Last changes

Random Images

Print

KicsiDeErosMotor

Ezen az oldalon egy szellemes, de eredeti formájában használhatatlan "MYT" motort áttervezünk - talán a gyakorlatban is alkalmazhatóvá.

A dugattyús motorok előnye a gázturbinához képest:

  • a hideg-meleg váltakozása sokkal olcsóbb anyagokat és magasabb expanziós hőmérsékletet tesz lehetővé, mint a folyamatosan forró gázoktól szenvedő gázturbina (különösen az 1. expanziós fokozat).
    • 50% hatásfok (nagy gépnél) elérhetõ mind Diesel (drága folyékony üzemanyag, csak szintézisgázzal nem megy!), mind Brayton gázturbinával (drága anyagok és turbina-kialakítás), mind Atkinson gépnél. Az Atkinson (közepes méretben, pláne ha alacsony fordulatszámra van szükségünk) a turbinánál olcsóbb is lehet, és tud mûködni olcsó fagázzal
  • nagyobb teljesítménytartományban tud jó hatásfokkal üzemelni
  • kis gázsebességgel, minimális áramlási-örvénylési veszteséggel elkészíthető (pláne ha nagy, és Atkinson ciklusú).
    • persze ugyanez a hátránya is: ha a hõvisszanyerést nem számítjuk, egy 600kW-os motor kétségkívül nagyobb, mint egy gázturbina. Ha beleszámítjuk, akár kisebb is lehet

Vizsgáljuk meg a "positive displacement rotary" motorok közül az egyik szellemeset, az MYT -t. A Wankel már ránézésre is problémás, gagyi, és ennek megfelelően (a Mazda által bevetett komoly technika ellenére is) sikeresen ötvözi az alacsony élettartamot a rossz hatásfokkal, ezért nem foglalkozunk vele. Ráadásul a széles Wankel irodalom némileg elfedi a hasznosabb rotary megoldásokat, és elvonja a figyelmet.

MYT video (a hajtás is látszik)

A MYT Massive Yet Tiny engine fajlagos teljesítményben legyőzheti a hagyományos belsőégésű Otto ill. Diesel motorokat. Más, mint ahogy az első gőzgépek mintájára még ma építjük a motorokat.

Az MYT motor sajnos a gyakorlatban lényegében használhatatlan a "hajtókar" mentén (a tórusz belsején 3 csíkban) fellépő tömítési problémák miatt (ezt nem sokat reklámozza az -egyébként okos- feltaláló). Egy tanulságos elemzést olvashatunk itt: NVP5White #11 Egy másik cikk, ami kiemeli a tömítési problémákat (sok esetben az üzleti siker elmaradásából magabiztosan - tudatlanul v. ostobán - következtet arra, hogy valami nem jó: de a tóruszmotoroknál igaza van abban, hogy a felhasított dugattyú tömítése roppant problémás).

Megoldás lent, lásd "CARPE"

Az MYT feltalálója által felmagasztalt tulajdonságai:

  • a hagyományos kétütemű (üzemanyagkenésű) motorhoz (motorkerépkár, fűnyíró, lyukfúró, láncfűrész, permetező, stb..) képest mindenben jobb lehet, négyütemű létére nagyobb fajlagos teljesítményű
  • biodízel esetén a kenés nem okoz gondot
  • Egyéb esetben (4 ütemû benzin vagy gázmotor, Stirling vagy gõzgép) a mai kerámia-bevonat technológia oldja meg a szelep miatti kenési kihívást
    • jobban, mint ahogy 150 éve a gõzgépeknél megoldották, ami enélkül is sikeresen elindította az ipari forradalmat.
    • jegyezzük meg, hogy StirlingMotor -ra a többszáz C hõmérékletkülönbség esetén a hõtágulás miatt a dugattyú tömítése a tórusz hideg szakaszán - legalábbis kis méret esetén - nehézkes

 

Concentrical-Atkinson Rotary Piston Engine - az MYT tömítési problémájának (egyik) megoldása

Aligha találjátok meg ilyen néven, az CARPE nevet Marcell találta ki. Másik név javaslat: PEACET (Piston Engine of Atkinson Cycle Expansion Type) - a "peace" a keresés miatt nem jó (ez persze 2030-ban már nem lesz probléma). Ilyen szempontból a CARPE sem a legjobb, de ott mégsem annyira vészes a helyzet, mint a PEACE-nél lenne: "+CARPE -carpe.diem +engine" elég jó eredményt fog adni. A "carpe diem" nem sokszor fordul elõ az "engine" mellett.

