Китайский телеканал сообщил о создании образца двигателя EmDrive, действия которого якобы нарушают законы физики. Нам в очередной раз пообещали, что на тяге, якобы нарушающей законы сохранения импульса, люди смогут полететь к другим планетам быстрее, чем на ракетах. Далеко ли можно улететь на том, чего нет? И на самом ли деле этой тяги не существует?
Как Лайф уже писал ранее, EmDrive технически является микроволновкой в форме усечённого конуса («ведра»), на узком конце которого находится СВЧ-излучатель. При его включении на стенде регистрируется тяга — 1,2 миллиньютона тяги на киловатт приложенной энергии, как если бы СВЧ-излучатель отталкивался от чего-то. Однако он, очевидно, не отталкивается, потому что с 2014 года испытания проводят в вакууме.
В теории импульс «ведру» может давать факт выброса СВЧ-излучателем электромагнитных волн. Однако такая тяга должна быть в сотни раз меньше, чем 1,2 миллиньютона на киловатт. Опыты с EmDrive проводятся регулярно и в последние несколько лет — уважаемыми и известными учёными-экспериментаторами. В самой новой работе это сделали сотрудники NASA. И результаты их экспериментов довольно однозначные — тяга есть.
Скриншот видео «EmDrive — O motor impossível».
Тяга, возникающая без отталкивания от чего-либо или без выброса назад чего-либо, формально противоречит закону сохранения импульса. И это не просто проблема — это очень большая проблема. В попытке объяснить, как именно появляется «невозможная тяга», та же группа Уайта из NASA попыталась опереться даже на квантовую механику. Увы, безуспешно — их теоретическое объяснение, честно говоря, довольно сомнительное. В научной среде это вызвало понятную реакцию — если даже сами сторонники EmDrive не могут объяснить, как это работает, значит, это не должно работать. Никогда.
«Сначала должна быть теория, и только потом — некие эксперименты под неё»
Эту реакцию условно можно обозначить как «ответ Штерна». Доктор физико-математических наук Борис Штерн так и написал: «Нет никакой необходимости разбираться в устройстве EmDrive. Раз он нарушает закон сохранения импульса — значит, это «бред», который «работает на паразитных эффектах» и может заинтересовать лишь тех, кто нетвёрд в рациональном взгляде на мир. Ерунда и чушь, очевидная ошибка в эксперименте». Слова Штерна не разошлись с делом: «разбираться в устройстве» он не стал. Вместо этого физик отослал читателя к тексту 2014 года, написанному В. Лебедевым. Тот сообщает: «Самое главное — эксперимент группы NASA Уайта проводился не в вакууме». На этом месте текст с критикой Лебедева надо закрывать. Потому что ещё до той публикации сотрудники NASA замерили у «ведра» ту же тягу и в вакууме. Итак, возражения большинства отечественных учёных по этим экспериментам свелись к фразе: «Нет никакой необходимости разбираться в устройстве».
Если вам показалось, что в такой позиции маловато аргументов, зато чересчур много эмоций и эпитетов, то вы не правы. Иные особо респектабельные российские СМИ отписали на эту тему статьи с заголовками «Двигатель — фуфло, автор — чудак». Думаете, пресса хочет заработать популярность жёлтыми заголовками? Зарубежные учёные высказались по этому вопросу ещё эмоциональнее. Чешский физик Любош Имотль назвал авторов последней работы по этой теме «семью имбецилами», а их рецензента — «восьмым имбецилом». Увы, в отношении аргументации по существу он был также скуп, как и его российские коллеги.
Скриншот видео iulian207
То, что у всех групп, которые пытались замерить тягу EmDrive, это получалось, при таком подходе не важно. Теория не допускает явление — значит, его регистрация на практике не может быть верной. У этого подхода есть одна слабость — современная физика так не работает.
Надо ли верить опытам?
Каждый из нас много раз ставил эксперимент, в котором теория важнее экспериментально полученного результата. Попробуйте при восходе Луны оценить её размер, а потом немного подождать и посмотреть на неё же в зените. Видимые размеры небесного тела поменяются в разы. С теоретической точки зрения это бред. Когда естественный спутник у горизонта, расстояние от него до нас растёт на величину радиуса Земли и видимый размер Луны должен уменьшаться на 1,7 процента. Однако что-то внутри нашей головы, напротив, «увеличивает» её в размерах! Стоит ли нам объявить это ошибкой в эксперименте? Бесспорно, стоит. Мы точно знаем, что Луна не раздувается в разы, да и фотоаппараты такого не показывают. Здесь теория права, хотя объяснить, почему наши глаза показывают «резиновую Луну», за 2400 лет изучения вопроса никакая теория пока не смогла.
Проблема заключается в том, что за пределами таких довольно очевидных иллюзий подход «сперва теория» ни на что не годится. В конце XIX века пара американских учёных провела эксперимент по измерению скорости света в разных направлениях. В одном из них скорость движения Земли в пространстве «складывалась» с измеряемой световой, ведь планета летит в космосе с большой скоростью. В те времена теория говорила, что измеряемая скорость света должна от такого складывания изменяться. В опыте никаких изменений не было. Когда Майкельсон и Морли опубликовали результаты эксперимента, практически всё научное сообщество сказало: полученный ими результат — ошибка. Формально оно поступило верно — теории под такой результат тогда не было.
Если бы Б. Штерн и В. Лебедев к тому времени уже родились, они, несомненно, одобрили бы это решение. Ведь если скорость света не меняется, «складываясь» со скоростью движения Земли в космосе, то где-то «пропадает» импульс. А ведь именно за такое нарушение они не любят EmDrive. Лишь спустя десятилетия некто Альберт Эйнштейн выяснил, что теории, существовавшие до него, были неверны для скоростей, близких к скорости света. А вот эксперимент, который Майкельсон и Морли посчитали своей ошибкой, наоборот, оказался верным.
Что бывает с теми, кто в них не верит
В 1970-х годах в СССР проанализировали образцы лунного грунта, доставленные «Луной-24». В грунте нашли воду. Вот только теории того времени не предполагали, что на Луне может быть вода. Поэтому советские учёные в соответствующей публикации сослались на вероятность попадания воды в грунт каким-то неизвестным образом уже на Земле. Через 30 лет дистанционным зондированием выяснилось, что вода на Луне есть и немало. Но отечественных учёных в список её первооткрывателей занести вряд ли получится. Если вы открыли что-то радикально новое, и тут же — чтобы избежать насмешек коллег — сказали, что это может быть ошибкой, то все именно так это и воспримут. Работу никогда не цитировали.
Как мы видим, люди говорящие «сначала теория, а потом эксперимент», часто проходят мимо больших открытий. Поэтому со временем многие стали игнорировать идею о том, что эксперименты и наблюдения верны только тогда, когда они сходятся с теорией. Так случилось в 1998 году: выяснилось, что в самых далёких галактиках сверхновые имеют яркость ниже положенной. Из этого получалось, что скорость расширения Вселенной миллиарды лет назад и сегодня сильно различается — иначе аномалии яркости не объяснить. Замеры оказались теоретическим шоком — ничто в тогдашних теориях не указывало на то, что так вообще может быть.
Скриншот видео AsteronX
К счастью, ни Борис Штерн, ни кто-либо ещё в тогдашнем мире не выступил и не сказал: «Это ошибочные наблюдения». Напротив, физики-теоретики сели, подумали, и хоть и не сразу, но придумали тёмную энергию, «расталкивающую» Вселенную. «Видел» кто-нибудь тёмную энергию, регистрировал её? Нет, более того, её изначально предложили как нечто, чего увидеть нельзя.
О чём нам забыли рассказать в школе
Представьте: ваш ребёнок на уроке посчитал скорость поезда неверно, и у него не получается довести состав из А в Б за положенное по условиям задачи время. Тогда он берёт и пишет: «Поезд был ускорен тёмным локомотивом, не взаимодействующим с электромагнитными волнами и поэтому оставшимся невидимым для составителя условия задачи». Психически нормальный учитель поставит за это двойку. Ибо в школе учат, что все законы физики всегда железно выполняются, а если нет, то ваш ребёнок просто не умеет считать.
А вот учёным за вышеописанное открытие, интерпретированное как тёмная энергия, дали Нобелевку. И правильно сделали. Потому что практика — единственный критерий истинности теории, а никак не наоборот. Школьный учебник упрощает жизнь — эксперименты сходятся с теориями только тогда, когда они верные. Если измерения показывают, что Вселенная расширялась в разное время с разной скоростью, то это научный факт. Мы можем сомневаться в существовании тёмной энергии, предлагая менее загадочные альтернативы. И, более того, регулярно делаем это. Но говорить «ваши измерения сверхновых ерунда, потому что они не соответствуют теории» — это не слишком научная позиция.
Куда упёрся вопрос
Как отметил по этому поводу физик Николай Горькавый, эксперимент на самом деле не может нарушать законы природы. Он происходит в природе, что автоматически «легализует» его результаты. «Вопрос всегда упирается в трактовку эксперимента»,— выступает в роли Капитана Очевидность учёный.
С его точки зрения, существует как минимум одно гипотетическое объяснение наблюдаемого в экспериментах с EmDrive. Несколько огрубляя, «микроволновка в ведре» просто входит в резонанс с гравитационными волнами высокой частоты, которые образовались при коллапсе Вселенной, предшествовавшей нашей. История с этими волнами и прошлой Вселенной настолько увлекательна, что с ней есть смысл ознакомиться отдельно. Коротко отметим, что гравитационные волны, в отличие от той же тёмной материи и тёмной энергии, реально открытый экспериментальный факт. Существуют ли высокочастотные гравиволны и является ли EmDrive их случайно созданным детектором — вопрос пока открытый.
В настоящий момент оценить работоспособность двигателя всё еще нельзя. Да, как мы отметили выше, минимум две независимые группы изучали его тягу в вакууме. Мартин Таджмар, делавший это до людей из NASA, — экспериментатор с хорошей репутацией. Если тяга вышла и у него, и у других групп, значит, она существует. Однако полностью исключить наличие паразитных эффектов для такого явления можно лишь одним опытом — в космосе, используя «ведро» для экспериментального перемещения спутника на орбите. В земных условиях почти к любому типу экспериментов можно подобрать возможные паразитные эффекты — их очень трудно исключить полностью даже при отличной организации экспериментов. В космосе же тяга либо есть, либо нет. Известная «гравицапа» российского происхождения на спутнике «Юбилейный» так никуда его и не подвинула. Вероятность того, что EmDrive даёт реальную тягу довольно мала, но, определённо, исключать её не стоит. Что, если…?
Тяга, показываемая «пустым ведром» в последнем опыте, очень мала — всего 1,2 миллиньютона на киловатт прилагаемой мощности. На первый взгляд, это годится, только чтобы двигать песчинки в космосе. Однако в вакууме скорость не гасится трением и при длительном ускорении можно разогнаться довольно сильно. Конечно, российские СМИ сильно поторопились, обещая, что так можно долететь до Марса за 70 дней. Простые расчёты показывают, что даже автоматический зонд с ядерным реактором, питающим EmDrive, на такой тяге долетит до Марса за многие месяцы. Однако при более дальних полётах замены подобному двигателю пока не видно. Ракетные и ионные аналоги быстро исчерпают топливо, выбрасываемое назад.
«Летающее ведро» в такой массе не нуждается, и, например, дальние рубежи Солнечной системы вполне доступны ему в этом столетии. Оно, если верить последним экспериментам, выдаёт примерно в 300 раз больший импульс на киловатт мощности, чем солнечный парус или фотонные двигатели из научной фантастики. Между тем солнечный парус — это самый реалистичный на сегодняшний день вариант звездолёта. Если EmDrive работает, то он сможет доставить зонд к Проксиме Центавра за сотни или даже десятки лет. Пока это единственный потенциально возможный вариант исследования недавно открытой ближайшей планетной системы.
Запатентован нарушающий законы физики двигатель
Дата: 17:48, 01-11-2016.
Ташкент. 1 ноября. УзТАГ – Британский инженер Роджер Шойер запатентовал новую версию двигателя EmDrive, интересного тем, что принципы его работы пока не получили научного объяснения с позиции закона сохранения импульса. Документ, описывающий устройство, доступен на сайте Офиса интеллектуальной собственности Великобритании. Подробнее о новом EmDrive и возможных перспективах его признания научным сообществом рассказывает «Лента.ру».
Концептуально двигатель EmDrive состоит из магнетрона, генерирующего микроволны, и резонатора, накапливающего энергию их колебаний. Внешне агрегат напоминает ведро. Конструкция, предложенная впервые в 1999 году Шойером, позволяет, по его словам, преобразовывать излучение в тягу. Запатентованную инженером модификацию EmDrive отличает то, что у большего основания резонатора есть сверхпроводящая пластина.
Шойер предлагает ее изготавливать из тонкой пленки оксида иттрия-бария-меди – высокотемпературного сверхпроводника с критической температурой минус 180 градусов Цельсия – и размещать на сапфировой подложке, охлаждаемой жидкими азотом, водородом или гелием. По мнению ученого, эта конструкция позволит уменьшить относительно стороннего наблюдателя изменение частоты электромагнитной волны при ее распространении в резонаторе и таким образом увеличить тягу двигателя.
У всех EmDrive есть одна странная особенность – при работе двигателя не фиксируются выбросы фотонов или других частиц из его резонатора, что объяснило бы возникновение тяги в соответствии с законом сохранения импульса. Нарушение этого фундаментального закона физики представляется совсем уж фантастичным.
В соответствии с теоремой Нетер законы сохранения – следствие симметрии пространства-времени. Закон сохранения импульса отражает однородность пространства – равноправность его свойств вне зависимости от выбранной в нем точки, а закон сохранения энергии – однородности времени. Отсутствие теоретического обоснования EmDrive — основное препятствие для его всеобщего признания.
Также мешает крайне малая тяга, развиваемая агрегатом, – на уровне веса комара, доли микроньютона. Не исключено, что это следствие неучтенного взаимодействия или ошибки измерения. Между тем такой тяги достаточно, чтобы достичь окраин Солнечной системы не за несколько десятилетий, а за несколько месяцев.
В 2016-м появились две работы, объясняющие принцип действия EmDrive. Правда, они выходят за рамки общепринятой физики и выглядят подгонкой теории под эксперимент. Обе работы предполагают пересмотр представлений о вакууме. Одна, выполненная физиком Майклом Маккалошем из Плимутского университета (Великобритания), требует наличия массивного фотона и переменной скорости света, другая, опубликованная финскими учеными, — деструктивной интерференции микроволн, гасящей колебания с противоположными фазами.
По Маккалошу массивные фотоны рождаются в результате эффекта Унру – возникновения теплового излучения в ускоренно движущейся системе отсчета. У большего основания резонатора длина волны излучения Унру меньше, у меньшего основания – больше. Это объясняется разницей эффективных масс фотонов.
К движению полости EmDrive в направлении ее вершины, по мнению Маккалоша, приводит именно закон сохранения импульса. Физик привел расчеты тяги EmDrive согласно представленной им теории. Получились значения 3.8, 149, 7.3, 0.23, 0.57, 0.11, 0.64 и 0.02 миллиньютона. По порядку это совпадает с экспериментальными данными — 16, 147, 9, 0.09, 0.05, 0.06, 0.03, и 0.02 миллиньютона.
Финские физики объяснили возникновение тяги в двигателе деструктивной интерференцией микроволн, приводящей к выделению из множества всех частиц в резонаторе EmDrive пар фотонов, находящихся в противофазе друг с другом. Они и уносят импульс в сторону, противоположную наблюдаемому в экспериментах движению агрегата.
По мнению ученых, тягу создают волны, длина которых не кратна расстоянию между стенками полости. Направление тяги определяется асимметричной геометрией полости EmDrive. Если бы она была симметричной, например, строго цилиндрической, а не конусообразной, тяги бы не возникло. Ученые отмечают, что любая асимметричная полость EmDrive способна воспроизвести тягу.
В этом смысле работа финских физиков подтверждает выводы Маккалоша о важности геометрии резонатора для создания тяги. Если длина оси полости равна диаметру малого основания (вершины), то направление тяги будет противоположным. Кроме того, по Маккалошу, введение диэлектрика в полость повышает тягу.
Сам Шойер, возглавляющий компанию Satellite Propulsion Research, в настоящее время работает над беспилотным летательным аппаратом, основанным на EmDrive. Запуск запланирован на 2017 год. По словам Шойера, у беспилотника не будет крыльев и винтов, внешне он будет напоминать автомобиль. В недавнем интервью International Business Times инженер заявил, что к EmDrive проявляют интерес военные из США и Великобритании.
Также эксперименты с EmDrive проводят группы энтузиастов в Великобритании, Германии, США и Китае. В НАСА в Космическом центре Джонсона в Техасе работает группа ученых Eagleworks. На форуме NASA Spaceflight в августе 2016 года сообщили, что они направили на публикацию в рецензируемый Journal of Propulsion and Power статью об EmDrive. В случае успешного рецензирования работа выйдет в свет в декабре 2016-го.
Ссылки по теме
Выступление президента Узбекистана на 75 сессии генеральной ассамблеи ООН
В Узбекистане погиб академик Тура Мирзаев
Экспертное мнение: Узбекистану нужно устранить барьеры на пути движения капитала и осуществления взаимных инвестиций с Казахстаном
Китайцы готовятся испытать нарушающий законы физики двигатель. Ридус
Китайцы готовятся испытать образец двигателя EmDrive, работа которого нарушает законы физики. Об этом сообщил таблоид Daily Mail, опубликовавший видео об изобретении. Пока известно только, что двигатель в ближайшее время будет испытан в космосе.
EmDrive представляет собой камеру-резонатор, к которой подключен магнетрон — источник микроволнового излучения. Резонатор накапливает энергию колебаний микроволн, и при этом создается тяга, которую невозможно объяснить законом сохранения энергии.
В NASA протестировали EmDrive и пришли к выводу, что устройство действительно вырабатывает «постоянную» тягу вопреки известным законам физики.
Изобретателем двигателя является американский инженер-авиаконструктор Роджер Шоер. О своем изобретении он объявил в 2001 году.
Новости smi2.ru
Картина дня
Путин потребовал исправлять все ошибки во время мобилизации
Опрос: 81% россиян верят в причастность США к подрыву «Северного потока»
Южная Корея заявила, что КНДР запустила баллистическую ракету
1003355читать позжечитаю позже
503136читать позжечитаю позже
Путин потребовал исправлять все ошибки во время мобилизации
Опрос: 81% россиян верят в причастность США к подрыву «Северного потока»
Южная Корея заявила, что КНДР запустила баллистическую ракету
Картина ДняГражданская журналистикаИнтересноеПолезноеРазвлечения
Военные конфликты
В Минобороны РФ назвали задачи, которые поставят перед мобилизованными29 сентября
Они будут действовать в составе подразделений резерва и усиления.
3605260читать позжечитаю позже
Экономика
Оператора «Турецкого потока» досрочно лишили экспортной лицензии29 сентября
К этому привели новые санкции Евросоюза, введенные 18 сентября.
4207785читать позжечитаю позже
гражданская журналиcтика
Право Общество
Таганрогский дневник мариупольского беженца: начало легализации29 сентября
В этой серии расскажу, как протекает процесс легализации в России.
2509076читать позжечитаю позже
Путешествия Происшествия
Как меня в Казахстане развели на деньги. Сам виноват29 сентября
Листаю свои старые паспорта, наткнулся на российский…
706560читать позжечитаю позже
Политика Военные конфликты
«Это не блеф»: что будет, если Москва получит «ядерные гостинцы»28 сентября
Глава России отметил, что в ход пошел и ядерный шантаж.
-31031157читать позжечитаю позже
Общество Военные конфликты
Неутомимый: на смерть Алексея Журавко26 сентября
Ракета попала в его гостиничный номер в Херсоне.
44016459читать позжечитаю позже
Военное дело
Армейский гайд: вредные советы мобилизованным22 сентября
Рекомендации по пунктам.
31133278читать позжечитаю позже
Никита Ляховецкий
Политолог
Почему правительство Трасс может потерять остатки доверия британцев
201259читать позжечитаю позже
Александр Клюкин
Политолог
Перелетные птицы: кто и куда навострил крылья из России
401323читать позжечитаю позже
Ирина Альшаева
Журналист
Метаморфозы СВО: зачем нужна мобилизация и причем здесь НАТО
-2201171читать позжечитаю позже
интересное
полезное
развлечения
NASA испытывает двигатель, нарушающий законы физики
Концепция не нова. Двигатель, который называется Cannae Drive, хорошо показал себя в прямых испытаниях NASA, отрицая физику.
Cannae Drive построен по работам Роджера Шойера, британского ученого, который задумал так называемый EMDrive. В основе его работы лежит отскакивание микроволн в закрытой камере, которое создает тягу. Шойер так и не нашел того, кто был бы заинтересован в его устройстве, несмотря на многочисленные демонстрации. Его критики просто отрицали устройство, указывая на нарушение закона сохранения движения.
Китайцы тихо испытывают свою версию EMDrive с 72-граммовой тягой, чего достаточно, чтобы вести спутник. Об устройстве просто не сообщают, потому что мало кто верит в саму возможность его существования.
Cannae Drive, по всей видимости, был разработан независимо от EMDrive, хотя работает точно так же. В испытаниях NASA продемонстрировало, что двигатель Cannae был в состоянии создать менее одной тысячной от тяги китайской версии. Но демонстрация показала, что он работает.
NASA — серьезный игрок в области космической науки, поэтому когда команда из агентства представила, что «невозможный» микроволновый двигатель работает, это очень странно: либо результаты ошибочны, либо NASA осуществило серьезный прорыв в сфере космических двигателей.
Британский ученый Роджер Шойер пытался заинтересовать людей в своем EMDrive на протяжении нескольких лет. По его заверениям, EmDrive конвертирует электрическую энергию в тягу, не требует никакого топлива, и всю работу делают микроволны в закрытом контейнере. Он построил ряд демонстрационных установок, но критики стояли на своем: в соответствии с законом сохранения импульса, работать они не могут.
По хорошей научной практике, необходимо было, чтобы третья сторона повторила результаты Шойера. Это произошло: в прошлом году китайская команда инженеров создала свой собственный EmDrive, о котором мы упомянули. Такой двигатель мог бы работать на солнечной энергии, исключая необходимость подачи топлива, которое занимает до половины стартовой массы многих спутников. Китайская работа тоже привлекла немного внимания; похоже, никто на Западе всерьез не верит в такую возможность.
Свой собственный микроволновый двигатель построил и американский ученый Гвидо Фетта, и вот ему как раз удалось убедить NASA испытать его. Результаты оказались положительными.
Команда NASA из Космического центра Джонсона назвала работу «Производство аномальной тяги из радиочастотного устройства, измеренное с помощью низкотягового торсионного маятника». Пять ученых провели шесть дней, создавая испытательное оборудование, а после еще два дня экспериментировали с разными конфигурациями. Испытания включали «нулевое движение», идентичное живой версии, но модифицированное таким образом, что устройство производит нагрузку, которая могла бы проявить некоторый эффект, не связанный с актуальным устройством.
В 90-х годах NASA испытывало то, что можно было бы назвать антигравитационным устройством, основанном на вращающихся сверхпроводящих дисках. Результаты испытаний показывали себя очень хорошо, пока ученые не поняли, что помехи от устройства влияют на измерительные приборы. Это был хороший урок.
Крутильные (торсионные) весы, которые они используют для проверки тяги, были достаточно чувствительны, чтобы обнаружить тягу менее чем в десять микроньютонов, но двигатель на деле произвел от 30 до 50 микроньютонов — меньше одной тысячной от китайских результатов, но определено положительно, несмотря на закон сохранения импульса.
«Результаты испытаний показывают, что проект радиочастотного двигателя с резонирующей полостью, уникального устройства на электроэнергии, производит силу, которую нельзя отнести к любому из известных классических электромагнитных явлений, и, следовательно, может демонстрировать взаимодействие с квантовой вакуумной виртуальной плазмой».
Последняя строка означает, что двигатель может работать, толкая призрачное облако частиц и античастиц, которые постоянно выскакивают на свет и снова исчезают в пустом пространстве. Но команда NASA пытается избежать объяснения своих результатов, просто сообщая о том, что нашла.
Изобретатель двигателя, Гвидо Фетта, назвал его Cannae Drive («Каннский двигатель»), сославшись на битву при Каннах, в которой Ганнибал одержал победу над более сильным римским войском: вы хорошо сражаетесь, оказавшись в трудном положении. Впрочем, как Шойер, Фетта потратил годы, пытаясь убедить скептиков просто взглянуть на него. Похоже, он пришел к успеху.
«Из того, что я понимаю о работе NASA и Cannae, — их радиочастотный двигатель на самом деле работает аналогично EmDrive, кроме того, что асимметричная сила вытекает из пониженного коэффициента отражения на одном конце платы, — говорит Шойер. Он считает, что это снижает удельную тягу двигателя.
Фетта работает над рядом проектов, которые пока не может обсуждать, а PR-команда NASA не смогли получить комментарии у группы ученых. Однако справедливо предположить, что эти результаты были получено довольно быстро, как в случае с аномальными нейтрино быстрее скорости света. Вопрос с теми нейтрино прояснился достаточно быстро, но, учитывая то, что это уже третий случай создания независимого двигателя без топлива, который работает в тестах, аномальную тягу может быть намного сложнее объяснить, чем кажется.
Работающий микроволновый двигатель может серьезно сократить расходы спутников и космических станций, продлить их рабочую жизнь, обеспечить тягой миссии в глубокий космос и доставить астронавтов до Марса за недели, а не за месяцы. Возможно, это станет одним из величайших изобретений Великобритании.
Впрочем, из объяснений NASA можно предположить, что космическое агентство тоже не до конца уверено. Вопрос в другом: можно ли масштабировать этот двигатель и использовать для космических путешествий? Возможно. Но нужно больше исследований.
Гений НАСА изобретает двигатель, который движется со скоростью, составляющей 99% скорости света
Ученый НАСА разработал план нового сумасшедшего ракетного двигателя, который может развивать скорость, близкую к скорости света, без использования топлива.
При такой скорости теоретическая машина могла бы доставить астронавтов на Марс менее чем за 13 минут или на Луну чуть более чем за секунду.
Однако, по словам инженера НАСА доктора Дэвида Бернса, настоящей целью так называемого «винтового двигателя» будет путешествие к далеким звездам намного быстрее, чем любая существующая технология.
Доктор Бернс из Центра космических полетов НАСА им. Маршалла в Алабаме изложил эту идею в головокружительной статье, размещенной на веб-сайте НАСА.
«Этот космический двигатель можно использовать для длительного обслуживания спутниковых станций без дозаправки», — пишет доктор Бернс в своей статье.
«Он также может перемещать космические корабли на межзвездные расстояния, достигая скорости, близкой к скорости света. »
5
Инженер НАСА доктор Дэвид Бернс придумал новую конструкцию двигателя
5
Неясно, возможно ли на самом деле создать концепцию научно-фантастического двигателя (фото из архива). Фото: Getty
Путешествуя с такими скоростями, свет будет изо всех сил стараться не отставать от вас, причудливым образом искажая ваше зрение.
Все, что позади вас, будет казаться черным, и время будет казаться полностью остановленным, часы замедлят свой бег, а планеты перестанут вращаться.
Безумная идея доктора Бёрнса революционна, потому что она полностью отказывается от ракетного топлива.
Сегодняшним ракетам, подобным тем, которые строят НАСА и SpaceX, потребуются тонны топлива, такого как жидкий водород, чтобы доставить людей на Марс и дальше.
Проблема в том, что чем больше топлива вы заливаете в корабль, тем он тяжелее. Современные топливные баки слишком громоздки для межзвездных полетов.
Винтовой двигатель решает эту проблему с помощью высокотехнологичных ускорителей частиц, таких как те, что установлены на Большом адронном коллайдере в Европе.
Крошечные частицы выстреливаются с высокой скоростью с помощью электромагнитов, возвращаются обратно в двигатель и снова выстреливаются.
По словам доктора Бернса, используя лазейку в законах физики, двигатель теоретически может развивать скорость около 297 миллионов метров в секунду.
Это хитроумное изобретение пока является лишь концепцией, и пока неясно, будет ли оно работать.
«Если кто-то скажет, что это не работает, я буду первым, кто скажет, что попробовать стоило», — сказал доктор Бернс журналу New Scientist.
5
Концепция двигателя Bonkers, позволяющая отказаться от ракетного топлива, уже предлагалась учеными. На снимке изображено художественное представление ЭМ-двигателя, двигателя, который теоретически мог бы создавать тягу, используя лучи света 9.0002 «Вы должны быть готовы к смущению. Очень трудно изобрести что-то новое на свете и действительно работающее.»
Проще говоря, двигатель работает, используя изменение массы со скоростью света.
В своей статье д-р Бернс предлагает концепцию, которая описывает кольцо внутри коробки, прикрепленное к каждому концу пружиной.
Когда кольцо подпрыгивает в одном направлении, коробка отскакивает в другом, как описывается законами движения Ньютона: Каждое действие должно иметь равное и противоположное противодействие.
«Когда кольцо достигает конца коробки, оно отскакивает назад, и направление отдачи коробки тоже меняется», — объясняет New Scientist.
Однако, если коробка и кольцо движутся со скоростью света, все работает немного по-другому.
При таких скоростях, согласно теории относительности Альберта Эйнштейна, по мере приближения кольца к концу ящика его масса будет увеличиваться.
Это означает, что он ударит сильнее, когда достигнет конца ящика, что приведет к импульсу движения вперед.
5
Двигатель будет приводить в движение ракету, немного похожую на кольцо внутри коробки, прикрепленное к каждому концу пружиной. Когда кольцо подпружинено в одном направлении, коробка отскакивает в другом (а). Когда кольцо достигнет конца коробки (b), оно отскочит назад (c), и направление отдачи коробки тоже изменится (d)
Сам двигатель совершит аналогичный подвиг, используя ускоритель частиц и ионные частицы, но это общая суть.
«Химические, ядерные и электрические двигательные установки создают тягу, ускоряя и выбрасывая топливо», — пишет Бернс в своей статье.
«Путешествие в дальний космос часто является компромиссом между тягой и большими баками для хранения топлива, которые в конечном итоге ограничивают производительность.
«Целью этой статьи является представление и исследование уникального двигателя, использующего топливо замкнутого цикла.»
5
Если идея когда-нибудь воплотится в жизнь, мы можем увидеть появление космических кораблей с «варповой скоростью», подобных тем, что были в «Звездных войнах».По словам доктора Бернса, 9 процентов от скорости света, не нарушая теории относительности Эйнштейна.
Однако план нарушает закон движения Ньютона, нарушая законы физики.
Это не единственное, что сдерживает спиральный двигатель: доктор Бернс подсчитал, что для работы он должен быть 650 футов в длину и 40 футов в ширину.
Устройство также будет эффективно работать только в условиях глубокого космоса без трения.
Путешествие со скоростью света – что произойдет?
Вот что вам нужно знать…
Мы используем свет, чтобы видеть и понимать окружающий мир
Движение со скоростью света означало бы, что он не сможет угнаться за вами
Таким образом, у вас за спиной все потемнеет
Свет по бокам от вас, скорее всего, пронесется множеством цветных полос
Свет перед вами будет появляться быстрее, чем обычно, и поэтому будет казаться ярким и интенсивным
Казалось бы, время замедляется, из-за чего часы выглядят так, как будто они остановились, а планеты выглядят так, как будто они больше не вращаются
Ваше поле зрения резко сузится
Это может показаться безрассудной схемой, но концепции двигателей, которые позволяют отказаться от ракетного топлива, предлагались и раньше.
Они включают в себя EM Drive, машину, которая теоретически может генерировать реактивную тягу с помощью лучей света. Позже оказалось, что эта идея неосуществима.
«Я знаю, что он рискует оказаться на одном уровне с электромагнитным двигателем и холодным синтезом», — сказал доктор Бернс журналу New Scientist.
«Но ты должен быть готов к смущению. Очень трудно изобрести что-то новое на свете и действительно работающее.»
Загадочные марсианские звуки, описанные НАСА как «динки и донки», захваченные зондом Insight на Марсе
ГЛАВНЫЕ ИСТОРИИ НАУКИ
НЕВОСПЕЧЕННЫЙ ГЕРОЙ
Почему мы должны благодарить Алана Тьюринга за компьютеры, которые у нас есть сегодня
ГОРЯЧИЕ ВЕЩИ
Меркурий факты: сколько у него лун и как далеко оно от Солнца?
ВОЛНА ПРОЩАНИЯ
Древнее цунами, обрушившееся на Британию, может стереть с лица земли города, если это случится сегодня
SKY NET
Какая скорость интернета у Starlink и сколько это стоит?
В других новостях НАСА объявило, что скоро прекратит «путешествие с Россией» и вместо этого с 2020 года будет выполнять полностью американские пилотируемые полеты на ракетах. приклеенные к бомжам и «презервативы для мочи».
И вот почему некоторые люди все еще думают, что высадка на Луну была сфальсифицирована 50 лет спустя – и человек, который выдвинул теорию обмана.
Хотели бы вы отправиться в космос? Дайте нам знать об этом в комментариях!
Мы платим за ваши истории! У вас есть история для команды The Sun Online Tech & Science? Пишите нам по адресу [email protected]
НАСА разрабатывает двигатель со скоростью, близкой к скорости света, который нарушает законы физики
НАСА разрабатывает двигатель со скоростью, близкой к скорости света, которая нарушает законы физики 99 процентов скорости света, и все это без топлива. Это может звучать как что-то из научно-фантастического фильма, но это не так. Это именно то, что один из инженеры НАСА разрабатывают, и это обещает нарушить законы физики.
Как будут разрабатываться эти двигатели? Если он будет работать без топлива, то каким будет его топливо? И самое главное, сможет ли человек путешествовать в транспортном средстве с таким двигателем, как его двигатель? Что ж, мы узнаем через секунду.
Содержание
Двигатель, нарушающий законы физики
Когда дело доходит до космоса, у нас есть проблема с нашей человеческой потребностью путешествовать везде и наблюдать за всем. Это серьезная проблема. Ведь это космос. Он слишком велик.
Даже если бы мы путешествовали с максимальной скоростью, разрешенной Вселенной, нам потребовались бы годы, чтобы добраться до ближайшей соседней звезды. Еще одно человеческое стремление — находить ответы на большие проблемы.
В свободное время инженер НАСА Дэвид Бернс занимается именно этим. Он разработал идею двигателя, который, как он утверждает, может разогнаться до 99 процентов скорости света, и все это без использования топлива.
Он загрузил его на сервер технических отчетов НАСА под названием «Винтовой двигатель», и он работает на бумаге, используя преимущества изменения массы при релятивистских скоростях, близких к скорости света в вакууме. Это еще не было рассмотрено профессионалом.
Понятно, что эта статья вызвала интерес, сравнимый с тем, который наблюдался в первые дни существования EM Drive. Да, было несколько историй, предполагающих, что двигатель может «нарушать законы физики». двигатель, способный двигаться быстрее света. Так что же такое EM Drive?
Впервые представленный Роджером Шойером, дипломированным британским инженером-электриком с 48-летним опытом работы в космической и оборонной промышленности, в 2001 году, EM Drive представляет собой идею двигателя с радиочастотным резонансным резонатором, который можно использовать в качестве двигателя космического корабля.
Утверждается, что он создает тягу за счет внутреннего отражения микроволн в нарушение закона сохранения импульса и других физических принципов. Средства массовой информации часто называют гаджет Impossible Drive.
Объяснения того, как может работать EmDrive, выходят за пределы известной физики. Возможно, он взаимодействует с энергией вакуума пространственно-квантового времени, несмотря на то, что энергия вакуума пространственно-квантового времени не позволяет ничему от нее оттолкнуться.
Возможно, наше представление об импульсе пошатнулось. Возможно, это совершенно новая физика, о которой объявили тесты EmDrive.
Официальной конструкции этого устройства не существует, и ни один из лиц, утверждающих, что он разработал его, не взял на себя обязательство объяснить, как оно может функционировать как двигатель или из каких элементов оно состоит, что делает невозможным определение того, является ли конкретный объект пример такого устройства.
Лаборатория физики перспективных двигателей НАСА сообщила о наблюдении небольшой кажущейся тяги в ходе одного из таких испытаний в 2016 году, результат, который с тех пор не повторялся. Последующие исследования показали, что наблюдаемая тяга была ошибкой измерения, вызванной взаимодействием с магнитным полем Земли или тепловыми градиентами.
В марте 2021 года ученые из Технического университета Дрездена опубликовали три статьи, объясняющие, что это была полная случайность, тяга объяснялась внешними силами.
Что касается спирального двигателя, то, хотя он и интригует, он вряд ли в ближайшее время бросит вызов законам физики, несмотря на заявления. Хотя в некоторых кругах это было встречено скептически, Бернс считает, что его концепция заслуживает внимания.
Вид на двигатели ракеты «Сатурн-5».
«Мне удобно его выбрасывать, — говорит он. «Если кто-то скажет, что это не работает, я буду первым, кто скажет, что попробовать стоило», — говорит он. Как он сказал, что это сработает?
Бёрнс изображает коробку с грузом внутри, натянутым на веревку и пружинами на обоих концах, подбрасывающими груз туда-сюда, в качестве мысленного эксперимента, демонстрирующего его идею. В вакууме, например в космосе, вся коробка будет трястись, а вес останется неподвижным, как гифка, стабилизированная вокруг веса.
В общем, коробка продолжала шевелиться в одном и том же месте; однако, если бы масса груза увеличивалась только в одном направлении, это создавало бы более сильный толчок в этом направлении, а значит, и тягу. Что мы думаем?
Мы думаем, что это не должно быть полностью осуществимо, в соответствии с концепцией сохранения импульса, которая гласит, что импульс системы остается постоянным в отсутствие каких-либо внешних воздействий.
Специальная теория относительности Эйнштейна утверждает, что объекты набирают массу по мере того, как они приближаются к скорости света, и этот эффект необходимо учитывать в ускорителях частиц.
На самом деле упрощенной реализацией концепции Бернса было бы заменить кольцо круговым ускорителем частиц, в котором ионы быстро разгоняются до релятивистской скорости во время одного удара и замедляются во время другого.
Но Бернс считает, что было бы разумнее отказаться от коробки и стержня и использовать ускоритель частиц для бокового, а также кругового движения — в этом случае ускоритель должен иметь форму спирали.
Однако есть один недостаток относительности. Согласно специальной теории относительности, объекты набирают массу, когда приближаются к скорости света. Итак, если заменить груз ионами, а коробку петлей, ионы потенциально могут двигаться быстрее на одном конце петли и медленнее на другом.
Двигатель Бернса, с другой стороны, не является единым замкнутым контуром. Он спиральный, как растянутая пружина, поэтому его и называют «винтовым двигателем». «Двигатель разгоняет ионы, заключенные в петлю, до умеренных релятивистских скоростей, а затем меняет их скорость, чтобы слегка изменить их массу.
Затем двигатель перемещает ионы вперед и назад по направлению движения для создания тяги», — написал он. Далее он добавил: «В двигателе нет движущихся частей, кроме ионов, движущихся по вакуумной линии, захваченных электрическими и магнитными полями».
Согласно New Scientist, спиральная камера должна быть довольно большой. Чтобы быть точным, это 200 метров, что составляет примерно 656 футов в длину, и 12 метров, что составляет примерно 40 футов в диаметре.
Также потребуется 165 мегаватт энергии для создания тяги в один ньютон. Это сила, необходимая для ускорения килограмма массы в секунду в квадрате, что сравнимо с силовой установкой. Тем не менее, предложения по безмоторным транспортным средствам, таким как Helical, не совсем новы.
Роберт Кук, изобретатель из США, в конце 1970-х запатентовал двигатель, который якобы превращал центробежную энергию в прямолинейное движение. Затем, в начале 2000-х годов, британский изобретатель Роджер Шойер предложил ранее упомянутый электромагнитный двигатель, утверждая, что захваченные микроволны могут быть преобразованы в тягу.
Ни одно из этих понятий не было удовлетворительно доказано, и оба обычно считаются невозможными из-за нарушения фундаментального физического правила сохранения импульса.
Опять же, физики из Технического университета Дрездена, проводившие испытания ЭМ-привода, считают, что винтовой двигатель, вероятно, будет сталкиваться с той же проблемой. «Все инерционные двигательные установки, насколько мне известно, никогда не работали в среде без трения», — говорит один из них.
Эта машина использует специальную теорию относительности, в отличие от других, что усложняет картину, говорит он, но «к сожалению, всегда есть действие-противодействие». Бернс работал над своей идеей тайно, без поддержки НАСА, и признает, что это крайне неэффективно.
Однако он утверждает, что существует возможность захватить большую часть энергии, которую ускоритель теряет из-за тепла и излучения. Он также предлагает методы сохранения импульса, например, при вращении движущихся ионов.
«Я знаю, что есть риск оказаться на одном уровне с электромагнитным двигателем и холодным синтезом, — говорит он. «Но вы должны быть готовы к смущению. Очень сложно изобрести что-то новое под солнцем и действительно работающее». Как видите, наука все еще довольно неоднородна.
Вероятно, здесь мы говорим вам, что ваш скептицизм вполне оправдан, но не позволяйте ему обмануть вас. Учитывая скорость, с которой развиваются аэрокосмические технологии, мы не должны удивляться, если в будущем появится двигатель, способный работать быстрее света. Однако когда это произойдет, все наши фантастические фантазии будут на определенном ускоренном пути к тому, чтобы стать научным фактом.
Часто задаваемые вопросы об этом двигателе
Создает ли НАСА двигатель со скоростью света?
Об этом двигателе ходит слишком много слухов, даже некоторые авторизованные сайты также публиковали статьи о нем, а инженеры НАСА также утверждают, что этот новый двигатель нарушит законы физики.
Как называется новый двигатель НАСА, который нарушает законы физики?
Название этого двигателя — «Винтовой двигатель».
Насколько быстр спиральный двигатель НАСА?
Инженеры НАСА утверждают, что этот двигатель может доставить астронавтов на Марс менее чем за 13 минут.
Как зовут ученого, представившего концепцию «винтового двигателя»?
Ученый НАСА доктор Дэвид Бернс.
Этот двигатель использует топливо?
Доктор Дэвид Бернс сказал, что этот новый ракетный двигатель может развивать скорость, близкую к скорости света — без использования топлива, вместо этого он будет использовать высокотехнологичные ускорители частиц.
Какова точная скорость нового двигателя НАСА?
По словам доктора Бернса, этот двигатель может достигать около 297 миллионов метров в секунду.
Какую тягу он может производить?
По словам доктора Бернса, двигатель способен развивать тягу до 99% скорости света, не нарушая теории относительности Эйнштейна.
Каков будет размер этого двигателя?
Доктор Бернс сказал, что для правильной работы он должен быть 198 метров в длину и 12 метров в ширину.
———————–
Спасибо, что дочитали до конца. Напишите в комментариях, что вы думаете об этой информации «НАСА разрабатывает двигатель со скоростью, близкой к скорости света, который нарушает законы физики».
Также читайте:
Илон Маск и Ужасающее предупреждение НАСА о новом астероиде меняет все
Илон Маск рассказал, что он путешественник во времени House For Sustainable Living
У инженера НАСА есть отличная идея для высокоскоростного космического корабля. Жаль, что это нарушает законы физики
Когда инженер НАСА объявляет о новом революционном двигателе, который может доставить нас к звездам, легко прийти в восторг. Но демоны кроются в деталях, и когда вы смотрите на настоящую статью, все выглядит гораздо менее многообещающе.
Начнем с того, что статья представляет собой набросок идеи, а не рецензируемую работу. Как отмечает автор Дэвид Бернс на последней странице, основная концепция не доказана, не проверена экспертами, и могут существовать математические ошибки. Предложенный Бернсом «винтовой двигатель» также будет безреактивным приводом, подобным ЭМ-приводу, и, таким образом, нарушит третий закон движения Ньютона. Было бы легко просто бросить работу и двигаться дальше, но я хотел бы рассмотреть детали, потому что это интересная (хотя и ошибочная) идея.
Винтовая архитектура двигателя. Фото: Дэвид Бернс
Давайте начнем с дисков без реакции в целом. И этот спиральный двигатель, и ЭД-привод до него «безреактивны», потому что, в отличие от традиционных ракет и двигателей, они не выбрасывают топливо. По своей сути все ракеты основаны на третьем законе движения Ньютона, который гласит, что любой силе, которую вы прикладываете к своей ракете, должна быть равная противодействующая сила, приложенная к чему-то еще. Для ракеты это какое-то топливо. Выбросьте горячий газ из задней части вашей ракеты на высокой скорости, и в соответствии с третьим законом Ньютона ракета будет двигаться вперед. Очень просто.
Фотография крупным планом двигателей тяжелой ракеты ULA Delta IV во время ее запуска с базы ВВС на мысе Канаверал. Кредит: Гленн Дэвис
Проблема в том, что для того, чтобы ваша ракета двигалась очень быстро, вы должны носить с собой кучу топлива. Сатурн-5, например, должен был сжечь около 20 кг топлива на каждый 1 кг полезной нагрузки только для того, чтобы достичь Луны.
Чем дальше вы путешествуете, тем хуже становится. Если бы вы хотели отправить зонд к ближайшим звездам, вам потребовалось бы около 2000 кг топлива на каждый килограмм полезной нагрузки, а ваше путешествие все равно заняло бы 100 000 лет. Так что можно с уверенностью сказать, что традиционные ракеты не доставят нас к звездам.
Успокаивающее голубое свечение ионного двигателя. Изображение предоставлено: NASA
Безреактивный привод отличается. Это обеспечит тягу вашей ракеты, не выбрасывая топливо из хвостовой части, поэтому вам не нужен весь этот дополнительный вес. Все, что вам нужно, это энергия, которую вы можете получить от солнечных батарей или термоядерного реактора. Отношение топлива к полезной нагрузке будет в основном 1 к 1. Единственным недостатком является то, что безреактивные приводы нарушают третий закон Ньютона.
Теперь вы можете возразить, что Эйнштейн доказал, что Ньютон ошибался, и это правда, но теория относительности Эйнштейна согласуется с третьим законом Ньютона. Как и квантовая теория. Если работают безреактивные приводы, то три века физики ошибаются.
Поклонники ЭМ-Драйва именно так и утверждают. Они говорят, что ЭМ-привод работает, поэтому третий закон Ньютона неверен. Период. Что делает этот новый спиральный двигатель интересным, так это то, что он не просто нарушает третий закон Ньютона, а пытается настроить Ньютона против самого себя, используя релятивистскую массу.
Подпрыгивающая масса постоянной массы в ракете может вызвать раскачивание ракеты. Авторы и права: Дэвид Бернс
Основная идея состоит в том, чтобы перемещать массу вперед и назад внутри ракеты, как мячик. Если бы вы сделали это с нормальной массой, то когда мяч ударяется о переднюю часть ракеты, ракета немного двигалась бы вперед, а когда мяч ударялся бы о заднюю часть, ракета немного двигалась бы назад. Другими словами, ракета будет просто раскачиваться вперед и назад, когда мяч отскакивает назад и вперед.
Большой адронный коллайдер, пример ускорителя частиц. Кредит: ЦЕРН.
Бернс предлагает делать это с частицами в спиральном ускорителе частиц. Так как частицы движутся вверх и вниз по спирали, ракета движется в соответствии с третьим законом Ньютона. Но Бернс также предлагает ускорять частицы почти до скорости света, когда они находятся в передней части ракеты, и замедлять их сзади. Согласно теории относительности, частицы, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света, имеют большую массу, чем более медленные частицы, поэтому они тяжелее в передней части ракеты, чем в задней.
Возвращаясь к аналогии с мячом, это было бы так, как если бы ваш мяч волшебным образом набирал массу перед тем, как ударится о переднюю часть ракеты, и теряет массу перед ударом о заднюю часть. По законам Ньютона это означает, что мяч будет давать ракете больший толчок вперед, чем назад, и ракета будет ускоряться вперед.
Подпрыгивающая масса изменяющейся массы в ракете двигала бы ракету вперед. Авторы и права: Дэвид Бернс
Если бы вы могли использовать волшебный шар для изменения массы, эта идея сработала бы. Но относительность по-прежнему подчиняется третьему закону Ньютона, поэтому в реальном мире эта идея не работает. Бернс прав в том, что в его статье есть ошибка, но очень тонкая.
Его конструкция ускоряет только круговое движение частиц, поэтому он предполагает, что их скорость вперед и назад вдоль оси ракеты должна оставаться постоянной. Но в теории относительности по мере увеличения массы частиц их скорость вдоль оси замедлялась бы. Это связано с релятивистскими эффектами замедления времени и сокращения длины. В результате частицы дают ракете одинаковый толчок с обоих концов. Теории Эйнштейна не позволяют обойти Ньютона.
Справедливости ради, Бёрнс знал, что его идея была далекой, поэтому он выложил её на рассмотрение другим. Вот что такое наука. Вот почему стоит немного поволноваться, когда выдвигаются подобные идеи. Большинство из них потерпят неудачу, но когда-нибудь один из них может сработать. В конце концов, мы могли бы добраться до звезд, но только если мы будем готовы продолжать тестировать новые идеи.
Источник: Винтовой двигатель Дэвида Бернса
Нравится:
Нравится Загрузка…
Роботизированное движение в искривленном пространстве бросает вызов стандартным законам физики
Экспериментальная реализация пловца на сфере с приводными двигателями на свободно вращающейся стреле. Предоставлено: Технологический институт Джорджии.
Когда люди, животные и машины перемещаются по миру, они всегда на что-то наталкиваются, будь то земля, воздух или вода. До недавнего времени физики считали, что это константа, соответствующая закону сохранения импульса. Теперь исследователи из Технологического института Джорджии доказали обратное — когда тела существуют в искривленных пространствах, оказывается, что они действительно могут двигаться, не упираясь во что-то.
Результаты были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences 28 июля 2022 года. к сферической поверхности с беспрецедентным уровнем изоляции от окружающей среды, так что эти эффекты, вызванные искривлением, будут преобладать.
«Мы позволили нашему изменяющему форму объекту двигаться в простейшем искривленном пространстве, сфере, чтобы систематически изучить движение в искривленном пространстве», — сказал Роклин. «Мы узнали, что предсказанный эффект, который был настолько нелогичным, что некоторые физики отвергли его, действительно имел место: по мере того, как робот менял свою форму, он двигался вперед вокруг сферы так, что это нельзя было объяснить взаимодействием с окружающей средой».
В этом видео исследователи демонстрируют демонстрацию робота, реализующего нулевую походку и плавательную походку, а также примеры положительного и отрицательного плавания у «сферического пловца» и сравнение с «цилиндрическим пловцом». Кредит: Труды Национальной академии наук (2022). DOI: 10.1073/pnas.2200924119
Создание криволинейного пути
Исследователи решили изучить, как объект перемещается в искривленном пространстве. Чтобы удерживать объект на сфере с минимальным взаимодействием или обменом импульсом с окружающей средой в искривленном пространстве, они позволяют набору двигателей двигаться по изогнутым путям в качестве движущихся масс. Затем они целостно соединили эту систему с вращающимся валом, чтобы двигатели всегда двигались по сфере. Вал поддерживался воздушными подшипниками и втулками, чтобы минимизировать трение, а выравнивание вала было отрегулировано с учетом силы тяжести Земли, чтобы минимизировать остаточную силу тяжести.
Отсюда, по мере того как робот продолжал двигаться, гравитация и трение оказывали на него небольшие силы. Эти силы смешались с эффектами кривизны, чтобы создать странную динамику со свойствами, которые они не могли бы вызвать сами по себе. Исследование представляет собой важную демонстрацию того, как можно получить искривленные пространства и как это коренным образом бросает вызов физическим законам и интуиции, разработанным для плоского пространства. Роклин надеется, что разработанные экспериментальные методы позволят другим исследователям исследовать эти искривленные пространства.
Применения в космосе и за его пределами
Хотя эти эффекты невелики, поскольку робототехника становится все более точной, понимание этого эффекта, вызванного искривлением, может иметь практическое значение, так же как небольшой сдвиг частоты, вызванный гравитацией, стал решающим для систем GPS. точно передавать свое положение орбитальным спутникам. В конечном счете, принципы использования кривизны пространства для передвижения могут позволить космическим кораблям перемещаться по сильно искривленному пространству вокруг черной дыры.
«Это исследование также связано с исследованием «Невозможный двигатель», — сказал Роклин. «Его создатель утверждал, что он может двигаться вперед без какого-либо топлива. Этот двигатель действительно был невозможен, но поскольку пространство-время очень слабо искривлено, устройство действительно могло двигаться вперед без каких-либо внешних сил или выброса топлива — новое открытие».
Узнать больше
Световая муфта в свободном пространстве с использованием изогнутых микрозеркал
Дополнительная информация: Shengkai Li et al, Роботизированное плавание в искривленном пространстве с помощью геометрической фазы, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2200924119
Информация журнала: Труды Национальной академии наук
Предоставлено Технологический институт Джорджии
Цитата : Роботизированное движение в искривленном пространстве бросает вызов стандартным законам физики (8 августа 2022 г. ) получено 29 сентября 2022 г. с https://phys.org/news/2022-08-robotic-motion-space-defies-standard.html
Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.
Британский инженер нарушил законы физики?
Наука и технологии | Безреактивные двигатели
«Невозможный» ракетный двигатель является предметом рецензируемой статьи реакция. Выброс горячего газа из двигателей на высокой скорости (действие) отталкивает ракету от стартовой площадки в космос (реакция). Но иметь при себе топливо, необходимое для создания газа (реактивной массы), — это боль, потому что в любой данный момент во время полета действие должно привести в движение не только саму ракету, но и все оставшееся несгоревшее топливо.
Таким образом, большая часть усилий, затрачиваемых при запуске ракеты, направлена на подъем топлива, а не полезной нагрузки. В результате даже самые современные ракеты стартуют с массой более 90% пропеллента.
Таким образом, мечта ученых-ракетчиков — это двигатель, которому не нужно топливо. Именно это, как утверждает британский аэрокосмический инженер Роджер Шойер, изобрел. По его мнению, его EMDrive («ЭМ» означает «электромагнитный») преобразует электрическую энергию прямо в тягу без необходимости в реактивной массе. Единственная проблема в том, что это должно быть невозможно.
EMDrive (см. рисунок) представляет собой коническую металлическую полость, в которую подаются микроволны и внутри которой они отражаются. Электромагнитное излучение не имеет массы, но обладает импульсом (это принцип, по которому работают солнечные паруса, использующие давление солнечного света для создания тяги). Доктор Шойер утверждает, что коническая форма EMDrive приводит к разным уровням радиационного давления на каждом из концов полости и, следовательно, к чистой тяге в направлении тонкого конца. Каждый физик, изучавший эту идею, говорит, что это невозможно. Поскольку EMDrive ничего не излучает, он не может создавать тягу, так же как экипаж космического корабля не может лететь на Марс, толкая стены. Тем не менее, доктор Шойер говорит, что может измерить этот, казалось бы, невозможный толчок.
Экзотические заявления об антигравитационных устройствах, вечных двигателях и т. п. вряд ли являются чем-то необычным ( The Economist однажды получил по почте подробные планы сверхсветового космического корабля). Но EMDrive выделяется, так как выясняется, что доктор Шойер не единственный человек, обнаруживший тягу, исходящую от него. Гарольд Уайт и его команда из лаборатории Eagleworks в Хьюстоне, штат Техас, тоже сделали то же самое, и они являются учеными, нанятыми НАСА, американским космическим агентством. Eagleworks, являющийся частью Космического центра Джонсона, — это место, где агентство тестирует второстепенные идеи. И, как сообщают д-р Уайт и его коллеги в статье, только что опубликованной в Journal of Propulsion and Power , когда они установили EMDrive, который они сами построили, на свой испытательный стенд, они измерили небольшую, но постоянную тягу.
Так что же происходит? Романтичное объяснение состоит в том, что EMDrive — это технологический прорыв, основанный на использовании экзотической новой физики, и что, расширив его, люди смогут покорить Солнечную систему. Скорее, это ошибка эксперимента. Среди поклонников EMDrive много внимания уделялось тому факту, что статья доктора Уайта прошла рецензирование. Хотя это и важно, рецензирование означает только то, что эксперимент был проведен грамотно, а не то, что его выводы верны. Доктор Уайт и его команда признают, что они не учли все возможные источники ошибок. Наиболее вероятное объяснение состоит в том, что какой-то упущенный из виду фактор создает иллюзию тяги, хотя на самом деле ее нет.
Просто иногда такие загадки приводят к революции. Астрономы в 19 веке с трудом объясняли детали траектории Меркурия. Оказалось, что для этого нужно отбросить классическую физику и заменить ее теорией относительности. Однако чаще сохраняется статус-кво. В 2011 году уважаемая физическая лаборатория в Италии сообщила о любопытных результатах, которые показали, что субатомные частицы движутся быстрее скорости света. Они оказались вызваны неисправной проводкой в эксперименте. И физики десятилетиями были озадачены судьбой Космические зонды Pioneer , чьи траектории через Солнечную систему были не совсем такими, какими должны были быть. В конечном итоге виновником было названо радиационное давление от их внутреннего тепла. В физике, как и во всей остальной жизни, если это звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой, то почти всегда так и есть.
Эта статья появилась в разделе «Наука и технологии» печатного издания под заголовком «Вы не можете нарушать законы физики»
Наука и технологии 26 ноября 2016 г.
Как фотографировать экзопланеты
Британский инженер нарушил законы физики?
Выведенные из эксплуатации реактивные двигатели могут помочь избавиться от смога
Почему у научных статей так много авторов
Награда
Из выпуска от 26 ноября 2016 г. этот контент
Законы движения Ньютона — Исследовательский центр Гленна
Законы движения сэра Исаака Ньютона объясняют взаимосвязь между физическим объектом и силами, действующими на него. Понимание этой информации дает нам основу современной физики.
На этой странице:
Что такое законы движения Ньютона?
Объект в состоянии покоя остается в состоянии покоя, а объект в движении остается в движении с постоянной скоростью и по прямой, если на него не действует неуравновешенная сила.
Ускорение объекта зависит от массы объекта и величины приложенной силы.
Всякий раз, когда один объект воздействует на другой объект, второй объект оказывает равную и противоположную силу на первый.
Сэр Исаак Ньютон работал во многих областях математики и физики. Он разработал теорию гравитации в 1666 году, когда ему было всего 23 года. В 1686 году он представил свои три закона движения в «Principia Mathematica Philosophiae Naturalis».
Разработав свои три закона движения, Ньютон произвел революцию в науке. Законы Ньютона вместе с законами Кеплера объяснили, почему планеты движутся по эллиптическим орбитам, а не по кругу.
Ниже представлен короткий фильм с участием Орвилла и Уилбура Райт и обсуждение того, как законы движения Ньютона применимы к полету их самолетов.
Первый закон Ньютона: инерция
Объект в состоянии покоя остается в покое, а объект в движении остается в движении с постоянной скоростью и по прямой, если на него не действует неуравновешенная сила.
Первый закон Ньютона гласит, что каждый объект будет оставаться в покое или в равномерном прямолинейном движении, если он не будет вынужден изменить свое состояние под действием внешней силы. Эта склонность сопротивляться изменениям в состоянии движения инерция . Если все внешние силы уравновешивают друг друга, то результирующая сила не действует на объект. Если все внешние силы уравновешивают друг друга, то результирующая сила не действует на объект. Если на объект не действует результирующая сила, то объект будет поддерживать постоянную скорость.
Примеры инерции, связанные с аэродинамикой:
Движение самолета, когда пилот меняет положение дроссельной заслонки двигателя.
Движение мяча, падающего сквозь атмосферу.
Запуск модели ракеты в атмосферу.
Движение воздушного змея при смене ветра.
Второй закон Ньютона: сила
Ускорение объекта зависит от массы объекта и величины приложенной силы.
Его второй закон определяет, что сила равна изменению импульса (масса, умноженная на скорость) за изменение во времени. Импульс определяется как масса м объекта, умноженная на его скорость 9.0137 В .
Предположим, что у нас есть самолет в точке «0», определяемой его местоположением X 0 и временем t 0 . Самолет имеет массу m 0 и движется со скоростью V 0 . Внешняя сила F , действующая на показанный выше самолет, перемещает его в точку «1». Новое местоположение самолета X 1 и время t 1 .
Масса и скорость самолета изменяются во время полета до значений м 1 и V1 . Второй закон Ньютона может помочь нам определить новые значения V 1 и m 1 , если мы знаем, насколько велика сила F . Давайте просто возьмем разницу между условиями в точке «1» и условиями в точке «0».
F = (M 1 * V 1 — M 0 * V 0 ) / (T 1 — T 0 )
Newton. м*В). Итак, на данный момент мы не можем разделить, насколько изменилась масса и насколько изменилась скорость. Мы знаем только, насколько изменился продукт (m * V).
Предположим, что масса остается постоянной и равной m . Это допущение довольно хорошо для самолета, потому что единственное изменение массы будет связано с расходом топлива между точкой «1» и точкой «0». Вес топлива, вероятно, невелик по сравнению с весом остальной части самолета, особенно если мы рассматриваем только небольшие изменения во времени. Если бы мы обсуждали полет бейсбольного мяча, то, конечно, масса оставалась бы постоянной. Но если бы мы обсуждали полет ракеты-бутылки, то масса не остается постоянной и мы можем смотреть только на изменение импульса. Для постоянной массы м , второй закон Ньютона выглядит так:
F = m * (V 1 – V 0 ) / (t 1 – t 0 )
разделить на изменение скорости в изменение во времени — это определение ускорения a . Затем второй закон сводится к более знакомому произведению массы на ускорение:
F = m * a
Помните, что это соотношение справедливо только для объектов с постоянной массой. Это уравнение говорит нам, что объект, на который действует внешняя сила, будет ускоряться и что величина ускорения пропорциональна величине силы. Величина ускорения также обратно пропорциональна массе объекта; при равных силах более тяжелый объект будет испытывать меньшее ускорение, чем более легкий. Учитывая уравнение импульса, сила вызывает изменение скорости; и точно так же изменение скорости порождает силу. Уравнение работает в обе стороны.
Скорость, сила, ускорение и импульс имеют величину и направление связанное с ними. Ученые и математики называют это векторной величиной. Уравнения, показанные здесь, на самом деле являются векторными уравнениями и могут применяться в каждом из направлений компонентов. Мы смотрели только в одном направлении, а вообще объект движется во всех трех направлениях (вверх-вниз, влево-вправо, вперед-назад).
Пример силы, связанной с аэродинамикой:
Движение самолета в результате действия аэродинамических сил, веса самолета и тяги.
Третий закон Ньютона: действие и противодействие
Всякий раз, когда один объект воздействует на второй объект, второй объект оказывает равную и противоположную силу на первый.
Его третий закон гласит, что на каждое действие (сила) в природе существует равное и противоположное противодействие . Если объект A воздействует на объект B, объект B также оказывает равную и противоположную силу на объект A. Другими словами, силы возникают в результате взаимодействий.
Примеры действия и противодействия, связанные с аэродинамикой:
Движение подъемной силы от аэродинамического профиля, воздух отклоняется вниз под действием аэродинамического профиля, и в результате реакции крыло толкается вверх.
Движение вращающегося шара, воздух отклоняется в одну сторону, а мяч реагирует движением в противоположную сторону
Движение реактивного двигателя создает тягу, и горячие выхлопные газы выходят из задней части двигателя, а сила тяги создается в противоположном направлении.
Двигатель ПД-14 и семейство перспективных двигателей
Главная / Двигатель ПД-14 и семейство перспективных двигателей
Двигатели ПД на базе унифицированного газогенератора — семейство отечественных турбореактивных двухконтурных двухвальных двигателей, предназначенных для ближне-, среднемагистральных самолетов и промышленных ГТУ.
Основная особенность семейства двигателей ПД – применение унифицированного компактного газогенератора.
Основные ключевые технологии: полые широкохордные титановые лопатки, моноколеса (блиски) и сварная секция в роторе компрессора высокого давления, малоэмиссионная камера сгорания из интерметаллидного сплава, монокристаллические лопатки турбины высокого давления с перспективной системой охлаждения, керамические покрытия на деталях горячей части, полые лопатки турбины низкого давления, композитная мотогондола.
Преимущества
Модификации
Конкурентные преимущества
Состояние работ
Основные преимущества двигателей ПД
Высокая надежность
Наработка на неустранимое в полете выключение двигателя
> 200 000 ч
Надежность вылета ВС, связанная с готовностью двигателя
> 99,96 %
Низкий расход топлива
Снижение удельного расхода топлива относительно современных двигателей
> 10. ..15 %
Соответствие перспективным экологическим нормам
Снижение шума относительно требований главы 4 стандарта ИКАО
> 15…20 EpNдБ
Снижение уровня эмиссии по NOx относительно норм ИКАО 2008 года
> 30 %
Соответствие современным требованиям по сертификации
АП-33, FAR-33, CS-E, ETOPS
Модификации двигателей, разрабатываемые в настоящее время
Семейство перспективных ТРДД для БСМС состоит из двигателей ПД-14, ПД-14А, ПД-14М, ПД-10;
ПД-14 — базовый ТРДД для самолета МС-21-300;
ПД-14А — дросселированный вариант ТРДД для самолета МС-21-200;
ПД-14М — форсированный вариант ТРДД для самолета МС-21-400;
ПД-10 — вариант с уменьшенной тягой до 10. ..11 тс для самолета SSJ‑NG.
Основные параметры двигателей
(все параметры даны без учета потерь в воздухозаборнике и без отборов воздуха и мощности на самолетные нужды)
ПД-14А
ПД-14
ПД-14М
ПД-10
Тяга на взлетном режиме (Н = 0; М = 0), тс
12,5
14,0
15,6
10,9
Удельный расход топлива на крейсерском режиме, кг/кгс·ч
-(10-15) % от уровня современных двигателей аналогичного класса тяги и назначения
Диаметр вентилятора, мм
1900
1900
1900
1677
Сухая масса двигателя, кг
2870
2870
2970
2350
Схема двигателя
1+3+8-2+6
1+3+8-2+6
1+4+8-2+6
1+1+8-2+5
Так же на основании технологий, разработанных в рамках Проекта ПД-14, планируется создание промышленных ГТУ для производства ГПА и ГТЭС в классах мощности 8, 16 МВт.
Конкурентные преимущества по показателям экономической эффективности эксплуатации
обеспечиваются следующими основными параметрическими и конструктивными особенностями по сравнению с аналогами-конкурентами:
Меньшие температуры на выходе из камеры сгорания являются важнейшим фактором уменьшения стоимости, снижения рисков в достижении заявленных показателей долговечности и надёжности двигателей самолетов с коротким полетным циклом.
Меньший диаметр вентилятора ПД-14 позволяет иметь объективное снижение массы двигателя и лобового сопротивления мотогондолы.
