Орбитальный? да, но земной

Мало СЕНСАЦИИ.«По окончании того как изобретение было запатентовано не только в Австралии, но и за границей, занавес секретности, что до последнего времени скрывал работу Ральфа Сарича, пара приоткрылся. Внешним видом новый мотор разительно отличался от своих предшественников. Умелый вариант орбитального двигателя представляет собой массивный диск диаметром 40,6 см, толщиной 12,7 см и весом около 45 кг, по которому около ротора размещены камеры сгорания…

Двигатель Сарича развивает до 200 л. с. По подсчетам экспертов, при массовом производстве орбитальный двигатель благодаря простоте конструкции (всего 10 движущихся подробностей) будет обходиться многократно дешевле двигателей, используемых в автопрома на данный момент». Такую данные поместила газета «Правда» 20 января 1973 года.

Приблизительно одновременно с этим телеграфное агентство Ассошиэйтед Пресс передавало: «Австралийская компания «Броукен Хилл Пропраетри» подписала соглашение, на основании которого приняла обязательство поддерживать австралийского изобретателя Ральфа Сарича в рвении приступить к производству двигателя его конструкции. Эта компания готова положить 50 млн. австралийских долларов в производство двигателей Сарича, если он окажется технически и коммерчески жизнеспособным».

…Начало 70-х годов шло под флагом расширения производства роторно-поршневых двигателей Ванкеля.

Японская компания «Тойо Когио» наращивала мощности по производству машин с РПД. Концерн «General Motors» приобрел лицензию на производство широкой мощностной гаммы двигателей для собственных машин и выстроил новый автоматизированный завод для производства РПД. Исходя из этого сообщения о создании нового, еще более привлекательного на первый взгляд двигателя естественным образом всколыхнули научно-техническую общественность, большие компании и воротил.

КТО ОН, РАЛЬФ САРИЧ? В первой половине 70-ых годов XX века 34-летний австралийский инженер, югослав по происхождению, стал известным во всем мире. Поток информации, в основном предвзятой, создал около двигателя Сарича ореол нового «чуда» XX века, талантливого в недалеком будущем похоронить хорошие поршневые двигатели внутреннего сгорания.

Так, «согласно точки зрения австралийских прогнозистов, в стране к 1980 году 99 процентов всех автомобильных двигателей будет выпускаться в виде роторных моторов разных модификаций…». Приведенная выдержка из периодической печати показывает, как поспешные выводы сделали из разразившегося в то время в Австралии информационного бума около двигателя Сарича.

Сам же изобретатель подошел к созданию собственного детища в полной мере без шуток, а основное — профессионально.

Сарич до 1970 года занимался гидравлическими и пневматическими моторами расширительного типа, исходя из этого не просто так он взялся за разработку роторного двигателя. Главное внимание Сарич уделил уменьшению трения и скорости отдельных элементов мотора. Дабы совладать с данной задачей, он применял для главной детали двигателя — поршня — плоско-параллельное перемещение, названное им орбитальным.

Для этого изобретатель применил три эксцентрика. Решение проблемы синхронизации перемещения поршня посредством эксцентриков создатель орбитального двигателя приписал себе, но стоит уточнить — у него был предшественник. Это поляк Густав Ружицкий, что трудился над собственным двигателем в 30-е годы.

Конструкция Ружицкого основана на том, что два колена, либо эксцентрика с равным эксцентриситетом, вращаясь, придают ротору либо поршню планетарное перемещение.

Ротор помещается в корпусе, поделённом уплотнительными элементами на две либо большее число камер; корпуса и форма ротора взаимоподобны. На рисунке 1 приведена схема достаточно несложного на первый взгляд двигателя, предложенного Ружицким. Тут применены четыре уплотнительные пластины, каковые совершают поступательное перемещение не только в пазах тела ротора, но и по рабочей поверхности корпуса.

Орбитальный? да, но земной

Рис. 1. Схема двигателя Ружицкого:

1 — корпус двигателя, 2 — ротор, 3 — уплотнительные лопатки, 4 — синхронизирующие эксцентрики.

Австралийский изобретатель создал уникальную конструкцию лопаток, разделяющих камеры двигателя.

Он осознал, что при применении лопаток, апробированных в расширительных автомобилях, его наверняка ожидает неудача.

Примененная же Р. Саричем конструкция фактически не имеет аналогов среди массы уплотнительных элементов, предлагаемых множеством изобретателей. Некое подобие возможно отыскано только в двигателе Крауса, созданном в первой половине 60-ых годов двадцатого века.

Причем на первый взгляд предложенное Саричем уплотнение орбитального двигателя думается неработоспособным из-за наличия в камерах сгорания прецизионных подробностей.

ОРБИТАЛЬНЫЙ — Это что может значить!На валу отбора мощности имеется кривошип, на котором установлен поршень. Три дополнительных эксцентрика с эксцентриситетом, равным радиусу кривошипа, не разрешают поршню вращаться около главного вала.

