Высокооборотистый двигатель что это такое

• 

Краткие характеристики

• Описание
• Характеристики
• Отзывы (0)
• Доставка

Фрикционный высокооборотистый двигатель может использоваться для различных марок промышленных швейных машин без автоматики.

Особенности модели

• шкив – 90 мм
• переключатель направления вращения
• резиновые подушки — виброгасители
• крепеж для установки
• защитный кожух
• тяга для подсоединения рычага мотора к педали стола
• пускатель
• моторы на 220 В имеют евро вилку
• моторы на 380 В поставляться без вилки

Преимущества медной обмотки фрикционного мотора Aurora

В данное время производителями фрикционных моторов используются алюминиевая и медная обмотка. Электропривод Аврора имеет медную обмотку, у которой есть ряд преимуществ перед алюминиевой:

— В первую очередь, такая обмотка дает возможность выдержать тяжелейшую нагрузку и быть устойчивой к коротким замыканиям. Это исходит из основных характеристик меди. По сравнению с алюминием, медь имеет меньшее сопротивление, потому лучше проводит ток и не перегревается при сильных нагрузках.

• — Фрикционные моторы с медной обмоткой имеют очень высокую степень защиты от воздействий окружающей среды: высокой влажности и температуры, запыленности.
• — Использование медной обмотки в фрикционных электроприводах Аврора делает их более надежными и долговечными.
• Электроприводы Aurora – это моторы самого высокого качества!

Характеристики

Швейное оборудование промышленного типа доставляется по Москве на бесплатно.

При необходимости отправить технику или комплектующие из Москвы в другие регионы страны мы пользуемся услугами транспортных компаний. До порога транспортной компании доставка товара бесплатная. Расходы на доставку груза к месту назначения оплачиваются покупателем по тарифу транспортной компании.

Мы рекомендуем пользоваться услугами следующих транспортных компаний:

• «Байкал-сервис»
• ПЭК
• «Деловые линии»
• «ЖелДорЭкспедиция»

Если транспортная компания, с которой вам удобно работать, отсутствует в приведенном выше перечне, свяжитесь с нами. Мы предложим вам индивидуальный вариант на условиях, которые вас устроят.

Читать еще:  Газ 172412 какой двигатель

Чтобы рассчитать стоимость доставки при помощи транспортной компании, необходимо воспользоваться калькулятором, который представлен на сайте выбранной вами компании. От вас требуется указать место отправления и назначения, объем отгружаемого товара и его массу.

Представленные на нашем сайте цены одинаковые, фиксированные для всей территории России. Все представленные товары сертифицированы. При желании мы предоставляем клиентам необходимый сертификат соответствия.

Что будет с мотором при перегреве

В первую очередь без смазки пострадает коленчатый вал и шатунные вкладыши(2). Подшипники скольжения в этих узлах способны работать без давления масла лишь, без нагрузки, да и то через несколько минут износ станет слишком серьезным.

Почему ломатся двигатель на кроссовом мотоцикле

В первую очередь из-за банального падения давления масла, отказа маслонасоса ,при механические повреждения шестеренок маслонасоса.

Какое масло лить в кроссовый мотоцикл

Этим вопросом задается каждый , какое же масло залить в мотоцикл, и правильным ответом будет совет- читать мануал. Как правило для японских 250-ок это будет мотоциклетное 10W-50 и рекомендуют Motul .

Читать еще:  Громко работает двигатель хендай гетц

Исходя из условий эксплуатации, если это эндуро или дорожный мотоцикл и используется для поездок по твердым дорогам лейте рекомендуемое производителем.

Если мотоцикл в грязи или на мотоцикл склонен к перегреву(кросс,кантри кросс) необходимо заливать масло, у которого второй индекс будет на 10 выше. Например, если рекомендуется 10W-40 заливаем масло, у которого второй индекс 50, такое масло будет работать лучше при более высоких температурах.

Пример в КТМ необходимо заливать масла Motorex ,оно не вызывают нареканий, но имеют высокую цену.

После того, как было залито масло Motorex, передачи мотоцикла стали включаться плавно и четко, можно было спокойно ездить до следующей замены масла без повторения симптомов.

Реально спортивное масло для мотоциклов

Но все же мы нашли идеальное масло ,и им оказалось моторное масло для мотоциклов RedLine 10W50 .

• В Redline к противоизносным функциям подошли очень серьезно.
• Много эстеров.
• Много молибден дитиофосфата MoDTP.
• Много противоизносных присадок ZDDP.
• Отличная термостабильность при высоких температурах.
• Настоящая синтетика ПАО + Эстеры.