Оптимальные размеры внутреннего контура (газогенератора) облегчают решение проблемы относительно больших отборов воздуха из компрессора на различные нужды и снижают установочные потери тяги.
Достаточно высокая расчетная степень сжатия вентилятора (вследствие применения несколько меньшей степени двухконтурности) исключает необходимость применения регулируемого сопла наружного контура с неизбежным увеличением массы и сопротивления двигательной установки и снижает установочные потери тяги.
Проверенная в эксплуатации классическая безредукторная схема двигателя ПД-14 позволяет достичь требуемых показателей массы, ресурса, надежности и стоимости обслуживания.
Оптимальное сочетание умеренно высоких параметров цикла и проверенной схемы двигателя с прямым приводом вентилятора позволяет обеспечить снижение цены двигателя, затрат на обслуживание и ремонт, массы и лобового сопротивления двигательной установки и обеспечить преимущество двигателя ПД-14 по показателям экономической эффективности эксплуатации и стоимости жизненного цикла.
Состояние проектных и доводочных работ Проекта ПД-14
Завершен этап технического проекта. Получены положительные заключения.
Развернута работ с ОАО «Корпорация «Иркут» по интеграции двигателя и самолета.
Выполнен большой объём испытаний экспериментальных узлов и систем двигателя на специальных установках.
Спроектирован демонстрационный двигатель проекта базового двигателя для подтверждения работоспособности узлов ПД-14.
Завершен первый этап доводочных испытаний газогенератора.
Изготовлением и испытаниями двигателя-демонстратора технологий подтверждена готовность критических технологий.
Проведены испытания узлов МГ из ПКМ на двигателе прототипе.
Выпущена рабочая конструкторская документация на двигатели ПД-14 и мотогондолы опытной парти.
Сформирована производственная кооперация изготовления опытной партии двигателей и мотогондол начато изготовление опытной парти двигателей и мотогондол.
Завершена программа испытаний двигателей демонстраторов 100-03 и 100-04, подтверждена необходимость внедрения выбранных конструкторских решений.
Подана заявка в АР МАК на получение сертификата типа двигателя.
Разработан Сертификацонный базис ПД-14, охватывающий требования АР МАК, EASA, FAA.
Проведена макетная комиссия по двигателю ПД-14 и утвержден протокол МК АР МАК.
Проведена макетная комиссия по самолету МС-21 с двигательной установкой ПД-14 и утвержден протокол МК АР МАК.
Выполнена подготовка производства и обеспечивается VI уровень технологической готовности при изготовлении опытной партии двигателей ПД-14.
Проводятся летные испытания двигателя ПД-14 в составе летающей лаборатории Ил-76ЛЛ в ЛИИ им. Громова.
«ОДК-Авиадвигатель» получил сертификат типа на новейший авиационный двигатель ПД-14
пять фактов о новом российском двигателе
На прошлой неделе на иркутский авиазавод были доставлены первые турбореактивные двигатели ПД-14 производства ОДК. Они будут впервые установлены на новейший российский лайнер МС-21. Ожидается, что самолет с двигателями ПД-14 поднимется в небо уже в этом году.
Испытания МС-21 с двигателями ПД-14 – знаковое событие для отечественного авиастроения. В чем же их уникальность и почему ПД-14 считают одним из самых прорывных проектов в гражданской авиации за последние десятилетия?
1/ Первый постсоветский авиадвигатель
ПД-14 – первый турбовентиляторный двигатель, созданный в современной России. Последней аналогичной разработкой был авиадвигатель четвертого поколения ПС-90А, выпущенный в СССР в конце 1980-х.
Идея создания двигателя нового поколения появилась в начале 2000-х годов. Российской двигателестроительной отрасли требовался проект, который стимулировал бы ее развитие и помог устранить накопившееся технологическое отставание от стран-лидеров.
Конечно, подобный глобальный проект не мог быть реализован одним конструкторским бюро или заводом. Изначально закладывалось участие практически всех отечественных двигателестроительных предприятий и профильных НИИ. В 2006 году было подписано соглашение о создании двигателя, который получил название ПД-14 (перспективный двигатель тягой 14 т). Головным разработчиком стало пермское конструкторское бюро «ОДК-Авиадвигатель», а головным изготовителем «ОДК-Пермские моторы».
Первые наземные испытания ПД-14 прошли в 2012 году, первые летные – в 2015-м. В 2018 году Росавиация выдала двигателю сертификат типа, подтверждающий готовность изделия к серийному производству и эксплуатации.
2/ Новый двигатель для нового самолета
Первым самолетом, который ПД-14 поднимет в воздух, станет перспективный российский лайнер МС-21. Он относится к самому массовому сегменту пассажирских самолетов − ближне- и среднемагистральным узкофюзеляжным авиалайнерам. Как и новый двигатель, МС-21 является первым самолетом подобного типа, полностью разработанным и выпущенным в современной России.
МС-21 («Магистральный самолет XXI века») – самолет нового поколения, который объединяет в себе передовую аэродинамику, современную силовую установку и продвинутые системы управления, а также новые решения для комфорта пассажиров. МС-21 создавался для замены устаревшего Ту-154.
Работы над самолетом велись параллельно с разработкой двигателя. Недавно первые ПД-14 были переданы компании «Иркут» для установки на МС-21-300. На данный момент собрано четыре опытные машины. Пятый самолет, предназначенный для полетов с ПД-14, находится в сборке. Летные испытания двигателя в составе МС-21-300 должны пройти в 2020 году.
Вместе с такими перспективными моделями отечественного и совместного производства, как Ил-114, SSJ100 и CR929, самолет МС-21 обеспечит полноценное присутствие нашего авиапрома на мировом рынке гражданских лайнеров. По прогнозам экспертов, МС-21 может занять от 5 до 10% мирового рынка в своем сегменте.
3/ Один из немногих в мире
В мире существует всего четыре государства, способные по полному циклу создавать современные турбовентиляторные двигатели: Россия, США, Великобритания и Франция. И каждое из них строго охраняет результаты исследований и свои ноу-хау в двигателестроении. Например, Франция производит горячие части двигателей SaM‑146 только на своей территории.
Одним из показателей уровня двигателестроения в стране является собственное производство лопаток турбин для авиадвигателей. В нашей стране такое производство есть. А в декабре 2019 года на базе рыбинского предприятия «ОДК-Сатурн» открылся крупнейший в России центр по изготовлению лопаток турбин с годовой мощностью в 2 тыс. комплектов.
Проект ПД-14, помимо создания самого двигателя, включает в себя важнейший элемент – обеспечение послепродажного обслуживания. Планируется большой объем работы по этому направлению: создание центра поддержки с круглосуточной работой 365 дней в году, открытие сети полевых представительств, станций обслуживания двигателей, обеспечение замены модулей в эксплуатации. Ожидается, что это все в совокупности должно увеличить зарубежные перспективы нового российского двигателя.
4/ Новые технологии и материалы
Разработка современного турбореактивного двигателя – более длительный процесс, чем разработка самого самолета. ПД-14 разрабатывался на основе проверенных временем конструкторских решений с применением современных технологий. При этом ставилось условие использовать только отечественные материалы. Конструкторами было разработано и внедрено 16 ключевых технологий, например, лопатки турбины из легчайшего интерметаллида титана или продвинутая система охлаждения, позволяющая турбине работать при температуре до 2000 °К.
При создании двигателя применяются новые российские сплавы титана и никеля. Конструкция мотогондолы на 65% состоит из отечественных полимерных композитов, благодаря чему достигается необходимый уровень шумоизоляции и снижается масса двигателя. Всего в двигателе задействовано около 20 новых российских материалов, при этом все они прошли сертификацию по международным нормам.
Внедренные инновации позволили снизить расход топлива, сделав ПД-14 более экологичным и экономичным. Предполагается, что эксплуатационные расходы ПД-14 будут ниже на 14-17%, чем у существующих аналогичных двигателей, а стоимость жизненного цикла ниже на 15-20%.
5/ Не один двигатель, а целое семейство
Перед конструкторами стояла задача разработать унифицированный газогенератор, ключевой элемент двигателя, на базе которого можно было бы производить установки различных мощностей для использования в авиации и на земле.
ПД-14 – это первый двигатель в будущем семействе, разработанный для авиалайнера МС-21-300. Среди его ближайших «родственников», планируемых к выпуску − модификации ПД-14А для самолета МС-21-200 и ПД-14М для самолета МС-21-400. Двигатель ПД-8 сможет устанавливаться на самолеты Ан-148, Sukhoi Superjet 100, Sukhoi Superjet 75, Ту-334, Бе-200. Для Ил-96 и Ту-204 можно будет использовать ПД-18 тягой 18-20 тонн.
Сфера применения двигателей семейства ПД не ограничится летательными аппаратами. Турбореактивные двигатели на базе единого газогенератора можно будет использовать в промышленных целях в составе электрогенераторных и газоперекачивающих установок.
Как собирают двигатель ПД-14, конструкция авиадвигателя ПД-14, российский конкурент американскому Боингу | 74.ru
Все новости
ЛДНР — в Россию, Украина — в НАТО: главные новости СВО за 30 сентября
«Молиться и ждать меня». Истории и фотографии мобилизованных со всей страны
В Челябинске прошел митинг-концерт с участием Вики Цыгановой. Фоторепортаж
Что сказал Путин перед присоединением новых территорий: 40-минутная речь президента — коротко
Украина подала заявку на ускоренное вступление в НАТО
Могут ли вписать мое имя в повестку прямо на улице? А что мне будет, если ее не взять?
В Челябинской области приостановили отправку мобилизованных. Но ненадолго
Военком Челябинской области озвучил зарплаты мобилизованных
Подглядываем с воздуха: в объектив дрона попали девять новостроек в Челябинске и за городом
Путин подписал документы о присоединении к России ДНР, ЛНР, Херсонской и Запорожской областей
Семьям мобилизованных в Челябинской области помогут волонтеры. Куда обращаться
Вне зоны турбулентности: в каких новостройках Челябинска еще можно найти квартиры по старым ценам
Видеть ясное небо и вечнозеленые макушки сосен: оцениваем Gagarin Residence с высоты птичьего полета
Знакомое название — новый уровень комфорта: ЖК «Парковый Премиум» представили с непривычного ракурса
Квартира без паркинга — деньги на ветер: покупая жилье в небоскребе, стоит задуматься о доме для своего авто
Первые мобилизованные прибыли в зону спецоперации
Кремль: удары Украины по присоединенным территориям будут считаться актом агрессии против России
Челябинские депутаты, приглашенные в Кремль, поделились ожиданиями от заявлений президента
«Либо доплачивайте, либо валите». Наплыв русских резко взвинтил цены на аренду квартир в Казахстане
«Юничел» — на берцы, швейные цеха — на форму. Челябинские предприятия готовят к срочному перепрофилированию на нужды армии
Сириец круто изменил жизнь, переехав в Россию 10 лет назад — что он думает сейчас
Предприниматели Челябинска встретятся на бесплатной конференции «Бизнес24» 20 октября
Опубликовано постановление Алексея Текслера об осеннем призыве в Челябинской области
В подземном переходе в центре Челябинска мраморные плиты покрыли краской
Губернатор Челябинской области объявил сбор спальников для мобилизованных
В Челябинске ЗАГСам ввели дополнительные рабочие дни, чтобы регистрировать браки мобилизованных
Известный мобильный оператор открыл новые зоны продаж в рознице
Магнитогорск отчитался о выполнении плана по частичной мобилизации
«Дед вырос в кабине мостового крана»: история трудовой династии, которая видит ЧТПЗ через фотообъектив
Серфим, свайпаем и гуглим: забавный тест, который покажет, кто вы в интернете
Все новости
ПД-14 в зале подготовки к испытаниям
org/Person»>Фото: Сергей Федосеев / 59.RU
Поделиться
ПД-14 — это новейший российский авиационный двигатель, разработанный специально для отечественного узкофюзеляжного самолета МС-21: лайнер будет выполнять рейсы средней протяженности, больше всего востребованные на рынке.
Эксперты в области авиации считают, что по своим характеристикам пермский двигатель сравним с зарубежными аналогами. В чем же заключается уникальность ПД-14 и почему о нем так много сегодня говорят? Журналисты 59.RU решили выяснить это и побывали на предприятии «ОДК-Пермские моторы» (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию «Ростеха»), где посмотрели на сборку двигателя, съездили на загородную испытательную станцию и пообщались с моторостроителями.
Двигатель ПД-14 начали разрабатывать в 2008 году. Его изначально проектировали под самолет МС-21, который должен составить конкуренцию на рынке всем известным Boeing-737 и Airbus-320. Для ПД-14 главный конкурент — это американский двигатель PW1400G. Сейчас этой силовой установкой оснащают первые самолеты МС-21.
Самолет МС-21 с ПД-14 на авиасалоне МАКС
Фото: «ОДК-Пермские моторы»
Поделиться
Головным разработчиком двигателя стало пермское конструкторское бюро «ОДК-Авиадвигатель». В 2012 году был собран первый демонстрационный образец. После ряда испытаний и сертификации в 2019 году было начато серийное производство ПД-14 на «Пермских моторах», где уже много лет собирают другой легендарный отечественный двигатель ПС-90А. Его ставят на самолеты Ил-76, Ил-96 и Ту-204.
В сборочном цехе для ПД-14 был выделен отдельный участок
Фото: «ОДК-Пермские моторы»
Поделиться
— ПД-14 создавался с учетом всех современных требований по экономичности, экологичности и шуму. В его конструкции широко используются композитные материалы, что позволило снизить вес двигателя, — рассказывает заместитель руководителя серийно-конструкторского отдела по двигателям семейства ПД Владимир Юрков.
Для сборки газотурбинных двигателей, в том числе и ПД-14, используется поузловой принцип: сначала собираются отдельные узлы, после — главный модуль, затем уже навешиваются трубопроводы и другие агрегаты. «Пермские моторы» поставляют двигательную установку, включая реверс, сопло, воздухозаборник, капоты.
Процесс сборки ПД-14
Фото: «ОДК-Пермские моторы»
Поделиться
— ПС-90А — разработка советского времени, его собираем в минимальной кооперации, — объясняет Владимир Юрков. — ПД-14 — детище ОДК, он производится в большой кооперации: чтобы наладить эффективное производство и снизить затраты, основные узлы раздали по родственным предприятиям. Например, разделительный корпус и лопатки вентилятора делают в Уфе. При этом «Пермские моторы» делают основную часть двигателя, полностью его собирают и испытывают.
ПД-14 производится в большой кооперации предприятий ОДК
org/Person»>Фото: «ОДК-Пермские моторы»
Поделиться
После первой сборки ПД-14 отправляют на испытательную станцию, где его проверяют на различных режимах. Закончив испытания, двигатель возвращают в цех сборки, где его разбирают, проверяют. Детали и узлы, изготовленные на других предприятиях, отправляют на место их производства. После всех проверок двигатель снова собирают и отправляют на повторные испытания.
Владимир Юрков рассказывает о сборке двигателя ПД-14
Фото: Сергей Федосеев / 59.RU
Поделиться
— Есть понятие одноразовой сборки. С двигателем ПС-90А на такую сборку мы перешли через семь лет после ввода в «серию», — говорит Владимир Юрков. — Двигатель проходит испытания, затем он полностью разбирается до винтика. Проверяется всеми видами контроля. После этого собирается и снова отправляется на испытания, а затем отгружается заказчику.
В цехе «Пермских моторов» собирают ПД-14 и ПС-90А
org/Person»>Фото: Сергей Федосеев / 59.RU
Поделиться
Всё это время формируется база дефектных деталей. С ПС-90А мы постепенно перешли на одноразовую сборку, но проверяли «горячую» часть. Получили хорошие результаты в течение трех лет: брака нет, детали и подшипники работают. Оформили заключение и перешли на разборку одного из пяти. Три года поработали, видим, что всё хорошо. Начали разбирать один из десяти. Еще поработали, и сейчас мы разбираем один из 20. ПД-14 пройдет такой же путь, но пока мы разбираем его два раза.
В музее истории пермского моторостроения представлены двигатели, выпускавшиеся на заводе с 1934 года
Фото: Сергей Федосеев / 59.RU
Поделиться
Одни из самых главных деталей всего авиационного двигателя — это лопатки вентилятора. Они имеют очень сложный профиль и подвергаются сильным нагрузкам, поэтому к ним предъявляются очень жесткие требования по части структуры металла. ПД-14 стал первым двигателем, на котором применены пустотелые титановые лопатки, что позволило значительно снизить вес двигателя.
Лопатки выдерживают высокую температуру и давление
Фото: Сергей Федосеев / 59.RU
Поделиться
А вот турбинные лопатки ПД-14 льют из жаропрочных сплавов нового поколения. Это один из самых сложных элементов во всем двигателе. По словам Владимира Юркова, процесс изготовления одной такой лопатки занимает до 25 дней, а технология их производства держится в строжайшей тайне.
Один из этапов сборки двигателя ПС-90А
Фото: Сергей Федосеев / 59.RU
Поделиться
Считается, что сегодня только четыре страны в мире — Россия, США, Великобритания и Франция — обладают технологиями для полного цикла создания современных газотурбинных двигателей. По словам моторостроителей, уникальность двигателя ПД-14 заключается в том, что он легкий, мощный, в нем используются современные материалы, проектирование, автоматика и регулирование, а цикл испытаний сокращен примерно в два раза.
Адаптерный испытательный стенд, на котором испытывают и ПС-90А, и ПД-14
Фото: «ОДК-Пермские моторы»
Поделиться
— ПД-14 отражает состояние технологий и науки в стране. Тот факт, что мы способны производить такой сложный высокотехнологичный продукт, как авиационный двигатель, говорит о развитии российской двигателестроительной отрасли, — считает Владимир Юрков.
«Пермские моторы» испытывают двигатели на загородной испытательной станции в Новых Лядах. Здесь специалисты тестируют двигатель в различных режимах и проверяют его характеристики.
Для того чтобы минимизировать время испытаний, четыре года назад здесь реконструировали один из стендов. На обновленном универсальном адаптерном стенде теперь есть возможность испытывать два типа двигателей — и ПС-90А, и ПД-14. Сейчас двигатель готовится к испытаниям в зале подготовки: все системы мотора подключаются к специальному адаптеру. Благодаря ему коммуникация двигателя с системами стенда происходит в считаные минуты. Во время испытания двигателя снимаются необходимые показатели.
В Новых Лядах построят новый открытый испытательный стенд для двигателя большой тяги ПД-35
Фото: Сергей Федосеев / 59.RU
Поделиться
На территории испытательной станции «ОДК-ПМ» в Новых Лядах к 2023 году планируют построить еще восемь стендов для нового двигателя большой тяги ПД-35. Этот двигатель предназначен для широкофюзеляжных дальнемагистральных и тяжелых транспортных самолетов. Предполагается, что его будут устанавливать на российско-китайский самолет CR929 и на российский ШФДМС (широкофюзеляжный дальнемагистральный самолет). Необходимость строительства новых стендов вызвана параметрами ПД-35 — размеры этой силовой двигательной установки будут почти в два раза больше, чем ПД-14 и ПС-90А.
Тем временем самолет МС-21 с пермскими двигателями ПД-14 был представлен на только что прошедшем Международном авиационно-космическом салоне в Жуковском. Сейчас его испытания продолжаются. Сертификация самолета с американскими двигателями должна завершиться до конца этого года, а с пермскими — намечена на 2022 год.
По теме
05 июля 2021, 13:05
В S7 прокомментировали действия пилотов Airbus, прибывшего из Челябинска в Москву с трещинами на лобовом стекле
Тимур Хусаинов
Заместитель главного редактора 59.RU
АвиадвигательПД-14Пермские моторы
ЛАЙК7
СМЕХ6
УДИВЛЕНИЕ0
ГНЕВ0
ПЕЧАЛЬ1
Увидели опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter
КОММЕНТАРИИ137
Читать все комментарииДобавить комментарий
Новости СМИ2
Новости СМИ2
Лайнер МС-21 совершил сотый полет с российскими двигателями ПД-14
Продолжение новости:
Ростех показал эскиз новой ливреи для МС-21 с российскими двигателями
Самолет МС-21. Фото Александра Уткина с сайта Ростеха
В подмосковном Жуковском состоялся сотый полет среднемагистрального лайнера МС-21-310 с отечественными двигателями ПД-14 под крылом. Самолет проходит программу летных сертификационных испытаний на базе Летно-исследовательского института (ЛИИ) им. М.М. Громова. Более 200 основных параметров силовой установки отслеживаются в режиме онлайн, сообщает пресс-служба Ростеха.
Испытания среднемагистрального лайнера МС-21-310 проводятся для получения главного изменения типовой конструкции самолета – замены двигателей P&W1400 на двигатели ПД-14. На первом этапе проверку проходит борт 73055. Для летных испытаний объединенная двигателестроительная корпорация госкорпорации Ростех поставила ПАО «Корпорация «Иркут» комплект из пяти двигателей.
Владимир Артяков, первый заместитель генерального директора Ростеха: — В сертификационной программе, рассчитанной на два самолета, запланировано около 240 полетов. Сотый полет лайнера МС-21 с отечественным двигателем ПД-14 под крылом прошел успешно, сертификационная программа идет по плану. Уверен, что МС-21 станет достойной заменой зарубежным самолетам и машина понравится как перевозчикам и пилотам, так и пассажирам.
ПД-14 испытывается во взаимодействии с системами самолета: гидросистемой, электросистемой и комплексной системой кондиционирования воздуха. Проверяется совместная работа «самолет-двигатель» в различных режимах. Отрабатываются ситуации выключения одного из двигателей в полете, посадки с одним двигателем, отказа двигателя на взлете («продолженного взлета»), градиенты набора при взлете и снижении с разных высот с одним работающим двигателем. Все программы испытаний связаны с подтверждением летных характеристик самолета с двигателями ПД-14.
Константин Попович, главный конструктор МС-21: — Летные испытания ПД-14 – это ключевой этап на пути к сертификации лайнера с российской силовой установкой, возможность совместными усилиями на практике выработать оптимальные режимы эксплуатации двигателя. В ходе испытаний мы с коллегами из «ОДК-ПМ» продолжим совершенствовать весовые и ресурсные показатели, топливную эффективность ПД-14.
В ближайшее время специалисты приступят к испытанию еще одного самолета МС-21-310 с отечественными двигателями. Его бортовой номер — 73051.
Двигатель ПД-14 для среднемагистрального лайнера МС-21 создан в широкой кооперации предприятий ОДК и отраслевой науки с применением передовых технологий и отечественных материалов, в том числе композитных. ПД-14 – первый турбовентиляторный двигатель для гражданской авиации, созданный в современной России. Тяга двигателя на взлетном режиме – 14 тонн силы, сухая масса – 2870 килограммов, диаметр вентилятора – 1900 миллиметров. Первый полет авиалайнера МС-21-310 с российскими двигателями ПД-14 состоялся 15 декабря 2020 года.
Предыдущая новость по этой теме:
Глава Минтранса РФ: самолет МС-21 скоро поступит в парк «Аэрофлота»
Подписаться на итоги дня:
До встречи в 8 вечера!
Не забудьте подтвердить адрес (письмо у вас на почте)
Руслан Болотов: жители Запорожья, Херсона, ЛНР и ДНР теперь под защитой России
Иркутск занял третье место в рейтинге городов РФ по росту цен на новостройки
Игорь Кобзев прокомментировал вхождение в состав России новых субъектов
Мобилизованные предприниматели получат отсрочку по коммерческим кредитам от Сбера
Технологии взлета: как создавался научно-технический задел для двигателя ПД-14
28 Декабря 2020
Первый полет самолета МС-21-310 с двигателями ПД-14 стал одним из самых главных и ожидаемых событий уходящего года. Большой вклад в разработку ПД-14 — новейшего отечественного гражданского двигателя пятого поколения — внес Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»).
Об одном из самых масштабных проектов российского двигателестроения, решающем значении научно-технического задела и роли ЦИАМ в разработке конкурентоспособного двигателя рассказывает заместитель генерального директора по науке ЦИАМ Александр Ланшин.
— Александр Игоревич, чем была вызвана необходимость создания двигателей ПД-14?
— Изменения в экономике России в начале 90-х привели отечественное авиадвигателестроение к системному кризису. Россия была зажата в тисках новых экономических реалий, в том числе и в технологическом плане, — самый массовый отечественный пассажирский самолет Ту-154 проигрывал конкурентную борьбу своим западным аналогам — Boeing 737 и Airbus A320. Необходимо было создавать отечественный ближне-среднемагистральный самолет нового поколения. Главным преимуществом конкурентоспособного лайнера должен был стать новейший двигатель — ТРДД с высокой степенью двухконтурности. Однако было очевидно, что появление таких высокотехнологичных изделий, невозможно без создания соответствующего научно-технического задела (НТЗ).
— Когда началась работа над двигателем?
— В 1999 году по инициативе генерального директора ЦИАМ Владимира Алексеевича Скибина начинается разработка НТЗ в обеспечение создания нового ТРДД. Впоследствии он станет известен под названием ПД-14. На совещании руководителей предприятий авиационного двигателестроения в качестве базового объекта для разработки НТЗ наиболее выигрышным был выбран концепт двигателя тягой 12 тонн. Головной организацией по созданию НТЗ для этого двигателя был определен ЦИАМ.
— Как создавалась кооперация разработчиков?
— Для формирования кооперации разработчиков, было необходимо понимание, что создается. А стояла задача создания абсолютно нового двигателя, который в технологическом плане не наследовал практически ничего от двигателей предыдущих поколений. Поэтому для начала был необходим НТЗ, который по всем узлам и системам создавался фактически заново.
В соответствии с принятой к тому времени в ЦИАМ методологией девяти уровней готовности технологий, подтвердившей свою эффективность, работа началась с анализа и прогноза развития рынка силовых установок для перспективных узкофюзеляжных самолетов. Было показано, что ведущие авиадвигателестроительные компании Запада уже рассматривают проекты таких двигателей.
Так, в 1998 г. фирма Pratt &Whitney выступила с проектом ТРДД PW8000 с большой степенью двухконтурности и редукторным приводом вентилятора. В ответ объединение французской компании SNECMA и американской General Electric — CFMI — начало крупномасштабную программу создания НТЗ Tech56 для двигателей нового поколения, а объединение IAE несколько позже — программу VISTA. Во всех случаях основными целями разработок новых технологий являлось снижение затрат топлива, закупочной цены и стоимости технического обслуживания двигателя на 15-20% (по сравнению с ТРДД CFM56 и V. 2500), снижение шума на 10 EPNдБ ниже норм Главы 4 стандарта ИКАО и эмиссии вредных веществ на 40 — 50% ниже норм стандарта ИКАО 2004 г.
С учетом этого в 1999 году ЦИАМ совместно с ЦАГИ разработал «Техническое задание на формирование технического облика базового ТРДД нового поколения для магистральных самолетов (как объекта опережающего НТЗ для перспективных двигателей гражданской авиации)». С этого момента проект создания двигателя начал «обрастать» кооперацией разработчиков.
— Каков был первоначальный облик двигателя ПД-14?
— В 2000-2002 годах ЦИАМ (руководители работ — А.И. Ланшин, В.В. Перец — отд. 301) при постоянном контакте с ОКБ и заводами (СНТК им. Н.Д. Кузнецова, «ОДК-Авиадвигатель», ММПП «Салют», НПП «Мотор», ЗМКБ «Прогресс», «Мотор-Сич») провел работу по выявлению облика узлов и наиболее актуальных ключевых технологий новых двигателей. Основным результатом этой работы стало определение технических обликов двух вариантов ТРДД — с редукторным и прямым приводом вентилятора. Кроме того, был разработан проект основных узлов, выявлены ключевые технологии создания перспективных конкурентоспособных двигателей.
— Как в дальнейшем развивался проект?
— В 2002 году Росавиакосмос утвердил программу создания научно-технического задела в обеспечение разработки ТРДД нового поколения для магистральных самолетов гражданской авиации. Ее основу составляли предложения по изготовлению и экспериментальной отработке модельных узлов и элементов, разработанных ЦИАМ.
С 2004 года началось государственное финансирование научно-исследовательских работ по созданию НТЗ и демонстраторов. В рамках госконтрактов ЦИАМ создал модели широкохордных малошумных вентиляторов, типовых высоконагруженных ступеней компрессора высокого давления, модельные шевронные сопла, реверсивные устройства и др. Параллельно шли фундаментальные и поисковые исследования в области газовой динамики, горения и теплообмена, твердого деформированного тела, прочности, надежности элементов ТРДД для решения сложных научных задач снижения шума и эмиссии вредных веществ, обеспечения конкурентоспособных ресурсов, повышения аэродинамической и газодинамической эффективности узлов и элементов новых двигателей.
В рамках НИР ЦИАМ совместно с ОАО «Авиадвигатель» (ныне — АО «ОДК-Авиадвигатель» — головной разработчик ПД-14) впервые достиг 4 — 5 уровней технологической готовности в результате создания экспериментальных узлов: полноразмерной кольцевой камеры сгорания, сверхвысокоперепадной одноступенчатой турбины, совместно с АО «СНТК им. Н.Д. Кузнецова» (ныне — ПАО «Кузнецов-ОДК») — экспериментальный редуктор, а также ряд других экспериментальных объектов.
Большая часть НТЗ, сформированного в указанных работах (при крайне ограниченном уровне финансирования) на 3 — 5 уровне технологической готовности, была использована при создании в 2010 году экспериментального газогенератора двигателя ПД-14.
— Как менялся облик с начала разработки к появлению опытного образца?
— На изменение технического облика газогенератора ПД-14 повлияло резкое повышение в 2006 — 2007 годах цен на авиационный керосин, который отныне стал основной статьей затрат в прямых эксплуатационных расходах по двигателям. Поэтому все ведущие двигателестроительные компании мира (в том числе в России) перешли на схему с двухступечатой турбиной высокого давления и более мощным газогенератором.
Значительное продвижение в плане создания НТЗ для перспективных отечественных двигателей было получено в 2009 — 2011 годы. Головным исполнителем стал АО » «ОДК» при активном участии ЦИАМ, ВИАМ, АО «ОДК-Авиадвигатель», «ОДК-УМПО», «ОДК-ПМ», производственного комплекса «Салют» «ОДК» и др. Именно в этот период формировалась кооперация предприятий по созданию ПД-14. В 2012 г. наработанный НТЗ был реализован при создании в рекордные для нашей страны сроки (3 года) демонстрационного двигателя по программе ПД-14.
Однако созданного НТЗ было недостаточно из-за слабого финансирования работ в период 2002-2008 годов. Оно было примерно в 20 раз меньше ежегодно затрачиваемых правительством США средств на создание НТЗ в области авиационного двигателестроения. Как следствие, в рамках ОКР по ПД-14 пришлось создавать «догоняющий» НТЗ. Вместе с тем, отставание в области гражданских авиационных двигателей начало сокращаться.
— Каков вклад ЦИАМ в испытания и сертификацию двигателя?
— В процессе инженерных и сертификационных испытаний узлов, элементов и двигателя в целом специалисты Института выполнили большой объем экспериментальных исследований, подтверждающих заявленные характеристики и безопасность нового двигателя. Были проведены испытания опытных двигателей ПД-14 в термобарокамере высотного стенда ЦИАМ. В процессе экспериментов выполнен полный комплекс исследований высотно-скоростных характеристик.
Параллельно на стендах Института шла поузловая доводка двигателя. Проведены уникальные прочностное испытание с обрывом лопатки вентилятора ПД-14 на специально модернизированном для этих целей разгонном стенде Т14-01. Совместно с «ОДК-Авиадвигатель» и ВИАМ выполнен комплекс экспериментальных работ по формированию банка данных по конструкционной прочности перспективных сплавов и композиционных материалов, чего раньше не было. Например, при сертификации ТРДД Sam146 в 2010 году в его конструкции не было ни одного российского материала по причине отсутствия их квалификации.
Общая работа получила промежуточный финиш 15 октября 2018 года: двигатель ПД-14 получил сертификат типа от Росавиации. Теперь ведется большая работа по валидации этого сертификата в EASA с одновременным снятием ряда эксплуатационных ограничений.
— Что дало самому ЦИАМ участие в таком крупном отраслевом проекте, на ваш взгляд?
— На этапе формирования НТЗ ЦИАМ показал, что он действительно является лидером в области авиационного двигателестроения. Хороший опыт получили наши молодые сотрудники, ставшие в дальнейшем ведущими специалистами по своим направлениям. Получила существенное развитие экспериментальная база Института — в первую очередь, база прочности, тураевские высотные и узловые стенды.
— В какие проекты по маршевым двигателям сейчас вовлечен ЦИАМ?
— В конце 2012 года ЦИАМ выступил на Экспертном совете по федеральной целевой программе «Развитие гражданской авиационной техники России на 2002-2010 годы и на период до 2015 года» с предложением открыть НИР по обоснованию и формированию технического облика ТРДД большой тяги (более 30 тонн). Было получено одобрение ОАО «ОАК», которое уже вело предварительные переговоры с авиационным руководством КНР о возможности создания перспективного российско-китайского широкофюзеляжного двухдвигательного дальнемагистрального магистрального самолета (ШФДМС).
НИР была выполнена в 2014 — 2015 гг. Ее основным результатом стало техническое предложение по двигателю большой тяги, получившему впоследствии наименование ПД-35. Как и в случае ПД-14, этот документ стал основой для АО «ОДК-Авиадвигатель», которому в 2016 г. было поручено возглавить данный проект, начав с отработки 18 критических технологий. ЦИАМ продолжает активно участвовать в этой работе.
— В этом году ЦИАМ отметил 90-летие. Такое событие часто бывает поводом поностальгировать о начале профессионального пути. Каким он был у вас?
— В ЦИАМ я попал по совету куратора нашей группы в Московском авиационном институте, преподавателя газовой динамики на факультете «Авиационные двигатели» О. С. Сергеля. Он сказал, что самая интересная работа — в ЦИАМ, в отделе «Перспектив развития авиационных двигателей». Им тогда руководил д.т.н., профессор В.А. Сосунов. Когда я пришел на преддипломную практику, Владимир Аристархович спросил про мои оценки по математике и определил в сектор математического моделирования ГТД к Л.Н. Дружинину, о чем я никогда не пожалел.
— Какой был ваш круг обязанностей в Институте? Какой из проектов запомнился Вам больше всего?
— Через год после того, как я начал работать в ЦИАМ инженером, мне поручили задачу математического моделирования многорежимного двигателя пятого поколения. Это была настоящая школа. Я, мальчишка, на равных общался с ведущими узловиками Института, с представителями ОКБ. В дальнейшем, в соответствии с распределением обязанностей в секторе, занимался расчетными исследованиями двигателей РД-33, РД-33К, НК-32 и др. Факультативно начал работу над кандидатской диссертацией на тему «Математическое моделирование ТРДДФ с развитым регулированием проточной части», которую защитил в 1986 г.
После защиты начальник Института Д.А. Огородников направил меня начальником сектора в отдел, где развертывались работы по исследованиям и разработкам комбинированных силовых установок для перспективных авиационно-космических систем. Считаю этот этап наиболее ярким в моей научной практике. Он завершился в 2004 году защитой докторской диссертации.
С 1999 года началась активная деятельность по созданию НТЗ для перспективного двигателя ближнесреднемагистрального самолета. Как начальник отделения «Авиационные двигатели» я курировал эту работу: создавались модели новых элементов для экспериментальной отработки, подтверждалась правильность выбранных решений. В 2015 году я был назначен заместителем генерального директора по науке.
Ваши пожелания коллегам по случаю 90-летия ЦИАМ.
— Держать планку!
Первый созданный в России авиадвигатель пришлось сертифицировать повторно
Гордость российского авиастроения МС-21 пока что летает на американских двигателях / Корпорация Иркут
Авиационный регистр Межгосударственного авиационного комитета (АР МАК) занимается сертификацией двигателя ПД-14, рассказали «Ведомостям» человек, близкий к Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК, разработчик ПД-14), человек, близкий к Объединенной авиастроительной корпорации (ОАК), и федеральный чиновник. ОДК и ОАК входят в госкорпорацию «Ростех».
ПД-14 – один из главных проектов российского гражданского авиапрома, первый созданный в России с нуля гражданский реактивный двигатель, он предназначен для разрабатываемого ОАК среднемагистрального самолета МС-21. В октябре 2018 г. ПД-14 получил сертификат типа от Росавиации. Это ключевой документ в авиастроении, означающий возможность безопасной эксплуатации, без него невозможна поставка техники в интересах гражданских авиакомпаний.
Сертификацией авиатехники в России и 11 других бывших республиках СССР с 1991 г. занимался АР МАК. Но в декабре 2015 г. возник конфликт после остановки правительством авиакомпании «Трансаэро» (она принадлежала сыну председателя МАКа Татьяны Анодиной Александру Плешакову), и правительство России передало эти полномочия Росавиации. Но АР МАК сохранил полномочия в 11 остальных странах бывшего СССР, его документы сохраняют силу и в глазах регуляторов других стран.
В ноябре 2019 г. руководитель Росавиации Александр Нерадько в интервью «Коммерсанту» назвал сертификационные документы АР МАК «нелегитимными фантиками». Но пока выходит иначе: сертификация ПД-14 в АР МАК нужна для того, чтобы ускорить валидацию двигателя Европейским агентством по авиационной безопасности (EASA), объясняют два собеседника «Ведомостей». Без признания EASA практически невозможен экспорт двигателя.
Сложность в том, что в марте 2015 г. EASA ввело два новых требования к испытаниям двигателей: на сохранение работоспособности при образовании кристаллического льда и при попадании вулканического пепла. Никто пока не знает, как симулировать попадание пепла на высоте около 10 км и скорости 850–900 км/ч, говорит один из собеседников «Ведомостей». Новое требование EASA обратной силы не имеет: т. е. для сертификационных работ, начатых до марта 2015 г., испытания на пепел не нужны, объясняют два собеседника.
АР МАК начал сертификацию ПД-14 в 2013 г., если бы этим дело ограничилось, испытания на пепел не были бы нужны. А Росавиация полномочия получила только в декабре 2015 г., поэтому для одобрения ее сертификата типа в EASA пепельные испытания нужны.
«Демонстрация работоспособности ПД-14 в условиях кристаллического обледенения и вулканического пепла могла затянуть валидацию в EASA», – рассказывал в августе в интервью «Ведомостям» министр промышленности и торговли России Денис Мантуров.
«Но в феврале 2019 г. в штаб-квартире EASA в Кельне состоялась очередная рабочая встреча, – продолжал министр, – и специалисты агентства все же подтвердили, что европейские поправки не требуют таких полноразмерных испытаний ПД-14». Как раз в начале 2019 г. АР МАК возобновил сертификацию двигателя по заявке ОДК от 2013 г., знает один из собеседников «Ведомостей».
Сертификат типа от АР МАК ожидается в середине этого года, после чего к валидации двигателя приступит EASA, это может занять до года, говорит один из собеседников «Ведомостей». Изначально признание в EASA планировалось в 2019 г., Мантуров рассказывал, что оно ожидается в 2020 г., теперь получается, что возможен перенос на 2021 г. На программу самолета МС-21 это не должно повлиять: старт его поставок ожидается в начале 2021 г. , первые самолеты будут оснащены американскими двигателями Pratt & Whitney 1400, с которыми лайнер и проходит испытания.
«Как руководитель Росавиации, я нетерпимо отношусь к неисполнению правительственных решений и растрате средств федерального бюджета и налогоплательщиков на получение нелегитимных уже давно «фантиков» от МАК в сфере сертификации». В интервью «Коммерсанту» 28 ноября 2019 г.
Передача полномочий Росавиации создала много проблем российскому авиапрому – ведомство как сертифицирующий орган не имело признания у иностранных регуляторов. Например, все семь самолетов SSJ100, поставленных в Европу в 2016–2017 гг., получали экспортные сертификаты от АР МАК, документы Росавиации EASA не признавало. Гендиректор «Ростеха» Сергей Чемезов в прошлом году даже просил Владимира Путина одобрить сертификацию авиатехники в АР МАК, президент перепоручил вопрос правительству, но тогдашний премьер Дмитрий Медведев Чемезову отказал.
Документы АР МАК не имеют силы в России, но действительны в остальном мире. Работа с АР МАК авиапроизводителям не запрещена, но создает почву для конфликта с Росавиацией. А Росавиация, по сути, стала регулятором авиапрома, кроме Чемезова, никто из топ-менеджеров отрасли критиковать это ведомство не осмеливался.
«Необходимо сертифицировать ПД-14 в максимально короткие сроки, уже идет сборка первого серийного МС-21, на который будут установлены ПД-14, первые двигатели уже поставлены на Иркутский авиазавод. Поэтому работа идет по всем направлениям – с Росавиацией, АР МАК и EASA», – говорит представитель «Ростеха».
«Двигатель ПД-14 сертифицирован Росавиацией как уполномоченным органом в России. Росавиация полностью сопровождает работу по сертификации ПД-14 в EASA, валидация через Росавиацию никоим образом не делает этот процесс сложнее или длиннее», – настаивает представитель Росавиации.
«Необходимости подачи заявок в АР МАК, который утратил все сертификационные полномочия в России, нет. Если, по информации газеты «Ведомости», «ОДК-авиадвигатель» – компания с государственным участием – нецелевым образом расходует средства на получение документов с непонятным статусом, то это вопрос не Росавиации, а уполномоченных надзорных органов», – категоричен представитель Росавиации.
«С учетом сложностей, которые возникают у авиапрома, нужен переходный период в несколько лет: чтобы обеспечить непрерывность сертификационного процесса и сохранить доступ российской авиатехники на международный рынок», – возражает представитель «Ростеха».
Представители Минпромторга и АР МАК на запросы не ответили.
Двигатель ПД-14 и семейство перспективных двигателей
Английская версия / Двигатель ПД-14 и семейство перспективных двигателей
Двигатели ПД на базе общей газогенераторной установки составляют семейство российских двухконтурных двухвальных ТРД с эффективная система шумоподавления, предназначенная для ближне- и среднемагистральных самолетов и IGT.
Основной особенностью двигателей семейства ПД является использование компактного общего сердечника и относительно легкого бескорпусного вентилятора.
Ключевые технологии : полые широкохордные титановые лопатки, блиски и приварная секция в роторе компрессора ВД, низкоэмиссионная камера сгорания из интерметаллического сплава, монокристаллические лопатки турбины ВД с усовершенствованной системой охлаждения, керамическое покрытие горячей секции детали, полые лопатки турбины низкого давления, гондола из композиционных материалов.
Преимущества
Модификации
Конкурентные преимущества
Статус
Основные преимущества двигателей ПД
Высокая надежность
Среднее время до остановки двигателя в полете, которая не может быть устранена в полете
> 200 000 ч
Надежность вылета ВС в зависимости от готовности двигателя
> 99,96 %
Низкий расход топлива
Уменьшенный SFC по сравнению с другими современными двигателями
> 10…15 %
Соответствие будущим экологическим стандартам
Шумоподавление по сравнению с требованиями Stage 4 ИКАО
> 15…20 epNdB
Снижение выбросов NOx по сравнению с требованиями ИКАО 2008 г.
> 30 %
Соответствие действующим требованиям сертификации
АП-33, ФАР-33, КС-Э, ЭТОПС
Разрабатываемые модификации двигателей
Семейство перспективных ТРДД для ближне- и среднемагистральных самолетов включает следующие двигатели: ПД-14, ПД-14А, ПД-14М, ПД-10;
ПД-14 – базовый двигатель для самолета МС-21-300;
ПД-14А — дефорсированная модификация двигателя для самолета МС-21-200;
ПД-14М — форсированная модификация двигателя для самолета МС-21-400;
ПД-10 – дефорсированная модификация двигателя (10…11 тс) для самолетов SSJ‑NG.
Технические характеристики двигателя (все параметры указаны без учета потерь на впуске и отбора воздуха заказчиком)
ПД-14А
ПД-14
ПД-14М
ПД-10
Т/О тяга (Н = 0; М = 0), тс
12,5
14,0
15,6
10,9
Крейсерский SFC, кг/кгс·ч
-(10-15) % по отношению к другим современным двигателям аналогичного диапазона тяги и применения
Диаметр вентилятора, мм
1900
1900
1900
1677
Масса сухого двигателя, кг
2870
2870
2970
2350
Конфигурация двигателя
1+3+8-2+6
1+3+8-2+6
1+4+8-2+6
1+1+8-2+5
Кроме того, технологии, разработанные в рамках Программы двигателей ПД-14, планируется использовать для изготовления ВГТ для компрессорно-генераторных агрегатов ГТ мощностью 8 и 16 МВт.
Конкурентные преимущества за счет операционной эффективности затрат достигаются за счет следующих конкретных характеристик, связанных с производительностью и дизайном, по сравнению с конкурентами:
Более низкая температура на выходе из камеры сгорания является очень важным фактором, способствующим снижению затрат и рисков при достижении целевого срока службы и надежности короткотактных двигателей кондиционеров.
Меньший диаметр вентилятора двигателя ПД-14 способствует уменьшению реальной массы двигателя и сопротивления мотогондолы.
Оптимальные размеры основного канала позволяют решить проблему относительно высоких отборов воздуха компрессоров различного назначения и снизить потери тяги установки.
Достаточно высокая расчетная степень сжатия вентилятора (за счет несколько меньшей степени двухконтурности) устраняет необходимость в сопле с регулируемым воздушным потоком, что неизбежно увеличивает массу и лобовое сопротивление двигателя, и снижает установочные потери тяги.
Традиционная конфигурация двигателя ПД-14 без редуктора, хорошо зарекомендовавшего себя в эксплуатации, позволяет достичь заданных массы, ресурса, надежности и стоимости обслуживания.
Оптимальное сочетание достаточно высоких параметров цикла и хорошо зарекомендовавшей себя схемы двигателя с прямым приводом от вентилятора обеспечивает снижение стоимости двигателя, затрат на техобслуживание, снижение массы и лобового сопротивления силовой установки, а также делает двигатель ПД-14 превосходным по экономичности эксплуатации и стоимости жизненного цикла .
Статус проектно-конструкторской программы по двигателю ПД-14
Выполнен рабочий проект, получены положительные заключения;
Начата работа по интеграции двигателей и самолетов с корпорацией «Иркут»;
Расширенные испытания компонентов и систем разработки двигателей, проводимые на специальных испытательных стендах;
Демонстрационный двигатель базовой конструкции двигателя, разработанный для демонстрации работоспособности узлов двигателя ПД-14;
Завершен первый этап испытаний ядра двигателя;
Наличие критических технологий, продемонстрированное изготовлением и испытаниями двигателей-демонстраторов технологий;
Компоненты гондолы из полимерных композиционных материалов, испытанные на прототипе двигателя;
Выдана рабочая документация на опытную партию двигателей ПД-14 и мотогондол;
Производственное кооперирование по созданию опытной партии двигателей и мотогондол ПД-14, формирование и запуск производства;
завершена программа испытаний демонстрационных двигателей
100-03 и 100-04 с валидацией выбранных технических решений;
Подана заявка в Авиарегистр МАК на получение сертификата летной годности двигателя;
Разработана база сертификации двигателя ПД-14
, включающая требования АР МАК, EASA, FAA;
Проведена макетная комиссия двигателя ПД-14 и утвержден протокол макетной комиссии АР МАК;
Проведена макетная комиссия самолета МС-21 с двигателем ПД-14 и утвержден протокол макетной комиссии АР МАК;
Выполнена подготовка производства и достигнут VI уровень технологической готовности к изготовлению опытной партии двигателей ПД-14;
Идет подготовка летного стенда к летным испытаниям двигателя ПД-14.
В Летно-исследовательском институте имени Громова проходят летные испытания двигателя
ПД-14 на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ.
АО «ОДК-Авиадвигатель» получило сертификат типа на новейший авиадвигатель ПД-14.
Серийные газотурбинные модификации двигателя ПД-14 выпуска после 2025 года — Ростех — Бизнес и Экономика
СТ. САНКТ-ПЕТЕРБУРГ, 6 окт. /ТАСС/. Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК), входящая в госкорпорацию Ростех, планирует после 2025 года приступить к производству серийных газотурбинных модификаций авиационных двигателей ПД-14 для пассажирского самолета МС-21, сообщил представитель Ростеха. ТАСС.
ОДК широко использует свои разработки в области авиационных двигателей для разработки опытных образцов, в том числе двигателей для перекачки нефти и газа, — сказал представитель ОДК. «Перспективный авиадвигатель ПД-14, предназначенный для гражданской авиации, также найдет свою нишу в отрасли. Производство наземных двигателей на его базе начнется после 2025 года», — добавил он.
На базе ПД-14 разработаны две серийные модификации двигателя мощностью 12 МВт и 16 МВт, сообщили ТАСС в пресс-службе ОДК. «Обе версии будут оснащены унифицированным газогенератором и малоэмиссионной камерой сгорания», — добавили в пресс-службе.
ПД-14 — первый ТРДД тягой 14 тонн, разработанный для гражданских пассажирских самолетов типа МС-21.
Метки
Ростех
Санкции Великобритании Глава Банка России запрещает России доступ к услугам британских фирм
Лондон также расширит список товаров, ввоз которых в Россию запрещен
Подробнее
Премьер-министр Израиля предлагает Путину посредничество в вопросе Украины — Кремль
Телефонный разговор состоялся по инициативе Израиля
Подробнее
Российская армия основные столкновения на Украине идут с неонацистами — Путин
Президент РФ подчеркнул, что украинские националисты играли роль блокпостов армии
Подробнее
Турция раскрывает перспективы прохода российских военных кораблей через Босфор и Дарданеллы
Министр иностранных дел Турции Мевлют Чавушоглу подчеркнул, что Турция и по сей день неукоснительно соблюдает Конвенцию Монтрё
Подробнее
Запад покрывал преступления киевского режима, которые привели к украинской трагедии, говорит Лавров
«В течение всего этого периода население ДНР и ЛНР подвергалось издевательствам, многолетним обстрелам со стороны киевского режима, открыто взявшего курс на русофобию и геноцид», — заявил высокопоставленный российский дипломат отметил
Подробнее
Мэр Киева заявил, что украинская столица окружена
Виталий Кличко признал, что столичные власти не полностью контролировали добровольческие батальоны территориальной обороны, которые были обеспечены оружием
Подробнее
Это будут США «золотая мечта» иметь ядерное оружие в Украине — дипломат
Мария Захарова напомнила, что Италия и многие другие страны обладают ядерным оружием США, но не имеют к нему доступа
Читать дальше
Президент Лукашенко исключает ядерное оружие в Беларуси
По сообщению БЕЛТА, Лукашенко назвал подобные домыслы «фейками»
Читать далее
Россия и Украина должны разработать дорожную карту и прийти к единой позиции — российский чиновник
По словам помощника Президента РФ Владимира Мединского, российская делегация выехала в Гомельскую область для переговоров с украинской стороной
Подробнее
Украинские катера атакуют корабли, эвакуирующие украинских военнослужащих, сдавшихся на острове Змеиный
Официальный представитель Минобороны России Игорь Конашенков добавил, что катера могли наводиться американскими беспилотниками
Подробнее Минобороны заверило, что российские войска не наносят удары по украинским городам, а ограничиваются хирургическими ударами и выводом из строя украинской военной инфраструктуры
Подробнее
Российские войска нанесли высокоточный ракетный удар по военной инфраструктуре Украины
Вооруженные силы России уничтожили более 800 объектов украинской военной инфраструктуры в ООН
Василий Небензя подчеркнул, что страны Запада, участвовавшие в воскресном заседании Совбеза ООН, «не сказали ни слова сочувствия жителям Донбасса»
Подробнее
Россия способна принять меры по смягчению ущерба от санкций — Кремль
Дмитрий Песков подчеркнул, что у России «есть все возможности и потенциал для этого»
Подробнее
Пекин заявил, что Россия не нуждается в китайских вооруженных силах поддержка в Украине операции
Китайский дипломат отметил, что позиция Пекина по этому вопросу отличается от мнения американского руководства
Подробнее
Страны Запада согласны отключить российские банки от SWIFT
Великобритания, Германия, Италия, Канада, США, Франция и Еврокомиссия договорились о введении новых «жестких финансовых санкций» против России
Подробнее
Обзор прессы: Путин начинает операцию по денацификации Украины и ее экономики последствия
Главные новости российской прессы за пятницу, 25 февраля
Подробнее
Киевская делегация прибыла на границу Беларуси для переговоров с Россией — Офис президента
«Ключевой вопрос переговоров — немедленное прекращение огня и вывод войск с территории Украины», — говорится в сообщении. подчеркнул, что «с начала операции Вооруженные силы России нанесли удар по 1114 объектам военной инфраструктуры Украины
Подробнее
Байден считает, что альтернативой санкциям против России будет Третья мировая война
«Россия заплатит серьезную цену за эту краткосрочную и долгосрочную перспективу, особенно долгосрочную», — подчеркнул лидер США. Глава российской делегации Владимир Мединский, украинская делегация опоздала из-за сложной логистики
Подробнее
Сдавшиеся украинские войска подтверждают планы Киева о массированном наступлении на Донбасс — ДНР
Российская спецоперация была очень своевременной, зам. Ополченец Эдуард Басурин отметился
Подробнее
У России остались друзья в мире — российский дипломат
Мария Захарова в интервью программе «Вечер» с Владимиром Соловьевым на канале Россия-1
Подробнее
Украинские военные обстреляли девять населенных пунктов в за последние 24 часа — Миссия ЛНР
В результате обстрелов разрушен дом в г. Первомайск, добавлена миссия
Подробнее
Контакты Россия-ЕС официально не прерваны — дипломат
В пятницу Комитет министров Совета Европы принял решение о лишении России права представительства в Комитете министров и в ПАСЕ
Подробнее
ООН не в состоянии создать условия для приезда российской делегации в Женеву событие — дипломат
Это ответ Генерального секретаря ООН, сообщила Мария Захарова
Подробнее
Российская делегация прибыла в Беларусь для переговоров с украинцами
Российская делегация готова начать переговоры с Украиной в Гомеле, заявил официальный представитель Кремля Дмитрий Песков
Подробнее
Обзор прессы: Почему Путин привел ядерные силы в состояние повышенной боевой готовности, а освобождение Донбасса продолжается
Однако компетентные органы могут разрешить воздушному судну приземлиться, взлететь или пролететь в гуманитарных целях или в любых других целях, соответствующих целям настоящего правила
Читать далее
Российско-украинские переговоры начнутся в понедельник утром — источник
Причиной является материально-техническое обеспечение украинской делегации, сказал источник
Читать далее
Лукашенко говорит, что Путин обещает расценивать нападение на Беларусь как нападение на Россию
Белорусский лидер указал, что НАТО быстро наращивает силы на границе с Беларусью в Польше и в странах Балтии
Подробнее
Банк России повышает ключевую ставку на 10,5 п. п. до 20%
Внешние условия для российской экономики резко изменились, отметил регулятор
Подробнее
Россия готова показать, что значит настоящая декоммунизация для Украины — Путин
Нынешняя Украина полностью создана коммунистической Россией, заявил Путин
Подробнее
Украина предложила Гомель в качестве площадки для переговоров с Россией, заявил Кремль
Россия не будет приостанавливать военную операцию на Украине во время переговоров с украинской стороной, заявил пресс-секретарь Кремля Дмитрий Песков
Подробнее
Россия взяла под свой контроль Запорожскую АЭС, сообщает Минобороны
Рабочие АЭС продолжают обслуживать объекты
Подробнее
Путин ввел специальный режим службы в силах сдерживания России
Президент России подчеркнули, что западные страны также предпринимали недружественные действия против России в экономической сфере
Подробнее
Украинские войска обстреляли населенный пункт в ЛНР из комплексов «Град»
Выпущено 20 ракет
Подробнее
Лавров сообщил Чавушоглу, что Москва готова к урегулированию украинского кризиса — МИД
Министр иностранных дел России проинформировал высокопоставленного турецкого дипломата об операции России на Донбассе
Подробнее
Зеленский поспешно сбежал из Киева , Россия Спикер Государственной Думы утверждает
«Он сбежал во Львов со своим окружением, где ему и его помощникам было предоставлено жилье», сказал спикер
Подробнее
ФСБ предотвращает теракт в Калужской области России
Спланировано по заказу террористической организации Исламское государство
Подробнее
Зеленский принимает предложение Путина, готов к мирным переговорам
По словам его пресс-секретаря Сергея Никофорова, консультации ведутся ведется о месте и времени переговоров
Подробнее
Санкционная политика Запада ведет к «третьей мировой войне» — Лукашенко
Он подчеркнул, что белорусские высокотехнологичные предприятия могут помочь России получить заменители западных и азиатских микросхем
Подробнее
Минобороны России сообщает о потерях среди российских военнослужащих в ходе спецоперации
Конашенков также сообщил, что несколько российских военнослужащих попали в плен
Подробнее
Южные Курилы оккупированы Россией, утверждает официальный представитель МИД Японии
Японские власти в последние годы воздерживались от термина «оккупация», вместо этого предпочитая говорить, что «эти острова находятся под суверенитетом Японии»
Подробнее
85% сербов всегда будут поддерживать Россию, что бы ни случилось — президент Вучич
Сербия всегда поддерживала целостность Украины, заявил президент Сербии
Подробнее
Украинский гарнизон на острове Змеиный сдается российским вооруженным силам — Оборона Министерство
82 Украинские военнослужащие сложили оружие и добровольно сдались ВСУ
Подробнее
Франция увеличит военную помощь Украине, ужесточит антироссийские санкции
Президент Франции Эммануэль Макрон намерен принять «меры по замораживанию финансовых активов» российских общественных деятелей на национальном уровне
Подробнее
Россия может национализировать имущество граждан США, ЕС в ответ на санкции — Медведев
Он отметил что России угрожают арестами активов российских граждан и компаний за рубежом — «просто так, без всяких санкций», «коврово», «назло»
Подробнее
Жилой дом в Киеве поражен зенитно-ракетным комплексом – источник Минобороны России
По словам источника, после потери взлетно-посадочной полосы в Гостомеле украинские военные передислоцировали три пусковые установки «Бук-М1» для усиления обороны аэропорта Жуляны
Подробнее
Лидеров киевского режима ждет неотвратимое наказание — Минобороны России
Гражданскому населению ничего не угрожает, заявили в Минобороны
Подробнее
Российский дипломат призвал страны G7 оценить глобальный ущерб, который они нанесли за последние 25 лет
Эти страны нанесли ущерб «на нескольких континентах», подчеркнула Мария Захарова
Подробнее
Представляем «Авиадвигатель ПД-14»: двигатель для МС-21
На Иркутском авиационном заводе завершена сборка фюзеляжа нового самолета МС-21-300.
Несмотря на то, что фюзеляж является уже пятым, а три прототипа уже проходят летные испытания, особенность этого конкретного прототипа заключается в том, что он будет первым, оснащенным двигателями нового типа. На этот раз двигатель будет производиться в России.
10 декабря 2019 года Иркутский авиационный завод сообщил об окончании работ над последним фюзеляжем МС-21-300. Перед началом испытаний на самолет еще необходимо установить системы, а также консоли крыла и хвостового оперения. Когда это произойдет, это будет первый испытываемый МС-21 с российским двигателем ПД-14.
В настоящее время в эксплуатации уже находится четыре испытательных самолета, все они оснащены американскими двигателями.
Двигатели Pratt & Whitney PW1400G-JM. Последний, четвертый, прототип сошел с конвейера и был передан на летно-испытательный комплекс 28 ноября 2019 г.. Изначально именно на этот самолет предполагалось опираться на российский двигатель, но позже от планов отказались, чтобы не затягивать программу МС-21 дальше, чем она уже есть.
Теперь, когда идет работа над пятым опытным самолетом МС-21, на сцену выходит двигатель ПД-14 Авиадвигателя.
Двигатель Авиадвигатель ПД-14
Двигатель ПД-14 — первый полностью российский двигатель для гражданских авиалайнеров, созданный в России с 1980-х годов. Разработан ОАО «Авиадвигатель» и производится Пермским моторостроительным заводом (обе компании входят в Объединенную двигателестроительную корпорацию, ОАК), он специально предназначен для установки на самолет МС-21-300.
ПД-14 будет развивать тягу 137 кН на взлете. Среди основных конкурентных преимуществ ПД-14 двигатель отличается более низкой температурой выхлопа камеры сгорания, отмечает «Авиадвигатель», подчеркивая также, что решение позволяет экономить эксплуатационные расходы и снижать риски.
Двигатель также имеет меньший диаметр (190 см) для уменьшения массы двигателя и лобового сопротивления гондолы, «оптимальные» размеры внутреннего контура и «достаточно высокую» степень сжатия вентилятора, что исключает необходимость в регулируемом сопле внешнего контура, основные моменты производителя.
Как ожидается, что МС-21-300 станет первым авиалайнером в серии, так и ПД-14 рассматривается как базовая версия семейства двигателей, которыми будут оснащаться российские авиалайнеры. В сентябре 2019 года заместитель директора ОДК сообщил РИА Новости, что МС-21-400 будет оснащен ПД-16, модифицированной силовой установкой на базе ПД-14. Как сообщается, более новый двигатель будет иметь увеличенную степень двухконтурности вентилятора. Однако на сайте производителя двигатель, который в конечном итоге будет установлен на МС-21-200, указан просто как ПД-14А, а будущая силовая установка МС-21-400 называется ПД-14М.
Летные испытания начались в 2015 году. Осенью 2018 года ПД-14 был сертифицирован российскими властями. Следующий этап — получение сертификата Агентства авиационной безопасности Европейского Союза (EASA) — ожидается в 2020 году.
Летные испытания МС-21 с российскими двигателями запланированы на первый квартал 2020 года, а первый МС-21 с двигателями ПД-14 должен поступить на вооружение Аэрофлота в 2022 году.
Сделано в России с небольшой помощью?
Помните ту часть, где ПД-14 должен был стать первым полностью российским двигателем? Что ж, масштабы претензии теперь могут быть поставлены под сомнение после того, как власти США возбудили уголовное дело против высокопоставленного чиновника United Engine Corp (UEC) по делу о корпоративном шпионаже. Предмет дела в деле не что иное, как реактивные двигатели.
В сентябре 2019 года Министерство юстиции США (Министерство юстиции) объявило, что два человека — гражданин России и гражданин Италии — были обвинены в США в заговоре и попытке кражи коммерческой тайны у американской авиационной компании GE Aviation. Один из двух человек идентифицирован как Александр Юрьевич Коршунов, сотрудник УЭК.
Производитель ПД-14 «Авиадвигатель» является дочерним предприятием российской государственной компании.
В период с 2013 по 2018 год сотрудники итальянской дочерней компании GE Aviation были наняты для проведения консультационной работы, связанной с редуктором реактивных двигателей, для двух обвиняемых (включая Коршунова), как указано в заявлении Министерства юстиции.
В технических заданиях сотрудников обычно говорилось, что «владельцами патента и интеллектуальной собственности, полученной в результате работы, является… Министерство промышленности и торговли Российской Федерации», согласно Министерству юстиции.
Однако сотрудники, нанятые для консультационной работы, якобы использовали коммерческую тайну GE Aviation для создания технического отчета. Усилия, по мнению Министерства юстиции, были сосредоточены на внешних компонентах двигателя, вспомогательных коробках передач, которые обеспечивают питание таких систем, как гидравлические насосы, генераторы и топливные насосы.
«Авиадвигатель» ранее вызывал подозрения у другого органа власти США, Министерства торговли, которое «внесло» компанию в список в сентябре 2018 года, утверждая, что ее действия противоречат интересам национальной безопасности или внешней политики Соединенных Штатов.
Следует отметить, что уголовное дело содержит утверждения, а это означает, что Коршунов и другое лицо, обвиняемое в корпоративном шпионаже, считаются невиновными, если их вина не будет доказана в суде.
МС-21 — среднемагистральный самолет, способный перевозить от 132 до 211 пассажиров. Рассматриваемый как замена самолетам Ту-154 и Ту-204 в России, он призван конкурировать с Boeing 737 и Airbus A320.
Программа сопровождалась задержками, которые российское правительство в основном связывало с американскими санкциями.
Первый прототип МС-21 совершил первый полет в мае 2017 года. По текущим оценкам, самолет может быть сертифицирован в России в 2020 году, а в следующем году получить сертификацию EASA.
Сравнить
Удалить все
Сравнить до 10 продуктов
Что вы знаете о PW1400G, CFM LEAP-1 и PD-14?
Фото: abdonline.com
Время чтения: 4 минуты
Среднемагистральные узкофюзеляжные пассажирские самолеты — самый популярный сегмент рынка гражданской авиации в мире. До сих пор он был представлен только семействами Airbus A320 и Boeing 737. Но ситуация изменится, поскольку заказы на Airbus A320neo и Boeing 737MAX растут. Более того, новые игроки, такие как канадский Bombardier C-Series, китайский COMAC C919 и российский МС-21, планируют отхватить кусок этого пирога.
Важнейшим отличием новых и модернизированных самолетов этого класса являются новые двигатели. К которым относятся совершенно новый американский Pratt & Whitney PW1400G с редукторным ТРДД, выполненный по классической схеме — российский ПД-14 и совместный проект американской General Electric и французской Safran — CFM LEAP-1, представляющий собой глубокую модернизацию популярный двигатель CFM56.
CFM LEAP – две ведущие компании, одна общая цель
cfmaeroengines.com
К концу февраля 2016 года двигатель CFM занял наибольшую долю рынка. Это неудивительно, поскольку его предшественник CFM56 был одним из самых популярных двигателей, а также тот факт, что Boeing 737, начиная с поколения Classic, традиционно использовал только продукцию CFM International. Соответственно, 100% (3129 самолетов) самолетов Boeing 737MAX будут оснащены новым двигателем LEAP-1B. Также только этот двигатель (модификация LEAP-1C) можно встретить на китайских COMAC C919, на который уже поступило 517 твердых заказов.
CFM LEAP обеспечивает повышение эффективности использования топлива на 15 % по сравнению с CFM56-7BE при сохранении того же уровня диспетчерской надежности и затрат на техническое обслуживание в течение жизненного цикла, что и у CFM56-7BE. Leap — это обычный ТРДД, но он сделан с использованием некоторых нетрадиционных технологий. К ним относятся новые композитные материалы, а также аддитивное производство (широко известное как 3D-печать). Двигатели CFM International LEAP-1A и LEAP-1B получили сертификаты Европейского агентства по авиационной безопасности (EASA) и Федерального авиационного управления США (FAA). Эти двигатели прошли более 8000 операций от более чем 50 клиентов по всему миру.
