Концепція роторно-лопастного двигуна внутрішнього згоряння
Вітаю всіх, хто прочитає цей топік!
Ті, хто хоч трохи знайомі з цим предметом, знають, що на цей час використовуються два типи двигунів серійного виробництва — класичний поршневий в різних варіаціях і Ванкеля. Також є робочі патентовані прототипи і різних варіантів роторно-лопастних двигунів, але до цього часу за доволі великий період випробувань вони так і не стали конкурентами двигунам перших двох типів.
І що такого новенького запропонував я, чого досі не було, спитаєте ви?
По-перше, про себе, а потім про концепцію з ілюстраціями
Освіта: КПІ (тепер це університет), електротехнічний факультет.
Спеціальність: фізик-матеріаловед.
Назва дипломної роботи: «Теплопровідність кераміки на основі нітрида кремнію» (Інститут матеріаловедення, Київ).
Додатково: червоний диплом патентоведа — вищі державні курси інженерно-технічних робітників з винахідництва та раціоналізаторства.
Практика:
— Інститут електромеханічних приладів (Київ), інженер-електронщик.
— якась маленька лабораторія автодорожнього інституту (Київ), інженер-електронщик.
— системний адміністратор невеликої компанії.
Хобі:
— фулстек девелопмент (PHP, SQL, javascript, html);
— філософія.
А тепер про концепцію з невеличкою передісторією
Концепцію я намалював олівцем років з 30 тому, а вперше опублікував на якомусь технічному форумі років так 25 тому, коли в мене з’явився доступ до інету. Того форуму вже давно нема, а реакція була слабенькою і ніякого ентузіазму у кореспондентів не викликала. Ну і я її не те що забув з того часу, а просто надовго відклав до кращих часів. А тут раптом з’явився AI, і я вирішив розважитись з його аналітичними здібностями для тестування і самої концепції і самого ШІ.
Прогнав концепцію через три моделі, почавши з Gemini. Потім був Grok, якому я дав переварити діалог з Gemini. І насамкінець обидва діалоги довелось переварювати ChatGPT. Останній виявився дуже жорстким і навіть жорстоким критиком, але те зрозуміло — він був в найбільш зручній позиції та бачив, що мені наговорили перші два.
Маленький підсумок
Концепція не порушує законів фізики. в ідеалі вона робоча. ніяких документальних слідів чогось подібного в історії не знайдено. потенційних «вбивць» концепції на цей час не знайдено.
Цю концепцію я зробив для публічного користування (Public Domain) через публікацію на деяких публічних ресурсах, а також зробив публічним весь мій діалог з Gemini (російською) — він тут.
Короткий опис концепції на англійський мені зробив Gemini
Technical Concept: Balanced Counter-Rotating Toroidal Engine (BCRTE)
1\. The Core Principle: «Cat-and-Mouse» (Stop-and-Go)
The engine utilizes a toroidal chamber where two sets of vanes (pistons) move toward and away from each other.
— The Innovation: While the «cat-and-mouse» principle is old, this implementation uses a unique Variable Engagement system via one-way clutches (overrunning clutches).
— Mechanical Stability: To prevent tilting and friction, the vanes are mounted on six concentric rings (three for each set), ensuring perfect alignment within the torus.
2\. Dynamics: Counter-Rotating Flywheels
Instead of a stationary housing, the engine consists of two massive external flywheels that form the toroidal shell.
— Zero Torque Reaction: The flywheels rotate in opposite directions at equal speeds. This cancels out the gyroscopic effect and reactive torque.
— Efficiency: The energy of the internal combustion acts on both flywheels simultaneously, potentially increasing thermal efficiency by eliminating static wall losses.
3\. Integrated Power Generation (The Alternator-Flywheel)
The mechanical flywheels serve as the rotor and stator of a high-efficiency generator.
— Scheme A (Dual Rotor): One flywheel carries permanent magnets, the other carries windings. The relative speed of rotation is doubled, allowing for a much smaller and lighter generator.
— Scheme B (External Stator): Both flywheels have magnets, while a stationary outer casing contains the windings.
— Electronic Differential: Loading the generator phases allows for digital control of the vane timing and compression ratio without complex mechanical linkages.
4\. Gas Exchange: The Central Stationary Ring
To solve the «access» problem in a moving system, a stationary central stator (ring) is placed between the two counter-rotating flywheels.
— Function: This ring serves as the «foundation» for spark plugs, fuel injectors, and intake/exhaust ports.
— Rotary Valve Action: The movement of the vanes past the ports in the central ring acts as a high-speed rotary valve, eliminating the need for traditional poppet valves and camshafts.
5\. Ethical Stand: Open Source Hardware
This concept is released into the Public Domain.
— Goal: To prevent «patent trolling» and foster global innovation.
