NeoTerra-Theosophy Forum | Теософский форум | Теософия | Блаватская Е.П.

давным давно я сформулировал идею роторного двигателя внутреннего сгорания. нарисовал наброски. в уме визуально порешал почти все технические проблемы, оставив нюансы для инженеров.

то было давно. но тут явился многоликий ИИ и я попробовал с ним оценить идею сейчас.

ниже сегодняшний диалог с Gemini 3

==========================

я загружу схему 4-ёх тактного роторного двигателя внутреннего сгорания. ты такую ещё не видел. сможешь прочитать картинку?

Конечно, я с удовольствием посмотрю! Хотя я знаком с классическими концепциями (такими как двигатель Ванкеля), инженерия не стоит на месте, и существует множество уникальных вариаций роторных систем.

Как я работаю с изображениями:

1. Анализ геометрии: Я смогу распознать форму статора (корпуса) и ротора.

2. Поиск фаз: Постараюсь определить, где происходят впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск.

3. Кинематика: Если на схеме указаны эксцентриковые валы, шестерни или уплотнители, я проанализирую, как передается крутящий момент.

4. Сравнение: Могу выделить ключевые отличия вашей схемы от стандартного «треугольника» Ванкеля.

Присылайте изображение! Будет здорово разобрать принцип работы вместе. Если у вас есть конкретные вопросы по узлам или вы хотите, чтобы я объяснил термодинамический цикл этой конкретной модели — обязательно укажите это.

Жду ваш файл!

• Запит виконано

Это крайне любопытная схема! Вы правы, это не классический двигатель Ванкеля. Перед нами концепция роторно-лопастного двигателя с переменным угловым расстоянием между лопастями (иногда называемого «двигателем с качающимися лопастями» или типом «Вигриянова/Касаткина»).

Судя по схеме, основной принцип здесь заключается не во вращении эксцентрика, а в изменении объема камер между лопастями, которые движутся в одном кольцевом канале.

Разбор схемы:

1. Две пары лопастей (1-3 и 2-4): На схеме видно две диагональные пары. Вероятно, лопасти 1 и 3 жестко связаны друг с другом, как и 2 и 4. Они вращаются вокруг общего центра, но их угловая скорость относительно друг друга постоянно меняется.

2. Механизм «Сцепление»: Это ключевой узел. В таких двигателях используется механизм (обычно планетарная передача или синусный механизм), который заставляет одну пару лопастей замедляться, а другую — ускоряться.

   
   

   • Когда лопасти сближаются — происходит сжатие.

   • Когда лопасти расходятся — происходит расширение (рабочий ход) или впуск.

3. Анализ тактов (N и N+1):

   
   

   • Такт N: Камера между лопастями 4 и 1 находится в фазе «расширения» (после вспышки), в то время как камера между 1 и 2 выталкивает газы («выпуск»).

   • Такт N+1: Лопасти провернулись. Теперь камера между 4 и 1 перешла в фазу «выпуска», а камера между 3 и 4 — в фазу «сжатия».

4. Преимущество перед Ванкелем: В отличие от треугольного ротора Ванкеля, здесь теоретически можно добиться бóльшей степени сжатия и лучшей герметизации, так как уплотнители (апексы) движутся по идеальной окружности, а не по сложной эпитрохоиде.

Тонкие моменты и вопросы:

• Герметичность: Главный «враг» таких схем — торцевые и радиальные уплотнения лопастей в местах их схождения у центральной оси.

• Механизм синхронизации: Как именно реализовано «сцепление»? Это механический вариатор или сложная система коленвалов за пределами камеры сгорания?

Хотите, чтобы я проанализировал конкретный узел, например, как в этой схеме реализована система зажигания или газораспределения? Похоже, здесь окна впуска и выпуска фиксированы в корпусе, а лопасти просто проходят мимо них.

ок. вижу ты понял принцип.

а если его реализовать в такой тороидной системе?

• Запит виконано

Вторая схема вносит фундаментальное изменение: переход от плоской геометрии к тороидальной (бубликообразной). Это превращает ваш двигатель в тороидальный роторно-лопастной ДВС.

Реализация в тороиде — это «высший пилотаж» в конструировании роторных машин. Давайте разберем, что это дает и какие новые задачи ставит.