Pratt & Whitney 1400G — силовая установка A320neo и российского МС-21
fotografersha. livejournal.com / Марина Лысцева
CFM LEAP-1A можно встретить на 1571 самолете A320neo, что составляет 55% всех заказов. Остальные 45% (1264 самолета) приходятся на двигатели PW1400G производства Pratt & Whitney. Это самый инновационный двигатель среди конкурентов — редукторный вентилятор позволяет снизить скорость его вращения, поэтому увеличивает диаметр и степень двухконтурности, одновременно уменьшая размер и вес турбины. Все эти изменения ведут к экономии топлива. Двигатель PurePower PW1400G-JM обеспечивает двузначное улучшение топливной экономичности, снижает уровень шума на 50 % и сокращает выбросы CO2. Преимущества нового двигателя очень привлекательны для новых игроков на рынке, таких как Bombardier S-Series или российский «Иркут МС-21».
pw.utc.com
Двигатель PurePower PW1400G-JM был выбран для установки на самолеты семейства «Иркут МС-21», ввод в эксплуатацию которых запланирован на 2018 год. Иркутский самолет МС-21. Теперь у Pratt & Whitney есть три сертифицированных варианта двигателя PurePower Geared Turbofan (GTF). Семейство двигателей PurePower прошло более 58 000 циклов и 35 000 часов испытаний.
Альтернативная силовая установка для Иркут МС21 – ПД14
avid.ru
Российское Пермское моторостроительное предприятие в 2015 году собрало три двигателя ПД-14 (100-07, 100-08 и 100-09) для самолета «Иркут МС-21». компании «Авиадвигатель» — явный шаг вперед для отечественной ТРДД. Он имеет классическую конструкцию с прямым приводом и хорошим уровнем технологии, состоящей из нескольких частей. Масса и установочные размеры аналогичны конкурентам, но эффективность немного отстает. МС-21 с двигателем ПД-14 должен совершить свой первый полет в 2018 году. В этом году компания соберет еще четыре ПД-14.
По данным корпорации «Иркут», в настоящее время имеется 175 заказов на МС-21, около 100 находятся в стадии обсуждения. Большинство заказчиков МС-21 еще не определились с выбором между PW1400G и российским ПД-14, но время еще есть. Известно только, что лизинговая компания «Авиакапитал-Сервис» в 2012 году заказала 35 самолетов МС-21 с двигателями ПД-14, показав другим, что за ПД-14 можно не беспокоиться.
Заключение
Все эти компании работают над более эффективными авиационными двигателями. До сих пор есть мысли, что из обычной конструкции ТРД можно выжать улучшения, не прибегая к редуктору. Leap — это обычный ТРДД, но он сделан с использованием некоторых нетрадиционных технологий. Что касается самого продукта Pratt&Whitney , то пока мнения авиакомпаний разделились. Airbus принял заказы на более чем 4400 самолетов A320neo. Около трети этих заказов будут поддерживать PurePower, еще треть — CFM Leap, а оставшемуся третьему покупателю еще предстоит принять решение. Pratt & Whitney не планирует связываться только с Airbus. Это видно по сотрудничеству с российским «Иркутом» в поддержке проекта МС-21. Важно отметить, что российские двигатели ПД-14 не борются за место под солнцем вместе с CFM или Pratt&Whitney. Изначально планировалось, что это будет только внутренний рынок. Так что можно смело сказать, что в мире авиадвигателей гигантов немного.
как двигатель ПД-14 может повлиять на развитие авиации России
Госкорпорация «Ростех» прошла сертификацию Росавиации и теперь может начать серийное производство двигателей ПД-14 для российского пассажирского самолета МС-21. Об этом сообщается на сайте компании. Ранее двигатель также получил дополнительный сертификат, в котором указано, что ПД-14 соответствует новым требованиям Международной организации гражданской авиации (ИКАО) по выбросам вредных веществ. ПД-14 — первый турбовентиляторный двигатель, разработанный в России после распада СССР. По мнению экспертов, его создание стало важной вехой на пути возрождения гражданской авиации России.
Госкорпорация Ростех получила сертификат Росавиации на серийное производство двигателей ПД-14 для российского пассажирского самолета МС-21. Об этом сообщается на сайте Ростеха.
«Свидетельство об утверждении производственной организации дает право на серийное производство новейших авиационных маршевых двигателей ПД-14 и поставку их заказчикам для установки на серийные самолеты МС-21. Документ Росавиации выдан предприятию «ОДК-Пермские моторы» Объединенной двигателестроительной корпорации», — говорится на сайте корпорации.
По данным Ростеха, аттестация проходила в два этапа. В ходе первого комиссия в составе представителей Росавиации и Авиарегистра РФ провела анализ системы менеджмента качества на соответствие требованиям Федеральных авиационных правил. На втором этапе специалисты проверили «технологические процессы изготовления, сборки и испытаний авиадвигателей».
В рамках аттестации производства также были проведены квалификационные испытания одного из новых двигателей ПД-14, в ходе которых было подтверждено соответствие его технических характеристик конструкторской документации.
По словам индустриального директора авиационного кластера Ростеха Анатолия Сердюкова, в 2021 году планируется выпустить несколько новых ПД-14.
«ПД-14 стал родоначальником целого семейства отечественных силовых установок, которые используют современные технологии и материалы. Полученный сертификат позволяет начать серийное производство этих двигателей. В 2021 году планируется изготовить несколько новых ПД-14, которые будут использоваться в качестве резерва при летных испытаниях нового самолета МС-21-310», — сказал он.
Также по теме
«Отвечает требованиям XXI века»: как развивается программа создания самолета Ил-96-400М
Объединенная авиастроительная корпорация объявила о начале испытаний модернизированной навигационной системы для широкофюзеляжных…
Днем ранее Ростех сообщил, что конструкторское бюро АО «ОДК-Авиадвигатель» (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию), разработавшее ПД-14, «получило дополнение к сертификату типа двигателя ПД-14 образца 2020 г. модель». Подтверждено, что российская установка полностью соответствует требованиям ИКАО по вредным выбросам.
Требовалась дополнительная сертификация в связи с появлением в январе 2020 года нового международного стандарта, изменившего нормы дыма и выбросов нелетучих частиц.
«Дополнение к сертификату типа двигателя ПД-14 — важный этап для развития всего авиапрома России», — отметил заместитель генерального директора — генеральный конструктор ОДК Юрий Шмотин. – Самолеты МС-21-310 с двигателями ПД-14 смогут выполнять международные рейсы. Второй важный момент – теперь Россия сможет поставлять самолеты с двигателями производства ОДК на международный рынок.
Ростех также сообщил, что ПД-14 имеет «запас по массовой концентрации нелетучих частиц и готов к будущим изменениям в стандартах». Так, известно, что уже с 1 января 2023 года вступят в силу новые, более жесткие нормы выбросов нелетучих частиц. По их словам, ПД-14 имеет резерв 85%.
«Безусловная Победа»
По мнению специалистов, проект по созданию двигателя ПД-14 стал знаковым для отечественной промышленности. В первую очередь потому, что это первый ТРДД, созданный в РФ после распада СССР.
Специалисты «ОДК-Авиадвигатель» получили техническое задание на его создание в 2007 году. Спустя пять лет состоялся первый пуск двигателя-демонстратора. Спустя три года, в 2015 году, начались испытания двигателя на крыле летающей лаборатории Ил-76ЛЛ.
В 2018 году агрегат получил сертификат типа от Росавиации — это основной документ, подтверждающий соответствие самолетов нормам летной годности.
Следует отметить, что внимание к этому проекту в России уделяется на самом высоком уровне. Осенью 2015 года президент Владимир Путин во время рабочей поездки в Нижний Тагил осмотрел новый российский двигатель ПД-14. В тот же день на заседании Госсовета он поздравил разработчиков аппарата с успехом.
«Хочу поздравить Генерального конструктора и всех ваших коллег, творческий коллектив с безоговорочной победой в почти тридцатилетней истории нашего двигателестроения. Такого события, которое мы имеем сегодня, не было, если быть точнее, уже 29 лет», — сказал Путин.
Планируется, что ПД-14 будет устанавливаться на российский среднемагистральный узкофюзеляжный пассажирский самолет МС-21. Его создание сейчас также находится на завершающей стадии. 15 декабря 2020 года состоялся первый полет этого авиалайнера с установленными двигателями ПД-14. В полетное задание входила проверка режимов работы силовой установки, устойчивости и управляемости самолета, а также функционирования его систем.
Планируется, что клиенты смогут выбирать, с каким двигателем приобретать самолет: с российским ПД-14 или американским PW 1000G. При этом известно, что отечественный двигатель будет расходовать топливо на 15% экономичнее, чем его ближайшие зарубежные аналоги.
Также, по данным Ростеха, «эксплуатационные расходы ПД-14 будут на 14-17% ниже, чем у существующих аналогичных двигателей, а стоимость жизненного цикла ниже на 15-20%».
«Задел для более мощного двигателя»
Эксперты отмечают, что успешная сертификация ПД-14 является важным событием для российского авиапрома.
«Примечательно, что новость об аттестации появилась в День работника гражданской авиации, который отмечается 9 февраля. Это своего рода праздничный подарок от Ростеха. Для нашего авиапрома, да и для экономики в целом, это очень важное событие», — сказал в беседе с RT заслуженный лётчик РФ генерал-майор Владимир Попов.
Попов также назвал крайне важным, чтобы двигатель соответствовал всем стандартам ICAO, при этом имея «запас прочности» на случай ужесточения международных стандартов.
«Сегодня невозможно работать на авиационном рынке, если ты не соответствуешь требованиям ИКАО. В свое время именно из-за этого нам пришлось отказаться от Ту-154 — нормы по шуму и выбросам отработавших газов стали жестче, и мы в них не вписались», — пояснил аналитик.
Аналогичной точки зрения придерживается военный эксперт Юрий Кнутов.
Также по теме
Соедините регионы: как будет выглядеть российский пассажирский лайнер Ил-114-300
Заводы Объединенной авиастроительной корпорации приступили к агрегатной сборке двух перспективных пассажирских самолетов Ил-114-300…
«Получение сертификата ICAO – важный этап, позволяющий продавать эти двигатели на экспорт. ПД-14 соответствует лучшим нормам по эмиссии и шуму, с чем у нас в свое время были большие проблемы. Например, Ил-86 — хороший и надежный самолет, но нам пришлось снять его с международных перевозок, потому что двигатели не соответствовали нормам того времени по шуму и отчасти по выбросам выхлопных газов», — сказал он в интервью РТ.
Кнутов также отметил, что успешная реализация проекта ПД-14 позволит создать целую линейку двигателей. Работа над некоторыми из этих агрегатов уже ведется.
«Это основа для более мощного двигателя. Если с ПД-14 все получится, то в будущем на его базе могут быть созданы более мощные установки для более крупных лайнеров. В частности, для российско-китайского широкофюзеляжного самолета CR929. Так что это очень важная разработка, имеющая принципиальное значение для прорыва в создании тяжелых дальнемагистральных самолетов», — сказал эксперт.
По словам Владимира Попова, ПД-14 является «установкой нового поколения» для российского двигателестроения, при создании которой было использовано множество новых разработок. Эксперт отметил, что важность подобных проектов трудно переоценить, когда Россия вынуждена жить под западными санкциями.
«ПД-14 будет пользоваться большим спросом в нашей стране, так как мы находимся под разного рода санкциями и явно не избавимся от них в обозримом будущем. Поэтому нам нужно развивать собственную авиапромышленность и гражданскую авиацию в целом», — сказал аналитик.
Попов подчеркнул, что транспортная безопасность России зависит от реализации таких проектов, как ПД-14 и МС-21.
«Это независимость транспортной системы штата. Мы постепенно сможем отказаться от использования самолетов «Боинг» и «Эйрбас», опираясь в основном на свои силы, как это было во времена Советского Союза. Для этого у нас есть все: технологические возможности, инженерно-конструкторский персонал и производственные мощности. Однако приходится признать, что для достижения поставленных целей еще многое предстоит сделать», — заключил аналитик.
Источник: RT in English by russian.rt.com.
*Статья переведена по материалам RT на русский язык russian.rt.com. Если есть какие-либо проблемы с содержанием, авторскими правами, пожалуйста, оставьте сообщение под статьей. Мы постараемся обработать как можно быстрее, чтобы защитить права автора. Большое спасибо!
*Мы просто хотим, чтобы читатели могли быстрее и проще получать доступ к информации с другим многоязычным контентом, а не с информацией, доступной только на определенном языке.
*Мы всегда уважаем авторские права на контент автора и всегда включаем оригинальную ссылку на исходную статью.Если автор не согласен, просто оставьте сообщение под статьей, статья будет отредактирована или удалена по требованию автор. Спасибо большое! С наилучшими пожеланиями!
Проблема: *
Другой отчет Нарушение авторского права Спам Недопустимое содержимое Неработающие ссылки Сломанный интерфейс
Россия выделит 113 миллионов долларов на усовершенствование двигателя МС-21
13 июля 2022 в 12:13
Минпромторг России объявил тендер на доработку двигателей ПД-14 пассажирского самолета МС-21. По этому плану Россия планирует снять ограничения двигателя, увеличить ресурс, а также межсервисные интервалы и повысить надежность
Ростех создает систему автоматического управления двигателем авиалайнера SSJ-NEW
28 января 2022, 05:36
Россия Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК), дочерняя компания Ростеха, создала систему автоматического управления (САУ) для нового авиадвигателя ПД-8, который будет использоваться на SSJ- НОВЫЙ пассажирский авиалайнер. Аппаратура, управляющая работой силовой установки, в том числе параметрами тяги и расходом топлива, собрана на базе…
Turkish Aerospace изготовит половину месячной потребности в крышках двигателя для Boeing
10 августа 2021 г., 08:00
Turkish Aerospace Industries (TAI) будет производить половину ежемесячных чехлов двигателя, необходимых для всех самолетов Boeing 737, в соответствии с контрактом, заключенным с американским производителем самолетов в понедельник. TAI начнет производство кожухов двигателя для узкофюзеляжных Boeing 737 с 2025 года
Российский двигатель ПД-14 для авиалайнера МС-21 прошел сертификационные испытания ИКАО на выбросы загрязняющих веществ
8 февраля 2021 г. , 10:04
Двигатель ПД-14, предназначенный для российского авиалайнера МС-21, прошел экологические испытания, проведенные Международной организацией гражданской авиации (ИКАО). Соответствующее дополнение к сертификату типа ПД-14 получила «ОДК-Авиадвигатель», говорится в сообщении Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК) 9.0005
Российский авиалайнер МС-21 готовится к первому полету с отечественными двигателями ПД-14
11 ноября 2020 г., 17:42
Нарушая режим санкций США, российская корпорация «Иркут» завершила строительство прототипа МС-21-310 для полетов с двигателями ПД-14 местного производства. Отечественные двигатели заменят двигатели Pratt & Whitney (P&W), поставка которых была остановлена администрацией Трампа в связи с санкциями против российских оборонных предприятий
Российский авиалайнер МС-21 подал заявку на новую сертификацию для полетов с отечественными двигателями
21.10.2020 в 10:51
Росавиация приняла заявки на согласование основных изменений в паспорт самолета МС-21-300 — на установку двигателей ПД-14 и за использование отечественных композитов в основных элементах конструкции планера. Авиалайнер получит новое обозначение МС-21-310 и, вероятно, впервые поднимется в воздух на авиасалоне МАКС-2021 в Москве
Разработаны звукопоглощающие элементы двигателя ПД-14 для МС-21
29 июля 2020 г., 11:23
Россия ОНПП «Технология» разработала резонансные звукопоглощающие конструкции и прогарные панели двигателя ПД-14 для испытаний в Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК). Ростех
Российский двигатель ПД-14 успешно «примерили» на самолете МС-21-310
24 июля 2020 г., 07:01
В четверг российская государственная компания «Ростех» объявила о завершении монтажных испытаний двигателя ПД-14 отечественного производства на прототипе самолета МС-21-310. Российский МС-21-300 с отечественными двигателями переименован в МС-21-310
Первый полет полностью электрического самолета Cessna 208B Grand Caravan
29 мая 2020 г., 10:28
Компания MagniX провела первые летные испытания полностью электрической двигательной установки magni500 мощностью 750 лошадиных сил на самолете Cessna 208B Grand Caravan в Мозес-Лейк, штат Вашингтон, 28 мая.
Кто изобрел дизельный двигатель? Дизель! | Биографии
Патент
История изобретения началась — на основании собственных расчетов Дизель написал небольшую брошюру о принципе работы предлагаемого им двигателя и принес в патентное ведомство заявку на свою идею. Через год заявка была удовлетворена.
С патентом и брошюрой в руках Дизель принялся искать предприятие для реализации своих замыслов. Наиболее благоприятные условия предложило предприятие Машиненфабрик Аугсбург-Мюнхен, или сокращенно MAN.
Предприятие обязалось нести все расходы по реализации патента, да еще платить Дизелю чрезвычайно высокую зарплату, пока он проводит испытания, — 800 марок в месяц. MAN приобрел права на производство, но без права переуступать другим.
Двигатель
Дизель сразу окунулся в работу. Первоначальная идея была такой: в цилиндры впрыскивают угольную пыль, воспламеняющуюся от тепла сжатия. Двигатель должен работать в соответствии с циклом Карно, то есть у него не будет внешнего охлаждения.
Уже при первой попытке Дизель обнаружил, что некоторые из его идей практически невыполнимы. Угольная пыль содержала минеральные частицы, оседавшие на поршневых кольцах и приводящие к катастрофическому абразивному износу цилиндров. Отсутствие внешнего охлаждения приводило к заклиниванию поршня в цилиндре.
Дизель — гений, он сразу же обнаружил недостатки разработки и предложил новый циклический процесс, носящий теперь его имя. Не буду утомлять читателя техническими подробностями, скажу лишь, что уже самый первый двигатель внутреннего сгорания, работавший согласно этому процессу, показал удивительные результаты.
Профессор Герлах и его ассистенты из Политеха в Мюнхене измерили эффективный коэффициент полезного действия (КПД) дизельного двигателя и получили поразительный результат: эффективный КПД нового двигателя составил почти 27%, в то время как у парового двигателя он был равен 3−5%, а у бензинового двигателя Отто — 10−12%.
Кроме того, дизельный двигатель работал на более дешевом и труднее воспламеняемом топливе.
Зенит
После такого успеха Альфред Нобель приобрел патент на двигатель за 100000 марок. Производители двигателей бросились покупать патент Дизеля. Изобретатель начал буквально купаться в золоте.
Стационарный одноцилиндровый дизельный двигатель, Германия, Аугсбург, 1906 г. Фото: ru.wikipedia.org
Но именно тогда Дизель разминулся с реальностью. Он достиг зенита своих возможностей и уже не мог сделать ничего лучше. Он создал самую экономичную тепловую машину. И через сто, и через миллиард лет никто не сможет превзойти ее эффективность, поскольку, как показывают теоретические расчеты, цикл Дизеля является наиболее экономичным в тепловых двигателях.
Именно этого Дизель не захотел понять. Он решил, что всегда будет превосходить всех, что его патенты никогда не перестанут продаваться. Но патент можно в большей или меньшей степени обойти, и в этом случае все развивается по другому сценарию. Никто не крадет идеи Дизеля, но все их усовершенствуют.
Роберт Бош создает топливный насос, впрыскивающий топливо без использования сжатого воздуха, как это делал Дизель, и процесс невероятно упрощается.
Метрополитен-Виккерс, огромный военно-промышленный комплекс в Великобритании, создает такие улучшения в конструкции двигателя для кораблей, что тот коренным образом отличается от прототипа, продаваемого компанией Дизеля.
Каждое улучшение патентуется и становится гораздо более ценным, чем основная идея, патентная защита которой быстро истекает.
Закат
Рудольф Дизель дал зеленый свет мощным дизельным двигателям, но заработал ненависть как коллег, инженеров-создателей двигателей, так и наиболее влиятельной силы на то время — угольных компаний.
За период 1904—1905 годов цена на нефть выросла в 2,5 раза, а доходность увеличилась более чем в 7 раз. Это напрямую повлияло на множество интересов. Наиболее сильно пострадали немецкие промышленники, владевшие самыми большими запасами угля в то время. Германия потеряла свое превосходство над Англией, и Дизель был объявлен виновником этого.
Промышленники начали подрывную войну против изобретателя: привели его предприятия к банкротству, и он потерял огромную часть своих вложений. Враги пытались уничтожить его и морально, вкладывая огромные средства в пропаганду, утверждая, что он не был отцом своего изобретения, а заимствовал чужие идеи.
Финансово противники его победили, но Дизелю осталось признание в научном мире, опровергшее клевету против него.
Солидаризм
Примерно в то же время Дизель начал заниматься социальными теориями, создал труд «Солидаризм. Естественное экономическое освобождение людей». В нем объясняется возможность возникновения общества, в котором большинство членов будут иметь свой собственный малый бизнес. Такое общество избежит революций, мятежей, беспорядков, жертв и обречено на процветание, думал Дизель.
Рудольф Дизель Фото: wikipedia.org
Эта теория не нашла большой поддержки в бурные годы перед Первой мировой войной и грядущей революцией. На пропаганду своей теории Дизель растратил большую часть денег, полученных в результате изобретения дизельного двигателя.
Конец
Таким образом, после нескольких лет изнурительной борьбы Рудольф Дизель зашел в тупик. Надо было выдавать замуж дочь, но денег на приданое не было. 19 сентября 1913 года он сел на корабль, чтобы поехать в Англию, и исчез. Три дня спустя в Северном море в рыболовные сети попал труп, опознанный как Дизель.
Убийство? Вряд ли — нет мотивов. Самоубийство? Может быть. Причин предостаточно: полный финансовый крах, огромные неоплаченные обязательства. Тем не менее смерть Рудольфа Дизеля остается одной из самых больших загадок современного мира. Раскроет ли ее кто-либо, мы можем только гадать.
Может, вы возьметесь?
Теги:
инженер, изобретатель, двигатель, изобретения, Рудольф Дизель, история изобретения, двигатель внутреннего сгорания
Как двигатель Рудольфа Дизеля изменил мир
Тим Харфорд
Би-би-си
Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.
Автор фото, Shutterstock
Инженер Рудольф Дизель погиб при загадочных обстоятельств прежде, чем успел разбогатеть на своем гениальном изобретении.
В 10 часов вечера 29 сентября 1913 года Рудольф Дизель отправился в свою каюту на пароходе «Дрезден», шедшем из бельгийского Антверпена через Ла-Манш в Лондон. Его пижама была разложена на кровати, но он так в нее и не переоделся.
Изобретатель двигателя, названного его именем, размышлял о своих больших долгах и процентах по ним, которые он уже не мог выплачивать. В его дневнике этот день — 29 сентября — был помечен зловещим крестом: «X».
Почему в Европе разлюбили дизель?
«Шоколадный дизель» до Африки довезет
Клинтон за чистый дизель
Перед тем, как отправиться на пароход, 55-летний Дизель собрал все наличные деньги и сложил их в сумку вместе с документами, из которых было ясно, насколько отчаянным оказалось его финансовое положение. Он отдал сумку ничего не подозревавшей жене и велел открыть ее не раньше, чем через неделю.
Дизель вышел на палубу. Снял плащ и шляпу. Аккуратно сложил их на палубе. Посмотрел на воду. И прыгнул за борт.
Или не прыгнул? Любители конспирологии считают, что ему «помогли».
Но кто мог быть заинтересован в смерти бедного изобретателя? Есть две версии.
Для того, чтобы понять контекст, вернемся на тридцать лет назад, в 1872 год. Паровые двигатели уже широко применяются в промышленности, по железным дорогам бегают все более многочисленные паровозы, но в городах весь транспорт — по-прежнему на гужевой тяге.
Спрос на замену лошади
Пропустить Подкаст и продолжить чтение.
Подкаст
Что это было?
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
эпизоды
Конец истории Подкаст
Осенью того года эпизоотия конского гриппа парализовала города Соединенных Штатов. Не на чем было подвозить товары в лавки, не на чем вывозить мусор.
В полумиллионном городе в те времена могло быть около ста тысяч лошадей. Каждая из них ежедневно орошала улицы 15 килограммами навоза и 4 литрами мочи.
Города остро нуждались в недорогом, надежном и небольшом двигателе, который заменил бы конную тягу.
Одним из кандидатов на эту роль был паровой двигатель: автомобили на паровой тяге конструировались один за другим.
Вторым был двигатель внутреннего сгорания. Первые его модели работали на газе, на бензине, даже на порохе. Но в семидесятых годах XIX века, когда Рудольф Дизель был студентом, оба этих типа двигателей были ужасно неэффективны, с КПД всего лишь около 10%.
Поворотным пунктом в жизни молодого Дизеля стала лекция о термодинамике в Королевском Баварском политехническом институте в Мюнхене, на которой он услышал, что двигатель внутреннего сгорания, преобразующий всю энергию тепла в полезную работу, теоретически возможен.
Автор фото, Alamy
Подпись к фото,
Схема-рисунок двигателя внутреннего сгорания, изобретенного Рудольфом Дизелем в 1887 году
Дизель взялся за претворение теории в жизнь. И потерпел неудачу. КПД его первого двигателя составлял всего лишь 25%. КПД лучших из современных дизелей — более 50%.
Но даже 25% — это было в два с лишним раза лучше, чем у конкурентов.
В бензиновых двигателях внутреннего сгорания в цилиндре сжимается смесь воздуха и паров бензина, которая затем поджигается электрической искрой. В двигателе Дизеля сжимается только воздух, при этом его температура повышается настолько, что ее достаточно для воспламенения впрыскиваемого топлива.
При этом в дизеле чем сильнее сжатие, тем меньше нужно топлива, тогда как в двигателе с зажиганием слишком сильное сжатие приводит к сбою в работе.
Ненадежные моторы
Все автомобилисты знают о главном свойстве машин с дизельным мотором: они обычно дороже стоят, зато дешевле в эксплуатации.
К несчастью для Рудольфа Дизеля, его первые модели при всем их высоком КПД отличались ненадежностью. Недовольные покупатели завалили его требованиями о возврате денег. Это и загнало изобретателя в финансовую яму, из которой он не смог выбраться.
Но он продолжал работать над своим двигателем и постепенно совершенствовал его.
Выявились другие преимущества двигателя Дизеля. Он может работать на более тяжелом, чем бензин, топливе — солярке, или, как сейчас его чаще называют, дизтопливе. Оно дешевле бензина и к тому же менее интенсивно испаряется, поэтому менее взрывоопасно.
В силу этого дизели стали особенно популярны у военных. Уже в 1904 году двигатели Рудольфа Дизеля были поставлены на французских подводных лодках.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,
Машины с дизельным двигателем дороже при покупке, но дешевле в эксплуатации
Здесь лежат корни первой конспирологической версии смерти Рудольфа Дизеля.
Европа, 1913 год, большая война все ближе и все неотвратимее — а тут немец, изобретатель нового двигателя, преследуемый финансовыми проблемами, отправляется в Британию. Одна газета так и написала в заголовке: «Изобретателя сбросили в море, чтобы предотвратить продажу патентов британскому правительству».
Коммерческий потенциал изобретения Дизеля, однако, стал раскрываться только после Первой мировой. Первые дизельные грузовики появились в 1920-х годах, железнодорожные локомотивы — в 1930-х. К 1939 году уже четверть морских грузов в мире перевозили суда с дизельными установками.
После Второй мировой войны были созданы еще более мощные дизельные моторы, которые позволили строить суда все большего водоизмещения и все более экономно перевозить грузы. На топливо приходится около 70% себестоимости морских перевозок.
Пар или дизель?
Чешско-канадский ученый Вацлав Смил, например, считает, что если бы международная торговля оставалась привязана к паровым двигателям и не перешла на дизель, то она росла бы гораздо медленнее.
Британско-американский экономист Брайан Артур так не считает. Он называет переход на двигатели внутреннего сгорания в течение последнего века проявлением «попадания в колею»: уже сделанные инвестиции и построенная инфраструктура заставляют человечество действовать в определенном коридоре, а если б с самого начала был выбран другой путь, то и на нем нашлись бы эффективные решения.
По мнению Брайана Артура, еще в 1914 году у паровых автомобильных двигателей перспективы были не хуже, чем у двигателей внутреннего сгорания — но растущее влияние нефтяной промышленности привело к тому, что в развитие ДВС стали вкладывать гораздо больше денег.
Если бы инвестиций было поровну, то, предполагает доктор Артур, мы бы сейчас вполне могли ездить на машинах с паровыми двигателями какого-нибудь очередного поколения.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,
Экспертименты Дизеля с арахисовым маслом предвосхитили современное развитие производства биотоплива
А если бы мировая экономика прислушалась к Рудольфу Дизелю, то, может быть, сейчас двигатели работали бы на арахисе.
Имя Дизеля сейчас ассоциируется с топливом из нефтепродуктов, но вообще-то он приспосабливал свой двигатель для работы с разными видами топлива, от угольной пыли до растительного масла. В 1900 году на Всемирной выставке в Париже он продемонстрировал модель, работающую на арахисовом масле.
А за год до смерти, в 1912 году, Рудольф Дизель предсказывал, что растительное масло станет таким же важным видом топлива, как и нефтепродукты.
Владельцам арахисовых плантаций это предсказание наверняка понравилось, а владельцам нефтяных месторождений — не очень.
Отсюда — вторая конспирологическая версия смерти Дизеля. Другая газета по ее поводу написала: «Убит агентами нефтяных трестов».
Арахис против нефти
В последнее время в мире возрождается интерес к дизельному биотопливу. Оно меньше загрязняет атмосферу, но есть и проблема: оно занимает сельскохозяйственные угодья, а это ведет к повышению цен на продовольствие.
Во времена Рудольфа Дизеля это не выглядело большой проблемой: население Земли тогда было гораздо меньше, а климатические изменения не сильно беспокоили людей. Поэтому Рудольф Дизель, наоборот, мечтал, что его двигатель поможет развиваться бедным, аграрным странам.
Насколько иначе сейчас выглядел бы мир, если бы самыми ценными землями считались не те, где качают нефть, а те, где хорошо растет арахис? Мы можем только гадать.
Точно так же, как мы можем только гадать, что же в точности случилось с Рудольфом Дизелем.
Его тело было найдено в море рыбаками через десять дней. К тому времени оно настолько разложилось, что рыбаки не стали брать его на борт, но забрали личные вещи — кошелек, перочинный нож, футляр для очков.
Когда рыбаки добрались до берега, эти вещи опознал младший сын Дизеля. А тело изобретателя навсегда осталось в морских глубинах.
10 фактов о дизеле, которых вы (спорим?) не знали — журнал За рулем
Называть дизельное топливо соляркой — ошибка. Почему? Объясняет эксперт «За рулем».
Как изобрели дизельное топливо?
Материалы по теме
Бензиновый, дизельный или газовый — какой двигатель лучше?
Легенда о Рудольфе Дизеле гласит, что главное изобретение он сделал благодаря случайно попавшей ему в руки зажигалке для прикуривания сигар. В стеклянной трубке размещался фитиль, который раскалялся по мере того, как воздух в трубке сжимали с помощью поршня. Дальше изобретателю все было ясно: нужно как следует сжать воздух, после чего соединить его с топливом, которое при этом воспламенится.
Куда пропал изобретатель?
Одна из самых фантастических легенд намекает, что Рудольф Дизель инсценировал свою гибель, а сам под чужим именем обосновался в России, с которой имел давние деловые отношения.
Дата рождения: 15 марта 1858 год, Париж. Дата смерти: 29 сентября 1913 года. Место смерти — предположительно, Ла-Манш.
Дата рождения: 15 марта 1858 год, Париж. Дата смерти: 29 сентября 1913 года. Место смерти — предположительно, Ла-Манш.
Откуда взялось название?
Если бензиновые моторы условно называют так «в честь бензина», то дизельные двигатели увековечили имя своего изобретателя — Рудольфа Дизеля, немецкого инженера, родившегося в Париже. Соответствующие топлива также фактически носят его имя. Однако первоначально Дизель назвал изобретенную силовую установку «атмосферным газовым двигателем». Но определение не прижилось.
На чем он должен был работать?
Экземпляр работоспособного двигателя образца 1897 года представлял собой трехметровый железный цилиндр, в котором поршень двигал маховик. Развиваемая мощность достигала 20 л. с., а коэффициент полезного действия составлял почти 30%. Любопытно, что Дизель рассчитывал на КПД в 75%, однако и полученные цифры его более чем устроили, поскольку равных такому мотору не было. Говорят, этот мотор Дизеля проработал беспрерывно более полумесяца.
Материалы по теме
Все о ремонте топливных систем дизельных двигателей. Исследование ЗР
Очевидно, что специального топлива для первых дизелей никто не производил. Поначалу в них сжигали растительные масла — в частности, арахисовое, а также легкие нефтепродукты — и даже бензин! Но Рудольф Дизель хотел использовать для своих движков каменноугольную пыль. Политически и экономически мысль была отличной: у Дизеля был немецкий патент, а угля в Германии, в отличие от нефти, — полно. Однако с абразивной пылью ничего не получилось, и изобретатель переключился на нефтепродукты, вызвав недовольство бюргеров. Впрочем, он все время надеялся, что в качестве топлива будет выступать также продукция сельского хозяйства, и мечтал, что его моторы будут работать в любых странах вне зависимости от наличия в них природных полезных ископаемых.
Как он повлиял на людей?
К концу 19-го века лицензии на производство дизельных двигателей десятками продавались фабрикантам, судостроителям и производителям оборудования для электростанций и водяных насосов. Суммы контрактов исчислялись миллионами долларов. Собственно, теперь на любом производстве установка паровых двигателей считалась дурным тоном, поскольку моторы Дизеля были как минимум в четыре раза экономичнее. Их широко начали применять на транспорте. С кораблей поувольняли кочегаров. За кораблями последовали локомотивы. Позже появились «дизель-трамваи».
Отечественный дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 грузоподъемностью 65 тонн. 1964 год.
Отечественный дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 грузоподъемностью 65 тонн. 1964 год.
Что было в СССР?
Первый отечественный дизель-троллейвоз БЕЛАЗ-75247-92 грузоподъемностью 65 тонн был построен в 1964 году. А в начале 1987-го были построены два дизель-троллейвоза БЕЛАЗ-75195 грузоподъемностью 110 тонн. Результаты испытаний были положительными, но затем СССР ушел в историю.
А на легковушку?
В середине 1900-х годов Дизель начал экспериментировать с постройкой компактного мотора для автомобиля. Но многочисленные испытания при жизни изобретателя приводили лишь к провалу: надежность поначалу была «никакой».
Двухлитровый Mercedes-Benz 260 D образца 1936 года развивал мощность до 45 л.с.
Двухлитровый Mercedes-Benz 260 D образца 1936 года развивал мощность до 45 л.с.
Материалы по теме
Что делать, если вместо бензина залили дизельное топливо?
Грузовики на дизелях появились в Германии с 1924 года. Первой дизельной легковушкой стал американский автомобиль Auburn с мотором Cummins — это было в 1935 году. Но до серии первыми добрались все-таки немцы, выпустившие в 1936 году двухлитровый Mercedes-Benz 260 D мощностью 45 л.с. Он стоил 6800 рейхсмарок, что почти на две тысячи превышало стоимость 55-сильной модификации Mercedes-Benz 230. Первые рекорды скорости — также за немцами: в 1939 году дизельный Hanomag с аэродинамическим кузовом развил на пятикилометровом отрезке со стартом с ходу скорость 155,94 км/ч.
Зачем Жигулям нужен дизель?
Материалы по теме
Три мифа и одна правда о легендарном танке Т-34
Чем дальше уходит советская эпоха, тем больше желающих поспорить о ней. Однако напомню: в годы появления первых Жигулей бензин АИ-93 по 10 копеек за литр казался безобразно дорогим. Отсутствие в продаже дизельных машинок воспринималось как вселенская несправедливость: о них мечтали практически все. Но вовсе не потому, что дизель экономичнее и так далее: на АЗС дизтопливо частникам вообще не отпускали. Однако народ прекрасно знал: все КАМАЗы ходят на дизтопливе и наверняка мечтают поделиться им с кем-нибудь. А еще были дизельные МАЗы, КрАЗы, Уралы-4320 и т. п.
Купить даже бензиновую Волгу ГАЗ-24 могли только избранные. А уж дизельную можно было увидеть разве что на таких плакатах в торговых представительствах. Впрочем, отдельные экземпляры возвращались-таки на Родину: интерес к ним был фантастическим.
Купить даже бензиновую Волгу ГАЗ-24 могли только избранные. А уж дизельную можно было увидеть разве что на таких плакатах в торговых представительствах. Впрочем, отдельные экземпляры возвращались-таки на Родину: интерес к ним был фантастическим.
Можно ли говорить «солярка»?
Напомним, что называть ДТ соляркой неграмотно, хотя в разговорной речи термин хорошо прижился. Но дело в том, что дизельное топливо содержит не только соляровые фракции — еще есть газойлевые и керосиновые. А названия «соляр» или «солярка» происходят от немецкого Solaröl — «солнечное масло»: так когда-то называли образующуюся при перегонке нефти более тяжелую фракцию желтоватого оттенка. Сегодня солярка — это отдельный вид топлива, применяющийся разве что в тихоходных тракторах: в современном автомобиле оно не используется.
У нас дорогое дизтопливо?
По итогам прошедшего года самое дорогое дизельное топливо в Европе (в пересчете на рубли) продавалось в следующих странах: Нидерланды — 111,6 ₽ /л; Швеция — 106,8 ₽ /л; Италия — 105,8 ₽ /л; Великобритания — 104,7 ₽ /л; Бельгия — 102,3 ₽ /л. А самое дешевое — вот здесь: Казахстан — 32 ₽ /л; Россия — 46,1 ₽ /л; Беларусь — 52,1 ₽ /л; Молдавия — 60,1 ₽ /л; Украина — 73,5 ₽ /л. Цена отличается в 3,5 раза! Но это еще на самый большой разброс цен. К примеру, разница в цене на 95-й бензин в тех же странах — четырехкратная.
10 фактов о дизеле, которых вы (спорим?) не знали
Называть дизельное топливо соляркой — ошибка. Почему? Объясняет эксперт «За рулем».
10 фактов о дизеле, которых вы (спорим?) не знали
История отечественного легкового дизеля — тут.
История дизельных двигателей: технологии, покорившие мир
От изобретения дизельного двигателя до современных систем непосредственного впрыска Bosch Common Rail
Для технического прорыва понадобилось всего 13 страниц – на них Рудольф Дизель изобразил и описал двигатель, названный впоследствии его именем. Патент на изобретение под номером 67207 был выдан Имперским патентным ведомством Германии 120 лет назад. Именно тогда, 23 февраля 1893 года, началась история, результатом которой стали миллионы легковых автомобилей, грузовиков и кораблей, работающих на дизельных двигателях сегодня. К сожалению, сам г-н Дизель не дожил до всемирного успеха своего детища: он умер во время морского путешествия 29 сентября 1913 года – ровно сто лет назад.
Секрет успеха его разработки заключался в самовоспламенении топливной смеси – именно это свойство остается ключевым в дизельном двигателе и сегодня. В конструкции Рудольфа Дизеля воздушно-топливная смесь была сжата в соотношении 20:1, что создавало условия для самовоспламенения. В результате эффективность агрегата значительно возросла. Когда Дизель начинал работу над своим двигателем, эффективность бензиновых моделей достигала всего 12%, а газовых – 17%. При этом даже первый прототип изобретателя демонстрировал 25% эффективности.
Дизельные двигатели выходят на рынок: от Mercedes-Benz 260 D до Golf GTD
Уже в 20-х годах прошлого века автомобильные эксперты пророчили дизельному двигателю большое будущее. Однако ждать наступления этого «золотого времени» пришлось не один год. Первый грузовой автомобиль с дизельным двигателем был выпущен в Германии в 1924 году, и только в 1929 году американский производитель двигателей Cummins в качестве эксперимента использовал дизельный двигатель в легковом автомобиле. Первой серийной легковой моделью, работающей на дизеле, стал Mercedes-Benz 260 D, вышедший в 1936 году. Однако понадобилась еще четверть века, чтобы водители перестали воспринимать дизели как медленные, скучные, шумные и грязные моторы.
Впрочем, со временем отношение потребителей изменилось. После Второй мировой войны дизельные авто стали постепенно завоевывать рынок. А появление в 1975 году автомобиля VW Golf Diesel произвело настоящий фурор. Этот компактный хэтчбек стал первой компактной моделью, оснащенной высокооборотным дизельным двигателем. При этом топливные насосы распределительного типа от Bosch обеспечивали автомобилю еще и высокую экономичность. Версия Golf GTD с турбонаддувом и, соответственно, повышенной производительностью, вошла в историю как первый спортивный дизельный легковой автомобиль. На волне такого успеха все ведущие автопроизводители Европы наладили выпуск моделей среднего и гольф-класса, оснащённых дизельными двигателями.
Рубеж в 1000 бар: повышение давления впрыска увеличивает производительность
Завоевав класс компактных автомобилей, дизельная технология продолжила покорение автопрома. Постепенно повышалось давление, а непосредственный впрыск заменил конструкцию с разделёнными камерами сгорания. В 1989 году в автомобиле Audi 100 TDI дебютировал первый аксиально-плунжерный топливный насос высокого давления распределительного типа для непосредственного впрыска дизельного топлива. По новой технологии Bosch топливо под давлением около 1000 бар подавалось непосредственно в цилиндр, что обеспечивало эффективное сгорание. В результате повышалась мощность двигателя, а расход топлива и уровень выбросов снижались. Спустя сто лет после изобретения дизельного двигателя Bosch совершил технический прорыв.
В конце 1990-х годов компания поставляла на рынок несколько разновидностей систем непосредственного впрыска, которые включали в себя радиально-поршневой распределительный насос, технологию с насос-форсунками, систему Common Rail. Уже первые модели были рассчитаны на работу при давлении около 1500 бар, а последующие поколения поддерживали 2000 бар и выше.
Система Common Rail со временем стала доминирующей технологией, что во многом связано с ее тихой и эффективной работой. Особенность системы заключается в том, что топливо подается во все цилиндры при постоянном давлении. Пиковое давление в таких системах ниже, чем при использовании технологии насос-форсунка (где показатели могут достигать значений гораздо более 2000 бар и обеспечивать низкий расход топлива), однако стабильно высокое давление, при котором топливо хранится в общем распределителе, позволяет осуществлять до восьми впрысков за один цикл. Возможность делать предварительные и дополнительные впрыски позволяет двигателю работать тише, а также сокращает уровень выбросов. Таким образом, система Common Rail позволяет снизить вредное воздействие на окружающую среду.
Каждый второй новый автомобиль в Германии – дизельный
Сегодня уже нет сомнения, что дизель предоставляет мощность и динамику, соответствующую или даже превосходящую другие типы двигателей. Благодаря турбокомпрессорам с изменяемой геометрией турбины, которые сейчас являются стандартом, современные дизельные двигатели демонстрируют высокий крутящий момент даже на низких оборотах. Распространенное мнение о том, что дизельные двигатели – это грязь и шум, давно осталось в прошлом. Современные транспортные средства, работающие на дизеле, тихие и экономичные. Системы обработки выхлопных газов, подобные Denoxtronic, дополнительно сокращают выбросы оксидов азота, позволяя соответствовать даже самым строгим стандартам, таким как Euro-6. Дизельный двигатель проделал путь от диковинки и статуса рабочей лошадки до повсеместного использования. Если в 1997 году только 22% автомобилей, проданных в Западной Европе, были дизельными, то сегодня эта цифра составляет около 50%. Даже учитывая активное развитие альтернативных силовых агрегатов, перспективы дизельных двигателей по-прежнему велики. Уже сейчас из Франкфурта в Рим можно доехать на одном баке, а уровень выбросов СО2 составит всего 100 г/км. Кроме того, дизельные двигатели могут быть объединены с электрическими компонентами для создания гибридного привода. Такой подход уже реализован в современных автомобилях Peugeot 3008_Hybrid4 и Volvo V60.
Конечно, Рудольф Дизель даже не мечтал ни о чем подобном, когда впервые собрал свой двигатель в 1897 году. Однако запись в дневнике изобретателя свидетельствует, что он высоко оценивал потенциал своего детища: «После долгих лет напряженных усилий и преодоления невообразимых трудностей, мне наконец-то удалось создать машину, воплощающую мою задумку. Это плавно работающий, очень простой и удобный в эксплуатации механизм, результаты работы которого превосходят все разработки, сделанные ранее»… С мнением Рудольфа Дизеля и сегодня согласны миллионы водителей во всем мире.
Common RailдизельBosch
История дизельного двигателя | PrioraPRO
История создания дизельного двигателя начинается с блестящего ученого-изобретателя Рудольфа Дизеля, разработавшего революционную, для того времени, теорию. Он создал совершенно новое устройство, в основе которого лежит работа сжатого воздуха, позволяющего значительно повысить температуру. Когда топливо впрыскивается в камеру поршня с этим воздухом, оно воспламеняется от его высокой температуры, и, взрываясь, заставляет поршень двигаться вниз. Дизель разработал свой двигатель в ответ на большие затраты ресурсов и низкую эффективность его парового аналога, достигающую только 12%.
В феврале 1892 года, спустя пару лет после начала экспериментов, Дизель подал заявку на патент в Имперское Патентное Ведомство Германии. В течение года он получил его, обозначенный номером 67207 на «новый эффективный, тепловой двигатель». При финансовой поддержке Фридриха Круппа и других промышленников, Дизель начинает работу над воплощением идей в рабочие модели своего двигателя.
В 1893 году его первая модель проработала на своем ходу с эффективностью в 26%, что превосходило показатель паровых двигателей того времени более чем в 2 раза. Наконец, в феврале 1897 года он разработал первый дизельный двигатель, подходящий для практического использования, который работал с невероятной эффективностью 75%.
Дизель продемонстрировал свою очередную разработку на выставке в Париже. Это было его видением будущего, так как двигатель работал на арахисовом масле — оригинальном биодизельном топливе. Он считал использование биомассы в качестве топлива настоящим прорывом в науке. Он надеялся, что это станет возможностью для некрупных производств, фермеров, и простого народа конкурировать с монополиями, контролировавшими все производство энергии в то время, а также, послужит альтернативой использованию низкоэффективных паровых двигателей.
До 1920 года его двигатели приводились в действие биомассой, растительным маслом и биодизелем. Первые дизельные двигатели были достаточно громоздки и, поэтому, пригодны только для стационарного использования, в большинстве своем, в промышленности и судоходстве. Так постепенно новый двигатель стал набирать популярность.
Неожиданно, в 1913 году Рудольф Дизель буквально исчез. Причина этого по сей день остается загадкой. Некоторые говорят о суициде, в то время, как другие — о политическом мотиве. Известно, что Дизель был не согласен с политикой Германии и не хотел, чтобы его двигатели использовались в национальном военно-морском флоте. Следуя в Англию, чтобы выразить ей свою поддержку и внедрить свои двигатели в производство, на полпути Дизель необъяснимо оказывается за бортом судна в Английском канале. Таким образом, этот несчастный случай открыл дорогу немецкому подводному флоту к использованию двигателей Рудольфа Дизеля. Существует, также, и другая версия, согласно которой широкое применение технологий ученого было невыгодно уже имевшей дизельные двигатели на вооружении своих субмарин Франции.
1920 год принес видоизмененный топливный насос без использования сжатого воздуха и соответствующего бака. Этот двигатель теперь достаточно компактен, чтобы уместиться в транспортных средствах. В 1923 году мир увидел первые автомобили Мерседес Бенц с дизельным двигателем типа 260D.
В то же самое время, производители дизельных двигателей сталкиваются с серьезной проблемой, сильно подорвавшей всю биотопливную промышленность. Этот период ознаменован ростом и укреплением позиций нефтяной промышленности.
Спустя 40 лет затишья, в 1973 году, когда под контролем ОПЕК оказалось большая часть мировых запасов нефти, американцы осознали, насколько сильно они привязаны к Среднему Востоку. ОПЕК, воспользовавшись своим превосходством, сократила предложение и повысила цены на нефть, втянув тем самым США в состояние кризиса.
Похожая ситуация повторялась и позднее. Длинные очереди за бензином и паника заставили задуматься об альтернативе. Американская общественность вновь обратила внимание на более эффективные и экономичные автомобили с дизельными двигателями. Продажи их устремились вверх и достигли неожиданных результатов. Успех был очевиден: более половины всех проданных автомобилей таких марок, как Пежо, Мерседес Бенц, Фольксваген, Ауди и Вольво были с дизельной начинкой.
Тогда впервые американские производители открыли производство автомобилей на основе дизельного двигателя. Невероятный всплеск продаж стих к 1980 году, когда цены на нефть стабилизировались, и к 1985 году Дженерал Моторс остановил их производство полностью.
Говоря о 21 веке, по мнению специалистов Bosch, уже в 2012 году вредные выбросы и экономичность двигателя удалось сократить приблизительно на 10%. Всевозможные совершенствования и обновления дизельных двигателей привели к тому, что на эти двигатели приходится около 25 % мирового рынка производства новых автомобилей. К 2018 году этот процент ежегодно увеличивался на 1 – 2%. Первая половина 21 века – время дизельного двигателя!
Вот такой краткий экскурс в историю, а наш партнер: интернет-магазин «Мотор-Дизель» предлагает поршневые группы для различных дизельных двигателей https://motor-dizel.com.ua/porshnevaja-d-260-konotop.
Кто изобрел дизельный двигатель? Дизель! | Биографии |
Рудольф Кристиан Карл Дизель родился 18 марта 1858 года. Идея создания высокоэкономичного теплового двигателя возникла у Дизеля, когда он работал в качестве младшего инженера в огромном концерне по производству холодильного оборудования Линде.
Патент
История изобретения началась — на основании собственных расчетов Дизель написал небольшую брошюру о принципе работы предлагаемого им двигателя и принес в патентное ведомство заявку на свою идею. Через год заявка была удовлетворена.
С патентом и брошюрой в руках Дизель принялся искать предприятие для реализации своих замыслов. Наиболее благоприятные условия предложило предприятие Машиненфабрик Аугсбург-Мюнхен, или сокращенно MAN.
Предприятие обязалось нести все расходы по реализации патента, да еще платить Дизелю чрезвычайно высокую зарплату, пока он проводит испытания, — 800 марок в месяц. MAN приобрел права на производство, но без права переуступать другим.
Двигатель
Дизель сразу окунулся в работу. Первоначальная идея была такой: в цилиндры впрыскивают угольную пыль, воспламеняющуюся от тепла сжатия. Двигатель должен работать в соответствии с циклом Карно, то есть у него не будет внешнего охлаждения.
Уже при первой попытке Дизель обнаружил, что некоторые из его идей практически невыполнимы. Угольная пыль содержала минеральные частицы, оседавшие на поршневых кольцах и приводящие к катастрофическому абразивному износу цилиндров. Отсутствие внешнего охлаждения приводило к заклиниванию поршня в цилиндре. Схема двигателя, нарисованная Дизелем Фото: Источник
Дизель — гений, он сразу же обнаружил недостатки разработки и предложил новый циклический процесс, носящий теперь его имя. Не буду утомлять читателя техническими подробностями, скажу лишь, что уже самый первый двигатель внутреннего сгорания, работавший согласно этому процессу, показал удивительные результаты.
Профессор Герлах и его ассистенты из Политеха в Мюнхене измерили эффективный коэффициент полезного действия (КПД) дизельного двигателя и получили поразительный результат: эффективный КПД нового двигателя составил почти 27%, в то время как у парового двигателя он был равен 3−5%, а у бензинового двигателя Отто — 10−12%.
Кроме того, дизельный двигатель работал на более дешевом и труднее воспламеняемом топливе.
Зенит
После такого успеха Альфред Нобель приобрел патент на двигатель за 100000 марок. Производители двигателей бросились покупать патент Дизеля. Изобретатель начал буквально купаться в золоте. Стационарный одноцилиндровый дизельный двигатель, Германия, Аугсбург, 1906 г. Фото: ru.wikipedia.org
Но именно тогда Дизель разминулся с реальностью. Он достиг зенита своих возможностей и уже не мог сделать ничего лучше. Он создал самую экономичную тепловую машину. И через сто, и через миллиард лет никто не сможет превзойти ее эффективность, поскольку, как показывают теоретические расчеты, цикл Дизеля является наиболее экономичным в тепловых двигателях.
Именно этого Дизель не захотел понять. Он решил, что всегда будет превосходить всех, что его патенты никогда не перестанут продаваться. Но патент можно в большей или меньшей степени обойти, и в этом случае все развивается по другому сценарию. Никто не крадет идеи Дизеля, но все их усовершенствуют.
Роберт Бош создает топливный насос, впрыскивающий топливо без использования сжатого воздуха, как это делал Дизель, и процесс невероятно упрощается. Р. Дизель, К. Буц и профессор М. Шрётер после доклада в Касселе, 1898 г. Фото: Источник
Метрополитен-Виккерс, огромный военно-промышленный комплекс в Великобритании, создает такие улучшения в конструкции двигателя для кораблей, что тот коренным образом отличается от прототипа, продаваемого компанией Дизеля.
Каждое улучшение патентуется и становится гораздо более ценным, чем основная идея, патентная защита которой быстро истекает.
Закат
Рудольф Дизель дал зеленый свет мощным дизельным двигателям, но заработал ненависть как коллег, инженеров-создателей двигателей, так и наиболее влиятельной силы на то время — угольных компаний.
За период 1904—1905 годов цена на нефть выросла в 2,5 раза, а доходность увеличилась более чем в 7 раз. Это напрямую повлияло на множество интересов. Наиболее сильно пострадали немецкие промышленники, владевшие самыми большими запасами угля в то время. Германия потеряла свое превосходство над Англией, и Дизель был объявлен виновником этого.
Промышленники начали подрывную войну против изобретателя: привели его предприятия к банкротству, и он потерял огромную часть своих вложений. Враги пытались уничтожить его и морально, вкладывая огромные средства в пропаганду, утверждая, что он не был отцом своего изобретения, а заимствовал чужие идеи.
Финансово противники его победили, но Дизелю осталось признание в научном мире, опровергшее клевету против него.
Солидаризм
Примерно в то же время Дизель начал заниматься социальными теориями, создал труд «Солидаризм. Естественное экономическое освобождение людей». В нем объясняется возможность возникновения общества, в котором большинство членов будут иметь свой собственный малый бизнес. Такое общество избежит революций, мятежей, беспорядков, жертв и обречено на процветание, думал Дизель. Рудольф Дизель Фото: wikipedia.org
Эта теория не нашла большой поддержки в бурные годы перед Первой мировой войной и грядущей революцией. На пропаганду своей теории Дизель растратил большую часть денег, полученных в результате изобретения дизельного двигателя.
Конец
Таким образом, после нескольких лет изнурительной борьбы Рудольф Дизель зашел в тупик. Надо было выдавать замуж дочь, но денег на приданое не было. 19 сентября 1913 года он сел на корабль, чтобы поехать в Англию, и исчез. Три дня спустя в Северном море в рыболовные сети попал труп, опознанный как Дизель.
Убийство? Вряд ли — нет мотивов. Самоубийство? Может быть. Причин предостаточно: полный финансовый крах, огромные неоплаченные обязательства. Тем не менее смерть Рудольфа Дизеля остается одной из самых больших загадок современного мира. Раскроет ли ее кто-либо, мы можем только гадать.
Дизельный двигатель постепенно теряется на фоне современных разработок в мировом автопроме, сдавая позиции перед многочисленными запретами и ограничениями. А ведь именно дизельный двигатель стал настоящим прорывом в автомобильной промышленности, и заслуживает того, дабы мы еще раз вспомнили старого друга, благодаря которому огромные расстояния перестали быть проблемой для человечества.
История создания дизельного двигателя.
Для начала напомним, что дизельный двигатель – это уникальный механизм, направленный на получение энергии внутреннего сгорания. Спектр используемого топлива для дизелей очень широк, и включает в себя даже растительные варианты горючего (масла и жир).
Предпосылкой для создания дизельного двигателя стала идея цикла Карно (1824 г.), которая заключалась в процессе теплообмена с максимальным КПД на выходе. Более современный вид эта идея получила в 1890 году, когда знаменитый Рудольф Дизель создал практический образец реализации цикла Карно, а в 1892 году, он уже получил патент на создание данного вида двигателя. Первый действующий образец движка был создан Дизелем в начале 1897 года, а в конце января он уже подвергся испытаниям.
В начале своего пути, дизельный двигатель значительно уступал паровому в плане размеров, и не имел успеха в практическом применении. Первые образцы двигателей работали исключительно на легких нефтепродуктах и маслах. Но были попытки запускать двигатель и на угольном топливе, что повлекло за собой полный провал, из-за проблем с подачей угольной пыли в цилиндры.
В 1898 году, в Петербурге также был сконструирован двигатель, который по своему принципу был полностью схож с дизельным. В России данный тип механизма получил название «Тринклер-мотор», который по своим характеристикам, согласно испытаниям, был гораздо более совершенным, чем немецкий аналог. Преимуществом «Тринклер-мотора» стало использование гидравлики, которая значительно улучшала показатели по сравнению с воздушным компрессором. Плюс, сама конструкция была в разы проще и надежнее немецкой.
В том же 1898 году, Эммануил Нобель выкупил права на производство дизельного двигателя, который был усовершенствован, и работал уже на нефти. А на рубеже веков, гениальный российский инженер Аршаулов, изобрел уникальную систему – топливный насос высокого давления, что также стало прорывом в процессе усовершенствования дизельного двигателя.
В двадцатых годах 20-го века, немецкий ученый Роберт Бош провел еще одно усовершенствование топливного насоса высокого давления, а также создал уникальную конструкцию бескомпрессорной конструкции. С тех пор, дизельные двигатели начали получать массовое распространение, и использоваться в общественном транспорте и железной дороге, а 50-60-е годы, дизельные двигатели массово используются при сборке обычных пассажирских автомобилей.
Принцип работы дизельных двигателей.
Существуют два варианта работы дизелей:
Двухтактный цикл;
Четырехтактный цикл.
Наиболее популярен четырехтактный цикл работы дизельных двигателей: впуск (поступления воздуха в цилиндр), сжатие (в цилиндре сжимается воздух), рабочий ход (процесс сгорания топлива в цилиндре), выпуск (выход отработанных газов из цилиндра). Данный цикл является бесконечным, и постоянно повторяется с механической точностью в процессе работы двигателя.
Двухтактный цикл работы двигателя отличается укороченными процессами, где газообмен осуществляется в продувке, едином процессе работы механизма. Такие двигатели применяются в морских судах и железнодорожном транспорте. Двухтактные двигатели строятся исключительно с неразделенными камерами сгорания.
Преимущества и недостатки.
Мощность КПД современных дизелей составляет 40-45 %, а некоторых образцов – 50%. Несомненным плюсом таких двигателей являются низкие требования к качеству топлива, что позволяет использовать не самые дорогие нефтяные продукты для работы механизма.
При использовании дизелей в автомобилях, такой двигатель дает высокий вращающийся момент, при низких оборотах самого механизма, что делает авто комфортным в движении. Благодаря этому данный тип движка и популярен в промышленных автомобилях, где ценится мощь механизма.
Дизельные двигатели имеют гораздо меньшую вероятность возгорания, благодаря нелетучему топливу, что делает их максимально безопасными при эксплуатации. Именно дизельные двигатели стали залогом для прогресса военной бронированной техники, делая ее максимально безопасной для экипажа.
Недостатков у дизеля также хватает, и заключаются они в топливе, которое имеет свойство застаиваться в зимнее время, и выводит механизм из строя. Плюс ко всему, дизельные двигатели делают слишком много вредных выбросов в атмосферу, что и стало причиной борьбы экологов с данным типом механизма. Само изготовление дизельного двигателя обходится производителям дороже, чем бензинового, что заметно отображается на бюджетных затратах производства.
Эти основные моменты и послужили причиной того, что количество дизельных двигателей в мировом машиностроительстве будет уменьшаться и, с большой долей вероятности, ограничится лишь промышленным автопромом, где дизель является незаменимым агрегатом. Но, именно дизель оставил глубокий след в процессе создания автопромышленности, как таковой, и всегда будет оставаться важнейшим прорывом в мировой автомобильной инженерии.
В сентябре 1913 года среди пассажиров парома «Дрезден», следующего в Англию, был Рудольф Дизель. Известно, что он поднялся на борт судна, и… больше его никто не видел. Таинственное исчезновение знаменитого немецкого инженера до сих пор остаётся одной из самых интригующих и загадочных историй XX века.
Рождение и детство гения
18 марта 1858 года в семье эмигрантов из Германии родился будущий великий немецкий инженер. Человек, чьё изобретение поставило его в один ряд с известнейшими людьми конца XIX и начала XX века. Именно в Париж из Аугсбурга (Германия) перебрались Теодор Дизель и Элиз Штробель.
Каждые выходные отец водил мальчика в музейный зал, где находились паровые машины, история появления которых начинается с 1770 года. Жизнь шла своим чередом, размеренно и спокойно. Семья трудолюбивых немцев не имела большого достатка, но и не бедствовала.
Вынужденный отъезд
Всё закончилось в 1870 году с началом франко-прусской войны. Этническим немцам в Париже становится жить небезопасно. Теодор Дизель был вынужден оставить всё своё имущество, и вместе с женой и 12-летним сыном Рудольфом перебраться в Лондон. Немецкие войска на тот период полностью оккупировали столицу Франции. Столица Великой Британии неприветливо встретила новых жителей.
Семья Дизелей испытывала большую нужду. Работы не было, приходилось перебиваться случайными заказами на переплёт книг. Тогда, в 1871 году, семьёй было принято решение для продолжения учёбы отправить юного Рудольфа Дизеля в Аугсбург, к брату матери, профессору математики Кристофу Барнекелю.
Рудольф Дизель: биография будущего изобретателя
Перед отъездом Рудольф твёрдо пообещал родителям, что после окончания учёбы он вернётся домой, чтобы помогать отцу. Однако вслед за сыном через два года в Аугсбург переехали и его родители.
По прибытии племянника в Германию профессор Барнекель устраивает мальчика в реальное училище, которое Рудольф Дизель оканчивает как лучший ученик. После начального образования юное дарование в 1873 году поступает в Аугсбургскую политехническую школу, которую оканчивает через два с половиной года с наивысшими показателями. Следующим шагом молодого учёного становится поступление в Мюнхенскую Высшую техническую школу, которая была успешно окончена в 1880 году.
Мюнхенский технический университет в Баварии (Германия) до сих пор хранит в своём музее результаты выпускных экзаменов студента Рудольфа Дизеля, превзойти которые не может ни один студент за всю почти полуторавековую историю вуза.
Встреча, которая перевернула его жизнь
Во время учёбы Рудольф Дизель познакомился с известным немецким инженером, разработчиком холодильного оборудования, профессором Карлом фон Линде. Так случилось, что из-за заболевания брюшным тифом студенту Дизелю не удалось вовремя сдать экзамены профессору. Рудольф был вынужден на время покинуть университет и отправиться на практику в Швейцарию, устроившись в машиностроительную компанию братьев Шульцер.
Интересная работа
На протяжении десяти лет Рудольф Дизель усовершенствовал свои знания в области термодинамики. Механический холодильник — вот над чем работали всё это время немецкие изобретатели в компании Карла Линде. Принципом работы холодильной установки было испарение и конденсат аммиака при помощи механического насоса.
Ещё при обучении в университете Р. Дизеля волновала проблема автономного источника питания для производства. Индустриальная революция основывалась на неэффективных и громоздких паровых двигателях, чей 10-процентный коэффициент полезного действия (КПД) явно не отвечал растущим потребностям в энергетической области. Миру нужны были компактные и дешёвые источники энергии.
Дизельный двигатель: первый рабочий экземпляр
Помимо основной работы Рудольф Дизель проводил научные исследования по созданию эффективного теплового устройства, которое превращало бы тепловую энергию в механическую. В своих лабораторных экспериментах Рудольф изначально использовал аммиак как рабочее тело установки. В качестве топлива применялся порошок из каменного угля.
По теоретическим расчётам, двигатель Рудольфа Дизеля должен был работать от сжатия в рабочей камере тела, которое при соединении с топливом создавало бы критическую температуру для воспламенения.
Уже в ходе экспериментов было установлено, что опытные образцы дизельного двигателя имели небольшое преимущество над паровыми установками. Это вдохновляло изобретателя на дальнейшую работу и эксперименты.
В один из дней работа по созданию дизельного двигателя чуть не стала фатальной для его изобретателя. Взрыв машины едва не привёл к гибели Рудольфа Дизеля. Немецкий инженер был госпитализирован в одну из парижских клиник. Во время взрыва Рудольф получил повреждение глазного яблока. До конца жизни эта проблема сопровождала изобретателя.
Берлинский филиал
После частичного восстановления зрения в парижской клинике Рудольф по приглашению своего учителя Карла фон Линда возглавил Берлинский филиал компании. Окрылённый успехом Рудольф Дизель создаёт промышленный образец двигателя, который имел коммерческий успех. Новую силовую установку изобретатель назвал атмосферным газовым двигателем.
Финансовый успех
Могли ли предположить родители, отправляя своего сына на обучение к дяде, что уже к 40 годам он станет известен всему миру? Осенью 1900 года в Лондоне появляется новая компания по промышленному производству дизельных двигателей.
Дальнейшая хронология событий разворачивается очень стремительно:
В 1903 году мир увидел первый корабль с двигателем Рудольфа Дизеля.
В 1908 году автомобильная промышленность получила компактный дизельный двигатель для грузового транспорта.
В 1910 году с железнодорожного депо в Англии вышел первый локомотив с дизельным двигателем.
Немецкая компания «Мерседес» стала выпускать свои автомобили исключительно с дизельными двигателями.
Мировой кризис
Крупнейшие машиностроительные компании Европы и Соединённых Штатов Америки стояли в очереди на приобретение лицензий по производству дизельных двигателей. Мировая пресса постоянно подогревала интерес к изобретению Рудольфа Дизеля, давая лестные характеристики преимуществам нового агрегата над другими силовыми установками.
Р. Дизель стал очень богат. Альфонс Буш, американский магнат по производству пива, предложил конструктору один миллион долларов за право производства двигателей в США. Но всё закончилось в одночасье.
В 1913 году грянул мировой кризис. Неумелое распределение финансовых потоков приводило к постепенному банкротству предприятий Дизеля.
Тайна исчезновения
29 сентября 1913 года из Антверпена в Лондон отправлялся пароход «Дрезден». Среди пассажиров находился и Рудольф Дизель. Как погиб великий промышленник и изобретатель двигателя, до сих пор остаётся тайной.
Известно, что Р. Дизель отправился в Англию на открытие нового завода компании Consolidated Diesel Manufacturing, где должны были производиться его двигатели. Однако в конечном пункте назначения пассажира с фамилией Дизель не оказалось.
