Техника - молодёжи 1998-07, страница 25

1я поршней (у обычного ДВС — кЯИраз за! счет вращения коленвала...)?

Изобретатель полагает, что это будет обеспечиваться соответственно синхронизированным сгоранием рабочей смеси. В идеале — да, однако не получится ли требуемый распределительный механизм — синхронизатор сложнее устраняемого кривошипно-шатунного? Не говоря уже о такой «мелочи»: свободнопоршневой ДВС получается исключительно двухтактным, а известно, что двухтактный цикл менее эффективен, экономичен и экологичен.

Во-вторых, очевидно, что при возвратно-поступательном движении якоря (магнита) в статоре (обмотке), направление электрического тока тоже будет меняться с частотой работы двигателя. А двухфазный переменный ток — не лучший вид электроэнергии для различных силовых приводов. Значит, потребуется либо разработка электрооборудования именно под такой ток, либо — преобразователи, «съедающие» все выигрыши в массе и простоте конструкции...

НО ВСЕ ЖЕ ФИЗИКУ НАДО ЗНАТЬ! Эта конструкция (рис.3) тоже защищена патентом (СССР, № 1834978,1991 г.), но... Но с чего автор, москвич Анатолий ТУДОС, взял, что она будет работать?

Суть дела: пока поршень малого цилиндра движется вниз, совершая работу, все как обычно. Но когда он движется вверх, рабочее тело свободно (через своевременно открытый клапан) перетекает во второй цилиндр, большего объема, где расширяется дальше. По мнению изобретателя, он (газ или пар) при этом совершает дополнительную работу, опуская поршень. Мало того, если в качестве рабочего тела применяется обычный сжатый воздух, при обратном ходе большего поршня его можно сжать до начального давления и вернуть в ресивер!

Сергей СОБОЛЬ, инженер-конструктор Рис. Михаила ШМИТОВА

Круто! Но ПОЧЕМУ, собственно, рабочее тело ДОЛЖНО СВОБОДНО ПЕРЕТЕКАТЬ из малого цилиндра в большой? Это возможно только в одном случае — при наличии соответствующего перепада давлений. То есть, во втором цилиндре должно быть некоторое предварительное разрежение, которое еще надо создать. Чем? Движением вниз этого поршня. Которое кинематически совпадает с движением вверх — пассивным! — малого поршня.

Итак, малый поршень поджимает рабочее тело в объеме малого цилиндра, а большой в это время создает разрежение в объеме большого. И та, и другая операция требует некоей внешней энергии — или двигатель встает!

А СТОИТ ЛИ? Изобретение Н.ЕГИНА защищено авторским свидетельством СССР № 1071790,1985 г. Суть дела: выхлопные газы ДВС нагревают и испаряют воду, которая (в виде перегретого пара) подается в реакционную камеру. Здесь, под действием перегретого пара и дополнительного электрического нагрева, специальные углеродсодержа-щие элементы образуют синтез-газ, который поступает в двигатель в дополнение к обычному топливу.

При этом решается конкретная задача: утилизация доли энергии, обычно улетающей с выхлопными газами. Вернее, конечно, ее части, поскольку КПД теплообменников тоже далек от 100%, Оно бы хорошо, но какой ценой все это достигается?

Сами по себе три теплообменника (подогрева воды, испаритель и перегрева пара) не страшны. Не вызовет особых трудностей и интеграция подачи газа в систему питания. А вот дополнительный нагрев активных элементов реактора синтез-газа выглядит странно. Пар, согласно описанию, поступает на реакцию, имея температуру 200—250 °С, а нужно, как указано там же, 1400—1500! Очень даже немало, но главное — непонятно, где ее брать?

От внешнего источника питания? Тогда как же выигрыш, не съедят ли его аккумуляторы, генераторы или что там еще?

СУРОВАЯ РЕАЛЬНОСТЬ. Итак, четыре проекта двигателей, патентно защищенных, вполне реализуемых (три из них), но... так и не реализованных. Почему?

Проще всего кивать на косность и бюрократизм, на нынешние тяжелые времена — что, конечно, многое объясняет. Однако, если бы дело было только в этом...

Двигателестроение как отрасль промышленности существует не первое столетие, и «традиционные» ДВС и паровые установки непрерывно совершенствуются, эволюцион-но и революционно, отнюдь не безуспешно.

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 7 9 8

шш

Сегодня они достаточно отлажены, чтобы в значительной степени удовлетворять большинство потенциальных потребителей — несмотря на все свои недостатки.

А отсутствие недостатков само по себе еще не достоинство. Для того чтобы заинтересовать промышленность, вновь предлагаемые двигатели должны иметь ОЧЕНЬ СЕРЬЕЗНЫЕ преимущества перед традиционными, огромные «плюсы», перевешивающие их же собственные неизбежные «минусы».

Когда-то компактность двигателей внутреннего сгорания — сначала она, потом все остальное — заставила потесниться паровые машины. Затем значительно большая удельная мощность открыла дорогу паровым и газовым турбинам. Дизель привлек внимание несоизмеримо меньшей стоимостью топлива. Ракетным двигателям пока просто нет реальной замены в их очень специфической области применения... А что же в наших примерах?

Изобретения А.Тудоса и Н.Егина комментировать, право же, не стоит. Теоретически можно представить себе любой желаемый термодинамический цикл и попробовать придумать машину для его реализации. Можно даже попробовать показать, что он будет эффективнее цикла Карно, считающегося идеальным для тепловых двигателей — как известно, нет ничего терпеливее бумаги.

Концептуально «силовая капсула» В.Пи-люша проста — но для ее изготовления требуется технологический уровень ракетной или атомной промышленности! И сама-то по себе турбина — вещь технологически достаточно тяжелая, тем более — с расположением лопаток на внутренней поверхности ротора. А здесь еще требуется организация очень своеобразной газожидкостной циркуляции. В принципе, сейчас ее можно попробовать обкатать на математических моделях, но компьютер — дурак, и всегда остаются сомнения в адекватности моделей реальности... Но здесь, хотя бы, нет явньрс противоречий, все красиво и ясно.

Про свободнопоршневой ДВС А.Ухова так сказать нельзя. Сама по себе идея не нова, только раньше (когда-то об этом писала и «ТМ») в качестве якоря электрогенератора использовали сам поршень, нагрев которого в процессе работы несовместим с хорошими магнитными свойствами. Уральскому изобретателю удалось обойти проблему, упростив, кстати, конструктивно-технологическое исполнение агрегата. Но все равно перечисленные выше вопросы: прохождение «мертвых точек», вид вырабатываемого тока, экология двухтактного двигателя... И области применения.

Не имея реальной машины, не зная ее оптимальной размерности, трудно (как и в случае с «силовой капсулой») судить о том, где она составит реальную конкуренцию традиционным агрегатам. Конкуренцию в самом широком смысле: по стоимости изготовления, обслуживания, топлива, соответствию специальным условиям эксплуатации...

Это не должно останавливать энтузиастов: в научно-техническом творчестве и в коммерции действуют разные законы, и крайне редко в одном лице сочетаются талантливый изобретатель и счастливый внед-ритель. Но и рассчитывать на то, что мир ждет ваши идеи с распростертыми объятиями, право же, не стоит,,. ■