Детонационный ДВС: очередной кунштюк или революция?

Каждый водитель знает это явление, когда двигатель автомобиля при глушении дергается. Зажигание выключено, на свечах искры нет, а движок работает - стукотит хаотично. Это детонация. Она, как пишут ученые, происходит, когда пламя, возникавшее от свечи зажигания, не выжгло всю смесь в цилиндре, и невыгоревшая остаточная смесь затем спонтанно взрывается, вызывая ударную волну в стенках цилиндра и поршне. Явление сие присуще как бензиновым двигателям, так и дизелям. Зависит детонация от температуры двигателя и состава самой смеси. Обедненная смесь начинает детонировать быстрее, чем обогащенная. 

Это явление тридцать лет назад молодой автоинженер Николай Павлович Тоскин захотел сделать управляемым. 

Бывая на Севере, Тоскин видел не раз, как пытаются в большой мороз запустить дизель. Мучаются долго, а толку нет. И тогда какой-нибудь умелец достает пузырек с эфиром и капает 5-6 капель в «воздухан». Раздается сильнейший хлопок, и валит черный дым, если дизель запустился. Получается, что несколько капель эфира выделяют огромную энергию. Если эту энергию уменьшить, то получится слабее толчок при взрыве, а в работе расходуется топлива намного меньше.... Так Николай Тоскин пришел к концепции нового двигателя, который назвал «детонационным». 

На Западе такой двигатель окрестили двигателем XXI века. Только в США над программой его создания работают даже ядерные центры с 70-х годов, и он там получил название HCCI - двигатель с самовоспламенением однородной топливной смеси. А у нас ахтырский самородок с помощниками уже переделал серийный дизельный двигатель Д-21 в этот самый HCCI мотор и ездит на нем по Абинскому району. 

В 1995 году он подал во ВНИИГПЭ заявку на детонационный поршневой ДВС, а через два года получил патент на его изобретение за № 2095597 (Описание патента) . После публикации его разработок в бюллетене «Изобретения» к Тоскину приезжали представители BMW с предложением передачи его разработок в монопольное право фирме. Он ничего не дал немцам, предложил свои услуги Горьковскому автозаводу и Ярославскому моторному. Но там ему ответили отказом. А Тоскину хочется, чтобы первые детонационные двигатели были не только запатентованы, но и выпущены серийно в России. 

А в 1973 году Николай Тоскин создал экспериментальный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с плавающей головкой. В роли головки был верхний поршень. Мощность такого двигателя была на 30% больше, чем у обычного. Этой разработке в НАМИ (Центральном научно-исследовательском автомобильном и автомоторном институте) была дана положительная оценка.

В 1980 году Тоскин начал эксперименты по созданию поршневого ДВС, работающего на всех видах жидкого топлива. Тоскин хотел на дизеле вместо топливной аппаратуры поставить устройство для приготовления обедненной топливно-воздушной смеси вне цилиндров (типа карбюратора), а также регулятор степени сжатия, который бы мог выполнять функции системы зажигания, то есть управлять процессом самовоспламенения. - В моем изобретении все просто, -говорит Николай Павлович. - В обычном дизеле в цилиндр топливным насосом через форсунки подается распыленная солярка и там соединяется с воздухом, образуя рабочую смесь. На нашем Д-21 обедненная топливо-воздушная смесь создается вне цилиндров, а подается в цилиндр готовая, где вспыхивает от сжимания поршнем. 

Но если в обычном дизеле соотношение воздуха и топлива 15 к одному, то в нашем детонационном двигателе соотношение получается другое: 50 к одному. Это и есть суперобедненная топливная смесь для детонационного двигателя. Вот откуда экономия. 

Мы ее пытались сначала получить за счет автомобильного карбюратора, который установили на воздушном коллекторе, но потом от него отказались, потому что под разные виды топлива нужно подбирать свои жеклеры, а это непрактично. На одном виде топлива, той же солярке, это возможно, но наш двигатель прекрасно работает, кроме солярки, на газолине, керосине, бензине, отработке автотракторных масел, ацетоне, самогонке (даже самой слабой), спирте, подсолнечном или рапсовом масле, сырой нефти, краске - в общем, на всем, что способно в суперобедненной смеси взорваться в цилиндре. 