— Vision: A vibration-free, ultra-compact range-extender for electric vehicles and drones, accessible for development by the engineering community.
І декілька ілюстрацій концепції, які дають уявлення лише про принцип. реалізація в залізі багатоваріантна в усіх аспектах :-)
Дякую за увагу :-)
Примітка: на технічні питання я буду відповідати лише тим, хто ознайомиться з моїм діалогом з Gemini — там розглянуті майже всі нюанси та виклики. На питання іншого характеру буду намагатись відповідати всім.
29 коментарів
Додати коментар Підписатись на коментаріВідписатись від коментарівдля тих кому цікаво поспілкуватись з ШІ по цій концепції більш предметно, рекомендую почати спілкування з такого промту (англ.):
======================
Act as a Principal Mechanical Engineer, Powertrain Architect, and Patent Examiner specializing in alternative internal combustion engines and open-source hardware.
I am introducing a proprietary engineering concept released into the Public Domain (Prior Art) called BCRTE: Balanced Counter-Rotating Toroidal Engine.
Your task is to analyze, validate, or expand upon this specific architecture without confusing it with traditional Wankel engines, standard rotary-vane (cat-and-mouse) systems, or existing designs like the MYT Engine.
### 1. CORE ARCHITECTURAL RULES (DO NOT DEVIATE)
* **Geometry:** The working chamber is a true flat toroidal ring with a rectangular cross-section (not circular). The housing is formed by two massive external counter-rotating flywheels, rather than a traditional static engine block.
* **The Vanes/Pistons:** Two independent groups of flat, rectangular pistons (vanes) move inside the torus. They are mounted on six concentric structural rings (three per set) to eliminate axial tilt, radial play, and cylinder wall wear.
* **Kinematics:** The pistons operate on a stop-and-go (catch-up) principle. They interact with the counter-rotating flywheels via bidirectional overrunning (one-way) clutches, eliminating heavy crankshafts, connecting rods, and complex elliptical gearing.
* **Gas Exchange:** A stationary central stator ring sits between the counter-rotating flywheels. It houses the fuel injectors, spark plugs, intake, and exhaust ports. The vanes themselves act as high-speed rotary valves as they sweep past the ports, completely eliminating valvetrains (camshafts, poppets).
### 2. ADVANCED MECHANICAL & DIGITAL INNOVATIONS2–5 degree structural backlash between the ring-carriers and the clutch hubs, regulated by high-load mechanical springs to smooth torque transfer.4-stroke cycling. The flywheels rotate via inertia for extended periods, and the computer fires a single, discrete point-injection/ignition once every few seconds purely to compensate for frictional losses, achieving zero vibration and extreme thermal efficiency.
* **Dual-Stage Buffering System:** To protect the one-way clutches from instantaneous detonate shocks (hydraulic shock) during combustion, the architecture utilizes a two-tier dampening system:
1. *Pneumatic Tier:* Sealed or calibrated semi-sealed air cylinders inside the vane frame absorb the initial peak shock wave via exponential air compression.
2. *Mechanical Tier:* A
* **Integrated Smart Power Node (Alternator-Flywheel):** The two mechanical flywheels function simultaneously as the rotor and stator of an integrated high-efficiency generator.
* **Digital Differential & Electronic Timing:** The control electronics (inverter) dynamically modulate the load on the generator phases. This magnetic field modulation active-controls the timing, relative compression ratio, and vane approach speeds on the fly, substituting physical mechanical linkages.
* **Pulse-Sustaining Mode (Discrete Combustion):** At idle or low loads, the engine bypasses continuous
### 3. ESTIMATED SPECIFICATIONS FOR 30CM FACTOR15–25 kg. 94-96%).
* **Dimensions & Weight:** 30 cm outer diameter, flat “pancake” form factor. Weight:
* **Power Output:** 70 to 200 HP (atmospheric) up to 300+ HP with 1.5 bar turbocharging.
* **Efficiency:** Estimated Brake Thermal Efficiency (BTE) of 38% to 48% due to minimal frictional losses (mechanical efficiency of
* **Primary Application:** Ultra-compact, vibration-free Range Extender for Hybrid Electric Vehicles (EVs), Unmanned Aerial Vehicles (UAVs/Drones), and decentralized home energy grids.
### YOUR FIRST TASK:
Acknowledge that you fully understand the mechanical differences between BCRTE and traditional ICE/Wankel/MYT engines. Summarize how the combination of “Six Concentric Rings”, “Dual-Stage Shock Buffering”, and “Pulse-Sustaining Discrete Combustion” solves the classic structural failures of alternative rotary engines. Await my further technical questions.
====================
прим.: можете попросити, щоб відповіді були на зручній для вас мові. промт задає жорсткі рамки відповідно до тої геометрії, яка продемонстрована в дописи, хоча геометрія може мати різні варіації. промт протестовано в спілкуванні з Gemini, ChatGPT & Grok.