Если вы видите что это масло дорого стоит — просто оно того стоит.

Школьники изобрели самый мощный в мире двигатель — Газета.Ru

«Газета.Ru» пообщалась с создателями самого мощного в мире двигателя внутреннего сгорания. Как увеличить в разы КПД мотора, в чем отличие нового агрегата от известных роторных двигателей и в чем преимущество советского образования перед американским — в материале отдела науки.

Выходец из СССР, живущий в США, вместе с сыном изобрел, запатентовал и испытал самый мощный и эффективный в мире двигатель внутреннего сгорания. Новый мотор будет в разы превосходить существующие по КПД и уступать по массе.

В 1975 году вскоре после окончания Киевского политехнического института молодой физик Николай Школьник уехал в США, где получил научную степень и стал физиком-теоретиком — его интересовали приложения, связанные с общей и специальной теорией относительности.

Поработав в области ядерной физики, молодой ученый открыл в США две компании: одну — занимающуюся программным обеспечением, вторую – разрабатывающую шагающие роботы.

Позже он на десять лет занялся консультированием проблемных компаний, занимающихся техническими инновациями.

• Однако как инженера Школьника постоянно волновал один вопрос — почему современные автомобильные моторы такие неэкономичные?
• И действительно, несмотря на то что поршневой двигатель внутреннего сгорания человечество совершенствует уже полтора века,
• КПД бензиновых моторов сегодня не превышает 25%, дизельных — порядка 40%.

Между тем сын Школьника Александр поступил в MIT и получил степень доктора в области компьютерных наук, стал специалистом в области оптимизации систем. Думая над увеличением КПД двигателя, Николай Школьник разработал собственный термодинамический цикл работы двигателя HEHC (High-efficiency hybrid cycle), который стал ключевым этапом в реализации его мечты.

«Последний раз такое происходило в 1892 году, когда Рудольф Дизель предложил новый цикл и создал свой двигатель», — пояснил в интервью «Газете.Ru» Школьник-младший.

Изобретатели остановились на роторном двигателе, принцип которого был предложен в середине XX века немецким изобретателем Феликсом Ванкелем. Идея роторного двигателя проста.

В отличие от обычных поршневых моторов, в которых много вращающихся и движущихся частей, снижающих КПД, роторный двигатель Ванкеля имеет овальную камеру и вращающийся внутри нее треугольный ротор, который своим движением образует в камере различные участки, где происходит впуск, сжатие, сгорание и выпуск топлива.

1. close
2. 100%

Плюсы двигателя — мощность, компактность, отсутствие вибраций. Однако, несмотря на более высокий КПД и высокие динамические характеристики, роторные двигатели за полвека не нашли широкого применения в технике. Одним из немногих примеров серийной установки стало их использование на автомобилях Mazda RX.

• Слабыми местами таких моторов являлись ненадежность, связанная с низкой износостойкостью уплотнителей, благодаря которым ротор плотно примыкает к стенкам камеры, и низкая экологичность.
• Уже работая в фирме LiquidPiston, основателями которой они стали, Школьники создали свою, абсолютно новую реинкарнацию идеи роторных моторов. Принципиальным в ней было то, что в двигателе Школьников не камера,
• а ротор напоминает по форме орех, который вращается в треугольной камере.

Это позволило решить ряд непреодолимых проблем двигателя Ванкеля. Например, пресловутые уплотнители теперь можно делать из железа и крепить их неподвижно к стенкам камеры. При этом масло подводится прямо к ним, в то время как раньше оно добавлялось в сам воздух и, сгорая, создавало грязный выхлоп, а смазывало плохо.

Кроме того, при работе двигателя Школьников происходит так называемое изохорное горение топлива, то есть горение при постоянном объеме, что увеличивает КПД мотора.

Изобретатели создали один за другим пять моделей принципиально нового мотора, последняя из которых в июне была впервые протестирована — ее поставили на спортивный карт. Испытания оправдали все ожидания.

Миниатюрный двигатель размером со смартфон, массой менее 2 кг имеет мощность всего 3 л.с. Двигатель высокооборотистый, работает на частоте 10 тыс. об./мин., но может достигать и 14 тыс. КПД мотора составляет 20%. Это много, учитывая, что обычный поршневой мотор такого же объема в 23 «кубика» имел бы КПД лишь 12%, а поршневой мотор такой же массы дал бы всего 1 л.с.

Но главное, КПД таких моторов резко растет при увеличении их объемов.

Так, следующий двигатель Школьников будет дизельным мотором мощностью 40 л.с., при этом его КПД составит уже 45%, а это выше, чем эффективность лучших дизелей современных грузовиков.