Но лучше всего двигатель Тоскина работает на подсолнечном масле и потому, как считает изобретатель, что в нем присутствует вода. Она помогает горению и обеспечивает мягкость работы мотора. Рапсовое масло чуть хуже, но тоже хорошо подходит. А вообще для этих двигателей надо добавлять 15-20% воды к топливу. Будет ли «тянуть» трактор на такой смеси, где мизер топлива? Тянет, да еще как! Ибо при детонации топлива расходуется именно «мизер», оно в самой верхней точке сжимается до разрыва молекулярных связей и выделяет такую энергию (взрыв!), которую не дает обычный дизельный двигатель. (Помните 5-6 капель эфира в воздухан?).

Какой КПД мы точно не знаем ,-говорит Тоскин, потому что это двигатель фактически новой конструкции, тепло в нем не используется. Зимой мы его заводили, так на коллекторе снег даже не растаял. Холостые обороты настолько малы - 60-80 в минуту, и он совсем не греется. Но при форсаже обороты бешеные, однако максимальный нагрев 70-80 градусов. При 16 лошадях двигателя «дэвэшенка» можно развить мощность в 320 лошадей. Обороты увеличить в 50 раз! Но делать этого нельзя на серийном двигателе - разлетится. Поэтому ахтырцы отрегулировали такие обороты своему двигателю - как на обычном тракторе, чтоб нормально тянул.

«Бешеные» обороты будут на разработанном Тоскиным детонационном дисковом двигателе (вот там не будет коленвала), но патент он на него еще не получил, и потому о нем пока распространяться не будем... 

Итак, в двигателе Тоскина отсутствуют форсунки, топливный насос, система охлаждения. Что же есть?
1. Пневмогидравлический регулятор степени сжатия, или как его называют сами создатели - перепускной клапан, который позволяет одновременно регулировать зажигание - раньше или позже взрываться топливной смеси. Некий маленький рычажок - ноу-хау тоскинцев, он очень прост по конструкции и потому от посторонних глаз заварен в коробок.
2. Пневмораспылитель топлива, который распыляет любое топливо в нужном соотношении с воздухом до получения суперобедненной смеси. Это тоже ноу-хау. Получается так: заливается любое топливо в бак, который выше двигателя, стартер крутит маховик, натягивается рычажок перепускного клапана, изменяющий его хитроумную длину, готовая смесь поступает в цилиндры, и поршень сам подбирает себе необходимый «столб» смеси для сжатия. Момент запуска является подобранным самим двигателем для данного топлива зажиганием. Лишнюю смесь клапан перепустит назад в бак. Двигатель начинает работать и работает, как обычный. На холостых оборотах их Д-21 почти не слышен. О нагреве уже сказано: 70-80 градусов - полный нагрев двигателя без турбины.

Когда же в поле? Действительно, раз Т-16 работает, то может работать на детонационном взрыве любой другой трактор. Его легко переделать в обычной мастерской, где есть фрезеровщик - выточить перепускной клапан и пневмораспылитель, стоимость которых уложится в десять тысяч рублей, переоборудовать, и работай, колхозный трактор, на горючем, выращенном на собственном поле. С экономией этого горючего в разы! Я понимаю, что могут быть возражения по поводу изобретения Николая Тоскина разного рода «технарей». И будут говорить, что в домашнем гараже невозможно все точно рассчитать и проверить. Но рассчитывайте, господа, проверяйте, флаг вам в руки! Однако не забывайте, что трактор Т-16 с движком Д-21, переделанный Тоскиным и группой сподвижников в детона­ционный, работает. На любом жидком горючем или его смесях Ра-бо-та-ет!!! 

Источники:

http://dv.sartpp.ru/news.php?ID=110
http://www.rg.ru/2006/02/25/umelec.html 

ЗЫ. Камрады, наткнулся на эту статью случайно, насколько соответствует реальности - понятия не имею, ибо не спец по ДВС. Поэтому сугубо в Блоги. Прошу прокомментировать, бред это, очередная разводка лохов или действительно стОящая разработка. 

В Сети имеется полное описание изобретения с указанием номера патента и автора. Про роторные ДВС слышал ещё в начале 90-х, во время учебу в вузе даже демонстрировался работающий образец такого мотора, правда, с обычной схемой сгорания. 

В некоторых источниках утверждается, что КПД детонационно-роторного ДВС может доходить до 75 %, т.е. расход топлива втрое ниже, чем в обычных ДВС аналогичной мощности, причём использоваться может любая горючая жидкость, вплоть до подсолнечного масла и олифы. Есть и ещё информация по детонационно-ротационным движкам, которыми, как утверждается здесь, чрезвычайно заинтересовался Пентагон...