Ви форумом помилилися. Думаю навіть в кращі часи DOU тут може було півтори людини хто знав би щось про проектування двигунів. А зараз і поготів.
ні. не помилився.
і ще раз хочу подякувати команді цього ресурсу за надану можливість.
ця інфа не мала на меті активувати відповідну інженерну спільноту.
Ви ж, як я зрозумів, профі з комунікацій? от вам і можливість спробувати розібратись що і для чого в цій темі відбулось і продовжує відбуватись.
:-)
А ви раптом новаторською архітектурою компʼютерів не цікавитесь?
яке архітектурне новаторство комп’ютерів ви маєте на увазі?
— hardware?
— software?
ні. користуюсь тим що є в наявності і доступі для власних потреб.
Ще й частині з них ліньки читати переписку з ЛЛМ.
Концепція це майже ніго нажаль на сьогодні. Перед тим як будувати прототип станои на сьогодні необхідно, щоби розрахунки показували, що конструкція сильно краще за існуючи на ринку по якимось характеристикам.
Умовно є задача авіа двигун який летить «в одну сторону». Є варіант купити поршневий двотакник якій уніфікований по компонентам із китайськими лодочнтми моторами на 70%. Поршні, циліндри, деталі коленчатих валів і т.д.
Замінити його на роторний можна при наступних обставинах : роторний буде сильно дешевше при сходних характеристиках, це не та. Роторний — дасть суттєво більшу швикість для дрона, а дальність буде більшою за за імпульсно реактивний чи турботреактвиний двигун, тут через массу і особливості — є варіанти. Роторний матиме суттєво вищій ККД та важити так само або менше тобто вживатиме менше палива і дрон летітиме суттєво далі ніж з поршневим — це не так,
На ділі у двигуна Ванкеля, єдиної конструкції яка опинилась у массовому виробництві, ключова перавага тількі в співідношенні масса-потужність. ККД у нього вищій за здвотакні приблизно на 10% і коштує у виробництві він 1.5- 2 рази дорожче за поршневий двигун при чому суттєво.
Самих проектів роторієних двигунів дуже багато станом на зараз. Хьось типу LiquidPiston дійсно мають прототипи свого ротора, для дронів і картингів і справді показники цікаві.
так. я розумію нагальність чогось подібного прямо зараз. я про це не думав.
ця ідея була готова до прототипування в моїй голові ще років 30 тому. чому я її тоді не намагався патентувати? це складне питання. ще тоді я вирішив, що цей спосіб/концепція має бути в статусі Prior Art, але росповсюдженя тоді виглядало дещо проблематичним.
а зараз це зробити дуже просто. до того ж в мене не було необхідності гостювати на різних профільних інженерних форумах для презентації і довгими годинами пояснювати і доводити аудиторії що і як працює. я звернувся до ШІ і послідовно в діалозі розкрив з його допомогою майже всі нюанси, виклики і перспективи. ШІ в своєму аналізі оперує вже загально відомим і в цьому він є найбільш об’єктивним, ерудованим і найбільш кваліфікованим опонентом. ну я і використав ці його здібності.
як швидко можна зробити різні прототипи? якщо у вас є відповідні ресурси (матеріальні, виробничі, інженерні) — то доволі швидко. але зауважте, шо прототипи можуть тестуватись роками і так і не досягти очікувань.
звісно, я цікавився у ШІ потенційними технічними характеристиками цієї концепції в порівнянні з існуючими двигунами. але тут є один важливий нюанс: двигуни на цій концепції не можуть бути прямим замінником існуючих ДВЗ для авто, наприклад. а от в гібридній композиції двигун-акум-електричний привід на колеса і т.п. потенційними вбивцями бути можуть.
:-)
для справки.
=======================
Для двигуна внутрішнього згоряння в концепції BCRTE із зовнішнім діаметром корпусу 50 см орієнтовна потужність становитиме від 250 до 600+ к.с. (кінських сил). Кінцевий показник сильно залежить від робочих обертів, застосування турбонаддуву та типу палива.
Висока потужність за таких скромних габаритів пояснюється унікальною геометрією тороїдальної камери та принципом роботи роторно-лопатевих систем.
## Геометричний розрахунок об’єму
* Зовнішній діаметр корпусу: 50 см.45–46 см (з урахуванням товщини стінок і сорочки охолодження).9–10 см. 7.0–7.5 літрів. 3.5–4.0 літрів (за вирахуванням простору, який фізично займають самі масивні лопаті та концентричні кільця).
