Новый двигатель для автомобилей, энергетики и быта

Все идеи двигателей для автомобилей были высказаны в конце XIX - начале XX веков. Казалось бы, революций на этом фронте ждать не приходится. Но группа ученых и инженеров из Германии и США под руководством Бориса Шапиро предлагает принципиально новую технологию машин с вращающимся поршнем - RKM (Rotations-Kolben-Maschinen). Уже есть концепция и базовые научно-технические разработки. Осталось довести дело до серийного производства.

Еще до 2-й Мировой войны был создан так называемый двигатель Ванкеля. В этом двигателе единственный треугольный поршень вращается в овальном цилиндре, сгорание топлива происходит в зазорах между поршнем и цилиндром.

На первый взгляд RKM напоминает двигатель Ванкеля (даже подход к названиям у обоих схож: у Ванкеля - DKM). Но разработчики настаивают: RKM по принципу действия и функциональным особенностям не имеет ничего общего ни с турбинами, ни с мотором означенного изобретателя. Технология RKM использует новый принцип движения поршня и передачи. Поршень вращается вокруг "прыгающей" оси в последовательности: вращение поршня - "прыжок" оси, вращение - еще "прыжок". При этом в поршне есть зубчатые элементы, которые цепляются за зубья валов механизма отбора мощности. Поршень у Ванкеля, как известно, вращается вокруг оси, а рабочая смесь сгорает в серповидном рабочем объеме. У RKM - в компактной "камере поджига". Наконец, новый мотор можно использовать в качестве двигателя Дизеля, "Ванкель" на это в принципе не способен.

RKM обещает еще более высокую плотность мощности. При этом предлагается шесть различных вариантов механизма. Поршень может быть двух-, трех, четырех-, пяти- и шестиовальным и вращаться в двух-, трех-, пяти-, шести- и четыреховальных рабочих камерах. Валов отбора мощности может быть один или два. Удалось решить и главную проблему таких механизмов: обеспечить непрерывность передачи крутящего момента в крайних положениях поршня. При этом в серповидных рабочих камерах RKM исключается типичный для мотора Ванкеля эффект "самогашения".

Разработанная технология позволяет создавать компактные двигатели для автомобилей, судов и прочих транспортных средств и механизмов, создать насосы (например, для нефтегазовой промышленности и бытовой техники), генераторы электроэнергии (для электростанций и железнодорожных локомотивов). Она вполне реализуема и в миниатюрной форме - в качестве генератора электроэнергии для блока питания. Например, портативного компьютера. По предварительным расчетам, такое приспособление размером не больше стандартной компьютерной батареи обеспечит от 60 до 100 часов непрерывной работы "персоналки". Возможная степень миниатюризации машин RKM существенно выше, чем у классических поршневых механизмов с коленчатым валом, заверяют разработчики, что позволит создавать машины RKM миллиметровых размеров. Важно и то, что RKM могут работать на любом существующем ныне топливе и быть разработаны под любое перспективное экологически чистое горючее - чистый водород, водородосодержащие смеси, смеси водорода и дизельного топлива.

Сравнение RKM с наиболее известными генераторами мощности

Показатель	Поршневые двигатели	Двигатель Ванкеля	Электро- двигатель	Топливные элементы	RKM
Коэффициент соотношения мощности к объему (кВт/л)	0,5 - 0,8	1,2	0,07	0,07	1,5 - 4,0
КПД существующий (достигаемый), %	До 56 (65)	До 35 (45)	70 (80)	70 (80)	61 (70)

Владимир Салмин