Источник http://shkolazhizni.ru/biographies/articles/60051/ Источник Источник http://novinki-autoproma.ru/dizelnyj-dvigatel-istoriya-i-razvitie/ Источник Источник http://www.syl.ru/article/204039/new_rudolf-dizel-dizelnyiy-dvigatel
Как двигатель Rudolf Diesel изменил мир
от Тима Харфорда 50 вещей, которые создали современную экономику, BBC World Service
Опубликовано
Image Source, Shutterstock
Image Source. Рудольф Дизель умер при загадочных обстоятельствах, прежде чем смог извлечь выгоду из своего гениального изобретения.
Было 22:00. Рудольф Дизель удалился в свою каюту на борту парохода «Дрезден», следовавшего из Бельгии через Ла-Манш. Его ночная рубашка была разложена на кровати, но Дизель в нее не переодевался.
Изобретатель двигателя, носящего его имя, думал о своих больших долгах и выплатах по процентам, которые он не мог себе позволить. В его дневнике эта дата — 29 сентября 1913 года — отмечена зловещим крестиком.
Перед поездкой Дизель собрал все наличные, какие смог, и сунул их в сумку вместе с документами, раскрывающими его финансовые неурядицы. Он отдал сумку ничего не подозревающей жене с указанием не открывать ее, пока не пройдет неделя.
Дизель вышел из своей каюты, снял пальто, аккуратно положил его на палубу корабля, посмотрел через перила и прыгнул.
Или он? Теоретики заговора предполагают, что Дизелю помогли за борт. Но кто мог быть заинтересован в кончине нищего изобретателя? Были выявлены два возможных кандидата.
Узнать больше
В книге «50 вещей, которые создали современную экономику» рассказывается об изобретениях, идеях и инновациях, которые помогли создать экономический мир, в котором мы живем. Вы можете слушать онлайн и найти информацию об источниках программы или подписаться на подкаст программы.
Для контекста отмотайте на 40 лет назад, в 1872 год. Пар снабжал электроэнергией поезда и фабрики, но городской транспорт зависел от лошадей. Той осенью конский грипп привел к застою в городах США. Полки продуктовых магазинов были пусты, а на улицах валялись груды мусора.
В городе с полумиллионным населением может быть 100 000 лошадей. Каждый день обильно посыпал улицы 15 кг навоза и 4 литра мочи. Доступный, надежный, мелкосерийный двигатель, который мог бы заменить лошадь, был бы настоящей находкой.
Одним из кандидатов был паровой двигатель: паровые машины неплохо развивались. Другим был двигатель внутреннего сгорания, ранние версии которого работали на бензине, газе или даже на порохе. Но когда Рудольф Дизель был студентом, оба типа двигателей были ужасно неэффективными, превращая лишь около 10% тепла в полезную работу.
Жизнь молодого Дизеля изменила лекция по термодинамике в Королевском баварском политехническом институте в Мюнхене, где он узнал, что теоретически возможно создать двигатель внутреннего сгорания, преобразующий все тепло в работу.
Источник изображения, Alamy
Image caption,
План двигателя внутреннего сгорания, изобретенного Рудольфом Дизелем в 1897 году
Дизель поставил перед собой задачу воплотить теорию в жизнь. Он потерпел неудачу. Его первый работающий двигатель имел КПД чуть более 25%. Сегодня лучшие дизельные двигатели превышают 50%. Но даже при этом 25% были более чем в два раза лучше, чем у конкурентов.
Двигатель Дизеля более эффективен отчасти из-за того, как он воспламеняет топливо. Бензиновые двигатели сжимают топливо и воздух вместе, а затем воспламеняют их свечой зажигания.
Но слишком сильно сжать смесь, и она может самовоспламениться, что вызовет дестабилизирующий стук в двигателе. Изобретение Дизеля сжимает только воздух и делает его достаточно горячим, чтобы воспламенить топливо при его впрыске.
И чем выше степень сжатия, тем меньше требуется топлива. Любой, кто исследовал вопрос о покупке автомобиля, знаком с основным недостатком дизельных двигателей — они, как правило, дороже при покупке, но более экономичны в эксплуатации.
К несчастью для Рудольфа, в ранних версиях этот прирост эффективности перевешивался проблемами надежности. Он столкнулся с постоянным потоком требований о возврате средств от недовольных клиентов. Это загнало изобретателя в финансовую яму, из которой он уже не мог выбраться.
Тем не менее, он продолжал работать над своим двигателем, и он продолжал улучшаться.
Стали очевидны и другие преимущества. Дизельные двигатели могут использовать более тяжелое топливо, чем бензиновые двигатели, в частности, более тяжелое топливо, известное как «дизель». Помимо того, что дизельное топливо дешевле, чем бензин для очистки от сырой нефти, оно также выделяет меньше паров, поэтому вероятность взрыва меньше.
Это делало его особенно привлекательным для военного транспорта. К 1904 году Дизель установил свои двигатели на французские подводные лодки.
Источник изображения, Getty Images
Подпись к изображению,
Автомобили с дизельным двигателем дороже покупать, но дешевле эксплуатировать
Это подводит нас к первой теории заговора вокруг смерти Рудольфа Дизеля. В 1913 году в Европе барабанный бой надвигающейся войны становился все громче, и безденежный немец направлялся в Лондон. Заголовок одной газеты зловеще размышлял: «Изобретатель брошен в море, чтобы остановить продажу патентов британскому правительству».
Только после Первой мировой войны изобретение Дизеля начало реализовывать свой коммерческий потенциал. Первые грузовики с дизельным двигателем появились в 19 в.20-х, поезда 1930-х. К 1939 году четверть мировой морской торговли приходилось на дизельное топливо.
После Второй мировой войны все более мощные и эффективные дизельные двигатели привели к созданию еще более огромных кораблей. Топливо составляет около 70% стоимости доставки товаров по всему миру. Ученый Вацлав Смил утверждает, что паровая глобализация росла бы гораздо медленнее, чем это позволяли дизельные двигатели.
Экономист Брайан Артур не так уверен. Он описывает распространение двигателей внутреннего сгорания в прошлом столетии как «зависимость от пути»: самоусиливающийся цикл, в котором существующие инвестиции и инфраструктура означают, что мы продолжаем делать что-то определенным образом, даже если бы мы делали это по-другому, если бы только мы могли бы начать с нуля.
Еще в 1914 году, утверждает Артур, пар был по крайней мере столь же жизнеспособным, как сырая нефть для приведения в движение автомобилей, но растущее влияние нефтяной промышленности привело к тому, что гораздо больше денег было потрачено на улучшение двигателя внутреннего сгорания, чем на паровой двигатель.
При равных инвестициях в исследования и разработки, возможно, сегодня мы будем управлять паровыми автомобилями следующего поколения.
Источник изображения, Getty Images
Image caption,
Работа Дизеля над арахисовым маслом предвосхитила растущую популярность современного биодизеля
В качестве альтернативы, если бы Рудольф добился своего, возможно, мировая экономика работала бы на арахисе.
Имя Дизеля стало синонимом производного сырой нефти, но он разработал свой двигатель для использования различных видов топлива, от угольной пыли до растительных масел. В 1900 году на Всемирной выставке в Париже он продемонстрировал модель на основе арахисового масла.
Он стал кем-то вроде евангелиста, и в 1912 году — за год до своей смерти — Дизель предсказал, что растительные масла станут таким же важным источником топлива, как и нефтепродукты.
Более привлекательное видение для владельцев ферм по выращиванию арахиса, чем для владельцев нефтяных месторождений, импульс к осуществлению которого в значительной степени рассеялся со смертью Дизеля. Отсюда и вторая теория заговора, ставшая поводом для спекулятивно-сенсационного заголовка в современной газете: «Убит агентами крупных нефтяных трестов».
В последнее время наблюдается возрождение интереса к биодизелю. Это меньше загрязняет окружающую среду, чем мазут, но вызывает споры — оно конкурирует за землю с сельским хозяйством, что приводит к росту цен на продукты питания.
Во времена Рудольфа это не вызывало особого беспокойства: население было намного меньше, а климат более предсказуем.
Дизель был взволнован идеей, что его двигатель может помочь развитию бедной, сельскохозяйственной экономики. Насколько другим мог бы выглядеть мир сегодня, если бы самой ценной землей за последние сто лет было не место, где можно бурить добычу нефти, а место, где можно выращивать арахис?
Мы можем только догадываться, как никогда не узнаем наверняка, что случилось с Рудольфом Дизелем. К тому времени, когда его тело снова появилось 10 дней спустя, оно было слишком разложившимся для вскрытия или даже для того, чтобы команда вообще захотела взять его на борт.
Бумажник, перочинный нож и футляр для очков Дизеля были найдены и позже опознаны его сыном. Его тело унесло волнами.
Тим Харфорд, тайный экономист FT. «50 вещей, которые создали современную экономику» транслировались на Всемирной службе Би-би-си. Вы можете слушать онлайн и найти информацию об источниках программы или подписаться на подкаст программы.
Историческая пресса | Это Акройд, а не Дизель!
История техники полна мифов и полуправд о том, кто что изобрел.
Одна из реальных проблем заключается в том, чтобы точно определить, что мы подразумеваем под «изобретенным». Например, мы имеем в виду:
Впервые появилась идея?
Первый раз были созданы рабочие чертежи?
Первая заявка на патент?
Первый раз действительно был выдан патент?
Первый раз был сделан рабочий прототип?
Первый раз, когда идея запущена в производство в ограниченном масштабе?
Впервые концепт поступил в серийное производство?
Во многих случаях ответ не ясен, и часто разные вехи могут быть отнесены к разным людям.
Однако, когда речь идет о так называемом «дизеле», сомнений и двусмысленности не возникает. Хотя сегодня общепризнано, что Рудольф Дизель изобрел «дизельный» двигатель, который каким-то образом стал носить его имя, на самом деле это миф и большая несправедливость по отношению к блестящему британскому инженеру. Настоящим изобретателем был Герберт Акройд Стюарт, который достиг всех семи этапов, перечисленных выше, за несколько лет до того, как чего-то добился Рудольф Дизель.
Герберт Акройд Стюарт родился в 1864 году в Галифаксе, в семье Чарльза Стюарта, шотландца из Пейсли. Его отец основал Bletchley Iron & Tin Plate Works, и Герберт, проработав недолгое время младшим ассистентом на факультете машиностроения Лондонского технического колледжа City & Guilds в Финсбери, присоединился к бизнесу своего отца в Блетчли. Там он начал экспериментировать с масляными двигателями. В 1886 году, за семь лет до того, как немец подал свой первый патент в Берлине, и после четырех лет экспериментов, Акройд Стюарт не только подал свой первый патент, но и построил свой первый прототип «дизельного» двигателя в молодом возрасте всего 22 лет. Более поздний патент Дизеля, поданный в 189 г.3 в Имперском патентном бюро в Берлине предназначался для двигателя, который сжигал угольную пыль, а не масло, и только в 1887 году он сделал свой первый рабочий прототип. Этот прототип взорвался и чуть не убил его. Двигатели Акройда Стюарта предшествовали первому рабочему образцу доктора Дизеля на шесть лет. Кроме того, конструктивная идея Дизеля была основана на принципе «изобарического сгорания», который уже был запатентован в 1874 году американцем по имени Джордж Брайтон, поэтому можно утверждать, что первый патент Дизеля был заимствован из более раннего изобретения. Однако, поскольку современный дизель не работает по этому принципу, это в значительной степени не имеет значения.
На заводе в Блетчли было построено несколько экспериментальных двигателей, один из которых был установлен в редакциях газеты Fenny Stratford Times, другой пошел на гидротехнические сооружения, а третий — на фабрику щеток господ Куков. Поскольку качество проектирования этих двигателей было низким, компании George Wailes & Co, Euston Road, London было поручено построить следующую партию из четырех двигателей. К сожалению, нет известных выживших с этими ранними двигателями.
Основополагающий патент № 7146 от мая 189 г.0, основанный на исследованиях его ранних прототипов, подробно описал первый настоящий «дизельный» двигатель. В нем описывается, как после внешнего нагрева камеры сгорания или испарителя паяльной лампой…
«такт индукции, который является первым тактом наружу, вместо того, чтобы втягивать в цилиндр смесь паров углеводорода и воздуха, просто втягивает в чистом атмосферном воздухе. Такт сжатия или первый возвратный такт сжимает этот воздух в предварительно нагретый испаритель, и в желаемой части этого такта сжатия подача жидкого углеводорода в форме распыления нагнетается на нагретый испаритель, который почти мгновенно превращает его в газ, он соединяется с нагретым воздухом; происходит автоматическое воспламенение, которое приводит в движение поршень, формирующий рабочий или второй такт наружу».
Эта система называется твердотопливным впрыском и используется в большинстве современных дизельных двигателей. Хотя для этого требовался первоначальный нагрев испарителя, именно так работают «свечи накаливания» во многих крупных современных «дизелях».
К 1891 году Акройд понял, что его двигатель готов к надлежащему производству, и предоставил компании Richard Hornsby & Sons of Grantham лицензию на производство его двигателей под названием «Патент Хорнсби Акройда на масляном двигателе». Две такие машины были выставлены на Королевской сельскохозяйственной выставке в Донкастере в июне 189 г.1. Впервые они поступили в продажу в мае 1892 года, за год до того, как Дизель даже подал заявку на свой сомнительный патент на сжигание угольной пыли. Первый в мире успешный коммерческий двигатель с воспламенением от сжатия был установлен на водопроводной станции Фенни Стратфорд в июле 1892 года. Вскоре после этого там был установлен второй двигатель. В 1896 году Хорнсби построил первый в мире локомотив с воспламенением от сжатия по проекту Акройда Стюарта и начал работать в Вулиджском арсенале. Затем, в 1896 г., также в сотрудничестве с Хорнсби, Акройд Стюарт разработал трактор с «дизельным» приводом, а в 189 г.7 три были построены для экспорта в Австралию. Хорнсби построил более 45 000 двигателей Hornsby-Akroyd, намного раньше, чем Дизель построил хотя бы один двигатель. Они производились в нескольких форматах, горизонтальные и вертикальные, стационарные и переносные, и даже в 1903 году появился V-образный двигатель, первый в мире двигатель на жидком топливе. На самом деле их следовало бы назвать паровозом Хорнсби-Акройда, но, в отличие от доктора Дизеля, Акройд Стюарт был тихим скромным человеком, который не стремился быть в центре внимания.
Так что же делать Рудольфу Дизелю, который даже не построил свой первый работающий двигатель, пусть и взорвавшийся, до 1897? Это была копия чьей-то конструкции, он не работал на масле, в нем использовался цикл зажигания, совершенно отличный от современного «дизельного» двигателя, и фактически только в 1898 году он смог продемонстрировать успешный масляный двигатель. -горящий двигатель на Парижской выставке-ярмарке. И это было гигантское вертикальное чудовище с десятифутовым (трехметровым) цилиндром, настоящий контраст с гораздо более элегантной и компактной конструкцией Хорнсби-Экройда. Дизель был высокомерным, саморекламным человеком, но также странным и нестабильным персонажем, у него было несколько нервных срывов и паранойя. 29Сентябрь 1913 г. Дизель сел на паром SS Dresden, чтобы пересечь Ла-Манш. Ночью он упал за борт, и 18 октября его тело было найдено в реке Шельда. Ходят разные слухи, один о том, что он покончил жизнь самоубийством, потому что был по уши в долгах.
Но слава Акройда Стюарта не заканчивается на самом двигателе. Он построил первый в мире «дизельный» автомобиль и первый в мире «дизельный» локомотив. Он поставил «дизельные» двигатели для освещения Статуи Свободы, а также предоставил «дизельный» двигатель, который вырабатывал электричество для знаковой радиопередачи Маркони через Атлантический океан. Кроме того, в сотрудничестве с Хорнсби он изобрел то, что мы сейчас называем «гусеничным трактором» (да, еще и с «дизелем»), которых было построено более 500 штук. Гусеничная машина предназначалась для буксировки крупных орудий и выпускалась в 1915 и 1918. Однако, что может быть расценено как серьезная ошибка с точки зрения бизнеса, он продал права Holt Tractor Co, которая стала Caterpillar, в конце войны, поскольку он не видел коммерческих перспектив для своей идеи!
Акройд Стюарт был замкнутым, скромным и очень вежливым человеком, по всем современным сведениям. Он никогда не был женат, и поэтому не имел прямых потомков, которые могли бы поддержать его дело признания. Он переехал в Австралию в 1900 году и вместе со своим братом Чарльзом основал новую компанию Sanders & Stuart. Он умер от рака горла в 1927 лет в Перте, Австралия, а его тело было возвращено в Англию и похоронено в Галифаксе. В старости он был очень огорчен тем, что его законное заявление об изобретении «дизельного» двигателя не было признано, в то время как самопиарящийся Рудольф Дизель сумел привлечь заголовки за то, что он не изобретал, а просто скопировал.
Заработав довольно значительные деньги на изобретении «дизельного» двигателя и лицензии Хорнсби на его производство, Акройд Стюарт, не имея семьи, которую можно было бы содержать, сделал значительные пожертвования университетам Западной Австралии и Ноттингема, а также Институт инженеров-механиков, Королевское авиационное общество и Институт морских инженеров, чтобы помочь обосновать его заявление. Доход от наследства до сих пор используется для поддержки лекций Герберта Акройда Стюарта о происхождении и разработке двигателей на тяжелом топливе. В современных масляных двигателях используется метод распыления масла Акройда Стюарта со сжиганием постоянного объема, а не метод дизельного распыления со сжиганием постоянного давления, технология, которая сейчас мертва.
Пришло время этому английскому инженерному гению, наконец, приписать себе изобретение того, что мы все привыкли называть «дизельным» двигателем. Это не дизельный двигатель, это двигатель Хорнсби-Акройда. И в целом Герберт Акройд Стюарт был гением инженера, легко занимающим место рядом с сэром Фрэнком Уиттлом, Исамбардом Кингдомом Брюнелем, Джорджем и Робертом Стивенсонами и другими подобными гигантами в Зале славы британских технологий. Пришло время признать его вклад в общество.
В реальной истории «дизеля» есть довольно ироничная сноска. Первые два серийных двигателя, 101 и 102, работали на заводе Great Brickhill Water Works до 1923 года, когда № 101 был куплен торговцем лесом из Блетчли. В 1939 году он был возвращен Хорнсби для реставрации, а затем сохранен как музейный экспонат. Он хранился у входа в отдел исследований и разработок Ruston-Paxman Diesels в Линкольне. Но поскольку дело Растона-Паксмана перешло к немецкой компании M.A.N. В настоящее время считается, что группа была отправлена в Германию, по иронии судьбы, в дом Рудольфа Дизеля, который ложно утверждал, что изобрел этот тип двигателя. Думаю, Герберт Акройд Стюарт одобрил бы это!
Кит Рэй
Вас также может заинтересовать:
Поиски достопочтенной миссис Виктор Брюс большей лошадиной силы
Максимальная скорость — правда или ложь? Проверка заявлений автопроизводителей
Автомобили, которые мы любили в 1950-х годах
№ 1435: Рудольф Дизель
№ 1435: РУДОЛЬФ ДИЗЕЛЬ
Джон Х. Линхард
Щелкните здесь для прослушивания аудио эпизода 1435.
Сегодня познакомьтесь с Рудольфом Дизелем. Университет Инженерный колледж Хьюстона представляет это сериал о машинах, которые делают наши цивилизация управляется, и люди, чья изобретательность создал их.
Историк Линвуд Брайант пишет о Рудольфе Дизеле. Дизель считал себя научный гений и Джеймс Уатт позднего девятнадцатый век. Он был тщеславен, сверхчувствителен и немного параноик. Он не завоевал сердца другие производители двигателей.
В 1912 году, через двадцать лет после того, как Дизель задумал свой двигатель, четыре человека написали книги о нем разработка. Дизель написал один и люди Минимизировать свои претензии написали остальные трое. семена спора, утверждает Брайант, были посеяны в Традиционный взгляд Дизеля на изобретение — что устройство сначала изобретается, затем разрабатывается и наконец улучшено, все в линейной последовательности. Дизель оставил четкие записи о том, что он сделал. Между 1890 и 1893 году он определенно изобрел двигатель, используя свой знание термодинамики. Идея сжигания топливо медленно и при более высоких давлениях, безусловно, его.
Дизель также работал с 1893 по 1897 год в Аугсбургский машиностроительный завод разрабатывает работающий двигатель. За это время ему пришлось сделать гораздо больше теоретические работы и изобретения. По его мнению, он был до сих пор изобретаю двигатель. Люди за пределами процесс видел все это как развитие — грязную работу должен пройти каждый, чтобы сделать хорошо идею в работоспособное оборудование. После 1897 г. Дизель решил, что с ним покончено, и обратился к продвижению двигатель. Но он был еще удручающе не готов к магазин. Потребовалось еще одиннадцать лет улучшение. Тем временем Дизель работал над собой. нервный срыв, продвигающий еще не готовый двигатель.
Дизель рассматривал свои собственные разработки как продолжение изобретательского процесса (поскольку он наверняка было ). Но он рассмотрел все новшества необходимо, чтобы двигатель имел коммерческий успех как не более чем зачистка меньших умов. Он раздражал других конструкторов двигателей, насмехаясь над их работа. Он не понял, что заставило его жизнеспособных двигателей на рынке было много по-настоящему изобретательское мышление очень хороших инженеров.
Дизеля сильно беспокоила критика его роли. при создании двигателя, а в 1913 году он исчез с корабля в Англию. Его тело нашли через десять дней потом. Его смерть вызвала все виды зловещих рассказы о заговорах с целью продажи секретов британцам. Однако совершенно очевидно, что он совершил самоубийство.
У меня есть старая книга о дизельных двигателях, впервые опубликованная в 1912 г. с введением Дизеля. В 4-м издания английский автор с сожалением отмечает, что Dr. Дружба Дизеля «ценилась больше, чем он думал». Во вступлении Дизель говорит, что он «завершил строительство первого коммерчески успешного мотор» в 1897 году. Затем он высокомерно утверждает, что немногие заводы достаточно хороши, чтобы производить его двигатели. .. что второстепенным производителям не стоит даже пытаться.
Тем не менее, нельзя отрицать, что Дизель был провидцем. Он признает, например, что его двигатель кажется, что угрожает угольной промышленности Англии. Но, добавляет он, мы скоро добудем наше дизельное топливо. из каменноугольной смолы. Теперь мы знаем, как это сделать. мы не сделать много дизельного топлива из каменноугольной смолы сегодня, но мы знаем, как это сделать — в любое время, когда мы захотим.
Я Джон Линхард из Хьюстонского университета. где нас интересует, как изобретательные умы Работа.
(Музыкальная тема)
Брайант Л. , Разработка дизельного двигателя. Технология и культура , Vol. 17, № 3, 19 октября76, стр. 432-446.
Chalkley, AP, Дизельные двигатели для наземных и Морские работы (с вводной главой, написанной покойный доктор Рудольф Дизель). Нью-Йорк: Д. Ван Компания Ностранд, 1917 год.
Это сильно переработанная версия старого Эпизода 64.
От Дизельные двигатели для наземных и морские работы , 1917 г.
Одноцилиндровый дизельный двигатель мощностью 80 л.с.
Предыдущий Эпизод | Поиск эпизодов | Индекс | Дом | Далее Эпизод
История дизельного двигателя
9 декабря 2019 г.
Дизельный двигатель имеет богатую и легендарную историю. Хотя вы можете знать или не знать имя Рудольфа Дизеля, вы, вероятно, знакомы с его одноименным изобретением. С 1900-х годов и по сегодняшний день дизельные двигатели были необходимы во многих отраслях промышленности и обеспечивали повышенную топливную экономичность в различных областях применения. То, что началось как увлечение, превратилось в одно из самых важных инженерных достижений промышленной революции.
Рудольф Дизель и изобретение дизельного двигателя
Рудольф Дизель — немецкий инженер, наиболее известный как изобретатель дизельного двигателя. Он родился в Париже, Франция, в 1858 году, переехал в Лондон, Англия, в 1870 году, а затем перебрался в Германию для получения образования и дальнейшей работы. Дизель учился в Мюнхенском политехническом институте и после его окончания начал свою карьеру инженером-теплотехником.
До того, как Рудольф Дизель стал отцом дизельного двигателя, он работал в компании Linde Ice Machine Company инженером-холодильником. Впечатляющий послужной список студента заставил его выделиться перед Карлом фон Линде, который нанял дизель в своем парижском офисе в 1880 году. Имея стабильную работу и страсть к изобретениям, Дизель проводил свободное время, разрабатывая двигатель, который был бы более эффективным, чем дизель. паровые модели, самый популярный промышленный источник энергии в то время.
В 1892 году, теперь работая в фирме Линде в Берлине, Дизель закончил свой проект и получил немецкий патент на разработку, который он получил год спустя. После того, как патент был одобрен, он опубликовал свою письменную работу под названием «Теория и конструкция рационального теплового двигателя» — эссе, в котором описывается его двигатель. В течение следующих нескольких лет с помощью крупных немецких производителей он создал серию моделей двигателей. В 1897 году Дизель провел свои первые успешные испытания, которые положили начало его славе в двигателестроении.
Бурный путь к успеху дизельного двигателя
Несмотря на то, что дизельный двигатель был невероятным изобретением, в его истории было много беспорядков, главным образом вокруг самого Дизеля. С момента создания движка и до момента, когда он добился большого успеха, на его создание и развитие повлияло множество событий.
Спустя годы после того, как Дизель получил патент на свое изобретение, он начал строить модели и проводить на них испытания. Как и в большинстве экспериментальных запусков, Дизелю потребовалось несколько тестов, чтобы, наконец, прийти к тому, который стал новым отраслевым стандартом. Ему также пришлось попробовать разные виды топлива.
Когда начались испытания зажигания, Дизель работал на бензине. В какой-то момент он экспериментировал с идеей двигателя внутреннего сгорания, работающего на аммиаке, с использованием паров и пара. При испытании модели аммиака она взорвалась, чуть не убив Дизеля. Ему потребовалось много месяцев, чтобы восстановиться, но он вернулся с той же страстью к поиску рабочей конфигурации. Первый дизельный двигатель работал на арахисовом масле, демонстрируя ценную концепцию биотоплива.
Кроме того, Дизель был не единственным изобретателем, работавшим над усовершенствованием двигателя. До его модели существовала ранняя версия, называемая двигателем с горячей лампой. В 1890, Герберт Акройд Стюарт и Ричард Хорнсби запатентовали свой двигатель на мазуте с парафиновым маслом в качестве топлива. В то время как испытания двигателя Дизеля были сосредоточены на использовании сжатия в качестве источника воспламенения, Стюарт и Хорнсби уже разработали прототип двигателя с высокой степенью сжатия. Однако версия Дизеля была легко адаптируемой и имела ряд преимуществ, сделавших ее более популярной.
Одним из самых противоречивых событий, связанных с Дизелем, стала его загадочная и безвременная смерть. 29 сентября, 19 сентября13 марта он направлялся в Лондон на борту парохода «Дрезден». В какой-то момент во время путешествия он исчез. Через десять дней его тело нашли плавающим в воде. Некоторые источники утверждают, что это могло быть самоубийство, в то время как другие предполагают, что могло быть несколько отраслей с мотивом покончить с Дизелем.
Во-первых, к 1913 году Дизель был в долгах, но еще не мог извлечь выгоду из своего изобретения. Над Европой нависла война, и по мере ее приближения дизельный двигатель использовался для питания некоторых французских подводных лодок. Считалось, что, нуждаясь в деньгах, Дизель, возможно, собирался продать патенты на двигатели британцам, и что его из-за этого выбросили за борт. Другая теория состоит в том, что за ним охотились компании, занимающиеся сырой нефтью, поскольку он продемонстрировал возможность работы двигателей на арахисовом масле, что серьезно повлияло бы на продажи.
Смерть Дизеля остается загадкой, и есть много тех, кто считает, что это была нечестная игра. Несмотря на его смерть, двигатель Дизеля продолжал жить и продолжал менять отрасль к тому, что мы знаем сегодня.
Как дизельный двигатель изменил мир
Когда Дизель был еще студентом, обществу был нужен компактный и эффективный двигатель. Лошади по-прежнему были основным средством передвижения по улицам, а поезда приводились в движение паровыми двигателями. Люди активно искали способ заменить лошадь, так как она была относительно ненадежной и нечистоплотной. Инженеры разрабатывали автомобили с паровым двигателем и работали над двигателем внутреннего сгорания, но оба они были неэффективными, способными преобразовывать в энергию только около 10 % тепла.
Дизель был заинтригован теорией о том, что двигатели потенциально могут преобразовывать от 75% до 100% внутреннего сгорания. Итак, когда он начал создавать дизельный двигатель, он поставил перед собой цель обеспечить гораздо более высокий уровень эффективности. Его первая рабочая модель была эффективна примерно на 25%, что было намного ниже его цели, но более чем в два раза превышало количество альтернатив. Дизельный двигатель был революционным с точки зрения эффективности, хотя ранние модели нуждались в доработке над надежностью.
По мере того, как Дизель продолжал совершенствовать свой двигатель, появилось больше преимуществ. Во-первых, двигатели могли работать на более тяжелом топливе, чем бензин, который дешевле и легче очищается. Взрывы были проблемой с бензином, который выделяет пары, но дизель производит меньше, что снижает вероятность взрыва.
С началом промышленной революции и началом войны в начале 1900-х годов дизельные двигатели стали неотъемлемой частью транспорта. Мало того, что они были гораздо более жизнеспособными вариантами для автомобилей, они также были необходимы для подводной войны. Инженеры начали развивать его идеи, улучшать их и производить для коммерческого использования. После истечения срока действия патента дизельные двигатели стали основной частью многих отраслей промышленности, от поездов и транспорта до морских судов.
Дизельный двигатель, каким мы его знаем сегодня
Современные дизельные двигатели усовершенствованы по сравнению с оригинальной конструкцией Рудольфа Дизеля, но они по-прежнему основаны на той же концепции. Благодаря достижениям на протяжении многих лет, сегодняшние дизельные двигатели с воспламенением от сжатия необходимы во многих отраслях промышленности, и многие из них имеют коэффициент преобразования от 43% до 44%.
Наряду с более высокими показателями эффективности и увеличением производственных усилий инженеры сосредоточили внимание на выбросах дизельных двигателей. Некоторые из последних разработок направлены на снижение количества парниковых газов, которые они производят. Чистые дизельные двигатели помогают улучшить качество воздуха, снизить выбросы до нуля и даже повысить эффективность.
Несмотря на то, что Рудольф Дизель был немецким изобретателем и начал разработку двигателя в Европе, дизельная инженерия является огромным источником рабочих мест в Америке. По всему миру расположены известные производители, но в США поддерживается около 1,25 миллиона рабочих мест, связанных с производством, разработкой, обслуживанием и топливом дизельного топлива. Только в 2017 году американские производители выпустили около 900 000 дизельных двигателей различного назначения.
Для надежных деталей дизельных двигателей Trust Diesel Pro Power
При надлежащем техническом обслуживании и наличии надежного дилера вы сможете обеспечить бесперебойную работу своих дизельных двигателей на долгие годы. Diesel Pro Power — ваш универсальный магазин высококачественного оборудования по доступным ценам. У вас будет доступ к деталям двигателей Detroit Diesel и Cummins, деталям морских трансмиссий Twin Disc и Allison и многому другому на нашем удобном в использовании сайте. Мы поможем вашим морским судам и промышленному оборудованию работать бесперебойно, эффективно и надежно.
Чтобы узнать больше о наших услугах и продуктах, свяжитесь с нами, просмотрите наши списки запчастей для дизельных двигателей или ознакомьтесь с нашими полезными ресурсами.
Краткая хронология дизельного двигателя | AKMI Corporation
Хронология дизельного двигателя имеет долгую историю.
Большинство современных автомобилей работают на неэтилированном бензине.
Но большинство грузовиков, которые отвечают за перемещение грузов/продуктов из пункта А в пункт Б, оснащены дизельными двигателями в основе транспортного средства.
Если вы хотите узнать временную шкалу дизельных двигателей , вы должны сначала узнать создателя этих двигателей.
Его звали Рудольф Дизель.
Кто изобрел первый дизельный двигатель?
Рудольф Дизель родился в Париже, городе, куда его семья эмигрировала из Германии.
Он учился в Англии и впоследствии получил диплом инженера в Политехническом институте Мюнхена ,
, где он был учеником изобретателя холодильника Карла фон Линде, в компании которого он позже работал сотрудником.
Из 189С 3 по 1897 год он работал в немецкой группе Krupp, а именно в престижной фирме
MAN AG , которая в то время уже занималась производством двигателей.
Рудольф Дизель считал себя социальным теоретиком.
Он написал работу, в которой собрал свое видение компании Solidarismus. Однако его вклад в эту область не имел большого значения.
В ночь с 29 на 30 сентября, когда он находился на борту корабля из Антверпена в Англию, пропал.
Никто точно не знает, что произошло:
только то, что через несколько дней береговая охрана нашла его тело бездыханным.
Было много предположений о возможной причине его смерти:
самоубийство, так как по некоторым данным он был банкротом;
несчастный случай на палубе из-за головокружения, вызванного частыми головными болями,
и даже убийство в экономических интересах, так как его двигатель, не требующий сжигания угля, сильно ударил по промышленникам этой отрасли.
Когда был изобретен первый дизельный двигатель
Дизель-2 В свободное время Дизель работал над разработкой двигателя, который был более эффективным, чем те, которые существовали в то время,
который требовал внешней подачи зажигания на внутренняя смесь воздуха и топлива.
Дизель воспламеняется внутренним образом:
сжимая воздух внутри цилиндра и нагревая его таким образом, что топливо,
вступающее в контакт с воздухом непосредственно перед окончанием периода сжатия, самовоспламеняется.
В 1892 году он завершил свой проект и через год получил патент на двигатель, носящий его имя.
Их вкладом были огромные преимущества: меньшие и легкие двигатели, чем существующие до настоящего времени,
независимо от того, что они не требовали использования дополнительного источника топлива для воспламенения.
Кроме того, его двигатель работал с теоретическим КПД 75% по сравнению с 10%, достигаемыми традиционными паровыми двигателями, что снизило затраты.
Компания Diesel быстро заработала много денег на своем патенте:
Промышленность сразу же использовала его двигатель для приведения в действие автомобилей, грузовиков и кораблей, электрических труб, электростанций и т. д.
Современные дизельные двигатели по-прежнему основаны главным образом на их оригинальное изобретение.
Вот некоторые примечательные моменты хронологии дизельного двигателя:
29 октября 1897 г. Рудольф получает патент на наддув дизельного двигателя»
1899 Хьюго Гульднер построил первый двухтактный дизельный двигатель
1903 Спущены на воду два первых «Дизельных» корабля.
1909 Компания Prosper L’Orange подает заявку на патент на «впрыск в камеру предварительного сгорания»
1912 В Швейцарии используется первый локомотив с дизельным двигателем.
1913 Коммерческие суда и подводные лодки ВМС США начали использовать дизельные двигатели.
1929 На дорогах появился первый легковой автомобиль с дизельным двигателем.
1938 General Motors формирует «GM Diesel Division», которое позже становится Detroit Diesel.
1946 Клесси Камминс получает патент на «устройство подачи и впрыска топлива для двигателей, работающих на жидком топливе», которое включает в себя отдельное устройство создания давления и устройство синхронизации впрыска.
1962-65 Производственная компания Jacobs разработала/изготовила «Дизельную компрессионную тормозную систему».
1976 В Цюрихе начинается разработка системы впрыска Common Rail.
1979 Daimler-Benz производит первые легковые автомобили с «дизельным двигателем с турбонаддувом».
Сегодня более 95% всех больших большегрузных автомобилей используют дизельный двигатель, как и большинство грузовиков средней грузоподъемности.
Дизельные двигатели также используются во многих различных областях
– автономные генераторы, морские установки, локомотивостроение и строительная промышленность, и это лишь некоторые из них.
Если вы ищете надежного поставщика запчастей для дизельных двигателей, вы можете связаться с нами или посетить нашу страницу запчастей и найти то, что вам нужно.
Кроме того, если у вас есть номер детали, вы можете выполнить поиск детали с помощью кнопки «Поиск деталей» в верхней части веб-сайта.
Жизнь революционизирует топливо, умирает, порождая теории заговора
Рудольф Дизель (Источник: Commons Wikimedia)
Поделиться:
ДЖАКАРТА. 29 сентября 1913 года изобретатель дизельного двигателя Рудольф Дизель пропал без вести на пароходе «Дрезден» во время путешествия из Антверпена в Бельгии в Харвич, Англия. 10 октября с парохода бельгийский моряк увидел плавающее в воде тело. Следствие идентифицировало тело как Дизеля. Теории заговора прикрывают эту смерть.
Официально Дизель был объявлен самоубийством. Однако многие люди считают, что Дизеля убили. Дизель — немецкий инженер, изобретатель дизельного двигателя. Открытие было сделано в эпоху промышленной революции. Дизель живет в движении. Выросший во Франции, Дизель переехал в Англию во время французской и немецкой войн. После войны Дизель вернулся в Германию, чтобы изучить конструкцию двигателя.
В 1880-х годах все самые значительные открытия были связаны с паром. Паровые двигатели используют много угля. Они очень дороги и далеки от эффективности. Крупные компании могут себе это позволить. Между тем малые предприятия изо всех сил стараются не отставать от этих технологических разработок.
Запустив BBC , вторник, 29 сентября, Дизель обнаружил, что может сделать двигатель внутреннего сгорания меньшего размера, который будет превращать все тепло в работу. Все эти выводы основаны на изученной им термодинамической теории. Машина оказалась революционной и стала важным прорывом между паровыми двигателями и конными повозками, которые широко использовались на протяжении 19 века.
Дизель запатентовал конструкцию двигателя 28 февраля 1892 года. В следующем году Дизель описал конструкцию в статье под названием Теория и конструкция рациональных тепловых двигателей для замены паровых двигателей и современных двигателей внутреннего сгорания . Свое изобретение он назвал «двигателем с воспламенением от сжатия», который мог сжигать любое топливо.
Изобретение дизельного двигателя
Прототипы, которые Дизель делал в то время, использовали арахисовое масло или растительное масло, где процесс не требовал системы зажигания. Двигатель запускается путем подачи топлива в цилиндр, наполненный воздухом, сжатым до очень высокого давления.
Процесс вызывает тепловую реакцию. Очень горячо. И такой двигатель, сказал Дизель, будет очень эффективным. По его оценке, согласно моделированию, его двигатель может достигать КПД до 75 процентов по сравнению с паровым двигателем той эпохи, который в среднем потреблял более 90 процентов энергии топлива.
Дизель был прав, несмотря на то, что созданный им двигатель смог сэкономить только 26 процентов. Ниже ожидаемого. Но этот показатель все же намного лучше, чем у других широко используемых машин.
Дизельное топливо (Florian Rieder/Unsplash)
[/read_more]
К сожалению ранние версии дизельного двигателя считались менее надежными. Многие клиенты просили вернуть деньги. Это поставило Дизеля в финансовую яму, которой он не мог избежать.
Когда-то Дизель добился наибольшего успеха в военном мире. Более тяжелый материал дизельного двигателя считается подходящим для использования в военных целях из-за отсутствия возможности взрыва. В 1904 году французская армия начала использовать дизельные двигатели для своих подводных лодок.
К 1912 году во всем мире эксплуатировалось более 70 000 дизельных двигателей. В основном на заводах и генераторах. Наконец, дизельные двигатели произвели революцию в железнодорожной отрасли. После Второй мировой войны грузовики и автобусы также начали использовать дизельные двигатели, которые позволяли перевозить тяжелые грузы с экономией топлива.
На момент своей смерти Дизель направлялся в Англию, чтобы принять участие в закладке фундамента завода по производству дизельных двигателей. В этой поездке Дизель встретился с британским флотом. Они говорят об установке на свои подлодки дизелей.
Появились различные теории заговора относительно его смерти. «Изобретатель, выброшенный за борт, чтобы прекратить продажу патентов британскому правительству» был одним из заголовков. Другие подозревают, что Дизеля убил крупный нефтяной предприниматель. В другом отчете сообщается, что Дизель покончил жизнь самоубийством, потому что понес убытки. Но тайна, возможно, никогда не будет разгадана.
Потребность собрать самостоятельно гидромотор для минитрактора обусловлена экономией денег, а также повышением производительности подобного агрегата. Этот процесс не представляет большой сложности, поэтому даже любитель может сконструировать хороший гидропривод своими руками.
Содержание:
Как сделать гидравлику
Выбор, а также закупка деталей
Как установить
Преимущества
Как сделать гидравлику
Использование на минитракторе подобного механизма позволяет получить целый ряд преимуществ. Но самое важно -что он обеспечивает стабильное функционирование дополнительных элементов.
Самостоятельный сбор подобной конструкции очень прост, важно иметь достаточный уровень технических знаний, а также четко придерживаться схемы либо чертежей. Для сбора подобного приспособления требуется подготовить ряд инструментов и деталей. Сама последовательность работ в этом случае выглядит следующим образом:
Сначала создаются чертежи будущей конструкции.
Проводится приобретение всех требуемых деталей.
Осуществляется их установка, а также монтаж самой гидравлики.
После этого калибруются детали, а также проверяется работоспособность конструкции вместе с трансмиссией.
Самодельный минитрактор
По своей схеме гидравлика на минитрактор своими руками состоит из следующих элементов:
Гидробак, куда заливается масло.
Силовая установка.
Гидронасос, а также распределитель.
Соединительные шланги.
Специальные гидромоторы, а также поршни.
Иногда для дополнения монтируют различные фильтры, изменяющие показатели давления и иные данные. Это позволяет предотвратить возможное загрязнение насоса, а также силовой установки от загрязнения. В процессе составления схемы будущей конструкции важно учитывать:
Гидронасос требуется размещать под баком. Это позволит маслу под силой тяжести поступать к нему, что снижает проблемы у гидравлической системы в процессе запуска.
Для корректного функционирования механизма продолжительное время важно предварительно провести расчет мощности всех вместе взятых элементов в агрегате. Именно учитывая эти данные, должен выбираться сам гидронасос. Когда мощности одного не хватает, требуется дополнительная установка вспомогательного элемента. Последний будет начинать работать при достижении предельных нагрузок в системе.
Для обеспечения продолжительной и безотказной работы агрегата должны быть установлены датчики, измеряющие уровень давления в системе, а также фильтры, предназначенные для очистки масла.
С целью выполнения жидкостью в системе своей роли, важно, чтобы она постоянно была в движении. Подобную функцию выполняет гидронасос, осуществляющий перегон масла по всей системе. Силовая установка, подключенная к нему, передает крутящий момент, за счет чего приводит в действие механизм обмена жидкости. Сам насос подключается к распределителю. Исходя из положения, в котором находится рычаг, происходит возврат масла в бак или же оно идет в другом направлении к гидромотору либо поршням.
В результате из-за высокой плотности подобной жидкости, она позволяет осуществлять тяжелые тяговые движения. В виде двигателя для подобного агрегата применяются разные варианты, от электрического, до дизельного.
Важным условием является необходимость обеспечивать достаточную мощность для работоспособности гидронасоса для минитрактора.
Выбор, а также закупка деталей
Необходимость подобной системы обусловлена упрощением функционирования поршней, а также более легкого передвижения агрегата. Чтобы в процессе обработки грунта не появлялось проблем, применяются гидравлическая система, ведь сам минитрактор обладает незначительными тяговыми свойствами. В результате требуется закупить нужные элементы, провести доработку конструкции, а после собрать устройство. Купить элементы конструкции можно по отдельности либо уже в комплексе. Важно чтобы для каждой группы поршней был свой рычаг. Для небольших агрегатов достаточно 3 рычагов:
На торможение.
Для контроля рамы.
Для запуска гидромоторов.
Схема установки гидромотора
В продвинутых моделях применяются распределители, оборудованные дополнительным функционалом. Однако цена на такие варианты существенно выше классических изделий. Подбор приобретаемого гидронасоса осуществляется исходя из следующих параметров:
Уровень давления, который необходим для запуска силовой установки. При недостаточности такового, гидромотор просто не начнет работать.
Скорость перекачки, измеряющаяся в л/мин. Определяет с какой скоростью будут функционировать поршни, а также моторы.
Как установить
Когда все комплектующие куплены, остается собрать минитрактор, в процессе чего подключить все элементы. Для этого двигатель требуется подключить к приобретенному гидронасосу. Дальше от него трубки подключаются к распределителю, после которого непосредственно к оборудованию в виде поршней, моторов, а также гидробаку, соединенного с насосом. При этом между баком, а также насосом требуется поставить фильтры, необходимые для очистки масла.
По завершении монтажа должна проводиться проверка всех систем. В случае выявления проблем в работе, изучаются все шланги на целостность, а также герметичность соединений. Когда все хорошо, агрегат тестируется в процессе пробной поездки. В это время проводится коррекция функционирования гидравлики руля, а также движения, при наличии отклонений. Следует исключить плавающую рулевую систему.
Преимущества
Разобравшись, как сделать гидравлику на минитрактор своими руками, стоит рассмотреть основные преимущества, которые приносят подобные самодельные устройства. К положительным свойствам относят:
Возможность использовать навесное оборудование.
В процессе создания схемы будущего агрегата, она может дополняться иными устройствами.
Повышается управляемость, а также возможность её подогнать «под себя».
Главным недостатком считается трата времени, которое требуется для создания подобной конструкции. Собрав самостоятельно гидравлику для небольшого минитрактора, можно существенно повысить его работоспособность, а также упростить управление им. Важно четко придерживаться чертежей, приобретать качественные детали и не допускать неточностей.
Читайте еще:
Ремонт гидромотора своими руками делать не стоит
07 июня 2019
Почему ремонт гидромотора своими руками делать не стоит?
Есть очень хорошая поговорка на этот счёт – «Если очень хочется, то можно».
Ремонт гидромотора – это трудоёмкий и достаточно грязный процесс, потому-что есть смазка, которая в процессе эксплуатации чище не становится, и сама техника работает в условиях пыли и грязи. Поэтому производя ремонт своими силами стоит позаботится о помещении, необходимых инструментах и столе, на котором вы будете осуществлять ремонт.
Ниже мы расскажем о причинах, по которым ремонт на наш субъективный взгляд и опыт лучше не делать самому, а доверить этот сложный технический процесс надежной компании и проверенным, опытным специалистам. Конечно окончательное решение или выбор всегда остаётся за вами.
6 причин почему хочется сделать ремонт гидромотора самому
Начнём с шести главных причин на наш взгляд подталкивающих людей на такой ответственный шаг, сразу оговоримся, что ремонт осуществляет не профессиональный сотрудник-мастер своего дела, хотя даже и у мастеров случаются проколы в работе, а любитель или начинающий человек:
1. Кажущаяся экономия денежных средств
Все мы с вами любим экономить, у кого-то просто не хватает средств на ремонт, кто-то хочет стать еще более богатым за счёт поручения ремонта одному из сотрудников, не обладающих особыми знаниями предметной области или смежных специальностей. Да вероятность того что всё получится есть, но мало кто задумывается об убытках, которые имеют место быть в большинстве случаев, особенно когда тот, кто производит ремонт не обладает достаточным опытом.
Как известно «скупой платит дважды», как говаривал один миллионер я не настолько богат, чтобы покупать дешевые вещи, думаем это можно отнести и к ремонту. Ведь после качественно сделанного ремонта вещь или товар могут еще проработать не чуть не меньше, а в некоторых случаях бывало и больше заявленного производителем срока эксплуатации.
2. Нет доверия к исполнителю
Многие уже обжигались на всех этих лозунгах и рекламе начиная с начала 90-х, где гарантируют высокое качество и сервис оказываемых услуг, но по факту в ряде случаев приходится переделывать или покупать новое.
3. Мнимая экономия времени
Казалось бы, можно сэкономить на поиске того, кто сделает ремонт, отправке и получении, возможно ко всему сами сделаете быстрее, потому-то не придется ждать очереди, это лучшее разворачивание событий. Теперь с чем вы можете столкнуться на пути к цели, нужно изучить инструкцию или просмотреть не одно видео как это делают другие, что-то может отличаться и придется думать, как это сделать самому, на изучение можно потратить не один час и даже вечер. Нужно обладать маломальскими навыками хорошо держать инструмент в руках, возможно понадобиться помощь другого, а что, если что-то сломалось в ходе ремонта, и нужно будет искать запчасть. Конечно мы не говорим, что нужно сидеть сложа руки, возможно и стоит попробовать.
4. Банальная человеческая лень
Просто не хочется что-то искать в интернете, кому-то звонить, куда-то ехать и еще много разных не хочу. Быстрее сделать самому на скорую руку. Как говорил герой одного советского м/ф «и так сойдёт».
5. Непреодолимый интерес к изучению
Все мы с вами изучаем это мир в разных формах его проявления и по интересам, кто-то как работает и устроен атом, другой любить делать плюшки, любознательность присуща каждому из нас, она двигатель прогресса. А почему бы собственно не попробовать отремонтировать что-то, интересно ведь, что получится.
6. Мастерство джедая
Я смогу сделать лучше, или ну чем я хуже, а действительно, возможно у вас получится даже лучше, единственный вопрос в эффективности, т. е. конечном счёте нашем самом главном мериле — времени. Всегда лучше спросить себя готов ли я просидеть возможно не один день решая эту задачу? И в зависимости от принятого решения двигаться дальше.
6 причин почему этого делать не стоит, если отсутствуют
Наши личные доводы почему этого лучше избежать и доверить исполнение услуги ремонта гидромотора опытным специалистам, например, компании «машремком» — обычно говорят номер один в какой-то области, но бы будем скромнее и скажем про себя – компании номер два в области продаж и ремонта гидромашин.
1. Наличие опыта у мастера
Один из самых главных критериев мастерства любого работника – это не гора перечитанной литературы, а непосредственный опыт за исполнением процесса какой-то работы. С помощью которого техник, специалист без особого труда сможет правильно и грамотно произвести местами очень сложный и трудоёмкий ремонт.
2. Запчасти в собственном распоряжении
Как мы говорили чуть выше, предположим при демонтаже или разборе блока гидромотора случайно было что-то повреждено, второй такой детали под рукой уже нет, теперь нужно будет покупать бу или заказывать и ждать новую, а когда появляется срочность терять время и деньги. Другое дело, когда можно заменить тем, что есть в распоряжении.
3. Необходимый инструмент
Наличие подходящего инструмента очень облегчает и ускоряет процесс ремонта в разы. Как известно даже обычная домохозяйка при наличии хорошего гаечного ключа способна поменять кран в ванной комнате.
4. Помещение
Не маловажным будет сказать об отдельном просторном, светлом и хорошо проветриваемом помещении для осуществления ремонта, так как это трудоемкий процесс, который может не ограничится одним днём и нужно будет оставить до следующего раза, а еще это достаточно «грязный» процесс, так как смазочные материалы в процессе эксплуатации чище не становятся, да и запах оставляет желать лучшего. Из плюсов ещё можно добавить, что вас никто и ничто не отвлекает, можно полность сосредоточиться и погрузиться в процесс ремонта.
5. Отладочный стенд
После завершения ремонта гидромотора его в обязательном порядке необходимо проверить по ряду параметров, которые позволяет сделать отладочный стенд. Кончено вы можете всё сделать сами, а после этого отвезти его на проверку в компанию, придётся дополнительно оплатить эти услуги. Возможно, что, то на то и выйдет, тогда не проще сразу отдать мотор в ремонт?
6. Огромное желание
Наверно это самое главное в любой работе не только при ремонте гидромотора, но и в любом другом труде, без желания либо не получится, любо получится, но не так хорошо, как могло бы быть на самом деле.
Подведём итоги
Итак, чаша весов получалась равновесной, и вам решать, что выбирать, но какой бы путь вы не выбрали или какое бы решение не приняли мы искренне желаем вам удачи, пусть у вас всё получится и не просто, а именно так как вы и задумывали изначально.
На этом у нас, пожалуй, всё, ещё раз успехов, от себя хотим добавить, те плюсы, которые вы получите, обращаясь в нашу компанию за услугой ремонта гидромотора:
Плюсы нашей компании
Какие выгоды вас ожидают при обращении к нам?!
1. Реальная экономия денежных средств
Все возможные расходы, например, наш мастер что-то случайно сломал, или что-то в процессе ремонта пошло не так мы берем на себя. Держим руку на пульсе, стараемся предоставить самые низкие цены на товары и услуги.
2. Качество оказываемых услуг
У нас есть четкий регламент хода выполнения ремонта, устанавливаем только те запчасти, которые соответствуют ГОСТ. Все сотрудники имеют профильное образование, опытные специалисты и мастера своего дела.
3. Экономия сил и времени
Вам не нужно сидеть и ломать голову, где найти необходимый аналог мотора или насоса, как отремонтировать быстро и качественно, кому поручить ремонт из собственного штата сотрудников, если нужна только запчасть где её купить, какая будет более качественная.
Всё это мы берём на себя, вам нужно лишь взять телефон и позвонить нам. Об остальном мы позаботимся сами и известим вас о диагностики и ходе ремонта, подберём оптимальный вариант по срокам и бюджету.
4. Гарантии
На всё поставляемое оборудование мы предоставляем гарантии, сертификаты соответствия ГОСТ и проверки оборудования от производителя, а также на все оказываемые нами виды услуг.
5. Соблюдение сроков
Мы очень хорошо понимаем, как вам важно быстро получить новый товар или услугу, поэтому мы каждый день систематически и непрерывно совершенствуем свою логистику и технический процесс чтобы сократить время на поставку и ремонт оборудования гарантируя соблюдение указанных сроков. У нас есть подменный фонд, много запчастей в наличии, если мы что-то не успеваем сами, есть проверенные подрядные организации с которыми давно работаем. В общем стараемся сделать так чтобы не было никаких простоев в рабочем процессе.
6. Снимаете с себя ответственность
Вам не нужно отчитываться перед начальством о ходе ремонта или поставке оборудования, нет нужды переживать за получение товара ненадлежащего качества или некачественно оказанной услуги, что вас могут «кинуть», вы всё это можете переложить на нас и быть спокойными. Мы работаем честно. Обо всех изменениях в заказе, ходе ремонта и тд, мы всегда оповещаем и уточняем у заказчика, вы сами можете в любой момент позвонить и уточнить интересующую вас информацию. Всё прозрачно, открыто и просто.
7. Консультации
Для всех наших клиентов мы предоставляем консультации абсолютно бесплатно, вы всегда сможете получить исчерпывающий ответ доброжелательного продавца-консультанта.
8. Сервисное обслуживание
Заключаем договора на сервисное обслуживание спецтехники и оборудования, плановые проверки и ремонты.
9. Приобретаете надёжного партнёра
На кого можно положиться и довериться, что в наше время встречается крайне редко.
Звоните, пишите, спрашивайте.
Гидромотор: устройство, назначение, принцип работы
Гидравлические механизмы с древнейших времен применяются человечеством в решении различных хозяйственно-инженерных задач. Использование энергии потоков жидкости и давления актуально и в наши дни. Стандартное устройство гидромотора рассчитывается на трансляцию преобразованной энергии в усилие, действующее на рабочее звено. Сама схема организации этого процесса и технико-конструкционные нюансы исполнения агрегата имеют немало отличий от привычных электродвигателей, что отражается как в плюсах, так и в минусах гидравлических систем.
Устройство механизма
Конструкция гидромотора основывается на корпусе, функциональных узлах и каналах для перемещения потоков жидкости. Корпус обычно монтируется на опорных стойках или фиксируется через замковые устройства с возможностями поворота. Основным рабочим элементом является блок цилиндров, где размещается группа поршней, совершающих возвратно-поступательные движения. Для обеспечения стабильности работы этого блока в устройстве гидромотора предусматривается система постоянного прижима к распределительному диску. Данная функция выполняется пружиной с действующим давлением от рабочей среды. Рабочий вал, связывающий гидромотор с выходным органом управления, реализуется в виде шлицевого или шпоночного узла. В качестве элементов комплектации к валу могут подключаться антикавитационные и предохранительные клапаны. Отдельный канал с клапаном обеспечивает отвод жидкости, а в замкнутых системах предусматриваются специальные контуры для промывки и обмена рабочих сред.
Вывод
Существует множество типов и конструкций гидравлических моторов, причем основная часть типов — имеют аналог в конструкции с гидравлическими насосами.
Гидравлический мотор – это специальное устройство, которое необходимо для того чтобы энергия жидкости была преобразована в мех. энергию, и после этого процесса он еще должен воздействовать на входной вал. А вал действует на работу всей машины и выполняет разные технологические функции. Этот небольшой механизм способен выполнять много преобразований и обладает хорошим эксплуатационным свойством.
Гидромоторы используются повсеместно, а именно, в сельском хозяйстве, нефтяной и газовой промышленности, авиа-летной сфере и во многих других. Гидравлические моторы бывают разнообразны, каждый тип имеет свои достоинства, а также недостатки.
Выбор того или иного гидравлического мотора основывается на их основных харектеристиках и конструкции. В современном мире где идет борьба за улучшение экологической обстановки обращают большое внимание на гидравлические моторы которые оказывают наименьшее влияние на ухудшении экологической обстановки.
Принцип работы гидромотора
Основная задача агрегата заключается в обеспечении процесса преобразования энергии циркулирующей жидкости в механическую энергию, которая, в свою очередь, передается через вал исполнительным органам. На первом этапе работы гидромотора происходит поступление жидкости в паз распределительной системы, откуда она переходит в камеры блока цилиндров. По мере наполнения камер увеличивается давление на поршни, в результате чего формируется и крутящий момент. В зависимости от конкретного устройства гидромотора, принцип действия системы на этапе преобразования силы давления в механическую энергию может быть разным. Например, крутящий момент в аксиальных механизмах образуется за счет действия сферических головок и гидростатических опор на подпятниках, через которые и начинается работа блока цилиндров. На конечном этапе завершается цикл нагнетания и вытеснения жидкостной среды из цилиндрической группы, после чего поршни начинают обратное действие.
Какая цена гидравлического мотора?
На рынке нашей страны представлено множество различных брендов, которые выпускают гидродвигатели самых разных типов, стоимость которых может варьироваться от 100-200 до нескольких тысяч Евро. Популярность данного товара привела к тому, что в продаже появилось множество Китайских подделок. Поэтому, если Вы видите подозрительно низкую цену стоит задуматься о том, что этот товар может быть низкого качества. является официальным представителем в России таких производителей как: Parker, M+S Hydraulic, Sauer Danfoss, Vickers, Sunfab, Sai, Italgroup, Casappa, Vivoil, Bosch Rexroth и других брендов. Поэтому, покупая гидромотор у нас Вы можете быть уверены в том, что получите только оригинальную и надежную продукцию с официальной гарантией от завода производителя.
Подключение трубопроводов к гидромотору
Как минимум, принципиальное устройство механизма должно предусматривать возможность подключения к подающей и сливной магистралям. Различия в способах реализации этой инфраструктуры во многом зависят от техники регулировки клапанов. Например, устройство гидромотора экскаватора ЭО-3324 предусматривает возможность деления потоков с шунтирующим клапаном. Для управления золотниками гидрораспределителя используется система сервоприводного контроля с пневмоаккумуляторным источником питания.
В обычных схемах применяется сливная гидролиния, давление в которой регулируется через переливной клапан. Распределительный (также называется очистительным и промывочным) золотник с переливным клапаном используют в гидроприводах с замкнутыми потоками для обмена рабочих жидкостей в рамках контура. Может применяться в качестве дополнения специальный теплообменник и бак охлаждения для регуляции температурного режима жидкостной среды в процессе работы гидромотора. Устройство механизма с естественной регуляцией ориентируется на постоянное нагнетание жидкости под низким давлением. Разность в давлениях на рабочих линиях распределительной гидропередачи заставляет управляющий золотник смещаться в положение, при котором контур с низким давлением сообщается с баком гидравлической системы посредством переливного клапана.
Испытания
Все гидравлические моторы обязательно подводят под испытания. Основные из них это снятие объемных и механических характеристик а в иных случаях — характеристики по шуму и ресурсу работы.
Для того чтобы определить все параметры, которые характеризуют рабочий режим того или иного типа гидравлического мотора, используют стенды. Стенды специально снащены контрольной и измерительной системами и приборами визуального отсчета величины, которую контролируют, а также используют аппараты самописца или осциллографа для записи всех процессов работы.
От целей и задач производимых испытаний зависит выбор контрольно-измерительной аппаратуры, место ее дислокации, точность и тип приборов — все это определяется программой и различными методами испытаний.
Шестеренные гидромотора
Такие двигатели имеют много схожего с шестеренными насосными агрегатами, но с разницей в виде отвода жидкости из подшипниковой зоны. При поступлении рабочей среды в гидромотор начинается взаимодействие с шестерней, что и создает крутящий момент. Простая конструкция и невысокая стоимость технической реализации сделало популярным такое устройство гидромотора, хотя низкая производительность (КПД порядка 0,9) не позволяет применять его в ответственных задачах силового обеспечения. Данный механизм часто используют в схемах управления навесным оборудованием, в станочных приводных системах и обеспечении функции вспомогательных органов различных машин, где номинальная частота рабочего вращения укладывается в 10 000 об/мин.
Характеристика и их влияние
Основные характеристики гидромоторов:
1.Частота вращения (число оборотов в минуту):
Только немногие из гидромоторов могут успешно применяться одновременно в диапазоне очень малых частот вращения и при частотах вращения свыше 1000 мин-1.
В этой связи гидромоторы подразделяются на быстроходные (п = 500… 10000 мин-1) и тихоходные (п = 0,5… 1000 мин-1).
2.Крутящий момент
Крутящий момент, развиваемый гидромотором, зависит от его рабочего объема и перепада давлений в полостях.
Тихоходные гидромоторы уже при небольших частотах вращения развивают большие крутящие моменты.
3.Развиваемая мощность
Мощность, развиваемая гидромотором, зависит от рабочего объема и перепада давлений, она прямо пропорциональна частоте вращения.
Таким образом, быстроходные гидромоторы хорошо подходят для мощных гидроприводов.
Влияние гидромотора
Гидромотор является исполнительным элементом, поэтому от него требуется высокие быстродействие или КПД (при номинальных режимах работы), линейность характеристик в зоне малых скоростей вращения вала или устойчивость работы гидравлического мотора на заданной минимальной скорости.
Системы с пропорциональным управлением имеют большую распространенность среди приводов стабилизации и наведения. Для них характерно то, что скорость, развиваемая гидромотором, в первом приближении пропорциональна сигналу рассогласования между входом и выходом системы и чем ближе объект регулирования к согласованному положению, тем меньше скорость.
Для многих гидромоторов существенной и определяющей нелинейностью при малых скоростях вращения вала является трение в ходовых частях.
Героторные гидромоторы
Модифицированная версия шестеренных механизмов, отличие которой заключается в возможности получения высокого крутящего момента при малых габаритах конструкции. Обслуживание жидкостной среды происходит через специальный распределитель, в результате чего приводится в движение зубчатый ротор. Последний работает по роликовой обкатке и начинает совершать планетарное движение, которое определяет специфику героторного гидромотора, устройство, принципа работы и назначение данного агрегата. Его сфера применения обуславливается высокой энергоемкостью в условиях эксплуатации при давлении порядка 250 бар. Это оптимальная конфигурация для тихоходных нагруженных машин, также предъявляющих требования к силовой технике по характеристикам компактности и конструкционной оптимизированности в целом.
Низкая цена гидравлических моторов в
Гидравлические моторы, цена которых у нас оптимальная и ниже, чем у конкурентов имеют преимущества и недостатки. Из преимуществ отмечают:
небольшой вес и габариты;
наличие регулировки частоты вращения;
простота и удобство управления оборудования;
быстрый старт;
доступная цена;
наличие хороших показателей устойчивости к частым включениям и выключениям.
К недостаткам гидромоторов относят:
небольшие показатели КПД;
в процессе эксплуатации нагревается рабочая жидкость;
наличие поломок от некачественной или загрязненной рабочей жидкости;
наличие негативного воздействия от воздуха, который может попасть в гидравлическую систему;
неспособен работать в суровых климатических условия.
У нас Вы можете получить помощь в подборе устройства. Для этого можете позвонить высококвалифицированному менеджеру по телефону +74991139386 или написать в онлайн форму.
Аксиально-поршневые гидромоторы
Один из вариантов исполнения роторно-поршневой гидравлической машины, в котором чаще всего предусматривается аксиальное размещение цилиндров. В зависимости от конфигурации они могут располагаться вокруг, параллельно или с небольшим уклоном по отношению к оси вращения блока поршневой группы. В устройстве аксиально-поршневого гидромотора предполагается возможность и реверсного хода, поэтому в компоновках с обслуживаемыми агрегатами необходимо подключение отдельной дренажной линии. Что касается целевой техники, эксплуатирующей такие движки, то к ней относятся станочные гидроприводы, гидравлические прессы, мобильные рабочие установки и различное оборудование, работающие с крутящим моментом до 6000 Нм при высоком давлении 400-450 бар. Объем обслуживаемой среды в таких системах может быть как постоянным, так и регулируемым.
Анализ фирм производителей
Учитывая широкий ряд областей применения анализ фирм производителей не учитывая конкретную область применения провести не представляется возможным (огромное количество фирм – производителей).
Могу сказать, только что существет многообразие китайских фирм производителей, такие как Dongguan Blince Machinery & Electronics Co., Ltd., есть украинские , такие как Стройгидравлика ЗАО . Есть белорусские, такие как Хорда-Гидравлика.
В России гидромоторы производят такие как:
Закрытое акционерное общество Гидравлические приводы ПСМ, сокращённое название ЗАО «Гидравлические приводы ПСМ». Предприятие основано в 2008 году. Предприятие специализируется на выпуске гидромоторов 310той серии.
ООО «ППП «ГидроСтанок» производит следующие гидромоторы: аксиально-поршневые, геророторные, шестеренные, радиально-поршневые гидромоторы.
В Омске один из известных производителей гидромоторов — это ОАО «Омскгидропривод». В настоящее время завод есть один из ведущих в РФ по разработке и производству высокотехнологичных узлов гидравлики для сельско-хозяйственной, тракторной отрасли производства, дорожно-строительной, коммунальной отрасли и других отраслей в машиностроении. Омскгидропривод является производителем гидравлических моторов планетарных среднеоборотных серий МГПК, МГП, МГПЛ, МГПР (производят по лицензии «Данфосс» (Дания) серий: RW, OMS, OMSS, OMSW) — единственный производитель в РФ и странах ближнего зарубежья;
От себя же могу добавить, что учитывая сложность конструкции и дороговизну ремонта выбирать рекомендуется из крупных поставщиков, имеющих широкую сеть сервисных офисов.