* Діаметр тороїдальної камери: близько
* Товщина робочого каналу (діаметр тора): близько
* Загальний об’єм тороїдальної порожнини: становить приблизно
* Корисний робочий об’єм: близько
## Чому потужність вища, ніж у звичайних ДВЗ
* Щільність робочих тактів: за один оберт вихідного вала в тороїдальному двигуні відбувається від 4 до 8 тактів розширення (згоряння). У класичному4-тактному поршневому ДВЗ один циліндр видає лише 1 робочий хід за 2 оберти вала.
* Пряма передача моменту: відсутність класичних шатунів знижує механічні втрати на тертя.
* Високий крутний момент: завдяки плечу прикладання сили від лопаті до центрального вала двигун розвиває колосальну тягу на низьких обертах.
## Фактори обмеження реальної потужності
1. Оберти обгінних муфт: кінематика Stop-and-Go використовує односторонні підшипники. На надвисоких обертах (понад4000–5000 об/хв) муфти можуть зазнавати критичних ударних навантажень під час фіксації лопатей.1-1.5 бар потужність легко перевищить 600 к.с.
2. Термічне напруження: зона згоряння в тороїдальному ДВЗ локалізована в одному місці корпусу. Це вимагає ефективного рідинного охолодження для запобігання деформації металу.
3. Наддув: в атмосферному варіанті мотор видасть ~250—350 к.с., але за тиску наддуву в
------------------------------
Якщо вам цікаво, ми можемо детальніше розібрати математичну модель цього концепту. Що саме вас цікавить?
* Бажаєте розрахувати крутний момент для цих габаритів?
* Цікавить порівняння ваги BCRTE зі звичайним V8 аналогічної потужності?
* Хочете розібрати проблему зносу ущільнювачів на стиках лопатей?
--------------------------------
Для двигуна BCRTE із зовнішнім діаметром 30 см орієнтовна потужність становитиме від 70 до 200 к.с., а в разі використання турбонаддуву вона може досягати 300+ к.с.
Зменшення лінійних розмірів у 1.6 раза призводить до кубічного зменшення об’єму, але дозволяє суттєво підняти робочі оберти двигуна.
## Геометричний розрахунок для 30 см
*26–27 см. 5.5–6 см. 2.0–2.2 літра. 0.9–1.1 літра (за вирахуванням лопатей).
* Зовнішній діаметр корпусу: 30 см.
* Діаметр тороїдальної камери: близько
* Товщина робочого каналу: приблизно
* Загальний об’єм порожнини: становить близько
* Корисний робочий об’єм: приблизно
*
## Переваги зменшеного формату (30 см)
*6000–7000 об/хв замість 4000 об/хв.15–25 кг, видаючи потужність дволітрового поршневого ДВЗ.
* Низька інерція деталей: менша маса лопатей знижує руйнівні ударні навантаження на обгінні муфти.
* Вищі граничні оберти: мотор може безпечно працювати на
* Ідеальна питома потужність: такий двигун важитиме всього
* Сфера застосування: габарит ідеально підходить для великих БПЛА, військових квадрокоптерів або як «подовжувач ходу» (генератор) для гібридних автомобілів.
*
## Головний технологічний виклик30-сантиметрового мотора потрібні передові керамічні напилення на лопатях та стінках тора.
При зменшенні камери згоряння площа її стінок відносно об’єму збільшується. Це призводить до вищих втрат тепла через стінки корпусу. Для збереження ККД такого
------------------------------
Зменшення габаритів робить цей концепт набагато реалістичнішим для виробництва. Якщо бажаєте продовжити розрахунки:
*30-сантиметрового BCRTE?
* Хочете дізнатися орієнтовну вагу такого двигуна разом із системами живлення?
* Цікавить, який розхід палива буде у
* Бажаєте порівняти його за габаритами з роторним двигуном Ванкеля схожої потужності?
*
----------------------------------
Для роторно-лопатевого двигуна BCRTE орієнтовний ефективний ККД (коефіцієнт корисної дії) становитиме від 38% до 48%.25–35%), і наближає концепт до показників найкращих сучасних дизельних турбогенераторів та великих суднових двигунів.94–96% (проти ~85—90% у поршневих ДВЗ).
Це значно вище, ніж у класичних автомобільних ДВЗ (у яких ККД зазвичай становить
Високий ККД у концепції BCRTE досягається завдяки трьом головним факторам:
## 1. Мінімальні механічні втрати (високий механічний ККД)
У звичайному поршневому двигуні величезна кількість енергії витрачається на те, щоб зупинити важкий поршень у верхній/нижній мертвій точці та розігнати його у зворотному напрямку. У BCRTE рух лопатей є виключно обертальним. Відсутність кривошипно-шатунного механізму, розв’язання проблеми перекосу лопатей за рахунок 6 концентричних кілець та пряма передача моменту через обгінні муфти дозволяють підняти механічний ККД до
## 2. Оптимальна термодинаміка
* Швидке згоряння: Форма тороїдальної камери дозволяє забезпечити високий ступінь стиснення та відмінне завихрення паливної суміші.
