Двигатель без поршней: Роторы vs поршни: гонка вооружения

Роторно-поршневой двигатель | это… Что такое Роторно-поршневой двигатель?

Роторно-поршневой двигатель в разрезе, с ротором, изготовленным в форме треугольника Рёло

Ро́торно-поршнево́й дви́гатель внутреннего сгорания (РПД, двигатель Ва́нкеля), конструкция которого разработана в 1957 году инженером компании NSU Вальтером Фройде, ему же принадлежала идея этой конструкции. Двигатель разрабатывался в соавторстве с Феликсом Ванкелем, работавшим над другой конструкцией роторно-поршневого двигателя.[1]

Особенность двигателя — применение трёхгранного ротора (поршня), имеющего вид треугольника Рёло, вращающегося внутри цилиндра специального профиля, поверхность которого выполнена по эпитрохоиде (возможны и другие формы ротора и цилиндра[2]).

Содержание

  • 1 Конструкция
  • 2 Преимущества и недостатки
  • 3 Применение
    • 3.1 Современное состояние
  • 4 Авиационные двигатели
  • 5 См. также
  • 6 Примечания
  • 7 Литература
  • 8 Ссылки

Конструкция

Установленный на валу ротор жёстко соединён с зубчатым колесом, которое входит в зацепление с неподвижной шестернёй — статором. Диаметр ротора намного превышает диаметр статора, несмотря на это ротор с зубчатым колесом обкатывается вокруг шестерни. Каждая из вершин трёхгранного ротора совершает движение по эпитрохоидальной поверхности цилиндра и отсекают переменные объёмы камер в цилиндре с помощью трёх клапанов.

Цикл двигателя Ванкеля: впуск (голубой), сжатие (зелёный), рабочий ход (красный), выпуск (жёлтый)

Роторно-поршневой двигатель

Такая конструкция позволяет осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля, Стирлинга или Отто без применения специального механизма газораспределения. Герметизация камер обеспечивается радиальными и торцевыми уплотнительными пластинами, прижимаемыми к цилиндру центробежными силами, давлением газа и ленточными пружинами. Отсутствие механизма газораспределения делает двигатель значительно проще четырехтактного поршневого (экономия составляет около тысячи деталей), а отсутствие сопряжения (картерное пространство, коленвал и шатуны) между отдельными рабочими камерами обеспечивают необычайную компактность и высокую удельную мощность. За один оборот двигатель выполняет три полных рабочих цикла, что эквивалентно работе шестицилиндрового поршневого двигателя.

Смесеобразование, зажигание, смазка, охлаждение, запуск принципиально такие же, как и у обычного поршневого двигателя внутреннего сгорания.

Практическое применение получили двигатели с трёхгранными роторами, с отношением радиусов шестерни и зубчатого колеса: R:r = 2:3, которые устанавливают на автомобилях, лодках и т. п.

Автомобили с РПД потребляют от 7 до 20 литров топлива на 100 км, в зависимости от режима движения, масла — от 0,4 л до 1 л на 1000 км.

Преимущества и недостатки

Преимущества перед обычными бензиновыми двигателями

  • низкий уровень вибраций. Роторно-поршневой двигатель полностью механически уравновешен, что позволяет повысить комфортность лёгких транспортных средств типа микроавтомобилей, мотокаров и юникаров;
  • главным преимуществом роторно-поршневого двигателя являются отличные динамические характеристики: на низкой передаче возможно без излишней нагрузки на двигатель разогнать машину выше 100 км/ч на более высоких оборотах двигателя (8000 об/мин и более), чем в случае конструкции обычного поршневого двигателя внутреннего сгорания.
  • Высокая удельная мощность(л.с./кг), причины:
  1. Масса движущихся частей в РПД гораздо меньше, чем в аналогичных по мощности «нормальных» поршневых двигателях, так как в его конструкции отсутствуют коленчатый вал и шатуны.
  2. К тому же однороторный двигатель выдаёт мощность в течение трёх четвертей каждого оборота выходного вала. В отличие от одноцилиндрового поршневого двигателя, который выдаёт мощность только в течение одной четверти каждого оборота выходного вала. (современный серийный РПД с объёмом рабочей камеры 1300 см³ имеет мощность 220 л.с., а с турбокомпрессором — 350 л.с.)
  • меньшие в 1,5-2 раза габаритные размеры.
  • меньшее на 35-40 % число деталей

