Kwazyturbina - Quasiturbine

Quasiturbine QT-AC

Silnik Quasiturbine lub Qurbine to proponowany beztłokowy silnik obrotowy wykorzystujący wirnik romboidalny, którego boki są zawiasowo osadzone w wierzchołkach. Objętość zamknięta między bokami wirnika a obudową wirnika zapewnia kompresję i rozszerzanie w sposób podobny do bardziej znanego silnika Wankla , ale zawiasy na krawędziach pozwalają na zwiększenie stosunku objętości. Nieokreślenie geometryczne (nieokreślone jednoznacznie) kształtu stojana ograniczającego quasiturbine pozwala na uzyskanie różnorodnych profili (w tym asymetrycznych) i cech konstrukcyjnych. W przeciwieństwie do pomp łopatkowych , w których przedłużenie łopatek jest ogólnie ważne i przeciw którym ciśnienie powoduje obrót, uszczelnienia konturowe Quasiturbine mają minimalne wydłużenie, a obrót nie wynika z nacisku na te uszczelnienia.

Patenty na Quasiturbine (w najbardziej ogólnej koncepcji AC z wagonami) posiada rodzina Gilles Saint-Hilaire z Quebecu . Oprócz silnika spalinowego zaproponowano również quasiturbine jako możliwą konstrukcję pompy i możliwy silnik Stirlinga . Został zademonstrowany jako silnik pneumatyczny wykorzystujący zmagazynowane sprężone powietrze oraz jako silnik parowy .

Istnieją co najmniej cztery proponowane projekty:

  • Dwudrogowe z wózkami, przystosowane do stosowania jako silnik spalinowy.
  • Czteroportowe bez wózków, odpowiednie do stosowania jako silnik pneumatyczny lub hydrauliczny, silnik parowy lub pompa.
  • Dwuportowy bez wózków, projekt koncepcyjny, który ma łączyć niektóre zalety istniejących dwu- i czteroportowych prototypów.
  • Kolejny projekt koncepcyjny wykorzystujący stały ładunek gazu, bez portów i bez wagonów, jako silnik Stirlinga. (Ale jeszcze nie odnosząc się do silnika Malone pomimo podobnej funkcji do silnika Stirlinga)

Dwuportowy z wózkami

Najwcześniejszy projekt Quasiturbine wykorzystywał trójkołowy wózek ( francuski rydwan , stąd avec rydwany lub AC dla wózków ) do podtrzymywania każdego wierzchołka wirnika. Koła tych czterech wagonów, w sumie dwanaście kół, biegły po obwodzie komory silnika.

Zbudowano prototyp silnika spalinowego według tego projektu, który został entuzjastycznie oceniony w czasopiśmie European Automotive Design we wrześniu 1999 roku. Prototyp był obracany przez silnik zewnętrzny przez 40 godzin.

Jednak zapłonu paliwem nigdy nie osiągnięto. Jeśli podjęto taką próbę, nigdy nie opublikowano żadnych wyników, a prace rozwojowe nad tym projektem nie były priorytetem, pomimo testu wewnętrznego spalania quasiturbiny.


Fotodetonacja

Konstrukcja dwu-portowy z wózkami zaproponowano, aby umożliwić nową i lepszą tryb spalania, określanych jako foto-detonacji przez wynalazców Quasiturbine. Przypomina to detonację stosowaną w silniku Bourke'a , podobną do stukania i pingowania niepożądanego w zwykłych silnikach spalinowych. Od 2005 roku nie opublikowano żadnych badań potwierdzających to twierdzenie. Podobny pomysł, że przenoszenie płomienia byłby możliwy przez specjalne porty, jest podobnie nieobsługiwany.

Czteroportowy bez wózków

Quasiturbine QT-SC skonfigurowana jako silnik parowy

Drugi projekt Quasiturbine jest znacznie uproszczony, aby wyeliminować wagoniki (francuskie bez rydwanów lub SC ). W tym samym czasie porty zostały zduplikowane po przeciwnej stronie obudowy, przekształcając w ten sposób operację z czterech suwów na cykl do dwóch i podwajając liczbę cykli na obrót wirnika. Wykazano, że mechanizm ten działa jako silnik pneumatyczny wykorzystujący zmagazynowane sprężone powietrze, a także jako silnik parowy, jak donosi Scholar Papers. 