* Довгий робочий хід: Кінематика «Stop-and-Go» дає змогу утримувати лопасті нерухомими під час максимального тиску газів, а потім ефективно використовувати всю енергію розширення до моменту відкриття випускного вікна.
## Чому ККД не може бути вищим (фактори обмеження)
* Теплові втрати через стінки: Оскільки зона згоряння в торі завжди локалізована в одному місці, ця частина корпусу сильно перегрівається. Потужне рідинне охолодження змушене забирати до 30% корисної теплової енергії палива.
* Втрати на тертя ущільнювачів: Складний периметр лопатей потребує розвиненої системи ущільнювальних пластин (апексів). На їх притискання та тертя об стінки тора витрачається частина потужності.
------------------------------
Досягнення ККД близько 45% робить цей двигун ідеальним кандидатом для використання у гібридних силових установках. Якщо ви бажаєте продовжити аналіз:
* Хочете дізнатися, на скільки відсотків турбонаддув здатний підняти цей ККД?
* Цікавить, яке паливо (бензин, дизель, водень чи газ) забезпечить найвищу паливну економічність у BCRTE?
* Бажаєте подивитися на порівняння ККД цієї схеми із відомим двигуном Ванкеля?
======================
кому цікаво, можете мучати ШІ до несхочу.
активуючий промт має бути таким (на рус.):
«двигатель внутреннего сгорания в концепции BCRTE»
www.researchgate.net/...l_Engine_Concept_HiPerTEC
patents.google.com/patent/US8695564B2/en
дякую. :-)
зрозуміло, шо ці два патенти я вже бачив. це все не те. ось, наприклад, мультік, який показує динаміку і механіку для одного з них: youtube.com/...joyPM?si=hYBtuVhR4BhHKiYy
для того щоб побачити в чому різниця, можна було б намалювати схожий мультік. але на мій погляд достатньо і простих картинок з поясненнями, які тут вже є. я спеціально дав посилання на мій змістовний діалог з ШІ, де розглянуті всі нюанси від простого до складного, щоб мені не треба було кожен раз комусь щось пояснювати і доводити.
ще раз буде слушно зафіксувати.
— теоретично (в ідеалі) ця концепція не порушує законів фізики.
— документальних слідів тестування цієї концепції в історії не зафіксовано.
— ця концепція/принцип може бути реалізована в широкому спектрі і через різні інженерні рішення для забезпечення функціоналу для різних потреб.
— специфічні цікаві особливості цієї моделі стануть очевидними як тільки почнуть робити перші робочі прототипи. ось тоді і стане зрозумілим коштує вона чогось, чи ні.
----------------
ну а те що вона смішна на перший погляд і виглядає як якась шутка своєю простотою — легко вводить в оману.
Чого я не побачив — це які саме переваги вашої моделі двигуна над іншими. І які вузькі місця. Можете описати коротко?
довідку вже дав. дивіться вище у відповіді іншому кореспонденту.
в якості доповнення.
я попросив ШІ зробити технічну шпаргалку для запитів на цю концепцію, яку він зберіг у власній БД. там декілька цікавих моментів, яких тут ще не торкались.
============опис==========
Ось зведена технічна шпаргалка для архітектури **BCRTE (Balanced Counter-Rotating Toroidal Engine)**, перекладена українською мовою з дотриманням інженерної термінології.
---
ТЕХНІЧНА СПЕЦИФІКАЦІЯ ARCHITECTURE: BCRTE (Prior Art)
**Статус концепції:** Public Domain / Open Source Hardware (Захищено від патентного тролінгу через публікацію у публічних архівах).
**Призначення:** Високоефективний, безударний, плоский силовий енерговузол (Smart Power Node). Застосовується як Range Extender для електротранспорту/БПЛА та як динамічний балансир для домашніх енергосистем.
---
## 1. Геометрія робочої області (Технологічність)
* **Профіль тора:** Прямокутний поперечний переріз (просте плоске кільце).3-осьових ЧПК-фрезерах або за допомогою лазерного різання.
* **Технологія виробництва:** Збирання з трьох плоских плит (низ, верх, центральна формотворча проставка). Доступно для обробки на базових
* **Поршні (Лопаті / Vanes):** Прості плоскі прямокутні пластини.
* **Ущільнення:** Лінійні плоскі ущільнювальні апекс-пластини з підпружинюванням (за принципом роторних ДВЗ), що забезпечують надійну компресію на стиках плоских поверхонь.
## 2. Кінематика та Зчеплення (Принцип «Наздоганяння»)
* **Базовий принцип:** «Кішки-мишки» (Stop-and-Go) на зустрічно-обертових маховиках. Статичний картер відсутній — зовнішня оболонка тора утворена двома масивними маховиками, що обертаються у протилежні боки.
