Давайте исходить из простого и понятно, но немного отвлеченного. Так мы поставим все с головы на ноги и не будем сушить мОзги.
Все и вся, любит комфортные условия! Человек, животные растения, грибы, а также процессы: Биологические, физические, химические. Только у каждого комфортные условия разные.
Если мы говорим о ДВС, то работа ДВС основана на втором законе термодинамики.
ДВС конструировали для того, что бы энергию углеводородов превратить в механическую и конструировали так, что бы процесы окисления проходили в комфортных условиях.
Окисление в ДВС проходит в двух процессах:
1-й с понижением температуры это в моменты смесеобразования когда углеводород смешивается с кислородом воздуха.
2-й с повышением температуры это в момент горения, смеси углеводородов с кислородом воздуха.
Комфортными условиями второго процесса является смесь углеводородов с воздухом в пропорции 1/14. При таком соотношении горение идет ламинарно с почти линейным нарастанием давления. Сгорая углеводород нагревает газы не учавствующие в процессе горения. в основном это азот воздуха.
Теоритически все просто, а вот на практике до сих пор многие моменты так и не нашли технического решения. Так до сих пор не решена проблема полного сгорания углеводородов в рабочей полости двигателя (в цилиндре).
Говорят - форсированный двигатель. А что это значит? Это значит что у такого двигателя за единицу времени сгорает большее кол-во углеводородов. Т.Е. увеличивается кол-во рабочих циклов за единицу времени или иными словами повышают обороты. Но и сдесь есть свои пределы, которые нарушают комфортные условия процесса.
Скорость горения не может превысить скорость звука. следовательно чем меньше времени у нас занимает рабочий цикл, тем меньше топлива может сгореть за это время.
Следующий момент это нахождение компромиса. клапаны не успевают закрываться под действием пружин и толкатели отрываются от профиля кулачка распредвала, что нарушает (смещает фазы газораспределения) этот неприятный момент решаем двумя путями 1-й увеличивают жесткость пружин, но и увеличивают потребление энергии на собсвенные нужды. 2=й устанавливают два распредвала один открывает клапан второй закрывает, но и здесь возикают свои проблемы связанные с объемным и линейным расширением элементов такой системы газораспределения. (толкатели, коромысла, поводок клапана)
Это я привел к тому, что бы было понятно, что ДВС конструируют не для того что бы энергию выхлопных газов заставить работать, а для того, что бы получить механическую работу на валу двигателя.
Для того что бы рабочим телом были непосредственно выхлопные газы конструируют другие машины - реактивные и турбореактивные двигатели.
Наполнение рабочего объема горючей смесью происходит за счет разницы давлений в цилиндре и атмосфере. Чем выше разница тем лучше а самое главное быстрее наполняется цилиндр свежей порцией рабочего тела (смесью углеводородов с воздухом) А следовательно и выше весовой заряд. Даже теоритически давление выпускных газов с рабочей температурой равной температуре атмосферы будет равной атмосферному давлению или немного ниже его. Но почему мы закрывая выхлопную трубу чувствуем избыточное давление газов. А это из-за момента энерции. Порция выхлопных газов имеет массу и скорость следовательно возникает момент инерции.
И Ышо одно. Смесь углеводорододов с воздухом горит в довольно широких пределах от смеси в пропорции 1/5,6 (богатая смесь) до 1/14 (бедная смесь) Чем больше сопротивление на выпуске тем меньше будет разница давления в цилиндре и атмосфере и тем ниже скорость на впуске, а следовательно будет хуже проходить 1-я фаза -окисление со снижением температуры (смесеобразование) и не нужно забывать о факторе время/сечение. Меньше скорость следовательно за одинаковый промежуток времени в цилиндр попадет меньше смеси. И в добавок хужего качества. Вот от сюда и высокий расход топлива. при одинаковой мощности.
То есть отбор мощности по выхлопным газам это не те комфортные условия для получения давления используя ДВС.
Это так очень кратко не касаясь многих вопросов связаных с фракциями которые содержит тот же бензин. Не касаясь фаз газораспределения, отношения диаметра поршня к его ходу и много, много других моментов.
ИМХО, приведенные мной аргументы должны убедить, что таким способом и для таких целей ДВС использовать не стоит. Конструировать что -то подобное на базе принципа ДВС можно, но сложно и затратно. Идея хороша, но не в нашем случае.
