X-двигатель

Красная линия представляет собой трехлепестковую эпитрохоиду, которая представляет собой форму рабочего объема LiquidPiston.

X -двигатель — это тип беспоршневого роторного двигателя, производимого компанией LiquidPiston из Блумфилда, штат Коннектикут .

Двигатель X представляет собой роторный двигатель с гибридным циклом.

Дизайн

Это геометрически перевернутый двигатель Ванкеля , работающий по высокоэффективному гибридному циклу . ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} в форме восьмерки В двигателе Ванкеля, единственном на сегодняшний день успешном беспоршневом роторном двигателе, корпус эпитрохоида окружает треугольный ротор с изогнутыми сторонами . Ротор вращается вокруг фиксированной шестерни в виде обруча . Выходной вал вращается со скоростью, в три раза превышающей скорость ротора. Один импульс мощности подается за один оборот выходного вала. Для сравнения: одноцилиндровый четырехтактный поршневой двигатель выдает один импульс мощности за два оборота выходного вала. Три рабочие камеры Ванкеля, образованные треугольным ротором, разделены уплотнениями, установленными на трех вершинах ротора. Они требуют тщательной смазки и в старых конструкциях были слабым местом для долговечности двигателя. Конструкция LiquidPiston меняет форму: ротор в форме восьмерки движется внутри треугольного корпуса. Необходимые уплотнения (как торцевые, так и вершинные) установлены на неподвижном корпусе, что значительно облегчает смазку. Общим для обеих концепций является использование портов для подачи воздуха и удаления выхлопных газов, что устраняет необходимость в клапаны .

Принцип работы

Этот цикл состоит из сжатия воздуха (без топлива) до очень высокой степени, что типично для дизельного цикла . Затем воздух изолируют в камере постоянного объема. Топливо впрыскивается напрямую, позволяя ему полностью сгореть в условиях постоянного объема, что и по циклу Отто моделирует сгорание . Наконец, продукты сгорания расширяются до атмосферного давления , используя цикл Аткинсона .

Технико-экономическое обоснование

Для эффективного использования дизельного цикла высокие степени сжатия необходимы : в типичных двигателях используется соотношение от 15:1 до 24:1. Двигатель LiquidPiston был продемонстрирован в дизельном цикле со степенью сжатия 26:1. ^{[ 3 ]} Это, как правило, исключает использование низкооктанового топлива, такого как бензин . Поэтому был разработан вариант с искровым зажиганием и более низкой степенью сжатия. Этот так называемый «X-Mini» представляет собой четырехтактный X-двигатель без наддува объемом 70 куб.см с воздушным охлаждением, который был продемонстрирован на бензине, керосине, топливе Jet A , пропане и водороде. ^{[ 4 ]}

Ссылки

^ Школьник, Николай; Школьник, Александр (2006). Высокоэффективный двигатель с гибридным циклом . Подразделение двигателей внутреннего сгорания ASME, Весенняя техническая конференция 2006 г.
^ Нэбурс, Стивен; Школьник, Александр; Школьник, Николай; Нелмс, Райан; Гнанам, Гнанапракаш (апрель 2010 г.). Всемирный конгресс SAE 2010: Высокоэффективный двигатель с гибридным циклом . Общество инженеров автомобильной промышленности, Всемирный конгресс. Детройт, Мичиган, США. Бумага 2010-01-1110. Архивировано из оригинала 29 февраля 2012 года.
^ Уорвик, Грэм (20 июня 2018 г.). «Роторный двигатель с жидким поршнем может повысить эффективность БПЛА и ускорить eVTOL» . Сеть «Авиационная неделя» . Проверено 19 декабря 2020 г.
^ Николс, Грег (25 июня 2021 г.). «Жидкопоршневой двигатель теперь работает на водороде» . ЗДНет . Проверено 4 января 2023 г.

Внешние ссылки

Эта статья, посвященная технологиям, незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Школьник, Николай; Школьник, Александр (2006). Высокоэффективный двигатель с гибридным циклом . Подразделение двигателей внутреннего сгорания ASME, Весенняя техническая конференция 2006 г.

[2] Нэбурс, Стивен; Школьник, Александр; Школьник, Николай; Нелмс, Райан; Гнанам, Гнанапракаш (апрель 2010 г.). Всемирный конгресс SAE 2010: Высокоэффективный двигатель с гибридным циклом . Общество инженеров автомобильной промышленности, Всемирный конгресс. Детройт, Мичиган, США. Бумага 2010-01-1110. Архивировано из оригинала 29 февраля 2012 года.

[3] Уорвик, Грэм (20 июня 2018 г.). «Роторный двигатель с жидким поршнем может повысить эффективность БПЛА и ускорить eVTOL» . Сеть «Авиационная неделя» . Проверено 19 декабря 2020 г.

[4] Николс, Грег (25 июня 2021 г.). «Жидкопоршневой двигатель теперь работает на водороде» . ЗДНет . Проверено 4 января 2023 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]