За счёт отсутствия преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное, двигатель Ванкеля способен выдерживать гораздо большие обороты, но с меньшими вибрациями, по сравнению с традиционными двигателями. Роторно-поршневые двигатели обладают более высокой мощностью при небольшом объёме камеры сгорания, сама же конструкция двигателя сравнительно мала и содержит меньше деталей. Небольшие размеры улучшают управляемость, облегчают оптимальное расположение трансмиссии (развесовка) и позволяют сделать автомобиль более просторным для водителя и пассажиров.

Недостатки:

  • Соединение ротора с выходным валом через эксцентриковый механизм, являясь характерной особенностью РПД Ванкеля, вызывает давление между трущимися поверхностями, что в сочетании с высокой температурой приводит к дополнительному износу и нагреву двигателя.
    В связи с этим возникает повышенное требование к периодической замене масла. При правильной эксплуатации периодически производится капитальный ремонт, включающий в себя замену уплотнителей. Ресурс при правильной эксплуатации достаточно велик, но не заменённое вовремя масло неизбежно приводит к необратимым последствиям, и двигатель выходит из строя.
  • Наиболее важной проблемой считается состояние уплотнителей. Площадь пятна контакта очень невелика, а перепад давления очень высокий. Следствием этого, неразрешимого для двигателей Ванкеля, противоречия являются высокие утечки между отдельными камерами и, как следствие, падение коэффициента полезного действия и токсичность выхлопа.
    Проблема быстрого износа уплотнителей на высокой скорости вращения вала была решена применением высоколегированной стали.
  • Другой особенностью двигателей Ванкеля является его склонность к перегреву. Камера сгорания имеет линзовидную форму, то есть при маленьком объёме у неё относительно большая площадь. При температуре горения рабочей смеси основные потери энергии идут через излучение. Интенсивность излучения пропорциональна четвёртой степени температуры, таким образом идеальная форма камеры сгорания — сферическая. Лучистая энергия не только бесполезно покидает камеру сгорания, но и приводит к перегреву рабочего цилиндра. Эти потери не только снижают эффективность преобразования химической энергии в механическую, но и вызывают проблемы с воспламенением рабочей смеси, поэтому в конструкции двигателя часто предусматривают 2 свечи.
  • Высокие требования к геометрической точности изготовления деталей двигателя делают его сложным в производстве — требуется применение высокотехнологичного и высокоточного оборудования: станков, способных перемещать инструмент по сложной траектории эпитрохоидальной поверхности камеры объёмного вытеснения.
  • При всех преимуществах (высокая удельная мощность, простота устройства, несложный ремонт при правильной эксплуатации), важной проблемой является меньшая экономичность на низких оборотах по сравнению с обычными ДВС.

Применение

NSU Ro80.

Двигатель разрабатывался изначально именно для применения на автотранспорте. Первый серийный автомобиль с роторным двигателем — немецкий спорткар NSU Spider.

Первый массовый (37 204 экземпляра) — немецкий седан бизнес-класса NSU Ro 80. Автомобиль имел достаточно инноваций и помимо двигателя, в частности, кузов с рекордно низким аэродинамическим сопротивлением, полуавтоматическую коробку передач с гидротрансформатором, блок-фары, и так далее. Ro80 отличалась не только уникальной конструкцией, но и передовым дизайном, который оказался непонятен публике середины шестидесятых[источник не указан 1238 дней]; через десять лет именно он был положен в основу стиля моделей «Ауди» 100 и 200 поколения C2.

К сожалению, ресурс двигателя оказался весьма мал (ремонт требовался уже после пробега порядка 50 тыс. км), поэтому автомобиль заслужил плохую репутацию и относительно малоизвестен. На многих сохранившихся автомобилях оригинальный двигатель заменён на поршневой V4 «Essex» фирмы Ford.