Весить он будет всего 13 кг, притом что его поршневые аналоги такой же мощности сегодня весят под 200 кг.

Этот мотор уже планируется ставить на генератор, который будет вращать колеса дизель-электрического автомобиля. «Если же мы построим еще больший двигатель, мы можем достичь КПД в 60%», — поясняет Школьник.

В перспективе компактные, оборотистые и мощные моторы Школьников планируется использовать там, где эти свойства особенно важны — при конструировании легких дронов, ручных бензопил, газонокосилок и электрогенераторов.

Пока мотор гоняли 15 часов, однако по нормативам, чтобы пойти в производство, он должен отработать непрерывно 50 часов. При этом для автомобильной промышленности требуется надежность мотора на 100 тыс. миль пробега, что пока остается мечтой, признают конструкторы.

«Это самый экономичный, мощный двигатель не только среди роторных, но и всех двигателей внутреннего сгорания.

Это показывают наши измерения, а то, что мы получим на более крупных моторах, мы уже смоделировали на компьютерах», — радуется Школьник-младший.

То, что озвученные цифры — не фантазии изобретателей, подтверждает серьезность намерений инвесторов. Сегодня в стартап уже вложено $18 млн венчурных инвестиций, $1 млн которых дало американское агентство передовых разработок DARPA.

Интерес военных тут понятен. Дело в том, что военными США в авиации применяется в основном топливо JP-8. И военные хотят, чтобы вообще вся армейская техника работала на этом виде топлива, на котором, кстати, могут работать и дизельные моторы.

Но современные дизельные двигатели громоздки, поэтому DARPA так активно присматривается к разработке Школьников.

Александр считает, что создать столь революционный двигатель помогло отчасти образование, которое получил его отец еще в СССР. «Он думает по-другому, не так, как обычный инженер в США. Его фантазия ограничена только физикой. Если физика говорит — что-то возможно, то он верит, что это так, и лишь думает, как это можно сделать», — добавил Александр.

1. Сам Николай Школьник по-своему рассказывает об истории своего успеха и преимуществах советского образования.
2. «В США я переживал, что, имея специальность «машиностроение», я не буду иметь достаточного бэкграунда по физике и, особенно, математике.
3. Эти опасения оказались напрасными благодаря превосходной подготовке, которую я получил в советской школе.

Эта солидная образовательная подготовка до сих пор помогает мне здесь в нашей работе с новым роторным двигателем. С моей точки зрения, есть два больших отличия между американскими инженерами и получившими образование в России. Во-первых, американские инженеры невероятно эффективны в том, что они делают.

Обычно требуется два-три русских инженера, чтобы заменить одного американского. Однако русские имеют более широкий взгляд на вещи (связанный с образованием, по крайней мере в мое время) и способность достигать целей с минимумом ресурсов, что называется, на коленке», — поделился размышлениями Николай Школьник.

Сравнение высокооборотных судовых двигателей

Перед началом сравнения, необходимо убедится, что судовые двигатели идентичны по своим базовым характеристикам, иначе сравнение будет не корректным. Для этой цели мы рекомендуем пользоваться двумя характеристиками: мощностью и рейтингом (режимом работы).

Кроме того, двигатели должны иметь одинаковый тип охлаждения (двухконтурный с теплообменником или килевой) и быть близкими по рабочему объему. Рейтинг, как правило, указывает на степень форсированности двигателя. Каждый рейтинг характеризуется двумя величинами: общим допустимым временем работы и допустимым временем работы на полной нагрузке.

Так как у разных производителей одни и те же названия рейтингов могут иметь разные значения, мы рекомендуем делать выбор на основании величин, а не названий. Итак, после подбора идентичных по своим базовым характеристикам двигателей, можно переходить к их сравнению. Самым часто используемым параметром является стоимость.

Необходимо добиться, что бы сравниваемые двигатели имели одинаковую комплектацию. Существует два вида стоимости: стоимость покупки и стоимость эксплуатации. Как правило, стоимость покупки важна для верфей, в то же время для судовладельца будут важны обе стоимости.

При этом стоимость эксплуатации значительно превосходит стоимость покупки даже при умеренной загрузке двигателя. При расчете стоимости эксплуатации мы рекомендуем анализировать следующие характеристики: расход топлива, расход масла, расход запасных частей на ТО за определенный период времени.

Важность таких параметров, как конфигурация двигателя (рядный, V-образный), масса и габаритные размеры может меняться в зависимости от проекта. Более тяжелый двигатель увеличивает вес всего судна, что требует дополнительной мощности (и топлива) для достижения заданной скорости.

