ТЭО

Технико-экономическое обоснование целесообразности  продолжения работ по созданию нового РЛД

Данный разделел не будет содержать сложнорасчетных обоснований и представлен в виде теоретически-эпистолярного обоснования (тоже самое ТЭО, но в упрощенном виде).

 

В первую очередь обобщим выводы, позволяющие рассуждать о разработке как об эффективной модели.

1.     Запатентованный синхронизатор позволяет создать условия работы двигателя, при которых удастся совместить плавность преобразования потоков мощности с повышением КПД и надежности двигателя в целом в сравнении с ранее создаваемыми моделями РЛД.

2.     Высокий крутящий момент двигателя обусловлен, как логикой работы преобразователя, так и большим плечом обкатки лопастей по тороиду в связи с компоновочным решением, при котором редуктор находится в центре тороида.

3.     Расположение редуктора внутри тороида позволяет дополнительно, а значит более эффективно, снимать теплоизбытки с лопастей через несущие их элементы ротора, используя при этом масло в роли теплоносителя.

4.        Форма камеры сгорания с пятиугольным сечением предопределяет относительные простоту и дешевизну изготовления стенок тороида из цилиндрического и плоских элементов, а крепление лопасти на наклонной поверхности усеченного конуса позволяет воспринимать лопастью давление рабочих газов без риска появления критических деформаций.

5.       Компьютерное моделирование показало возможность применения в  двигателе  бесконтактных уплотнений рабочих камер, что положительно повлияет на надежность и эффективность конструкции в целом.

6.     Относительно простое и оперативное изменение в больших пределах площади сечения впускного окна в тороиде двигателя позволит эффективно реализовывать технологии управляемых фаз газораспределения и изменения степени сжатия для обеспечения работы двигателя с использованием различных циклов. Например, оперативный перевод двигателя на режим работы по циклу Аткинсона и обратно при изменении внешних нагрузок.

7.    В проекте дополнительно проработаны решения по контактным и комбинированным уплотнениям рабочих камер (как варианты), надежному разграничению масляных и газовых зон, системам смазки и охлаждения двигателя.

8.     Предварительные расчеты показывают, что перспективный РЛД в малом формате с мощностью порядка 100 л.с. будет занимать объем всего около 15 дм3.

Показатели производительности РЛД во многом еще будут уточняться по результатам исследований особенностей протекания рабочих процессов сгорания топлива в условиях формы тороида и с определенной динамикой изменения рабочих объемов, а также по результатам выбора оптимального рабочего диапазона оборотов двигателя. Пока приходится осторожничать  в прогнозах, хотя есть предпосылки к получению и более выдающихся результатов.

 

Кроме того, прогрессивная динамика изменения рабочих объемов в РЛД (в сравнении с поршневыми конструкциями) создает существенно лучшие условия для использования водорода (Н2) в качестве топлива, что в сочетании с эффективной системой изменения степени сжатия позволит создавать РЛД как многотопливный двигатель. В случае дальнейшего развития водородных технологий такой бензиново-водородный двигатель может быть очень востребован в период перехода к "зеленому" транспортному обеспечению. Далее же он может быть оптимизирован под работу только на водороде (Н2).

У конструкции РЛД довольно большой задел для подтверждения преимуществ его конструкции, что позволяет надеяться на его способность потеснить традиционные ДВС во многих сферах их применения, особенно при использовании в составе гибридных силовых установок наземного транспорта; движителей вертолетов, легкомоторных самолетов; в составе мобильных источников энергии и т.д.

Тем более, что себестоимость производства роторно-лопастных двигателей потенциально намного ниже, чем у традиционных ДВС ввиду меньшей материалоемкости и существенно меньшего количества деталей в сравнении с  восьмицилиндровыми поршневыми двигателями  (с учетом равного количества совершаюшихся в двигателе рабочих циклов за один оборот вала).

Таким образом, учитывая значительные перспективные преимущества РЛД над традиционными ДВС, а также тот факт, что двигателестроение имеет очень высокую добавленную стоимость в себестоимости конечной продукции, а рынок сбыта еще долго будет огромным, достойная доходность производителям будет обеспечена.

Теперь перечислим трудности, с которыми приходится сталкиваться:

1.     Высокая стоимость технических и интеллектуальных ресурсов, необходимых для завершения НИОКР.

2.     Отсутствие достоверных методик  для моделирования рабочих процессов в подобных системах.


3.      … Могут возникнуть непредвиденные трудности.

Что в итоге? 

Изобретенный синхронизатор и комплекс разработанных перспективных решений дают надежду на то, что более чем вековая история попыток воспользоваться преимуществами роторно-лопастной схемы ДВС наконец-то получит шанс достичь искомых результатов.

Неспроста тема создания РЛД, можно сказать, тянется сквозь века. Инженеры многих стран долгое время пытаются создать эффективный вариант этого двигателя, набивают шишки, но знают, ради чего стараются.

Прогнозируемые технические показатели позволят добиться того, чтобы такой двигатель из перспективного РЛД стал традиционным ДВС.

Кинематическая модель РЛД