  • elvében hasonlít az MYT-re (ahogy két rotor forgás mellett egymáshoz képest alternál), kinézetében nem.
  • ha ránézne egy mérnök a koncentrikusan forgó dugattyúkra, azt hinné, egy kuplungot lát (amibõl kiesett a puha betét, vagy maga a levegõ az)
  • ebben egy csőben axiálisan 2 forgódugattyú néz szembe. 3D-ben kell gondolkodni ahhoz, hogy a tömítést értsük.
  • Maga a térfogatváltozás a 2 (vagy több) térrészben 2D-ben is ábrázolható
  • Atkinson ciklus is megvalósítható, ahol a sűrítés mondjuk 5-17-szeres, a tágulás pedig nagyobb, mondjuk 18-30-szoros.
  • a szelepek kialakítása a csövön triviális: csak bevezetés, mert maga a dugattyú forgószelepként üzemel
  • a hajtás kialakítása kissé bonyolult, akárcsak az MYT-nél, de ez nem bonyolultabb, mint mondjuk hagyományos Otto vezérlése + hengerfej. Az MYT feltalálója ezen a téren megoldotta a házi-feladatot.
  • érdemes lehet a fagáz+levegõ keverékkell együtt 2-ütemû motorolajat is bepermetezni (ken, majd javarészt elég). Ez persze csak kb. 1/40 annyi mennyiség, mint amennyi a folyékony üzemanyag lenne.
  • változó szelepvezérlés esetén még látványosabb a javulás a hagyományos szelepes Otto-hoz képest.
    • de a CARPE konstrukcióban aligha van a változó szelepvezérlésre szükség.
    • Éppen az a lényege, hogy kis lökettérfogatban, turbó és változó szelepvezérlés nélkül tudja azt, amit a hagyományos motor turbó+változó szelepvezérléssel tud.
    • Akár a hangtompító is elhagyható (bár helyette inkább termokémiai vagy egyéb hõvisszanyerés használható)

 

A javasolt megoldás szerint két ilyesmi rotort szembefordítva használunk: a 3D-s képet bejelentkezett felhasználók megnézhetik:

img src="http://www.eleg.hu/tiki/tiki-download_file.php?fileId=57"

Utólag találtam a pivotal engine-t, melynek bizonyos megvalósítása hasonló. A tömítések az állórészen is lehetnek.

Igazi jó feladat ennek a szabaddugattyús változata. Pontosan 2 mozgó alkatrészt tartalmaz. Ebben az egyik oldal nagy thetájú, lendkerekes, a generátor szabályozott. A másik oldal kis thetájú (periodikus és szabályozott mágneses, hidraulikus vagy elektromágneses fékezéssel). Hogy hogyan szinkronizáljuk a szabaddugattyút az álló szelepekhez, annak részleteit most Mára minden része kidolgozott (külön). Összerakása igazi 21. századi feladat.

Rand cam engine

Ez is sokkal jobb, mint egy Wankel. Tömítési probléma itt is van, de megoldható - ráadásul a tömítések az állórészen vannak. Ismerjük meg !

Nutating engine ("imbolygó" motor )

Bár a kihajtás egyszerûbb, mint az MYT-nak vagy az MYT itt feljavított változatának, a tömítési problémák igen súlyosak, lásd. Lényegesen rosszabb a helyzet, mint az MYT feljavított változatánál (az eredeti MYT-hoz képest nehéz eldönteni, mindkettõ katasztrofális). Átfolyásmérõnek viszont bevált.

img src="http://niagarameters.com/images/products/positive/nutDrawingBig.jpg"

Van viszont az imbolygómotornak egy modern, még szellemesebb változata: Wolfhart kugelmotor (itt egy rövidebb video) ennek a tömítése is jobb. Német oldal. Ez már versenyképes lehet.

img src="http://galileo.spaceports.com/~wolfhart/motor1ww.gif"

Egy magyar srác hasonló motort fog hozni, hogy a vezérlését megcsináljuk. Szerintem alábecsüli a feladatot (a mechanikai feladatot kissé, a marketing részét súlyosan). De mindegy, VEMS-el beindítjuk neki.

Nehéz megmondani, hogy a CARPE és az Atkinson Differential Engine közül (lásd AtkinsonCiklus ) mikor melyik elõnyösebb. Az utóbbival a tömítési probléma bizonyítottan megoldott - de a csapágysúrlódás alighanem nagyobb.

 

Más (nem MYT) forgódugattyús motorok:

 


Created by: cell. Last Modification: 2011-05-12 (Thu) 03:40:00 CEST by cell.