Еще один параметр, по которому проводится сравнение, это возможность сервисного обслуживания в регионе эксплуатации. Для его оценки рекомендуется использовать количество сервисных станций, а также (как косвенный параметр), количество проданных в регионе двигателей. С точки зрения маневренности двигателя может быть проанализирован крутящий момент.

Еще один параметр для сравнения – наличие типовых одобрений от классификационных обществ. В России это Российский Речной Регистр (РРР) и Регистр Судоходства (РС). Типовые одобрения упрощают процесс сертификации. Так же рекомендуем проверять соответствие двигателя на нормы выбросов в окружающую среду.

Для РС в настоящее время действуют нормы IMO Tier 2, для РРР – согласно Правилам предотвращения загрязнения атмосферы с Судов (ППЗС РРР). При необходимости для сравнения могут использоваться и другие технические параметры: максимально допустимая величина противодавления на выхлопе, наличие «полки» в диаграмме двигателя, т.д.

Высокооборотный судовой двигатель

Пример:

В качестве примера мы решили провести сравнение высокооборотных двигателей: Scania DI13 070M мощностью 331 кВт (1800 об/мин) и двух его основных европейских конкурентов. В целях корректности назовем их «Конкурент 1» (Скандинавия) и «Конкурент 2» (Германия). В качестве источника материалов использованы буклеты на соответствующие двигатели, найденные на сайтах производителей. Касательно стоимости комплектов ТО и недостающих данных были направлены запросы дилерам по продажи соответствующей продукции. Количество сервисных станций в России было посчитано в дилер-локаторах, размещенных на сайтах производителей.

Двигатель	Scania DI 13 070 M	Конкурент 1	Конкурент 2
Мощность	331 кВ	331 кВт	331 кВт
Частота вращения	1800 об/мин	1800 об/мин	1800 об/мин
Рабочий объем	12,7 л.	12,8 л.	12,8 л.
Конфигурация	6 цилиндров, рядный	6 цилиндров, рядный	6 цилиндров, рядный
Рейтинг	ICFN (без ограничений)	R1 (без ограничений)	Heavy Duty (без ограничений)
Удельный расход топлива	202 г*кВт/ч	210 г*кВт/ч	223 г*кВт/ч
Расход масла*	136 литров	208 литров	300 литров
Расход запасных частей на ТО**	31 000	39 000 руб.	30 000 руб.
Итого эксплуатация за 2000 часов	4 млн.337 тыс. руб.	4 млн. 529 тыс. руб.	4 млн. 814 тыс. руб.
Вес	1280 кг	1520 кг	1160 кг
Кол-во сервисных центров в России***	8 (54)	6 (38)	6 (6)
Крутящий момент (макс.)	2110 н*м (при 1300 об/мин)	1975 н*м (при 1400 об/мин)	1971 н*м (при 1400 об/мин)
Максимальное противодавление	1000 мм вод. столба	1000 мм вод. столба	800 мм. вод. столба
Одобрения РРР, РС	одобрен	одобрен	одобрен
Выбросы	Tier 2, ППЗС РРР	Tier 2, ППЗС РРР	Tier 2, ППЗС РРР

 

Эксплуатационные затраты и цена двигателя / spbmarine.com

Выводы:

С точки зрения экономичности использования с большим преимуществом сравнение выигрывает Scania. Каждые 2000 часов работы на номинальной мощности для Scania будут обходиться дешевле, чем Конкурент 1 на 192 000 руб. и дешевле, чем Конкурент 2 на 477 000 руб. С точки зрения массы – лидером сравнения оказался Конкурент 2 опередивший Scania на 120 кг, а Конкурент 1 на 360 кг. В случаях, когда вес судна имеет первостепенное значение, приоритет будет отдан Конкуренту 2. Доступность сервисного обслуживания: Scania обладает наибольшим числом станций в России, авторизованных проводить ремонт двигателей и осуществлять продажи запасных частей. Самый высокий крутящий момент продемонстрировал Scania, Конкурент 1 и Конкурент 2 отстают по этому параметру. Scania и Конкурент 1 обладают более высоким максимальным допустимым противодавлением на выхлопе, чем Конкурент 2. Все сравниваемые двигатели полностью одобрены РРР и РМРС.

