Анализ концепции роторно-поршневого двигателя с реализацией цикла газотурбинного двигателя V = const

Для существенного повышения эффективности двигателя внутреннего сгорания требуются новые концептуальные решения. Применение в нем выносной золотниковой камеры сгорания постоянного объема, конструктивное разделение процессов сжатия и расширения может обеспечить многотопливность, качественное повышение экономичности и значительно упростить коробку переключения передач. Чтобы качественно улучшить характеристики двигателя внутреннего сгорания, необходим системный анализ созданного научно-технического задела с последующим комплексным внедрением. В качестве примера на базе такого задела по роторно-поршневому двигателю (ЦИАМ) с золотниковой камерой сгорания постоянного объема (ПАО «ОДК-Сатурн) рассмотрена концепция двигателя внутреннего сгорания с продолженным расширением и возможностью приблизиться к реализации цикла газотурбинного двигателя при постоянном объеме высокой экономичности. Предложенная концепция позволяет эффективно реализовать перспективные технологии отделения азота и STIG-технологии дальнейшего повышения экономичности.

Литература

[1] Богданов В.И., Холманова М.А. Возможные концептуальные направления совершенствования транспортных ДВС. Известия высших учебных заведений. Машинострение, 2020, № 11, с. 53–61, doi: http://dx.doi.org/10.18698/0536-1044-2020-11-53-61

[2] Минин В.П., Костюченков А.Н., Замышляев В.А. Разработка демонстратора авиационного роторно-поршневого двигателя в классе мощности 100 л.с. URL: http://piston-engines.ru (дата обращения: 21.12.2022).

[3] Кочеров Е.П., Кононов В.А., Окорочков В.В. и др. К вопросу о развитии тематики роторно-поршневых двигателей за рубежом и в России. Вестник СГАУ им. С.П. Королёва, 2011, № 3–4, с. 207–214.

[4] Богданов В.И., Кузменко М.Л. Камера сгорания газотурбинного двигателя. Патент РФ 2196906. Заявл. 05.07.2000, опубл. 20.01.2003.

[5] Богданов В.И., Кузнецов С.П. Результаты экспериментальной отработки золотниковой камеры сгорания постоянного объема. Вестник СГАУ им. С.П. Королева, 2011, № 2, с. 123?130.

[6] Сударев А.В., Гецов Л.Б. Перспективные газотурбинные установки из конструкционных керамических материалов. В: Материалы и прочность деталей газовых турбин. Кн. 2. Рыбинск, Газотурбинные технологии, 2011, с. 397–433.

[7] Чернышев Д. «Star Rotor»-еще одна попытка. Двигатель, 2004, № 6, с. 36–37.

[8] Михайлов А.К., Ворошилов В.П. Компрессорные машины. Москва, Энергоатомиздат, 1989. 286 с.

[9] Богданов В.И. Автомобиль и его двигатель — возможные перспективы развития. Автомобильная промышленность, 2009, № 1, с. 25–28.

[10] Казарян Т.С., Седых А.Д., Гайнуллин Ф.Г. и др. Мембранная технология в решении экологических проблем газовой промышленности. Москва, Недра, 1997. 226 с.

[11] Богданов В.И., Буракова Л.И. Эффективность применения отделения азота и охлаждения воздуха на сжатии в перспективных энергетических ГТУ со сгоранием топлива при V = const. Газотурбинные технологии, 2009, № 6, с. 30–32.

[12] Елисеев Ю.С., Манушин. Э.А., Михальцев В.Е. и др. Теория и проектирование газотурбинных и комбинированных установок. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. 640 с.

[13] MTU планирует участвовать в программе Boeing по разработке нового узкофюзеляжного самолета. Обозрение по материалам иностранных публикаций ЦИАМ. Серия: авиационное двигателестроение, 2022, № 11/12. Ноябрь.

[14] Цанев С.В., ред., Буров В.Д., Ремезов А.Н. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций. Москва, Изд-во МЭИ, 2002. 584 с.

[15] Беляев В.Е. Газотурбинные установки с энергетическим впрыском пара. Газотурбинные технологии, 2002, № 4, с. 20–24.