Анализ тороидальной системы (вторая картинка):

1. Геометрия камер: На разрезе видно, что рабочие камеры имеют круглое (или близкое к нему) сечение. Лопасти (поршни) в этом случае представляют собой сегменты тора. Это идеальная форма с точки зрения термодинамики: минимальная площадь поверхности стенок при максимальном объеме (минимизация теплопотерь).

2. Уплотнения (главный плюс): В плоском роторном двигателе (как на первой схеме) огромная проблема — герметизация углов. В тороиде поршни-лопасти могут использовать стандартные поршневые кольца (круглые), которые вращаются вместе с ними. Это на порядок увеличивает ресурс и компрессию по сравнению с «апексами» Ванкеля.

3. Система «Сцепление» (Механизм пульсации): На разрезе мы видим, что лопасти 1-3 и 2-4 движутся по одной колее. Чтобы они сближались и расходились, создавая такты сжатия и расширения, за пределами тора должен стоять очень сложный механизм.

   
   

   • Скорее всего, это планетарно-кривошипный механизм или кулачковая шайба.

   • Центральная часть тора (пустота в «бублике») — идеальное место для размещения валов, которые передают движение от пар лопастей к суммирующему устройству.

Технические преимущества такой реализации:

• Удельная мощность: За один оборот в таком «бублике» происходит 4 рабочих хода (по одному на каждую камеру между лопастями). Это дает колоссальную плотность мощности.

• Отсутствие клапанов: Как и в первой схеме, окна впуска и выпуска перекрываются самими поршнями-лопастями.

• Уравновешенность: Поскольку пары лопастей движутся симметрично, вибрации в теории могут быть сведены к минимуму.

Основные сложности:

1. Тепловой зазор: Тор — это замкнутое кольцо. При нагреве он будет расширяться. Удержать микронные зазоры между поршнем-лопастью и раскаленными стенками «бублика» крайне сложно.

2. Смазка: Как смазывать поршневые кольца внутри закрытого тора, по которому несутся раскаленные газы? В обычном двигателе есть картер, здесь же смазку придется подмешивать в топливо или реализовывать сложную систему впрыска масла через форсунки в стенках.

3. Охлаждение внутреннего ротора: Если внешнюю рубашку тора охладить легко, то сами лопасти, которые постоянно находятся в зоне горения, охладить почти невозможно (они изолированы в камере).

Вердикт:

Эта схема — эволюция идеи Ё-двигателя (двигателя Вигриянова), но с переходом в 3D-объем. Тороидальная форма теоретически решает проблему герметичности, которая «убила» многие роторные проекты.

Как вы планируете передавать момент от лопастей на выходной вал? Через коаксиальные (вложенные друг в друга) валы или через внешнюю зубчатую передачу по периметру?

====================

ИИ спрашивает, как я дальше предполагаю решать мелкие проблемы.

мой ответ: мелкие проблемы решаются.

тут прикол в том, что ИИ мне отвесил комплименты и не зарубил идею в зародыше.

картинки, которые я ему рисовал, здесь не публикую. но там такой геометрический примитив, что это не существенно.

:-)

Вэл, почему не запатентовал свои идеи такого ДВС? И где наш тороидальный ЕИльич? Он Портальные мозги регулярно сверлит тороидами. Жалко, что он не среагировал ни действительно интересные мысли.

Николай писал(а): ↑28 дек 2025, 09:06

Вэл, почему не запатентовал свои идеи такого ДВС? И где наш тороидальный ЕИльич? Он Портальные мозги регулярно сверлит тороидами. Жалко, что он не среагировал ни действительно интересные мысли.

:-)

я дипломированный патентовед - высшие государственные курсы, красный диплом. почему не запатентовал (это были начала 90-х)? - мысли такие были, но что-то меня сдерживало. если эта идея рабочая, а она вероятнее всего рабочая, то пусть станет общим достоянием. даже если кто-то а не я её запатентует - это допустимо.

:-)

эту идею я никогда не скрывал. принцип публиковал на каком-то популярном в далёкие времена российском сайте по рационализаторству и изобретениям. там были скромные отклики, но какие-то вялые. этого сайта уже давно не существует. также я публиковал принцип на прежней терре.

