Роторный двигатель

Сейчас в России проходит стадию патентования двигатель работающий по новому принципу действия. В одних кругах получивший признание, в других вызвавший недоверие. Подробнее о нем.

Принцип действия двигателя (турбины) подобной конструкции несколько отличается от классических видов двигателей и турбин.

В данном двигателе постоянное одностороннее давление на внутренние лопасти ротора, вращает ротор как гончарный круг, не встречая сопротивления, кроме трения.

При разработке данного принципа, ставилась задача создать давление, способное вращать вал для получения кинетической энергии необходимого количества сил, а также, сохранив его полностью, использовать для дальнейшего непрерывного вращения вала. Для получения желаемого результата, был выбран следующий путь. В основе рассматривался пневматический, либо гидравлический способ давления на лопасти ротора, сопряженного с вращаемым валом.

Для того чтобы привести ротор во вращение, необходимо оказать односторонне направленное давление на тело ротора (1) . Для того, чтобы энергия давления лучше передавалась телу ротора (1), в теле ротора сделаны внутренние лопасти с закрытыми сторонами для концентрации давления. Свободно вращающийся ротор закрыт плотно прилегающим внутренним кожухом (статором) (2), который неподвижно закреплен с внешним кожухом (корпусом двигателя) (4). В теле кожуха (статора) (2) имеются отверстия (3), выполненные под односторонним углом, для подачи давления к лопостям ротора.

Через редукционный клапан (6), корпус двигателя (внешний кожух)(4) заполняется текучим телом (газом или жидкостью) под давлением. Таким образом, пространство между внутренним кожухом и внешним кожухом является резервуаром. Из которого повышенное давление через отверстия (3), выполненные во внутреннем кожухе (статоре)(2) воздействует на внутренние лопасти ротора, принуждая его, а также сопряжённый с ним вал (5), к движению. Непрерывное вращение ротора обусловлено тем, что каждая следующая лопасть попадает под постоянное односторонне-направленное давление на лопасть ротора (1) принуждая  тело свободно вращающегося ротора к движению как гончарный круг, не встречая сопротивления, кроме трения. Смещаясь под давлением, внутренняя лопасть ротора не сможет захватить больше текучего тела (газа или жидкости), чем в ней было. При данной конструкции, мы получаем нулевую потерю закаченного давления. Желаемое количество получаемой энергии на валу, плюс потеря энергии на трении, это и будет формировать величину нагнетаемого давления.

В итоге, имеется двигатель в корпусе которого повышенное давление через отверстия, выполненные во внутреннем кожухе(статоре)(2), воздействует на внутренние лопасти ротора, принуждая его, а также сопряжённый с ним вал, к вращению. Любой агрегат, созданный на основе данного принципа действия не нуждается в каком либо виде топлива. Необходимо единоразовое нагнетание давления.

Всему объёму текущего тела не обязательно перемещаться внутри двигателя. В данном двигателе оно призвано передавать импульс давления.

Рабочее текучее тело находясь под давлением, передаёт импульс давления

(энергии) свободно вращающемуся предмету(ротору). Это поясняет закон передачи импульса - масса+ скорость (давление).

Импульс давления передаётся ротору ни по центру (в сторону оси) а по касательной, смещённой в одну сторону от оси. Это нарушает статику (равновесие сил) и энергия давления смещает ротор в одну сторону. Не встречая сопротивления кроме трения. С учетом того, что при давлении текучего тела (жидкости или газа) на площадь, величина давления не распределяется по всей площади а давит в каждую точку на площади одинаково А лопасть ротора будет, как минимум, вдвое больше, чем обратное плечо. Благодаря подобной конфигурации внутренних лопастей, давление также передаётся в одну сторону больше чем в другую, что ещё больше нарушает статику, концентрируя импульс давления.

Текучее тело под давлением из резервуара заполняет пространство между лопастями и выравниваясь (если это газ) с давлением в резервуаре воздействует на лопасти ротора. Важно понимать, что давление будет оказывать воздействие непосредственно на ротор, нарушая статику. Для чего оно и подводится к лопастям. В следствии чего импульс передаётся лопастям постоянно по касательной односторонне. Что постоянно нарушает статику. Это принуждает ротор к непрерывному смещению в одну сторону- вращению. Вращение будет происходить столько, сколько будет оказываться давление на текучее тело. Которое в свою очередь будет передавать импульс на каждую последующую лопасть ротора. Смещаясь под давлением лопасть не сможет захватить больше текучего тела чем в ней было. Это даёт возможность сохранения нагнетаемого давления.

 При своих неоспоримых достоинствах, двигатель не является вечным. Он также, как и любой другой двигатель, подвержен трению. Давление будет сохраняться до тех пор, пока герметизация не будет потеряна в результате износа уплотнительных деталей. Потеря давления на лопасти из за износа трущихся поверхностей ротора и статора, где будет предусмотрен гладкий подшипник(вкладыш). А также износ подшипников на которых установлен вал. Но и здесь двигатель имеет неоспоримые плюсы. Достоинством данной конструкции является малое количество задействованных конструктивных элементов, что выгодно в производстве. И еще меньше изнашиваемых деталей, что выгодно в ремонте. А также, в отличие от других видов двигателей и турбин, в которых происходит постоянный перепад температур, попадают топливные присадки образующие коксующие элементы, в данной конструкции смазочные элементы служат гораздо дольше. А само рабочее текучее тело будет смазочной жидкостью и соответственно смазывать все трущиеся детали. Благодаря чему, ресурс службы агрегата значительно увеличивается.

