Все рубрики Обратная связь Карта сайта
Версия для слабовидящих
ICOНовостиЭкономика и бизнесИсследования и анализВсе материалы
฿➚💱
Получай Биткоины пассивно!

Заставь время работать на себя!

Самый простой, надежный и проверенный способ растущего пассивного дохода без вложений, затрат времени и изучения.

Делай сегодня то, что другие не хотят, или не знают, и завтра сможешь жить так, как другие не смогут. Всего одно простое решение ведет к большим переменам.

Подробнее

Роторный двигатель: принцип работы

4.11.2011

Как работает роторный двигатель. Роторный двигатель изобретен и разработан доктором Феликсом Ванкелем и иногда называется двигатель Ванкеля или роторный двигатель Ванкеля.

Роторный двигатель, как и традиционный поршневой, является двигателем внутреннего сгорания, но работает он совершенно иначе. В поршневом двигателе, в одном и том же объеме пространства (в цилиндре) попеременно происходят четыре различные работы - впуск, сжатие, сгорание и выпуск (такты).

Роторный двигатель делает эти четыре такта в одном и том же объеме(камере), но каждый из этих тактов происходит в своей отдельной части этой камеры. Как будто для каждого цикла используется отдельный цилиндр, а поршень перемещается от одного цилиндра к другому.

В этой статье мы подробно расскажем, как работает роторный двигатель. Давайте начнем с основных принципов его работы.

Принцип работы роторного двигателя.

Как и поршневой, роторный двигатель использует давление которое создается при сжигании смеси воздуха и топлива. В поршневых двигателях, это давление создается в цилиндрах, и двигает поршни вперед и назад. Шатуны и коленчатый вал преобразуют возвратно-поступательные движения поршня во вращательное движение, которое может быть использовано для вращения колес автомобиля.

В роторном двигателе, давление сгорания содержится в камере, образованной частью объема камеры закрытой стороной треугольного ротора, который используется в данном случае вместо поршней.

Ротор и корпус роторного двигателя от Mazda RX-7: Эти детали заменяют поршни, цилиндры, клапаны, шатуны и распредвалы в поршневых двигателях.

Ротор соединен со стенками камеры каждой из трех своих вершин, создавая три отдельных объема газа. Ротор вращается, и каждый из этих объемов попеременно расширяется и сжимается. Цепная реакция всасывает воздух и топливо в рабочую камеру, сжимает смесь, она расширяясь делает полезную работу, затем выхлопные газы выталкиваются, новая порция воздуха и топлива всасывается, и так далее.

Мы заглянем внутрь роторного двигателя, чтобы познакомится с его устройством, но сначала давайте взглянем на новые модели автомобилей с роторным двигателем.

Mazda стала пионером в массовом производстве автомобилей, использующих роторные двигатели. Спорткар RX-7, который поступил в продажу в 1978 году, был, пожалуй, наиболее успешным автомобилем с роторным двигателем. Но ему предшествовал целый ряд автомобилей, грузовиков и даже автобусов с роторной силовой установкой, начиная с Cosmo Sport выпуска 1967 года.

Однако RX-7 не продается с 1995 года, но идея роторного двигателя не умерла. Mazda RX-8, последний спорткар от Mazda, имеет у себя под капотом новейший роторный двигатель под названием RENESIS. Названный лучшим двигателем 2003 года, этот атмосферный двух-роторный двигатель производит около 250 лошадиных сил.

Строение роторного двигателя.

Роторный двигатель имеет систему зажигания и систему впрыска топлива, весьма похожие на те, что установлены на поршневых двигателях. Однако, если вы никогда не видели внутренности роторного двигателя, то будьте готовы удивиться, потому что вы не увидите ничего знакомого.

Ротор имеет три выпуклых стороны, каждая из которых действует как поршень.

Каждая сторона ротора имеет углубление в ней, что повышает скорость вращения ротора в целом, предоставляя больше пространства для топливо-воздушной смеси.

На вершине каждой грани находится по металлической пластине, которые и формируют камеры, в которых происходят такты двигателя. Два металлических кольца на каждой стороне ротора формируют стенки этих камер. В середине ротора находится круг, в котором имеется множество зубьев. Они соединены с приводом, который крепится к выходному валу. Это соединение определяет путь и направление, по которому ротор движется внутри камеры.

