Головна »Дизель» Роторний дизель - конструкція двигуна
Роторний Дизельний Двигун (РДД) має вісім клапанів, по чотири на кожну робочу порожнину.
Впускні клапани камер згоряння спрацьовують автоматично від тиску газів і зусилля притискної пружини, що знаходиться поза камерою згоряння на торцевій кришці. Ці два клапана мають важливе значення в роботі роторного дизельного двигуна, а від величини притискного зусилля залежить процес запуску двигуна. Дуже вдале конструктивне рішення дозволяє уникнути всіляких регулювань і не вимагає зовнішнього приводу. Точками опори є підшипники, що знаходяться в торцевих кришках. Навантаження на підшипники мінімальна. Вимоги до них - жаростійкість і легкість.
Випускні клапани камер згоряння мають більш складну конструкцію. Їх хвостовики також сидять в підшипниках, розташованих в кришках, а от середня частина виконана у вигляді двох діаметрально-симетричних сегментів циліндра, на кожному з яких є ущільнення. Це зроблено для того, щоб нейтралізувати одностороннє тиск клапана на стінку камери згоряння і таким чином полегшити його керованість зовнішнім приводом. Головною вимогою до цих двох клапанів є жаростійкість.
Два клапана для впуску заряду і два клапана для випуску відпрацьованих газів є менш відповідальними. Вони мають однакову конструкцію і один зовнішній привід. До них немає вимог по жаростійкості, але вони повинні бути легкими і забезпечувати герметичність.
Ущільнення роторного дизеля
У всіх місцях контактів, де є необхідність в герметизації будь-якої порожнини, передбачені ущільнювальні елементи. Звичайно, деякі з них відрізняються за формою від класичного кільця, наприклад мають вигляд прямої або вигнутої пластинки, як на поршні, і т.д. Варіанти рішень розмірів, форми деяких ущільнень, а також їх матеріалів ще належить уточнити, в тому числі і експериментально.
Мастило роторного дизельного двигуна
Змазування тертьових частин РДД можна здійснювати декількома способами. Один з них це підведення мастила через канали в тілі деталей. Найбільше тертя має пара «наконечник - корпус». Подача мастила до місця контакту забезпечить рідинне тертя, дозування мастила можна здійснювати різними способами, а та мастило, яку буде гнати перед собою наконечник, в кінці робочої камери буде «заганятися» назад в масляний канал у зв'язку з тим, що канал стане по нормалі до корпусу і буде збирати мастило за принципом маслос'емного кільця. Попадання повітря в масляний канал (при стисканні заряду) ліквідується елементарним кульковим клапаном. Це дозволить зменшити втрати мастила від її попадання в вікно 11, камери згоряння 9, угар мастила в якій є єдиною причиною її втрат в РДД, адже мастило, що знаходиться в камері розширення не вигорає, тому що горіння в ній не відбувається.
Про горінні роторного дизеля
РДД не може працювати інакше ніж в дизельному режимі, тобто з уприскуванням палива безпосередньо в камеру згоряння. Камера згоряння відділена від інших порожнин, і в цьому є свої переваги, наприклад, як не парадоксально (в порівнянні з КШДД) зменшення теплових втрат в той момент найвищого тиску в камері згоряння, в який вони (втрати) найбільш інтенсивні, адже передача тепла йде через поверхню, в РДД відношення площі поверхні камери згоряння до її обсягу одно = 2,4 а в порівнюваних КШДД в ідентичному положенні, відповідному верхньої мертвої точки воно становить = 3,8. До того ж саму інтенсивність теплопередачі в реальному РДД передбачається зменшити часткової теплоізоляцією камери згоряння. У камері розширення звичайно цей коефіцієнт вище, але і інтенсивність теплопередачі в ній нижче. Можливі втрати тиску врахований в розрахунках шляхом зменшення коефіцієнта підвищення тиску на 20%, (цифру, навмисно завищену) і прийнятому рівним = 1,9 в порівнянні з КШДД, для якого він взятий = 2,4.
Якість освіти суміші в РДД буде кращим за рахунок того, що камера згоряння завжди знаходиться в більш гарячому стані ніж в КШДД, випаровування палива, що потрапив на стінки, буде більш інтенсивним і повним, необхідний час для повного згоряння палива і необхідний коефіцієнт надлишку повітря легко забезпечуються .
Комплекс цих факторів гарантує більш повне згоряння палива і освіту меншої кількості шкідливих речовин в порівнянні з КШДД.
Паливо для роторного дизельного двигуна
РДД може працювати на будь-якому виді палива (дизельне паливо. Бензин, зріджений газ, водень). Причому він не пред'являє до палива підвищених вимог, як це роблять сьогоднішні двигуни, і такі показники як октанове число або детонація для нього не важливі. Для роботи двигуна від палива потрібно практично тільки одна властивість - займистість.
Але ідеальним паливом став би зріджений газ з кількох причин. Він набагато дешевше інших видів палива, він має меншу калорійність (тобто менша теплове навантаження на деталі), до того ж немає необхідності збільшувати крутний момент до величезних величин, він і так більше ніж у КШДД, а головним завданням РДД є отримання найбільш високого ККД (коефіцієнта корисної дії) серед існуючих двигунів внутрішнього згоряння. Він практично не має зольності і не буде забруднювати ні сам двигун ні навколишнє середовище, до того ж запасів газу на планеті значно більше ніж нафти.
Наддувши роторного дизеля
Наведені вище розрахунки зроблені без урахування підвищення тиску турбіною наддуву. Без сумніву, застосування турбокомпресора в РДД абсолютно логічно і необхідно. Він приводиться в обертання тиском вихлопних газів і не віднімає енергію у двигуна, але сам підвищить тиск заряду майже вдвічі, тим самим дозволить різко підвищити потужність без збільшення числа оборотів двигуна. Місце установки турбокомпресора на валу навпроти вихлопних вікон, є ідеальним, тому що не буде потрібно громіздкого колектора і не буде втрат тиску. Крім цього його застосування значно підвищить економічність, зменшить токсичність вихлопних газів і не зажадає ніяких змін в конструкції двигуна. Особливо наддув необхідний в двох і трисекційний особомощних РДД для застосування в важкій техніці, спеціалізованих машинах, силових установках і т.д.