Подробности расчетов эксплуатационных расходов:

* расход масла рассчитан как произведение емкости системы масла (верхний уровень) и количество замен масла за 2000 часов работы. *** приводится количество сервисных станций, авторизованных проводить ремонт судовых дизелей и (в скобках) продавать запасные части. Подробности расчетов эксплуатационных расходов: Исходные данные: стоимость 1 тонны дизельного топлива – 32 000 руб., 1 литра масла – 200 руб., округление до 000 Топливо Scania= (0,202 кг/кВт*ч) *331кВт*2000ч*32руб./кг=4 279 168 руб. Масло Scania= 136 литр *200 руб./литр= 27 200 руб. Итого Scania (топливо + масло + запчасти ТО) =4 279 168 + 27 200 + 31 000 = 4 млн. 337 тыс. Топливо Конкурент 1 = (0,210 кг/кВт*ч) *331кВт*2000ч*32=4 448 640 руб. Масло Конкурент 1= 208литр *200 руб./литр = 41 600 руб. Итого Конкурент 1 (топливо + масло + запчасти ТО) =4 448 640 + 41 600 + 39 000 = 4 млн. 529 тыс. Топливо Конкурент 2= (0,223 кг/кВт*ч) *331кВт*2000ч*32 литра=4 724 032 руб. Масло Конкурент 2= 300литр *200 руб./литр = 60 000 руб.

Итого Конкурент 2 (топливо + масло + запчасти ТО) =4 724 032 + 60 000 + 30 000 = 4 млн. 814 тыс.

Зверь с миллионом спин: Самый быстрый ротор

Item 1 of 2

1 / 2

Отдельные детали…

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

С развитием техники и транспорта в них используются элементы с роторами, вращающимися все быстрее и быстрее. В двигателях, которые производит современная промышленность, роторы могут совершать до 250 тыс. об./мин. А вот швейцарским ученым еще несколько лет назад удалось собрать ротор, набирающий до 500 тыс. Недавно же они улучшили собственный рекорд почти вдвое: есть миллион оборотов!

Ротор представляет собой обмотку из сверхтонкой медной проволоки в цилиндре из «специального сплава железа» (какого — авторы не раскрывают). Его пришлось поместить в прочную титановую скорлупу, способную выдержать нагрузки, возникающие из-за колоссальной центробежной силы.

Да и сама «скорлупа» заключена в толстостенную стеклянную оболочку — чтобы дополнительно обезопасить экспериментаторов, если что-то пойдет не так. Для нее пришлось разработать специальную электронику, способную контролировать вращение.

Двигатель имеет мощность около 100 Вт, будучи в размерах не больше спичечного коробка.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Авторы рекорда — Кристоф Цвиссиг (Christof Zwyssig) и Мартин Бартоле (Martin Bartholet) — полны надежд использовать его в коммерческих целях.

Для этого они еще в августе основали собственную компанию Celeroton, которая будет разрабатывать и поставлять сверх-«оборотистые» устройства всем желающим.

А таковые могут найтись: представьте, сколько всего можно натворить, скажем, столь быстрым сверлом!

Заметим, что такая скорость вращения превышает не только все, что создано человеком, но и все, что существует в природе (верней говоря, в макромире). Некоторые черные дыры совершают до 1000 об./мин («Черные карусели»), на порядок быстрее нейтронные звезды — но миллион, видимо, не встречается нигде во Вселенной. Кроме одной швейцарской лаборатории.

По пресс-релизу ETH

Изучаем странные двигатели, застрявшие на обочине прогресса — ДРАЙВ

Двигатели Ванкеля, Стирлинга, разного рода газотурбинные установки так и не стали автомобильным мейнстримом. Ряд известных компаний (от Мазды до GM, от Мерседеса до Volvo) работали над ними десятки лет, упорствовали маленькие фирмы и отдельные изобретатели.

Увы, в конце концов выяснялось, что подводных камней в той или иной конструкции намного больше, чем казалось вначале. Но это не значит, что развитие альтернативных агрегатов невозможно.

Энтузиасты перебирают идею за идеей, и мне как инженеру-двигателисту интересно поделиться с вами рядом экзотических схем.

Некоторые создатели перспективных двигателей решили, что комбинация из цилиндра, поршня, шатуна и коленвала отлично себя зарекомендовала более чем за столетие и, чтобы улучшить параметры ДВС, не надо изобретать её заново — достаточно лишь подправить кое-какие аспекты.

Поэтому первый в нашем обзоре — мотор американской компании Scuderi Group, который имеет классические такты впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска, но происходят они не в одном и том же цилиндре, а в разных.

Так называемый холодный цилиндр отвечает за впуск и сжатие, а второй, горячий — за рабочий ход и выпуск.

В простейшем моторе Scuderi цилиндров два: поршень в холодном цилиндре отстаёт на 30 градусов поворота коленвала от собрата в горячем.

