MARmotor 1- Двигатель Смешаного Сгорания

 MAR motor-1 (краткое описание)
   В принцип работы  MAR motor-1 положено свойство воздушной газовой смеси изменять свою теплопроводность, при изменении плотности.
     В надпоршневом пространстве, в верхней части гильзы 10 расположен теплообменник 1, который продувается раскаленными газами продуктов горения угля 19, через собирающий купол 16 и жаропрочный коллектор 14. Теплообменник 1, жаропрочный коллектор 14 и собирающий купол 16 теплоизолированы от других деталей асбестом 13.
      Уголь загружается в печь через люк 22 и сгорает на колосниках 20, твердые остатки продуктов сгорания угля ссыпаются в золоуловительный лоток 23. Поддув осуществляется негретым «отработанным» воздухом , через выпускные окна 6 и его интенсивность регулируется перепускной заслонкой 15.
     MAR motor-1 является двухтактным двигателем. При попадании свежей порции воздуха в надпоршневое пространство, когда поршень в НМТ. Поршень 4 начинает движение к ВМТ и сжимает газовоздушную смесь над ним. По мере увеличения давления воздуха над поршнем, увеличивается и его плотность, а стало быть и теплопроводность. Воздух начинает контактировать с раскаленным теплообменником и по мере приближения поршня к ВМТ, газовоздушная смесь нагревается от теплообменника все больше и больше, так как по мере сжатия увеличивается плотность воздуха и он становится более теплопроводным. С приближением к ВМТ, поршень замедляет свое движение (правило кривошипа), и поскольку воздух над ним сжат максимально и в этот момент обладает максимальной теплопроводностью- то у него есть время чтобы в полной мере нагреется от теплообменника. Затем воздух начинает с большем чем при сжатии давлением (так как температура его значительно возросла в результате теплопередачи от теплообменника) оказывать усилие на поршень и толкает его к НМТ. Подходя к НМТ, поршень открывает газовые окна 6 и горячий воздух вырывается из надпоршневого пространства и устремляется к перепускной заслонке 15, которая своим положением дросселирует продувочный и выпускной коллектора и тем самым определяет необходимую дозировку воздуха для поддержания горения в печи. Тоесть заслонка 15 выполняет функцию акселератора.
     Продукты горения прошедшие через теплообменник можно утилизировать через дымоход 3 или (если они еще обладают температурой значительно большей температуры окружающей среды) их можно направить в теплообменник соседнего цилиндра, а из него, в следующий теплообменник и так до тех пор пока газы не остынут в значительной степени.
     Как видно из прицепа работы  MAR motor-1, его КПД и мощность, больше в той мере, чем ниже температура окружающего воздуха. И в отличии от бензиновых и дизельных двигателей, где нижний температурный порог ограничен необходимостью испарять бензин и дизтопливо- то здесь такой необходимости нет и возможно применение MAR motor-1 будет крайне эффективно в условиях крайнего севера и низких температур. Немаловажным фактором определяющим мощность MAR motor-1 является и площадь теплообменника и следует стремится изготавливать наиболее тонкие его ребра, чтобы увеличить их количество. Также следует заметить и то что при необходимости подшипники скольжения на кривошипе можно заменить на подшипники качения, так-так отсутствуют удары на КШМ, в следствии плавного расширения воздуха над поршнем.
      MAR motor-1 нельзя однозначно отнести не к двигателям внутреннего сгорания, ни к двигателям внешнего сгорания. Так-так, в отличие от двигателей внутреннего сгорания в надпоршневом пространстве MAR motor-1 ничего не сгорает, хотя и теплообмен происходит именно там, как в ДВС, а чтобы принадлежать к двигателям внешнего сгорания, у MAR motor-1 отсутствует ярко выраженный нагреватель. Поэтому MAR motor-1 занимает пограничное положение и его следует классифицировать как ДСС- тоесть двигатель смешанного сгорания.
       MAR motor-1 работает на газовых продуктах горения, и в этом плане он перспективен как гибрид с двигателями внутреннего сгорания. Он может использовать тепловую энергию выхлопных газов ДВС и тем самым увеличивать их экономичность и мощность. А если в теплообменник 1, кроме выхлопных газов ДВС, произвести и инжекцию «отработанного» воздуха самого MAR motor-1 то можно на внутренних стенках теплообменника дожечь СО, в СО2 и тем самым еще увеличить экономичность ДВС и уменьшить выброс СО в атмосферу.
       К минусам MAR motor-1 можно отнести узкий коридор варьируемых оборотов, тоесть малую или неудовлетворительную приемистость. Это связано с тем что на прогрев воздуха от теплообменника требуется время и именно этот показатель ограничивает максимальные обороты, его можно повысить увеличивая площадь контакта с воздухом теплообменника. Но вместе с повышением максимальных оборотов, будет повышается и минимальный их предел, так как при сжатии воздуха поршнем при его движении к вмт плотность воздуха уже возрастает и он уже нагревается и начинает оказывать противодавление на поршень, что в свою очередь снижает кпд MAR motor-1. Избежать в некоторой мере отрицательного действия противодавления можно только повышая минимальный предел оборотов ДСС MAR motor-1. Тагже можно снизить отрицательное воздействие противодавления двумя конструктивными способами:
1. Положить поршневую группу на бок и перед теплообменником установить противоконвекционную перегородку с окном для перемещения воздуха в самой нижней части перегородки. Но это усложнит конструкцию и снизит максимальные обороты ДСС.
2. Возможно установить механизм ГРМ на ДСС, который будет перекрывать подачу продуктов сгорания из печи к теплообменнику в моменты когда уже началось движение поршня в низ и будет открывать подачу газов в момент когда поршень почти доходит до вмт. И хотя это и увеличит кпд дсс, благодаря минимизации потерь на предварительный прогрев и как следствие противодавления воздуха на поршень, но это опять же приведет к «инертности» дсс в плане максимальных  оборотов и усложнении его конструкции.
     Самым оптимальным вариантом является эксплуатация дсс в узком режиме оборотов, когда противодавление практически сведено к манимому, благодаря тому что максимальный прогрев надпоршневого воздуха совпадает с вмт поршня.   
     Рекомендуется применять дсс на электростанциях, котельных. А также на автомобилях в качестве двигателя работающего на энергии выхлопных газов и вращающих навесное оборудование двс- компрессоры кондиционера и гидроусилителя, а также электрогенераторы.               

1. Теплообменник
2. Крышка блока цилиндров
3. Дымоход
4. Поршень
5. Шатун
6. Газовые окна выпуска «отработанного» воздуха MAR motor-1
7. Газовые окна впуска свежего воздуха
8. Ребра охлаждения блока цилиндров
9. Вал коленчатый КШМ
10. Гильза
11. Впускной коллектор
12. Моторное масло
13. Асбест
14. Жаропрочный коллектор
15. Перепускная заслонка
16. Собирающий купол
17. Крышка печи
18. Раскаленные газы
19. Уголь
20. Колосники
21. Корпус печи
22. Люк
23. Золоуловительный лоток
                Установка ГРАД..........
               


Рецензии