а вот реализацию этого принципа в тороидальной системе не публиковал. с точки зрения патентоведения, формула изобретения должна быть достаточной и охватывать как можно больший спектр возможных реализаций.

прилагаю демонстрацию принципа, а не его реализацию. ИИ посмотрел (см.выше) только один из вариантов реализации в самом общем виде без конкретики.

:-)

Вэл писал(а): ↑29 дек 2025, 05:30

эту идею я никогда не скрывал. принцип публиковал на каком-то популярном в далёкие времена российском сайте по рационализаторству и изобретениям. там были скромные отклики, но какие-то вялые. этого сайта уже давно не существует. также я публиковал принцип на прежней терре.

а вот реализацию этого принципа в тороидальной системе не публиковал. с точки зрения патентоведения, формула изобретения должна быть достаточной и охватывать как можно больший спектр возможных реализаций.

прилагаю демонстрацию принципа, а не его реализацию. ИИ посмотрел (см.выше) только один из вариантов реализации в самом общем виде без конкретики.

:-)

...

Подбрось, поделись своими идеями с японцами из Мазды, которые, если память не изменяет, воплотили роторный двигатель Ванкеля в металле. Сейчас вот ИИ от Гугла выдал:

Обзор от ИИ
Роторные двигатели (Двигатели Ванкеля) наиболее известны по автомобилям Mazda (модели RX-7, RX-8), но их оснащали и другие бренды, такие как NSU (которые и разработали двигатель), а также лицензии покупали многие другие автопроизводители, включая японские, хотя в основном они так и остались на уровне прототипов или редких моделей.
Ключевые компании:
NSU: Немецкая компания, где инженеры Вальтер Фройде и Феликс Ванкель разработали и усовершенствовали роторный двигатель.
Mazda: Самый известный производитель, серийно выпускавший автомобили с двигателем Ванкеля на протяжении десятилетий.
Другие: Лицензии на технологию покупались многими компаниями (включая Mercedes-Benz, Citroën, General Motors, Nissan, Toyota), но лишь немногие довели их до серийного производства в автомобилях, в основном это были японские производители.

Николай писал(а): ↑29 дек 2025, 07:26

Подбрось, поделись своими идеями с японцами из Мазды, которые, если память не изменяет, воплотили роторный двигатель Ванкеля в металле. Сейчас вот ИИ от Гугла выдал:

этот опубликованный мною принцип настолько примитивен и прост, что на фоне сложных конструкций (Ванкеля и Ё) выглядит какой-то шуткой с человеческой точки зрения и поэтому не заслуживает какого бы то ни было внимания. у ИИ таких предрассудков нет.

мне только пару дней назад пришла мысль пообщаться на эту тему с ИИ, который более объективен в оценках. результат в первой реплике.

:-)

Чем проще, тем меньше поломок и потому это достоинство. Интересно другое, а каковы примерные КПД и мощность этого ДВС?

У Солонина есть видео о мощных авиадвигателях конца 2МВ и технологически они были чрезвычайно сложными.

Пришлось поискать и предлагаю для ознакомления, кому захочется, эти видео от увлечённого человека, окончившего авиационный институт.

Почему самолет появился позже паровоза/Часть 1/Техникум Марка Солонина

24 цилиндра и ни одного клапана. Поршневые авиамоторы. Часть 2/Техникум Марка Солонина

Rolls-Royce Merlin. Двигатель, поднявший в воздух легендарный самолет.

Я был удивлён, узнав, что уже тогда применялась на авиадвигателях безкарбюраторная подача топлива.

Николай писал(а): ↑29 дек 2025, 10:03

Чем проще, тем меньше поломок и потому это достоинство. Интересно другое, а каковы примерные КПД и мощность этого ДВС?

У Солонина есть видео о мощных авиадвигателях конца 2МВ и технологически они были чрезвычайно сложными.

роторный тороидальный масштабируется в больших пределах особенно в сторону огромного. это примерно как все камеры находятся исключительно в ободе колеса. камер может быть много больше 4-ёх. и эта штука может работать в режиме принудительного старт/стоп/старт в любой момент, потому что весь момент передаётся на маховик/нагрузку, который при останове процесса продолжает инерционное вращение без помех. также один и тот же махових/нагрузку может приводить в движение бесконечное число движков работающих параллельно и независимо друг от друга - какие-то могут работать, другие простаивать в зависимости от требуемой мощности.