Для этого сами эксцентрики входят в поршень, а их валы вращаются в корпусе двигателя. Благодаря таковой совокупности синхронизации поршень при вращении вала совершает лишь переносное перемещение, и все его боковые грани на протяжении работы остаются параллельными сами себе. Как возможно подметить, в части синхронизации двигатель Сарича фактически не отличается от конструкции Ружицкого (сравните картинки 1 и 2).

Количество камер, полученный при делении полости между поршнем заслонками и корпусом на части, при вращении вала изменяется от минимума до максимума, Без наличия газораспределительного механизма в таковой машине вероятен лишь двухтактный цикл. При делении полости на 6 камер, трудящихся подряд, двигатель даст 6 рабочих ходов за один оборот выходного вала, но при следующем обороте рабочих ходов не будет.

При чередовании рабочих ходов через один протекание крутящего момента хватит равномерным. Как раз исходя из этого Сарич применил нечетное число камер. На рисунке 3 продемонстрированы отдельные фазы цикла: финиш всасывания — камера заполнена свежей смесью, но впускной клапан еще открыт; середина такта сжатия, в то время, когда оба клапана закрыты; начало сгорания — поршень подошел к верхней мертвой точке (ВМТ); начало рабочего выпуска и начало хода.

За следующий оборот случатся всасывания и такты выпуска.

(function(w, d, n, s, t) { w[n] = w[n] || []; w[n].push(function() { Ya.Direct.insertInto(144860, yandex_ad2, { ad_format: direct, font_size: 0.9, type: horizontal, border_type: ad, limit: 2, title_font_size: 2, links_underline: false, site_bg_color: FFFFFF, header_bg_color: 000000, border_color: CCCCCC, title_color: FF0000, url_color: 000000, text_color: 000000, hover_color: CC0000, no_sitelinks: true }); }); t = d.getElementsByTagName(script)[0]; s = d.createElement(script); s.src = //an.yandex.ru/system/context.js; s.type = text/javascript; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(window, document, yandex_context_callbacks);
Полость между ротором и корпусом поделена несколькими лопатками, скользящими в пазах торцевых крышек и корпуса. Лопатки приводятся в перемещение посредством кулисных прорезей на торцах поршня, куда входят ползуны, шарнирно соединенные с лопатками.

Любая лопатка складывается из трех частей: центральной и двух боковых, скрепленных болтами. Герметизацию рабочих камер снабжают подпружиненные уплотнительные элементы, каковые устанавливаются в канавках, выполненных в пазах корпуса, в самой лопатке (в местах ее стыка с боковыми стенками); в центре лопатки (в стыке с ротором); в кольцевых канавках на торцах ротора по его периферии.

В случае если ОКАЖЕТСЯ ХОРОШИМ…

По окончании опубликования описания орбитального двигателя и по окончании первых шумных восхищений показались критические а также быстро отрицательные высказывания в прессе. Причем острие данной критики было направлено на конструкцию лопаток и их уплотнительных элементов, другими словами на то устройство, на разработку которого, по словам автора, он обратил особенное внимание.

Критика по большей части сводилась к следующему: действенная герметизация рабочих камер тяжело осуществима, а согласно точки зрения оппонентов, неосуществима в связи с громадным периметром уплотнительного контура, солидным числом стыков уплотнительных элементов и большими перемещениями лопаток. Отвод тепла от лопаток и их действенная смазка затруднены Приводит к сомнению устранение износа и задиров от очень больших газовых сил, односторонне действующих на лопатки, и от сил инерции, появляющихся при перемещении лопаток, массы которых и перемещения соизмеримы с поршнями поршневых двигателей.

Узнаваемые трудности связаны с повышенной точностью изготовления, нужной для обеспечения относительного размещения пазов в крышках и корпусе, и кулис поршня, минимальных зазоров в сочленениях, равенства радиуса кривошипа выходного вала с радиусом эксцентриков и без того потом.

Не вдаваясь в детальный разбор устройства, приведем высказывание конструктора компании «Чемпионшип» Фила Ирвинга: «В случае если первый двигатель, что планируют испытать, окажется хорошим ожиданий собственных приверженцев, нужно проведение большой доводочной работы, перед тем как он имел возможность бы стать одним из общепринятых соперников «ветхому верному слуге»».

И ВСЕ-ТАКИ ОН Крутится.Прошло шесть лет В первую очередь разработок орбитального двигателя. Каковы же какие трудности и успехи стоят перед создателями нового двигателя!

Как раз перед создателями, по причине того, что на данный момент Сарич управляет достаточно большую группу сотрудников.

В начале 1977 года создатель этих строчков участвовал в беседе с Р. Саричем, которую изобретатель начал словами: «Забудьте о том, что писала пресса. Послушайте нас Разработка начата совсем сравнительно не так давно — в первой половине 70-ых годов двадцатого века, но уже достигнуты определенные удачи. Так, выброс окиси углерода с отработавшими газами ниже, чем у поршневого.