Камера двигателя приблизительно овальной формы (но если быть точным - это Эпитрохоида, которая в свою очередь представляет собой удлиненную или укороченную эпициклоиду, которая является плоской кривой, образуемой фиксированной точкой окружности, катящейся по другой окружности). Форма камеры разработана так, чтобы три вершины ротора всегда находились в контакте со стенкой камеры, образуя три закрытых объемах газа.

В каждой части камеры происходит один из четырех тактов:

Отверстия для впуска и выпуска находятся в стенках камеры, и на них отсутствуют клапаны. Выхлопное отверстие соединено непосредственно с выхлопной трубой, а впускное напрямую подключено к газу.

Выходной вал имеет полукруглые выступы-кулачки, размещенные несимметрично относительно центра, что означает, что они смещены от осевой линии вала. Каждый ротор надевается на один из этих выступов. Выходной вал является аналогом коленчатого вала в поршневых двигателях. Каждый ротор движется внутри камеры и толкает свой кулачок.

Так как кулачки установлены несимметрично, сила с которой ротор на него давит, создает крутящий момент на выходном валу, заставляя его вращаться.

Теперь давайте посмотрим, как эти части взаимодействуют.

Роторный двигатель состоит из слоев. Двухроторный двигателя состоят из пяти основных слоев, которые удерживаются вместе благодаря длинным болтам, расположенным по кругу. Охлаждающая жидкость протекает через все части конструкции.

Два крайних слоя закрыты и содержат подшипники для выходного вала. Они также запечатаны в основных разделах камеры, где содержатся роторы. Внутренняя поверхность этих частей очень гладкая и помогает роторам в работе. Отдел подачи топлива расположен на конце каждой из этих частей.

Следующий слой содержит в себе непосредственно сам ротор и выхлопную часть.

Центр состоит из двух камер подачи топлива, по одной для каждого ротора. Он также разделяет эти два ротора, поэтому его внешняя поверхность очень гладкая.

В центре каждого ротора крепится две большие шестерни, которые вращаются вокруг более маленьких шестерней и крепятся к корпусу двигателя. Это и является орбитой для вращения ротора.

Роторные двигатели используют четырехтактный цикл сгорания, как и в обычном поршневом. Но в роторном это происходит совсем по-другому.

Сердце роторного двигателя - это ротор. Он чем-то эквивалентен поршню в поршневом двигателе. Ротор установлен на большой округлом лепестке на выходном вале. Этот лепесток смещается от осевой линии вала и действует как заводная ручка на лебедку, давая ротору пространство для поворота выходного вала. Пока ротор вращается внутри корпуса, он толкает лепесток внутри жестких кругов, вращаясь 3 раза за каждый оборот ротора.

В то время как ротор вращается в корпусе, три отсека внутри изменяют свой размер. Изменение размера этих камер создает давление. Давайте пройдем по всем 4 отсекам двигателя.

Первая фаза начинается тогда, когда вершина ротора находится на уровне отсека подачи. В момент когда камера подачи открыта для основного отсека, объем этой камеры близок к минимуму. Как только ротор проходит мимо камеры подачи, объем камеры расширяется и вливает воздух/топливо в основной отсек. Как только ротор проходит камеру подачи, отсек становится полностью изолированным и начинается компрессия.

В то время как ротор продолжает свое движение по основному отсеку, пространство в отсеке становится меньше, смесь из воздуха/топлива сжимается. Как только ротор проходит отсек со свечами зажигания, объем камеры снова сводится к минимуму. В это время происходит возгорание смеси.

Большинство роторных двигателей имеет две свечи зажигания. Камера возгорания достаточно длинная, поэтому одной свечи будет недостаточно. Как только свечи воспламеняет топливно-воздушную смесь, давление в отсеке сильно увеличится, приводя ротор в движение. Давление в камере возгорания продолжает расти, заставляя ротор двигаться, а отсек расти в объеме. Газы от возгорания продолжают расширяться, перемещая ротор и создавая мощность, до того момента, пока ротор не пройдет выхлопной отсек.

После того, как ротор проходит выхлопной отсек, высокое давление газа сгорания свободно выходит в выхлопную трубу. Так как ротор продолжает движение, камера начинает сжиматься, выдавливая оставшиеся выхлопные газы в свободный отсек. К тому времени объем камеры опять падает к минимуму и цикл начинается сначала.