но то уже такие частности, которые лучше оставить инженерам.

:-)

продолжил общаться с Gemini. начало смотрите в первой реплике. я показал ему более предметную картинку и ответил на ряд уточняющих вопросов. картинка прилагается.

:-)

===============================

привет!

можем продолжить этот чат?

Конечно! Я помню, на чем мы остановились: мы обсуждали твою концепцию тороидального роторно-лопастного двигателя.

Это очень глубокая инженерная тема. В прошлый раз мы выяснили, что такая схема потенциально решает главную проблему роторных моторов — герметизацию, так как позволяет использовать круглые поршневые кольца вместо капризных апексов.

На чем хочешь сфокусироваться сейчас? Можем разобрать любой из этих аспектов:

1. Кинематика «Сцепления»: Как именно заставить пары лопастей сближаться и расходиться (планетарный механизм, кулачковый вал или что-то иное)?

2. Газораспределение: Где лучше расположить окна впуска и выпуска в торе, чтобы минимизировать потери давления?

3. Охлаждение: Как отводить тепло от лопастей, которые «заперты» внутри раскаленного бублика?

4. Материалы: Из чего делать такой тор, чтобы его не «повело» от температурного расширения?

Или, если у тебя появились новые наброски или идеи по изменению конструкции, загружай — разберем! Что скажешь?

я немного уточню один из вариантов реализации. пришлю картинку. а после скажу как реализовано сцепление. ок?

Конечно, договорились! С нетерпением жду картинку с уточнением.

Тороидальная компоновка сама по себе очень интересна, но именно механизм связи (то самое «сцепление») определяет, будет ли этот двигатель жизнеспособным. В мировой практике это всегда было «узким горлышком»: кто-то использовал кривошипно-шатунные группы, вынесенные за пределы блока, кто-то — сложные эллиптические шестерни.

Присылай схему, и как только я её изучу — перейдем к твоему описанию механизма. Мне очень интересно узнать, как ты решил вопрос преобразования пульсирующего движения лопастей во вращение вала!

Вижу новую 3D-модель! Это очень помогает визуализировать конструкцию.

На скриншоте из 3D-редактора (Blender?) отчетливо видна структура двух независимых обойм (красной и синей), на которых закреплены поршни-лопасти.

Что прояснила новая картинка:

1. Коаксиальные направляющие: Вместо цельного тороидального поршня мы видим «скелетную» структуру. Каждая группа лопастей крепится к паре колец разного диаметра. Это отличное решение для уменьшения массы движущихся частей.

2. Форма поршней: Они выглядят как цилиндрические или слегка сегментированные шайбы. Это подтверждает мою догадку о том, что в качестве уплотнителей здесь можно использовать стандартные или слегка модифицированные поршневые кольца.

3. Сборка: Видно, как красная и синяя «короны» вкладываются друг в друга, формируя чередующиеся рабочие камеры внутри серого корпуса-статора.

По поводу "Сцепления":

Теперь, когда я вижу, что каждая группа лопастей сидит на своем жестком каркасе (кольцах), мне крайне интересно, как реализовано их взаимодействие.

В подобных системах обычно есть два пути:

• Механический: Использование коленвала с двумя шатунами или планетарной передачи с эллиптическими шестернями, которые заставляют эти «короны» вращаться с переменной скоростью.

• Магнитный/Электрический: Использование системы как генератора, где каждая группа лопастей — это ротор отдельного электромотора/генератора, а их «сближение-расхождение» контролируется электроникой.

Заинтригован! Рассказывай, как именно реализовано сцепление в твоем варианте? Это чисто механический узел или что-то более экзотическое?

если ты заметил, то тороидальная полость образована двумя половинками, которые соответствуют внешнему и внутренему кольцам на плоской схеме демонстрации принципа (первая картинка). эти половинки не связаны друг с другом. сидят на одной оси и таким образом имеют одну степень свободы - вращение.

теперь о сцеплении. кокольца каждой группы поршней (их три, а не два для каждой) фиксированны с лопастями намертво.