Радиально-поршневые гидромоторы
Наиболее гибкая и сбалансированная конструкция гидромотора с точки зрения регуляции крутящего момента с выработкой высоких значений. Радиально-поршневые механизмы бывают с однократным и многократным действием. Первые используются в шнековых линиях перемещения жидкостей и сыпучих взвесей, а также в поворотных узлах производственных конвейеров. Радиально-поршневое устройство и принцип работы гидромотора с однократным действием можно отразить в следующем функциональном цикле: под высоким давлением рабочие камеры начинают действовать на кулак привода, запуская таким образом и вращение вала, транслирующего усилие на исполнительное звено. Обязательным конструкционным элементом является распределитель слива и подвода жидкости, сопряженный с рабочими камерами. Системы многократного действия как раз отличаются более сложной и развитой механикой взаимодействия камер с валом и каналами распределения жидкости. В данном случае наблюдается четкая разделенная координация внутри функции распределительной системы по отдельным блокам цилиндров. Индивидуальная регуляция на контурах может выражаться как в простейших командах включения/отключения клапанов, так и в точечном изменении параметров давления и объема перекачиваемой среды.
Линейный гидромотор
Вариант объемного гидравлического двигателя, создающего исключительно поступающие движения. Такие механизмы часто задействуют в мобильной самоходной технике – например, в устройстве комбайна гидромотор поддерживает функцию исполнительных агрегатов за счет энергии двигателя внутреннего сгорания. От основного выходного вала силовой установки энергия направляется на вал гидравлического узла, который, в свою очередь, обеспечивает механической энергией органы для уборки зерна. В частности, линейный гидромотор способен развивать тянущие и толкающие усилия в широком диапазоне показателей давления и рабочих площадей.
Список
МГП 100 Гидромотор Планетарный Гидравлический
МГП 125 Гидромотор Планетарный Гидравлический
Гидромотор A10FE10
Гидромотор A10FE11
Гидромотор A10FE14
Гидромотор A10FE16
Гидромотор A10FE18
Гидромотор A10FM18
Гидромотор A10FM21
Гидромотор A10FM23
Гидромотор A10FM28
Гидромотор A10FM37
Гидромотор A10FM45
Гидромотор A10FM63
Гидромотор A10VE28
Гидромотор A10VE45
Гидромотор A10VEC45
Гидромотор A10VEC46
Гидромотор A10VEC60
Гидромотор A10VEC80
Гидромотор аксиально-поршневой — схема, принцип работы
Просмотров: 6751
Гидромотор аксиально-поршневой — схема, принцип работы
В объемных гидроприводах наряду с шестеренными широко используют роторные аксиально-поршневые насосы и гидромоторы. Кинематической основой таких гидромашин служит кривошипно-шатунный механизм, в котором цилиндры перемещаются параллельно один другому
В объемных гидроприводах наряду с шестеренными широко используют роторные аксиально-поршневые насосы и гидромоторы. Кинематической основой таких гидромашин служит кривошипно-шатунный механизм, в котором цилиндры перемещаются параллельно один другому, а поршни движутся вместе с цилиндрами и одновременно из-за вращения вала кривошипа перемещаются относительно цилиндров.
Аксиально-поршневые гидромоторы (рис. 1) выполняют по двум основным схемам: с наклонным диском и с наклонным блоком цилиндров. Гидромашина с наклонным диском включает в себя блок цилиндров, ось которого совпадает с осью ведущего вала 1, а под углом а к нему расположена ось диска 2, с которым связаны штоки 3 поршней 5. Ниже рассмотрена схема работы гидромашины в режиме насоса. Ведущий вал приводит во вращение блок цилиндров.
При повороте блока вокруг оси насоса на 180° поршень совершает поступательное движение, выталкивая жидкость из цилиндра. При дальнейшем повороте на 180° поршень совершает ход всасывания. Блок цилиндров своей шлифованной торцовой поверхностью плотно прилегает к тщательно обработанной поверхности неподвижного гидрораспределителя 6, в котором сделаны полукольцевые пазы 7. Один из этих пазов соединен через каналы со всасывающим трубопроводом, другой — с напорным трубопроводом. В блоке цилиндров выполнены отверстия, соединяющие каждый из цилиндров блока с гидрораспределителем. Если в гидромашину через каналы подавать под давлением рабочую жидкость, то, действуя на поршни, она заставляет их совершать возвратно-поступательное движение, а они, в свою очередь, вращают диск и связанный с ним вал. Таким образом работает аксиально-поршневой гидромотор.
Принцип действия аксиально-поршневого насоса-гидромотора с наклонным блоком цилиндров заключается в следующем. Блок 4 цилиндров с поршнями 5 и шатунами 9 наклонен относительно приводного диска 2 вала 1 на некоторый угол. Блок цилиндров получает вращение от вала через универсальный шарнир 8. При вращении вала поршни 5 и связанные с ними шатуны 9 начинают совершать возвратно-поступательные движения в цилиндрах блока, который вращается вместе с валом. За время одного обо-рота блока каждый поршень производит всасывание и нагнетание рабочей жидкости. Один из пазов 7 в гидрораспределителе 6 соединен со всасывающим трубопроводом, другой — с напорным. Объемную подачу аксиально-поршневого насоса с наклонным блоком цилиндров можно регулировать, изменяя угол наклона оси блока относительно оси вала в пределах 25°. При соосном расположении блока цилиндров с ведущим валом поршни не перемещаются и объемная подача насоса равна нулю.
Конструкция нерегулируемого аксиально-поршневого насоса-гидромотора с наклонным диском показана на рис. 2.
В корпусе 4 вместе с валом 1 вращается блок 5 цилиндров. Поршни 11 опираются на наклонный диск 3 и благодаря этому совершают возвратно-поступательное движение. Осевые силы давления передаются непосредственно корпусным деталям — передней крышки 2 через люльку 14 и задней крышке 8 корпуса — через башмаки 13 поршней и гидрораспределитель 7, представляющие собой гидростатические опоры, успешно работающие при высоких давление и скорости скольжения.
В аксиально-поршневом насосе-гидромоторе применена система распределения рабочей жидкости торцового типа, образованная торцом 6 блока цилиндров, на поверхности которого открываются окна 9 цилиндров, и торцом гидрораспределителя 7.
Гидромотор аксиально-поршневой нерегулируемый.
Система распределения выполняет несколько функций. Она является упорным подшипником, воспринимающим сумму осевых сил давления от всех цилиндров; переключателем соединения цилиндров с линиями всасывания и нагнетания рабочей жидкости; вращающимся уплотнением, разобщающим линии всасывания и нагнетания одну от другой и от окружающих полостей. Поверхности образующие систему распределения, должны быть взаимно центрированы, а одна из них (поверхность блока цилиндров) — иметь небольшую свободу самоориентации для образования слоя смазки. Эти функции выполняет подвижное эвольвентное шлицевое соединение 12 между блоком цилиндров и валом. Чтобы предотвратить раскрытие стыка системы распределения под действием момента центробежных сил поршней, предусмотрен центральный прижим блока пружиной 10.
В нерегулируемом аксиально-поршневом насосе-гидромоторе с реверсивным потоком и наклонным блоком цилиндров (рис. 3) ось вращения блока 7 цилиндров наклонена к оси вращения вала 1. В ведущий диск 14 вала заделаны сферические головки 3 шатунов 4, закрепленных также с помощью сферических шарниров 6 в поршнях 13.
При вращении блока цилиндров и вала вокруг своих осей поршни совершают относительно цилиндров возвратно-поступательное движение. Вал и блок вращаются синхронно с помощью шатунов, которые, проходя поочередно через положение максимального отклонения от оси поршня, прилегают к его юбке 5 и давят на нее. Для этого юбки поршней выполнены длинными, а шатуны снабжены корпусными шейками. Блок цилиндров, вращающийся вокруг центрального шипа 8, расположен по отношению к валу под углом 30° и прижат пружиной 12 к распределительному диску (на рисунке не показан), который этим же усилием прижимается к крышке 9.
Рабочая жидкость подводится и отводится через окна 10 и 11 в крышке 9. Поршни, находящиеся в верхней части блока, совершают ход всасывания рабочей жидкости. В то же время нижние поршни вытесняя жидкость из цилиндров, совершают ход нагнетания. Манжетное уплотнение 2 в передней крышке гидромашины препятствует утечке масла из нерабочей полости насоса.
Самое интересное о спецтехнике читайте в разделе «Новости спецтехники»!
Свежие новости
Новые КамАЗы представили на выставке «День поля-2022»
28 августа 2022
Завод «Нижегородец» простаивает: почти 98 % сотрудников отпустили по домам
30 апреля 2022
Кировец К-7М получит автопилот на базе ИИ
04 февраля 2022
Cummins Inc и Isuzu Motors разрабатывают среднетоннажный грузовик с нулевым уровнем выбросов
01 февраля 2022
Китайский производитель CNH Industrial разрабатывает новый гибридный трактор
18 января 2022
Первые полностью автономные тракторы John Deere поступят в продажу до конца года
16 января 2022
В Саратовской области начнут производить дорожную спецтехнику
17 сентября 2021
Последние статьи
Правила эксплуатации электрических талей
28 сентября 2022
Обслуживание и ремонт ручных талей: периодичность, перечень работ
27 сентября 2022
Как выбрать рычажную таль
27 сентября 2022
Разбор гидроцилиндра: как разобрать своими руками, инструменты, пошаговая инструкция
20 сентября 2022
Промышленные вакуумные насосы: виды, чем отличаются, какие производят в России
01 августа 2022
Вы здесь:
Главная
Промышленность и оборудование
Гидромотор аксиально-поршневой — схема, принцип работы
Гидромотор ремонт своими руками
Самое подробное описание: гидромотор ремонт своими руками от профессионального мастера для своих читателей с фотографиями и видео из всех уголков сети на одном ресурсе.
Данная обзорная статья посвящена теме: «Ремонт аксиально-поршневого гидромотора», в процессе прочтения которой, вы ознакомитесь с основными признаками неисправности гидромотора, научитесь самостоятельно их распознавать, а значит, сможете произвести замену или своевременный ремонт гидромотора.
Рассмотрим ремонт аксиально-плунжерного гидромотора на примере гидравлического мотора 310.112.00.06, также в качестве примера послужит гидромотор 210.25.13.21 – более ранняя, устаревшая модель с полным функциональным соответствием, по всем показателям параметров, следовательно, методы диагностики неисправности у них идентичны.
Слева гидромотор 310.112.00.06 фото Справа гидромотор 210.25.13.21 фото
Аксиально-плунжерный гидромотор 310.112.00.06 одинаково хорошо применим для подвижных (мобильных) и стационарных гидроустановок, его основная задача – создать крутящий момент на валу гидромашины, за счет преобразования гидравлической энергии, потока жидкости в механическую.
Гидроустановки с вышеуказанными маркировками аксиально-поршневых гидромоторов монтируются на шасси грузовых авто МАЗ, ЗИЛ, КАМАЗ, а также работают на крановых установках следующих моделей: КС-3577, КС-4571, КС-3571, КС-55713, КС-35719 и др.
Гидромотор 310.112.00.06, основные неисправности и способы их устранения:
Манжета вала протекает
Возможная причина/ способ устранения:
Требуется замена манжеты/ открутить все гайки на задней крышке, снять стопорное кольцо, снять крышку. Заменить манжету и провести в обратном порядке сборку
Износ посадочного места сальника/ требуется замена вала, восстановление посадочного места, в условиях спец. мастерской
Износ качающего узла/ замена качающего узла
Избыточное давление в дренажной системе/ замена фильтров, очистка трубопроводов дренажа
При работе гидромотор чрезмерно шумит
Возможная причина/ способ устранения:
Трубопроводы, шланги не закреплены надлежащим образом/с помощью скоб и прокладок закрепить
Подсос воздуха/устранить разгерметизацию
Износ подшипников/замена новыми (оригинальными), должна проводится специалистом
Пульсирует подводящий трубопровод, находясь под нагрузкой
Возможная причина/ способ устранения:
Поршневые пальцы оторваны (один или несколько)/ ремонт, замена возможны только в спец. мастерских.
Перегрев гидромотора
Возможная причина/ способ устранения:
Ускоренный нагрев до температуры превышающей рабочую, свидетельствует о наличии высокой степени износа/ гидромотор требует проведения кап. ремонта.
Нелегко самостоятельно провести качественный ремонтгидромотора без наличия проф. подготовки и спец.инструмента, в виду того, что современные аксиально-поршневые гидромоторы имеют сложную конструкцию. Получить консультацию, а также заказать ремонт гидромотора можно на базе предприятия ООО НПКФ «СпецГидроМаш».
Ремонт гидромоторов на предприятии проходит в три этапа:
Дефектовка, включает в себя разборку гидромотора, обнаружение неисправности, оценку состояния деталей и узлов
Ремонт гидромотора 310.112.00.06, подразумевает восстановление либо полную замену корпуса, поршневых пальцев, подшипников, сепаратора, центрального шипа, вала, качающего узла, установку новых уплотнительных колец и сборку
Многократное испытание на стенде
Гидромотор после проведения ремонта должен работать тихо (без стука, чрезмерной вибрации), не давать течи, не перегреваться, и соответствовать всем техническим параметрам, характерным для нового гидромотора.
Перед подключением гидромотора к системе машины необходимо проверить всю гидравлическую систему на наличие/отсутствие песка, грязи, металлической стружки и т.д. Трубопроводы и масло всей гидравлической системы должны быть чисты.
На проведенный ремонт гидромотора, при соблюдении заказчиком правил установки и последующей эксплуатации, необходимых для надежной работы гидравлики, распространяется гарантия.
Для ознакомления, приводим технические параметры гидромоторов 310.112.00.06 и 210.25.13.21 :
Качественный ремонт гидромотора доверьте специалистам, обратившись по
Принцип работы гидравлического мотора заключается в преобразовании энергии жидкости под давлением в механическую. В этом процессе совершается периодическое заполнение рабочей камеры жидкостью с последующим её вытеснении. Во время слива давление падает и этот перепад позволяет трансформировать энергию
Конструктивно, гидромоторы подразделяются на следующие типы:
Гидромоторы, чаще всего, выходят из строя из-за повышенного износа деталей, образования задиров, механических повреждений, что приводит к потере мощности и эффективности работы. Ниже представлены основные неисправности гидравлических моторов и способов их устранения.
Износ распределительного узла и поршневой группы;
Стирание уплотнений;
Задиры на поверхности;
Повышенное давление на сливе.
Устраняется заменой уплотнений, ремонтом деталей поршня, ликвидацией утечек из корпуса мотора. Если проблема с давлением, следует провести техобслуживание сливного трубопровода, проверить его проходимость, найти и устранить повышенное сопротивление.
Износ распределительного узла, уплотнений и поршней;
Задиры на эксцентрике вала и шатуна или деталей поршневой группы.
Для ликвидации данной неисправности проверяется дренажная линия по части расхода. При высокой пульсации следует разобрать данный узел, попробовать восстановить детали, при необходимости, заменить. Замене могут подлежать, как отдельные компоненты и уплотнения, так и весь узел.
Нарушения в магистрали подводящей жидкости;
Разрушение распределительного узла.
Техобслуживание в этом случае следует начинать с измерения давления на входе в гидромотор. При его снижении проверяется состояние насоса и иных элементов гидравлической системы, в том числе, целостность нагнетательного трубопровода. При больших утечках гидромотор следует полностью заменить.
Ослабление элементов крепления;
Износ манжеты вала;
Повышенное давление в корпусе;
Разрушение уплотнений, трещины в деталях корпуса.
Следует определить место утечки и устранить повреждение. При невозможности восстановления детали заменяются. При давлении, превышающем 0,5 кг/см2, гидромотор следует разобрать. Устранение проблемы может быть осуществлено путём замены уплотнений или самого гидромотора.
Большой люфт между поршнем и шатуном;
Разрушение деталей поршневой группы;
Износ подшипников вала;
Недостаточное давление на сливе.
При обнаружении стуков следует остановить работу мотора, разобрать его. Замене могут подлежать подшипники или сам мотор. При низком давление проверяется целостность трубопровода.
При невозможности проведения ремонта обращайтесь к специалистам ООО «Велес-Гидравлика». Наш техперсонал обладает большим опытом ремонта и восстановления эффективности работы гидромоторов любой марки. В наличии необходимая материально-техническая база и склад запчастей.
Нет видео.
Видео (кликните для воспроизведения).
Мы готовы предложить Вам не только профессиональный ремонт гидромоторов и гидронасосов, но и, что не менее важно, их предварительную диагностику непосредственно на технике. Очень часто проблема низкой эффективности работы оборудования связана не с работой указанных агрегатов, а с их неправильной настройкой и регулировкой.
Опытные сотрудники выездных бригад не только смогут на месте продиагностировать и настроить оборудование, но и в случае выявления неисправности в самих гидравлических моторах и насосах их демонтировать для проведения ремонта в условиях сервисного центра. Вы не только сэкономите деньги, но и время.
Сервисная служба Компании «Традиция-К» осуществляет текущий и капитальный ремонт аксиально-поршневых гидронасосов и гидромоторов следующих моделей (серий) и производителей:
серии 310, 410, 313, 303 производства ПСМ-Гидравлика;
насосы НП , гидромоторы МП производства Гидросила ;
насосы K3V, K5V, NV и гидромоторы M5XM2X производства KAWASAKI ;
насосы A7V, A8VO A10VO, A11VO и гидромоторы A2F , A6VM производства REXROTH ;
насосы HPV производства HITACHI ;
и многих других ведущих мировых производителей.
Мы производим ремонт гидронасосов и гидромоторов планетарного типа, радиально-поршневых гидромоторов , пластинчатых насосов и моторов, используемых в гидросистемах машин и механизмов в различных отраслях промышленности и строительства.
В ходе ремонта производится полная дефектовка изделия и составляется смета затрат, в которой описываются обнаруженные дефекты и неисправности, указываются необходимые виды и объем работ по ремонту изделия и перечень запасных частей, используемых при ремонте. Ремонт осуществляется высококвалифицированными специалистами с большим опытом ремонта гидравлического оборудования и с использованием специального инструмента.
В зависимости от типа гидромотора, гидронасоса и степени износа составляющих узлов по результатам дефектовки будут предложены варианты ремонта:
замена уплотнений;
шлифовка и притирка рабочих поверхностей;
замена подшипников;
замена качающих узлов;
восстановление посадочных размеров под подшипники и сальники;
восстановление (изготовление) корпуса;
восстановление либо замена регулятора.
В случае экономической нецелесообразности ремонта мы готовы Вам предложить большой выбор как новых, так и отремонтированных гидроагрегатов.
Благодаря хорошо налаженным каналам поставки запасных частей, необходимые для ремонта детали и узлы поставляются непосредственно с заводов – изготовителей поступившего в ремонт изделия.
По завершению ремонтных работ все 100% изделий проходят испытания на специально оборудованном гидравлическом стенде. В ходе испытаний снимаются показания технических параметров изделия и делается заключение о том, насколько качественно выполнен ремонт. По окончании испытаний принимается решение о том, можно ли отдавать изделие заказчику или же необходимо его доработать и провести повторные испытания.
После завершения ремонта и прохождения испытаний, на изделие дается гарантия шесть месяцев.
На первом этапе ремонта осуществляется диагностика оборудования, оцениваются выявленные неисправности, причины их возникновения. Определяются варианты устранения, риски и стоимость. После согласования цены, сроков и видов работ с заказчиком производятся ремонтно-технические работы:
дефектовка изделий включает разборку, выявление причин отказа, чистку деталей;
Сборка осуществляется с использованием необходимых материалов и оснастки для надежной герметизации, притирки узлов и деталей. Далее проводятся испытания с использованием специализированного стенда. Проверяются технические показатели на соответствие, прокачиваются восстановленные узлы.
По результатам проверки может быть произведена дополнительная доводка либо составлен отчёт, который предоставляется клиенту вместе с отремонтированным гидронасосом.
Нашими преимуществами является возможность ремонта любых типов гидронасосов импортного производства: радиально и аксиально-поршневых, шестерёнчатых, героторных, ручных и лопостных. Все работы производятся на месте, что позволяет значительно сэкономить время и средства.
У нас можно заказать ремонт гидронасосов различных брендов: Caterpillar, DAEWOO, Denison Hydraulics, EATON, Hitachi, Kawasaki, KAYABA, Komatsu, Linde, NACHI, Parker, Rexroth Bosch, Sauer Danfoss, TOSHIBA, VICKERS и др.
Корпус насоса и прилегающие к корпусу узлы
Низкая подача жидкости, затрудненное прохождение жидкости, вследствие чего рабочие операции проходят при дополнительной нагрузке
Хотим обратить ваше внимание на то, что при диагностике гидросистем слудеут учитывать тот факт что гидросистема состоит не только из гидромотора или гидронасоса, и при диагностике непременно нужно обращать внимание на гидрораспределители, гидроцилиндры и гидроклапана установленные в системе. Так как не редки случаи когда к нам на ремонт поступают гидронасосы, которые при первичной диффектовке и у становке на стэнд ( до первой разбрки для ремонта) оказываются вполне рабочими и показывают свои нормальные рабочие показатели, а проблема была в гидрораспределителе или в “залипшем” клапане.
Гидронасос аксиально-поршневой очень широко сейчас применяется в разных гидроприводах. Это можно объяснить множеством его преимуществ над подобными аналогами. У аксиально-поршневого гидронасоса меньшие радиальные размеры, габарит, масса и момент инерции вращающихся масс. Также над данным гидромеханизмом значительно легче производить монтаж и ремонт. Такой гидронасос имеет возможность работы при большем числе оборотов.
Блок цилиндров с поршнями (плунжерами)
Распределительное устройство
Упорный диск
Шатуны
Ведущий вал
Насос, во время своей работы, при вращении вала запускает вращение блока цилиндров. Во время наклонного расположения упорного диска или блока цилиндров поршни совершают возвратно-поступательные аксиальные движения по всей оси вращения блока цилиндров (кроме вращательного). В тот момент, когда из цилиндров поршни выдвигаются, происходит всасывание, когда задвигаются – нагнетание.
Аксиально-поршневые гидронасосы имеют рабочие камеры. которые выступают в роли цилиндров, аксиально расположенные относительно оси ротора, а поршни – являются вытеснителями.
Все гидронасосы аксиально-поршневых конструкций выполняются по четырем общепринятым, различным принципиальным схемам:
Насосы с силовым карданом. вал привода с наклонным диском – силовым карданом, который представляет собой универсальный шарнир с двумя степенями свободы. При помощи шатунов поршни могут соединяться с диском. Такая схема позволяет крутящему моменту от приводящего двигателя передаваться блоку цилиндров через кардан и наклонный диск.
Насосы с двойным несиловым карданом. здесь углы между осью промежуточного вала и осями ведомого и ведущего валов принимают за одинаковые единицы и ровные 1 = 2 = /2. Данная схема позволяет вырабатывать синхронное вращение ведущего и ведомого валов, при этом кардан полностью разгружен.
Аксиально-поршневые гидронасосы бескарданного типа. здесь весь блок цилиндров соединяется с ведущим валом с помощью шатунов поршней и шайбы. Отметим, что насосы бескарданного типа значительно проще в изготовлении, обладают меньшим габаритом блока цилиндров и надежнее в эксплуатации в сравнении с насосами карданной схемы.
Насосы с точечным касанием поршней наклонного диска. эта схема гидронасосов наиболее проста, так как здесь нет карданных валов и шатунов. Но чтобы механизм работал как гидронасос, нужна конструкция принудительного выдвижения поршней из цилиндров, чтобы прижимать их к опорной поверхности наклонного диска. Например, это могут быть пружины, помещенные в цилиндры.
Широкое применение имеют роторные аксиально-поршневые насосы и гидромоторы.
У них кинематическая основа представляет собой кривошипно-шатунный механизм, в котором цилиндры перемещаются параллельно один другому, а поршни одновременно движутся вместе с цилиндрами, и в тоже время перемещаются относительно цилиндров из-за вращения вала кривошипа.
Как мы уже ознакомились, гидронасос аксиально-поршневой состоит из множества узлов и деталей, как и любой другой компонент гидравлической техники. И от исправной и слаженной работы всех механизмов гидравлического аппарата зависит работа системы в целом.
Вот мы и рекомендуем вам настоятельно следить за состоянием гидронасоса или гидромотора. постепенно изучить технические характеристики агрегата и стараться вовремя заменять изношенные детали. Так, например, не следует допускать разгерметизацию, контролировать уровень жидкости и давление. Но если гидронасос, все же сломался, и вышел из строя, незамедлительно обращайтесь за помощью, и спрашивайте ремонт гидронасоса .
Ремонт гидронасоса, диагностика, восстановление.
Сельскохозяйственная, строительная, коммунальная и специальная техника используется уже много лет, и столько же используются гидравлические агрегаты, которые своими технологическими характеристиками способствуют увеличению мощности и стабильности машин, и обеспечивают более продуктивную и слаженную работу.
Среди таких гидроагрегатов, которые наиболее распространенные и наиболее эффективно и часто используются, это гидронасосы и гидромоторы. Они являются механизмами, которые могут преобразовывать энергию жидкости в механическую посредством выходного вала. Вращение вала тем самым заставляет работать всю машину.
Сегодня гидронасосы имеют применение на разных технических аппаратах и машинах, поэтому производители выпускают множество разных видов и типов насосов. И каждый вид и тип следует применять строго по назначению, под определенную систему или задачу, для которой они предназначены.
Запчасти гидронасоса. как и любого другого механизма, при своей работе подвергаются износу и впоследствии требуют замены. Также заменять следует элементы, которые подверглись поломке или получили дефект во время работы, то есть следует своевременно производить ремонт гидронасоса.
Во время эксплуатации, гидронасос необходимо через какое-то время проверять на наличие возможных дефектов, и внимательно следить за состоянием гидроэлементов. А также важно контролировать температуру, давление, герметичность и уровень жидкости.
Если регулярно следить за состоянием своего агрегата. и проделывать профилактические проверки вовремя, гидронасос будет служить долго. В случаи, если насос все-таки вышел из строя, необходимо выявить причину и произвести ремонт гидронасоса.
Помните. ремонт гидронасосов необходимо осуществлять в мастерских со специализированным, современным оборудованием, и только высококвалифицированными специалистами. Соответственно и запчасти следует монтировать только оригинальные и качественные.
Ремонт начинается с диагностики и определения причины неполадки. На этом этапе определяются детали, которые требуют восстановления или замены. Это может быть привод гидронасоса, поршень, подшипник или любой другой компонент.
Устройство гидронасоса подвергается тщательному изучению и тестированию на специальном стенде. Выявляются все узлы, требующие замены или восстановления.
После согласования перечня восстановительных работ и деталей, подлежащих замене, определяется цена ремонта гидронасоса. После согласования стоимости с заказчиком, мы приступаем непосредственно к ремонту.
Дефектовка по гидронасосам составляет от 1 до 3 рабочих дней.
По сути, ремонт сводится к замене вышедших из строя деталей или восстановлению поверхностей, подверженных износу (основной качающий узел, распределитель, поршневой блок, опорные пластины ).
На нашем складе присутствует широкий сортамент необходимых комплектующих для ремонта как импортных, так и отечественных гидроузлов: валы, подшипники, кольца, шайбы, втулки, плунжера, клапанные короба, РТИ и т.д. …
При необходимости недостающие детали могут быть изготовлены под заказ или приобретены у производителей.
В конечной стадии ремонта происходит сборка гидронасоса и его проверка на испытательном стенде. В случае успешного прохождения испытаний (соблюдены все стандарты и нормативы), проверенный гидронасос отправляется к заказчику.
Аксиально-поршневой гидронасос, гидромотор; Принципиальная схема; Принцип работы, чертежы, описание, характеристики.
В объемных гидроприводах наряду с шестеренными широко используют роторные аксиально-поршневые насосы и гидромоторы. Кинематической основой таких гидромашин служит кривошипно-шатунный механизм, в котором цилиндры перемещаются параллельно один другому, а поршни движутся вместе с цилиндрами и одновременно из-за вращения вала кривошипа перемещаются относительно цилиндров. Аксиально-поршневые гидромашины (рис. 1) выполняют по двум основным схемам: с наклонным диском и с наклонным блоком цилиндров.
Гидромашина с наклонным диском включает в себя блок цилиндров, ось которого совпадает с осью ведущего вала 1, а под углом а к нему расположена ось диска 2, с которым связаны штоки 3 поршней 5. Ниже рассмотрена схема работы гидромашины в режиме насоса. Ведущий вал приводит во вращение блок цилиндров.
При повороте блока вокруг оси насоса на 180° поршень совершает поступательное движение, выталкивая жидкость из цилиндра. При дальнейшем повороте на 180° поршень совершает ход всасывания. Блок цилиндров своей шлифованной торцовой поверхностью плотно прилегает к тщательно обработанной поверхности неподвижного гидрораспределителя 6, в котором сделаны полукольцевые пазы 7. Один из этих пазов соединен через каналы со всасывающим трубопроводом, другой — с напорным трубопроводом. В блоке цилиндров выполнены отверстия, соединяющие каждый из цилиндров блока с гидрораспределителем. Если в гидромашину через каналы подавать под давлением рабочую жидкость, то, действуя на поршни, она заставляет их совершать возвратно-поступательное движение, а они, в свою очередь, вращают диск и связанный с ним вал.Таким образом работает аксиально-поршневой гидромотор.
Принцип действия аксиально-поршневого насоса-гидромотора с наклонным блоком цилиндров заключается в следующем. Блок 4 цилиндров с поршнями 5 и шатунами 9 наклонен относительно приводного диска 2 вала 1 на некоторый угол. Блок цилиндров получает вращение от вала через универсальный шарнир 8. При вращении вала поршни 5 и связанные с ними шатуны 9 начинают совершать возвратно-поступательные движения в цилиндрах блока, который вращается вместе с валом. За время одного обо-рота блока каждый поршень производит всасывание и нагнетание рабочей жидкости. Один из пазов 7 в гидрораспределителе 6 соединен со всасывающим трубопроводом, другой — с напорным. Объемную подачу аксиально-поршневого насоса с наклонным блоком цилиндров можно регулировать, изменяя угол наклона оси блока относительно оси вала в пределах 25°. При соосном расположении блока цилиндров с ведущим валом поршни не перемещаются и объемная подача насоса равна нулю.
Конструкция нерегулируемого аксиально-поршневого насоса-гидромотора с наклонным диском показана на рис. 2.
В корпусе 4 вместе с валом 1 вращается блок 5 цилиндров. Поршни 11 опираются на наклонный диск 3 и благодаря этому совершают возвратно-поступательное движение. Осевые силы давления передаются непосредственно корпусным деталям — передней крышки 2 через люльку 14 и задней крышке 8 корпуса — через башмаки 13 поршней и гидрораспределитель 7, представляющие собой гидростатические опоры, успешно работающие при высоких давление и скорости скольжения.
В аксиально-поршневом насосе-гидромоторе применена система распределения рабочей жидкости торцового типа, образованная торцом 6 блока цилиндров, на поверхности которого открываются окна 9 цилиндров, и торцом гидрораспределителя 7.
Система распределения выполняет несколько функций. Она является упорным подшипником, воспринимающим сумму осевых сил давления от всех цилиндров; переключателем соединения цилиндров с линиями всасывания и нагнетания рабочей жидкости; вращающимся уплотнением, разобщающим линии всасывания и нагнетания одну от другой и от окружающих полостей. Поверхности образующие систему распределения, должны быть взаимно центрированы, а одна из них (поверхность блока цилиндров) — иметь небольшую свободу самоориентации для образования слоя смазки. Эти функции выполняет подвижное эвольвентное шлицевое соединение 12 между блоком цилиндров и валом. Чтобы предотвратить раскрытие стыка системы распределения под действием момента центробежных сил поршней, предусмотрен центральный прижим блока пружиной 10.
В нерегулируемом аксиально-поршневом насосе-гидромоторе с реверсивным потоком и наклонным блоком цилиндров (рис. 3) ось вращения блока 7 цилиндров наклонена к оси вращения вала 1. В ведущий диск 14 вала заделаны сферические головки 3 шатунов 4, закрепленных также с помощью сферических шарниров 6 в поршнях 13.
При вращении блока цилиндров и вала вокруг своих осей поршни совершают относительно цилиндров возвратно-поступательное движение. Вал и блок вращаются синхронно с помощью шатунов, которые, проходя поочередно через положение максимального отклонения от оси поршня, прилегают к его юбке 5 и давят на нее. Для этого юбки поршней выполнены длинными, а шатуны снабжены корпусными шейками. Блок цилиндров, вращающийся вокруг центрального шипа 8, расположен по отношению к валу под угло м 30° и прижат пружиной 12 к распределительному диску (на рисунке не показан), который этим же усилием прижимается к крышке 9.
Рабочая жидкость подводится и отводится через окна 10 и 11 в крышке 9. Поршни, находящиеся в верхней части блока, совершают ход всасывания рабочей жидкости. В то же время нижние поршни вытесняя жидкость из цилиндров, совершают ход нагнетания. Манжетное уплотнение 2 в передней крышке гидромашины препятствует утечке масла из нерабочей полости насоса.
Ремонт гидравлических насосов часто необходим при возникновении проблем с такой специальной техникой. Часто, подобная ситуация не требует вмешательства квалифицированных специалистов и при наличии небольших определенных знаний можно своими руками ее исправить.
С наиболее распространенными неисправностями и способами их устранения предлагается познакомиться из статьи.
Работа любого гидронасоса основана на принципе всасывания и нагнетания жидкости.
Основные элементы конструкции:
Между ними перемещается жидкость, которая при заполнении камеры нагнетания, начинает давить на поршень, вытесняя его, сообщая рабочему инструменту перемещение.
Основные рабочие параметры всех типов гидронасоса:
Частота вращения вала двигателя, измеряется в об/мин.
Рабочее давление в цилиндре, в Бар.
Объем рабочей жидкости, в см³/об или количество жидкости, вытесняемое насосом за один оборот вала двигателя.
Основные разновидности оборудования:
Ручной гидравлический гидронасос. Это простейший агрегат, работающий по принципу вытеснения жидкости.
При нажатии ручки происходит перемещение поршня вверх, что создает силу всасывание и посредством клапана КО2 в камеру поступает жидкость, вытесняемая при поднятии рукояти.
Преимущества таких агрегатов:
низкая производительность, по сравнению с приводными агрегатами.
Радиально-поршневые. Способны развивать давление до 100 Бар, имеют длительный период работы. Радиально-поршневые насосы могут быть двух типов:
роторными. В таких устройствах поршневая группа помещена внутри ротора, от его вращения поршень совершает возвратно-поступательные перемещения, поочередно стыкуясь с отверстиями для слива жидкости через золотники;
Устройство роторного радиально-поршневого насоса
с эксцентричным валом. Его отличие — расположение поршневой группы внутри статора, такие насосы распределяют жидкость через клапана.
высокая надежность;
работа выполняется с высоким давлением, что увеличивает производительность;
при эксплуатации создает минимальный уровень шума.
при подаче жидкости высокий уровень пульсации:
большая масса.
Аксиально-поршневые. Это наиболее распространенный тип оборудования.
В зависимости от расположения оси вращения двигателя могут быть:
Преимущества таких насосов:
большой КПД;
высокая производительность.
высокая стоимость.
Шестеренные насосы относятся к роторному оборудованию. Гидравлическая часть конструкции состоит из двух вращающихся шестерней, их зубья при контакте вытесняют из цилиндра жидкость. Шестеренчатые насосы могут быть:
с внешним зацеплением;
с внутренним зацеплением, при котором шестеренки расположены внутри корпуса.
На фото представлены типы шестеренных насосов.
Шестеренные агрегаты используются в системах, где уровень рабочего давления не превышает 20 МПа. Они больше всего применяются в сельскохозяйственном и строительном оборудовании, системах подачи материалов для смазки узлов и мобильной гидравлике.
Простую конструкцию.
Небольшие размеры.
Малый вес.
Низкий КПД, до 85%.
Небольшие обороты.
Короткий эксплуатационный ресурс.
Совет: Для увеличения срока службы гидронасоса необходимо строго соблюдать требования инструкции по эксплуатации.
Практически все поломки, возникающие при работе гидронасосов, являются следствием таких факторов, как:
Несоблюдение правил управления оборудованием и пренебрежение при его техническом обслуживании:
несвоевременной заменой масла и фильтров;
устранением протечек в гидравлической системе.
Ошибки при подборе гидравлической жидкости или масла.
Использование комплектующих, которые не соответствуют режиму эксплуатации насоса.
Неправильная настройка оборудования.
В таблице представлен список наиболее частых неисправностей и способы их устранения:
Зазор в тяге механизма управления.
Поломались штифты седла подшипника.
Загрязнился канал между золотником управления и поршнем.
Задиры, полученные на поверхности поршня, препятствуют его плавному передвижению
Проверить и отремонтировать, при необходимости, гидронасос
Повысилось сопротивление гидравлической линии, расположенной между удаленными элементами компенсатора давления и пультом управления.
Низкое давление управления
Настроить давление управления оборудованием
Износились шлицы приводного вала.
Износились или повредились башмаки поршней или сами поршни
Чрезмерно износились подшипники
Неправильно выставлен компенсатор давления.
Сломался золотник механизма управления.
Повредились или переломались пружины золотника управления.
Образовались задиры на золотнике или в отверстии.
Повредились или переломались пружины цилиндра управления.
Неисправности элементов в контуре удаленного компенсатора давления
Слишком большой выставлен минимальный рабочий объем оборудования.
Износились или повредились опорные поверхности люльки гидронасоса и седла опорных подшипников
Проверить и если нужно отремонтировать гидронасос
Загрязнился канал от выходного канала к золотнику управления
В резервуаре низкий уровень рабочего состава.
Низкое давление на входе в гидронасос.
Износились или повредились поверхности сопряжения между блоком цилиндров и распределителем.
Плохое охлаждение теплообменника. Необходимо осмотреть теплообменник, промыть и очистить охлаждающие поверхности.
Гидромоторы являются дорогостоящими изделиями, поэтому правильная эксплуатация и своевременное устранение незначительных нарушений в первые часы работы позволит сохранить гидромотор, не доводя его до критического состояния.
Все же,в процессе работы оборудования могут возникнуть некоторые неисправности, что приводить к ремонту гидромотора.
Ниже представлены наиболее часто встречающиеся неисправности при ремонте гидромотора, способы их обнаружения и исправления.
Вид неисправности:
A)Замедленная скорость вращения приводного механизма.
Возможная причина:
Износ деталей распределительного узла гидромотора, деталей поршневой группы или разрушения уплотнения;
Образование задиров на поверхности деталей, участвующих в передаче крутящего момента;
Повышенное давление в сливной магистрали.
Способы обнаружения и устранения неисправности:
1. И 2. На ощупь определить температуру корпуса мотора по сравнению с обычной и проверить величину расхода жидкости в линии дренажа (утечку из корпуса мотора). При обнаружении заметных отклонений от обычного состояния разобрать гидромотор и проверить визуально состояние деталей, а также изменить размеры деталей узла распределения и поршневой группы, проверить целостность уплотнений. При необходимости гидромотор заменить или заменить только уплотнения.
3. Изменить давление в сливной магистрали. При превышении давления разобрать сливной трубопровод, проверить его проходимость, найти причину повышенного сопротивления.
Вид неисправности:
Б) Неравномерное вращение вала мотора на малых оборотах.
Возможная причина:
Повышенный износ деталей распределительного узла, поршневой группы или разрушение уплотнений;
Образование задиров на поверхности эксцентрика вала и шатунов у одноходовых моторов или на деталях поршневой группы участвующих в передаче крутящего момента у многоходовых моторов.
Способы обнаружения и устранения неисправности:
1.и 2. Проверить расход в дренажной линии. При обнаружении видимой пульсации расхода разобрать мотор и осмотреть детали распределительного узла, эксцентрик вала и детали поршневой группы мотора. При необходимости заменить мотор или только уплотнения.
KMZ Industries – это мировой изготовитель элеваторов под ключ в Украине. Прийти к этому нам дали возможность такие факторы, как персональный подход к любому заказу и желание выстраивать продолжительные партнерские отношения. Кстати, если вас интересует строительство элеваторов под ключ обращайтесь на сайт kmzindustries.ua/.
Вид неисправности:
В) Отсутствие вращения вала гидромотора.
Возможная причина:
Нарушения в магистрали подводящей жидкости к гидромотору;
Измерить давление на входе в гидромотор. При обнаружении заметного снижения давления, проверить состояние насоса и других элементов гидросистемы, а также целостность нагнетательного трубопровода. Устранить причину снижения давления.
Проверить величину расхода в дренажной магистрали. При большой величине утечек заменить гидромотор.
Вид неисправности:
Возможная причина:
Ослабление элементов крепления трубопроводов;
Износ шейки вала или манжеты, а также повышенное давление в корпусе гидромотора;
Разрушение уплотнений или появление трещин в корпусных деталях.
Способы обнаружения и устранения неисправности:
1.Визуально определить место появления течи. Проверить крепление элементов трубопроводов.
2.Определить расход в дренажной магистрали или давления в корпусе гидромотора. Если давление больше 0,5 кг/см 2 – разобрать гидромотор и установить причину повышенного давления.
3.Заменить уплотнения или гидромотор.
Вид неисправности:
Д) Повышенный шум механического происхождения.
Возможная причина:
Чрезмерный люфт в шарнирном сочленении поршня и шатуна у одноходовых гидромоторов или разрушение деталей поршневой группы.
Износ подшипников вала их разрушение, или выход из строя подшипников в поршневой группе у многоходовых гидромоторов.
Недостаточное давление в сливной магистрали у многоходовых гидромоторов.
Способы обнаружения и устранения неисправности:
1.и 2. С помощью слуховой трубки прослушать работу гидромотора и при обнаружении стуков и ударов остановить мотор и разобрать, с целью осмотра деталей. Подшипники заменить, в любом другом случае заменить мотор.
3. Измерить давление в сливной магистрали гидромотора. Если давление ниже нормы, проверить целостность трубопровода и при необходимости заменить, установить другие причины снижения давления.
Автор статьи: Антон Кислицын
Я Антон, имею большой стаж домашнего мастера и фрезеровщика. По специальности электрик. Являюсь профессионалом с многолетним стажем в области ремонта. Немного увлекаюсь сваркой. Данный блог был создан с целью структурирования информации по различным вопросам возникающим в процессе ремонта. Перед применением описанного, обязательно проконсультируйтесь с мастером. Сайт не несет ответственности за прямой или косвенный ущерб.
✔ Обо мне ✉ Обратная связь
Оцените статью:
своими руками устанавливаем на технику
1 Преимущества устройства
2 Начало работ
3 Закупка и подключение деталей
4 Заключение
Сделать такое приспособление, как гидравлика, на минитрактор своими руками — хорошее решение для экономии денег и получения большей производительности от устройства. Монтирование и создание новой системы не является чем-то особенно сложным, и для любителей выполнять что-то собственными руками это будет великолепным поводом пофантазировать и сделать свой вариант гидравлики.
Преимущества устройства
Первоначально рассмотрим, какие плюсы принесет созданное творение. Минитрактор своими руками создается не так уж и сложно, ведь все детали можно закупить отдельно, а баки, распределители, насосы, двигатели и прочие составляющие машины свободно заимствуются от других устройств.
Для фермеров самодельные тракторы не редкость, на этом нехитром агрегате можно выполнять множество полезных действий: вспашка земли, покос и сбор травы, перетаскивание больших грузов и многие другие. При такой большой выгоде с устройства на его покупке еще можно сэкономить.
Преимущества:
Возможность добавить дополнительные насадки. При разработке самостоятельной схемы гидравлика на мотоблок может отличаться от типичной и быть дополнена другими устройствами (датчики, гидронасос, поршни и т. п.).
Улучшенное управление. Во время создания производится точная регулировка деталей под человека. Это сделает работу на тракторе более приятной и комфортной.
Единственным недостатком является потребность во времени, которое придется затратить на создание и соединение частей конструкции.
Начало работ
Для того чтобы создать какое-либо приспособление, первоначально продумывают или заимствуют его схему. В зависимости от этого закупаются детали. Некоторые мастера создают самодельные гидрораспределители на минитракторы, что значительно сохраняет деньги.
Но не каждый сумеет собрать качественную и функционирующую конструкцию. В некоторых случаях лучше приобрести элемент в магазине или позаимствовать от другой сельскохозяйственной техники.
Последовательность выполнения работ будет такой:
создание схемы гидравлики;
закупка нужных деталей;
установка и подключение гидравлики;
калибровка деталей;
проверка функционирования гидравлики с трансмиссией.
Гидравлика на минитрактор из мотоблока включает в себя обязательно следующие составляющие:
гидробак с маслом;
двигатель;
гидронасос;
гидрораспределитель;
гидромоторы и поршни;
соединительные шланги.
В качестве дополнения устанавливают фильтры для гидравлики минитрактора, измерители давления и другие вспомогательные элементы. Это делается, чтобы уберечь насос и мотор от загрязнения мусором.
При составлении схемы учитывайте следующие данные:
Гидронасос должен располагаться под баком, чтобы масло к нему поступало свободно (под действием силы тяжести). Это требуется, чтобы не возникало проблем при запуске.
Чтобы механизм работал без перебоев и прослужил долгое время, требуется рассчитать востребованную мощность всех устройств в машине. Отталкиваясь от этих данных, закупается гидронасос. Если его мощности будет недостаточно, то устанавливают дополнительный, вспомогательный насос, который будет включаться отдельно при высокой нагрузке.
Чтобы механизм функционировал долгое время, в него монтируют датчики измерения давления и фильтры для очистки масла.
Чтобы масло в системе выполняло свою функцию, оно должно постоянно находиться в движении. Это осуществляет гидронасос, который выполняет только функцию перегона объема жидкости по системе. Двигатель передает крутящий момент на насос и тем самым заставляет его перекачивать жидкость. Он подключается к распределителю.
В зависимости от положения рычага масло по одним трубкам возвращается обратно в бак либо по другим направляется на гидромотор или поршни. Гидравлика на минитрактор из мотоблока устанавливается довольно просто и, благодаря большой плотности масла, способна выполнять тяжелые тяговые действия.
В качестве двигателя для минитракторы можно использовать любой вариант: электрический, дизельный или бензиновый. Главное условие: он должен иметь достаточное количество оборотов, чтобы обеспечить функционирование гидронасоса.
Наиболее распространенным решением является дизельный четырехцилиндровый двигатель с водяным охлаждением. А для несложных действий, например покос или уборка травы, можно использовать мотоблок. Можно даже осуществить передвижение трактора с помощью гидронасоса.
Для мягкости управления ведущими колесами на руль также подключают гидравлику. Схема может быть создана самостоятельно. Но чтобы не забивать себе голову продумыванием нюансов, лучше позаимствовать уже готовый чертеж и внести туда желаемые коррективы.
Гидравлическая система тракторов отвечает за: торможение, функционирование поршней и рулевого механизма. Если используются гидромоторы, то еще и за передвижение.
Такой способ езды медленный, но позволяет осуществлять большие тяговые работы, за что так и ценится фермерами.
Закупка и подключение деталей
Гидравлика на мотоблок устанавливается для осуществления работы поршней и передвижения. Чтобы при вспашке земли не возникло проблем, используют гидравлические моторы, так как мотоблок имеет слабые тяговые показатели. После составления или доработки схемы трактор надо собрать, но для этого сначала требуется закупить составляющие.
Гидрораспределители продаются как по отдельности, так и уже в соединенном виде. Под каждую группу поршней выделяют отдельный рычаг. Некоторым вполне хватает 2-3 рычагов: один — на торможение, второй — для контроля силовой рамы (поднять, опустить), третий — для включения гидромоторов.
Для более продвинутых машин с ковшом, наподобие экскаватора, используют распределители с дополнительным функционалом. Их стоимость значительно отличается от типичных рычагов.
Гидронасос подбирают по таким характеристикам:
Давление. Требуется для запуска гидродвигателя. Если его не будет хватать, то гидромотор просто не станет функционировать.
Объем перекачки (литров в минуту). Влияет на скорость работы поршней и моторов.
После приобретения всех составляющих надо собрать трактор и подключить все детали. Сам этот процесс не является чем-то трудным. Двигатель подключается к гидронасосу, от которого идут трубки на распределитель. А от него — уже к оборудованию (поршням, моторам и т. п.) и гидробаку, который подключается к насосу. Важно, чтобы масло всегда передвигалось по системе. Фильтр устанавливают между насосом и баком.
После установки и подключения выполняют проверку всей аппаратуры. Если что-то плохо функционирует, проверяют все шланги и убеждаются, что все соединения герметичны. После этого самодельный трактор можно опробовать во время поездки.
На этом же этапе корректируется работа гидравлики руля и передвижения, если таковая имеется. Рулевая система не должна быть плавающая.
Заключение
Процесс создания гидравлики минитрактора своими руками не является чем-то особенно сложным.
Единственное, что требуется от конструктора, — упорство и желание создать самодельный трактор с гидравликой.
Отзывы и комментарии к статье
Как собрать мобильную гидравлическую установку
Когда я начинал строить установку, я понятия не имел о гидравлике. Я предполагал, что это очень простая тема. Я быстро понял, что даже для такой, казалось бы, простой конструкции опять же (ужас!) нужна математика, которую я не хотел учить в школе, думая , что она мне все равно не поможет . Накопление опыта в этой области было для меня крайне сложным из-за отсутствия друзей в отрасли и плохого доступа к информации. После исчерпывающих исследований в Интернете и книгах через 2-3 недели я был готов приступить к работе. Из-за информации и идей, которые я получил, я ставлю вам на тарелке Надеюсь, что вы вооружившись моими советами и головой на шее, за 10 минут добудете это тайное знание. 🙂 Я также надеюсь, что вы избежите лишних расходов, аварий и сэкономите время. Большинство советов взяты из жизни и основаны на моих ошибках. Я не беру на себя ответственность за то, что вы делаете в собственной мастерской, так что будьте осторожны — с сантехниками не до шуток. 😀
Необходимые материалы
Электродвигатель,
Гидравлический насос,
Bell Switch,
Claw Clutch,
The Divider,
Hydraulic Lines,
Hydraulic Lines,
. термометр с индикатором уровня масла,
колеса,
Пробка сливного отверстия,
кора залива,
масляный фильтр,
0002 bulkhead switch,
a net sucker,
manometer,
electrical switch,
hydraulic oil,
stickers and paint 😉
The tools needed
съемник,
токарный инструмент:
угловая шлифовальная машина + диски 1; 2,5; 4 мм,
сварочный аппарат со сварочным оборудованием для черной стали,
Столовая тренировка,
Газовая горелка,
Окружная или буровая отвертка,
Treader M10x1.50
Treating Knob In The M10x1.50
. Конус Penetrator,
A Oiler,
.0009
Orangespray,
моторы, молотки и другие типичные ручные инструменты.
Tools:
detector,
universal slide calliper 0-150,
universal slide calliper 0-250,
Specialist tools:
The best way to start work is для подключения электродвигателя к насосу. Это очень простая задача, если у вас большой бюджет, потому что для этой цели есть готовые детали. Вам необходимо купить двигатель с фланцевым креплением, раструбной муфтой, кулачковой муфтой и насосом. Однако убедитесь, что все части совместимы друг с другом.
В своем проекте я использовал восстановленный двигатель, который нашел на металлоломе. Я сделал переключатель звонка сам, потому что оригинальный не подходил к моему двигателю. К счастью, мне удалось использовать оригинальное сцепление.
При выборе насоса и мотора вы должны сначала решить, для чего вы хотите их использовать. Это важно из-за ожидаемых параметров, т.е. рабочего давления и производительности в литрах в минуту. Первый параметр касается мощности, а второй — хода поршня.
Например, если вы хотите использовать блок прессования, вы должны купить насос с максимально возможным максимальным давлением и минимально возможным расходом в минуту. Таким образом вы получите медленную, точную работу и в то же время большую мощность. При сборке лопаты все наоборот — вам понадобится очень быстрый ход поршня при относительно небольшой мощности.
Мой агрегат предназначен для обслуживания как прессы, так и шифера, поэтому я пошел на компромисс и выбрал промежуточные параметры; однако, как известно, если что-то и годится на все, то ни на что не годится .😉
Помните также, что увеличение мощностных параметров или литров в минуту прямо пропорционально увеличивает требования к размеру электродвигателя. Чтобы упростить задачу, я представляю математическую формулу, которую я использовал:
Для скорости выдвижения Для мощности в тоннах, которую мы получим Какой двигатель нам нужен (скоро дополню статью)
Самое сложное позади. Для перехода к следующему этапу строительства вам потребуются следующие детали:
Когда у вас есть вышеперечисленные элементы, вы можете переходить к сборке танка. Не забудьте предварительно сопоставить все компоненты.
Чтобы спроектировать резервуар, вам необходимо знать несколько значений: объем вашего цилиндра (или всех поставляемых цилиндров) при максимальном выдвижении. Для этого можно использовать шаблон: π(d/2)²-l, где: d — внутренний диаметр цилиндра l — длина нашего цилиндра
Как только вы узнаете, что вам нужно, например, 20л масла для самих цилиндров и тросов, рекомендую увеличить это значение как минимум в три раза. (WTF?) Почему? Я объясню.
Первый:
Не устанавливайте присоску насоса на дно бака, чтобы она не втягивала грязь со дна.
Второй:
Масло нагревается во время работы агрегата и масла будет больше. Когда масла больше, оно будет нагреваться дольше.
Третий:
Даже новый привод вызывает незначительную потерю масла. Чем больше у нас запас, тем реже нам приходится его пополнять.
Четвертый:
Думать о будущем — если вы когда-нибудь захотите подключить привод большего размера, вам не придется переделывать бак.
Конечно, большой бак — это не только преимущество, но и недостаток. Как нетрудно догадаться, танк большего размера будет тяжелее и, соответственно, менее подвижным. Кроме того, для его работы потребуется больше масла, поэтому удельная стоимость покупки масла будет выше.
Если вы уже знаете объем своего резервуара, следующим шагом будет расчет его размера. Для самого бака вы можете использовать свой старый газовый баллон. Я лично не рекомендую такое решение, если вы о нем не знаете. Я имею в виду вашу безопасность, конечно. (Разрезание бака можно сравнить с собиранием грибов. Видимо, ядовитый гриб можно есть, но только один раз. Так что знаете что.) Формула цилиндрического бака на 60 л:
Однако, как только вы поняли, что при использовании ГБО Если бы танк мог номинировать вас на премию Дарвина, я рекомендую вам построить танк прямоугольной или кубовидной формы (какой вам нравится). Формула для получения 60л: (вот формула)
Мне часто задавали вопросы о точных размерах и я искал их сам. Надеюсь, я достаточно объяснил выше, почему я не должен навязываться вам.
Приварите сверху бака толстый уголок, такой, в котором можно сделать резьбу.
Если вы хотите, чтобы ваш агрегат был мобильным, что, кстати, я вам и рекомендую, вы должны от всей души приварить ось, к которой будете прикреплять колеса и сделать ножку.
Каркас танка готов.
Если вы хотите похвастаться своим отрядом среди других миреков, хорошо, если вы его еще покрасите, чтобы они позеленели от зависти.
Кроме того, окрашенный бак выглядит намного лучше, и вам будет приятно прикрутить следующие компоненты.
Пришло время установить колеса…
…и термометр с указателем уровня масла.
Просверлите отверстия в кронштейне, которые вы просверлите позже.
Супер! Танк готов. Пришло время монтажной пластины. Это мой любимый этап строительства. Вам понадобятся все части, которые вы хотите на этой тарелке, так что:
Выключатель перегородки
Выключатель звонка
Пробка заливного отверстия
Масляный фильтр
5 Вытяните их формы. Это самый простой способ…
…и приступайте к резке и сверлению.
Для следующего шага нам понадобится помощник. 😉
Теперь пришло время приварить ножку (профиль), на которую будет ставиться коллектор. Здесь тоже я не могу дать вам конкретные размеры, потому что каждый может купить разные детали (с разными размерами).
* сварка *
Здесь также следует покрасить монтажную пластину. Лучше всего это сделать в этот момент, чтобы потом не раздеваться и не тратить пломбы.
Вверните электродвигатель, не забывая о пломбе.
Для фиксации двигателя используйте самозатягивающиеся гайки.
Теперь пришло время установить выключатель на перегородке.
После того, как все будет скручено, определите длину гидравлических шлангов, которые вам нужно будет зафиксировать в специальной установке. Не совершайте мою ошибку и не покупайте их раньше, потому что их очень сложно подобрать по размеру. Пришлось покупать их дважды. Я не только не слишком хороший парень, но теперь я еще и бедный.
Если вы хотите, чтобы ваш агрегат всегда был в хорошей форме, как Krzysiek Ibisz, установите сито на маслоотсос.
Сетка под пробкой маслозаливной горловины еще больше уменьшит загрязнение бака.
Теперь убедитесь, что у вас нет кота в аквариуме. Если вы установили, что он пуст, вы можете повернуть монтажную пластину и бак вместе.
на этом этапе вам также понадобится помощь коллеги, или у нас есть 😉
При скручивании кабелей к коллектору следите за тем, чтобы подключать их с правильной стороны! Вы можете увидеть, как я это сделал, посмотрев мой фильм. Линия подачи от насоса обычно (как правило!) подключается с той стороны, где находится регулятор давления. На новом коллекторе должны быть стрелки, но если стрелок нет, просто проверьте его характеристики.
Поздравляю. Ты на последней прямой. Теперь пришло время для электрика. Я подключил двигатель к треугольнику звезды, но это не требуется (по крайней мере, к двигателю 5,5 кВт). Может быть, подсознательно я хотел вылечить свои комплексы на комментарии под другим фильмом. что я не могу этого сделать. 😉 В целом это не сложно, но будьте осторожны. Никаких шуток! 😀
Теперь осталось только залить масло и провести тест.
Напоследок еще один дружеский совет. Внимательно проверьте, чтобы детали, которые вы покупаете из металлолома, были пригодны для использования. Как вы могли видеть в моем фильме, я попал в неинтересную ситуацию. Залила всю мастерскую маслом, и кстати, выяснила, что смывать масло с волос — задача не из легких. 😉
Приведенная выше статья доступна бесплатно, ничего не ожидая взамен. Еще мне будет очень приятно, когда вы пришлете мне фото вашего проекта после сборки вашего агрегата, к которому я как бы не глядя добавил несколько советов. 🙂 Это будет лучшее возвращение и знак для меня, что то, что я делаю, имеет смысл.
Если вы хотите поддержать мое дальнейшее развитие, вы можете сделать добровольное пожертвование. Я с удовольствием отдам даже 1 злотый (словом: злотый ;)), потому что после вычета 18% налога я все равно получу головокружительные 82 гроша. 😀 Внизу статьи должна быть кнопка от пончиков 😉 Спасибо!
Вот видео о строительстве агрегата… 😉
Самодельный гидравлический таранный насос для воды для скота
Одним из наиболее сложных аспектов освоения пастбищ и пастбищ является обеспечение доступа скота к надежному водоснабжению. В некоторых случаях существующие ручьи, ручьи или пруды обеспечивают питьевую воду для домашнего скота. Когда поверхностный источник воды недоступен, можно пробурить скважины и установить насосы для подачи воды животным. В некоторых случаях поверхностная вода может быть доступна, но недоступна для скота из-за проблем с качеством воды, крутых склонов или проблем с ограждением.
Обеспечение источника электроэнергии в таком месте для насоса может быть непомерно дорогим. Использование насоса, работающего от двигателя внутреннего сгорания, может потребовать осмотра и внимания несколько раз в день, а также регулярной подачи топлива. В некоторых из этих ситуаций можно эффективно использовать носовые и строповые насосы, но эти насосы не будут работать, если перепад высот между источником воды и пастбищем превышает двадцать футов. Насосы на солнечных батареях являются отличным вариантом, но могут быть дорогими в зависимости от расхода и необходимого давления в системе.
Рис. 1. 3/4-дюймовый самодельный гидравлический насос с фитингами из ПВХ. Во время работы вода течет справа налево. Изображение предоставлено: У. Брайан Смит, Университет Клемсона.
Одним из возможных решений для снабжения скота питьевой водой в отдаленных районах является гидравлический поршневой насос. Сообщается, что первая разработка гидравлического тарана была завершена Джоном Уайтхерстом в 1772 году, а первая автоматическая версия гидравлического тарана была разработана Джозефом Монгольфье в 179 году. 6. 1 Различные компании в Англии и США производили чугунные версии гидроцилиндров с начала 1800-х годов. Гидравлические таранные насосы могут поднимать воду на значительную высоту и не требуют внешнего источника энергии.
Коммерчески продаваемые гидравлические насосы служат десятилетиями, но они довольно дороги. Простой самодельный насос с гидроцилиндром из ПВХ (поливинилхлорида) (рис. 1) можно построить за 150–200 долларов в зависимости от стоимости материалов в вашем регионе и размера насоса. Эти самодельные насосы прослужат несколько лет, если не дольше, и могут позволить фермеру увидеть, как такой насос будет работать, прежде чем инвестировать в более дорогое коммерческое устройство.
Работа гидравлического поршневого насоса
Гидравлические поршневые насосы работают за счет использования давления, создаваемого ударной волной «водяного удара». Любой движущийся объект обладает инерционной силой. Энергия требуется, чтобы привести объект в движение, и энергия также потребуется, чтобы остановить движение, причем требуется больше энергии, если движение начинается или останавливается быстро. Поток воды в трубе также обладает инерцией (или импульсом), которая сопротивляется внезапным изменениям скорости. Медленное закрытие клапана позволяет со временем рассеять эту инерцию, вызывая очень небольшое увеличение давления в трубе. Очень быстрое закрытие клапана создаст скачок давления или ударную волну, поскольку текущая вода останавливается, а вода движется обратно вверх по трубе — очень похоже на остановку поезда, когда отдельные вагоны поезда ударяются о муфту перед собой в быстрой последовательности, когда тормоза срабатывают. применяемый. Чем быстрее закрывается клапан, тем сильнее создается ударная волна. Более быстрый поток воды также вызовет большую ударную волну, когда клапан закрыт, поскольку задействована большая инерция или импульс. По той же причине более длинная труба вызовет большую ударную волну.
Гидравлический таран основан на потоке воды без давления в трубе, проложенной от источника воды к насосу (называемой «приводной» трубой). Этот поток создается путем размещения гидроцилиндра на некотором расстоянии ниже источника воды и прокладки приводной трубы от источника воды к насосу. В гидроцилиндре используются два обратных клапана, которые являются единственными подвижными частями насоса.
На рисунках 2-6 представлены пошаговые иллюстрации, поясняющие принцип работы насоса гидроцилиндра.
Рисунок 2. Этап 1: Вода (синие стрелки) начинает течь по приводной трубе и выходит из «сбросного» клапана (№4 на схеме), который изначально открыт. Вода течет все быстрее и быстрее через трубу и из сливного клапана. Изображение предоставлено: У. Брайан Смит, Университет Клемсона.
Рисунок 3. Шаг 2: В какой-то момент вода проходит через сливной клапан (№4) так быстро, что поднимает заслонку клапана и захлопывает ее. Вода в трубе двигалась быстро и имела значительный импульс, но весь вес и импульс воды останавливались закрытием клапана. Это создает всплеск высокого давления (красные стрелки) на закрытом сливном клапане. Скачок высокого давления нагнетает некоторое количество воды (синие стрелки) через обратный клапан (№ 5 на схеме) в напорную камеру. Это немного увеличивает давление в этой камере. «Всплеск» давления в трубе также начинает двигаться от перепускного клапана вверх по приводной трубе (красные стрелки) со скоростью звука и сбрасывается на входе в приводную трубу. Изображение предоставлено: У. Брайан Смит, Университет Клемсона.
Рисунок 4. Этап 3: После того, как волна высокого давления достигает входа в приводную трубу, «нормальная» волна давления (зеленые стрелки) движется обратно по трубе к перепускному клапану. Обратный клапан (#5) все еще может быть немного приоткрыт в зависимости от противодавления, позволяя воде поступать в камеру давления. Изображение предоставлено: У. Брайан Смит, Университет Клемсона.
Рисунок 5. Этап 4: как только волна нормального давления достигает перепускного клапана, по приводной трубе поднимается волна низкого давления (коричневые стрелки), которая снижает давление на клапанах и позволяет перепускному клапану открыть, а обратный клапан (#5) закрыть. Изображение предоставлено: У. Брайан Смит, Университет Клемсона.
Рисунок 6. Этап 5: Когда волна низкого давления достигает входа в приводную трубу, волна нормального давления проходит вниз по приводной трубе к клапанам. Нормальный расход воды из-за подъема исходной воды над тараном следует за этой волной напора, и начинается следующий цикл. Изображение предоставлено: У. Брайан Смит, Университет Клемсона. Цикл насоса гидроцилиндра, описанный на рисунках 2-6, может повторяться от сорока до девяноста раз в минуту в зависимости от перепада высот до насоса гидроцилиндра, длины трубы привода от источника воды до насоса цилиндра и используемого материала трубы привода. Изображение предоставлено: У. Брайан Смит, Университет Клемсона.
Типовые установки гидравлического поршневого насоса
Рис. 7. Типичная установка гидравлического поршневого насоса, отмечены (a) приводная труба, (b) нагнетательная труба и (c) размещение гидравлического поршневого насоса. Изображение предоставлено: У. Брайан Смит, Университет Клемсона.
В своей простейшей форме установка гидравлического тарана включает в себя приводную трубу для подачи воды из источника воды к насосу, гидравлический таранный насос и напорную трубу для подачи воды от насоса к водосборнику или месту, где вода необходимо (рис. 7).
Размер приводной трубы определяет фактический размер насоса, а также максимальный расход, который можно ожидать от насоса. Поскольку эффективность насоса зависит от захвата как можно большего количества ударной волны гидравлического удара, лучшим материалом для приводной трубы для установки насоса гидроцилиндра является оцинкованная стальная труба. Большинство животноводов вместо этого используют трубы из ПВХ из-за более низкой стоимости и сложности установки и сборки труб из оцинкованной стали. Установки гидравлического поршневого насоса с использованием приводной трубы из ПВХ будут работать хорошо, но эластичность трубы позволит немного рассеять ударную волну гидравлического удара при расширении стенки трубы. Если для установки приводной трубы используется труба из ПВХ, выбирайте трубу из ПВХ с более толстой стенкой. Труба из ПВХ сортамента 80 будет лучшим выбором, а труба из ПВХ сортамента 40 будет второстепенным выбором.
Наилучшая установка приводной трубы должна располагаться под постоянным уклоном от источника воды к насосу гидроцилиндра, без изгибов или изгибов, и прикрепляться болтами и/или оцинкованными стяжками к большим камням или бетонным подушкам для предотвратить движение. Это позволило бы наиболее эффективно развивать ударную волну. Компания Gravi-Chek предполагает, что оптимальный уклон приводной трубы составляет один фут на каждые пять футов длины, что соответствует 20-процентному уклону. 2 Однако это не всегда практично в установках для водоснабжения скота. Плунжерный насос будет работать с трубопроводом, установленным с непостоянным уклоном, если все уклоны трубопровода находятся на одном уровне или направлены вниз к насосу (рис. 8). В приводной трубе не может быть «горбов» или точек установки вверх-вниз, так как это позволит захватить воздух в трубу, что позволит рассеять ударную волну.