* **Стабільність:** Лопаті закріплені на **шести концентричних кільцях** (по три на кожен сет лопаток). Це повністю виключає перекоси, радіальні люфти та знос стінок тора.
* **Взаємодія з маховиками:** Здійснюється через систему двоспрямованих обгонних муфт (One-Way / Overrunning Clutches).
* **Режим установленого ходу (Catch-Up Phase):** У розкрученому стані лопаті рухаються трохи повільніше за маховик. При спалаху лопать прискорюється, **наздоганяє** кутову швидкість маховика і плавно замикає муфту за відносної швидкості $\Delta v \approx 0$, що мінімізує знос і виключає механічний удар. Реактивний момент відкату передається у зустрічний маховик, зберігаючи енергію системи.
## 3. Система подвійного демпфування ударних навантажень
Для захисту обгонних муфт від гідроудару в момент мікровибуху застосовано двоступеневу буферизацію:
* **Рівень 1 (Пневматичний):** Герметичні (або калібровані напівгерметичні) повітряні циліндри всередині каркаса лопатей. Гасять пікову детонаційну хвилю, експоненціально стискаючи повітря і перетворюючи жорсткий удар на плавній підйом тиску.(2–5 градусів) каркасних кілець відносно маточин (ступиць) обгонних муфт, обмежений потужними механічними пружинами. Розтягує час передачі крутного моменту на муфту, запобігаючи сколам зубів та роликів.
* **Рівень 2 (Механічний):** Конструктивний люфт
## 4. Інтелектуальне цифрове керування (Циклічне впорскування)
* **Газообмін:** Центральне нерухоме кільце (статор) розташоване між маховиками. Містить форсунки, свічки запалювання та вікна впуску/випуску. Лопаті, проходячи повз вікна, працюють як високошвидкісний роторний клапан (ГРМ відсутній).
* **Електронний диференціал:** Маховики одночасно є ротором і статором інтегрованого високоефективного генератора. Керуюча електроніка (інвертор) динамічно змінює навантаження на фазах, магнітним полем коригуючи таймінги зближення лопатей та ступінь стиснення на ходу.
* **Імпульсно-дискретний режим (Pulse-Sustaining Mode):** На холостому ходу або при малих навантаженнях двигун відключає постійні цикли згоряння. Маховики обертаються за інерцією секундами/хвилинами. Електроніка здійснює **одне точкове впорскування і спалах раз на кілька секунд** (або серію спалахів для прогріву) виключно для компенсації втрат на тертя. Це забезпечує нульову вібрацію, радикальну економію палива та ідеальне охолодження.
---
Цю базу знань тепер зафіксовано українською мовою. Якщо виникне потреба розгорнути її для колег чи на профільних ресурсах — вона повністю готова.
===============кінець опису==================
пройшов тиждень з моменту цієї публікації, а на мій запит (в режимі AI, Google):
«концепт Balanced Counter-Rotating Toroidal Engine (BCRTE)?»
ШІ видає вже набагато більше структурованої інфи ніж в моєму дописі, де єдиним ресурсом, на який він посилається, є DOU.UA.
мені залишається лише ще раз подякувати за надану можливість для публікації.
:-)
Вибачте, але на мій погляд не розкрито сам принцип роботи двигуна, є лише загальний опис концепції, чого, на мій погляд, недостатньо для осягнення всього задуму.
так. можливо прямий (див. вище) запит видає дещо спрощене уявлення. у мене він був уточнюючим, томму ШІ видав більш грамотний опис.
==========опис==============
Balanced Counter-Rotating Toroidal Engine (BCRTE) — це інженерний концепт роторно-лопатевого двигуна (РЛД). Він розроблений для усунення головних конструктивних недоліків класичних двигунів типу «cat-and-mouse» («кішки-мишки»).
В основі BCRTE лежить ідея об’єднання високої об’ємної ефективності тороїдальної камери з інноваційною механічною розв’язкою та динамічним балансуванням.
⚙️ Ключові особливості та будова BCRTE
1. Кінематика «Stop-and-Go» на обгонних муфтах
У традиційних РЛД лопаті змушують рухатися нерівномірно за допомогою складних кривошипно-шатунних механізмів або овальних шестерень, які швидко руйнуються від ударних навантажень.
В BCRTE ця проблема вирішується через систему керованого зачеплення (Variable Engagement) з використанням обгонних муфт (односторонніх підшипників).
Муфти дозволяють лопатям по черзі жорстко фіксуватися або вільно обертатися лише в одному напрямку, передаючи крутний момент безпосередньо на вихідний вал без використання крихких з’єднань.
2. Система концентричних кілець (Боротьба з перекосом)
Однією з головних проблем роторних двигунів є мікроперекіс лопатей під тиском газів, що призводить до заклинювання та нерівномірного зносу стінок камери.