Экономичность до тех пор пока хуже. Но за прошедшее время нами затрачено чуть больше 2 миллионов американских долларов, в го время как на двигатель Ванкеля затрачено уже 600—700 миллионов американских долларов, на двигатель Стирлинга — около 150 миллионов долларов. Другими словами мы находимся еще на весьма ранней стадии разработки двигателя. В отечественной конструкции имеется плюсы и, конечно, минусы».

Рис.

2. Двигатель Сарича:

1 — корпус двигателя, 2 — ротор, 3 — уплотнительные лопатки, 4 — синхронизирующие эксцентрики.

Рис.

3. Схема работы двигателя Сарича:

а — финиш всасывания, б — середина такта сжатия, в — ВМТ, г — начало рабочего хода, д — начало выпуска.

По окончании этих вводных слов присутствующим был продемонстрирован фильм, говорящий о его действия конструкции и принципе мотора В нем демонстрировались конкретные примеры применения двигателя для привода моторной лодки, и для автомобиля, у которого наряду с этим две трети подкапотного пространства остаются безлюдными.

На данный момент компания располагает двумя типами двигателя: с золотниковым и клапанным газораспределением. Предпочтение отдается золотниковому (имеющему меньшие габариты) варианту; над улучшением его конструкции ведутся усиленные работы. Для воспламенения тут употребляются 4 свечи накаливания, установленные в золотнике.

Создатель уверен в том, что, не обращая внимания на то, что совокупность уплотнений сложна, она имеет преимущества перед использующейся в двигателе Ванкеля. Так, не изменяется угол наклона уплотнения к поверхности скольжения, а скорость последнего образовывает только 40% от скорости в двигателе Ванкеля, что сокращает центробежные силы. Лопатки принудительно не охлаждаются.

Согласно точки зрения разработчиков, тепло и без того прекрасно отводится в корпус. Разумеется, узким местом конструкции есть уплотнение зазоров в углах камер сгорания.

На что же способен орбитальный на данный момент? Затраты горючего соответствуют расходам «ванкеля» примера 1970 года, в то время, когда он был восходящей звездой.

И не смотря на то, что авторы «жалеют» собственных первенцев, не давая им полной нагрузки, двигатели «крутятся». И не только крутятся, но и трудятся, помогая своим создателям преодолевать «детские» заболевания и отрабатывать концепцию этого нового двигателя — одного из немногих роторных, каковые вышли из бумажной стадии и воплотились в металл.

И все же настораживает таковой факт.

Не обращая внимания на очевидные преимущества орбитального по габаритам и весу, затраты в пара миллионов долларов не разрешили за последние 4 года добиться явных удач. Приведенные в состоявшейся беседе данные в основном те же, что и в публикациях 1974— 1975 годов. Не разъясняется ли это тем, что резервы предстоящего улучшения данной конструкции уже исчерпаны?

Вправду, до сих пор опытные образцы вынуждены трудиться на смеси бензина с маслом в пропорции 25 : 1, другими словами на таком же горючем, что и двухтактные двигатели. Это событие не разрешит орбитальному двигателю пройти твёрдые экзамены по предельным нормам содержания токсичных компонентов в отработавших газах. Действительно, в будущем Сарич предполагает обеспечить смазку уплотнений методом подачи к ним масла от вала, что воображает достаточно непростую инженерную проблему.

Изобретатель был должен констатировать, что утраты на трение в орбитальном двигателе выше, чем в поршневом, не смотря на то, что он до сих пор испытывается на приблизительно половинных нагрузках. Так, мотор с рабочим количеством 3,5 л не выводился на нагрузку более 16,1 кгм при 1600 — 2000 об/мин. С повышением нагрузки направляться ожидать еще большего повышения трения в механизме.

И не смотря на то, что Сарич делал упор на то, что двигатель расходует горючее на уровне роторных, но данный уровень — семилетней давности, в далеком прошлом превзойден, а осуществление расслоения заряда в рабочей полости вывело их в один последовательность с поршневыми двигателями.

И все-таки орбитальный крутится, подстегивая отечественное воображение и расширяя привычный кругозор.

И.

ЗИНОВЬЕВ, инженер

Рандомные статьи:

Богородица. Земной путь


Похожие статьи, которые вам понравятся:

  • Земные профессии ту

    Освоение несметных достатков Севера, Дальнего Востока и Сибири нереально без специальных транспортных средств. Еще многие годы нужно будет перебрасывать…

  • Серия «п»

    «Пора моего детства пришлась на тяжёлые послевоенные годы, — начинает собственный письмо в редакцию М. И. Псарев. — Игрушки мы тогда делали себе сами. По…

  • Самый-самый городской

    Этого вопроса — вольно либо нечайно — касались на страницах издания многие авторы — энтузиасты любительского микроавтомобилестроения. Обычно они не…

  • Двигатели на ладони

    Читателям отечественного издания знакомо по прошлым публикациям имя столичного конструктора-любителя Александра Сергеевича Абрамова. Не обращая внимания…

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.