Также, каждый агрегат и его модификации разрабатываются под свою конкретную задачу. Потому, конструктивные особенности могут изменяться и мощность агрегата может повышаться посредством увеличения нагнетаемого давления, увеличением радиуса роторного диска. В зависимости от назначения агрегата, особенности системы охлаждения будут разрабатываться индивидуально.

Данный двигатель (турбина) может практично и взаимовыгодно сопрягаться с другими силовыми агрегатами в гибридных установках, такими как электродвигатель, даже на одном валу. При этом сам будет вырабатывать энергию для электродвигателя. Также он  может являться силовой установкой для генератора и выдавать прогнозируемое количество энергии, в отличии от ветрогенераторов и солнечных батарей, которые зависят от погодных условий и времени суток. И по сравнению с ними довольно портативен и мобилен. Это открывает широкие горизонты его использования во многих отраслях и направлениях.

Пояснения.

В обществе царит мнение, что при работе двигателя, в нем обязательно происходит определенная циркуляция подаваемой энергии, а также разность давления. Иначе, двигатель работать не будет. Рассмотрим циркуляцию подаваемой энергии. Всем известны такие науки как, пневматика и гидравлика. Например, гидравлика, она объясняет нам, как жидкость, на которую оказывают давление (импульс энергии), передаёт это давление в каждую точку с которой соприкасается. И даже соприкасаясь с другим объёмом жидкости она передаёт давление (импульс энергии) всему объёму этой жидкости. Так же, при помощи жидкости, мы можем оказывать давление на предметы.Можно привести пример. Колба, наполненная жидкостью и шланг, из которого подается жидкость под давлением.

Рис.1

Жидкость под давлением, из шланга, передаёт давление той жидкости, которая находится в колбе. И уже та жидкость, которая находится в колбе, передаёт импульс давления телу колбы. В результате, колбу толкает напор жидкости из шланга, но жидкости в ней остаётся, столько же, сколько и было. Жидкость здесь только передает импульс давления.
Таким же образом, мы можем влиять на свободно вращающийся ротор, в котором предусмотрены внутренние полости в форме колбы (для примера). Но подавать давление необходимо односторонне, чтобы не создавать противодействия встречных сил. (См. рис.2)
 
Рис.2

 
Жидкость под давлением толкает тело ротора, тем самым принуждает его к вращению. Таким образом, мы можем вращать ротор сколько угодно, подавая давление на внутренние полости (лопасти) ротора.
Но жидкость из шланга будет проливаться. А для того чтобы избежать потери жидкости, мы можем поместить свободно вращающийся ротор в неподвижный статор. В статоре выполнить отверстия для подачи жидкости под давлением.
Рис.3

 
Важно понимать, что таким образом, мы можем воздействовать давлением жидкости, подведенной через отверстия в статоре к ротору, принуждая ротор к вращению вокруг оси, путем одностороннего давления на внутренние полости (лопасти) ротора.  Ротор смещается под давлением жидкости. При этом лопасти не могут захватить больше жидкости, чем в них было. А благодаря статору мы избегаем потери жидкости. А можно сделать в роторе много внутренних полостей (лопастей) и также много отверстий в статоре, для того, чтобы все эти полости (лопасти) всегда подвергались односторонним давлением жидкости. Таким образом, мы добьемся непрерывного вращения ротора. Ротор будет вращаться и его полости всегда будут попадать под давление, подаваемое через отверстия, выполненные в статоре.
Рис.4

А для того, чтобы не подсоединять к каждому отверстию шланги, мы можем поместить ротор со статором в герметичный резервуар, который, также, будет корпусом. Заполнить все внутренние полости и отверстия жидкостью и подать сжатый газ. Сжатый газ будет оказывать давление на жидкость. Жидкость, в свою очередь, будет оказывать давление на ротор, который под давлением жидкости будет смещаться. Сместившись, полости (лопасти) ротора будут попадать под давление из других отверстий и ротор будет смещаться дальше, а под давление из предыдущего отверстия будет попадать следующая лопасть ротора. Таким образом, мы делаем двигатель мобильным и портативным.
Рис.5

В этом двигателе не нужно разности давления, как в других турбинах. Необходимо только оказывать воздействие давлением на ротор односторонне, чтобы не создавать противодействия встречных сил.
Жидкость только передает импульс давления от сжатого газа на лопасти ротора. Вместо воды, для передачи давления, можно использовать масло. В таком случае детали двигателя будут смазываться этим маслом. Давление можно передавать не только гидравлически, но и пневматически.
Рассмотрим вопрос о разности давления. В отличии от поршневой системы, в которой действительно необходима разность давления, роторная система конструктивно выигрывает.
При давлении на поршень, необходимо, чтобы с другой стороны поршня, давление было ниже. А у вращающегося диска (ротора), попросту, нет обратной стороны, кроме обратного плеча, которое можно конструктивным решением сделать минимальным, рис.5.
Благодаря конструктивным особенностям этого двигателя, достигается высокое энергосбережение. Двигателю, практически, не нужно никакого топлива.
Не обязательно делать лопасти в виде колб. Можно подобрать другую форму лопастей, для наилучшего КПД.