Пока в рабочем цилиндре идёт расширение газов, в холодном, компрессорном, — такт впуска. В рабочем — выпуск, в холодном — сжатие. В конце такта сжатия поршни приближаются к своим верхним мёртвым точкам, смесь через перепускной канал перебрасывается из холодного цилиндра в горячий и поджигается.

Такой разделённый цикл (в принципе — тот же цикл Отто, пусть и модифицированный) американцы придумали в 2006 году, а в 2009-м построили опытный Scuderi Split Cycle Engine.

У компрессорного и рабочего цилиндров могут быть разные диаметры и ходы поршней, что даёт гибко настраивать параметры — получается аналог цикла Миллера с дополнительным расширением газов.

Экспериментальный литровый мотор Scuderi на стенде работает плавно и относительно тихо — даже без глушителя!

По расчётам мотор Scuderi на 25% экономичнее обычного, а с турбонаддувом и теплообменником, передающим энергию выхлопных газов воздуху в перепускном канале, и того выше. В четырёхцилиндровом варианте один компрессорный цилиндр может загонять смесь в три рабочих.

Если к каналу между цилиндрами добавить ответвление с клапанами и баллоном высокого давления, можно заставить такой мотор собирать энергию при торможении и использовать её при разгоне (этот режим показан на последней минуте первого ролика). Однако на протяжении уже ряда лет деятельность компании Scuderi Group ограничивается лишь опытными образцами и участием в выставках. Похоже, реальная экономичность тут всё же не может перебить высокую сложность конструкции.

Двухтактный агрегат Paut Motor использует принцип, подобный применённому в моторах Scuderi Group, — сжатие и рабочий ход тут происходят в разных цилиндрах, между которыми устроены перепускные каналы.

К разделённому рабочему циклу обратились было и разработчики хорватской фирмы Paut Motor. Их «разнесённая» конструкция привлекла меньшим числом деталей, низким трением и сниженным шумом.

А необходимость внешнего бака для системы смазки, вызванная тем, что в картере масла не предусмотрено, не испугала. Изобретатели построили несколько опытных образцов.

Для рабочего объёма в семь литров их габариты (500×440×440 мм) и вес (135 кг) оказались чуть ли не вдвое ниже, чем у традиционных ДВС. А отдачу так и не выяснили. Последний прототип был собран в 2011 году, а затем проект заглох.

В агрегате Paut Motor — четыре рабочих камеры с поршнями диаметром 100 мм и четыре компрессионных (120 мм). Двухсторонние поршни передают усилия на коленвал, который, благодаря паре шестерён с внутренним зацеплением, совершает планетарное движение.

Двухтактный двигатель Bonner (по имени спонсора, фирмы Bonner Motor), изобретённый в 2006 году в США Вальтером Шмидом, устроен ещё сложнее. Как и в проекте Paut Motor, цилиндры тут расположены буквой X, а коленвал тоже совершает планетарное движение за счёт системы шестерён.

Ключевое отличие от схемы фирмы Paut Motor — роль рабочих поршней играют подвижные цилиндры, соединённые с коленвалом (показаны красным). А с внешней стороны их закрывают неподвижные поршни (отмечены серым).

За газораспределение в Боннере отвечают клапаны в донышках цилиндров и вращающиеся золотники в корпусе мотора.

При этом внешние поршни могут немного смещаться под давлением масла, обеспечивая переменную степень сжатия. Запутанная схема! А всё — ради высокой мощности на единицу веса.

В теории Bonner выглядит интересно, но на практике о нём уже давно нет никаких новостей — судя по всему, надежд он не оправдал.

Некий мистер Смоллбон получил американский патент на аксиальный мотор ещё в 1906 году. Но если бы такой агрегат был идеалом, через 110 лет все автомобили использовали бы его.

Другие изобретатели не меняли рабочие циклы ДВС, а сосредотачивались на расположении его частей. Таковы, например, аксиальные моторы, которым уже больше ста лет (один из ранних патентов — на рисунке выше).

Все они отличаются деталями, но объединены общим принципом — цилиндры располагаются, как патроны в барабане револьвера, с соосным выходным валом.

За преобразование возвратно-поступательных движений поршней во вращение вала отвечают разные системы вроде наклонённых к продольной оси двигателя штифтов, косых шайб и тому подобного.

По такому принципу сегодня работают некоторые компрессоры. Добавив продуманное газораспределение и зажигание, можно превратить подобный блок в мотор…

…такой, как американский Dina-Cam 1960-х с полувековыми корнями. Благодаря хорошему соотношению веса и мощности аксиальные агрегаты прочили на роль моторов для лёгких самолётов.

