Кіріспе
Квазитурбиналық немесе Курбиналық қозғалтқыш – бұл поршеньсіз айналмалы қозғалтқыш, оның құрамында төбелерінде тіреліп тұратын ромб тәрізді ротор бар. Ротордың қабырғалары мен ротор корпусы арасындағы көлем Ванкель қозғалтқышына ұқсас қысылу мен кеңеюді қамтамасыз етеді, бірақ жиектеріндегі тіреу көлем арақатынасын арттыруға мүмкіндік береді. Квазитурбинаның бекітілмейтін статор пішінінің геометриялық белгіленбеуі (бірмәнді анықталмаған) әртүрлі профильдерге (асимметриялықтарды қоса) және конструкциялық ерекшеліктерге мүмкіндік береді. Вантты сорғылардан айырмашылығы, оларда қанаттың созылуы маңызды және қысым оларға қарсы әрекет ете отырып айналуды тудырады, квазитурбина контурының тығыздағыштары минималды созылуға ие және айналу осы тығыздағыштарға қарсы қысымнан туындамайды. Квазитурбина ішіндегі айналу күші камералардың жабысу кезінде геометриялық кері ағыс тудыратын созылатын қанаттарда емес, бүкіл айналмалы қақпақтың қысымынан пайда болғандықтан, жоғары эксцентрикалық QT статорлары айналымдағы қозғалтқыштың толық көлемінен асып түсетін жүріс көлемін едәуір арттырады. Мұндай жоғары көлемнің сыртқы қозғалтқыш көлеміне жақын арақатынасы жоғары айналым моментін сақтай отырып, көлем және салмақ бойынша ерекше қозғалтқыш қуаттылығына әкеледі. Квазитурбинаға (көлік вагондарымен ең жалпы AC тұжырымдамасында) патент Квебек тұрғыны Жиль Сент-Илаир отбасына тиесілі. Ішкі жану қозғалтқышы ретінде Квазитурбина ықтимал сорғы конструкциясы және ықтимал Стирлинг қозғалтқышы ретінде ұсынылған. Ол жинақталған қысылған ауаны пайдаланатын пневматикалық қозғалтқыш және бу қозғалтқышы ретінде сынақтан өткізілді. Кемінде төрт жоба ұсынылған: ішкі жану қозғалтқышы ретінде пайдалануға жарамды екі портты вагондармен. Пневматикалық немесе гидравликалық қозғалтқыш, бу қозғалтқышы немесе сорғы ретінде пайдалануға жарамды, вагондарсыз төрт портты. Екі портты вагондарсыз, қазіргі екі және төрт портты прототиптердің артықшылықтарын біріктіруді көздеген тұжырымдамалық дизайн. Газдың тұрақты зарядын пайдаланатын және порттары мен вагондары жоқ, Стирлинг қозғалтқышы ретінде қолданылатын тағы бір тұжырымдамалық дизайн. (Бірақ әлі күнге дейін Малоун қозғалтқышы, Стирлинг қозғалтқышына ұқсас функциясына қарамастан, ескерілмеген).
Two port with carriages, suitable for use as an internal combustion engine. Four port without carriages, suitable for use as a pneumatic engine or hydraulic engine, steam engine or pump. Two port without carriages, a conceptual design which is hoped to combine some of the advantages of the existing two and four port prototypes. Another conceptual design using a fixed charge of gas, with no ports and without carriages, as a Stirling engine. (But not yet referring Malone engine in spite of similar function to Stirling engine)
Екі портты вагондармен
Ең алғашқы Квазитурбина конструкциясы ротордың әрбір төбесін тіреу үшін үш дөңгелекті күйме (француз тілінде "chariot", сондықтан "chariots-пен" немесе AC – "chariots-пен") пайдаланды. Осы төрт күйменің дөңгелектері, барлығы он екі дөңгелек, қозғалтқыш камерасының шетімен жүріп өтті. Осы конструкция бойынша ішкі жану қозғалтқышының прототипі жасалды және 1999 жылдың қыркүйек айындағы European Automotive Design журналында жақсы бағаланды. Прототип 40 сағат бойы сыртқы қозғалтқышпен айналдырылды. Бірақ, отынды тұтандыруға қол жеткізілмеді. Егер мұндай әрекет жасалса да, ешқандай нәтиже жарияланбады, және Квазитурбинаның ішкі жану сынақтарына қарамастан, осы конструкцияны дамыту жұмыстарына басымдық берілмеді.
Фотодетонация
Екі портты конструкциямен вагондар Quasiturbine өнертапқыштары фотодетонация деп аталатын жаңа және артық күйдіру режимін іске асыру үшін ұсынды. Бұл, Bourke қозғалтқышында қолданылатын детонацияға ұқсас, жалпы ішкі жану қозғалтқыштарындағы қағылу мен дыбыстау сияқты жағымсыз құбылысқа жатады. 2005 жылға дейін осы мәлімдемені қолдайтын ешқандай зерттеу жарияланбады. Арнайы порттар арқылы жалынды беру мүмкіндігі туралы туындаған идея да дәлелденбеді.
