09_Book_3_part

Глава 9. Карбюраторно-паровой ДВС «Ротфен».

Раздел 1. Проблематика. Возможный путь решения.

Для эксплуатационников ДВС всегда была очень заманчивой идея впрыска воды в цилиндры. Эта технология позволяла на десятки процентов повысить экономичность ДВС и мягкость его работы. Однако она так и не пробилась на рынок. Скорее всего, причинами являются сложность переоборудования существующих двигателей, и их неприспособленность длительно работать на смеси из раскаленных продуктов сгорания и пара.

Несмотря на это сама идея остается актуальной.

Описываемый ниже карбюраторно-паровой ДВС делает эту идею реализуемой. Причем легко и просто.

В зависимости от соотношения пар/продукты сгорания в рабочем теле, такой ДВС может работать и как двухступенчатый ДВС (см. главу 8) и как карбюраторно-паровой ДВС.

При этом сохраняются все положительные стороны двухступенчатого ДВС, плюс добавляются преимущества парового: умеренные температуры рабочего тела, идеальная приемистость, менее жесткие требования к герметичности турбины силовой машины, широчайший диапазон управляемого варьирования соотношением пар/продукты сгорания, экологическая безопасность.

Раздел 2. Практичная схема карбюраторно-парового ДВС.

Поз. 1. Карбюратор.

Поз. 2, 3. Трубопроводы впускного коллектора.

Поз. 4, 5. Впускные окна активной машины.

Поз. 6, 7. Выпускные окна активной машины.

Поз. 8, 9. Впускные окна пассивной машины.

Поз. 10, 11. Выпускные окна пассивной машины.

Поз. 12. Выхлопной коллектор.

Поз. 13. Жестко закрепленный хвостовик активной машины.

Поз. 14. Подвижный хвостовик пассивной машины.

Поз. 15. Устройство управления угловым положением хвостовика пассивной машины.

Поз. 16. Силовой вал двигателя.

Поз. 17. Ротор активной машины.

Поз. 18. Ротор пассивной машины.

Поз. 19. Датчик обратной связи.

Поз. 20. Управляющее устройство.

Поз. 21, 22. Форсунки для впрыска воды.

Стрелками показано направление движения рабочего тела.

Обратная связь организована по линии: Давление рабочего тела в плече 6/9 – датчик – управляющее устройство – крутизна преобразования давления рабочего тела в крутящий момент.

Примечания: 1. ДВС может иметь два датчика (установленные в плечах 6/9 и 7/8).

2. ДВС может быть газово-паровым или дизель-паровым.

Раздел 3. Работа ДВС.

Бензовоздушная смесь, приготовленная карбюратором 1, через трубопроводы 2 и 3 подается к впускным окнам 4, 5 активной машины. Далее по мере вращения ее ротора 17, эта смесь, попав в камеры сгорания, воспламеняется свечами. Полученное рабочее тело (продукты сгорания бензина и воздуха под большим давлением и температурой) частично расширяясь, вращает активный ротор, и через выпускные окна 6, 7 попадает в область нахождения форсунок 21, 22 впрыскивающих порции воды, и далее в рабочие контуры пассивной машины (ротор 18) через впускные окна 8 и 9. Там, рабочее тело (это смесь продуктов сгорания и перегретых паров воды) расширившись, отдает свою энергию в виде крутящего момента на силовом валу 16. Остывшие продукты сгорания и пар через выпускные окна 10, 11, и выхлопной коллектор 12 выбрасываются в атмосферу.

Показанная петля обратной связи (19, 20, 15, 21, 22) обеспечивает поддерживание величины крутящего момента в зависимости от давления рабочего тела (количества рабочего тела). Управление – через изменение угла наклона подвижного хвостовика 14 и производительность форсунок 21, 22. Это не единственный вариант организации петли обратной связи. Возможна регулировка на поддержание определенных оборотов силового вала вне зависимости от нагрузки. Тогда в качестве исполнительного добавочного устройства в петле обратной связи будет карбюратор. Возможна регулировка и по другим параметрам.

Вернуться к оглавлению книги 3.