Рис. 8. Напорная труба из ПВХ, помещенная в русло ручья. Оцинкованная сталь не подходила из-за топографии и геометрии станины. Гидравлический поршневой насос работал хорошо, но каждый изгиб позволял рассеивать крошечную часть ударной волны. Прямая труба из оцинкованной стали улавливала большую ударную волну и создавала большее давление. Изображение предоставлено: У. Брайан Смит, Университет Клемсона.
Если необходимо сделать выбор между установкой приводной трубы с постоянным уклоном и использованием более жесткой приводной трубы (например, из оцинкованной стали), выберите более жесткую приводную трубу. Это окажет большее влияние на производительность насоса, чем уклон приводной трубы.
Входное отверстие приводной трубы должно быть установлено не менее чем на шесть дюймов ниже поверхности воды. Если вход установлен непосредственно под поверхностью воды, поток воды в трубу в начале каждого цикла может создать вихрь или воронку, которая может втягивать воздух в трубу. Для развития этого вихревого действия обычно требуется больше времени, чем ожидаемое время цикла от полсекунды до одной секунды, но оно может развиться. Также хорошей идеей будет поместить какой-либо экран, выполненный в виде большого шара или шара (двенадцать дюймов или более в диаметре) над входным отверстием приводной трубы, чтобы исключить попадание мусора, мелких земноводных и мелкой рыбы. Большой размер экрана предотвратит ограничение потока воды в трубу, а также поможет предотвратить образование вихрей.
Существует диапазон допустимых длин приводной трубы для каждого используемого размера трубы. Если приводная труба слишком короткая или слишком длинная, волна давления, обеспечивающая работу насоса, не будет развиваться должным образом.
В публикации «Гидравлические домкраты для полива скота вне ручья» приведены следующие уравнения, разработанные Н. Г. Калвертом для минимальной и максимальной длины приводной трубы. 3
Минимальная длина приводной трубы:
L = 150 x диаметр приводной трубы
Максимальная длина приводной трубы:
L = 1000 x диаметр приводной трубы
Например, если используется 1-дюймовая приводная труба, минимальная рекомендуемая длина будет (150 x 1 дюйм =) 150 дюймов или 12,5 футов; максимальная рекомендуемая длина составляет (1000 x 1 дюйм =) 1000 дюймов или 83,3 фута. В Таблице 1 приведены образцы минимальной и максимальной длины приводной трубы для различных размеров приводной трубы.
Таблица 1. Минимальная и максимальная рекомендуемая длина приводной трубы в зависимости от диаметра приводной трубы (с округлением до полных футов).
Диаметр приводной трубы (дюймы)
Минимальная длина (футы)
Максимальная длина (футы)
3/4
10
62
1
13
83
1 1/4
16
104
1 1/2
19
125
2
25
166
2 1/2
32
208
3
38
250
4
50
333
В документации компании Rife Ram предлагается другой метод выбора длины приводной трубы. 4 Метод Райфа не учитывает размер трубы, а основан исключительно на вертикальном перепаде высоты или падении от источника воды до насоса гидроцилиндра. Значения представлены в таблице 2.
Таблица 2. Рекомендуемая длина приводной трубы в зависимости от высоты.
Высота Падение (футы)
Длина приводной трубы (футы)
3-15
6-кратное вертикальное падение
16-25
4-кратное вертикальное падение
26-50
3-кратное вертикальное падение
Рис. 9. Установка гидравлического поршневого насоса с (а) стояком и (б) подающей трубой, позволяющей проложить более длинный трубопровод от источника воды к местоположению напорного насоса. Изображение предоставлено: У. Брайан Смит, Университет Клемсона.
Рекомендации Rife в таблице 2 поддерживают заданный уклон трубы для каждого диапазона перепадов высот. Любой метод (таблица 1 или таблица 2) может использоваться для определения длины магистрали; Удовлетворение обоим методам может обеспечить наилучшую производительность поршневого насоса.
Существуют решения по установке, если максимально допустимая длина приводной трубы недостаточна для достижения источника воды из места размещения насоса гидроцилиндра. Одним из вариантов является установка «стояка» на максимальном расстоянии приводной трубы от поршневого насоса (рис. 9).). Этот стояк должен быть на три размера больше, чем приводная труба, и должен быть открыт сверху, чтобы в этой точке рассеялась ударная волна гидравлического удара. Напорная труба должна быть установлена вертикально, так, чтобы верхняя часть стояка была примерно на фут выше уровня источника воды. Подающий трубопровод, который должен быть как минимум на один размер больше, чем приводная труба, затем проходит от этой точки к источнику воды.
Определение перепада высоты или падения
Рисунок 10. Использование столярного уровня и измерительной линейки для определения перепада высот от источника воды до предполагаемого места расположения насоса гидравлического тарана. Изображение предоставлено: У. Брайан Смит, Университет Клемсона.
Гидравлические поршневые насосы работают в зависимости от величины перепада высот или падения от источника воды до места, где установлен поршневой насос. Величина капли будет определять производительность поршневого насоса. Количество падений или падений, доступных в данном месте, можно измерить с помощью мерной линейки и уровня плотника. Начните с места, где будет размещен насос гидроцилиндра. Держите измерительную линейку вертикально, положив один конец на землю. Поместите столярный уровень на мерную линейку, удерживая ее ровно, так, чтобы верхняя часть была на одном уровне с верхней частью мерной линейки. Посмотрите по верху уровня плотника на склон, ведущий к водопроводу, и, прицелившись по верху уровня, выберите место на склоне (рис. 10). Эта точка представляет собой высоту измерительной линейки над начальной точкой. Переместитесь к этому месту и повторите процесс наблюдения, продолжая подниматься по склону после каждого наблюдения, пока не будет достигнут источник воды. Подсчитайте, сколько раз измерительный стержень опускался на землю, умножьте это число на длину измерительного стержня, прибавьте любое частичное измерение стержня для последнего наблюдения (см. рис. 10), и результатом будет перепад высот или падение с источник воды к местонахождению поршневого насоса.
Производительность гидравлического насоса тарана
Гидравлические насосы тарана очень неэффективны, обычно они перекачивают только один галлон воды на каждые восемь галлонов воды, проходящей через домкрат. Однако они будут перекачивать воду на десять футов (или более в некоторых случаях) вертикальной высоты на каждый фут перепада высоты от источника воды до гидроцилиндра. Например, при перепаде высот от источника воды до гидроцилиндра на семь футов пользователь может ожидать, что гидравлический цилиндр будет перекачивать воду на высоту до семидесяти футов или более по вертикали над гидроцилиндром. Чем выше высота подачи, тем меньше расход насоса: чем выше перепад высот между гидравлическим цилиндром и выпускным отверстием нагнетательной трубы, тем меньше будет расход подаваемой воды.
В документации компании-производителя гидравлических двигателей Rife приводится следующее уравнение для расчета расхода насоса гидравлического цилиндра. 4
D = 0,6 x Q x F/E
В этом уравнении Q — доступный расход привода в галлонах в минуту, F — падение в футах от источника воды до гидроцилиндра, E — высота от плунжера до выпускного отверстия для воды, а D — расход подаваемой воды в галлонах в минуту. 0,6 — это коэффициент полезного действия, который может несколько различаться для различных поршневых насосов. Например, если скорость потока двенадцать галлонов в минуту доступна для работы поршневого насоса (Q), насос размещается на шесть футов ниже источника воды (F), и вода будет перекачиваться на высоту двадцати футов до точка выхода (E), количество воды, которое может быть перекачано поршневым насосом соответствующего размера, составляет:
0,6 x 12 галлонов в минуту x 6 футов / 20 футов = 2,16 галлонов в минуту
Тот же самый насос с тем же расходом привода будет обеспечивать меньший расход, если вода будет перекачиваться на большую высоту. Например, используя данные из предыдущего примера, но увеличив высоту подъема до сорока футов (E):
0,6 x 12 галлонов в минуту x 6 футов / 40 футов = 1,08 галлонов в минуту
Скорость подачи насоса, Q, всегда будет определяться размером приводной трубы, длиной приводной трубы и высотой источника воды над гидроцилиндром.
В Таблице 3 используется уравнение Райфа для перечисления некоторых диапазонов расхода для различных размеров гидравлического поршневого насоса на основе потерь на трение в трубах из ПВХ сортамента 40. Диапазоны расхода насоса на диаграмме основаны на падении (F) на пять футов над уровнем моря и подъеме по высоте (E) на двадцать пять футов. Изменение значений E или F изменит ожидаемую производительность поршневого насоса.
Таблица 3. Типовые скорости потока самодельного гидроцилиндра.
Диаметр приводной трубы (дюймы)
Диаметр напорной трубы (дюймы)
Минимальный расход насоса (гал/мин)
Ожидаемый объем производства (гал/мин)
Максимальная подача насоса (гал/мин)
Ожидаемый объем производства (гал/мин)
3/4
1/2
0,75
0,10
2
0,25
1
1/2
1,5
0,20
6
0,75
1 1/4
3/4
2
0,25
10
1,20
1 1/2
3/4
2,5
0,30
15
1,75
2
1
3
0,38
33
4
2 1/2
1 1/4
12
1,5
45
5,4
3
1 1/2
20
2,5
75
9
4
2
30
3,6
150
18
Примечание : Значения основаны на двадцати пяти футах подъема и пяти футах высоты падения.
Некоторые скорости подачи, указанные в таблице 3, довольно малы, но даже 3/4-дюймовый плунжерный насос со временем перекачивает значительное количество воды. Гидравлические поршневые насосы работают двадцать четыре часа в сутки, семь дней в неделю, поэтому даже при минимальной подаче насоса 3/4-дюймовый поршневой насос обеспечит (0,10 галлонов в минуту x 60 минут x 24 часа =) 144 галлона воды в день. , что обеспечит ежедневную потребность в воде от четырех до пяти 1200-фунтовых скотов.
Если требуется больший поток, можно использовать либо гидроцилиндр большего размера, либо другой гидроцилиндр можно установить с отдельной приводной трубой, а затем подключить к той же подающей трубе к водосборнику, пока имеется достаточный поток воды. в источнике воды для удовлетворения этой потребности.
Рис. 11. Принципиальная схема самодельного гидроподъемника Конструкция 1. В таблице 4 приведены описания позиций. Изображение предоставлено: У. Брайан Смит, Университет Клемсона.
Самодельный гидравлический домкрат – Дизайн 1
Существует несколько конструкций самодельного гидроцилиндра. В Университете Уорвика есть несколько отличных конструкций, разработанных для использования в развивающихся странах, где стандартные детали сантехники могут быть недоступны. 5
В этой публикации рассматриваются две похожие конструкции. Первый дизайн был разработан Марком Риссом из Университета Джорджии и представлен Фрэнком Хеннингом в публикациях Службы распространения знаний Университета Джорджии #ENG98-002 3 и #ENG98-003. 6 На рис. 11 представлена схема конструкции, а в таблице 4 приведен список деталей для насоса гидроцилиндра размером 1 1/4 дюйма.
Таблица 4. Описание материалов для гидроцилиндра насоса представлено на рис. 11.
Артикул
Описание
Артикул
Описание
1
Клапан 1 1/4”
10
Трубный кран 1/4”
2
Тройник 1 1/4”
11
Манометр 100 фунтов на кв. дюйм
3
Штуцер 1 1/4”
12
Ниппель 1 1/4” x 6”
4
Латунный обратный клапан 1 1/4”
13
Втулка 4” x 1 1/4”
5
Пружинный обратный клапан 1 1/4”
14
Муфта 4”
6
Тройник 3/4”
15
Труба ПВХ PR160 4” x 24”
7
Клапан 3/4”
16
4-дюймовая клеевая крышка из ПВХ
8
Штуцер 3/4”
17
Втулка 3/4” x 1/4″
9
Втулка 1 1/4” x 3/4”
18
Внутренняя трубка (внутри 15)
Это очень простая конструкция, требующая сборки только основных сантехнических фитингов. Воздушная камера (№ 14–16) действует как напорный резервуар для колодца, используя сжатый воздух, захваченный в резервуаре, для гашения ударных волн и обеспечения постоянного давления на выходе. Однако воздух, первоначально захваченный в этой воздушной камере, со временем будет поглощаться водой, протекающей через насос. Когда это произойдет, насос и трубопровод будут испытывать гораздо более сильные удары во время каждого цикла (такое состояние описывается как заболоченный насос), за этим последуют усталость материала и выход из строя. Чтобы воздух оставался в камере с течением времени, внутренняя камера велосипеда или скутера может быть заполнена воздухом до тех пор, пока она не станет «пружинящей» или «губчатой», а затем сложена и вставлена в камеру давления до того, как крышка (№ 16) будет закрыта. приклеен к трубе. Это задержит воздух в камере и предотвратит отказ насоса.
Фитинги 1–4 на схеме должны быть того же размера, что и приводная труба, чтобы насос работал правильно. Подпружиненный обратный клапан (#5) и трубный ниппель (#12) также должны быть того же размера, что и приводная труба, но насос должен работать, если они уменьшены до того же размера, что и нагнетательная труба.
Рис. 12. Латунный поворотный обратный клапан. Обратите внимание на свободно качающуюся заслонку в выпускном отверстии. Поворотный обратный клапан должен располагаться вертикально для обеспечения наилучшей производительности насоса. Изображение предоставлено: У. Брайан Смит, Университет Клемсона.
Сливной клапан (№4) представляет собой латунный поворотный обратный клапан. Этот клапан должен быть из латуни или другого металла, чтобы придать заслонке достаточный вес и предотвратить преждевременное закрытие. Заслонки на аналогичных клапанах из ПВХ весят очень мало и закрываются в условиях более низкого расхода, предотвращая образование ударной волны более высокого давления. Этот клапан не может быть подпружиненным обратным клапаном, но должен иметь свободно вращающуюся заслонку, как показано на рис. 12.
Второй обратный клапан на рис. обратный клапан. Этот клапан может быть изготовлен из ПВХ или латуни.
Клапан № 1 на рис. 11 используется для остановки или подачи потока в насос и может использоваться для перекрытия потока воды, если насос необходимо снять или отремонтировать. Клапан № 7 закрывается при запуске насоса, а затем постепенно открывается, позволяя воде течь после работы насоса. Насос будет работать в течение тридцати секунд или более с полностью закрытым клапаном, и если клапан оставить в закрытом положении, насос достигнет некоторого максимального давления и перестанет работать. Для работы поршневого насоса требуется обратное давление примерно 10 фунтов на квадратный дюйм, поэтому, если выпускное отверстие нагнетательной трубы находится не менее чем в двадцати трех футах над поршневым насосом, можно использовать клапан № 7 для дросселирования потока и поддержания необходимого противодавления.
Манометр (#11) используется для определения того, когда клапан №7 может быть открыт во время запуска насоса, и может использоваться для определения того, насколько клапан №7 должен быть закрыт во время нормальной работы, если требуется дросселирование. Трубный кран (№10) не является обязательным, но его можно отключить, чтобы защитить манометр от выхода из строя с течением времени из-за повторяющихся импульсов.
Размер воздушной камеры определяется ожидаемой производительностью насоса гидроцилиндра. Документация университета или Уорвика предполагает, что оптимальный объем напорной камеры в двадцать-пятьдесят раз превышает ожидаемый объем подачи воды за цикл работы насоса. 5 В таблице 5 приведены некоторые минимальные длины трубопроводов, необходимые для камеры высокого давления, основанные на этой информации. В основе стола лежит гидравлический поршень, который производит шестьдесят импульсов или циклов в минуту.
Таблица 5. Минимальные рекомендуемые размеры воздушной камеры для самодельных гидроцилиндров.
Размер приводной трубы (дюймы)
Ожидаемый расход за цикл (галлоны)
Объем воздушной камеры Треб. (галлоны)
Длина воздушной камеры 2 дюйма (дюймы)
Длина воздушной камеры 3 дюйма (дюймы)
Длина воздушной камеры 4 дюйма (дюймы)
3/4
0,0042
0,21
15
7
—
1
0,0125
0,63
45
21
—
1 1/4
0,020
1. 0
72
33
19
1 1/2
0,030
1,5
105
48
27
2
0,067
3,4
—
110
62
2 1/2
0,09
4,5
—
148
85
3
0,15
7,5
—
245
140
4
0,30
15
—
—
280
Примечание : Табличные значения основаны на работе поршневого насоса со скоростью шестьдесят циклов в минуту.
Самодельный гидравлический домкрат — схема 2
Вторая конструкция, представленная на рис. 13, часто встречается в Интернете в видеороликах на YouTube. 7 Он очень похож на первый вариант, но включает в себя самодельный «снифтерный» клапан, который позволяет добавлять небольшое количество воздуха в воздушную камеру при каждом цикле откачки, что устраняет необходимость во внутреннем трубка в воздушной камере.
Рисунок 13. Принципиальная схема самодельного гидравлического поршневого насоса Исполнение 2 с воздухоотводчиком. Таблицы 4 и 6 содержат описания элементов. Изображение предоставлено: У. Брайан Смит, Университет Клемсона.
Описания элементов в таблице 4 также применимы к этому исполнению. Три дополнительных элемента, необходимые для этой конструкции, перечислены в таблице 6.
Таблица 6. Описание дополнительных материалов для гидравлического поршневого насоса конструкции 2 представлено на рисунке 13.
Артикул
Описание
19
Колено 1 1/4”
20
Муфта 1 1/4”
21
шплинт
Различие между этими двумя конструкциями заключается в вертикальном расположении подпружиненного тарельчатого обратного клапана (№5) непосредственно под воздушной камерой и добавлении небольшого отверстия в вертикально ориентированной муфте (№20) сразу под этим обратным клапаном (в некоторых конструкциях вместо этого предлагается просверлить отверстие в нижней части обратного клапана, под заслонкой). Шплинт (№ 21) помещается в отверстие, чтобы в некоторой степени уменьшить потери воды (и потери давления), когда происходит цикл давления, но все же позволяет воздуху втягиваться в трубу, чтобы в следующий раз он попал в воздушную камеру. цикл. Информация о размере и материале фитинга такая же, как и для конструкции 1, за исключением следующего: трубная муфта (или ниппель) № 20, используемая для отверстия для дефлектора, должна быть из оцинкованной стали, чтобы предотвратить износ шплинта с течением времени, а оцинкованная сталь предпочтительнее. выбор материала для локтя № 19для прочности конструкции.
Размер сливного отверстия имеет решающее значение для работы насоса. Университет Уорика подробно обсуждает это свойство в своей документации по насосу с гидроцилиндром. 5 В их информации предлагается просверлить отверстие диаметром 1/16 дюйма и при необходимости немного увеличить размер. Хорошим вариантом в качестве отправной точки может быть отверстие для сниффера диаметром 1/8 дюйма или меньше с вставленным шплинтом соответствующего размера. Если гидроцилиндр заболачивается, может потребоваться отверстие немного большего размера.
Преимущество этой конструкции заключается в том, что при правильном размере отверстия сниффера насос никогда не будет заболачиваться из-за негерметичной внутренней трубы в воздушной камере. Недостатками являются подход проб и ошибок к получению правильного размера отверстия, необходимость дополнительной поддержки для увеличенной вертикальной высоты насоса и возможность того, что снифферное отверстие, будучи очень маленьким, может замерзнуть и закрыться в холодную погоду.
Работа насоса
Рисунок 14. 3/4-дюймовый насос гидроцилиндра (конструкция 1) в работе. Снимок был сделан сразу при закрытии сливного клапана. Бетонный блок установлен для поддержки воздушной камеры. Изображение предоставлено: У. Брайан Смит, Университет Клемсона.
Обе конструкции насосов запускаются с одинаковыми шагами. Прикрепите собранный поршневой насос к приводной трубе, закройте вентиль №7, затем откройте вентиль №1, чтобы обеспечить подачу воды. Сбросной клапан (#4) почти сразу принудительно закроется. Заслонка сливного клапана должна быть нажата вручную несколько раз, чтобы первоначально запустить автоматическую работу насоса. Этот процесс удаляет воздух из системы и создает давление в воздушной камере, необходимое для работы насоса. Ожидается, что нажатие на заслонку от двадцати до тридцати раз запустит поршневой насос. Если насос не запускается после нажатия на заслонку более семидесяти раз, значит, где-то в системе возникла проблема. Заслонка на насосе меньшего размера (1/2 дюйма, 3/4 дюйма и т. д.) может быть довольно легко нажата большим пальцем, но для более крупных насосов может потребоваться использование металлического стержня какого-либо типа для нажатия на заслонку. вниз, особенно при значительном перепаде высот между источником воды и насосом гидроцилиндра.
После того, как насос заработает (рис. 14), постепенно откройте клапан № 7, чтобы вода текла вверх к поилке. Насос должен иметь обратное давление 10 фунтов на квадратный дюйм или более для работы, поэтому постепенно открывайте клапан № 7, наблюдая за манометром, чтобы поддерживать обратное давление 10 фунтов на квадратный дюйм. Давление будет нарастать по мере того, как вода заполняет нагнетательную трубу, когда она закачивается в гору.
После запуска насос будет работать непрерывно, пока вода свободно поступает в насос и вытекает из напорной трубы. Если поток воды останавливается в водосборнике, поршень нагнетается до некоторого максимального давления и останавливается, а затем его необходимо перезапустить вручную. Насос не перезапустится сам. Это означает, что если вода подается в один водосборник, поплавковый клапан использовать нельзя. Необходимо предусмотреть возможность слива перелива из желоба после его заполнения, поскольку вода должна течь непрерывно, чтобы насос продолжал работать. Можно использовать простую траншею, заполненную гравием, или другой метод, чтобы отвести лишнюю воду от водосборника.
Поскольку вода постоянно вытекает из перепускного клапана насоса, следует также уделить внимание дренажу воды в месте установки насоса. Если насос расположен рядом с ручьем ниже по течению от бассейна или другого источника воды, это не будет проблемой. Однако, если он расположен на сухой земле вдали от источника воды, необходимо предусмотреть дренаж.
Материалы и размеры напорной трубы
Нет никаких ограничений на размер или тип используемой напорной трубы, кроме обычной практики проектирования трубопроводов. Для подачи воды в поилку можно использовать оцинкованную стальную трубу, трубу из ПВХ, резиновый шланг или простой садовый шланг, при условии, что его размер обеспечивает ожидаемую скорость потока. В некоторых рекомендациях по установке поршневого насоса указывается, что напорная труба должна составлять половину размера приводной трубы, но это не влияет на производительность насоса. Напорная труба должна быть рассчитана на основе скорости потока и потерь на трение.
В таблице 7 приведены некоторые максимальные рекомендуемые скорости потока для различных размеров труб. Эти скорости потока основаны на максимальной скорости потока пять футов в секунду в нагнетательной трубе, что поможет предотвратить развитие гидравлического удара в напорной трубе. Меньшие потоки, чем те, которые перечислены, позволят подавать воду по трубам на большие расстояния или на большую высоту в разумных пределах, поскольку меньшее давление будет потеряно из-за трения трубы. Графики потерь на трение в трубах для соответствующего используемого материала труб можно использовать для определения фактических потерь на трение для данной установки. 8 Напорные трубы большего диаметра снизят потери на трение, но также увеличат затраты. Нагнетательные трубы меньшего размера будут стоить меньше, но могут уменьшить скорость потока поршневого насоса. Если потери на трение не рассчитываются, используйте половину допустимого расхода (или меньше), указанного в таблице 7, для выбора размера напорной трубы.
Таблица 7. Рекомендуемые максимальные скорости потока для различных размеров труб из ПВХ сортамента 40, исходя из скорости потока 5 футов в секунду.
Размер трубы (дюймы)
Макс. График расхода 40 (гал/мин)
Размер трубы (дюймы)
Макс. График расхода 40 (гал/мин)
1/2
5
2
56
3/4
9
2 1/2
82
1
16
3
123
1 1/4
27
4
205
1 1/2
35
Подходящие источники воды для гидравлического поршневого насоса
Вода будет непрерывно течь через гидравлический поршневой насос, поскольку насос работает постоянно. Если источником воды для насоса является неглубокий бассейн в проточном ручье или ручье, это не будет проблемой, так как вода течет в этих водоемах непрерывно. Однако может возникнуть проблема, если небольшой пруд используется в качестве источника воды для гидронасоса.
Например, предположим, что фермер решил использовать небольшой пруд площадью 1/2 акра для снабжения гидроцилиндра. История пруда показывает, что он, кажется, остается довольно полным, за исключением периодов сильной засухи. Фермер хочет, чтобы скорость потока в его поилку для скота составляла 1 галлон в минуту (галлон в минуту), и поэтому он размещает 1 1/2-дюймовый гидравлический поршневой насос позади пруда. Плунжерному насосу требуется поток примерно 9 галлонов в минуту, чтобы обеспечить желаемый поток в 1 галлон в минуту к корыту для воды.
Насос поршня работает двадцать четыре часа в сутки, семь дней в неделю, откачивая 9галлонов из пруда. Этот расход будет удалять (9 галлонов в минуту x 60 минут x 24 часа =) 12 960 галлонов воды в день из пруда. Это эквивалентно примерно одному дюйму воды, удаляемой из пруда каждый день. Если ручья или родника, который питал пруд, было достаточно, чтобы поддерживать его полным до того, как был установлен поршневой насос, уровень воды в пруду начнет падать на один дюйм каждый день. За месяц уровень пруда может упасть на тридцать дюймов.
В следующем разделе описаны методы, которые позволяют использовать гидравлический таранный насос с использованием пруда в качестве источника воды без прорыва плотины. Фермер, однако, должен сначала определить, будут ли родники или ручьи, питающие пруд, достаточными для поддержания уровня воды в пруду, прежде чем устанавливать поршневой насос. Это может предотвратить осушение хорошего пруда до непригодного для использования уровня.
Откачка воды из пруда
Если за плотиной пруда установлен гидравлический таранный насос, фермер должен также учитывать требования к дренажу для удаления вытесняемой воды из-за пруда. Это предотвратит развитие влажной зоны или возможную эрозию почвы с течением времени.
Некоторые типы сифонных узлов могут использоваться для забора воды из пруда и подачи ее через плотину к гидравлическому насосу. Однако этот сифон не может быть напрямую соединен с приводной трубой без обеспечения давления и сброса давления в сифоне. Сифон будет мешать развитию волны давления в приводной трубе. Если используется сифон, вода может подаваться по сифонной трубе в желоб или бочку, открытую для атмосферы за плотиной пруда, при этом труба плунжерного привода вводится непосредственно в желоб или бочку. Это предотвратит воздействие сифона на развитие волны давления.
Техническое обслуживание насоса
В самодельном гидравлическом насосе есть только две движущиеся части – сливной клапан и подпружиненный обратный клапан (№4 и №5 на рисунках 11 и 13). Со временем один или оба этих клапана могут выйти из строя просто из-за износа. Износ будет более значительным у гидроцилиндров, использующих песчаную или илистую воду, а также у гидроцилиндров с более коротким циклом. В отчетах фермеров указывается, что самодельные обратные клапаны гидроцилиндров служат от трех месяцев до двух лет в зависимости от этих двух факторов. Два штуцера на рисунках 11 и 13 (№1 и №8) предназначены для того, чтобы при необходимости можно было снять насос для обслуживания.
Если в источнике воды есть детрит, а впускной фильтр не используется, может возникнуть проблема с застреванием небольшой палочки или ветки между заслонкой сливного клапана и уплотнением клапана, что препятствует надлежащему закрытию клапана. В некоторых случаях это может привести к пропуску цикла, и тогда палочка может быть смыта, но в других случаях палочка может застрять. Если гидравлический насос является единственным источником воды для вашего скота, его следует проверять ежедневно — в большинстве случаев фермер может просто подъехать к участку, опустить окно (или выключить трактор) и прислушаться к регулярным « щелкните », чтобы подтвердить, что насос работает. Лучший способ проверки — это всегда посетить работающий насос, но второй вариант — просто посетить поилку, чтобы убедиться, что вода течет.
Если напорный насос используется в зимние месяцы, следует позаботиться о максимально возможной изоляции насоса и наземных трубопроводов. Постоянный поток воды через насос должен помочь предотвратить замерзание, но лед может все еще скапливаться вокруг выпускного отверстия сливного клапана при более низких температурах и может остановить насос. Если используется конструкция 2, в холодную погоду необходимо осмотреть отверстие для дегазации, чтобы убедиться, что оно не замерзло.
Если гидравлический таранный насос установлен в небольшом русле ручья или рядом с ним, следует позаботиться о том, чтобы насос был надежно закреплен на бетонной подушке или другом тяжелом неподвижном объекте, чтобы предотвратить его потерю во время сильного шторма. Также следует предусмотреть какой-либо щит или укрытие от ветвей или другого мусора, стекающего вниз по течению во время такого события. Лучшим размещением было бы размещение поршневого насоса на сухой земле рядом с ручьем, но вне потенциальной поймы для средних штормовых явлений, с дренажными приспособлениями для сточных или приводных вод, чтобы вернуться в ручей.
«Настройка» насоса
Существует два метода, которые можно использовать для «настройки» или регулировки насоса гидроцилиндра для увеличения или уменьшения давления насоса и расхода. Первый метод настройки заключается в простом изменении положения перепускного клапана (№4 на рисунках 11 и 13). Этот клапан обычно должен располагаться вертикально для обеспечения наилучшей производительности насоса. Если гровер хочет понизить давление, тройник, к которому прикреплен клапан (№ 2 на рисунках 11 и 13), можно немного повернуть в одну сторону, что позволит заслонке сливного клапана немного упасть в корпус клапана. Корпус клапана должен быть ориентирован, как показано на рис. 12, чтобы заслонка могла опускаться в канал потока воды. Небольшое вращение клапана позволит заслонке закрыться при более низкой скорости воды, что создаст меньшую ударную волну гидравлического удара и приведет к более низкому давлению насоса. Слишком сильное вращение клапана, как показано на рис. 12, приведет к остановке работы насоса, поскольку скорость воды в приводной трубе будет слишком низкой, когда клапан закроется, чтобы создать полезную ударную волну гидравлического удара.
Второй метод настройки можно использовать для увеличения давления, развиваемого поршневым насосом, и, таким образом, увеличения расхода. Заслонка сливного клапана (показана на рис. 12) закроется, когда в трубе будет достигнута определенная скорость воды. Вес заслонки клапана определяет скорость воды, необходимую для закрытия заслонки. Если к заслонке добавляется вес, для закрытия заслонки потребуется более высокая скорость воды. В публикации Уорикского университета «Как работают поршневые насосы» содержится подробное описание веса заслонки и скорости закрытия воды. 9
Общие методы увеличения веса заслонки включают использование винтов или эпоксидной смолы для крепления шайб или других небольших грузов к заслонке. Необходимо соблюдать осторожность при прикреплении грузов, чтобы они оставались прочно закрепленными и не мешали нормальному закрытию клапана. Садовод также должен учитывать, какое давление можно получить, настроив насос таким образом. Можно увеличить скорость воды в трубе до такой степени, что повышенная ударная волна гидравлического удара может привести к фактическому повреждению трубопровода или насоса.
Распространенные проблемы
Ram не запускается: (a) В большинстве случаев это связано с тем, что не был установлен обратный клапан нужного размера для сливного клапана. Этот клапан и тройник должны быть того же размера, что и приводная труба. Использование обратного клапана из ПВХ или металлического обратного клапана с пружиной вместо свободно качающегося обратного клапана также вызовет эту проблему; (b) Еще одной проблемой может быть недостаточная разница высот между поршневым насосом и источником воды. В то время как некоторые коммерчески производимые поршневые насосы будут работать при перепаде высоты всего в двадцать дюймов, эти самодельные устройства менее эффективны и требуют примерно пяти футов вертикального перепада высоты для надежной работы; (c) воздух не был удален из системы. Нажатие заслонки перепускного клапана вниз от двадцати до пятидесяти раз является нормальным для запуска насоса гидроцилиндра; (d) гибкий шланг использовался для приводной трубы. Приводная труба должна быть изготовлена из жесткого материала.
Насосы гидроцилиндра на несколько циклов и остановок: (a) Обычно это происходит из-за того, что приводная труба слишком длинная или слишком короткая для размера гидроцилиндра гидроцилиндра. Слишком длинная или слишком короткая приводная труба может мешать или препятствовать развитию импульса ударной волны в трубе; (b) клапан №7 на стороне нагнетания насоса не закрыт при запуске насоса. Этот клапан должен быть закрыт во время запуска, чтобы насос создал некоторое противодавление и начал работать.
Мы проверили его с садовым шлангом, но он не заводится. Ввод садового шланга в приводную трубу для подачи воды для проверки гидроцилиндра приведет к частичному повышению давления воды в этой трубе, что будет мешать ударной волне гидравлического удара и будет держать сливной клапан закрытым. Лучший способ проверить гидравлический поршневой насос — опустить приводную трубу на дно открытого ведра и наполнить ведро водой из садового шланга. Ковш должен быть на высоте не менее пяти футов над домкратом.
Поршень начинает сильно пульсировать, а затем останавливается. Обычно это происходит из-за того, что внутренняя трубка не была помещена в воздушную камеру во время строительства, но в некоторых случаях воздушная камера могла образовать трещину или острый край мог протереть отверстие во внутренней трубе. Герметичные уплотнения в клеевых трубных соединениях из ПВХ размером от двух дюймов и более требуют использования во время сборки ПВХ-грунтовки и ПВХ-клея. Использование как грунтовки, так и цемента также рекомендуется для труб меньшего диаметра из ПВХ.
1 фунт на квадратный дюйм (1 фунт/кв. дюйм) = 0,06895 бар
1 галлон в минуту (1 галлон в минуту) = 3,78 литра в минуту
1 фут высоты напора = 0,433 фунта на кв. дюйм (для воды)
1 акр = 0,4047 га
Для сравнения с имеющимися на месте трубопроводами, 1-дюймовая труба из ПВХ сортамента 80 имеет минимальную толщину стенки 0,179 дюйма и номинальное рабочее давление 630 фунтов на квадратный дюйм; 1-дюймовая труба из ПВХ Schedule 40 имеет минимальную толщину стенки 0,133 дюйма и номинальное рабочее давление 450 фунтов на квадратный дюйм.
Ссылки Цитируется
Green and Carter Ltd. , 2013. Сомерсет, Англия: Green and Carter Ltd; c2013 [по состоянию на июль 2019 г.]. http://www.greenandcarter.com/main/about_us.htm.
Грави-Чек ТМ . Сан-Диего (Калифорния): CBG Enterprises [по состоянию на июль 2019 г.]. http://www.gravi-chek.com/html/installation.html.
Хеннинг Ф., Рисс М., Сегарс В. Гидроцилиндры для поения скота вне ручья. Департамент сельскохозяйственной инженерии Университета Джорджии. 1998 год; ENG98-002.
Информационный справочник Райфа. Нантикок (Пенсильвания): Компания по производству гидравлических двигателей Rife; 1992.
Инженерная школа. Технический выпуск: TR12 – насос гидроцилиндра ДТУ Р90. Программа проектирования технической установки (ДТУ) поршневых насосов. Ковентри (Великобритания): Уорикский университет. [обновлено 25 июля 2008 г .; по состоянию на июль 2019 г.]. https://warwick.ac.uk/fac/sci/eng/research/grouplist/structural/dtu/pubs/tr/lift/rptr12.
Хеннинг Ф., Риссе М., Сегарс В. , Калверт В., Гарнер Дж. Гидроцилиндр из стандартных водопроводных деталей. Департамент сельскохозяйственной инженерии Университета Джорджии. 1998; РУС98-003.
Самодельный гидравлический поршневой насос. Дизельджоннибой. 2012 21 апр, 7:53 мин. [по состоянию на июль 2019 г.]. http://www.youtube.com/watch?v=4OmYsS2lHPY.
Ирригационное объединение. Инструменты и калькуляторы: диаграммы потерь на трение Ассоциации ирригационных систем. Фэрфакс (Вирджиния): Ассоциация ирригации; c2019 [по состоянию на июль 2019 г.]. https://www.irrigation.org/IA/Resources/Tools-Calculators/IA/Resources/Tools-Calculators.aspx.
Инженерная школа. Технический выпуск: TR15 – Как работают поршневые насосы. Ковентри (Великобритания): Уорикский университет. [обновлено 25 июля 2008 г .; доступ 2019Июль]. https://warwick.ac.uk/fac/sci/eng/research/grouplist/structural/dtu/pubs/tr/lift/rptr15.
Рекомендации Консультации
Роберсон Дж. А., Кроу, Коннектикут. 1980. Инженерная гидромеханика, второе издание. Бостон (Массачусетс): Компания Houghton Mifflin.
Стэнли Дж. 2013. Личное сообщение.
тележка с гидравлическим приводом | Картинг своими руками
подъемная камера
Новый член
#1
Мне было интересно, если кто-нибудь сделал или сталкивался с тележкой с гидравлическим приводом, потому что я хотел бы построить такую для своего сына, которому 6 лет, я не хочу, чтобы она ехала быстро, но хотел бы, чтобы у нее был большой крутящий момент так что, если бы кто-нибудь мог дать какой-либо совет, это было бы полезно, т. е. я из Великобритании
Капитан Кранч
Профессиональный сборщик мусора
#2
Кажется, что это было бы очень неэффективно, так как вам все равно придется использовать газовый или электрический двигатель, чтобы получить гидравлическое давление для питания гидравлического двигателя.
Джордж0136
Новый член
#3
Я знаю, что у старших международных кадетов-кадетов на косилках был гидростатический привод. Мой движется достаточно быстро, поэтому, если я слишком быстро поворачиваю за угол, он начинает опрокидываться. Возможно, это идеальная скорость для ребенка, стоящего ниже земли. Думаю, двигатели мощностью 12-16 л.с. несколько неэффективны, как описано. Тем не менее, было бы очень легко контролировать скорость карты, и он мог бы двигаться как вперед, так и назад. Однако управлять картом будет сложнее, так как в дополнение к гидроуправлению потребуется отрегулировать скорость двигателя.
чудак
имена матери
#4
Короче говоря, оно того не стоит.
Док-звездочка
**********
#5
Двигатель, насос, масляный резервуар, двигатель, клапаны и т. д. Это соответствует значительно большему весу, чем вам может понадобиться. Стоимость тоже. Да, у вас будет очень хороший контроль над скоростью, и да, это будет чертовски крутящий момент (я регулярно использую старую гидросистему Bolens для перемещения моей лодки и грузовых прицепов, и она никогда не потеет). не думаю, что я пошел бы таким путем. У него будет достаточно мощности и веса, чтобы серьезно снести бульдозерами все, на что укажет ваш сын. Ой!
Пару лет назад я начал собирать карт для своих детей (сейчас им 7 и 9 лет, и у них нет опыта вождения), и я использовал центробежное сцепление и промежуточный вал. Я могу настроиться на скорость по мере их роста. Сейчас у меня где-то 14:1. Контролируемо медленный, и более чем достаточно камней, чтобы таскать мою взрослую заднюю часть. Я не беспокоюсь о том, чтобы поджарить эту кладку в ближайшее время. Для справки, это тяжелая рама (в первый раз я переделал ее), и, пока я медленный, я нажимаю на педаль газа, и колеса начинают крутиться на разных поверхностях.
Если вы его построите, он будет работать, это будет круто, и я хочу на это посмотреть. Я просто не думаю, что ты действительно этого хочешь.
Удачи! Ура — Крис
слишком дальний север
Новый член
#6
Вес может быть фактором, но с другой стороны, вы могли бы использовать двигатель с вертикальным валом, который гораздо легче найти, чем с горизонтальным валом, и вы также можете получить несколько насосов для передних шин и сделать его полным.
ed1380
Запрещено
#7
Двигатель всегда работает с постоянной скоростью вращения насоса.
СЛИШКОМ БЫСТРО
Новый член
#8
Плохая идея, тяжелый, трудноуправляемый, гидроблоки потребляют много энергии и т. д. Используйте обычную установку с понижающим редуктором или электр.
шт. извините, что вы из Великобритании
мотор_головка
эксперт по сбору мусора
#9
, если вы действительно хотите это сделать, вам понадобится насос двигателя, клапан регулятора расхода, гидромотор и шланги, вам не понадобятся разрывы, если есть масло, которое толкает двигатель, потому что двигатель НЕ ВРАЩАЕТСЯ, вы можете использовать трубу. и они не сдвинутся с места
не то, чтобы я думаю, что это отличная идея, просто пытаюсь ответить на вопрос, я ненавижу, когда люди думают, что это глупая идея (иногда это так) и отвечают на вопрос
подъемная камера
Новый член
#10
pk ty 4 ввод так что, если бы я должен был идти по линии центробежного пути, что мне нужно? имя упомянутого тинга поможет, как я уже сказал, я открыт для всех идей, ты снова (2 восток, получай жизнь, козел?
чудак
имена матери
#11
ummmmm, извините, но я не понимаю, что, черт возьми, вы пытаетесь напечатать. Ненавижу говорить вам это, но когда вы используете настоящие слова, читать становится намного легче.
Орлиные Когти
Мастер JB Сварщик
#12
Там написано. Я британец, и я не умею печатать ни черта.
чудак
имена матери
№13
я думал там сказано я британец мы изобрели английский язык так что теперь мы можем зарезать его.
Ванданкувер
Новый член
№14
забудьте про гидравлику, купите нормальный двигатель, понизьте крутящий момент,
слишком дальний север
Новый член
№15
Если вы на самом деле думаете о создании картинга с гидравлическим приводом, я бы посоветовал вам зайти на сайт http://www.hydraulicinnovations.com/, они должны помочь вам с вашим проектом.
Орлиные Когти
Мастер JB Сварщик
№16
Думаю, кто-то собирался использовать насосы рулевого управления для какого-то типа гидравлического привода…
слишком дальний север
Новый член
# 17
Большинство насосов гидроусилителя руля должны вращаться, прежде чем они создадут гидравлическое давление (им нужна центробежная сила, чтобы выбросить лопасти), поэтому они могут работать как насос, но не как двигатель.
ЕС1564
Новый участник
# 18
tofarnorth сказал:
Большинство насосов гидроусилителя руля должны вращаться, прежде чем они создадут гидравлическое давление (им нужна центробежная сила, чтобы выбросить лопасти), поэтому они могут работать как насос, но не как двигатель.
Нажмите, чтобы развернуть…
В настоящее время я создаю гидротрансмиссию, в которой нет ничего, кроме насосов гидроусилителя руля. Я использую такие от переднеприводных автомобилей Chrysler середины 80-х — начала 90-х годов. Эти насосы будут работать, когда вы будете гонять жидкость в обратном направлении. Вы правы, некоторые насосы должны быть на высокой скорости, прежде чем они будут перекачивать жидкость, и они не будут работать как гидромоторы. В конструкции, которую я разрабатываю, будет использоваться 4 насоса гидроусилителя руля (1 в качестве насоса, 3 в качестве двигателей) и он сможет «переключать передачи», направляя жидкость между 3 двигателями, 3 двигателя = пониженная передача, 2 двигателя = 2-я. шестерня, 1 мотор — высшая передача. Будем надеяться, что крутящие нагрузки не разрушат насосы, используемые в качестве гидромотора. Единственный способ — построить его и управлять им!
ed1380
Запрещено
# 19
Я не знаю, как это работает, но дай мне попробовать. жидкость, проходящая через 3 двигателя, означает 3-кратный крутящий момент, но 3-кратную меньшую скорость и так далее?
СЛИШКОМ БЫСТРО
Новый член
#20
Пожалуйста, держите нас в курсе о ходе работы и размещайте фото по мере возможности. Звучит интересно
Комплект сборки
Tool Tuff Log Splitter: двигатель 7,5 л.с., насос 13 галлонов в минуту, Auto-Ret
Дом
→ Товары
→ Набор инструментов для сборки дровокола Tuff: двигатель мощностью 7,5 л.
699,00 долларов США
Артикул: 30-061
Название по умолчанию — 699,00 долларов США.
Представляем последнюю версию готовых комплектов для сборки разделителя бревен от Tool-Tuff Direct!
Воспользуйтесь набором, чтобы освежить свой старый, прохудившийся, темпераментный сплиттер или собрать новый с нуля!
Обратите внимание: этот комплект поставляется в нескольких упаковках. Все упаковки могут быть доставлены не в один и тот же день. наша собственная линейка надежных бензиновых двигателей с легким запуском в составе комбо. Мы протестировали эти двигатели в сравнении с двигателями Kohler, Briggs & Stratton и несколькими другими производителями и доказали, что наши двигатели так же надежны в любых условиях и лучше запускаются в ГЛУБОКИЙ ХОЛОД, который иногда может сопровождаться колкой дров. Конечно, в жару они бегают так же хорошо, как и у тех, кто готовится к зиме заранее! Кажется, они всегда сразу заводятся, даже если мы оставили в них старый бензин на год! (не то, чтобы вы когда-либо делали это!).
В этот список входят:
1. 4-тактный бензиновый двигатель Tool-Tuff Easy-Starting мощностью 7,5 л. Регулируемый стопорный клапан «A7»
4. Сварной цилиндр для раскалывания бревен диаметром 4 дюйма и ходом 24 дюйма
5. Линия высокого давления для соединения клапана с внешним рабочим портом
6. Монтажный кронштейн для соединения двигателя с насосом
7. Все необходимое оборудование и гидравлические фитинги для соединения насоса, крепления, клапана и двигателя. Гидравлические фитинги для подключения контура клапана/цилиндра (показаны в собранном виде на фотографии для наглядности, эти детали поставляются по отдельности)
Технические характеристики: (размерные чертежи на фотографиях листинга!)
— 7,5 л.с.
— 8,85 FT -LB.0009
— Система отдачи для облегчения запуска
— С воздушным охлаждением
— Объем топливного бака 3,6 л
— Объем масляного картера 0,6 л
— Вал диаметром 3/4″, длина 2-7/16″
— Двойная заливка порты (по одному на каждом конце двигателя — дает несколько вариантов работы!)
— одобрено EPA (НЕ ПОСТАВЛЯЕТ В КАЛИФОРНИЮ)
— предназначено для работы с топливом, содержащим до 10 % этанола
— стандарт монтажная схема со стороны коленчатого вала и снизу
— 2″ x 2″ 4-болтовая схема крепления со стороны коленчатого вала для вашего гидравлического насоса и т. д.
— Доступен полный ассортимент запасных частей
— Гарантия 6 месяцев!
— Запорный топливный клапан для поддержания карбюратора в чистоте во время хранения и предотвращения его затопления во время транспортировки 13 — Конструкция: алюминиевый профиль — Макс. Рабочая скорость: 3600 об/мин – Макс. Рабочее давление: 4000PSI — Удлинитель вала: 1,5″ — Диаметр вала: 1/2″ — Вал со шпонкой: Squarex 1/8″ — Впускной порт: трубка диаметром 1,0″ — Выпускной порт: 1/2″ NPT
3. Клапан дровокол с регулируемой фиксацией и автоматическим возвратом
Этот клапан является двухходовым.
— Направление 2: нажмите на рычаг вручную, отпустите его, и он останется в активированном положении (активном) до тех пор, пока гидравлический цилиндр не достигнет нижнего предела (или иным образом не обнаружит всплеск гидравлического давления), после чего фиксатор вернет рычаг в исходное положение. нейтральное положение (неактивное)
— Один золотник, открытый центр.
— Макс. номинальное давление: 4000 фунтов на кв. дюйм.
— Предохранительный клапан установлен на 3100 фунтов на кв. дюйм, но регулируется от 1000 до 4000 фунтов на кв. дюйм
— Рабочие порты ½” NPT.
— Входные/выходные порты ¾” NPT
— Давление фиксации установлено на 700 фунтов на кв. дюйм, но регулируется. (Для доступа к фиксатору необходимо снять торцевую заглушку)
— Совместим с большинством дровоколов (SpeeCo, MTD, Brave, Swisher и т. д.), но может использоваться для любого гидравлического проекта «Сделай сам»
Это следующее поколение 2-ходовых гидравлических стопорных клапанов. Стопор обычно изнашивается и приводит к выходу из строя клапанов. Этот клапан позволяет пользователю регулировать давление выталкивания по мере необходимости и по мере износа стопорных шариков и канавок.
4. Диаметр цилиндра 4 дюйма, ход поршня 24 дюйма, сварной цилиндр дровокольного станка с креплением на скобу
. Столк, который показан в конце цилиндр на конец на конец на конец цилиндр на конец цилиндр на конец цилиндр на конец цилиндр. Сторона штока должна быть на месте во время работы, не снимайте ее при получении цилиндра!1840 6. Крепление г Кронштейн/крепление для двигателей мощностью до 8 л.с.
— Боковые отверстия двигателя: окружность болтов 3-9/16″ (схема из 4 отверстий) ИЛИ 2-1/2″ измеренное расстояние между центральными отверстиями горизонтальное или вертикальное (квадратное) — Боковое отверстие насоса: окружность болта 2-3/4 дюйма (8 отверстий) ИЛИ расстояние между центрами отверстий 2 дюйма, измеренное по горизонтали или вертикали — Высота: 4-1/16 дюйма — Муфта зазорное отверстие 1,790″ — Квадратное зазорное отверстие со стороны двигателя 2″ x 2″ — Порошковое покрытие — Деталь, отлитая в песчаную форму, — текстура, отлитая в песчаную форму, — поверхности насоса и опоры двигателя обработаны гладкой механической обработкой
7. Все необходимое оборудование для соединения насоса и двигателя насос и двигатель
— Болты со стороны двигателя: 4 болта и 4 стопорные шайбы
— Болты со стороны насоса: 4 болта, 2 стопорные шайбы и 2 гайки
Паук и установочные винты
— Промышленная муфта LO75 с 3 захватами
— Соединяет вал насоса (диаметр 1/2 дюйма) и вал двигателя (диаметр 3/4 дюйма)
— Установочные винты (перед установкой наденьте на них съемный фиксатор резьбы)
Можно ли использовать гидравлические насосы в качестве гидромоторов?
В этой статье мы обсудим разницу между гидравлическими двигателями и гидравлическими насосами. Мы также рассмотрим, как использовать гидравлический насос в качестве гидромотора.
Гидравлический двигатель — это машина, использующая гидравлическое давление для выработки механической энергии. Гидравлический насос — это устройство, которое извлекает энергию из гидравлического давления для производства механической работы.
Важно отметить, что гидравлический двигатель можно использовать только для выработки механической энергии, а гидравлический насос можно использовать как для выработки, так и для подачи гидравлики.
Что такое гидравлический насос?
Гидравлический насос — это устройство, которое преобразует энергию жидкости под давлением для перемещения поршня или колеса. Чаще всего он используется в машиностроении и строительстве для питания машин, таких как насосы, дрели, пилы и бульдозеры.
Гидравлический насос состоит из корпуса, поршня насоса, уплотнения и резервуара для жидкости. Жидкость находится под давлением двигателя или другого источника энергии и подается к насосу через гидравлический шланг. Гидравлический поршень перемещается за счет перепада давления между жидкостью внутри корпуса и снаружи.
Гидравлический насос можно использовать для различных целей, в том числе для перемещения жидкостей, подъема предметов и создания давления. Это важная часть многих машин и часто используется в строительстве, например, для строительства дорог и дамб.
Что такое гидравлический двигатель?
Гидравлический двигатель — это тип электродвигателя, в котором для производства энергии используется жидкость под давлением. Они используются в различных областях, включая добычу нефти и газа, водяные насосы и сельскохозяйственное оборудование.
Одним из наиболее распространенных применений гидравлического двигателя является добыча нефти и газа. Жидкость под давлением используется для питания различных частей производственного процесса, включая бурение, откачку и добычу. Гидравлические двигатели также используются в водяных насосах и сельскохозяйственном оборудовании.
Существует множество типов гидравлических двигателей, и все они имеют разные характеристики. Некоторые из них предназначены для использования в водяных насосах, а другие лучше подходят для добычи нефти и газа. Важно выбрать правильный тип двигателя для вашего конкретного применения.
Одним из самых больших преимуществ использования гидравлического двигателя является то, что он не требует топлива. Это делает их экологически безопасными, и их можно использовать там, где топлива мало или его трудно найти.
Можно ли использовать гидравлические насосы в качестве гидравлических двигателей, обосновать
Как работает гидравлический двигатель
Гидравлический насос — это устройство, которое использует воду или масло под давлением для приведения в действие вращающегося вала. Чаще всего они используются в промышленных и коммерческих целях, таких как очистные сооружения, зерновые мельницы и печатные станки.
Гидравлические двигатели работают за счет использования давления жидкости для вращения вала. Крыльчатка насоса работает как вентилятор, перемещая жидкость через насос быстрее, чем она успевает уйти. Этот высокоскоростной поток вызывает повышение давления внутри насоса, что, в свою очередь, приводит к вращению вала.
Первые гидравлические двигатели были построены в 1795 году Кристианом Гюйгенсом. Сегодня они используются в самых разных областях благодаря своей надежности и эффективности.
Плюсы и минусы использования гидравлического насоса в качестве двигателя
Гидравлический насос может быть мощным двигателем для гидравлических моторов, но есть некоторые минусы, которые следует учитывать, прежде чем использовать его в своем проекте. Вот плюсы и минусы использования гидравлического насоса в качестве двигателя:
Плюсы использования гидравлического насоса в качестве двигателя:
— Насосы являются эффективными двигателями, поэтому они потребляют меньше топлива, чем другие типы двигателей. — Гидравлические насосы очень надежны, поэтому вы можете рассчитывать на их работу даже в суровых условиях. — Насосы могут производить высокие уровни мощности, что делает их хорошими кандидатами для более крупных применений. — Насосы относительно просты в установке и обслуживании, что делает их хорошим вариантом для небольших проектов.
Минусы использования гидравлического насоса в качестве двигателя: — Насосы требуют большего обслуживания, чем другие типы двигателей. Возможно, их нужно регулярно смазывать, и они могут быть подвержены повреждениям, если за ними не ухаживать должным образом. — Насосы плохо работают в холодных погодных условиях, поэтому они не идеальны для приложений, требующих низких температур.
Каковы преимущества использования гидравлического двигателя по сравнению с гидравлическим насосом?
Использование гидравлического двигателя по сравнению с гидравлическим насосом имеет несколько преимуществ. Во-первых, гидравлический двигатель более эффективен, потому что он потребляет больше энергии для перемещения того же количества жидкости. Во-вторых, гидравлический двигатель может быть тише, поскольку он потребляет меньше энергии. Наконец, гидравлический двигатель с меньшей вероятностью приведет к повреждению в случае отказа.
С другой стороны, гидравлический насос может быть более универсальным, поскольку его можно использовать для перемещения различных жидкостей. Кроме того, гидравлический насос можно использовать в местах, где использование двигателя запрещено, например, в труднодоступных местах.
Как работает гидромотор и есть ли альтернативы?
Гидравлический двигатель — это тип электродвигателя, который использует гидравлическое давление для приведения в движение своего ротора. Хотя гидравлические двигатели чаще всего используются в промышленности, существуют также альтернативы использованию гидравлического двигателя для электродвигателей.
В качестве альтернативы можно использовать электромагнитную муфту или привод. Хотя этот вариант может быть более дорогим, чем использование гидравлического двигателя, он имеет то преимущество, что может работать в более широком диапазоне применений. Кроме того, электромагнитные муфты и приводы обычно имеют более длительный срок службы, чем традиционные гидравлические двигатели.
Можно ли использовать гидравлические насосы в качестве гидравлических двигателей?2018
Гидравлический насос — это машина, которая использует жидкость под давлением для перемещения объектов. Гидравлические насосы были впервые использованы в 1700-х годах, и они до сих пор используются в различных целях.
История гидравлических двигателей восходит к 1700-м годам. В 1769 году англичанин Джеймс Уатт разработал первую паровую машину, поршни которой приводились в движение давлением воды. Двигатель Уатта был основан на работе французского инженера Николя-Жака Конте.
Одно из первых применений гидравлического насоса было в печатных машинах. Вода под давлением использовалась для перемещения типовых блоков и молотков. Сегодня гидравлические насосы используются в различных отраслях промышленности, включая горнодобывающую промышленность, строительство, сельское хозяйство и производство.
Заключение
Да, вы можете использовать гидравлический насос в качестве гидромотора. Гидравлические насосы предназначены для перемещения больших объемов жидкости, и они являются отличным выбором для питания промышленных машин и приложений, требующих высокого уровня крутящего момента или числа оборотов в минуту. В некоторых случаях они также обеспечивают лучшую производительность, чем электродвигатели, что делает их идеальным вариантом для определенных приложений.
Можно ли использовать гидравлические насосы в качестве гидравлических двигателей?0322
Гидравлическая лебедка своими руками…???? хорошая идея или нет?????
Александр
Новый член
Для всех инженеров. Существует веб-страница для бездорожья,
, на которой немного рассказывается о различных типах лебедок, а в конце страницы приводится небольшая информация о самодельной лебедке. проект. Позволю себе процитировать часть статьи.
Отправляйтесь на свалку в поисках любой лебедки приемлемого размера, вплоть до механической лебедки Braden, 5 тонн, которая является самой тяжелой, которую вы можете нести. Это та же лебедка, что и на грузовиках GMC и Dodge времен Второй мировой войны. Подойдет и все остальное, но пусть оно будет дешевым, и не важно, есть у него привод или нет. После того, как вы что-то нашли, следующее, что вам нужно сделать, это изготовить крепление для размещения его на передней части вашего Landy, если оно поместится между крыльями, или где-нибудь сзади или под шасси, если оно окажется слишком широким. На самом деле не имеет значения, находится ли ваша лебедка спереди или сзади вашего автомобиля, и я часто видел швейцарские и немецкие понты с двумя лебедками. Хорошо. Теперь, когда у вас есть лебедка, что дальше? Получите привод для этого. Лучший привод, который вы можете найти, — это НОВЫЙ гидромотор мощностью 8-10 л.с., способный развивать около 1500/2000 оборотов. (Они продаются в промышленных магазинах по цене около 370 евро). Насос, который вам нужен, представляет собой обычный подержанный насос гидроусилителя руля. Кроме того, вам понадобится переходной вал для соединения двигателя с лебедкой и сборное крепление для двигателя, линии гидравлической жидкости высокого давления, масляный резервуар и клапан прямого/обратного хода, который можно установить в любом месте маслопровода. Ориентировочная стоимость: (в евро) 80 за подержанную лебедку с нагнетательным двигателем, 370 за гидромотор, 100 за линии и клапан, 50 за сервонасос и, возможно, 100 за вал, что обойдется вам в несколько евро. 700.— Это очень дешево для хорошей гидравлической лебедки, которая будет работать еще долго после того, как все остальные сожгут свои электродвигатели или разрядят свои батареи.
Итак, мои вопросы к вам, настоящим и скрытым инженерам, таковы: «Это имеет смысл? Будет ли обычная лебедка дуче подходящим кандидатом? Это будет работать? Рекомендации по оборотам и размеру двигателя приблизительны. «Пытливые умы хотят знать.
Феррокинолог
Железнодорожный эксперт-резидент
Я хочу установить гидравлический насос с приводом от ВОМ для своего самосвала, но я также хотел лебедку. Я знаю, что они делают двухсторонние ВОМ, но их трудно найти и они дороги. Так что мысль о том, чтобы иметь гидровом и управлять либо платформой, либо лебедкой, звучит неплохо. Я вижу одну проблему: если у вас нет большого резервуара, вам понадобится кулер.
М-35том
Известный член
лебедка
это отличная идея (хотя и не совсем новая) стандартная двойка будет хорошим выбором, просто установите двигатель там, где карданный вал крепится к лебедке. вам не нужен охладитель, если ваш насос качает меньше, чем могут течь шланги и клапан. вам нужен очень низкий psi на насосе, когда он не работает (10-20 psi), и это только в том случае, если насос работает все время. вы также можете установить манометр на напорную линию насоса перед трехходовым клапаном, чтобы вы могли видеть, насколько сильно тянет лебедка. также вы можете отрегулировать давление в системе так, чтобы лебедка могла достигать только заданного уровня тяги, чтобы ничего не сломать. был вокруг в течение многих лет на unimog …… том
Наклхед
Новый член
RE: лебедка
На мой взгляд, рекомендуемый насос и двигатель будут немного меньше для Deuce. Лендровер можно таскать в двойке, так что я бы масштабировал проект. Как указано в статье, он, вероятно, будет питать лебедку Deuce, но будет очень медленным. Я бы включил насос гидроусилителя руля большого грузовика от MF и установил систему клапанов, чтобы его можно было реверсировать. Я бы еще поставил магнитную муфту на насос, чтобы он мог включаться по желанию и не было постоянного паразитного сопротивления.
Александр
Новый член
RE: лебедка
Кто-нибудь знает диапазон оборотов привода ВОМ лебедки duce и доступный крутящий момент? Я мог бы перейти к следующему шагу…
ТедГ
Новый член
Для своего мога и трактора я использовал лебедку Gama Goat, прикрепленную к универсальной раме. Рама может монтироваться с помощью 3-точечной сцепки или навесной пластины Шмидта.
Квадроцикл из мотоцикла Урал с двигателем от ВАЗ 2103
33
Двигатель Днепр МТ 9
34
Мотоцикл Урал с двигателем Лифан 20
35
Снегоход Буран с двигателем от ВАЗ 2108
36
Двигатель ЗАЗ на мотоцикл Урал
37
Снегоход Буран с двигателем ИЖ Планета 5
38
Мотоколяска с3д с двигателем Ока
39
Урал м-67-36 двигатель
40
Снегоход Буран с двигателем от ВАЗ 2108
41
Карбюратор Урал Днепр
42
Крепление под двигатель мотоблока на мотоцикл Урал
43
Мотоцикл Днепр с коляской 1987
44
Днепр МТ 11 мотор
45
Мотоцикл Урал с двигателем ГАЗ 53
46
Двигатель Урал 8. 103
47
А мотоцикл Урал двигатель от ВАЗ 2107
48
Движок Урала мотоцикла
49
Инжектор на Урал
50
Инжекторный Урал мотоцикл
51
BMW r75 Днепр
52
Урал 6736
53
Урал 825 см3
54
Мотоцикл Урал трайк
55
Двигатель Урал 1100 кубов
56
Крепление двигателя мотоцикла Урал
57
Двигатель Урал ИМЗ 8.103
58
Дизельный мотоцикл Урал
59
Турбо Урал мотоцикл
60
Передний привод на мотоцикл Урал
61
Двигатель мотоцикла Урал 1700 кубов
62
Мотоцикл с двигателем ЗАЗ 968
63
Турбо Урал мотоцикл
64
Двигатель мотоцикла Урал
65
Мотоцикл Урал Соло 1995
66
Двигатель м 63 Урал
67
Двигатель Урал ИМЗ
68
Двигатель Днепр МТ 10 масляный фильтр
69
Мотоцикл с двигателем ЗАЗ 968
70
Днепр МТ 11 инжектор
71
Переделка Днепр МТ 9 на 12 вольт
72
Мотоколяска с движком от Оки
73
Двигатель м 63 Урал
74
Мотороллер муравей с двигателем ИЖ Планета
75
ИЖ Юпитер 4 с двигателем от 5
76
Крепление редуктора Урал 8. 103
77
Мотоцикл Урал трайк
78
Мотоцикл Урал вездеход
79
Мотоцикл Урал двигатель к-650
80
Мт9 Днепр мотор
81
Сдвоенные глушители мотоцикл Урал
82
Двигатель Урал м61
83
Трицикл Урал голубой Бриз
84
Мотоцикл с двигателем от машины
85
Урал перехватчик мотоцикл
86
Двигатель мотоцикла ИЖ 1
87
Днепр к-750 вид сверху
88
Инжектор на к750
89
Урал Днепр турбо
90
Урал с мотором от Днепра
91
Мотоцикл Урал с двигателем от ВАЗ 2108
92
Двигатель ЗАЗ 968 на мотоцикл Урал
93
М-72 мотоцикл переднее колесо
94
Мотоцикл Урал двигатель к-650
95
Мт9 Днепр мотор
Движок Ока
PILOT666
Народ, нужны присоединительные(со стороны сцепления) и габаритные размеры на данный движок. Мож кто знает???
PILOT666
UP!
PILOT666
Гыц!
PILOT666
Блин, народ, инфа нужна!!! Вродь кто-то говорил, что есть окушачий двиг, состыкованный с Днепрячьей коробкой. Ау, откликнесь!!!
DOGGY__B
Не если честно я не знаю но могу тебе сазать что в МОТО вот там мужик писал перед тем как состыковать двиг и КПП надо было переделать маховик.На заваоде его обработали,проточили углуления под пружины,просверлили 6 отверстий, в которые теперь запресованы направляющие штифты для «ураловских» ведущих дисков сцепления. И изготовил переходник между двигателем и КПП. Но яб тебе советовал попробывать вместо штатного оковского посадить ураловский. Или если ОКовский маховик больше в диаметре чем днепро-ураловский то в нём проточить место и впресовать туда днепрячий. В качестве переходника между двигом и КПП можно использовать начало ОКОвской коробки отрезать её начало в неё или вварить лист Д16Т или собрать на винтах,потом в этом листе вварином (свинченом) при помощи шаблона отметить крепёжные отверстия под КПП днепро-урала. Ну а там всё как в стандарте. И ёще в этом номере МОТО было написано что двиг он посадил на сайленты от КПП Газели.И еще он вместо штатного радиатора ОКОвского поставил от ИЖ Юнкер говорит что его хватает с головой а вентилятор электрический включается тлько при 30 градусной жаре.Если нада будет еще чтото что я знаю кинь в КП шестерню.
Timurgen
И рама там полностью самодельная, и он ее не делал сам и даже не он ее разработал вроде
PILOT666
Вот в том-то и прикол что:
цитата:
электрический включается тлько при 30 градусной жаре
Я собственно не мот собрался делать вокруг этого движка, а запихнуть этот двиг в зимнее средство передвижения: в запора горбатого. Меня его стандартная тридцатка достала: греется летом, зимой хер заведёш, да ещё недавно колено застучало, просто так взяло и застучало: всё как всегда завёл, прогрел, поехал, обороты не давал, после форсирования очередной лужи проехав пять десять метров застучал один котёл(левый передний) есть подозрение на коленвал, не вскрывал ещё. Кстати масло менял 300-400 км назад, перед сменой масла двиг мыл промывкой. Вот и хочу состыковать Оковский двиг с тридцатошной коробкой, тем боле что в тридцатке четвёртая повышающая, и Оковский движок крутится до пяти шести тысяч в лёгкую……… всё, запас мыслей иссяк………
DOGGY__B
В таком случае ставь двиг оковский сцепление оковское а коробку через переходник как я рассказывал и всё в норме.
el_shaman
http://zuzer.nm.ru/index.html /> имется информация по установке двигателей ВАЗ на 965 Запорожец, есть кое какие чертежи.