Citroën также экспериментировал с РПД — проект Citroën M35.

Hercules

После этого серийное и мелкосерийное производство роторно-поршневых двигателей Ванкеля производились только фирмами Mazda (Япония) и ВАЗ (Россия)[3].

Современное состояние

Инженерам фирмы Mazda, создавшим роторно-поршневой двигатель «Renesis» (производное от слов (англ. Rotary Engine:роторный двигатель и Genesis:процесс становления, название говорящее о появлении нового класса двигателей), удалось решить основные проблемы таких двигателей — токсичность выхлопа и неэкономичность. По сравнению с двигателями-предшественниками, удалось сократить потребление масла на 50 %, бензина на 40 % и довести выброс вредных окисей до норм, соответствующих Euro IV. Двухкамерный двигатель «Renesis» объёмом всего 1,3 л выдаёт мощность в 250 л. с. и занимает гораздо меньше места в моторном отсеке. Следующая модель двигателя Renesis 2 16X имеет объём 1,6 литра, и при большей мощности, нагревается меньше.

Автомобили марки Mazda с буквами RE в наименовании (первые буквы от названия «Renesis») могут использовать в качестве топлива как бензин, так и водород (так как менее чувствителен к детонации, чем обычный двигатель, использующий возвратно-поступательное движение поршня). Это явилось вторым витком роста внимания к РПД со стороны разработчиков.

Авиационные двигатели

В начале 50-х годов была создана серия авиадвигателей ВП-760, ВП-1300, ВП-2650 — пятилучевых двухтактных звёзд мощностью от 40 до 130 л. с. и весом от 25 до 100 кг авиационного инженера В. Полякова, созданных для лёгкой авиационной техники и прошедших успешные испытания в небольшой серии в ДОСААФ.[4] Позднее, в 90-х годах, в Научно-техническом центре ВАЗ были созданы ВАЗ-416, ВАЗ-426, ВАЗ-526.

Несмотря на ряд попыток установки двигателя Ванкеля на самолетах (опытные образцы испытывались в разных странах с 1950-х годов), он не нашел широкого применения в авиации. В настоящее время (2011) двигатель Ванкеля устанавливается на некоторые модели мотопланеров Schleicher.

См. также

  • Роторно-лопастной двигатель Вигриянова
  • Бензиновый двигатель внутреннего сгорания
  • Роторный двигатель: конструкции и классификация
  • Роторный двигатель
  • 5-тактный роторный двигатель

Примечания

  1. Иван Пятов. РПД изнутри и снаружи, Журнал Двигатель, № 5-6 (11-12) сентябрь-декабрь 2000
  2. Различные варианты конструкции роторно-поршневого двигателя  (англ.)
  3. Автомобили с роторно-поршневым двигателем (РПД) — LADAONLINE. Информационно-аналитическое агентство
  4. альманах АэроМастер, № 1/98г, Новосибирск.

Литература

  • Роторно-поршневой двигатель // Большая советская энциклопедия

Ссылки

  • Круглый треугольник Рело / Математические этюды
  • Анимация: Двигатель Ванкеля
  • Конструкция и принцип работы роторного двигателя: анимация
  • Иван Пятов. РПД изнутри и снаружи
  • Роторный двигатель
  • Инженер от Бога — Феликс Ванкель
  • История роторного двигателя Mazda
  • Роторный двигатель: преимущества и недостатки
  • История двигателя Ванкеля
  • Оборудование. Регион. «ДВС. Эволюция в лицах», № 7(24)
  • Последняя разработка РПД Mazda: Renesis 16X (англ.), www.mazda.com
  • Wankel-ag.de  (нем.)  (англ.)
  • Роторный двигатель Renesis  (рус.)