У роторного двигателя достаточно много различий с обычным поршневым двигателем.

Роторный двигатель имеет намного меньше частей, чем скажем 4-ех цилиндровый поршневой движок. Двух роторный двигатель имеет три главные движущиеся части: два ротора и выходной вал. Даже самый простой 4-ех цилиндровый поршневой двигатель имеет как минимум 40 движущихся частей, включая поршни, шатуны, стержень, клапаны, рокеры, клапанные пружины, зубчатые ремни и коленчатый вал. Минимизация движущихся частей позволяет получить роторным двигателям более высокую надежность. Именно поэтому некоторые производители самолетов (к примеру Skycar) используют роторные двигатели вместо поршневых.

Все части в роторном двигателе непрерывно вращаются в одном направлении, в отличие от постоянно изменяющих направление поршней в обычном двигателе. Роторный движок использует сбалансированные крутящиеся противовесы, служащие для подавления любых вибраций. Подача мощности в роторном двигателе также более мягкая. Каждый цикл сгорания происходит за одни оборот ротора в 90 градусов, выходной вал прокручивается три раза на каждое прокручивание ротора, каждый цикл сгорания проходит за 270 градусов за которые проворачивается выходной вал. Это значит, что одно роторный двигатель вырабатывает мощность в три четверти. Если сравнивать с одно-цилиндровым поршневым двигателем, в котором сгорание происходит каждые 180 градусов каждого оборота, или только четверти оборота коленчатого вала.

В связи с тем, что роторы вращаются на одну треть вращения выходного вала, основные части двигателя вращаются медленней, чем части в обычном поршневом двигателе. Это также помогает и в надежности.

Самые главные проблемы при производстве роторных двигателей:

Достаточно сложно (но не невозможно) подстроиться под регламент выброса CO2 в окружающую среду, особенно в США.

Производство может стоить намного дороже, в большинстве случаев из-за небольшого серийного производства, по сравнению с поршневыми двигателями.

Они потребляют больше топлива, так как термодинамическое КПД поршневого двигателя снижается в длинной камере сгорания, а также благодаря низкой степени сжатия.

Источник: Авто Релиз.ру.

При копирвании информации гиперссылка на сайт AutoRelease.ru обязательна.

Источник: autorelease.ru

Учёными представлена новая технология изготовления солнечных батарей

Исследователи из университета МакКормика (США), разработали специальный материал, который способен поглощать широкий диапазон длин световых волн. Новая технология может существенно повысить эффективность солнечной энергетики в будущем, а также снизить стоимость солнечных панелей, сообщает Facepla.net.