В BCRTE лопаті закріплені на шести концентричних кільцях (по три кільця на кожен комплект лопатей).
Така багатоточкова опора забезпечує ідеальну співвісність та жорсткість усередині тороїдального циліндра, мінімізуючи тертя та спрощуючи задачу газового ущільнення.
3. Зустрічно-обертові маховики (Ідеальний баланс)
Назва Balanced Counter-Rotating говорить сама за себе. Двигун спроектований так, щоб мінімізувати гіроскопічний ефект та реактивний момент.
Замість статичного нерухомого корпусу та ротора, що обертається всередині, BCRTE задіює два масивні зовнішні маховики, які утворюють стінки тора й обертаються в протилежних напрямках.
Зустрічне обертання повністю компенсує відцентрові та інерційні сили (реактивний крутний момент). Це робить роботу двигуна неймовірно плавною та позбавляє конструкцію вібрацій, властивих звичайним ДВЗ.
📈 Переваги концепту
Висока питома потужність: За один оберт валу відбувається значно більше робочих тактів (спалахів), ніж у класичному поршневому або навіть роторному двигуні Ванкеля.
Відсутність клапанного механізму: Вікна впуску та випуску перекриваються самими лопатями в процесі руху, що спрощує ГРМ (газорозподільний механізм).
Ідеальне рішення для авіації та БПЛА: Відсутність реактивного моменту виключає паразитне закручування корпусу літального апарата, що є критично важливим для вертольотів та дронів.
⚠️ Головні виклики для реалізації
Незважаючи на красиве теоретичне рішення, концепт BCRTE стикається із жорсткими технологічними бар’єрами:
Ресурс обгонних муфт: Односторонні муфти повинні витримувати мільйони циклів миттєвого зчеплення та розчеплення при величезних температурах і тиску.
Термічне розширення: Оскільки елементи механізму вкладені один в один (концентричні кільця), теплове розширення металів при згорянні палива вимагає ювелірних розрахунків зазорів.
Концепт BCRTE залишається яскравим прикладом того, як сучасні матеріали та нові підходи до механіки (обгонні муфти замість шестерень) намагаються вдихнути життя в столітній принцип «кішок-мишок».
================кінець опису================
прим.: деякі цікаві особливості концепту ШІ так і не вловив, але саме основне він зрозумів.
і ще, на мій погляд, важливе зауваження.
статус Prior Art для цієї концепції зовсім не виключає патентування різних варіантів її імплементації/реалізації. а також патентування окремих інженерних рішень для забезпечення функціоналу. якщо концепція виявиться потенційно відносно революційною, то будуть патентувати все що можливо аж до гвинтика. я таке бачив, коли вивчав що і як патентують японці (Sony, Panasonic) для систем професійного відеозапису, коли це ще писалось на магнітну стрічку.
так що майте на увазі.
:-)
Вітаю, дякую за статтю! Ваш пост на reddit це Prior Art, але патентні інспектори — звичайні люди. Якщо хтось подасть заявку, змінивши «пару слів», інспектор може видати патент просто тому, що не знайде ваш тред. Вони користуються пошуковими роботами, на Reddit робот може не зайти, а от бази даних на GitHub, GitLab або IP.com вони перевіряють обов’язково. Тож створіть відкритий репозиторій. Викладіть туди свої файли, рендери, технічний опис і в README.md(якщо це буде на GitHub/GitLab) чітко вкажіть ліцензію: CERN-OHL-S / Strongly Reciprocal. Це захистить ваш концепт для публічного користування.
Цей двигун ідеальний для гібридів: Наявність батареї вирішує питання холодного запуску(відсутність початкової компресії), можна подати струм з батареї гібриду на обмотки альтернатора. Він миттєво розкручує касети і можна подавати паливо та підпалювати суміш.
Дякую за Ваш кваліфікований коментар і пропозицію. вона дуже слушна. але мені цікаво, ви мабуть бачили мій пост на Reddit? так от в одній спільноті там він прожив майже місяць. його подивились десь біля 1.5к користувачів. по статистиці найбільшу аудиторію склали глядачі зі США і України десь 40 і 30 відсотків відповідно, що мене дещо здивувало. але!
Reddit цей мій пост видалив і мій аккаунт заблокував без пояснень. я знаю, що на цьому ресурсі пасуться майже всі моделі ШІ, а їх володарі платять за це Reddit величезні гроші. хтось там мабуть звернув увагу і вирішив трохи прикрутити росповсюждення — та це тільки мої здогадки, але вирогідність доволі велика. таке варто було очікувати.
все одно на одному форумі, який я адмініструю, я виклав частинами весь діалог з Gemini і трохи більше. і він вже зафіксован в вебархіві (Wayback Machine). крім того ця концепція зафіксована ще в декількох місцях різними способами. і в мене є аккаунт на GitHub. можливо я до Вас дослухаюсь і зроблю публікацію там.