Разновидностью аксиальных агрегатов является новозеландский проект фирмы Duke Engines — пятицилиндровый четырёхтактник рабочим объёмом три литра. По сравнению с классическим ДВС того же литража этот был, по расчётам авторов, на 19% легче и на 36% компактнее. Ему сулили применение в самых разных областях, но мечты о завоевании целого мира остались мечтами.

Опытный образец мотора Duke был построен в 2012 году. Потом он мелькал на выставках, собирал призы, но вот уже несколько лет новостей о нём нет.

Ещё более сложный аксиальный пример — двигатель RadMax канадской фирмы Reg Technologies. Здесь вместо цилиндров в общем барабане с помощью тонких лопастей организована дюжина отсеков.

В прорезях ротора установлены пластины, которые сдвигаются вдоль них по мере его вращения.

С торцов полученные переменные объёмы ограничивают изогнутые поверхности: они задают траекторию движения лопастей и заведуют газообменом.

Основные части мотора RadMax. За один оборот вала тут происходит 24 полных рабочих цикла.

Схема RadMax позволяет создавать двигатели под разные виды топлива, хотя изначально изобретатели выбрали дизельное. В 2003 году был построен образец диаметром и длиной всего 152 мм.

Он развивал 42 силы — в разы больше, чем схожий по габаритам ДВС. Позже фирма отчиталась о создании более крупных прототипов на 127 и 380 сил.

Но, судя по релизам, вся её деятельность по-прежнему не выходит за рамки экспериментов.

Ещё один пример превосходства теории над практикой — тороидальный мотор Round Engine (или VGT Engine) уже исчезнувшей канадской компании VGT Technologies. Первые прототипы двигателя с тором переменной геометрии (отсюда и буквы VGT — Variable Geometry Toroidal Engine) инженеры испытывали ещё в 2005 году.

Авторы кругового двигателя избавились от возвратно-поступательных движений. Отсюда — радикальное снижение вибраций. Плюсом можно назвать минимальное число деталей и хорошую расчётную экономичность.

Тор здесь играет роль цилиндра, внутри которого вращается ротор с парой закреплённых на нём поршней.

Необходимые для обеспечения рабочих тактов переменные объёмы образуются между поршнями с помощью тонкого распределительного диска с вырезом под поршни, который ремённым или иным приводом вращается поперёк тора. Этот диск ограничивает топливно-воздушную смесь в процессе сжатия и рабочего хода.

Система фирмы Garric Engines похожа на VGT, однако вместо поперечного распреддиска использовано шесть поворотных золотников.

В 2009 году свой тороидальный мотор, принципиально повторяющий канадский, разработали американцы Гарри Келли и Рик Айвас (видео выше). По их оценке, тор полуметрового диаметра обеспечивал бы 230 л.с. и около 1000 Н•м всего при 1050 об/мин.

Но… На сайте их фирмы Garric Engines сейчас висит заглушка «Спасибо за интерес. В будущем страница может быть обновлена».

Возможно, чуть лучшая судьба ждёт так называемый нутационный двигатель, придуманный американцем Леонардом Мейером в 2006 году — его хотя бы построили в нескольких экземплярах.

Главный принцип нутационного диска: в процессе работы он не вращается вокруг вала, а качается из стороны в сторону. Добавив перегородки, получаем отсеки, в которых газ может сжиматься и расширяться.

Нутация по-латински означает «кивать». Мейер сформировал четыре рабочие камеры переменного объёма между корпусом мотора и «кивающим» по сторонам диском, который играет роль поршня. Диск разрезан пополам вдоль своего диаметра и нанизан на Z-образный вал, с которого и снимается мощность. За газообмен отвечают каналы и клапаны в корпусе.

Рабочий диск показан в разрезе. Минимализму, уравновешенности и лёгкости нутационной конструкции позавидует даже двигатель Ванкеля.

Прототипы мотора Мейера построила компания Baker Engineering и родственная ей Kinetic BEI. С единственным диском диаметром 102 мм агрегат развивает семь сил, а с парой дисков по 203 мм — уже 120! Длина двухдискового двигателя — 500 мм, диаметр — 300, а рабочий объём — 3,8 л.

На килограмм веса — 2,5−3 «лошади» против одной-двух у массовых атмосферных ДВС (из немассовых некоторые моторы Ferrari выдают больше трёх сил на килограмм, но при высоченных 9000 об/мин). Литровая мощность, правда, не впечатляет.

Ныне Baker и Kinetic вроде как доводят проекты до ума, хотя особой активности на их сайтах не видно.

За один оборот вала в двухдисковом нутационном агрегате происходят те же четыре рабочих хода, что и в восьмицилиндровом поршневом «четырёхтактнике». На фото — одно- и двухдисковые рабочие прототипы. (Кстати, из двух дисков в принципе можно создать и машину с разделённым циклом, одному отдать сжатие смеси, другому рабочий ход.)