Төрт портты, вагондарсыз
Екінші Квазитурбина конструкциясы вагондарды (француз тілінде sans chariots немесе SC) жою арқылы едәуір жеңілдетілген. Сонымен қатар, порттар корпустың қарама-қарсы жағында дубликатталды, бұл операцияны циклдегі төрт тактіден екі тактіге айналдырып, ротордың бір айналымындағы циклдар санын екі есеге арттырды. Бұл механизм жиналған қысылған ауаны пайдаланып пневматикалық қозғалтқыш ретінде, сондай-ақ ғылыми мақалаларда баяндалғандай, бу қозғалтқышы ретінде жұмыс істейтіні көрсетілді. Бұл конструкция сорғы ретінде, әсіресе суперкомпрессор ретінде қолдануға ұсынылады. Бұл жобада қайта жасалған қанаттар қолданылады, олар вагондардың болмауы және ерекше тәж пішінінің жоқ болуына байланысты, бірдей өлшемдегі бірінші типтегі корпустарға қарағанда ұзын. Негізгі ротор геометриясы ғана бұрынғы конструкциямен ортақ. Бұл жобаның пневматикалық қозғалтқышы 2004 жылдың қараша айында гокартты, ал 2005 жылдың қыркүйегінде шағын автомобильді қуаттандырды, екі көлік те қозғалтқышты қуаттандыру үшін жиналған қысылған ауаны пайдаланды. 2005 жылдан бастап, дәстүрлі сыртқы компрессордан ауа түтігі арқылы қуат алатын пневматикалық тізбекті араны жасау жұмыстары жүргізілуде. Жылулық кеңеюге мүмкіндік беретін қайта жасалған корпуспен, осы ротор конструкциясы бу қозғалтқышы ретінде де көрсетілді. Бұл жобаның тағы бір мүмкін нұсқасы екі жиын портты тәуелсіз пайдаланады, біреуін қозғалтқыш, екіншісін сорғы ретінде, осылайша сорғы мен оны жетектейтін қозғалтқыштың функцияларын бір біліктіксіз құрылымда біріктіруге болады. Бұл қолданудың бір шектеуі – екі сұйықтық ұқсас болуы керек; мысалы, интегралдық ауа сорғысын гидравликалық сұйықтықпен басқару мүмкін емес, себебі ротор конструкциясы айтарлықтай өзгеше. 2005 жылға дейін осы нұсқаның прототипі көрсетілген жоқ. Otto режиміндегі Квазитурбина ұшқынды тұтануды қолданады, ал фотодетонациялық Квазитурбинада ұшқынды тұтану шамдары мен электрлік тұтану жүйесінің қажеті жоқ. Фотодетонация режимінде отын-ауа қоспасы Квазитурбинаның жану камерасында қысқа, күшті қысым импульсімен автоматты түрде тұтанады.
Екі портты, вагондарсыз
Бұл үшінші жоба алғашқы екеуінің элементтерін үйлестіреді. 2005 жылғы мәлімет бойынша, бұл жоба әзірге тек қана концепция деңгейінде қалып отыр. Ол құрылыс жасамаған, бірақ иллюстрация мақсатында қолданылады. Егер құрылысы аяқталса, фотодетонацияны қолдамайды. Патентталған квазитурбиналық модельде вагондармен немесе оларсыз, сондай-ақ порттардың әртүрлі санымен көптеген басқа да жобалар мүмкін. 2005 жылға дейін ішкі жану двигательдік нұсқасы үшін қай жоба таңдалатыны туралы хабарлама жарияланбады.
Тарих
Профессор Ж. Игнасио Мартинес Артахо (1907-1984) Испанияның Мадрид қаласындағы Universidad Pontificia Comillas университетінде жетпісінші жылдардың ортасында адаптивті роторлық компрессордың эскиздерін жасады, бұл дұрыс ротор динамикасы шешімдері жоқ теміржол моделінің құрылысына әкелді. Соңғы кезде термоядролық физик доктор Жиль Сент-Иларе және оның жақын туыстары зерттеу жүргізді. Бастапқы мақсат – компрессор бөлігі мен қуат бөлігі бір жазықтықта орналасқан турбовалдық турбиналық қозғалтқыш жасау болатын. Осы мақсатқа жету үшін олар қанаттарды негізгі біліктен ажыратып, оларды тізбектей байланыстыру қажет болды, сонда бір ротор шикізаттың төрттен бір бөлігі үшін компрессор, ал келесі төрттен бір бөлігі үшін қозғалтқыш ретінде жұмыс істеуі тиіс еді. Квазитурбиналық қозғалтқыштың жалпы тұжырымдамасы алғаш рет 1996 жылы патенттелді. Патент иелері зерттеу, академиялық оқыту және өндірістік демонстрация мақсатында сатуға немесе жалға беруға дайын шағын пневматикалық және бу агрегаттарын ұсынады, сондай-ақ дизайнның тұжырымдамалары мен дамуын сипаттайтын кітап (көбінесе француз тілінде) бар. 2004 жылы Air Gokart, 2005 жылы APUQ Air Car, 2010 жылы Коннектикут университетінің Brash Steam Car және басқа да өнімдер (бензопила және генератор) бойынша демонстрациялар өткізілді. Патент иелері ұқсас ішкі жану прототиптерін демонстрация үшін қолжетімді ету ниетінде екенін хабарлады.