Модуль-двигатели серии МДК21 Сверхкомпактные энергосберегающие двигатели внутреннего сгорания, обладающие свойством топливной всеядности и экологической защиты Исследовательский центр силовых и энергетических установок

ИЦСЭУ Серия модуль-двигателей МДК21 Модуль-двигатели серии МДК21–это сверхкомпактные энергосберегающие двигатели внутреннего сгорания универсального применения, обладающие свойствами топливной всеядности и экологической защиты

ИЦСЭУ Мощностной ряд МДК Цена продаж, EUR Ресурс, моточасов Масса, кг 0,1380,1400,1450,153 Удельный расход топлива, кг/к Вт×ч: (Hu=42000 к Дж/кг) Эффективный КПД,% Мощность, к Вт МДК21-18МДК21-12МДК21-6,0МДК21-1,9Параметры

ИЦСЭУ Сравнение основных параметров любые виды топлива авиационный керосин бензин, спирт дизельное топливо, биодизель Топливо 8 0,2...1, ,01...0,50,1...1Оптимальный диапазон мощностей, МВт Удельная цена продаж, EUR/к Вт Ресурс, тыс. моточасов 5 0,3...0,42,5...3,52...3,53,6...7,5Удельный габаритный объём, л/к Вт 4 0,35...0,650,4...3,50,75...1,52,5...5Удельная масса, кг/к Вт 3 0, ,145 0, ,343 0, ,343 0, ,245 Удельный расход топлива, кг/к Вт×ч Эффективный КПД, %1 Модуль- двигатели МДК21 Газотурбинные двигатели Бензиновые двигатели Дизельные двигатели Параметр

ИЦСЭУ Модуль-двигатель – это ДВС, отвечающий критериям: внутренней интеграции элементов и систем в единый модуль сверх компактности наличия наружной защитной оболочки простоты формы внешнего вида (преимущественно цилиндрическая) полной уравновешенности кинематического механизма отсутствия навесных агрегатов отсутствия маховика

ИЦСЭУ Масса двигателей серии МДК21

ИЦСЭУ Удельная масса двигателей серии МДК21

ИЦСЭУ Эффективный КПД

ИЦСЭУ Удельный расход топлива

ИЦСЭУ Представитель серии МДК21 1 кг/к ВтУд. масса в ПЦ 0,65 кг/к ВтУд. масса в КЦ 220 г к Вт*ч Уд. расход топлива ПЦ 145,3 г к Вт*ч Уд. расход топлива КЦ 39 %КПД в ПЦ 59 %КПД в КЦ 130 кВт Мощность в ПЦ 200 кВт Мощность в КЦ 130 кг Масса 458x480 мм Габаритные размеры 62 мм Диаметр цилиндра 1,93 л Рабочий объем МДК21-1,9

ИЦСЭУ Конструкция двигателей серии МДК21 1-корпус; 2-фланец; 3-выходной вал; 4-стартер-генератор; 5-отверстие для рым-болта; 6-воздухозаборник; 7-камера сгорания; 8-кожух воздухозаборника; 9-выхлопное окно; 10-штуцер подвода масла; 11-пусковой факельный воспламенитель; 12-свеча зажигания; 13-форсунка тяжелых топлив; 14-форсунка легких топлив; 15-форсунка газовых топлив; 16- форсунка для впрыска воды; 17-штуцер отбора воздуха

ИЦСЭУ Принципиальная схема модуль- двигателей серии МДК21 1-подвод воздуха; 2-поршневой компрессор; 3-буферный объем; 4-камера сгорания; 5-топливные форсунки; 6- пусковая свеча зажигания; 7-форсунка для впрыска воды; 8-поршневая турбина; 9-выхлоп продуктов сгорания; 10-вал отбора мощности

ИЦСЭУ Два цикла в одной машине Повышение КПД Повышение мощности Снижение теплонапряженности Повышение ресурса Снижение эмиссии токсичных веществ Снижение выбросов СО 2 Повышение мощности турбонаддува Снижение себестоимости изготовления и цены продаж 0-1 сжатие; 1-2 подвод тепла; 2-3 подвод массы; (2-6-7) расширение; выхлоп; отвод тепла и массы простой цикл комбинированный цикл

ИЦСЭУ Потребительские качества В автомобильном применении 60…80 г СО 2 на 1 км пути Сверхнизкие выбросы СО 2 Встроенный бесконтактный 12 к Вт стартер-генератор Гибридная схема Работает на всех видах жидких и газообразных топлив Топливная всеядность Подавление и рециклирование токсичных веществ до нулевого уровня Сверхэкологичность 1 к Вт эквивалентен 0,4 литра габаритного объема Сверхкомпактность Эффективный КПД до 65% Сверхэкономичность

ИЦСЭУ Двигатели серии МДК21 способны одинаково эффективно работать на следующих видах топлива Вода и незамерзающие водные растворы (при обязательном сгорании активных топлив) Пассивное топливо (участвует в цикле для повышения КПД) природный и попутный газ, биогаз, пиролизный газ, горючие газы (Н2,СО) и т.д. Газообразное топливо бензин, керосин, дизельное топливо, спирты, топливо из биоотходов, синтетические топлива и т.д. Легкое жидкое топливо сырая нефть, мазут, смазочные масла, био масла, отработки масел для утилизации, синтетические топлива и т.д. Тяжелое жидкое топливо