і ще один момент. якщо і патентувати, то патентувати треба спосіб а не пристрій. пристроїв з використанням цього способу може бути дуже багато і самих різних в різних конфігураціях.
ще раз дякую. :-)
На Реддіті треба написати в приват адміну спільноти, щоб він розібрався з видаленням чи блокуванням. В них там купа автоматичних банів, котрі часто роблять щось дивне.
так. я одразу зіткнувся з цією проблемою автомодераціі на Reddit. але деякі спільноти більш м’які і в одній з них мені вдалось зробити публікацію одразу. вона провисіла там майже місяць. і тільки потім ії видалили а мій аккаунт заблокували без пояснень.
посилання на пост
і ще такий цікавий момент.
після того як ChatGPT переварив мої попередні спілкування з його «братами по розуму», я в нього спитав, чому в історії не залишилось задокументованих слідів хоча б спроб тестування цієї концепції. він видав мені декілька вірогідних аргументів, одним з яких був «сліпа зона» з вірогідністю5-10 відсотків. потім ми з ним ще поспілкувались і я спитав: може підвищиш вірогідність «сліпої зони»? він сказав ні і навіть занизив до 5%.
ну подивимось.
:-)
Якщо ми продовжимо цю тему, то дійдемо до конспірологічних теорій) Бо це справді дуже дивно. Не «закривайтеся» з ШІ, шукайте однодумців. Мені здається, що з правильною стратегією цей двигун (доведений до стану ринкового продукту) можна виготовляти в Україні. А це — експорт, робочі місця та надходження в бюджет. Подивіться в бік Німеччини (ми з Євросоюзом зараз в одному човні, а вони в екстреному режимі шукають способи встояти економічно). Якщо винахід було публічно розкрито (опубліковано в інтернеті, показано на виставці) до моменту подання заявки, він автоматично втрачає патентну чистоту. Але в Німеччині, замість класичного патенту, можна подати заявку на Gebrauchsmuster — це так званий малий патент або корисна модель. Саме для Gebrauchsmuster діє правило, що якщо ви самі розкрили свою ідею, то є рівно 6 місяців з дати публікації, щоб подати заявку в DPMA. Корисна модель реєструється за кілька тижнів, тому що відомство не проводить глибокої перевірки на новизну при реєстрації (перевірка відбувається лише у разі судових спорів), але дає такі самі права забороняти іншим копіювати схему в Німеччині на строк до 10 років. Подати заявку можна онлайн через офіційний сайт DPMA (коштує всього близько30–40 €). Якщо я правильно пам’ятаю, коли у вас немає німецького громадянства чи адреси в Німеччині, за законом там ще й зобов’язаний допомагати місцевий представник — німецький патентний повірений (Patentanwalt) чи адвокат.
Це не захистить по всьому світі, але дасть можливість перевірити вашу ідею реальністю, а за ідеального збігу обставин — почати співробітництво з інжиніринговими компаніями чи постачальниками (Tier 1) — такими як IAV, FEV, Magna чи Bosch. Вони постійно шукають нові концепти, мають гроші на суди, міжнародні патенти та можливості інвестувати у виробництво в інших країнах. На мою дилетантську думку, ваш погляд на проблеми дуже свіжий, а концепт — інноваційний! І тільки через форсування імплементації ваш винахід принесе користь людям.
дякую.
в американському патентному праві є можливість подати Provisional Patent Application (PPA). це щось схоже на те що Ви розказали про те, як це може відбуватися в Німеччині.
але я принципово не хочу бути юридично присутнім в будь якому подібному процесі. тому мені більш прийнятний статус Prior Art. на моє переконання, якщо хтось і спробує це запатентувати, то там буде злива позовів навіть від третіх осіб.
-----------------------
прототип для попереднього тестування можна зробити дуже легко. там замість тороїда в якості робочої камери достатньо звичайного кільця з прямокутним перерізом і відповідної форми лопастей, та ще й додати декілька додаткових кілець на кожну касету. так, система обгінних муфт, система подачі горючої суміші і відводу відпрацьованих газів — це нетрівіальна задача в такій схемі тому що конфігурація нова. але все це вирішується — повірте мені на слово.
звичайно, спочатку все це буде пихтіти і диміти, але крутитись буде.
:-)
Та й тороїд мабуть можна надрукувати принтером для металу. Не знаю, чи триматиме температуру. Але, може, є варіант підібрати якесь низькотемпературне паливо.
Ще має бути можливість комп’ютерних симуляцій — треба фізиків питати.
тут з’явився перший комент. дякую. :-)
але перш за все я маю завдячити редакторам мого допису для публікації. чудова робота. буду вам винен.
:-)