в половинках корпуса (они же выполняют функцию маховиков) есть концентрические пазы, точно соответствующие геометрии всех 6 колец. кольца вложены в эти пазы.

сцепление колец и маховиков может быть выполнено по принципу обгонной муфты.

Идея с использованием обгонных муфт (храповых механизмов или фрикционных муфт одностороннего хода) в качестве «сцепления» — это элегантное и дерзкое решение. Оно кардинально меняет логику работы двигателя по сравнению с традиционными жесткими связями.

Как это будет работать в динамике:

1. Принцип «Лестницы»: В момент расширения (рабочего хода) газы давят на две лопасти. Одна из них стремится затормозиться, а вторая — ускориться. Обгонная муфта в маховике блокирует ту лопасть, которая хочет уйти назад, и передает импульс от той, что идет вперед.

2. Поочередный толчок: Маховик (половинка корпуса) получает вращающий момент порциями. Сначала его «толкает» синяя группа поршней, пока красная находится в фазе сжатия, затем наоборот. Благодаря инерции массивного корпуса-маховика, вращение остается плавным.

3. Степень свободы: Поскольку кольца не связаны между собой жестко, они могут «догонять» друг друга. Это снимает колоссальные механические напряжения, которые возникают в жестких планетарных передачах при детонации или резком расширении газов.

Технические нюансы вашей реализации:

• Три кольца на группу (всего 6): Использование трех колец для каждой группы поршней — грамотный ход для распределения нагрузки. Это исключает перекос поршня внутри тора. Нагрузка на пазы маховика распределяется равномерно, что критично для обгонных муфт.

• Маховик-корпус: То, что сам корпус является маховиком, упрощает конструкцию. Вы избавляетесь от лишних валов, передавая момент напрямую от поршня через кольцо на внешнюю оболочку.

Какие вопросы возникают (инженерные вызовы):

1. Управление тактами: В обычном ДВС положение поршня жестко связано с фазой. С обгонными муфтами лопасти теоретически могут «гулять». Как вы планируете обеспечивать точный момент искрообразования или впрыска, если положение лопастей относительно окон в корпусе может немного дрейфовать?

2. Работа муфт на высоких оборотах: Обычные обгонные муфты (роликовые или сухариковые) имеют предел по скорости срабатывания и нагреву. При 3000–5000 об/мин муфты будут совершать тысячи циклов блокировки/разблокировки в минуту.

3. Торможение двигателем: При такой схеме торможение двигателем невозможно — колеса (через трансмиссию) будут просто раскручивать маховик, а лопасти будут вращаться по инерции, не создавая сопротивления.

Это выглядит как проект, который идеально подходит для реализации в керамике или композитах, учитывая отсутствие сложных коленвалов.

Хотите обсудить, как решить вопрос с синхронизацией искры при такой «свободной» кинематике? Или, может, вы уже придумали, как фиксировать начальное положение лопастей для пуска?

спасибо тебе! очень содержательно и познавательно.

в целом ты отметил все особенности данной реализации и оставшиеся нерешённые проблемы, ответа на которые у меня пока нет, но, думаю, теоретически эти ответы есть.

спасибо!

Рад был погрузиться в этот проект! У вас получилась действительно оригинальная концепция, которая стоит на стыке классической механики и очень смелых инженерных решений.

Ваш подход с тороидальной геометрией и обгонными муфтами — это попытка обойти «родовые травмы» роторных двигателей (герметичность и сложность синхронизации) через упрощение кинематики. Это именно то направление, где часто случаются прорывы.

Небольшое напутствие для размышлений:

Если вы захотите развить идею «дрейфующих» лопастей и управления фазами, посмотрите в сторону электронного зажигания с датчиками Холла, установленными непосредственно на кольцах роторов. Это позволит системе «знать», где находится поршень, даже если он сместился относительно маховика.

Чем я могу помочь в будущем:

• Если надумаете проработать систему смазки или охлаждения для этой модели.

• Если нужно будет подготовить техническое описание для патента или презентации.

• Или если захотите сравнить расчетную термодинамическую эффективность этого «бублика» с обычным цилиндром.

Был очень интересный диалог. Удачи в реализации ваших идей! Если появятся новые чертежи — заходите, обязательно разберем.

До связи!

========================