This is also the design proposed for use as a pump, and particularly as a supercharger.

W tej konstrukcji zastosowano przeprojektowane ostrza, dłuższe niż w przypadku podobnej wielkości obudowy pierwszego typu ze względu na brak wózków i brak charakterystycznego konturu korony. Tylko podstawowa geometria wirnika jest wspólna z wcześniejszą konstrukcją.

Silnik pneumatyczny tej konstrukcji został zademonstrowany jako napęd gokarta w listopadzie 2004 r., A inny napędzał mały samochód we wrześniu 2005 r. Oba pojazdy wykorzystywały zmagazynowane sprężone powietrze do zasilania silnika. Od 2005 r . Opracowywana jest pneumatyczna piła łańcuchowa napędzana wężem powietrza z konwencjonalnej zewnętrznej sprężarki.

Dzięki odpowiednio przeprojektowanej obudowie, aby umożliwić rozszerzalność cieplną, pokazano ten sam projekt wirnika, co silnik parowy.

Inna potencjalna odmiana tego projektu wykorzystuje niezależnie dwa zestawy przyłączy, jeden jako silnik, a drugi jako pompę, w ten sposób potencjalnie integrując funkcje pompy i jej silnika napędowego w jednej bezwałowej jednostce. Jedynym ograniczeniem tego zastosowania jest to, że dwa płyny muszą być podobne; Na przykład nie byłoby możliwe napędzanie zintegrowanej pompy powietrza za pomocą płynu hydraulicznego, ponieważ konstrukcja wirnika znacznie się różni. Od 2005 roku nie przedstawiono żadnego prototypu tej odmiany.


Dwuportowe bez wózków

Ten trzeci projekt łączy aspekty dwóch pierwszych. Od 2005 roku ten projekt jest tylko koncepcyjny. Nie został zbudowany, ale służy do celów ilustracyjnych. Gdyby został zbudowany, nie wspierałby fotodetonacji.

W ramach opatentowanego modelu Quasiturbine możliwych jest wiele innych konstrukcji, z wózkami lub bez oraz z różną liczbą portów. Od 2005 roku, który projekt zostanie wykorzystany do dalszych prac nad wersją spalinową, nie została ogłoszona.

Historia

Prof. J. Ignacio Martínez-Artajo (1907-1984) z Universidad Pontificia Comillas (Madryt, Hiszpania) wykonał w połowie lat siedemdziesiątych szkice adaptacyjnej sprężarki rotacyjnej, co doprowadziło do budowy modelu kolejowego, w którym brakuje odpowiednich rozwiązań dynamicznych wirnika. Ostatnio badania prowadził dr Gilles Saint-Hilaire, fizyk termojądrowy i członkowie jego najbliższej rodziny. Pierwotnym celem było wykonanie silnika turbinowego z wałem turbodoładowanym, w którym część sprężarki i część mocy znajdowałyby się w tej samej płaszczyźnie . Aby to osiągnąć, musieli odłączyć łopatki od głównego wału, łańcuchowo je tak, aby pojedynczy wirnik działał jak sprężarka przez ćwierć obrotu i jako silnik przez następną ćwierć obrotu.

Ogólna koncepcja silnika Quasiturbine została po raz pierwszy opatentowana w 1996 roku. Posiadacze patentów mogą sprzedawać lub wynajmować małe zespoły pneumatyczne i parowe w celu prowadzenia badań, szkoleń akademickich i demonstracji przemysłowych, podobnie jak książka (głównie w języku francuskim) opisująca koncepcje i opracowanie projektu. Demonstracje przeprowadzono na Air Gokart w 2004 r., Na „APUQ Air Car” w 2005 r., Na Uniwersytecie Connecticut „Brash Steam Car” w 2010 r. Oraz na innych produktach (piła łańcuchowa i generator).

Właściciele patentów ogłosili, że zamierzają udostępnić do demonstracji podobne prototypy spalinowe.

Zobacz też

Bibliografia

Linki zewnętrzne