РПД СССР/России

  • ВАЗ: Описание моделей с РПД, Ladaonline.ru
  • История СКБ РПД
  • «За рулем» — Тест-драйв: сравнение ВАЗ 2110 и ВАЗ 21099 с РПД

Авиационные РПД

  • Шнякин,В. А. На земле, на небесах и на море
  • Новости ВПК и военно-технического комплекса, 2001
  • Коробецкий С. П. Нужен ли нам свой, Российский двигатель для СЛА и какой?расширенная версия (54 с.)
  • На АВТОВАЗе разрабатывают двигатели для самолетов
  • Тридцать лет вазовскому РПД
  • Одноместный сверхлёгкий вертолет КА-56, КБ Камова

Двигатель без шатунов

Десятилетиями моторостроители стремились создать конструкцию д.в.с. без возвратно-поступательного движения – вроде роторно-поршневого двигателя Ванкеля. Или же сибирский роторный («Сибирский роторный», «Турбо», 2003, №10), где вместо поршней и вовсе лопасти…

Однако со временем пришло понимание, что дело не в возвратно-поступательном перемещении поршней [На самом деле поршни, возвратно-поступательно движущиеся в цилиндрах, не так уж и плохи: они образуют камеру сгорания довольно приличной конфигурации. Полусферическую, шатровую – с высоким термическим к.п.д. В отличие от никуда не годной серповидной у двигателя Ванкеля, которая и погубила блестящую, на первый взгляд, идею.], а в недостатках древнего кривошипно-шатунного механизма. Надо каким-то образом избавляться от шатунов: наклоняясь к оси цилиндра, шатун создает мощную силу, прижимающую поршень к зеркалу (см. «Долгий путь к себе», «Турбо», 2002, №9). Немалые потери трения и износ – на ровном, как говорится, месте.

Проекты бесшатунных д.в.с. известны много десятков лет – знаменитый двигатель Баландина и др. К сожалению, ни один не прижился в моторостроении – и не просто так; сложная и малонадежная конструкция всякий раз оказывалась неработоспособной в реальном времени. Что ж, конструкторская мысль не стоит на месте: познакомьтесь с проектом австралийских новаторов – под названием Revetec.

Принципиальная схема двигателя: ролики на штоках раздвигают 3-вершинные кулачки  и заставляют их проворачиваться. И наоборот

Новый д.в.с. обходится не только без шатунов, но и без коленчатого вала; урезАть так урезать. Как видно, противолежащие поршни соединены штоком (не шатун, поскольку не качается, не наклоняется), а между ними размещен вал с 3-вершинными кулачками. Вернее, 2 соосных вала, вращающихся навстречу друг другу, – в том-то и прикол. Ролики на штоке работают по кулачкам и заставляют их проворачиваться; у Revetec оригинальный механизм называют Trilobe.

В принципе для работы двигателя достаточно одного-единственного вала, но тогда возникают все те же крайне неприятные боковые силы. А когда кулачков 2 – и они действуют в режиме контрротации, — то боковые силы как раз взаимно нейтрализуются. Чем-то напоминает 2-шатунную конструкцию Р. Бейндла (см. «Дизелек» — «Турбо», 2008, №3), хотя вместо 2-х параллельных коленвалов у Revetec 2 соосных – и без колен.

Ранняя конструкция с пространственными штоками, соединяющими противолежащие поршни

Представьте, работает. А поршни скользят в цилиндрах без трения! Австралийцы демонстрируют один агрегат за другим; последняя модель под обозначением X4v2 построена по «крестообразной» схеме. Здесь 4 поршня и 2 штока; ролики взаимодействуют с 4-я кулачками. При диаметре цилиндров и ходе поршней 108 х 65 мм («ультракороткоходная» архитектура) рабочий объем «четверки» равен 2382 миллилитрам. Главная сложность – в синхронизации контрвращения 2-х валов; приходится применять вспомогательные валы с зубчатыми парами. Тут не исключены вибрации и шум; впрочем, известны и другие способы согласования валов.

У X4v2 двойное зажигание (по 2 свечи на цилиндр) и простенький ГРМ со штангами и коромыслами: 2-клапанные головки цилиндров. По сведениям от Revetec, со степенью сжатия 9,5 бесшатунный двигатель развивает на стенде до 94 л.с. при 3600 мин-1, наибольший крутящий момент – 202 Нм при 3 тыс. оборотов. Неплохо, а с 4-клапанным ГРМ тщательно доведенный двигатель покажет, наверное, гораздо большую отдачу, – скажем, 225 л.с. где-нибудь при 6500 мин-1.