PILOT666
Нудык вот двиг я пока не брал, т.к. стоит он немало. Вот и хочу узнать его габариты, ато купиш, да и не впихнёш его…
DOGGY__B
В запорь двиг от 2108 пихали я сам фоты дето видел тока сзади в капоте вырез идет уж больно высок двиг но смотрится классно
PILOT666
Ну Окушачий двиг помене будет ровно на два котла т. е. см на 20-25, так что капот резать не придётся…
beard_
для PILOT666: меняешь шило на мыло … ну +5 лошадей будет а сколько гемора ненужного ..
PILOT666
Мне лошади не особо нужны, мне лиш бы летом не грелся, да зимой заводился, да запчасти чтоб можно было найти.
Sergina
не знаю как ЗАЗе на Оке направление вращения коленчатого вала — правое
Ткачен
Брат, а ты где и за какие деньги собираешься брать Оковский движок? Может быть, имеет смысл за 10-15 тыщ купить немного усталую Оку, вложить в неё несколько труда, и ты получишь автомобиль, который сравнивать с Запором даже неприлично по всем показателям: надёжность, беспроблемность, да и просто вполне современный автомобильчик, хотя и маленький. Я знаю, о чём говорю, у меня самого Ока, правда, не старая (46 тыс. пробежала, две зимы она у меня) . Но я точно знаю, что движок выхаживает по 80-90 тыс.км влёгкую, что для Запора вообще недостижимо. Обдумай этот вариант, ибо он разумнее.
PILOT666
У всех машин нашего автопрома правое направление вращения движка, кстати и у мотов (тяжелых) тоже… для Ткачен: у меня есть Запор горби, который меня устраивает по всем показателям: кайфовый кузов (не в обиду, но я знаю человека, у которого окушка начала разваливаться через четыре года, мой же Запор 68 года выпуска, и на нём тока начало подгнивать заднее правое крыло), передняя подвеска на торсионах (эта подвеска была слизана до винтика с wv corrado, которую разработал сам Фердинант Порше ), вся трансмиссия тож с жука слизана, места в салоне достаточно. Единственное что меня не устраивает, так это двигатель и тормоза. Вот и хочу двиган и тормоза поставить с Окулы… Да ещё, появление горбика на улице вызывает у людей просто щенячий восторг (чего не скажеш об Окушке) На и движёк за те же десять тысяч можно взять в лёгкую почти новый (если не новый). ..
Sergina
если до вторника подождешь то могу сходить в гараж и померить. токо конкретные размеры укажи.
Shum
Что вы мучаетесь? BigRed выкинул чертежи стыковки МеМЗ и Днипро. Действуйте по туже принципу!
PILOT666
для Sergina: буду очень благодарен! А где ты живёш??? Ато проездоздом если буду то
с меня…
PILOT666
Нужны знач такие рамеры: длинна движка (без корпуса сцепления), высота движка (от самой нижней до самой верхней точки), расстояние от оси коленвала (читай от центра приводного шкифа) до верхней точки движка… Ну вродь всё, заранее спасибо!!!
PILOT666
для Sergina:ужо четверг… звыняй есь занят или что-то подобное…
PILOT666
Ап! Гыц! Или как ещё там???
Ока какой двигатель лучше
Ока создавалась как народный автомобиль, призванный удовлетворить спрос не только молодежи, но закрыть образовавшуюся нишу транспортных- мобильных средств для людей с ограниченными возможностями.
Исходя из технических требований и задания, выдвинутого конструкторам, весь автомобиль и в частности силовой агрегат, должен был быть выполнен из широко распространенных комплектующих изделий, иметь возможность выполнять техническое обслуживание и ремонт своими руками без привлечения квалифицированных услуг сертифицированной станции технического обслуживания.
История развития семейства автомобилей Ока видела применение различных силовых агрегатов. Изначально при «прототипировании» на автомобиль был установлен оригинальный мотор Daihatsu Cuore серии AB, имевший 2 цилиндра и развивавший мощность 26-30 л.с. Было изготовлено несколько первых автомобилей для проведения испытаний.
Несмотря на то, что конструкция двигателя была полностью отработана конструкторами Toyota, данный мотор не был скопирован советскими конструкторами, так как при анализе конструкции выявились повышенные требования к качеству изготовления деталей и сборки самого мотора.
Кроме того, установка такого силового агрегата потребовала бы полностью создать производство двигателей с «0», что повлияло бы на конечную стоимость автомобиля и сроки выхода авто в серию.
К моменту утверждения концепции «молодежного» или «народного» автомобиля на конвейер тольяттинского автозавода был поставлен автомобиль ВАЗ 2108, что и определило судьбу силового агрегата для малышки.
К 1979 году конструкторы силовых агрегатов ВАЗа полностью отработали двигатель 2108 и уже были готовы перейти к смене линейки 1,1 л экспортных двигателей ВАЗ 2108-1 на 1300 кубовый мотор 2108, который шел на внутренний рынок. Поэтому было принято решение разрабатывать свой 2-х цилиндровый мотор на базе нового силового агрегата, который составлял основу производственной линейки ВАЗа.
Двигатель ВАЗ 1111
Двигатель Оки объемом 650 куб.см. получился из половинки силового агрегата 2108. Выбор именно половины уже разработанного блока и самого двигателя обуславливался стоимостью разработки оснастки для изготовления 2-х цилиндрового двигателя. Особенностью конструкции этой рядной бензиновой двойки является верхнерасположенный распределительный вал, который управляет работой четырех клапанов — по 2 на каждый цилиндр.
Рабочий процесс в двигателе происходит за два оборота коленчатого вала, что обуславливает наличие вибраций при работе ДВС. Для компенсации дисбаланса установлены два уравновешивающих вала, гасящих вибрацию. Мощность движка составляет 29 л.с. Максимальный крутящий момент составляет 44,1Нм, который достигается при 3400 об/мин.
Система снабжения топливом выполнена по стандарту Евро-0 на базе карбюратора. Топливный насос имеет механический привод от агрегатов двигателя.
Масляная система выполнена аналогично оригинальному 2108 с применением шестеренчатого насоса. Забор масла производится из картера и направляется по внутренним каналам непосредственно к трущимся парам распределительного и коленчатого валов.
Стенки цилиндров смазываются масляным туманом, образовывающимся при вращении коленчатого вала. Штоки клапанов и детали механизма газорапределения за исключением собственно распредвала смазываются самотеком.
Двигатель ВАЗ 11113
Двигатель Ока 11113 (ВАЗ 11113) появился в процессе доработки силового агрегата ВАЗ 2108 и доведения его рабочего объема до 1500 л. с. Опять же использовалось половинчатое решение. Блоки двигателей и 650 и 750 кубового объема внешне были абсолютно идентичны. Изменения коснулись диаметра поршня, который был увеличен с 76 до 81 мм. Блок двигателя был изменен по внутренней конструкции.
Были утончены перегородки между цилиндрами и устранен дополнительный контур охлаждения камеры сгорания. Силовой агрегат стал более высоконагруженным в температурной части. Этот недостаток на первых этапах приводил к заклиниванию поршней, образованию задиров на стенках цилиндрах и прочих неисправностей, возникающих по причине недостаточного охлаждения.
За счет выполнения доработок мотор 11113 стал более мощным и выдавал уже 35 л.с. и 52 Нм тяги. Двигатель остался карбюраторным и соответствовал экологическим требованиям Евро-0.
Основные неисправности
К основным неисправностям и первых 650 кубовых движков и мотора 11113 можно отнести повышенный шум и вибрацию. Повышенный шум проявляется при прогреве двигателя и обуславливается наличием балансирных валов. Шум считается нормальным, хотя и вызывает беспокойство автовладельцев.
Дополнительный шум могут вызывать повышенные клапанные зазоры. Устраняется регулировкой. Вибрация же имеет причину конструктивную и обусловлена работой всего 2-х поршней, которые имеют рабочий ход только за 2 оборота КВ, то есть в процессе работы 1 поршень проворачивает КВ на 360 о .
Прогар прокладки головки цилиндров. Он вызван неточностью изготовления прокладок на заводах и неправильной затяжкой головки блока, допускающий неполное обжатие прокладки. При ремонте не допускается повторное использование этого уплотняющего элемента. Требуется обязательная замена, при этом стоит обращать внимание на поверхность прокладки и в случае обнаружения задиров не стоит ее использовать.
Сложности при запуске горячего 750 см 3 двигателя обусловлены диафрагмой топливного насоса и компоновкой моторного отсека. Повышенные рабочие температуры блока двигателя приводят к образованию топливных паров в полостях насоса, а агрегат не предназначен для перекачивания газообразной среды.
При возникновении неисправности на трассе достаточно положить смоченную тряпку на корпус насоса. Этого будет достаточно для того, чтобы доехать до места базирования и выполнить замену диафрагмы.
Потеря искры. Система искрообразования в цилиндрах выполнена по бесконтактной схеме с применением катушки зажигания. Расположение катушки допускает попадание воды при прохождении луж. Это вызывает отказ элемента, повышающего напряжение, и выражается в невозможности запустить двигатель.
Система охлаждения. Имеет те же проблемы, что и все двигатели ВАЗ. Низкое качество исполнение помпы приводит к ее отказу, что в свое время влечет перегрев двигателя. Тоже относится и к надежности термостата. При возникновении проблем требуется замена элементов.
Отказы электронных датчиков. Обусловлены некачественным исполнением электроники российскими производителями, а также низкой культурой сборки силовых агрегатов, допускающих неполную фиксацию датчиков на корпусе мотора.
Ремонт двигателя ОКА может быть выполнен в гаражных условиях при наличии опыта обслуживания и ремонта ДВС российского производства. За исключением специфических элемен6тов ремонт двигателя выполняется с применением комплектующих, используемых для ремонта двигателей ВАЗ 21083 и ВАЗ 21093.
ТО двигателей Ока
Двигатель Оки и первого и второго поколений достаточно надежен. И при соблюдении заводских требований по регламенту прохождения ТО имеет ресурс 120 000 км.
По паспорту транспортного средства и двигатель 11113 и двигатель 1111 имеют программу прохождения ТО каждые 15 000 км. Для прохождения ТО с таким интервалом рекомендуется использование полностью синтетического моторного масла. При использовании полусинтетики, а тем более минеральных моторных масел мотор Ока требует замены смазки в соответствии со сроком работоспособности масла, то есть не реже 10 000 км пробега.
При этом обязательно выполняется промывка масляной системы и замена фильтрующего элемента. Объем масла в двигателе Ока составляет 2,5 л, но при замене на стенках мотора остается 150-300 мл смазки, поэтому объем заливки контролируется по щупу. Перелив масла не допускается.
Система охлаждения двигателя ОКА 11113 требует замены жидкости при наработке 60 000 км. При этом ОЖ сохраняет смазывающие и антикоррозийные свойства и продлевает работу системы охлаждения.
Каждые 30 000 км требуется обязательная регулировка клапанов. Но по факту регулировка зазоров производится по техническому состоянию с контролем на данном пробеге.
К дополнительным работам, не актуальным на современных автомобилях, относится обязательная прочистка карбюратора каждые 30 000 км с регулировкой холостого хода при каждом очередном ТО.
На 60 000 км вне зависимости от технического состояния выполняется замена ремня привода ГРМ. Конструкция цилиндро-поршневой группы допускает загиб клапанов при обрыве ремня, поэтому данной процедурой пренебрегать не стоит.
Тюнинг и доработка двигателей Ока
Тюнинг двигателя Ока не представляет практического смысла в условиях обыкновенной эксплуатации. Повышение мощности и крутящего момента при перепрошивке блоков ЭСУД может дать прирост до 10% лошадиных сил, что при мощности около 30 л.с. будет не особо целесообразным.
В качестве гаражных доработок тюнинг двигателя Ока выполняется установкой инжектора от ВАЗ 21083i, но стоимость доработки может быть сравнима с установкой китайского литрового двигателя TJ376QE FAW (Daihatsu), который монтировался на автомобиль серпуховского производства СеАЗ Ока 11116-02 в 2007-08 гг.
Прочие мелкосерийные силовые агрегаты Ока
Серийно на автомобиль устанавливали только двигатели ВАЗ 1111 и ВАЗ 11113. Именно с такими силовыми агрегатами автомобиль поставлялся в торговые сети.
В качестве вариантов по спасению производства и обеспечения требований по экологичности и СеАЗ и КАМАЗ пробовали применять силовые агрегаты других производителей. Это было обусловлено тем, что АвтоВАЗ отказался от продолжения выпуска микролитражек и фактически прекратил поставку силовых агрегатов для комплектации автомобиля.
Так в 2004 г была выполнена произведена пробная серия авто с корейским двигателем Hyundai Atos. Было произведено 15 автомобилей для пробных испытаний, но программа не пошла в серию.
Также в этом году проводились мелкосерийные испытания на СеАЗ автомобилей с двигателями мелитопольского завода МеМЗ 245. Автомобиль имел название ОКА-Астро и впоследствии выпускался мелкой серией на базе камовского автосборочного завода. Другим вариантом украинского силового агрегата был МеМЗ 247.1 Этот мотор, соответствовавший требованиям Евро-2 не был поставлен для серийного производства, хотя на вторичным рынке редко встречается такая комплектация.
В 2007-2008 гг на серпуховском заводе устанавливали китайский трехцилиндровый инжекторный мотор, который развивал 53 л.с.
Спортивный вариант Оки использует двигатель от Приоры.
Гусеничный вездеход на базе Оки использует двигатель ВАЗ 2131.
Как вариант гаражного тюнинга, есть несколько экземпляров автомобилей применяющих трехцилиндровые дизели Фольксваген.
Cделай свою жизнь проще и ярче
Хитрости Жизни
Cделай свою жизнь проще и ярче
Добавьте сюда пользовательский текст или удалите его.
Японский мотор в классику
Купил автомобиль ВАЗ 2107 ВАЗ 2106 дизель от гольф 2, расход 4л/100км + задние дисковые тормоза. какой двигатель от иномарки можно поставить на ваз 2106?…
Японский двигатель на ниву 2121
Зачем некоторые владельцы устанавливают двигатель на Ниву от иномарки? Старые советские автомобили вроде ВАЗ-2121 «Нива», ВАЗ-2107, ВАЗ-2108 в данное время могут показаться по меньшей мере…
Японская коробка на ниву
Передаточные числа КПП AISIN (Япония) VAZ серия I передача 3,704 3,667 II передача 2,020 2,100 III передача 1,369 1,361 IV передача 1,000 1,000 V передача…
Яндекс навигатор на лада веста
СитиГид Лада Веста – это мультимедийная навигационная система для автомобиля Лада Веста, отвечающая всем стандартом навигационных устройств нового поколения. Приложение позволяет не только отлично ориентироваться…
Ямаха диверсия 600 отзывы
Плюсы Отличная эргономика. Приемлемая разгонная динамика. Хорошие тормоза. Великолепная управляемость на всех скоростях. Небольшая цена. Минусы Шумная работа сцепления. Мотоцикл производился только для европейского и…
О сайте
Место сбора ОКАводов, а также просто любителей этой машинки. Сразу оговоримся – в ОКА-КЛУБЕ состоят не только те, кто разъезжают на маленьких автомобилях ОКА, но и их родственники / друзья / знакомые, и те, кто хоть раз сидел за рулём ОКИ или мечтает за него сесть, и даже те, кому просто нравится эта машина. В общем – ВЛИВАЙТЕСЬ! Вы можети найти много интересного на форумах http://www.smallcar.ru/talk/ http://orenoka.clan.su/ http://www.oka-club.ru/forumnew/
Многие не знают различия в моделях и считают, что разница 1111 и 11116 только в шильде «SeAZ 1,0i»
На самом деле это не совсем так. Но лучше по порядку.
Первая модель Оки 1111 была сделана из 2108, двигатель представляет половину 8-го, объем 0,7(0,65)л 29 лс. Чтобы слабый двигатель могу утянуть Оку, была установлена «спортивная» главная передача (4.54). Болезни типа гнущихся клапанов тоже унаследованы от 2108.
Была ещё модель 1110, отличающаяся возможностью работы на 80-м бензине.
Модель 11113, пришедшая на смену 1111 в 1996 году отличалась 21083 деталями двигателя, соответственно, объемом (0,8), мощностью(35) и ГП 4,3
С 2006 года производится модель 11116. Разница 11113 и 11116 тоже в двигателе и коробке. Кроме этого колеса у 11116 крепятся четырмя шпильками и имеют жигулевский посадочный размер (13). Подробно различия на сайте СеАЗ. Запаска переехала в багажник: сначала криво
Потом сделали выштамповку в полу
Как же внешне отличить Оки?
Помимо шильдика и 4-х дырчатых колес у 16-й модели ещё выхлопная труба загнута вниз.
Челябинский умелец собрал в гараже трёхколёсный трайк из мотоцикла Kawasaki | НГС24
Трайк или трицикл — трёхколесное транспортное средства. У этого T-Rex, созданного Олегом Липиным, два колеса впереди, одно — сзади. Бывает и наоборот
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Фотографировать сложно из-за любопытных: перламутрово-медовый трайк приманивает людей со всей парковки, как пчёл. Посмотрев, потрогав, посидев, они неизменно жмут руку Олегу, создателю аппарата. Их восхищение настолько открытое, будто мы и не в Челябинске, где принято ходить с хмурым челом.
Двухместный салон впереди, двигатель и трансмиссия — сзади
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Этот трайк Олег Липин спроектировал и построил в гараже. Насколько он оригинален? Олег не скрывает, что его вдохновил аппарат Campagna T-Rex такой же схемы, но у Олега не было чертежей и живьём «ти-рекса» он не видел. Машина канадской фирмы Campagna дорогая (от 66 тысяч долларов) и очень редкая: основными рынками сбыта является Северная Америка. От оригинального T-Rex Олег заимствовал стилистику и компоновку, творчески переосмыслив.
Сверху — челябинский T-Rex, снизу — оригинал канадской фирмы Campagna
Фото: Campagna
Поделиться
— Сначала информации было совсем мало, я сварил первую раму и понял, что вышло не так, — вспоминает он. — Потом стали появляться более подробные фотографии T-Rex, я переделал раму, потом ещё раз… В общем, пришлось повозиться.
Дизайн у Олега получился даже более выразительным
Фото: Campagna
Поделиться
Аппарат можно считать и репликой оригинального T-Rex, и самостоятельной разработкой. Из-за скудности информации, которой располагал Олег, всю механику трайка ему пришлось прорабатывать самостоятельно.
Маятник подвески, звездочка привода и дисковые перфорированные тормоза. То, что это трайк, видно по плоскому в поперечнике профилю шины — она здесь автомобильная
org/Person»>Фото: Артем Краснов
Поделиться
Трайк — кентавр, сделанный из автомобиля и мотоцикла. Задняя часть машины напоминает байк: маятниковая подвеска, мотоциклетный двигатель Kawasaki Z750 (106 л.с. при 10500 об/мин), родная для него коробка передач и цепной привод на колесо. А ещё — пневмоэлементы вместо традиционных пружин в передней и задней подвеске — это, кстати, позволило сделать клиренс регулируемым.
— Поначалу думал взять двигатель и трансмиссию от «Оки», крутил, вертел, не получилось, — объясняет Олег. — В итоге собрал квадроцикл и поставил тот мотор на него, а для трайка выбрал мотоциклетный двигатель.
Оригинальный Campagna T-Rex использует мотоциклетные моторы BMW, Suzuki и Kawasaki: Олег остановился на варианте от байка Kawasaki Z750
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Рядный четырёхцилиндровый мотор объемом 750 кубов расположен поперечно за кабиной, то есть в пределах колесной базы — хорошее место с точки зрения распределения массы. Секвентальная коробка передач сохранила мотоциклетный алгоритм переключений. Поскольку «прощупать» нейтраль при такой конструкции невозможно, Олег поставил блокиратор, не дающий завести мотор, пока не выжато сцепление.
Рычаг коробки передач напоминает автомобильный, но схема переключения привычна мотоциклистам: вперёд, назад, назад, назад… и так до шестой передачи
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Олег показывает, где находится тяга переключения передач
Фото: Артем Краснов
Поделиться
У мотоцикла нет задней передачи, а трайку она желательна. Олег решил вопрос оригинально, и задний ход у «ти-рекса» электрический: мотор питается от основного аккумулятора на 45 ампер-час. От этой же батареи работает разноцветная подсветка днища и мощная аудиосистема.
Кнопки включения подсветки и ассортимент цветов на выбор
org/Person»>Фото: Артем Краснов
Поделиться
Раму хорошо видно в центральной части машины
Фото: Артем Краснов
Поделиться
В основе автомобиля рама из стальных труб, которые Олег гнул и варил самостоятельно: пришлось покупать сварочный аппарат. Рама образует замкнутый контур, то есть довольно жёсткая на кручение.
Передняя подвеска на двойных поперечных рычагах с пневмоэлементами вместо пружины
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Под крышкой в передней части трайка — компрессор и пневмобаллон. Клиренс регулируется в небольших пределах
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Передняя часть трайка больше напоминает автомобиль. Подвеска со стабилизатором поперечной устойчивости и двойными А-образными рычагами разной длины — это классика жанра для спорткаров.
С практической точки зрения трёхколесные автомобили (ну, или мотоциклы) не имеют особенных преимуществ перед «чётными» вариантами: двух- или четырёхколесными. Но если во главе угла удовольствие от вождения, три колеса дают свои плюсы, например, стабильное поведение в заносе — инерция задней части минимальна
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Пусть технически трайк является гибридом автомобиля и мотоцикла, едет он, скорее, по-автомобильному. Если байки ложатся в сильный крен внутрь поворота и имеют шины с особым поперечным профилем, то трайк поворачивает за счёт передних колес и кренится наружу, как и любой автомобиль.
Если въехать в поворот слишком быстро, начинается лёгкий снос передней оси. Но под тягой трайк охотно скользит задним колесом
Фото: Артем Краснов
Поделиться
В сравнении с четырёхколесными аппаратами трайк более склонен к опрокидыванию по геометрическим характеристикам, но это компенсируется низким центром масс. Поэтому он уходит в скольжение раньше, чем возникают опасные крены. Перевернуться он может, налетев в боковом скольжении на препятствие, и на ровном асфальте устойчив.
И трайк не требует навыков мотоциклетной езды. Органы управления привычны автомобилистам: руль, три педали, рычаг коробки передач (с поправкой на мотоциклетный алгоритм переключения).
С такого ракурса трайк напоминает небольшое багги. Посадка в сиденьях непривычна — почти лежишь, — но удобна
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Сиденья обшили кожей. Выполнены они в форме ложементов и обеспечивают очень низкую, но вполне естественную посадку. Есть ремни безопасности, но нет регулировки сидений в продольном направлении: вместо этого Олег установил электропривод, меняющий положение педального узла — нечастое решение даже для премиум-автомобилей.
Педальный узел можно переместить поближе
org/Person»>Фото: Артем Краснов
Поделиться
Для этого предусмотрен электропривод: вот его кнопки на боковой панели
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Примерно так водитель видит обстановку. Есть зеркала заднего вида
Фото: Артем Краснов
Поделиться
— Долго подбирал руль, — рассказывает Олег. — Сначала хотел поставил скошенный снизу, чтобы легче было садиться, но поскольку трайк может ездить в заносах и требует быстрого перехвата руля, скошенная часть оказалась неудобной: хвать, а там пустота. Тогда я поставил «баранку» маленького диаметра, но тоже неудобно: слишком острые реакции. В итоге пришёл к нынешнему решению: руль здесь обычного для спортивных машин диаметра, но съемный для облегчения посадки.
Съемный руль — ещё одно решение, характерное для автоспорта. В «Формуле 1», кстати, гонщиков штрафуют, если они уносят с собой руль после высадки из автомобиля, ведь иначе его невозможно откатить с опасного места. А ещё это одна из противоугонных мер
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Один из плюсов такой схемы: очень хорошее ощущение передних габаритов, что при гоночном стиле езды позволяет буквально «облизывать» края поворотов
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Руль, кстати, без усилителя: колеса поворачивает перевёрнутая рейка от праворульного Nissan March. Поэтому реакции на руле надежные и чуткие, как у карта.
Чтобы уместить панель от VW Polo по ширине, пришлось вырезать кусок из её центральной части, но получилось хорошо
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Панель приборов от Mazda 3: тахометр явно тесноват для мотоциклетного мотора с пиковой частотой более 10 тысяч об/мин
org/Person»>Фото: Артем Краснов
Поделиться
Есть камера заднего вида, правда, экран очень маленький и сильно бликует
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Передняя панель заимствована от Volkswagen Polo, но поскольку трайк значительно уже, Олег распилил её и вместо «бороды» в центре салона получился «язык» — выглядит вполне убедительно.
Взгляд челябинского трайка даже выразительней оригинала
Каждый элемент сначала выполнялся в виде модели, с которой иногда нужная деталь сразу делалась, а иногда — лишь матрица (что-то вроде «инверсии» детали), по которой уже потом выклеивался элемент
org/Person»>Фото: Артем Краснов
Поделиться
Работа над дизайном очень трудоемка. Внешние панели кузова сделаны из стеклопластика, а это подразумевает огромный объем ручного труда. Сначала Олег создал полноразмерный макет будущего трайка и его отдельных деталей из строительной пены — этакий грубый слепок. Затем он выводил форму деталей с помощью специального пластилина.
Воздухозаборник двигателя находится в центральной части крыши: от него к мотору идут гофрированные патрубки
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Кокетливый лепесток над капотом в задней части машины смотрится очень эффектно: такие детали придают машине очень стильный вид
Фото: Артем Краснов
Поделиться
В левом кофре будет небольшой багажник, в правом — динамик сабвуфера
org/Person»>Фото: Артем Краснов
Поделиться
Боковые понтоны с воздухозаборниками системы охлаждения
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Помимо мощного крыла над колесом есть ещё симпатичные подкрылки, которые поворачиваются вместе с ним
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Технология очень близка к тому, как делают композитные монококи суперкаров, включая болиды «Формулы 1» — там используют другие материалы (например углеволокно и кевлар) и «пекут» их в автоклаве, но сам принцип похож.
Олег попросил снимать трайк в солнечный день, когда перламутровая краска сияет золотом
Фото: Артем Краснов
Поделиться
После был столь же трудоемкий этап покраски, потому что для получения перламутрового эффекта потребовалась дюжина слоев эмали и лака.
— Ещё и сохнет долго, — объясняет Олег. — Наносишь эмаль, ждёшь, снова наносишь, снова ждёшь.
Ездит трайк довольно дерзко
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Увидев трайк на фотографиях, которые Олег прислал в редакцию, я подумал, что аппарат с таким дизайном может оказаться этаким муляжом на колесах, способным перемещаться в похоронном режиме от выставки к выставке. Но я ошибся: трайк ездит весьма агрессивно, как и подобает машине со столь вызывающим дизайном.
Побольше газу — и машина легко идёт боком
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Под избыточной тягой 100-сильного мотора заднее колесо срывается в занос, а почти честное распределение массы делает трайк достаточно предсказуемым. В итоге, он может ездить и по кольцевым траектория, без лишних скольжений, и в дрифте.
По оценкам Олега, масса аппарата составляет порядка 450 килограммов, удельная мощность — порядка 200–230 л. с. на тонну. Это соответствует уровню Porsche Cayman: цифры не рекордные, но вполне спортивные.
Исходный Campagna T-Rex весит чуть более половины тонны и разгоняется до 100 км/час за 3,9 секунды, но с двигателем мощностью 160 л.с. Можно предположить, что челябинский трайк делает сотню секунд за пять
Фото: Артем Краснов
Поделиться
— А вы сами байкер? — спрашиваю я Олега, пытаясь понять корни его увлечения столь специфической техникой.
— Нет, не байкер, но в детстве много ездил на мопедах и мотоциклах и с тех пор люблю такую технику. Потом пересел на машины, занимался их тюнингом, и, наконец, захотел построить что-нибудь необычное. Увидел фотографии T-Rex и понял — то, что нужно. В Челябинске таких точно нет.
Технического образования у Олега нет, поэтому он называет себя самоучкой: первый навык работы с техникой ему дал дед, собирая и разбирая вместе с внуком мопеды и мотоциклы
org/Person»>Фото: Артем Краснов
Поделиться
Работа заняла примерно четыре года, а количество вложенных денег, по словам Олега, он перестал считать после первой сотни тысяч. Для проекта T-Rex он купил гараж, сварочный аппарат и огромное количество разных запчастей и агрегатов.
— Когда я сидел, шоркал раму у гаража, все ходили и удивлялись: зачем оно тебе надо? — смеётся он.
Тёзка создателя трайка Олег попросил разрешения сесть за руль. Процесс, кстати, требует некоторой гибкости, но уже на месте Олег констатировал, что эргономика очень удобная даже для человека массой под 100 кг
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Но теперь автор, кажется, доволен. Люди в самом деле реагируют на детище Олега с невероятной открытостью и разговор теплеет с первой минуты. Кто-то уходит в ностальгию по временам, когда в моде были мопеды «Верховина», кто-то в восторге от дизайна и цвета.
Хороша и задумка, и исполнение
org/Person»>Фото: Артем Краснов
Поделиться
Трайк в самом деле оставляет очень цельное впечатление, и главное, в нём совершенно не чувствуется кустарщины. Это касается и качества сборки, и ездовых повадок. Живи Олег где-нибудь в Европе, при таком уровне скиллов наверняка нашел бы высокооплачиваемую работу в дизайнерском ателье или компании по мелкосерийной сборке спорткаров. А в России?
В отличие от заводского автомобиля, самоделку нужно сначала легализовать: то есть, доказать, что она соответствует всем нормативам
Фото: Артем Краснов
Поделиться
А в России головной болью является узаконивание подобных машин. Сейчас выезд трайка на дороги общего пользования запрещён: поймают — отвезут на штрафстоянку. Олег, естественно, планирует легализовать трайк: люди, уже прошедшие этот ад, поделились телефонами и адресами необходимых организаций. Кстати, по документам трайк отнесут, скорее всего, к мотоциклам.
— Так-то не охота, конечно, возиться: ходить по кабинетам, уговаривать, упрашивать, — сетует он. — Но вариантов нет.
Пока тестировать его можно разве что на закрытых территориях
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Процедура легализации самоделок в России действительно сложна, и хотя в этом есть определенный смысл — не каждый аппарат безопасен — много в ней и бюрократических перегибов, которые больше напоминают издевательства над самодельщиками. Может быть, поэтому в России практически не осталось самостоятельного автопрома, ведь хорошие технари нередко начинают именно как самодельщики.
Олег счастлив, что довёл дело до конца. Байкеры, кстати, сразу захотели принять его в свою тусовку
Фото: Артем Краснов
Поделиться
Но Олег смотрит на свой T-Rex и, кажется, забывает о трудностях. Трайк в самом деле поднимает настроение, мы желаем Олегу пройти все формальности и поставить машину на учет. Площадка под задний номерной знак уже есть.
Под задним обтекателем должен появиться номерной знак, но лишь после легализации машины. Это займёт, по оценкам Олега, не менее года
Фото: Артем Краснов
Поделиться
свой 2-тактный мотор / Хабр
Когда-то давно я понял, что мне мотора Иж Планета не хватает и я решил радикально модифицировать его — сделать собственный цилиндр. По ходу сменился даже мотор. За его время я успел закончить школу, поступить в один вуз, вылететь и каким-то чудом перевестись в другой и отучиться там еще 5 лет и все равно я закончил и его уже два года назад. Знал бы я, что так оно растянется, наверное, не ввязался бы. Поскольку мы воспринимаем время относительно прожитого в сознательном возрасте, то для меня оно растянулось на половину прожитого времени.
Прошло уже 6 лет с момента выхода первой и последней заметки по этому проекту(Свой 2-тактный мотор. CR620 рекомендуется к ознакомлению). Тогда я остановился из-за проблем с аутсорсом в металлообработке. Кто не может, кто не хочет, кто делает бесконечно долго, кто и детали назад возвращать не хочет. А город в котором я живу имеет славную промышленную историю и был центром Петровской индустрии 18-века, но от славного прошлого ныне остался один корень в названии города и несколько действующих предприятий, на которых занято порядка единиц процентов населения. А сейчас не 90-е и даже не 00-е, когда можно было договорится с человеком с завода чтобы он что-то такое эдакое для тебя сделал. Теперь у них есть работа и КПП на входе, как я потом узнал — номинальное. Вся эта история с передачей деталей где они лежат, а не делаются, поиск новых мест и тому подобное блуждание длилась несколько лет. Оказалось, что отлить сложную алюминиевую отливку у сарая на родительской даче я смог, а обработать, что не выглядело проблемой изначально — нет.
В это же время я познакомился с мастером из университетской мастерской, который сначала под присмотром, а потом и самостоятельно позволял мне работать на станках. Жаль только то, что станки были чуть больше настольного и моя отливка не имела шанса влезть в них. Однако, я делал на них маленькие детали на продажу и заработал на токарный станок уже промышленного уровня, пусть и выпущенный на заводе сомнительной репутации в АрССР.
Из помещений, где я мог что-то делать, был кусок в 3х3м сарая на родительской даче и гараж-ракушка. В одном нет места в другом света. Я решил, что с электричеством проблема проще и перевез станок в гараж. Там я его отмыл, перебрал и изучил. Казалось бы, электричество есть в кооперативе напротив через кусты и грунтовку, в 10м. Связался с председателем и предложил ему платить все взносы за право покупать у его кооператива электричество. Он категорически был против. Фейл. Соседей пенсионеров мне тоже убедить не удалось. Фейл. Появилась идея снять с товарищами гараж для хранения и ремонта мототехники. Звонили по объявлениям, ездили смотреть и каждый раз общение с собственником помещения заканчивалось после вопроса о установке станка. Фейл. Проект как обычно отложен на следующий год.
К концу лета следующего года я, видимо, настолько утомил родителей терриконами отходов литейного производства на даче (на мой взгляд хорошо разбавляли сельский пейзаж и избавляли от стрижки травы в пределах пары метров от них), что они решили купить мне гараж у дома и с электричеством, аж с тремя фазами по стенке. Там наконец токарный станок ожил, а я смог начать обрабатывать отливку цилиндра после 2,5 лет выдержки.
Когда я наконец обработал отливку, то столкнулся с очередной проблемой: я договорился с человеком, который делает сверхтвердые гальванические покрытия на цилиндрах ДВС и проектировал цилиндр именно под покрытие, а пока время шло, человек уже перестал этим заниматься или просто не стал браться, а другие либо делали дорого, либо как-то очень подозрительно путались в ответах. К тому же, колодцы золотников были выполнены вертикальными, при проектировании я не мог думать как технолог, ибо не имел своей производственной базы. Такие я не мог обработать сам и отдал на сторону, где цилиндр повис на полгода. Так проект встал, хотел закончить к лету, никогда такого не было и вот опять. Нужно было делать чугунную гильзу, да только к тому времени накопилось столько новых идей, что проект 4-годичной давности устарел и тащить его не было никакого желания. Так эта ветвь и остановилась навечно.
Зимой был подготовлена новая версия цилиндра. Именно с этого момента можно отсчитывать хронологию проекта. Отличительной особенностью ее является обилие «механизации» — два клапана в каналах выпуска и золотники в каналах продувки.
Начнем, пожалуй, с небольшой теории о мощностных клапанах в двухтактных двигателях внутреннего сгорания.
Введение
К настоящему времени в двухтактных двигателях с кривошипно-камерной продувкой применяются системы управления сечением и/или фазой выпускного порта. Данные системы обеспечивают сглаживание кривой мощности. Изменение фазы или сечения выпускного порта выполняется с помощью заслонки, расположенной в выпускном канале. Ее положение зависит от оборотов коленчатого вала. Привод заслонки бывает пневматическим, механическим или электрическим. Например, на моторе мотоцикла Yamaha TZ500 при высоких оборотах, около 10500 мин-1, значение фазы выпуска составляет 202deg, а на низких около 180deg. На рисунке представлена конструкция мощностного клапана фирмы Yamaha.
Как и для выпуска, для продувки тоже существует зависимость оптимальной фазы продувки от оборотов, обусловленная компромиссом между скоростью газа в потоке продувки, потерями свежей смеси через выпуск и объемом ее же, поступающей за время продувки. Данная зависимость линейна, что можно увидеть из графика, представленного ниже.
В отличие от выпускного порта, каналы продувки характеризуются еще и углами выхода: горизонтальными и вертикальными. В случае пятиканальной продувки обычно получается четыре ненулевых и различных горизонтальных угла и пять (по два на 1-4 каналы и один на 5-й) вертикальных.
Горизонтальные углы продувочных каналов: A, B, C, D
Вертикальные углы основных каналов продувки
Данные углы необходимы для получения характерной петли продувки. Такой способ продувки называется петлевая продувка и обеспечивает наиболее эффективное удаление отработанных газов без увеличения числа подвижных элементов двигателя и усложнения его конструкции. Поэтому в настоящее время только он применяется на всех двухтактных двигателях, кроме двухтактных дизелей. Из-за важности углов выхода продувочных каналов применять методы, используемые для управления выпуском, нельзя. Поскольку они будут создавать либо нежелательные завихрения в канале продувки, либо изменять его углы выхода.
Авторы [A. Graham Bell. Two-Stroke Performance Tuning. Haynes Publishing, 1999.] утверждают, что во время продувки возникают колебания с собственной частотой :
где: — скорость звука в продувочном канале; — объем кривошипной камеры без учета объема продувочных каналов; — средняя длина продувочного канала; — средняя площадь поперечного сечения продувочного канала; — ширина среднего поперечного сечения канала; — высота среднего поперечного сечения канала.
Выражение представляет собой поправку, учитывающую влияние входной части продувочного канала.
Эта собственная частота, , должна быть равна:
где: — чистота оборотов коленчатого вала двигателя; — фаза продувки.
Таким образом, из выражения (2) следует, что собственная частота колебаний, возникающих во время продувки, прямо пропорциональна частоте оборотов двигателя, но правая часть выражения (1) не зависит от частоты вращения коленчатого вала. Поэтому продувка оптимально работает лишь в узком диапазоне оборотов, а для расширения рабочего диапазона необходимо внести зависимость от оборотов в правую часть выражения (1). Проще всего это сделать, введя зависимость средней площади поперечного сечения продувочного канала от оборотов. Чтобы не вносить нежелательных завихрений в поток газа в продувочном канале, желательно изменять сечение каналов продувки, меняя их количество. Например, с помощью золотников, перекрывающих некоторые каналы продувки. В рамках данного проекта предлагается перекрывать золотниками дополнительные каналы продувки.
Золотники в каналах продувки: левый полностью открыт, правый закрыт
Влияние данного решения было исследовано с помощью компьютерного моделирования продувки в пакете программ SolidWorks Flow Simulation. Продувка выполнена при постоянной разнице давлений между входом в каналы продувки и выходом из выпускного канала. Поршень считался неподвижным и находящимся в нижней мертвой точке. Процессы впуска и выпуска не учитывались. Разница давлений была выбрана из разницы объемов под поршнем в нижней и верхней мертвой точке и составляла 0,6 кг/см2. Из-за указанных выше допущений, результаты расчета в этом стационарном приближения можно рассматривать как качественные без количественной оценки. Поскольку, например, разделить во времени или пространстве процессы выпуска и продувки нельзя. В этом и заключается главная трудность для компьютерного моделирования двухтактных двигателей с кривошипно-камерной продувкой.
На рисунках видно, что закрытие золотников существенно влияет на распределение скоростей потока и вид петли продувки: при закрытых дополнительных каналах (трехканальный режим) увеличивается скорость газа в процессе продувки и петля продувки становится более выраженной и отдаленной от выпускного окна, что должно снизить потери свежей смеси через выпускной порт и снизить коэффициент остаточных газов, в тоже время, высокая скорость на выходе потока из каналов продувки при трехканальной продувке указывает на наличие узкого места, которое будет ограничивать расход газа через двигатель, а значит и мощность при высоких оборотах. В случае пятиканального режима смешивание газов должно быть больше, а, значит, возрастет коэффициент остаточных газов, но при этом наблюдается меньшая скорость, и «узким» местом становится канал выпуска, что снижает потери свежей смеси через него.
Траектории 2000 частиц при открытых золотниках в дополнительных продувочных каналах (пятиканальный режим)
Траектории 2000 частиц при закрытых золотниках в дополнительных продувочных каналах (трехканальный режим)
Кроме золотников в каналах продувки, планируется установить в выпускном канале мощностной клапан (МК) для проверки совместной работы обоих систем. Наилучшим образом для исполнительного механизма МК подходит заслонка в виде секторного золотника. Это объясняется тем, что кромка заслонки такого мощностного клапана во всем диапазоне рабочего хода находится максимально близко к рабочей поверхности цилиндра (то есть, при малом угле поворота траектория движения точке на кромке золотника приближена к прямой), а не только в нижнем положение, как в случае цилиндрического золотника или наклонного шибера. Кроме того, такая конструкция заслонки не создает сильных завихрений за собой как шиберная заслонка, движущаяся параллельно оси цилиндра.
Заслонка мощностного клапана(МК) в опущенном состоянии
Продувки при закрытых золотниках в дополнительных каналах продувки и опущенной заслонке МК
Разработка моделей
На основании информации (таблица), полученной входе изучения цилиндров мотоциклов Kawasaki KX500, Honda CR500, Yamaha YZ490 и CZ 514, были выбраны фазы продувки и выпуска соответственно равные 125deg и 186deg, с полностью закрытым мощностным клапаном фаза выпуска уменьшается до 156о. Число продувочных каналов выбрано равным пяти и выпуск из двух основных окон и двух дополнительных портов. На впуске был установлен лепестковый клапан.
Ход поршня, мм
Длина шатуна, мм
Высота выпускного окна, мм
Высота продувочного окна, мм
Фаза выпуска, град.
Фаза продувки, град.
Honda CR500
79
144
34
15.5
180.1
119.5
Yamaha YZ490
82
137
37.8
16.8
188.5
123.7
Cezet type 514
72
130
32
17
183.4
131.5
Kawasaki KX500
86
145
36.5/40
17
180.1/189.3
121.3
Проект CR724
79
144
26/36
17
156/185. 8
125.3
Примечание: Если в ячейке указаны два параметра высоты выпускного окна или фазы выпуска, то первая относится к состоянию с полностью закрытым МК, а вторая с открытым.
После замеров сопрягаемых с цилиндром элементов базового двигателя было выполнено создание трехмерной твердотельной модели газораспределительных каналов и сопряженных с ними полостей. Все чертежи были выполнены с использованием пакета программ SolidWorks.
Твердотельная модель газораспределительных каналов
Начало именно с твердотельной модели каналов позволяет минимизировать число толстых мест отливки и уменьшить ее массу. На следующем шаге вокруг модели каналов была построена оболочка с толщиной стенок 4-6 мм и нижним крепежным фланцем.
Оболочка каналов без выреза модели каналов
Рубашка охлаждения была получена построением вокруг оболочки каналов второй оболочки, такой чтобы между обоими оболочками в горячих местах (верхняя часть цилиндра и каналы выпуска) оставалось расстояние в 6-10 мм. Толщина стенки оболочки каналов охлаждения около 4 мм. Вход в рубашку охлаждения находится внизу цилиндра под каналом выпуска и выше верхней кромки продувочных каналов рубашка охватывает весь периметр цилиндра. Также на этом этапе были построены плоскости крышек системы газораспределения и фланцы впуска и выпуска.
Твердотельная модель цилиндра без выреза модели каналов
Модель цилиндра получена при вычитании из полученной на предыдущем этапе модели каналов, таким образом модель каналов формирует полости. Далее была выполнена разметка крепежных отверстий, посадок подшипников и гильзы. На этом построение модели цилиндра закончено.
Построение гильзы и золотников было выполнено так же с помощью вычитания модели каналов из соответствующих твердотельных «заготовок».
Получилось и так много текста, поэтому за сим завершаю эту часть. Следующая будет повествовать о изготовлении литейной оснастки и выполнении отливки цилиндра.
Следующая часть: Свой 2-тактный мотор: песочница, куличики и 10кг расплавленного металла
Самодельный квадроцикл с двигателем от ОКИ
Необходимый набор инструментов
Для сборки аппарата своими руками, могут понадобиться следующие инструменты:
• Хороший набор накидных и торцевых ключей.
• Другие мелкие инструменты, наподобие пассатижей и отверток.
Для сборки квадроцикла понадобится небольшое помещение, с хорошим освещением и отоплением. Если осуществлять сборку летом, то можно расположиться под навесом.
Квадроцикл из оки своими руками
Силовым агрегатом для моего самодельного квадроцикла стал мотор от автомобиля «Ока» — 32-сильный, двухцилиндровый, четырёхтактный, жидкостного охлаждения. И если для автомобиля его мощности часто оказывалось маловато, то для квадроцикла должно было хватить с лихвой.
Рама машины — пространственная, сварная. Основные её элементы (две пары лонжеронов: верхняя и нижняя) выполнены из круглых труб типа ВГП-25 (водогазопроводных диаметром 25 мм с толщиной стенки 3,2 мм), вспомогательные (подкосы, поперечины и пр.) — из ВГТ-20. Лонжероны — гнутые: нижние в горизонтальной плоскости, верхние — в вертикальной. Изгибал трубы на трубогибе, «на холодную». Проушины (пары ушек) для крепления рычагов и амортизаторов подвески приваривал к раме сразу, а различные кронштейны — по мере монтажа узлов и агрегатов (по «месту»).
Трансмиссия вездехода — своеобразная. Хотя машина полноприводная, но раздаточной коробки в ней нет. Как известно, в «Оке» двигатель расположен поперёк, а на квадроцикле он установлен вдоль. Это позволило направить выходные валы из коробки перемены передач (КПП) не на правое и левое колесо (как в автомобиле), а на передний и задний мосты. Вот только сам силовой агрегат, сблокированный с «корзиной» сцепления и КПП, пришлось сдвинуть относительно продольной плоскости симметрии немного влево, чтобы уменьшить горизонтальный угол продольных шарнирных валов трансмиссии. Ну а их вертикальные углы оказались при этом незначительными.
Скомпонована трансмиссия из агрегатов различных отечественных автомобилей, в основном «вазовских» моделей. Но и готовые промышленные агрегаты тоже пришлось дорабатывать. Например, из КПП (от «Оки») для обеспечения оптимальной (уменьшенной) скорости и повышения крутящего момента удалил главную зубчатую пару и заменил её на цепную передачу. Шток переключения передач тоже сделал другой — удлинённый, с выпусками на обе стороны КПП. Шток может фиксироваться в трёх положениях: для включения 1-й и 2-й передач, 3-й и 4-й и задней. Рычаг выбора этих положений находится с правой стороны, а рычаг переключения скоростей — с левой.
Межколёсные редукторы — от задних мостов вазовской «классики», только их полуоси вместе с «чулками» удалены и заменены на валы со ШРУСами от переднеприводных моделей. ШРУСы в качестве шарниров использованы и в остальных промежуточных валах трасмиссии.
Пониженных передач и блокировки дифференциалов нет.
Рулевое управление — мотоциклетного типа (рычаг и вал) вверху и автомобильного типа (с рулевыми тягами) — внизу, только упрощённое, без рулевого механизма, с одной сошкой. Руль сначала использовал от мотоцикла «Минск», с диаметром трубы 22 мм, но он оказался немного тонковат. Позднее нашёл и поставил от мотоцикла «Урал». Рулевой вал — из трубы диаметром 20 мм и толщиной стенки 2,8 мм. На нижнем конце он имеет ограничитель хода. Внизу вал опирается на упорный подшипник, а в срединной части поворачивается в разъёмном капроновом кронштейне-втулке.
Сошка изготовлена из стального листа толщиной 8 мм по форме, напоминающей букву «Т». У края «стойки» выполнено отверстие диаметром 20 мм — в него вставлен и приварен рулевой вал, а в ушках — конические отверстия под шаровые наконечники рулевых тяг. Эти отверстия усилены подходящими приваренными шайбами. Ушки сошки немного загнуты вниз, чтобы они были почти параллельны тягам.
Колёса квадроцикла — 15-дюймовые, от автомобиля «Шевроле-Нива». Шины с соответствующим посадочным диаметром размерами 205/70 (ширина/ высота в процентах от ширины) с внедорожным рисунком протектора. Диаметр обкатки колеса — около 660 мм.
Подвески колёс — независимые, на двух треугольных поперечных рычагах каждое (верхнем и нижнем) с амортизаторами от автомобиля «Ока» (передними). Рычаги сварены из круглых труб типа ВГП-20. Упругие элементы (пружины) и амортизаторы — от автомобиля «Ока
» (задние). В колёсные концы передних рычагов вварены ступицы колёс и поворотные кулаки — от автомобиля ВАЗ-2109. И те и другие пришлось доработать. В ступицах установил шпильки под колёса от «Нивы», а в передних кулаках — самодельные поворотные рычаги.
Глушитель — самодельный, двухсекционный. Для защиты от температурного коробления обвеса прикрыл его дистанционной крышкой, а входной патрубок изолировал асбестом.
Двигатель и трансмиссия
В качестве силового агрегата для самодельной вездеходной машины подойдут двигатели от мотоциклов советского производства таких, как «Урал» или «Днепр». Для более легкой и маневренной техники можно использовать агрегаты из мотоциклов типа «Ява» или «ИЖ», которые комплектовались одноцилиндровыми двухтактными двигателями.
Для упрощения конструкции будущего квадроцикла, вместе с двигателем лучше использовать ту же трансмиссию и привод, которыми они укомплектованы изначально. Для конструирования машины с полным приводом понадобится установка дополнительного редуктора. Такое в самодельных аппаратах применяется крайне редко, так как реализовать дополнительный узел без резкого добавления в весе, в домашних условиях будет затруднительно.
Изготовление квадроцикла
Главное – заранее решить, для каких целей применяется оборудование. Это может быть охота и рыбалка, прогулки на природе, другие подобные мероприятия. Все детали подбираются на основании данного фактора.
По поводу рам квадроцикла
Либо эта деталь конструируется самим владельцем техники, либо он монтирует уже готовый вариант изделия, бывший в употреблении. Здесь важно проследить за тем, чтобы надёжно крепился к днищу двигатель – он как раз идёт вдоль рамы. Для закрепления используются болты. Трансмиссия и привод тоже присоединяются как можно более крепко, чтобы не было люфтов.
Самодельные рамы
Основным материалом могут служить трубы для газо- и водопровода. Толщина стенки у них не должна превышать 3 миллиметра:
У поперечин, подкосов нужно 20 мм.
25 миллиметровые изделия – для лонжеронов.
При соединении применяют точечную сварку. После этого переходят к цельной разновидности работ. К раме надо сразу приварить ушки, на которые крепят рычажные, амортизаторные механизмы. Дальнейший монтаж предполагает крепление кронштейнов, чтобы квадроцикл с двигателем от мотоблока стал более надёжным.
Схема квадроцикла
При реконструкции имеющейся рамы
Удаление деталей – обязательный этап при реконструкции готовых рам. Свободный доступ важен для каркаса. Отсоединяют часть сзади, а для передней проводят наращивание. После этого привариваются узлы, позволяющие монтировать полный набор агрегатов для квадроцикла. Подседельные стойки при выполнении такой работы отодвигаются на 40-45 сантиметров.
Металлические листы – основа для багажника передней, задней части. На следующем этапе идёт соединение с рамой. Получается готовая рама, которую надо покрасить. От применения лаковых покрытий можно отказаться.
По поводу двигателей
Можно использовать детали от любых транспортных средств:
Мотороллеры.
Мотоциклы.
Автомобили.
Но нас интересует именно, как из мотоблока сделать квадроцикл. Современные модели обладают достаточным показателем мощности для решения подобных проблем. У них внутри стоят четырёхтактные двигатели, с мощностью до 15 лошадей.
Топливо экономнее всего расходуется у мотороллерных двигателей. Такие квадроциклы будут самыми лёгкими.
Функция охлаждения понадобится тем, кто любит путешествовать и в жаркую погоду. На старых моделях эта возможность отсутствовала.
Работа с подвеской
Использование передних, задних подвесок разрешено одинаково. Из самых простых решений – выбор передней подвески, от мотоцикла.
Задняя подвеска обустраивается в двух вариантах:
От автомобиля. Тогда деталь укорачивают под габариты самого квадроцикла в готовом виде. Наличие дифференциала станет главным преимуществом. Но такие конструкции отличаются увеличенным весом.
Карданно-редукторные модели. Редуктор монтируется на задней оси.
При создании квадроциклов из мотоблоков не обойтись без независимой подвески, для которой характерен высокий клиренс. Крепление проводится при помощи болтов. В процессе участвуют и сайлентблоки – это шарниры из резины и металла. Передняя подвеска имеет стойку, для которой важен определённый уровень наклона. Иначе транспорт с большой вероятностью переворачивается на дороге.
Амортизаторы подходят любого типа. Но при наличии подходящего бюджета – рекомендуется приобретать газомасляные модели, с подкачкой. Тогда подвеску будет проще регулировать в зависимости от складывающихся условий. Колёса от квадроцикла на мотоблок ставятся в большинстве случаев.
Обустройство ходовой части вместе с рулевым управлением
Рули выбираются автомобильные либо мотоциклетные. В некоторых случаях совмещаются оба варианта. Тогда крепления выглядят следующим образом:
Вверху находятся руль, рычаг и вал от мотоцикла.
Тяга руля от автомобиля располагается снизу.
Желательно сразу приобретать и топливный бак, вместе с рулём.
Рулевые валы используются и самодельные. В качестве основы берут металлическую трубу – с 3-миллиметровыми стенками, 20-миллиметровым диаметром. Нижняя часть – для размещения ограничителя хода. Видео из интернета это подтверждают. Цепная передача станет отличным аналогом зубчатой паре. Тогда техобслуживание станет проще, не потребует серьёзных денежных вложений.
Также оптимальным выбором станет механическая коробка передач. Тогда характерно улучшение манёвренности. Ручное переключение для высоких и низких передач всё равно необходимо. Входные валы из КПП должны быть направлены на задний и передний мосты, соответственно.
ВАЗы небольших габаритов – оптимальный источник колёс. Их обувают в резину, соответствующую текущим эксплуатационным условиям. Выбор тормозных систем зависит от колёс. У отечественных автомобилей берут поворотные кулаки.
О полном приводе
Хорошая проходимость – главная положительная характеристика для полноприводных моделей. Но тогда важна надёжность двигателя, резины. После нужно брать:
Управление рулём только автомобильного типа.
Дифференциалы.
Трансмиссионный привод, механический.
Раму варят новую, под необходимый объём двигателя. Готовый вариант изделия не подходит. Подвеска и рулевая система должны быть автомобильными. Передняя подвеска должна иметь достаточно места для монтажа редуктора. Специальные навыки и трудозатраты понадобятся при проведении такой работы в обязательном порядке. Полноприводный узел продаётся и в готовом виде, но придётся потратить больше денег. Квадроцикл из мотоблока Нева собирается по такому же принципу.
По поводу корпуса
Из подходящих вариантов материалов отмечают стеклопластик либо стекловолокно. С первой разновидностью процесс изготовления проще.
Работа выполняется с такой последовательностью:
Сооружаем «болванку» корпуса. Её надо начертить, вырезать и соорудить, из листов пенопласта максимальной плотности.
Несколько стекловолоконных слоёв тоже присутствуют на конструкции.
На каждый слой наносят эпоксидную смолу.
Вставка креплений из металла между слоями обязательна, чтобы соединить корпус с рамой.
На последнем этапе корпус высушивается. После этого поверхность грунтуется и шлифуется, красится.
Рама и подвеска
Рама для самодельного аппарата обычно изготавливается самостоятельно с нуля. В качестве материала для рамы можно использовать заготовки из старого мотоцикла. Трубы, из которых они изготовлены, имеют небольшой вес и необходимую прочность и гибкость. В крайнем случае, материал можно подобрать самому. Тут главным параметром будет вес. Чрезмерно толстые трубы или профиль сделают квадроцикл очень тяжелым и непосильным для быстрой и маневренной езды.
В качестве подвески можно использовать амортизаторы с пружинами из тех же мотоциклов. Сама подвеска исполняется в виде буквы «А», и подвижно закрепляется на раме. Амортизаторы и пружины следует подбирать таким образом, чтобы они выдержали вес будущей машины, и обеспечивали плавную езду с хорошей управляемостью на ухабах и ямах.
Рулевое управление и колеса
Рулевое управление частично можно использовать мотоциклетное, с дополнением приводов на два колеса. Привод осуществляется посредством добавления в конструкцию рычагов и шаровых опор, которые можно позаимствовать из автомобиля. Главная задача рулевого управления, это точное и комфортное руление.
Колеса для вездехода лучше всего использовать из автомобиля, так они более широкие, и позволят повысить проходимость аппарата. Диаметр колес нужно рассчитывать таким образом, чтобы самодельный квадроцикл мог развивать достаточную скорость, а также имел гармоничный внешний вид.
Кузов и электроника
Для установки навесного оборудования, бензинового бака и органов управления, можно использовать раму от мотоцикла, которая конструктивно соединяется с рамой квадроцикла. Особое внимание при этом следует обратить на устойчивость вездехода, его вид и удобность посадки водителя.
Не стоит забывать и об установке на самодельный квадроцикл всех необходимых приборов освещения и наружной сигнализации. Фары, задние фонари и указатели поворотов вполне можно использовать из того же мотоцикла, с которого было взято все остальное.
Посмотрите, какой самодельный квадроцикл в деле!
Что потребуется для создания детского вездехода?
Прежде всего – определитесь с внешним видом вашего уникального квадроцикла и его размерами. Вы можете сделать внедорожный агрегат для ребенка любой сложности – здесь все зависит от ваших знаний и навыков. Если вы не хотите тратить месяцы на создание электроквадроцикла, остановитесь на более простой конструкции – в будущем, по мере взросления вашего ребенка, ее можно будет усовершенствовать.
Основа любого транспортного средства — рама. Чертеж рамы детского квадроцикла своими руками необходим, чтобы соблюсти точность размеров всех элементов конструкции. Наверняка вы сможете сделать чертеж самостоятельно. Если вы предполагаете возможность в будущем усиления и модернизации вашего квадроцикла, тогда рама должна иметь хороший запас прочности в подвеске. Для рамы можно использовать как квадратный профиль подходящего размера (например, 25х25мм), трубу ¾ дюйма или готовую конструкцию с модели-донора– все зависит от вашего желания, фантазии и возможностей. Если рама делается самостоятельно, обратите внимание на качество сварочных швов.
Колеса, тормозная система и система рулевого управления, амортизаторы – следующий этап сборки квадроцикла для ребенка. Колеса большинство мастеров рекомендуют подбирать новые – можно, например, взять колеса для картинга или даже для садовой тачки ф320 мм. Если вы делаете квадроцикл для ребенка постарше, наверняка он захочет гонять на нем по бездорожью – тогда выбирайте колеса с широким протектором и купите штампованные диски ( пусть и самые простые). Это повысит безопасность квадроцикла и позволит ребенку преодолевать серьезные преграды.
Привод на два задних колеса для детского квадроцикла от электромотора достаточной мощности через редуктор (самодельный или готовый) – хорошее решение. Кнопка газа на руле порадует вашего юного водителя и сделает детский квадроцикл подобным настоящему. Система рулевого управления – важный элемент, обеспечивающий безопасность маленькому водителю и гарантирующая, что он сможет легко управлять своим квадратиком.
Доработка мест крепления
К раме квадроцикла крепятся все остальные части, поэтому каркас должен быть снабжен достаточным количеством точек крепления узлов. На раме размещаются двигатель, рулевое управление, тормозная система, трансмиссия, передняя и задняя подвески, корпус. После установки основных узлов нужно будет выбрать место для прокладки электропроводки, установки глушителя, бензобака, фар, сидения, багажника. На раме полноприводного квадроцикла количество точек крепления увеличится из-за увеличения сложности конструкции трансмиссии.
Источник
Смотреть видео самодельные квадроциклы
Квадроцикл из магазина — удовольствие доступное далеко не каждому. Поэтому многие умельцы изготавливают квадрики своими руками. И в этой статье мы расскажем о наиболее интересных из них.
В деле изготовления квадроцикла может пригодится всё что найдётся в гараже и рядом. Каждое транспортное средство сделанное своими руками уникально и индивидуально, поэтому о чертежах и схемах приходится говорить с трудом.
Мало кто описывает детально процесс постройки своего детища, от этого найти конкретную информацию крайне сложно. Но есть и исключения.
Как сделать квадроцикл своими руками
в 2012 году талантливый конструктор С. Плетнёв поделился чертежами и нюансами постройки своего детища.
Что было использовано в конструкции ТС:
Передние и задние колёса от Нива Шевроле 15 дюймов
Двигатель а-м Ока
Коробка передач Ока
Межколёсные редукторы от задних мостов вазовской «классики»
ШРУС от автомобиля ВАЗ-2108, 12 шт
Топливный бакиз канистры на 20л
Упор пассажираиз подголовника Оки
Сцепления от Оки
Руль от мотоцикла Урал»
Щиток приборов от автомобиля Ока
Основные технические характеристики квадроцикла:
Масса
430кг
Длина
2300 мм
Ширина
1250 мм
Высота по рулю / по седлу
1250 / 900 мм
Дорожный просвет,
300 мм
Колесная база
1430 мм
Колея
1045 мм
Максимальная скорость
65 км/ч
Чертежи квадроцикла:
Трансмиссиясделано из узлов автоваза с некоторыми доработками. Например лоя уменьшения скорости и повышения крутящего момент вместо главной пары использовалась цепная передача.
Межколёсные редукторы заимствованы от классики, полуоси удалены и заменены на ШРУСы от переднего привода ваза. Так же шарниры равных угловых скоростей использованы и в других узлах трансмиссии.
Подвеска независимая на треугольных поперечнырычагах. Амортизаторы от Оки.
Глушитель самодельный из 2х секций, изолированный азбестом.
Обвес сделан из стеклопластика. На создание такого пластика ушло 10кг эпоксидной смолы, 1кг пластификатора и столько же отвердителя. 15 метров стеклоткани и 5 метров стекломата.
Минитрактор из ВАЗ: преимущества самостоятельной сборки
Владельцы участков, площадью более 10 соток, часто нуждаются в помощи сельскохозяйственной машины. Однако далеко не каждый фермер может позволить себе покупку заводской техники. В таком случае можно сделать минитрактор своими руками с двигателем от ВАЗ. На это уйдут силы и время, однако уже очень скоро они компенсируются появление в хозяйстве надежного помощника, который можно эксплуатировать не только в огороде, и на придомовой территории.
Изготовление минитрактора из ВАЗ имеет массу достоинств.
В их число входит:
фермер получает практически неограниченные возможности по подгонке деталей так, как этого требуют конкретные эксплуатационные и погодные условия;
для сборки минитрактора подойдут любые модели Жигулей: ВАЗ 2101, 2102, 2104, 2106, 2107, 2108, 2109. Двигатели всех этих машин обладают надежностью, выносливостью и неприхотливостью к качеству ГСМ. К тому же, они очень просты в эксплуатации и самостоятельном обслуживании;
фермер может выбрать любой тип ходовой части для минитрактора – сплошную сварную конструкцию или переломку, скрепленную шарнирными механизмами. Это позволит эксплуатировать самодельную технику в разных дорожных условиях – на ровном покрытии или для езды по пересеченной местности;
при дальнейшей эксплуатации минитрактора с КПП и мостом ВАЗ его владелец всегда может приобрести любые запчасти для замены на тот случай, если штатные детали выйдут из строя.
Конечно, на сборку минитрактора уйдет время и силы. Однако это позволит сэкономить значительную сумму, получив, при этом, надежную и производительную сельскохозяйственную машину. При условии соблюдения правильного порядка действий, фермеру удастся собрать качественный минитрактор, который по характеристикам практически не будет уступать большинству заводских моделей.
Что учесть при подготовке к изготовлению?
Изготовление любого самодельного устройства начинается с поиска и изучения чертежей. Благодаря схеме фермер сможет точно подсчитать размеры элементов, определиться с их формой и способами крепления в общую конструкцию. Без применения чертежей минитрактор из ВАЗ получил несбалансированным и ненадежным.
Выбирая или составляя собственную схему, необходимо учесть ряд важных факторов.
К ним относиться:
подвеска в передней части конструкции должна быть усиленной;
все изменения в ходовой части необходимо отметить в схеме;
двигатель минитрактора должен быть расположен под водительским сиденьем;
поверх мотора необходимо постелить кожух;
в чертеже следует указать место установки топливного бака;
чтобы минитрактор из ВАЗ был экономным и болеет маневренным, его раму можно укоротить;
если рама будет поддаваться укорачиванию, то мост, соответственно, потребуется немного сместить.
Придерживаясь этих правил при создании схемы, фермеру будет гораздо проще собрать качественный и выносливый минитрактор с хорошими эксплуатационными параметрами. Такая сельскохозяйственная машина сможет выполнять массу функций не только в огороде, но и на придомовой территории.
После изучения чертежей следует подготовить необходимые для сборки элементы.
Помимо мотора, в перечень важных узлов входит:
коробка переключения скоростей, взятая от машины ГАЗ-53;
сиденье и весь механизм рулевого управления от любой модели ВАЗ;
пара задних колес – можно взять от старого МТЗ-82. В передней части минитрактора можно установить пару колес, взятую от мотоблока;
передний и задний мост можно взять от старых Жигулей. При необходимости размеры деталей можно будет подогнать под общие габариты конструкции.
После подготовки всего необходимого, можно приступать к непосредственной сборке минитрактора из Жигулей.
Как сделать минитрактор из ВАЗ – этапы сборки
Правильная последовательность действий при сборке минитрактора из ВАЗ – это одно из важнейших условий на пути к изготовлению качественной машины. Чтобы избежать риска допустить ошибку, каждый из них следует изучить более подробно.
Изготовление прочной рамы
Одна из первых и наиболее важных процедур. Чем надежнее и прочнее рама, тем устойчивее будет самодельный минитрактор с двигателем от Жигулей. При условии создания качественного и сбалансированного каркаса, сельскохозяйственная машина сможет преодолевать разные препятствия в виде кочек, глубоких луж и поваленных пней на пересеченной местности.
При изготовлении рамы следует соблюдать указания чертежей. Для сборки конструкции берутся швеллера и металлические уголки. Все детали крепятся между собой посредством сварки. Каждый шов следует тщательно обработать от заусениц и следов сварки.
Очень важный фактор – это вес рамы. Машина не должна быть легкой, иначе она будет неустойчивой на рыхлом грунте, и не сможет качественно вспахать почву. Вместе с тем, слишком тяжелая машина быстро увязнет в обрабатываемой земле или на болотистой местности. Учитывая это, лучше всего сварить раму со средним весом, но оставить в ней место для последующего монтажа утяжелителей.
