Перспективные направления развития двигателей внутреннего сгорания

Секция механики

УДК 502.629

Д.И. Диденко, В.И. Бутенко, А.А. Кривицкий

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Двигатели внутреннего сгорания (ДВС), как известно, являются одним из основных источников загрязнения окружающей среды. В целом по России выбросы вредных веществ от ДВС уже в начале 90-х годов прошлого столетия составляли более 20 млн т в год. С ростом числа автомобилей, который наблюдается в последнее время и который ожидается в ближайшие годы, объем вредных выбросов может существенно возрасти. С учетом этого проблема уменьшения токсичности выхлопных газов становится чрезвычайно актуальной. Одним из направлений борьбы с негативным экологическим воздействием ДВС на окружающую среду являются их новые конструктивные и схемные решения. Перспективным направлением может быть роторный двигатель, в котором энергия сгорающих газов преобразуется в механическую с помощью ротора, совершающего вращательное движение относительно корпуса.

Так, конструкция роторного двигателя, пат. №2260130, 10.09.05, позволяет уменьшить расход топлива и массы выбросов вредных веществ с отработавшими газами путем стабилизации изохорного характера процесса горения как наиболее предпочтительного с точки зрения желаемых химических реакций. Позволяет осуществлять только рабочие ходы, а всасывание воздуха и его сжатие производятся отдельным компрессором. Предлагаемая схема обещает существенное повышение экономичности двигателя и его экологической безопасности, и поэтому она заслуживает более подробного рассмотрения. Таким образом, в роторном двигателе возможны те же рабочие процессы, которые характерны для поршневых. Особенности конструкции и работы разработанного двигателя заключаются в том, что качающиеся заслонки, размещенные в корпусе двигателя, оснащены шарнирами, посредством которых осуществляется сопряжение заслонок с роторами в процессе его вращения. Дополнительный внешний эксцентрик, закрепленный на рабочем валу, позволяет осуществлять регулировку зазоров между шарнирами качающихся заслонок и роторами за пределами камер сгорания.

Т аким образом, можно сделать следующие выводы; предлагаемый двигатель при большом крутящем моменте сжигает топливо более полно, и это делает его более эффективным и чистым. Вредные выхлопы диоксида азота, например, оцениваются в сотни раз меньше, чем у поршневого двигателя. Одним из самых значительных преимуществ данной конструкции является отсутствие вибрации. Повышаются динамические характеристики и коэффициент приспособляемости двигателя к крутящему моменту кТ = Тшах/ ТР . Может использоваться жидкое и

газообразное топливо. Компактный дизайн двигателя уменьшают размеры и вес. А малое количество деталей может снизить затраты на техническое обслуживание и повысить надежность.