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[技术] 中国人设计的机械发动机系列 2001-2012 (每日发布)

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发表于 2013-3-14 22:07:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 williow 于 2013-3-14 22:47 编辑

齿轮------的确是个棘手的大问题,通过相应的扭力计算就可以得知,此类机种的非圆或偏心齿轮尺寸因受到机构设计体积的限制,不可能更大更厚,而且齿轮传动实际上是线传动,并不是面传动,气缸内所有功率力矩最终全部集中到此传动齿轮, 很难想象单位面积所受应力之大。齿轮硬度必须超过60HRC。但硬度越高,抗磨能力越高,脆性也大。除硬度之外还有齿轮强度难题。高压传递作用下齿轮的屈服强度、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度等,在目前材料技术水平上,此齿轮是无法制造的。
提醒研究者们重视, 材料强度和结构强度要求是机械设计的一个基本要求。
Wiliow   14/03/13


补充一句:此齿轮是可以制造的,那就是-------用钻石
发表于 2013-3-17 12:26:50 | 显示全部楼层
williow 发表于 2013-3-14 22:07
齿轮------的确是个棘手的大问题,通过相应的扭力计算就可以得知,此类机种的非圆或偏心齿轮尺寸因受到机构设 ...

你的意思是说如果齿轮足够大足够宽,这种结构是可以实用化的?
发表于 2013-3-17 16:40:14 | 显示全部楼层
williow回答的非常专业, 提议论坛给与奖励.

这些类型的发动机密封问题也很成问题, 针大的孔斗大的风, 只要稍有漏气效率就直线下降.
这种发动机转速不能提高, 也就单位重量的功率没有优势. 大功率小体积的发动机必须高转速.
楼主的付出真的很大, 我能体会一个发明者的辛酸, 很多发明者是非常优秀的, 但是付出得不到回报.
发表于 2013-3-17 18:17:57 | 显示全部楼层
waveless 发表于 2013-3-17 16:40
williow回答的非常专业, 提议论坛给与奖励.

这些类型的发动机密封问题也很成问题, 针大的孔斗大的风, 只 ...

此种发动机活塞与三角转子相比,无论轴向还是径向间隙都相对固定,密封应该比后者好些吧?另外,此种活塞力臂大,扭距很大,功率不会太小的吧?
发表于 2013-3-17 23:42:42 | 显示全部楼层
从热力学热功转换循环的本质角度来说,内燃机循环并不是很科学合理的热功转换循环方式, 大家总是从装置的结构入手,而从来不去深入研究循环的本质,奥托循环及狄塞尔循环就一定科学合理吗,有以下几点可以确定,并不:
1, 吸入环境低温度的空气工质进行压缩并升温, 进而点燃燃料工质,继续升温膨胀作功,此时已经叠加温升而必定产生热过剩,但压缩功却又来源于膨胀功。本质上说这是非常不合理的。
2, 因为冶金极限的原因, 内燃机无法始终维持在高温区工作,必须向环境排出大量高温过剩热进行冷却,其中包括了冷却水系统和排气系统。非常不合理。
3, 无法利用冷却系统和排气系统排出的大量高温过剩热进行回热改善升温过程, 无法减少从外部燃料工质获得的热量减低向环境排热。
4, 无法使高温高压工质完全膨胀。

热机热效率的高低是由循环的属性决定的,而不是由装置的结构属性决定的。所有现代热机的热效率低的主要原因是工质的平均加热温度不高,但又产生大量过剩热并且被排放掉耗散了。也就是熵增, 熵的增加就意味着有效能量的减少。
所以,可以确定,未来高效率发动机绝不是内燃型发动机,而一定是一种与所有现代热机完全不同的符合理想循环的外燃型发动机。热机装置的结构倒是比较次要的了。
Williow  17/03/2013
发表于 2013-3-18 09:44:34 | 显示全部楼层
williow 发表于 2013-3-17 23:42
从热力学热功转换循环的本质角度来说,内燃机循环并不是很科学合理的热功转换循环方式, 大家总是从装置的结 ...