Продвинутая «крестообразная» конструкция с плоскими штоками

Поскольку кулачки 3-вершинные, то валы делают один оборот на 6 ходов поршней (в одну сторону). Небыстро, и скорость качения роликов по рабочим поверхностям кулачков, по-видимому, не слишком высока. Создатели бесшатунного двигателя подчеркивают его дополнительное преимущество: профиль кулачков задается более или менее свободно, и его нетрудно подобрать так, чтобы на рабочем ходе наивысшее давление газов приходилось на сравнительно круто спадающий участок. То, что специалисты называют leverage – плечо рычага. От плеча опять же зависят потери трения; судя по всему, у Revetec механический к.п.д. в общем и целом выше, чем у обычных поршневых двигателей. Что и требовалось доказать.

Плоские штоки (крестом) гораздо компактней

Вообще-то «крестообразный» X4v2 задуман для легкой авиации; отсюда кое-какие особенности его конструкции. Вместе с тем новаторы настаивают на его полной пригодности для автотранспорта, а для наглядности смонтировали бесшатунный мотор на шасси 3-колки. Якобы гоняет безо всяких, хоть и не аэроплан. Самодел X4v2 тянет на 130+ кг, но по оценкам его создателей, вес промышленного изделия нетрудно сократить килограммов до 105. Его габариты – 740х550х460 мм; вроде компактный агрегат. Принцип Revetec одинаково пригоден для двигателей с искровым зажиганием – и для дизелей. Для 4-тактного цикла – и для 2-тактного. Нет вопросов; интересно, а что скажут автомобилестроители?

Лихая 3-колка с двигателем Х4v2

Toyota разрабатывает высокоэффективный двигатель внутреннего сгорания со свободным поршнем и без коленчатого вала.

.. для электромобиля

Этот сайт может получать партнерские комиссионные за ссылки на этой странице. Условия эксплуатации.

Вероятно, нет лучшего летописца во всей глубине американской изобретательности, чем YouTube. Здесь можно найти не только компьютерные модели всевозможных эзотерических конструкций двигателей внутреннего сгорания, но и их настоящие рабочие прототипы, часто построенные отдельными людьми. Крупные компании также могут иногда вводить новшества здесь. Показательным примером является новый линейный генератор со свободным поршневым двигателем (FPEG) от Toyota Central в штате Мэн.

Поршень называется «свободным», потому что отсутствует коленчатый вал. Во время своего рабочего хода поршень отдает свою кинетическую энергию неподвижным обмоткам, которые его окружают, генерируя заряд трехфазного электричества переменного тока. Он может работать без искры в дизельном цикле или на стандартном бензине. Что взволновало людей, так это заявленный тепловой КПД устройства — на 42% он сдувает двигатели, используемые сегодня в автомобилях. Демонстрационный двигатель Toyota, всего 8 дюймов в диаметре и 2 фута в длину, мог генерировать 15 л.с. Двухцилиндровая модель будет самобалансирующейся и будет иметь значительно меньшую вибрацию.

Неудивительно, что клапаны имеют электропривод и поэтому их лучше использовать для точной настройки подачи мощности во всем диапазоне хода. Говоря об ударах, видео указывает на двухтактную конструкцию, которая может создать несколько проблем для дорожной конструкции. Во-первых, выбросы будут подозрительными. Тем не менее, Toyota предполагает, что конструкция сдвоенного агрегата мощностью 20 кВт может привести в действие легкий электромобиль на крейсерской скорости 120 км/ч (75 миль/ч).

