Quasiturbina

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Motorul Quasiturbina este un posibil tip de motor rotativ care utilizează un rotor romboidal pe patru fețe, ale cărui capete sunt articulate la vârfuri. Brevetele pentru Quasiturbina [1] [2] sunt deținute de familia Saint-Hilaire, în Québec . La fel ca motorul cu ardere internă , este alimentat de un sistem de alimentare cu combustibil și descarcă produsele epuizate (gazele de eșapament) printr-un sistem de evacuare : în plus, Quasiturbina a fost, de asemenea, propusă ca un posibil tip de pompă mecanică și este demonstrat că poate să fie utilizat ca motor pneumatic cu aer comprimat și ca motor cu abur [3] .

exemplu de operare

Istorie

Quasiturbina a fost concepută de un grup de patru cercetători, condus de Dr. Gilles Saint-Hilaire, un fizician termonuclear și format din membrii propriei sale familii. Scopul inițial al cercetării a fost un motor cu turbină, în care compresorul și componentele combustorului erau coplanare. Pentru a realiza acest lucru, au fost nevoiți să detașeze lamele și să le lanțeze în cerc, astfel încât un singur rotor să acționeze ca un compresor pentru un sfert de tur și un motor pentru trimestrul următor.

Conceptul generic a fost brevetat în 1996. Unități pneumatice mici și cu abur sunt disponibile, de vânzare sau de închiriat, de la deținătorii de brevete, în scopuri de cercetare, demonstrative academice sau industriale și există o carte (în franceză) care descrie conceptul și dezvoltarea acestui proiect . Demonstrații au fost făcute pe un Gokart Air în 2004, pe „APUQ Air Car” în 2005, pe Universitatea din Connecticut „Brash Steam Car” în 2010 și pe alte produse (Ferăstrău cu lanț și generator).

Deținătorii de brevete au anunțat planuri de a produce prototipuri Quasiturbine cu ardere internă, disponibile pentru demonstrație.

Dezavantaje ale motoarelor cu quasiturbină

În prezent (1996), motoarele Quasiturbina suferă de două defecte grave, ceea ce face imposibilă adoptarea generalizată: lubrifierea rotorului este atât critică, cât și dificilă, iar motoarele Quasiturbina pot funcționa doar câteva ore înainte de a fi oprite. Și reparat, din cauza uzurii pieselor mecanice. În plus, este imposibil să lubrifiați rotorul fără ca uleiul să pătrundă în camera de ardere, interferând cu combustia în sine și generând vapori și emisii poluante. Cu toate acestea, au fost raportate îmbunătățiri substanțiale (2010).

Configurări

Au fost propuse trei configurații:

  • Două uși cu trăsuri, potrivite ca motor cu ardere internă .
  • Patru uși fără cărucioare, pentru utilizare pneumatică sau ca motor hidraulic, cu abur sau pompă.
  • Două uși fără cărucioare, un proiect conceptual care, sperăm, reușește să combine unele dintre avantajele celor două scheme anterioare.

Două uși cu cărucioare

Prima quasiturbină de pescaj a folosit un cărucior cu trei roți pentru a susține fiecare dintre cele patru vârfuri ale rotorului. Roțile celor patru cărucioare, în total douăsprezece, alergau în jurul perimetrului camerei de ardere. Un prototip al motorului cu ardere internă a fost construit conform acestui design și a fost revizuit cu entuziasm în revista European Automotive Design din septembrie 1999. Prototipul a fost rulat timp de 40 de ore de un motor extern, cu toate acestea aprinderea combustibilului nu a fost niciodată realizată, iar lucrările de dezvoltare ale acestui proiect au fost suspendat.

Beneficii

  • Orificiile cilindrice în loc de supape reduc numărul de piese în mișcare, ca la motorul Wankel și la unele motoare cu acțiune dublă.
  • Căruțele țin garniturile aproape perpendiculare pe pereții cilindrilor, spre deosebire de motorul Wankel, unde unghiul variază între + 60 ° și -60 °.
  • Rotorul poate fi proiectat astfel încât centrul său de masă să nu se miște sau să se miște aproape, minimizând vibrațiile.
  • Există șaisprezece arsuri pe rotația rotorului, în loc de douăsprezece pentru un motor Wankel cu un singur rotor și două pe rotația arborelui cotit pentru un motor cu un singur cilindru cu acțiune.