外然机是热机的鼻祖了,最早的蒸汽机就属于此类,但它对材料和工质的要求更高,不同的结构转换效率也不尽相同。目前新型外燃机当属斯特林发动机,用作潜艇上的实用性特林发动机最大单机功率不过100KW,还有一种利用记忆合金做工质的特种发动机,据说产出的能量可以大于输入的能量,但这种发动机功率不超过千瓦,要想实用还有很长的路要走。
发表于 2013-3-18 14:27:19 | 显示全部楼层
本帖最后由 williow 于 2013-3-18 14:34 编辑

从长远来看,能源领域最终一定以无限的太阳热能和地热为技术首选应用,本人已经在此技术线路探索研究了一段时间。目前确定的主要技术方向为, 研发一种以太阳热能为热量来源,封闭式容积型闪蒸蒸汽动力循环系统为热功转换装置,发电机再配备电解水装置,从而源源不断地制备氢气。能够真正地开启氢能源时代之门。
此系统的基本要求为,1,低制造成本, 每KW造价在6000¥元以内,能大规模生产并应用。2,较高热效率。3,无任何污染环境的排放。4,1千瓦级的模块化安装方式,满足从家用到商用型的增量要求。
基本技术特征为:
1, 从成本考虑,以玻璃真空管太阳能集热器为主加热方式, 真空管内配蛇型加热管取得出口温度为稳定的200℃左右的热源。
2, 封闭式闪蒸蒸汽动力循环系统为热功转换装置, 运行温度在200℃左右,综合热效率不低60%。
3, 气态排汽热能进入多级热质交换器, 以回热方式往返于循环系统内部,作为工质的初温加热源,同时汽气态自身达成至液态的转变。
4,可以通过任何燃烧产生的热能,提供给热力发动机中产生机械功,可作为移动型车辆动力的原动机。个人考虑以混合动力系统原动机为优选。
此机目前正在制造过程中
要达成以上技术条件,是极其困难的,并极具挑战性。但我将一直坚持下去,在彻底成功或彻底失败前决不放弃。因为我坚信,不用化石燃料的地球一定会更美丽,人类会更少了一份能源的争夺而发生的杀戮。
williow  18/03/13
发表于 2013-3-18 18:01:37 | 显示全部楼层
我认为低成本高效率热机是可以做出来的,但是杀戮照旧。
发表于 2013-3-19 10:10:37 | 显示全部楼层
williow 发表于 2013-3-18 14:27
从长远来看,能源领域最终一定以无限的太阳热能和地热为技术首选应用,本人已经在此技术线路探索研究了一段时 ...

以无限的太阳热能和地热,甚至体温为能源的热气机也是有的,只是没到实用阶段,我以为楼主的结构用于热气机的前景也值得期待
发表于 2013-3-19 20:11:41 | 显示全部楼层
国内几乎所有研究者及发明者, 对内燃型发动机的研发始终停留在最初级的机械装置的结构形式上,都以国外许多先驱研究者们已探讨过的各种类型发动机机械结构上予以改进或变化。恕我直言,实际上这第一步就走入了误区。就算能够运行,但本质上还是落后于传统往复内燃机,最终将仍无法与其竞争而被淘汰。
所以,研发一种领先于现存的内燃型发动机的先进热机,首要任务是研究探索目前内燃机热力循环所存在的关键问题及缺点,从而创新出能够解决这些关键问题或缺点的热力循环方案,再结合相符的机械结构,才有可能一举淘汰目前的内燃机。否则,所有努力和辛劳都是白费的。

例如, 所有内燃型发动机的热力循环中, 从微观上分析,都是仅仅利用了加热时产生的热膨胀功,(即:分子间相互作用中的内能),但从未对冷收缩功予以充分利用(即:分子间相互作用中的位能)。根据量子力学理论, 同一气缸容积内发生的热膨胀功是等同于冷收缩功的。
再如, 任何气态工质不管如何压缩,再加热,其体积膨胀倍数,都是无法同液态加热直接完全气态体积膨胀倍数相比的。因为液体分子间距离已接近固态而无法压缩。
而这些因素,正是超越目前的内燃机热力循环的关键所在。以上部分见解只是提供各位创新者的参考,以备探索者们研究时考量。
Williow  19/03/13
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