В 2010 году нутационный мотор попал в зону интереса исследовательского центра ВВС США. Гарри Смит, менеджер лаборатории, демонстрирует внутренности мотора и объясняет, что особую ценность конструкция представляет для лёгкой авиации.

Идея роторных агрегатов различного типа так часто привлекает новаторов, будто один лишь отход от знакомой схемы даёт существенное повышение характеристик.

Так, Николай Школьник, выходец из СССР, давно перебравшийся в США, с сыном Александром разработал мотор, напоминающий двигатель Ванкеля, вывернутый наизнанку.

Ротор арахисовой формы также вращается в треугольной камере, но в отличие от агрегата Ванкеля уплотнители закреплены не на поршне, а на стенках камеры.

В роторе LiquidPiston есть полость, играющая свою роль в газообмене. Процесс сгорания проходит при постоянном объёме, а затем идёт расширение — это один из факторов, повышающих КПД.

Для развития конструкции Школьники основали фирму LiquidPiston, которой заинтересовалось оборонное агентство DARPA — теперь оно софинансирует эксперименты в расчёте на перспективы работы «арахисовых» агрегатов в лёгких летательных аппаратах, включая беспилотники, и в переносных генераторах. Опытный моторчик рабочим объёмом 23 см³ обладает неплохим для таких габаритов КПД в 20%. Теперь авторы нацелены на дизельный прототип весом около 13 кг и мощностью 40 л.с. для установки на гибридный автомобиль. Его КПД якобы вырастет уже до 45%.

Первый образец мотора Школьников можно положить на ладонь. Он весит 1,8 кг и может заменить вдесятеро более тяжёлый поршневой ДВС карта (показан слева). Мощность всего 3 л.с., но классический двигатель такого размера был бы ещё слабее.

Последний рассмотренный нами мотор демонстрирует, что идея плоского агрегата (ротор ведь можно сделать очень узким) заманчива. Вместе с тем для её реализации сами роторы не так обязательны — достаточно «оквадратить» традиционный поршень и, соответственно, сделать прямоугольным на виде сверху цилиндр.

Этой странной разработке фирмы Pivotal Engineering уже несколько лет, в течение которых создан ряд образцов, приводивших в движение мотоциклы и самолёты. Авторы адресуют так называемый качающийся поршень в первую очередь авиации.

Помимо высоких выходных характеристик по отношению к весу и габаритам, такой двухтактный агрегат отлично поддаётся форсировке за счёт прохождения сквозь неподвижную ось поршня (рисунок ниже) жидкостного канала охлаждения.

С иной схемой такой трюк затруднителен.

Задумка компании Pivotal Engineering из Новой Зеландии представляет собой мотор с качающимися прямоугольными (в плане) поршнями. Один их край закреплён на неподвижной оси, второй — связан с шатуном. Справа — четырёхцилиндровый образец на 2,1 л.

За пределами нашего обзора осталось ещё много экзотических разработок вроде 12-роторного мотора Ванкеля, двигателя Найта или агрегатов со встречными поршнями, ДВС с изменяемой степенью сжатия или с пятью тактами (есть и такие!), а ещё роторно-лопастные агрегаты, в которых составные части ротора совершают движения, будто сходящиеся и расходящиеся лезвия ножниц.

Ещё пример чудачеств — H-образный двигатель, объединяющий в себе две рядные «пятёрки». Автор патента Луи Хернс полагает, что одну половину агрегата можно адаптировать под бензин, а другую — под метан и активировать их как врозь, так и вместе.

Даже беглый экскурс за пределы классических ДВС показал, сколь большое количество идей не находит массового воплощения. Роторы часто губит проблема износа уплотнений. Роторно-лопастные варианты вдобавок страдают от высоких знакопеременных нагрузок, разрушающих механизм связи лопастей и вала. Это только одна из причин, почему мы не встречаем такие «чудеса» на серийных автомобилях.

Вторая — в том, что и традиционные ДВС не стоят на месте. У последних бензиновых образцов с циклом Миллера термический КПД доходит до 40% даже без турбонаддува. Это много. У большинства бензиновых агрегатов — 20−30%. У дизелей — 30−40% (на крупных судах — до 50).

А главное — глобальная альтернатива ДВС уже найдена. Это электромоторы и силовые установки на топливных элементах.

Поэтому если изобретатели диковинок не решат все технические проблемы в самое ближайшее время, вырулить с обочины прогресса перед электричками они попросту не успеют.