Fotodetonare

Designul cu două uși cu boghiuri a fost propus ca un posibil candidat pentru o nouă și mai bună metodă de aprindere a amestecului aer-combustibil, numită fotodetonare de către inventatorii Quasiturbinei. Seamănă cu detonarea , așa cum se folosește la motorul Bourke , care în motoarele normale cu ardere internă provoacă ciocăniri și, prin urmare, este evitată. Până în 2005, nu a fost publicată nicio cercetare care să susțină această posibilitate. O idee similară, și anume că transferul flăcării dintr-o cameră de ardere în alta ar fi posibilă în Quasiturbina este la fel de neconfirmată de surse independente.

Patru uși fără cărucioare

Al doilea proiect Quasiturbina este mult mai simplu și elimină cărucioarele. În același timp, ușile sunt duplicate pe laturile opuse ale camerei, transformând ciclul motorului de la patru arsuri pe ciclu la două și dublând numărul de cicluri pe rotație. Acest proiect a fost demonstrat în practică atât ca motor pneumatic care utilizează aer comprimat, cât și ca motor cu aburi. Acest proiect este, de asemenea, cel propus ca pompă, în special ca supraîncărcător .

Designul fără carucior folosește lame reproiectate, care sunt mai lungi din cauza absenței cărucioarelor și nu au profilul de coroană anterior. Geometria de bază a rotorului este singurul lucru comun cu designul anterior.

Demonstrația practică a implicat un kart cu un motor Quasiturbina alimentat cu aer comprimat, în noiembrie 2004 și o mașină mică în septembrie 2005; ambele vehicule erau echipate cu rezervoare de aer comprimat. În 2005, a fost dezvoltată o drujbă cu aer comprimat, alimentată de un compresor extern printr-un furtun pneumatic.

Cu o cameră special reproiectată pentru a permite expansiunea termică, același design al rotorului a fost demonstrat ca un motor cu aburi.

O altă posibilă variantă a acestui proiect este utilizarea a două grupuri de porturi independente, unul pentru motor și unul ca pompă, permițând integrarea funcției de pompare și propulsie a aceluiași într-un singur dispozitiv. O restricție asupra acestei posibilități este că cele două fluide trebuie să fie similare: nu este posibil să se integreze, de exemplu, o pompă hidraulică și un motor cu ardere în aceeași unitate, deoarece rotorul are o formă diferită în cele două cazuri. Până în 2005 nu au existat demonstrații ale acestei posibile utilizări.

Beneficii

  • Mai puține piese în mișcare decât majoritatea motoarelor (inclusiv Quasiturbine cu boghiuri).
  • Absența supapelor, necesară pentru multe alte forme de motoare, care sunt înlocuite cu lumini .
  • Foarte puține vibrații.
  • Raport mare putere-greutate .
  • Posibilitatea de a integra turbopompe și turboexpandere în aceeași unitate.

Două uși fără cărucioare

Acest al treilea proiect combină aspecte ale primelor două. Până astăzi (2005) este doar un proiect și nu a fost realizat niciodată, dar este folosit în scop ilustrativ și, dacă ar fi construit, nu ar susține fotodetonarea. Multe alte modele Quasiturbina sunt posibile în cadrul modelelor brevetate cu sau fără boghiuri și cu diferite numere de uși: până acum (2005) nimeni nu a specificat care dintre acestea va fi folosit ca motor cu ardere internă.

Notă

  1. ^ Brevet SUA Quasiturbine AC (With Carriages) decembrie 1996
  2. ^ US Patent Quasiturbine SC (Fără transport) februarie 2003
  3. ^ Turbină cu presiune ridicată a cuplului ridicat Quasiturbine cu rotație redusă pentru modulare de putere cu eficiență maximă. Peers review review - Publicat în The Proceeding of Turbo Expo 2007 al IGTI (International Gas Turbine Institute) și ASME (American Society of Mechanical Engineers). Rezumat și informații

Alte proiecte

linkuri externe

Mecanică Portalul mecanicii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de mecanică
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Quasiturbina&oldid=117573493 ”