ИЦСЭУ Реализация топливной всеядности 1-форсунка тяжелых топлив; 2-форсунка легких топлив; 3-форсунка газовых топлив; 4-форсунка для впрыска воды; 5-пусковой факельный воспламенитель; 6-отбор воздуха из камеры сгорания Камера сгорания само- адаптируется к процессу: по скорости горения и времени полного выгорания по форме фронта горения по мощности дежурного факела по подводу воздуха Для каждой группы топлив: предусмотрена собственная форсунка для впрыска применяется индивидуальная технология подготовки и сжигания

ИЦСЭУ Схема процесса сгорания топлива 1-форсунка тяжелых топлив; 2-форсунка легких топлив; 3-форсунка газовых топлив; 4-пусковой факельный воспламенитель; 5-форсунка для впрыска воды; 6-отбор продуктов сгорания; 7-подвод воздуха

ИЦСЭУ Применение двигателей серии МДК21 МДК21 + безопорный турбогенератор 5-го поколения = мотор генератор Мотоциклы Автомобили Легкая авиация Катера и яхты Гибридные автомобили Теплоэлектростанции для персональных энергосетей Гибридные авто- бусы и грузовики Передвижные электростанции

ИЦСЭУ Реализация универсальности применения Обеспечение универсальности применения изделий без потери потребительских качеств возможно за счет методов МАМИМ Конструкция изделия с требуемыми потребительскими свойствами определяется по «методу глобального оптимума конструкции» Универсальность применения обеспечивается унификацией по «методу максимумов качества»

ИЦСЭУ Новые конструктивные решения и организация процессов Роторный привод поршней Многозонная камера сгорания для изменения технологии сжигания различных топлив Встроенный бесконтактный 12 к Вт стартер-генератор с электромагнитным возбуждением Непрерывный процесс сгорания при постоянном объеме Реализация параллельно циклу ДВС цикла паровой машины в одной конструкции Организация системы охлаждения по аналогии с газотурбинными двигателями

ИЦСЭУ Технология изготовления Авиационное двигателестроение Камера сгорания Автомобильное двигателестроение Моторная группа Электротехническое машиностроение Стартер-генераторная группа Аналог технологии Название группы Для облегчения доводочных работ, ремонта и сервисного обслуживания конструкция модуль-двигателей серии МДК21 разделена на 3 группы с различной технологией изготовления За счет снижения металлоемкости и количества деталей себестоимость изготовления модуль-двигателей ниже, чем у автомобильных двигателей равной мощности

ИЦСЭУ Общая информация о серии МДК21 Модуль-двигатели серии МДК21 относятся к изделиям 5-го поколения по антропоцентрической классификации Их разработка являются продолжением на более высоком уровне программы создания модуль-двигателя, стартовавшей в 1992 году в г. Рыбинске и известной по модели МД15-70 Серия МДК21 с самого начала разрабатывается по методологии априорного математического моделирования (МАМИМ)

ИЦСЭУ Фундамент проекта серии МДК21

Методологический уровень Методология априорного математического имитационного моделирования (МАМИМ) МАМИМ = Научный метод + Априорных методов Для проектирования изделий за гранью существующих знаний ИЦСЭУ

Концептуальный уровень Проект создания двигателей серии МДК21 учитывает концепции: создания гибридных силовых установок создания авиационных электросиловых установок унификации изделий по максимумам качества антропоцентрической классификации изделий пост ископаемой энергетики энергоисточников для персональных энергосетей ИЦСЭУ

Инструментальный уровень Программные комплексы, реализующие МАМИМ: AkuMask AkuElectro AkuEngine ИЦСЭУ

Уровень базовых компонентов Прототипы сверх компактных компонентов: двигателя внутреннего сгорания поли сетевого бесконтактного генератора электроагрегата гидронасоса вспомогательного электропривода тягового электропривода ИЦСЭУ

Модуль-двигатели МД15-70 и МД x X350 Габаритные размеры,мм 1515,5Масса, кг 240 Уд. расход топлива г/(к Вт ч) 6251 Мощность, к Вт МД17-85МД15-70Марка

ИЦСЭУ Встроенный стартер-генератор Конструкция, технология и методы проектирования встроенного стартер- генератора и управляющего им электронного блока отработаны в рамках программы создания сверх компактных электроприводов для гибридных автомобилей Прототипы стартер- генератора: тяговый электродвигатель 414Е НИЛД и тяговый мехатронный модуль 414М НИЛД постоянный Вид тока 300 АТок максимальный 42 ВНапряжение 27 кг Масса 2,7 кВт Мощность в режиме стартера 12 кВт Мощность в режиме двигателя 12 кВт Мощность в режиме генератора

ИЦСЭУ Тяговый электродвигатель 414Е НИЛД Бесконтактный тяговый электродвигатель изд. 414Е НИЛД Мощность 120 к Вт КПД 92 % Крутящий момент 280 Н м Масса 35 кг Габаритные размеры 280 х 229 мм Напряжение питания 300 В Третьего поколения

ИЦСЭУ Мехатронный модуль 414М НИЛД Тяговый мехатронный модуль изд. 414М НИЛД Мощность 120 к Вт КПД 92 % Крутящий момент 280 Н м Масса 39 кг Габаритные размеры 280 х 280 мм Напряжение питания 300 В Четвертого поколения

Патентование Средства МАМИМ существенно облегчают исследовательскую и изобретательскую деятельность Уровень и объем изобретений при разработке даже одного изделия достигает уровня, когда целесообразно выборочное патентование ИЦСЭУ

Патенты на электрические машины

ИЦСЭУ Патенты на модуль-двигатель Патент РФ «Роторная машина Курочкина» Патент РФ «Роторная машина» Патент РФ «Роторная машина» Патент РФ «Роторный двигатель Курочкина»