Ảnh minh họa do AI thực hiện.
Truyền thông Nga ngày 7/10 đưa tin, kỹ sư Alexey Danilin (đến từ St. Petersburg) vừa được cấp bằng sáng chế cho mô hình động cơ đốt trong hoạt động dựa trên cơ chế kích nổ.
Cấu tạo và nguyên lý vận hành chính
"Trái tim" của thiết bị là một rotor tích hợp các đường dẫn dạng xoắn ốc đối xứng bên trong. Các đường dẫn này liên kết chính xác với hệ thống kênh cố định được đặt lệch góc so với bán kính rotor.
Đỉnh của các kênh cố định kết nối trực tiếp với buồng đốt và vòi phun – nơi trang bị hệ thống cung cấp nhiên liệu, chất oxy hóa cùng bugi đánh lửa cao áp.
Ngoài ra, hệ thống kênh còn có các lỗ hướng dòng giúp dẫn luồng khí nóng áp suất cao tới tác động lên các cánh turbine lắp ở vành ngoài rotor trước khi xả ra ngoài.
Cơ chế khởi động và duy trì cháy
Động cơ được khởi động nhờ một máy phát-khởi động điện (starter-generator), quay rotor đạt đến vận tốc tới hạn. Lúc này, năng lượng từ các tia lửa điện mạnh sẽ kích nổ hỗn hợp nhiên liệu trong buồng đốt.
Sóng xung kích sinh ra từ quá trình nổ sẽ lan truyền liên tục qua lại giữa kênh cố định và đường dẫn xoắn ốc trên rotor tại các điểm giao nhau.
Chu kỳ phóng điện lặp lại cho đến khi áp suất nén động học (dynamic compression) trong buồng đốt đạt mức tối ưu, tự tạo điều kiện kích nổ tự động cho các chu kỳ tiếp theo mà không cần dòng điện hỗ trợ.
Cơ chế chuyển hóa năng lượng
Chuyển động quay của động cơ được tạo ra bởi hai hợp lực chính:
Lực động năng từ sóng xung kích: Sinh ra do quá trình hãm và gia tốc đảo chiều của sóng xung kích vận tốc cao bên trong các kênh xoắn ốc của rotor.
Lực khí động học: Sinh ra từ phản lực của luồng khí nóng áp suất cao khi đập vào hệ thống cánh turbine ở vành ngoài rotor.
Ý nghĩa lớn nhất của phát minh này - nếu áp dụng thực tế thành công - là giải quyết bài toán biến năng lượng của các vụ nổ sóng xung kích siêu thanh thành chuyển động quay liên tục một cách mượt mà, mở ra hướng đi mới cho thế hệ động cơ đốt trong gọn nhẹ hơn, mạnh mẽ hơn và tiết kiệm nhiên liệu hơn.