5.11.2011
Перспектив - масса

Министерство промышленности и энергетики Азербайджана планирует до конца года представить в Кабинет министров проект закона "Об альтернативных источниках энергии". По словам заместителя главы Госагентства по альтернативным и возобновляемым источникам энергии при министерстве Джамиля Меликова, "по мере того, как будут подготовлены инфраструктура, законодательная и тарифная базы, альтернативные источники энергии станут интересным объектом для инвестирования, куда будут привлекаться, в частности, средства местных предпринимателей, зарубежных банков и финансовых структур" (Trend). Поскольку производство электроэнергии с использованием возобновляемых источников является капиталоемким производством, и себестоимость ее выше, чем при использовании ископаемых источников, необходимы инструменты, в том числе и финансовые, которые смогли бы поддержать развитие альтернативной энергетики в Азербайджане и привлечь в эту сферу частный бизнес. Это огромное поле деятельности, так как доля альтернативных и возобновляемых источников электроэнергии составляет сегодня в Азербайджане всего 1% от общего объема поставок первичной энергии. В основном это малые гидростанции. В европейских странах данный показатель составляет в среднем 10-11% с задачей довести его до 20% в 2020 году. В свое время для стимулирования развития ветроэнергетики правительством США в Закон об энергетической политике 1992 года был включен налоговый кредит (production tax credit, PTC) для производства ветровой энергии в размере 1.5 цента за 1 квт/час. Это скидка, которая используется при оптовой продаже электроэнергии, выработанной на ветровой электростанции в первые десять лет ее эксплуатации. Каждый год сумма меняется с учетом инфляции. Пункт о налоговом кредите обычно принимается на несколько лет, а по истечении срока действия он может быть пересмотрен и продлен. В феврале 2009 года президент Барак Обама подписал законопроект, где налоговый кредит для производства солнечной, ветровой, геотермальной энергии и биоэнергии замкнутого цикла (использующей специализированные энергоемкие сельхозкультуры) был продлен до конца 2012 года и составил 2.1 цента за 1 квт/час произведенной электроэнергии. Таким образом, правительство США, взяв на себя часть финансового бремени, оказывает поддержку частному бизнесу и при этом решает стратегическую задачу развития альтернативной энергетики. Подобную финансовую поддержку частному сектору, вложившему средства в энергетику возобновляемых источников, оказывают и некоторые европейские страны. Диверсификация энергетической структуры вписана в общий контекст экономического развития Азербайджана, и развитие альтернативной энергетики, учитывая к тому же природно-климатический потенциал страны, является ее важнейшей составной частью. Поддержка частного предпринимательства на государственном уровне в том или ином виде обеспечила бы хороший старт этому процессу.Азербайджан считается одной из самых выгодных в плане развития альтернативной энергетики страной. Государственное агентство по альтернативным и возобновляемым источникам энергии Министерства промышленности и энергетики Азербайджана планирует к 2020 году довести долю альтернативных источников энергии в общем объеме энергопроизводства до 20%. Об этом сообщил ранее журналистам глава агентства Аким Бадалов. По его словам, в настоящее время с учетом использования в стране малых гидроэлектростанций доля альтернативных источников доходит до 10%. Между тем в Азербайджане имеются весьма благоприятные природные условия для развития возобновляемых источников энергии. В первую очередь в стране высок потенциал развития энергии ветра, особенно на Абшеронском полуострове, где круглый год порывы ветра колеблются в интервале от 3 до 7 м/сек., что считается идеальным для эффективной работы ветряных генераторов. Перспективно и использование энергии солнца - в Азербайджане 260-280 солнечных дней в году. В стране имеются и термальные воды, особенно в зоне Губы, и температура вод достигает порой 90 градусов. Термальные воды применяются в быту для производства тепла. Для развития альтернативной энергетики в Азербайджане должна быть создана соответствующая законодательная база. Как показывает мировой опыт, альтернативная энергетика развивается лишь в тех странах, где создана сильная законодательная база, и законы эффективно работают. Причем должен быть законодательно оговорен целый ряд вопросов, включая экологические, экономические, взаимоотношения между поставщиком и потребителем и прочие, то есть для данной сферы должна быть создана максимально благоприятная среда. Возобновляемые источники энергии помогут Азербайджану в будущем выйти на новый этап развития. Запасы нефти и газа далеко не вечны, поэтому страны, занимающиеся нефте- и газодобычей, должны серьезно задумываться о будущем. Безусловно, истощение ресурсов произойдет не сегодня и не завтра, поэтому Азербайджан, где имеется хороший потенциал в сфере альтернативной энергетики, располагает достаточным количеством времени для развития данной сферы, включая внедрение новейшего оборудования. В ближайшие дни в Гобустане будет сдан в эксплуатацию экспериментальный полигон, где расположится первая в Азербайджане гибридная электростанция. На гибридной электростанции в Гобустане будут работать ветряные электростанции, солнечные модули и установки по производству электроэнергии из биомассы. Производственная мощность электростанции составит 5,5 мегаватт. До конца года также будут завершены работы по строительству нового завода по производству солнечных батарей в городе Сумгайыт. Наряду с производством солнечных панелей завод станет выпускать также энергосберегающие LED-лампы. Государственное агентство по возобновляемым и альтернативным источникам энергии при Министерстве промышленности и энергетики Азербайджана нащупало генеральный путь развития альтернативной энергетики в стране. Как заявил заместитель директора агентства Джамиль Меликов, "наша задача сегодня - развивать как можно больше автономных энергосберегающих и альтернативных систем для домов, дач, малых предприятий".

5.11.2011
Солнечный викторианский мост в Лондоне

Старинный лондонский мост Блэкфрайарз в скором времени обретет звание «солнечного». По окончании установки солнечных батарей на одноименной станции мост станет крупнейшим в мире «солнечным» сооружением этого вида. Работы по оборудованию железнодорожной станции Блэкфрайарз 4,400 фотоэлектрических панелей стартовали в начале октября этого года.

5.11.2011
Все статьи

Комментарии

В мире

137 274 411 548 685 685