Появился патент на ДВС без коленвала и шатунов. Как же работает такой двигатель и чем он лучше традиционного?
6
В мире двигателестроения произошло знаменательное событие. Инженеры из подмосковных Химок Александр Рудник, Максим Клименко и Максим Мельник получили официальный патент на принципиально новый тип двигателя внутреннего сгорания. Регистрационный документ был оформлен 13 июля 2026 года. Главной особенностью этой разработки является полный отказ от классических поршней, шатунов и коленчатого вала. Вместо привычных возвратно-поступательных механизмов в новой конструкции применяются шестеренчатые насосы внутреннего зацепления. Такое решение призвано кардинально упростить общую конструкцию силового агрегата, повысить его надежность и значительно увеличить удельную мощность.
Принцип работы шестеренчатого ДВС
Функционирование инновационного двигателя основано на непрерывном вращательном движении. Конструкция базируется на составном корпусе, который включает в себя два пересекающихся цилиндра. Внутри этого корпуса выделены несколько функциональных секций: воздухозаборная, компрессорная, камера сгорания и турбинная. В каждой из этих секций на параллельных валах установлены две шестерни, пересекающиеся в зоне зацепления. При вращении эти шестерни захватывают и порционно перемещают воздух и рабочие газы.
Воздушный поток последовательно проходит через воздухозаборную и компрессорную секции, после чего направляется в камеру сгорания. Там происходит воспламенение топливной смеси. Образовавшиеся расширяющиеся газы устремляются в турбинную секцию, объем которой в три раза превышает объем компрессорной части. Такое соотношение позволяет эффективно снимать полезную мощность и одновременно обеспечивать стабильную подачу свежего воздуха для нового цикла. Для облегчения запуска между камерой сгорания и турбинной секцией предусмотрена специальная заслонка. В момент старта она перекрывает путь газам, создавая необходимое давление в камере, и открывает доступ атмосферного воздуха к турбине. После выхода двигателя на рабочий режим заслонка автоматически открывается под действием давления.
Ключевые преимущества перед традиционными моторами
Отказ от возвратно-поступательных движений поршней и шатунов устраняет главный источник инерционных нагрузок в классических двигателях. Это приводит к радикальному снижению вибрации и механического износа деталей. В отличие от роторно-поршневых или роторно-лопастных моторов, новая схема не требует сложных уплотнений и золотниковых механизмов, которые традиционно являются слабым местом таких конструкций.
Особого внимания заслуживает система смазки. Масло требуется исключительно для синхронизирующих зубчатых передач и подшипников. В зонах высоких температур смазочный материал полностью отсутствует, что исключает проблему закоксовывания масла. Это технологическое решение открывает дорогу к широкому применению жаропрочных керамических материалов, что в свою очередь позволяет существенно повысить общий коэффициент полезного действия агрегата.
100723-N-5528G-014
PACIFIC OCEAN (July 23, 2010) An Evolved Sea Sparrow missile is launched from the aircraft carrier USS Carl Vinson (CVN 70). Carl Vinson is currently underway conducting operations off the coast of Southern California. (U.S. Navy photo by Mass Communication Specialist 3rd Class Patrick Green/Released)
Предполагаемые характеристики нового ДВС:
- Тип силовой установки: шестеренчатый двигатель внутреннего сгорания без поршней и шатунов.
- Принцип действия: непрерывное вращательное перемещение газов шестернями внутреннего зацепления.
- Конструктивные особенности: полное отсутствие коленчатого вала, шатунов и классических поршней.
- Соотношение объемов: турбинная секция превышает объем компрессорной секции в три раза.
- Система смазки: изолированная, отсутствует в зонах высоких температур, что предотвращает закоксовывание.
- Область применения: перспективные образцы вооружения, роботизированные боевые платформы, бронетехника и авиация.
- Ключевые преимущества: минимальная вибрация, повышенная надежность и ресурс, совместимость с жаропрочными материалами.
Перспективы применения
Разработка химкинских инженеров обладает высоким потенциалом для интеграции в различные сферы. В первую очередь, это касается наземной и авиационной техники, где критически важны малый вес, высокая удельная мощность и низкий уровень вибраций. Модернизация бронетехники и создание роботизированных боевых платформ также могут получить значительный импульс благодаря компактности и надежности нового силового агрегата. Кроме того, двигатель перспективен для использования в составе стационарных энергоустановок, где требуется длительная и безотказная работа.
Источники:
https://patents.google.com/patent/RU2291309C2/ru
https://www.freepatent.ru/patents/2122638
https://www.techinsider.ru/vehicles/10158-porshen-na-svobode-dvigatel-so-svobodnym-porshnem/