В линейных генераторах и линейных двигателях внутреннего сгорания нет ничего нового. Встряхните, чтобы зарядить фонарики Фарадея, смартфоны и даже рюкзаки, собирающие энергию, — все это стандартная плата за проезд, в то время как поршни прямого действия одностороннего действия также нашли применение в таких интригующих приложениях, как усиленные ботинки для российских военных. Хитрость заключается в том, чтобы заставить их работать эффективно в унисон, и в этом красота того, что, похоже, сделала Toyota. Учитывая, что поршень замедляется и снова ускоряется в каждом конце хода, любое несоответствие между потребляемой мощностью сгорания и отбором электромагнитной мощности должно где-то компенсироваться. Механические или пневматические рессоры могут помочь, хотя, вероятно, будет некоторая потеря эффективности.

Рискуя внести некоторую путаницу, устройство технически является генератором переменного тока, поскольку оно генерирует переменный ток. Поскольку (в большинстве) электромобилей используются 3-фазные индукционные двигатели переменного тока или «похожие на переменный ток» 3-фазные бесщеточные двигатели постоянного тока, они потенциально могут работать непосредственно от выхода этого устройства, возможно, за исключением некоторого промежуточного напряжения и кондиционирования тока. Однако, как и в стандартных автомобильных генераторах переменного тока, для зарядки аккумуляторной батареи, скорее всего, будет использоваться преобразование постоянного тока — если только Toyota тайно не усовершенствовала батарею переменного тока. Здесь еще много места для инноваций. Линейные генераторы переменного тока по конструкции аналогичны линейным двигателям, но нельзя просто изменить цикл, чтобы заменить один на другой — существуют определенные функции управления, которые необходимо наложить на то, как обмотки двигателя запитываются. Однако это не означает, что нельзя построить многофункциональное линейное электроэнергетическое устройство.

Mercedes Benz SLS AMG Electric Drive с электродвигателем в каждой ступице колеса общей мощностью 740 л.с. иметь свою нишу. Нет никаких причин, по которым двигатель нельзя было бы масштабировать до большей занимаемой площади и более высокой производительности.

Роторный дизель: мощность без поршней

| Характеристики

Поршни не нужны

Прототип дизельного роторного двигателя X4 компании LiquidPiston весит 60 фунтов и развивает потрясающие 40 л.с. Масштабируемый размер и выходная мощность делают его идеальным для таких приложений, как невооруженные летательные аппараты, расширители диапазона, небольшие транспортные средства, портативное оборудование повышенной мощности и робототехника.

Создание дизельного двигателя, в котором не используются традиционные поршни, может показаться странным, но в сегодняшнюю современную эпоху высокой эффективности, низкого уровня выбросов и снижения веса двигатель с нетрадиционным ротором может стать ключом к будущему.

Роторная силовая установка с воспламенением от сжатия не является новой концепцией; идея восходит примерно к тому же периоду, когда был разработан первый роторный газовый двигатель Ванкеля (первый рабочий прототип Феликса Ванкеля был выпущен в 1957 году). Дизельная силовая установка Ванкеля, имеющая общую конструкцию со своими газовыми собратьями, использует треугольный ротор в овальном эпитрохоидальном корпусе. Эта конструкция предлагает эффективный двигатель с малой массой и плавной работой.

Проблема, которая не позволила двигателю реализоваться, заключается в конструкции камеры сгорания ротора Ванкеля, которая имеет удлиненную и выпуклую форму. Эта форма затрудняет достижение достаточно высокой степени сжатия для правильного воспламенения без чрезмерных потерь тепла. Необходим источник заряженного воздуха, но нагнетатели с коленчатым валом или выхлопом потребляют слишком много энергии, чтобы быть эффективными. Таким образом, использование сжатого воздуха, подаваемого извне, является единственным способом заставить двигатель работать. Ванкель придумал внешний нагнетатель, чтобы попытаться решить проблему. Еще одна проблема с конструкцией заключается в том, чтобы камера сгорания была расположена под правильным углом к ​​форсунке для обеспечения правильной воздушно-топливной смеси.

Прототип дизельного роторного двигателя X4 компании LiquidPiston весит 60 фунтов и развивает потрясающие 40 л.с. Масштабируемый размер и выходная мощность делают его идеальным для таких приложений, как невооруженные летательные аппараты, расширители диапазона, небольшие транспортные средства, портативное оборудование повышенной мощности и робототехника.

Несколько разных компаний работали над прототипами роторных дизелей Ванкеля. Daimler-Benz, MAN, Krupp и KHD создали совместное предприятие под названием Diesel-Ring, но обнаружили, что его конструкция недостаточна для дизельного топлива. Еще одна компания, экспериментировавшая с роторными двигателями, — Rolls-Royce. Было потрачено много ресурсов на выяснение того, как заставить ротор работать должным образом в качестве дизельной силовой установки, сосредоточив внимание на использовании второго, большего ротора для наддува основного меньшего и, в конечном итоге, достижения необходимой высокой степени сжатия. Эта двухступенчатая конфигурация ротора дала двигателю 8-образный корпус. Но после многих попыток (прототипов) и неудачных попыток оправдать ожидания от концепции отказались.

Хотя в прошлом роторный дизель так и не вышел за пределы стадии разработки прототипа, концепция заслуживает внимания. Это легкий, компактный двигатель с хорошим соотношением мощности и веса. Это качество привлекло к этой идее такие компании, как LiquidPiston.

Конструкция LiquidPiston X Engine больше напоминает «перевернутый» Ванкеля. Уплотнения, обычно находящиеся на роторе двигателя Ванкеля, встроены в корпус. X работает по новому термодинамическому циклу и решает проблемы с уплотнением, охлаждением, смазкой, выбросами и эффективностью, присущие оригинальной роторной конструкции. Этот новый цикл является высокоэффективным гибридным циклом компании.

Существует значительная разница в размерах между обычным дизельным двигателем мощностью 35 л.с. слева и роторным дизельным двигателем LiquidPiston мощностью 40 л.с. справа.

HEHC сочетает в себе преимущества термодинамических циклов Дизеля, Отто и Аткинсона. Для максимальной эффективности HEHC сжимает воздух до высокой степени, непосредственно впрыскивает топливо и запускает сжатие. Задержка (плоская область) вблизи верхней мертвой точки заставляет сгорание происходить в условиях почти постоянного объема, что создает больший объем расширения, чем объем сжатия. Это означает, что воздушно-топливная смесь воспламеняется как дизель и горит намного дольше, чем обычно, что обеспечивает более полное сгорание. Выбросы уменьшаются, и высокое давление в камере воздействует на ротор до тех пор, пока оно почти не достигает атмосферного давления, и почти вся доступная энергия используется до достижения выпускного отверстия. Напротив, обычный двигатель внутреннего сгорания выпускает наполненные энергией выхлопные газы под высоким давлением.

Другим элементом HEHC является пропуск циклов, который модулирует мощность и способствует высокой эффективности при низких настройках мощности, одновременно охлаждая внутреннюю стенку двигателя и обеспечивая частичную рекуперацию тепла. Благодаря конструкции, которая преобразует гораздо больше тепловой энергии в механическую силу, блоку двигателя требуется меньше тепла, что означает отсутствие необходимости в системе охлаждения, заполненной водой. Если двигатель нуждается в охлаждении, впрыск можно пропустить, а для отвода тепла можно всасывать только холодный воздух. Другой вариант — впрыск воды для внутреннего охлаждения двигателя. Затем часть энергии охлаждения восстанавливается, когда вода превращается в пар, увеличивая давление в камере.

Двухступенчатый роторный дизельный двигатель Rolls Royce представляет собой уникальную восьмиобразную конструкцию. Больший ротор используется для наддува меньшего для достижения достаточного сжатия.

В X Engine мало движущихся компонентов. Он имеет ротор (основной рабочий компонент) и эксцентриковый вал. Единственные другие детали, которые работают, — это форсунки, топливные насосы и масляные насосы, что делает двигатель чрезвычайно простым. На один оборот ротора приходится три акта сгорания, что приводит к высокой удельной мощности.

Текущая 40-сильная модель LiquidPiston (прототип X4) весит всего 80 фунтов. Серийная версия должна весить менее 50 фунтов. Они рассчитывают примерно на двигатель мощностью 1 л.с. на фунт. Для сравнения, обычный дизельный двигатель мощностью 40 л.