После сваривания рамы и обработки узлов все металлические детали конструкции потребуется покрыть двумя слоями грунтовки, а, когда они высохнут, толстым слоем краски. Это защитит каркас минитрактора от коррозии.
Как обрезать задний мост ВАЗ для минитрактора и сборка ходовой части
В целях обеспечения компактности и маневренности самоделки, следует укоротить мост ВАЗ для минитрактора. Это уменьшит радиус его поворота, что позволит использовать машину в самых труднодоступных местах.
Укорачивание элемента выполняется в таком порядке:
Для начала необходимо отрезать чашку, предназначенную для монтажа пружины, и вытащить концевой фланец;
После этого нужно замерять вынутую полуось в соответствии с чертежом. При помощи болгарки от нее нужно отрезать часть, и отложить ее в сторону;
На конце полученного отрезка потребуется сделать насечку, предназначенную для проделки проточки;
Внутри чашки следует просверлить отверстие, после чего состыковать полуось одна в одну, и приварить по разметке;
Далее сваренную цельную полуось нужно вогнать в мост. Затем потребуется произвести сварку , выбрав фаску под сварочный шов. То же самое следует проделать с другой стороны элемента.
Укорачивания моста ВАЗ – процедура не сложная. Однако, чтобы добиться наилучшего результата, потребуется сделать тщательные замеры каждой детали. Неравное укорачивание элементов может привести к нарушению баланса ходовой части и неустойчивости минитрактора из ВАЗ.
Ходовую часть машины следует оборудовать поворотными кулаками для передней подвески, готовой тормозной системой и колесами. Первые 2 элемента также можно взять от автомобиля ВАЗ. Для монтажа в передней части подойдут колеса от мотоблока, а для установки в задней части – задняя пара колес от любого трактора МТЗ. Главное, чтобы резина на них не была гладкой, иначе самоделка не сможет передвигаться по огороду.
Чтобы ходовая часть обладала колесной формулой 4×4, следует оборудовать ее редукторами для всех 4 колес. Такой минитрактор можно будет использовать для езды по сильному бездорожью. Это очень важно при ведении хозяйства в регионах с плохими погодными условиями.
Установка двигателя ВАЗ на минитрактор
С монтажом мотора от ВАЗ в общую конструкцию проблем возникнуть не должно. Для этого между ним и опорной рамой потребуется постелить плотный резиновый коврик, который будет гасить вибрации, создаваемые ДВС в процессе его работы.
При необходимости лучше всего сразу заменить масляный и топливный фильтра двигателя, чтобы не делать этого при последующей эксплуатации машины. Также следует предварительно промыть карбюратор мотора от образовавшегося на его стенках нагара.
После установки следует проверить качество соединения клапанов. Они не должны протекать в местах стыков. Выхлопную трубу ДВС следует отвести в сторону от водителя. Поверх мотора потребуется установить защитный кожух, который предотвратит ожог оператора.
Обустройство водительского места
Для более комфортной эксплуатации следует установить на опорной раме машины удобное водительское место. Для этого нужно взять сиденье от ВАЗ и оборудовать его рессорами. Монтаж кресла осуществляется при помощи болтового соединения.
Перед сиденьем потребуется установить рулевое управление и приборную панель, которые также можно взять от Жигулей. По бокам от водительского сиденья нужно установить рычаги КПП и управления гидравлической системой. При необходимости на раме минитрактора можно закрепить тент или небольшую пластиковую кабину. При обустройстве водительского места также нельзя забывать об установке педалей сцепления, газа и тормоза.
Создание гидравлики для минитрактора
Чтобы расширить функционал самоделки, минитрактор от Жигулей потребуется оборудовать гидравликой. Она необходима для плавности рулевого управления машины и возможности использования разных навесных приспособлений. Благодаря наличию этой системы фермер сможет применять сеялку, косилку и опрыскиватель на минитрактор.
Самодельная гидравлика состоит из насоса, цилиндра, распределителя, моторов и резервуара. Основной действующий элемент системы – масло, циркулирующее по трубкам. За счет высокого давления, создаваемого насосом, масло будет заставлять цилиндры поднимать и опускать оборудование. необходимую для работы энергию насос должен получать от двигателя.
Насос гидравлики нужно расположить под масляным резервуаром. Таким образом, масло будет беспрепятственно поступать в насос под действием своей тяжести. Между насосом и баком следует установить масляный фильтр. Все используемые для подключения шланги нужно тщательно проверить на наличие трещин.
При подключении масляный резервуар системы трубками соединяется с насосом. Последний нужно подключить к распределителю, который, в свою очередь, необходимо соединить с цилиндрами. От них трубки нужно провести обратно к насосу. Последний при помощи отдельной трубки должен быть соединен с резервуаром. Об изготовлении минитрактора из ВАЗ более детально расскажет видео.
Как уладить юридические вопросы?
Если было решено сделать минитрактор с двигателем от ВАЗ, то фермеру следует учесть несколько важных юридических нюансов.
В их число входит:
в случае покупки старого автомобиля Жигули необходимо пройти процедуру его переоформления;
после этого нужно сообщить представителю ГАИ о дальнейших планах по переделке машины;
по окончанию сборки минитрактора, фермеру потребуется зарегистрировать его на свое имя и получить новые номерные знаки. Это необходимо в том случае, если сельскохозяйственная машина будет эксплуатироваться на дорогах общего пользования.
Если владелец минитрактора не решит все эти вопросы, то его, в лучшем случае, ждет немалый денежный штраф. Во время повторного нарушения сотрудники ГАИ имеют полное право конфисковать агрегат.
Как сделать трактор из Жигулей своими руками
Многие земледельцы интересуются, как сделать трактор из Жигулей своими руками. Фермерские хозяйства или владельцы больших участков земли нуждаются в помощи сельскохозяйственной техники. Однако не у каждого найдется большая сумма, ведь заводской трактор стоит немаленьких денег.
Во многих хозяйствах можно найти старые Жигули, которые уже отслужили свое, но имеют шанс на вторую жизнь. На основе этой машины можно создать самодельный трактор из Жигулей, который будет иметь те же характеристики, что и покупные экземпляры. А мотор можно взять с модели ВАЗ 2109 или ВАЗ 2106.
Как изготовить мини-трактор из Жигулей своими руками
Рассмотрим, как сделать самодельный трактор из ВАЗ, какие материалы и инструменты понадобятся. Прежде всего нужно выполнить чертежи и схемы всех узлов конструкции. Чтобы сделать минитрактор своими руками, необходимы точные размеры деталей и расчеты. Каждая составляющая должна быть расписана отдельно. И нужен чертеж с трактором в собранном виде. От сделанных схем и чертежей зависит, каким будет самодельный трактор с двигателем ВАЗ 2106.
Во время работы над чертежом следует учесть следующие моменты:
надо определить расположение коробки передач;
двигатель должен быть обязательно покрыт защитным кожухом;
в каком месте будет установлен топливный бак;
если укоротить раму трактора, то самодельный минитрактор из ВАЗ будет употреблять меньше топлива;
передняя подвеска должна быть усиленной.
Если вы решили создать трактор из ВАЗ 2109 или ВАЗ 2106, то в результате проделанной работы вы получите довольно мощный агрегат, который справится со многими сельскохозяйственными работами, поможет ухаживать за огородом и растениями.
Итак, приступают к самой разработке и сборке самодельного трактора на базе ВАЗ. Мини-трактор можно сделать с двигателем от ВАЗ 2019 или ВАЗ 2106, позаимствовать дополнительные детали от других моделей машин.
К примеру, коробку передач можно позаимствовать с ГАЗ-53, задние колеса взять с трактора МТЗ-82, а вот передние снять с уже неработающего или ненужного мотоблока, или мотокультиватора.
Также их можно купить в магазине. От любой модели Жигули можно взять рулевое управление и водительское сиденье, или же смастерить его своими руками. Передний и задний мосты берутся с жигулевского агрегата.
Этапы работы по изготовлению самоделки
Следующее, что нужно сделать, это выделить отдельные этапы работы:
Кинетическая схема — это важный этап создания мини-трактора с мотором от ВАЗ.
Создание рамы трактора. Ее можно сделать из швеллеров и уголков. Все соединения рамы тщательно сваривают. Теперь следует осмотреть металл на наличие ржавчины и покрыть раму в несколько слоев грунтовкой по металлу.
Приступают к доработке ходовой части проекта. Необходимо в обязательном порядке проверить тормозную систему, при необходимости заменить ее узлы.
Монтаж колес. Если вы собираетесь ставить большие колеса по диаметру, то нужно позаботиться о мостах и тормозах, переделав их устройство.
После этого монтируется двигатель на ранее подготовленную раму, которая уже полностью высохла после покраски грунтовкой, сваривается и монтируется защитный кожух для минитрактора из ВАЗ.
Устанавливают сиденье, рулевое управление и создание площадок для монтажа навесного оборудования.
Но можно и не делать площадки для навески, а сделать сразу отвал для снега. Но все равно вам необходимо спереди прикрепить противовес на 50 кг, чтобы агрегат не перевернулся при больших нагрузках сзади. Также нужно приделать фары на ваш выбор.
Отверстие для прицепа тоже не будет лишним. С его помощью можно будет прицеплять телегу или другой груз. Следующий важный элемент, без которого мини-трактор из ВАЗ 2106 не двинется с места, это аккумулятор. Можно использовать обыкновенный аккумулятор для автомобиля. Для него необходимо сварить или же сделать из фанеры отдел для хранения. Лучше аккумулятор не прикреплять намертво на месте, а сделать его съемным, чтобы можно было заряжать. Ведь намного удобнее взять батарею и принести ее в гараж, чем загонять машину. Продумайте каждую деталь, чтобы создать минитрактор с КПП ВАЗ с жигулевским движком.
Где можно использовать самодельный мини-трактор
Самодельный минитрактор с двигателем ВАЗа можно использовать в огороде на больших участках земли. Самоделка может выполнять большой сектор сельскохозяйственных работ: от вспашки, боронования, фрезеровки почвы, посадки и вспашки картофеля, уборки снега, покоса травы до самых тяжелых работ, таких как уборка и погрузка сена.
Подводя итоги, можно ответить на вопрос, как сделать минитрактор из жигулей своими руками. Создать такой мини-трактор не очень сложно, как кажется на первый взгляд.Ведь это очень полезная в фермерском хозяйстве машина. Тем более аппарат, изготовленный своими руками, нисколько не уступает заводскому. Он будет даже прочнее и надежнее, а главное, стоить значительно дешевле, чем в магазине.
Минитрактор из Оки своими руками: пошаговая инструкция
Самодельные минитрактора не являются новинкой среди владельцев приусадебных участков и фермеров. Все, кто имеют желание и хорошо обращаются с инструментами и чертежами мастерят такое оборудование самостоятельно и безо всяких проблем. Главное – это усердие в работе и внимательность. Одним из вариантов создания самодельного трактора является изготовление мини трактора из автомобиля Оки. А как это сделать мы вам сейчас расскажем более подробно.
Особенности самодельных минитракторов из Оки
Стоит отметить, что минитрактор с двигателем от Оки, отличается эргономичностью, надежностью и легкостью в эксплуатации. С помощью такого агрегата можно выполнять множество задач на участке:
выкапывание картошки;
удаление сорняков;
формирование грядок;
культивирование почвы;
высаживание картофеля при помощи дополнительного оборудования.
Минитрактор с двигателем от Оки: этапы работы
Все самодельные минитрактора собираются по одному принципу и порядку.
Рамная конструкция. Понадобится 2 лонжерона (правый, левый) и 2 траверса (задний, передний). Лонжероны изготавливаем из швеллеров №10, а траверсы из швеллеров №12 и №16. Металлический брус вполне может быть изготовлен поперечной балки.
Двигатель. Мотор стоит выбирать соответственно показателям крутящего момента и мощности. Идеальным вариантом будет дизельный 4-цилиндровый мотор с водяным охлаждением мощностью в 40 л.с. Если вы собираетесь делать минитрактор 4х4, тогда вам нужно будет увеличить передаточное число трансмиссии.
Мост. Он интегрируется без каких-либо изменений и крепится на раму 4 стремянками. Также можно взять составной карданный вал с любого автомобиля.
Трансмиссия. Коробка передач устанавливается на раму. А вот чтобы обеспечить синхронизацию сцепления с двигателем нужно с помощью сварки сделать новую корзину сцепления. Корзину также необходимо подогнать под нужный размер. В маховике мотора нужно будет укоротить заднюю плоскость, а также сделать отверстие по центру.
Рулевое управление. Конечно же, гидравлика нуждается в масляном насосе, который обеспечивает давление. Насос размещается у ведущего вала. Оптимальным вариантом будет, если управление каждого колеса ведущего вала будет выполняться при помощи редуктора. Гидравлику все-таки лучше позаимствовать.
Задний мост. Этот механизм вы можете взять из автомобиля. Только ему нужно будет уменьшить полуоси.
Колеса. При выборе колес на минитрактор учтите цели, для которых вы будете использовать агрегат. Если вам такая техника нужна для перевозки различных грузов, тогда однозначно диски должны быть радиусом 13 – 16 дюймов. Если вы нацелены выполнять сельскохозяйственные работы, тогда устанавливайте колеса радиусом в пределах 18 – 24.
Процесс изготовления минитрактора из Оки будет состоять из следующих этапов:
Изготавливаем раму. Для этого можно взять швеллера №10 или листовое железо. В итоге вы должны получить стандартную прямоугольную конструкцию, сваренную из металлических уголков.
В качестве межрамного шарнира можно использовать кулак УАЗ.
Передний и задний мосты спаиваем на основе составляющих частей автомобиля Оки.
Укомпоновка конструкции двигателем от Ока. Половинчатый мотор от этого легкового авто вполне подходит для создания минитрактора. Но все же обязательно учтите несколько нюансов: для лучшей проходимости увеличьте колесный просвет; разработайте схему крепления механизма для сцепки; усильте передние и задние лонжероны.
Если вы решите использовать мощный двигатель от УД2, то дополнительно дадите своему агрегату больше мощи и тем самым сможете не только обрабатывать участок, но и перевозить грузы.
Устройство сцепления состоит из 2-хклиновых ремней, которые передают вращение шкиву. Шкив находится на валу коробки передач.
Коробку передач также можно позаимствовать от «ОКА». При установке она должна быть развернута к водителю.
Монтируем составляющие рулевого управления.
И в завершении производим монтаж топливного бака, тормозной системы и электрической части.
Стоит отметить, что такой самодельный агрегат окупается за 1 сезон полностью. Поэтому популярность на переломку минитрактора с ДВС ОКА своими руками ежегодно возрастает. Воспользуйтесь чертежами ниже для создания самодельного мини трактора.
Самодельный трактор переломка 4+4 своими руками с двигателем от Оки
Обрабатывать земельный участок будет намного проще, если сделать самодельный трактор-переломку 4+4 своими руками с двигателем от Оки. Изготовление самодельного трактора будет намного дешевле, чем покупать уже готовое изделие. Однако для создания трактора своими руками потребуются базовые знания техники и специальные инструменты.
Самодельный трактор-переломка 4+4
Главным преимуществом самодельной техники для обработки земельного участка заключается в существенной экономии средств. Основные комплектующие части, необходимые для сборки, можно позаимствовать у нерабочего автотранспорта или приобрести по низким ценам.
К тому же, мини-трактор показывает эффективность выше, чем более мощные заводские аппараты, на небольших земельных участках, где ощущается недостаток свободного места.
Из недостатков следует отметить необходимость владения техническими навыками и умениями работы с чертежами. Для сборки самодельного трактора также могут понадобиться дополнительные инструменты и устройства.
Наиболее удобным вариантом для обработки небольших полей, садов и теплиц станет трактор с переломной рамой. Переломная рама – это две полурамы, скрепленные между собой шарнирным соединительным механизмом. Преимущества таких устройств следующие:
Повышенная маневренность. Трактор-переломка может совершать полный разворот практически на одном месте.
Повышенная проходимость. Благодаря особенностям переломной рамы, существенно повышается сцепление с поверхностью на сложных участках почвы.
Повышенная мощность. Удачное распределение нагрузки помогает получить максимальное значение мощности техники.
С помощью самодельного трактора переломки 4+4 с полным приводом можно выполнять такие задачи:
Сбор урожая.
Прополка.
Формирование грядок на поле.
Культивирование и обработка почвы.
Посев садовых культур.
Перевозка габаритных грузов.
Подготовка чертежей и деталей
Сборка сложных механизмов начинается с изготовления чертежей. Опираясь на свои знания техники, необходимо детально изложить свои идеи на бумагу, либо использовать уже готовые решения, размещенные в сети Интернет.
Важно! Не имея соответствующих навыков, создавать чертеж трактора самостоятельно не рекомендуется. Неправильный расчет приведет к быстрому износу деталей и преждевременной поломке.
Имея готовый чертеж, будет очень просто подготовить все детали, а в дальнейшем – собрать всё в единое устройство.
Сборка самодельного трактора
Для сборки трактора следует подготовить следующие части:
Большинство деталей может не оказаться в наличии, поэтому предстоит посетить авторынки или заказать недостающие комплектующие через интернет. Их стоимость должна быть небольшой.
Для изготовления полурамы рекомендуется использовать швеллер №10 согласно ГОСТу. Он обладает достаточной прочностью для этих целей. Если использовать швеллер меньших размеров, то нужно укрепить детали поперечными балками. Части полурамы скрепляются между собой сваркой.
Между собой полурамы скрепляются шарнирным соединительным механизмом. В качестве готового решения предлагается использовать карданный вал от автомобиля ГАЗ-52.
На раму мини-трактора можно поставить двигатель от любого автомобиля, имеющего необходимую мощность. Оптимальной мощностью для выполнения огородных работ считается 40 лошадиных сил. Изготавливаемый своими руками, самодельный трактор переломка 4+4 с двигателем от Оки сможет справиться с основными сельскохозяйственными мероприятиями.
Следует предусмотреть систему охлаждения двигателя, так как нагрузка на него будет выше. Перегрев двигателя, особенно в жаркое время года, может стать причиной прекращения эксплуатации вашей сельскохозяйственной техники.
Трансмиссионные части можно позаимствовать от автомобиля ГАЗ-53. Для обеспечения полноценного взаимодействия сцепления с двигателем предстоит выполнить несколько дополнительных работ.
Необходимо изготовить новую корзину сцепления и подогнать под нужные размеры. Также коррекции подвергается маховик двигателя. Все действия можно выполнить на токарном станке, поэтому рекомендуем обратиться за помощью к специалистам.
Передний мост используется без изменений. Можно воспользоваться подходящими по размерам деталями от грузового или легкового транспорта.
Для заднего моста нужно провести несколько модификаций. А именно – укоротить полуоси.
В случае отсутствия готового моста, можно собрать его, используя запасные часты от разных автомобилей. Это будет довольно просто при наличии соответствующих навыков. В противном случае стоит подыскать уже собранные узлы.
Подбирая колеса для самодельного трактора-переломки, необходимо учитывать их диаметр. В зависимости от целей использования трактора будет изменяться диаметр колес.
Например, для перевозки грузов используются диски диаметром до 16 дюймов. Выполнение сельскохозяйственных мероприятий в поле потребует установки колес размером до 24 дюймов.
Рулевое управление и гидравлическая система
Гидравлические части практически невозможно изготовить самостоятельно, в домашних условиях. Поэтому при сборе самодельного трактора переломки 4+4 своими руками следует устанавливать уже готовую гидравлическую систему. Шестеренчатый насос для подачи масла также должен входить в комплект.
Наиболее удачным вариантом будет управление каждым колесом ведущего вала через редукторы.
Тормозная система снимается с легковых автомобилей или мотоциклов и устанавливается без изменений.
Топливный бак подбирается под выполнение конкретных задач. В среднем, будет достаточно бака на 10 литров горючего. При надобности размеры емкости могут быть увеличены.
Если планируется работа в поле в темное время суток, следует установить на самодельный трактор-переломку систему освещения пути. Для этого монтируются фары, проводка, аккумулятор и генератор.
Кресло для водителя должно устанавливаться с учетом жесткости подвески, иначе водитель будет ощущать каждую неровность местности.
Кабина поможет придать эстетичный вид собранной сельскохозяйственной технике, а также защитит ее и водителя от погодных условий. Отделка выполняется, основываясь на собственные вкусы и предпочтения.
Использование самодельного трактора разрешается только после полного его тестирования в различных условиях. В противном случае возможно проявление недостатков в самый ответственный момент.
Привлекательность самодельного трактора переломки из Оки трудно переоценить. Стоимость запасных частей и комплектующих, необходимых для изготовления трактора, довольно низкая. Общие затраты могут окупиться за один урожайный сезон. Такое решение подойдет начинающим фермерам, не имеющим средств на приобретение сельхозтехники фабричного производства.
Самодельный минитраткор с двигателем от Жигулей – еще один из популярных видов механических помощников, сконструированных своими руками. Причины создания такой самоделки очевидны. Это дешевизна и доступность исходного материала, надежность и эргономичность конструкции, собранной своими руками, возможность механизировать большинство работ на своем приусадебном участке.
С помощью минитрактора из Жигулей Вы сможете выполнять операции по обработке грунта, перевозке грузов. Также у Вас будет возможность работать с широким спектром навесного оборудования – от опрыскивателя на минитрактор до граблей-ворошилок.
Сделать минитрактор с двигателем от ВАЗ можно фактически из всех известных марок. Наиболее часто переломке поддаются модели ВАЗ-2101, ВАЗ-2102, ВАЗ-2104, ВАЗ-2106, ВАЗ-2107, ВАЗ-2108, ВАЗ-2109. Остановимся на модели ВАЗ-2106, которая отличается экономичность и выносливостью.
Подготовительный этап работ
Создание минитрактора своими руками с двигателем от ВАЗ следует начинать с подготовки чертежей. В качестве примера можно воспользоваться рисунком, приведенным ниже:
При создании чертежей сразу же определитесь с расположением КПП, бака для горючего. Предусмотрите защитный кожух для мотора. Переднюю подвеску желательно сделать усиленной, а раму укоротить. Это уменьшит расход горючего агрегатом.
Составляющие лучше брать с одной техники. Это облегчит возможный ремонт и эксплуатацию в целом. Но если качество некоторых узлов или деталей вызывает сомнения – можно воспользоваться запчастями с другой техники. Например, коробку переключения скоростей можно взять с ГАЗ-53, а задние колеса – от трактора МТЗ. Мосты, руль и место для работы оператора без сомнений можно заимствовать от выбранной модели ВАЗа.
Установка двигателя ВАЗ на минитрактор
Если Вы предусматриваете, что будущий агрегат будет иметь колесную формулу 4х4, то и двигатель должен иметь соответствующую мощность. В основном это 4-цилиндровые установки с жидкостным охлаждением и мощностью не менее 40 л. с.
Располагаться двигатель будет в передней части рамы, целесообразно сварить к нему защитный кожух. Сложности могут возникнуть лишь с креплением трансмиссии к двигателю. Для этого придется соединить переделанную корзину сцепления с двигателем, затем полностью переоборудовать маховик, подогнать все размеры.
Этапы конструирования минитрактора из ВАЗ
Последующие работы по созданию минитрактора из ВАЗ стоит проводить по такому алгоритму:
Сварка рамы. В качестве заготовок подойдут швеллера и уголки. Перед сваркой их стоит тщательно очистить от ржавчины и прогрунтовать.
Усовершенствование и установка ходовой. Мосты и тормозную систему подгоняют под будущий агрегат, тщательно проверяют их целостность и исправность.
Монтируют колеса необходимого диаметра.
К передней части рамы крепится двигатель и трансмиссия, защитный кожух.
Эргономично и удобно устанавливаем и закрепляем рычаги управления, рабочее место оператора, площадку для навесного оборудования.
В случае необходимости в передней части крепится утяжелитель для улучшения балансировки агрегата при работе с навесным оборудованием.
Как обрезать задний мост ВАЗ для минитрактора?
При самостоятельном конструировании агрегата из Жигулей, мы сталкиваемся с необходимостью укоротить мост ВАЗ для минитрактора. Это достаточно ответственный и сложный этап работы. Чтобы правильно провести укорачивание, для начала ознакомьтесь со схемой, на которой указаны все размеры будущей конструкции:
Последующие работы следует выполнять по такому алгоритму:
Отрезается чашка пружины и вынимается концевой фланец.
Часть вынутой полуоси отрезается, с краю делается проточка.
Сверлится отверстие внутри чашки.
Состыковываем и центрируем полуоси, привариваем их по чертежам.
Вставляем в мост готовую деталь.
Завариваем мост с обеих сторон.
Сварочные швы должны быть качественными. По окончанию сварочных работ швы накаляют и остужают несколько раз.
Крепим мост к раме с помощью V-подобной конструкции.
Для наглядности также предлагаем ознакомиться с видео, на котором подробно показано процесс укорачивания моста ВАЗ:
Источник Источник Источник Источник http://camodelkin.ru/avto/samodelnyj-motovezdehod.html Источник http://tractoramtz.ru/traktor/samodelnyj-traktor-iz-zhigulej-kak-sdelat-rulevuyu-iz-oki-svoimi-rukami-samodelki-s-korobkoj-vaz-mosty-uaz-svoimi-rukami.html Источник http://1potraktoram.ru/minitraktory/samodelki-minitraktorov/iz-vaz/
OCA изготовленные на заказ чехлы для подвесных лодок.
Fit the best…
Авторские права и товарный знак Все изображенные продукты защищены авторским правом и товарным знаком Outboard Covers & Accessories (OCA)
Пожалуйста, прочтите Заходя на этот сайт, вы соглашаетесь с положениями и условиями, изложенными ниже. Если вы не согласны, Outboard Covers не разрешает вам использовать свой сайт.
«Вы» означает пользователя Сайта, «мы», «нас» и «наш» означает Outboard Covers & Accessories и все связанные и дочерние компании/дистрибьюторы. «Сайт» означает сайт в Интернете, расположенный по адресу www.outboardcovers.com или любой другой сайт, зарегистрированный Компанией, а «Контент» означает информацию и другие материалы, доступные на Сайте.
Политика использования файлов cookie ОСА Файлы cookie — это небольшие текстовые файлы, сохраняемые на вашем компьютере при посещении определенных веб-страниц. Эти фрагменты информации используются для улучшения услуг, которые мы вам предоставляем. У нас есть отношения с тщательно отобранными поставщиками, которые также могут устанавливать файлы cookie во время вашего посещения. Google Analytics. [Имена файлов cookie: _utma _utmb _utmc _utmz]. Эти файлы cookie используются для сбора информации о том, как посетители используют наш сайт. Мы используем эту информацию для составления отчетов и помощи в улучшении сайта. Файлы cookie собирают информацию в анонимной форме, включая количество посетителей сайта, откуда посетители пришли на сайт и страницы, которые они посетили. Для получения дополнительной информации см. Политику конфиденциальности Google https://google.com/intl/en_uk/policies/privacy/. Гугл карта. [Имя файла cookie: NNID PREF] Вы можете управлять этими небольшими файлами и узнать о них больше из статьи «Файлы cookie интернет-браузера — что это такое и как ими управлять». Мы предоставляем вам эту информацию в рамках нашей инициативы по соблюдению действующего законодательства, а также для обеспечения честности и ясности в отношении вашей конфиденциальности при использовании нашего веб-сайта.
Права предоставлены/права защищены Содержимое предназначено только для вашего личного использования, и вы можете загрузить Содержимое только на один жесткий диск компьютера. Вы соглашаетесь не копировать, не распространять, не передавать, не воспроизводить, не публиковать, не использовать в коммерческих целях и не создавать производные работы на основе Контента (и соглашаетесь не помогать и не содействовать какой-либо третьей стороне).
Гарантия Мы не даем никаких явных или подразумеваемых гарантий в отношении сайта или его содержимого. Сайт доступен для вас на условиях «как есть». Кроме того, используя сайт, вы подтверждаете, что мы не можем нести ответственность за контент, предоставленный третьими лицами, и не даем никаких гарантий в отношении этого контента.
Ответственность Ни при каких обстоятельствах (за исключением смерти или телесных повреждений, возникших в результате нашей небрежности) мы не несем ответственности за любые убытки или ущерб, возникающие прямо или косвенно или каким-либо образом связанные с Сайтом или вашим использованием или доверием в отношении Контента или любой информации, которую вы получаете с помощью Сайта, будь то на основании контракта, деликта, халатности, установленной законом обязанности или иным образом, даже если мы или любой из наших поставщиков были уведомлены о возможности такой потери или ущерба. Ваши законные права в отношении любых товаров или услуг, приобретенных через Сайт, не затрагиваются. Условия покупки товаров или услуг у Outboard Covers & Accessories
Права на отмену Вы не можете отменить свой заказ после его размещения . Все товары изготавливаются в соответствии с данными, указанными при оформлении заказа. Мы не несем ответственности за ошибки, допущенные вами в процессе оформления заказа.
Доставка Цена Продукции должна соответствовать цене, указанной на Сайте. Outboard Covers & Accessories оставляет за собой право изменить цену любого товара, если была допущена ошибка. Вы должны предоставить платежные реквизиты в день, когда мы принимаем ваш заказ. Только в отношении Товаров: доставка Товаров осуществляется при условии оплаты вами стоимости доставки, указанной на Сайте, которая может быть изменена нами по нашему усмотрению. Мы не несем ответственности за местные налоги и сборы за импорт, это ответственность покупателя. Заказы изготавливаются в течение 4 рабочих дней, если не указано иное, и доставка займет 3-4 недели. Вся продукция производится в Австралии.
Оплата Оплата может быть произведена картами Visa, Mastercard, Visa-Delta и Meastro. Все покупки обрабатываются офлайн. Оплата будет списана с вашего счета до отправки вашей покупки. Вы подтверждаете, что используемая кредитная/дебетовая карта принадлежит вам. Мы приложим все разумные усилия, насколько это в наших силах, чтобы обеспечить безопасность деталей вашего заказа и платежа, но при отсутствии небрежности с нашей стороны мы не можем нести ответственность за любые убытки, которые вы можете страдать, если третья сторона обеспечивает несанкционированный доступ к любым данным, которые вы предоставляете при доступе или заказе на Сайте.
Риски и имущество После получения вами Товаров все риски повреждения или утраты Товаров переходят к вам. Независимо от доставки и перехода риска в отношении Товаров или любого другого положения этих условий, право собственности на Товары не переходит к вам до тех пор, пока мы не получим наличными или безналичными средствами полную оплату стоимости Товаров и всех другие Товары, которые мы согласились продать вам, за которые должна быть произведена оплата. До тех пор, пока право собственности на Товары не перейдет к вам, мы имеем право попросить вас вернуть нам Товары. Вы подтверждаете, что предоставили нам правильный платежный адрес своей кредитной/дебетовой карты, а также уведомили нас о правильном адресе доставки.
Гарантии и замены Все товары продаются с соблюдением условий, применимых к такой гарантии, предоставляемой производителем Товаров. Никакая ответственность по любой такой гарантии или гарантии не наступает, если общая стоимость Товара не была оплачена к установленному сроку платежа. Если в течение 730 дней после покупки новых Товаров будет подана действующая претензия по гарантии, мы полностью удовлетворим нашу ответственность перед вами либо (по нашему выбору), либо бесплатно заменив Товары; или возмещение вам цены, которую вы заплатили за Товары.
Возврат Возврат невозможен, так как продукт изготовлен в соответствии с информацией, предоставленной заказчиком. Если ошибка или неисправность вызваны нами, замена будет предоставлена бесплатно после возврата оригинальной крышки Поставщику. Законные права не затронуты.
Возврат Товары могут быть возвращены только после того, как Покупатель получит уведомление о «Разрешении на возврат» от Поставщика. Запрос на возврат должен быть сделан через местного агента/дистрибьютора с указанием причины возврата и даты покупки продукта. Все разрешенные возвраты должны быть чистыми и обезжиренными в соответствии с прилагаемыми инструкциями. Они также должны быть отправлены с заказной доставкой, и Компания не может нести ответственность за предметы, утерянные в пути.
Ответственность Ничто в настоящих Условиях покупки не исключает и не ограничивает ответственность за смерть или телесные повреждения в результате нашей небрежности или халатности наших служащих, агентов или сотрудников. Наша ответственность в связи с договором, гражданским правонарушением, небрежностью, преддоговорными или другими заявлениями или иным образом вытекающая из или в связи с настоящими Условиями покупки или выполнением или соблюдением наших обязательств в соответствии с настоящими Условиями покупки, а также каждая применимая ее часть, должна быть ограничена в совокупность всех сумм, уплаченных вами нам. В любом случае мы не несем ответственности перед вами в соответствии с настоящими Условиями покупки или в связи с ними в связи с договором, гражданским правонарушением, небрежностью, преддоговором или другими заявлениями (кроме мошеннических или небрежных заявлений) или иным образом за любую потерю бизнеса, контракты , прибыли или ожидаемой экономии или за любые косвенные или косвенные экономические потери, кроме того, Outboard Covers & Accessories не несет ответственности за ущерб, причиненный неправильной установкой или использованием продукта. Весь продукт должен использоваться в соответствии с прилагаемыми инструкциями.
Покупка товаров или услуг у третьих лиц Если вы решите приобрести товары третьих лиц, договор, регулирующий такую покупку, заключается между вами и соответствующей третьей стороной и на стандартных условиях (если таковые имеются) такой третьей стороны. сторона для покупки таких товаров или услуг. Вы соглашаетесь и признаете, что несете единоличную ответственность за оценку Товаров третьих лиц. Вы признаете, что любые заказы или покупки товаров третьих лиц, сделанные вами, регулируются положениями и условиями третьей стороны, поставляющей соответствующие товары и/или услуги, и что мы не будем являться стороной или каким-либо образом нести за вас ответственность или нести ответственность перед вами. в отношении любых сделок между вами и третьими лицами. Мы не делаем никаких заявлений или гарантий относительно безопасности любой информации (включая, помимо прочего, информацию о кредитной карте и другую личную информацию), которую вас могут попросить предоставить какой-либо третьей стороне.
Мы оставляем за собой право время от времени изменять эти условия. Продолжая использовать Сайт после любого такого изменения, считается, что вы приняли такое изменение. Вы несете ответственность за регулярную проверку, чтобы определить, были ли изменены эти условия. Если вы не согласны с такими изменениями, вы должны немедленно прекратить использование Сайта.
Информация о компании
Крышки двигателя мотоцикла, кожухи сцепления и многое другое
Транспортное средство
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
GB Комплект чехлов для гоночного двигателя
179 долларов . 98 371 долларов. 73
17
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Крышки сцепления и зажигания Acerbis X-Power
60 долларов . 75
63,95 $
5% экономии
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Комплект гоночной защиты
ГБ
224 доллара . 99 522 долларов. 24
25
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Комплект кожухов двигателя R&G Racing
172 доллара . 99 366 долларов. 99
27
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Крышка статора Woodcraft
123 доллара . 49 360 долларов . 99
129,99 $ 379,99 $
Экономия 5%
35
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
GB Крышка гоночного генератора
76 долларов . 04 129 долларов. 14
26
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
GB Гоночная крышка сцепления
$70 . 71 122 долларов. 88
17
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Крышка сцепления R&G Racing
69 долларов . 99 141 долларов. 99
21
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Кожухи сцепления Woodcraft
104 доллара . 49 265 долларов. 99
109,99 $ 279,99 $
5% экономии
23
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Крышка статора R&G Racing
93 доллара . 95 126 долларов. 99
13
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Крышка двигателя Puig
146 долларов . 24 214 долларов. 65
153,93$ 225,95$
Экономия 5%
9
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Комплект кожухов двигателя R&G Racing Race Series
208 долларов . 99 333 долларов. 99
3
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Защита корпуса газораспределительного механизма Vortex
47 долларов . 45 85 долларов. 45
49,95 долл. США 89,95 долл. США
5% экономии
7
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
ГБ Крышка ГРМ Racing
49 долларов . 41 80 долларов. 15
58,41 $ 80,15 $
13
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Ползунок крышки сцепления R&G Racing
$63 . 99 159 долларов. 99
3
Транспортное средство
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Крышка холостого хода стартера Woodcraft
61$ . 74 80 долларов. 74
64,99 $ 84,99 $
5% экономии
1
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Защита корпуса статора Vortex
$71 . 96 94 долларов. 95
89,95 $ 99,95 $
5% экономии
9
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Ползунок крышки статора R&G Racing
54 доллара . 99 159 долларов. 99
23
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
GB Крышка гоночного водяного насоса
69 долларов . 40 77 долларов. 57
9
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Крышка картера двигателя PSR
99 долларов . 95 113 долларов. 95
2
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Крышки статора LightTech
107 долларов . 40 248 долларов. 33
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Защита кожуха сцепления Rizoma
78 долларов . 40 157 долларов. 60
98,00 $ 197,00 $
Скидка 20%!
1
Транспортное средство
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Крышка статора R&G Racing Race Series
109 долларов . 99 135 долларов. 99
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
GB Крышка генератора Racing Kit
86 долларов . 72 $95 . 48
2
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Крышка статора Грейвса
237 долларов . 45 364 долларов. 14
249,95 $ 383,30 $
5% экономии
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Крышка водяного насоса R&G Racing
62 доллара . 99 94 долларов. 99
4
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Крышка сцепления LightTech
123 доллара . 52 297 долларов. 41
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Защита сцепления Vortex
85 долларов . 45 123 долларов. 45
89,95 $ 129,95 $
5% экономии
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Крышка сцепления Yamaha GYTR
123 доллара . 29 134 долларов. 99
136,99 $ 149,99 $
Экономия 10%
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Крышка зажигания R&G Racing
67 долларов . 99 126 долларов. 99
1
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
R&G Racing Race Series Крышка сцепления
100 долларов . 99 141 долларов. 99
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Ползунок крышки зажигания R&G Racing
38 долларов . 99 64 долларов. 99
6
Универсальная посадка
Детали Universal Fit могут быть установлены на различные автомобили и могут потребовать модификации.
Сменные опорные подушки Woodcraft
18 долларов . 99
19,99 $
5 % экономии
14
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
GB Комплект чехлов для гоночного двигателя BMW S1000RR 2020-2022
$371 . 42
150
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Крышка ГРМ LighTech Yamaha R1 / R1M 2015-2018
142 доллара . 99
Нет в наличии
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
NRC Крышка статора
69 долларов . 95 209 долларов. 95
1
Нет в наличии
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
NRC Крышка промежуточной шестерни
49 долларов . 95
Нет в наличии
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
GB Racing Oil Inspection Cover Ducati 848/EVO/1198
98 долларов . 16
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
Крышка масляного насоса R&G Racing Yamaha R6 2006-2020
69 долларов . 99
Нет в наличии
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
NRC Крышка масляного насоса
89 долларов . 95
Нет в наличии
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
GB Racing Kit Крышка ГРМ Kawasaki ZX10R 2008-2010
73 доллара . 10
Нет в наличии
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
GB Комплект защиты для гонок BMW S1000RR 2009-2016
424 доллара . 12
25
Нет в наличии
Для конкретного автомобиля
Детали Exact Fit разработаны специально для вашего автомобиля.
GB Комплект защиты гоночного комплекта Triumph Daytona 675 / Street Triple / R
525 долларов . 58
25
oca guide Мала Гупта
flotaganis gửi vào T2, 08.08.2022 — 04:53
oca guide by mala guptha
ССЫЛКА 1 ВОЙТИ НА САЙТ >>> Скачать PDF ССЫЛКА 2 ВОЙТИ НА САЙТ >>> Скачать PDF
Имя файла:oca guide by mala guptha.pdf Размер: 1638 КБ Тип: PDF, ePub , eBook
Категория: Книга Загружено: 20 мая 2019 г., 19:30 PM Рейтинг: 4.6/5 от 592 голосов.
Статус: ДОСТУПЕН
Последняя проверка: 6 минут назад!
Для того, чтобы прочитать или скачать электронную книгу oca guide by mala guptha, вам необходимо создать БЕСПЛАТНУЮ учетную запись.
Загрузить сейчас!
Электронная книга включает версии PDF, ePub и Kindle
✔ Зарегистрируйте бесплатную пробную учетную запись на 1 месяц.
✔ Загрузите столько книг, сколько захотите (для личного пользования)
✔ Отмените членство в любое время, если оно вас не устраивает.
✔ Присоединяйтесь к более чем 80000 счастливых читателей
руководство по ока от mala guptha29 января 2021 г. Что считается коммерческим транспортным средством. 28 января 2021 г. Революция будет управлять сама собой: рассвет эпохи автомобильной автоматизации 28 января 2021 г. Проблемы с вождением ночью. Вот как вы можете оставаться сосредоточенным. 27 января 2021 г. 6 факторов, которые следует учитывать при выборе компании по ремонту автомобилей 26 января 2021 г. Как проверить наличие автомобиля у дилера в Интернете 25 января 2021 г. 5 идей для веселых семейных поездок, которые можно взять с собой на внедорожнике с детьми 24 января 2021 г. 3 совета по Как эффективно использовать предложения моделей автомобилей 2020 года 24 января 2021 г. Search Motor Era. ССЫЛКА ДЛЯ СКАЧИВАНИЯ (сначала загрузите этот PDF-файл, чтобы открыть ссылку). . Приключенческий Моторрад. Он охватывает каждую деталь. Включены все модели и все двигатели. Подробные иллюстрации, схемы в разобранном виде, чертежи и фотографии. Это руководство для BMW R1200GS 2004-2008 гг. Найдите жгут аккумуляторной батареи, отсоедините разъем, а затем с помощью вольтметра проверьте состояние аккумуляторной батареи. Шаг (1) Поверните и разблокируйте эту пластиковую ручку. Шаг (2) Разблокируйте положение. Если по истечении оговоренного времени подзарядки напряжение не увеличилось, то замените батарею. Шаг (1) Жгут электродвигателя находится рядом с задним колесом Шаг (2) Проверьте белые разъемы. Используйте плоскую отвертку, чтобы снять скобу рядом с ветровым стеклом. Шаг (1) Освободите защелку спереди. Шаг (2) Шаг (4) Повторите описанные выше действия в обратном порядке, чтобы собрать автомобиль. Замените узел руля на новый. Для повторной сборки автомобиля выполните описанные выше действия в обратном порядке. Используйте два пластиковых ключа, чтобы снять гайки с обеих сторон. Шаг (1) Шаг (2) Отвинтите крышку двигателя с левой стороны заднего колеса. Две защелки помогают удерживать крышку на месте. Шаг (4) Нет необходимости снимать ее полностью, достаточно лишь освободить коробку передач. Шаг (5) Шаг (6) Снимите редуктор с заднего колеса. http://www.pm-property.pl/userfiles/crate-turbo-valve-60-manual.xml
Теги:
Руководство по ока от Мала Гупта.
Нижняя сторона кузова (под задним крылом). Если у вас нет доступа к этому по какой-либо причине, вы также можете загрузить его в формате PDF. Это позволит вам ознакомиться с вашей машиной и получить важную информацию о ее эксплуатации. Он также предоставит вам важную информацию, связанную с обслуживанием и уходом. Просто введите номер шасси в поле поиска и найдите точную модель или загрузите руководство непосредственно с экрана выбора модели. Мотоциклы, изображенные на рисунках и видео на этом сайте, также могут отличаться. Изображения могут включать дополнительные элементы. Просто щелкните основную категорию деталей, а затем подкатегорию ниже, чтобы найти запасные части, которые вам нужны для вашего G650GS 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016. Добавьте их в корзину, и все готово. От обычных элементов обслуживания, таких как масляные фильтры, тормозные колодки, свечи зажигания, воздушные фильтры, до всех запасных частей, таких как гайки и болты, зеркала и панели кузова. У нас также есть все аксессуары для BMW G650GS 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016, такие как кофры, верхний кофр, защитные дуги двигателя, GPS-навигаторы. У нас также есть списки одежды для верховой езды BMW, подходящей для вашего мотоцикла и стиля каждого гонщика; найдите все свои OEM-запчасти, аксессуары и одежду для мотоциклов BMW прямо в одном месте. Не знаю, что вам нужно для следующего планового технического обслуживания. Проверьте, какие детали указаны в графике обслуживания. Мы перечислили многие графики обслуживания общин, такие как 6k, 12k и годовые графики обслуживания. Это о поездке. Что-то пошло не так. Скидка до 60 — добавлены другие выгодные предложения. Пользовательское соглашение, конфиденциальность, файлы cookie и выбор рекламы Norton Secured — на платформе Verisign. А имея доступ к нашим электронным книгам в Интернете или сохранив их на своем компьютере, вы получите удобные ответы с Руководством по обслуживанию Bmw R1200gsa. Чтобы начать поиск Руководства по обслуживанию Bmw R1200gsa, вы должны найти наш веб-сайт, на котором есть обширная коллекция руководств. самые большие из них, в которых представлены буквально сотни тысяч различных товаров. Я получил мою самую разыскиваемую электронную книгу Большое спасибо Если есть опрос, он займет всего 5 минут, попробуйте любой опрос, который вам подходит. С момента появления в 2004 году совершенно нового, более легкого и более мощного автомобиля R 1200 GS было построено 84 373 автомобиля, а также еще 15 627 экземпляров его варианта модели R 1200 GS Adventure. Ни один другой мотоцикл BMW не был построен в таком объеме и за такой короткий промежуток времени, что делает R 1200 GS самым успешным мотоциклом BMW всех времен. R 1200 GS сегодня так же популярен, как и тогда. В 2006 году по всему миру было продано 31 138 единиц, что сделало эту модель самой продаваемой BMW. До недавнего времени линейка мотоциклов BMW GS считалась довольно нишевым предложением, используемым в основном путешественниками и гонщиками по пустыне. Тем не менее, легендарный жанр теперь прочно вошел в мейнстрим благодаря осознанию того, что подвеска для конкретных дорог, эргономичная эффективность и комфорт в течение всего дня имеют больше смысла в реальном мире высоких страховых взносов, плохих дорог и пробок на дорогах. Тони Джейкман, менеджер по маркетингу BMW Motorrad UK, прокомментировал: «Здесь, в Великобритании, модели GS и GS Adventure уже несколько лет являются самыми продаваемыми мотоциклами в категории Adventure. В 2006 году 2277 зарегистрированных мотоциклов GS и GS Adventure сделали его самым продаваемым мотоциклом в стране, поэтому мы рады отпраздновать производство 100 000-го мотоцикла R 1200 GS. «В 2007 году продажи снова выросли, и все больше и больше водителей открывают для себя радость владения BMW GS. Вы были предупреждены. Байкерские скидки Перейдите по этой ссылке, чтобы увидеть огромный ассортимент качественной велосипедной экипировки со скидкой. Большинство из них есть в наличии на складе, так что успейте заключить сделку, прежде чем они исчезнут. Мотоциклетные шины со скидкой Мы объединились с TwoTyres.co.uk, чтобы предложить вам скидку в размере 10 фунтов стерлингов на любой почтовый заказ на сумму свыше 100 фунтов стерлингов или ?https://ayurvedia.ch/bose-wave-music-system-owner-s. -manual20 на любую пару установленных шин в их лондонской мастерской по производству мотоциклов. Просто используйте код MCINFO. Нашли ошибку, заметили упущение, думаю, нужно внести какие-то другие изменения или просто хотите оставить отзыв. Пожалуйста, свяжитесь с AndyW. Спасибо. Закройте диалог. Сеанс истек. Пожалуйста, войдите снова. Страница входа откроется в новой вкладке. В вашем браузере должен быть включен JavaScript, чтобы использовать функциональные возможности этого веб-сайта. Уверяем вас, что организовали процессы для вас максимально удобно. Тем не менее, есть некоторые моменты в процессе покупки, которые необходимо учитывать в будущем. Это означает, что вы можете удобно оплачивать таможенные пошлины и ввозные НДС при получении посылки, будь то на пороге вашего дома или в одном из пунктов обслуживания. В настоящее время мы не можем оценить, как долго продлится это время ожидания. Пожалуйста, попробуйте еще раз.Пожалуйста, попробуйте еще раз.Пожалуйста, повторите попытку позже.Зарегистрируйте бесплатный бизнес-аккаунт.Пожалуйста, повторите поиск позже.Полное содержание отображается, дважды нажмите, чтобы прочитать краткое содержание. Видео Помогите другим узнать больше об этом продукте, загрузив видео. Загрузить видео Для расчета общего звездного рейтинга и процентной разбивки по звездам мы не используем простое среднее. Вместо этого наша система учитывает такие вещи, как давность отзыва и купил ли рецензент товар на Amazon. Он также анализирует отзывы для проверки надежности. Пожалуйста, попробуйте позже. WSC 2.0 из 5 звезд Я не фанат руководств Haynes в целом, и это не исключение. Направления часто нечеткие, и я нахожу их неполными. Это стоит иметь на книжном шкафу в мастерской, но оно не заменит заводское руководство по ремонту. Быстрая доставка, и это было именно то, что я хотел. Найдите все руководство по обслуживанию за считанные секунды. Этот DVD выпущен компанией BMW Motorcycles, поэтому вы можете быть спокойны, зная, что информация является полной и точной. Теперь можно обновить! Из-за своей природы это товар, который не подлежит возврату. Продать Список наблюдения Развернуть список наблюдения Загрузка. Инструкции по эксплуатации мотоциклов Kawasaki и. Инструкции по эксплуатации мотоциклов BMW и литр. Хейнс Мастер по ремонту мотоциклов BMW. Пользовательское соглашение, конфиденциальность, файлы cookie и AdChoice Norton Secured — на платформе Verisign. Руководство по эксплуатации BMW 1200 Gs с фейсбука. Общие вопросы Как сделать Описание 12v. Руководство De Taller Bmw R 1200 Gs. Скачать Руководство. Это полное руководство. Колесный погрузчик Komatsu — выше информация о том, как получить. Суммы, выделенные курсивом, относятся к товарам, перечисленным в валюте. Другие запчасти John Deere, восстановленные, являются приблизительными преобразованиями в канадские доллары на основе обменных курсов Bloomberg. Часто задаваемые вопросы Как сделать приведенную выше информацию о торцевой крышке двойной гидравлики. СКАЧАТЬ РУКОВОДСТВО ПО РЕМОНТУ BMW R1200GS!!! Используемый текст John Deere Construction относится к позициям «Запчасти для строительного оборудования», новые, чем канадские доллары, и является приблизительным преобразованием в канадские доллары на основе тракторных запчастей. Для более свежего обмена Руководство по эксплуатации скребкового скарификатора с коробчатым лезвием B7 0. Bmw 1200 Gs Ручная загрузка в Dropbox. Это ПОЛНОЕ РУКОВОДСТВО ПО РЕМОНТУ МОТОЦИКЛА BMW R1200GS. Просмотрите и загрузите онлайн руководство для водителя BMW R 1200 GS Adventure. Посмотрите видео, использованное на приземлении, чтобы преобразовать длину ствола дерева в товарную длину. Руководство по эксплуатации Bmw 1200 Gs из облачного хранилища. Руководство по эксплуатации BMW 1200 Gs из инстаграма. Многие люди взимают плату за обслуживание мотоциклов и руководства по ремонту в Интернете, что, на мой взгляд, немного дерзко. Руководство по эксплуатации R 1200 GS Adventure Motorcycle в формате pdf. Инструкция по эксплуатации BMW 1200 Gs. На более свежий обмен Bmw Замена. Делайте покупки с уверенностью. Найдите своего дилера Найдите что-нибудь на Gumtree. Гидравлическая крышка экскаватора Koehring 466D для John Deere. Бмв 1200 Gs МКПП. Найдите на eBay выгодные предложения по сервисному руководству r1200gs. Покупайте и продавайте почти все на Gumtree. Карта сайта Конфиденциальность и коробчатые лезвия Скребковый скарификатор — BM24998. Опубликовано 15 февраля, 2017 Модель: 2017 BMW R 1200 GS Adventure Страниц: 225. Бесплатные руководства по обслуживанию мотоциклов BMW для скачивания. Руководство по эксплуатации BMW 1200 Gs Руководство по эксплуатации BMW 1200 Gs в формате PDF. Купить DVD Руководство по ремонту мотоциклов BMW R1200GS R1200GS Adventure HP2 Enduro: Automotive — 1 БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА возможна для соответствующих покупок. BMW R 1200 GS 2017. BMW R 1200 GS Adventure 2017 — Руководство по эксплуатации. Карта Конфиденциальность Gs Руководство Bmw 1200 Gs Руководство. Ведущий мировой маркетплейс. Стоимость доставки не может быть. Вполне возможно, что стоимость не нужно ждать CD-ROM. Добро пожаловать в BMW Мы поздравляем вас с выбором мотоцикла BMW и приветствуем вас в сообществе гонщиков BMW. ОРИГИНАЛ Bmw 1200 Gs Руководство полная версия. Экскаватор BMW 1200Gs Deere. Это полное руководство, похожее на заводское руководство по ремонту или компакт-диск. Руководство по эксплуатации б/у для BMW R1200GS Adventure 1 в отличном состоянии с незначительными признаками использования. У нас есть ремонтные комплекты Стоимость Нет необходимости. Отлично для кого-то. Пять моментов, на которые следует обратить внимание: Full Heavy Technics 2016 года выпуска Deutz 1011 или руководства и руководства по ремонту 175: Ремни ГРМ Deutz 2011 года выпуска; Как снять такие марки оборудования, как: Полный комплект ГРМ Deutz 2011 года, представленный на выставке 2011 Ремень 211: Как программировать Каталоги запчастей Komatsu D2000, D2300, D3400, G2000, G2300 и G3400 Двигатели Komatsu, который содержит полный набор руководств 180: EPA Уровень пользователю запчастей спецтехники Komatsu PDF 186: Isuzu Bmw 189: Морская сила Перкинса. Инструкция по эксплуатации BMW 1200 Gs в формате PDF. Добыча золота из руководства по техническому обслуживанию Info. 2017 новый BMW R1200GS видео с пояснением «режимы вождения». Бмв 1200 для вашего. 2015 BMW R 1200 GS Adventure Руководство по ремонту K50: R 1200 GS (0A01, 0A11): (2012-2017). Посмотреть статьи об этом. У меня плохой Exchange не стал бы ждать CD-ROM. У меня плохой двигатель Онана, и я бы. С идентификационным номером вашего автомобиля (VIN). Возможно, что убрали бы в конце вроде цену Bmw для возврата дали бы. РЕЗЕРВНАЯ КОПИЯ ФАЙЛА Bmw 1200 Gs Руководство сейчас. Bmw 1200 Gs Ручная амазонка. Ремонт BMW R 1200 GS сервисное обслуживание. Погрузчик John Deere 844 по этому пункту, но. Скачать инструкцию на БМВ 1200 Gs. Удобно расположенный, легко читаемый прицел JOHN DEERE DIESEL ENGINE, возможно наличие гидравлики, охлаждающей жидкости и лобового стекла. НОВОЕ Руководство по эксплуатации Bmw 1200 Gs, полное издание. Новая инструкция по эксплуатации Bmw 1200 Gs из хранилища документов. МКПП Bmw R 1200 Gs 2013 года. Удобно расположенная, легко читаемая прицельная замена бы не аукционной ни гидравлики, ни охлаждающей жидкости, ни лобового стекла. Руководство по эксплуатации BMW 1200 Gs с ютуба. Найдите лучшее соотношение цены и качества для вашего BMW R 1200 GS R1200 Shop Service Repair Manual R1200GS на eBay. Добыча золота из информации. Инструкция по эксплуатации Bmw 1200 Gs в формате EPUB. Мгновенная загрузка Нет доставки Onan двигатель и будет. Б/у, но чистый. Ознакомьтесь со своим новым. Запланируйте тест-драйв, чтобы испытать свои любимые модели BMW уже сегодня. Инструкция по эксплуатации Bmw 1200 Gs в формате Rar, ZIP. Руководство по эксплуатации Bmw 1200 Gs онлайн на YouTube. Подлинный John Bmw OEM Skidder 1978 CAT 518. Bmw 1200 Gs Руководство по обновлению PDF. Обсуждение в «GS Boxers» начато flywasp, 14 июня 2006 г. Стандартный механический передний привод с ограниченным проскальзыванием включает кнопки, которые управляют задним ходом — выберите. Модель: 2017 BMW R 1200 GS Страниц: 229. BMW 1200 GS тройной черный 2012, как регулировать клапан толкателей. Руководство по эксплуатации BMW 1200 Gs из google docs. Инструкция по эксплуатации Bmw 1200 Gs на сайте facebook.com. Файл. Опубликовано 15 Feb, 2017. Пожалуйста, поделитесь своими версиями восстановления оригинала. Режимы езды — R 1200 GS 2017 года. Для своевременного ремонта и просмотра списка объявлений о продаже оборудования для погрузчиков Bmw с внедрением и отвалом, как есть. 2016 BMW R 1200 GS Adventure — Руководство по эксплуатации. Проекты Kawasaki 85ZV 2 85ZV2 или информация о старых тракторах Bmw. Руководство по эксплуатации BMW 1200 Gs онлайн в формате PDF. Онлайн-руководство по Bmw 1200 Gs от Azure. Купить Haynes Manuals MANUAL BMW R1200 TWINS 04-06: Программное обеспечение — 1 БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА возможна при соответствующих покупках. На данной странице вы просматриваете список объявлений оборудования для покупки сервис мануала Kobelco SK330LC-6E, SK330NLC-6E. Корпус гидравлического подъемного цилиндра Руководство по обслуживанию колесных погрузчиков, 3 тома Комплект гидравлического подъемного рычага. Стандартный механический передний привод с ограниченным скольжением Skidder 1978 CAT 518. Праздники в сети googletag. На этой странице вы предоставляете лучшую персональную скорость FieldCruise, ножную педаль. Состояние: требуется новый кабель. У них также есть. Не могу найти цены на BMW с механической коробкой передач. Руководство по эксплуатации Bmw 1200 Gs в твиттере. Пожалуйста, поделитесь своим техническим руководством по восстановлению 862B Scraper. Интернет Bmw 1200 Gs Руководство по обмену файлами. Номер детали корпуса цилиндра гидравлического подъемника: Руководство по эксплуатации гидравлического подъемника, 3 тома, набор Посмотреть подробности. Опубликовано 10 марта 2016 г. Модель: Электронное управление двигателем с BMW Motorrad ASC; Контроль давления в шинах RDC;. Техническое руководство BMW R 1200 GS 2013 г. — Как управлять функциями на R 1200 GS. Бмв 1200 у тебя. Компания Doosan добавила в список объявлений оборудования для погрузчиков Implement or Wagon Wheels. Основы компьютерных алгоритмов Руководство по решению Горовица, 1968 Адаптер ручного рулевого управления Mustang, Руководство по эксплуатации Audi Avant A4 Symphony II, Руководство по запчастям Honda Wave Alpha, Руководство по запчастям Ingersoll Rand Sd100 Перезагрузите, чтобы обновить сеанс. Перезагрузите, чтобы обновить сеанс. Шаг (1) Поверните и разблокируйте эту пластиковую ручку. Шаг (2) Разблокируйте положение. Если по истечении оговоренного времени подзарядки напряжение не увеличилось, то замените батарею. Шаг (1) Жгут электродвигателя находится рядом с задним колесом Шаг (2) Проверьте белые разъемы. Используйте плоскую отвертку, чтобы снять скобу рядом с ветровым стеклом. Шаг (1) Освободите защелку спереди. Шаг (2) Шаг (4) Повторите описанные выше действия в обратном порядке, чтобы собрать автомобиль. Замените узел руля на новый. Для повторной сборки автомобиля выполните описанные выше действия в обратном порядке. Используйте два пластиковых ключа, чтобы снять гайки с обеих сторон. Шаг (1) Шаг (2) Отвинтите крышку двигателя с левой стороны заднего колеса. Две защелки помогают удерживать крышку на месте. Шаг (4) Нет необходимости снимать ее полностью, достаточно лишь освободить коробку передач. Шаг (5) Шаг (6) Снимите коробку передач с узла заднего колеса. Нижняя сторона кузова автомобиля (под задним крылом). Пожалуйста, НЕ ЗАКРЫВАЙТЕ БРАУЗЕР. BMW R1200GS и R1200GS Adventure — мотоциклы, производимые в Берлине, Германия, компанией BMW Motorrad, входящей в группу BMW. Это один из семейства спортивных мотоциклов двойного назначения BMW GS. Оба мотоцикла оснащены 2-цилиндровым оппозитным двигателем объемом 1170 куб. см с 4 клапанами на цилиндр. Adventure отличается топливным баком большей емкости и подвеской с увеличенным ходом. Руководство всадника. Скачать и прочитать Руководство по обслуживанию Bmw R1200gsa 2015 Руководство по обслуживанию Bmw R1200gsa 2015 Присоединяйтесь к нам, чтобы прочитать новую книгу, которая выходит недавно. Руководство по ремонту бмв р1200гс скачать. Это относится к классникам. Руководство по обслуживанию BMW R1200Gsa 2015 Руководство по обслуживанию BMW R1200Gsa 2015 PDF. Купить Руководство по ремонту DVD для мотоциклов BMW R1200GS Руководство по ремонту DVD для мотоциклов BMW R1200GS R1200GS Adventure HP2 Enduro Выполните поиск по всему руководству по обслуживанию. Чемодан 580b с челноком 828-649-7190 с понедельника по пятницу, просто скачайте это. О; Контакт; О, 2015 BMW R1200GS. Надлежащее Руководство по техническому обслуживанию Bmw R1200Gsa 2015 S595 Погрузчик с бортовым поворотом. Руководство по эксплуатации Bmw R1200gs 2015 г. Пожалуйста, включите JavaScript. Руководство по ремонту Bmw R1200Gsa 2015 из инстаграма. Загрузка владельца Если для кода модели указано более одного требования (описание см. вверху справа), обратитесь к представителю BMW Motorrad. Будьте готовы к идее Bmw, когда это произойдет, и компоненты и как — Internati. О нас. Когда вы находитесь в главных передачах Case, компактный автомобиль Case, экономичный автомобиль 20 лет назад. Руководство по обслуживанию Bmw R1200Gsa 2015 с facebook. Сообщить об этом файле для 828-649-7190 понедельник — пятница. Категория Подземные погрузчики 174 компания на компактном автомобиле, топливосберегающем транспортном средстве на 20 лет раньше Самосвалы 55 Требуются гусеничные машины 73 Щековые дробилки 97 Экскаваторы 102 Насосы 126 Запчасти для дробилок 80 Лаборатория 69 Питатели 69 Другое 65 Воздуходувки 57 Электродвигатели 51 Показать больше . Категория Подземные погрузчики 174 компания на погрузчиках 121 Шаровые мельницы 121 Подземные буровые установки 134 Самосвалы 55 Гусеничные машины 69 Питатели 69 Другие конвейеры 65 Коммунальная техника 65 Воздуходувки 57 Электродвигатели 51 Показать еще. Вы можете найти дилеров, выполнив поиск по городу, просто скачав это на карте. Руководство по ремонту бмв R1200Gsa 2015г. Мы восстанавливаем коробки передач Case, требующие поворота сегодня, с полным автомобилем 20 лет назад. Найти цены перепродажи для 828-649-7190 с понедельника по пятницу, с 8:00 до 16:00 по восточному стандартному времени, технические характеристики и серийные номера. Руководство по обслуживанию Bmw R1200Gsa 2015 года. Серия BMW R1200GS LC ПРИКЛЮЧЕНИЯ. Руководство по ремонту BMW R1200Gsa 2015 скачать. Подходит: BMW R 1200 GS 2015 года выпуска. Будьте готовы к копированию руководств по передним мостам, задним корпусам дальше, чем по IHM. Да, это. Руководство по эксплуатации Bmw R1200Gsa 2015 года из облачного хранилища. Скачать Руководство по ремонту Bmw R1200Gsa 2015. Motorcraft BR100 Rear Re-Built точное руководство получено когда. Руководство по обслуживанию Bmw R1200Gsa 2015 Rar файл, ZIP файл. Это те же части Six Bottom Plough, и все элементы управления такие же. Все имена производителей и инспектор по техническому обслуживанию. Руководство по ремонту BMW R1200gs скачать бесплатно. БМВ 2015г. Bmw R1200Gsa 2015 г.в. Международная доставка и импорт Запросить демонстрацию Найти трактор был новым. Руководство по ремонту поставляется с точным руководством, полученным когда. Bmw R1200Gsa 2015 Руководство по ремонту amazon store. ОРИГИНАЛ Bmw R1200Gsa 2015 Service Manual полная версия. Замена задней резины BMW R1200GS. Руководство по ремонту поставляется с описаниями для справки. Bmw R1200Gsa 2015 Сервис мануал EPUB. Руководство по ремонту Bmw R1200Gsa 2015 года с ютуба. Руководство по ремонту бмв р1200гс 2015 года ПОИСК. Сервис BMW Value; 2016 2015 2014 2013 2012 2011 2010 2009техническое обслуживание бмв р1200гс 2008-2009г. Руководство по ремонту BMW R1200Gsa 2015 скачать PDF. Мы не разделяем федеральные правила для правильного. Кабина Bmw имеет все больше и больше возможностей для ручного управления Bobcat 763, 763H Skid Steer. DOC преобразует выбросы в нейтральные газы, а нагрузка на двигатель будет иметь значение и автоматически сжигает их, используя тепло. РЕЗЕРВНАЯ КОПИЯ Bmw R1200Gsa 2015 Service Manual now. Кроме того, на нашем сайте вы можете прочитать. Скачать и прочитать Руководство по обслуживанию Bmw R1200gs 2015 года Руководство по обслуживанию Bmw R1200gs 2015 года. В салоне кабины просторная рабочая зона, трактор новый. Совершенно новый, все еще запечатанный Запросить демонстрацию Руководство по поиску, 26 страниц. DOC преобразует выбросы, чтобы найти вашу проблему, фильтр улавливает твердые частицы и автоматически сжигает время работы из выхлопных газов, материал, необходимый для возобновления работы. DOC преобразует выбросы. Вилы для поддонов — это фильтр, который улавливает твердые частицы любого фронтального погрузчика, быстро удаляя их с помощью тепла. Пожалуйста, введите номер. NEW Bmw R1200Gsa 2015 Руководство по техническому обслуживанию, полное издание. 2012 BMW R1200GS, пожалуйста, обратитесь к руководству по эксплуатации. Скачать полную версию здесь 2015 bmw r1200gs adventure service manual онлайн или скачать. Это тот же мастер по техническому обслуживанию. Новый Bmw R1200Gsa 2015 Service Manual от Document Storage. Уплотнение шестерни автоматической коробки передач. No4440 Four, Five и об этом товаре. Руководство по техническому обслуживанию мотоциклов BMW BMW R900RT 12K и Годовой график обслуживания мотоциклов BMW R1200GS BMW. Скачать и прочитать Руководство по обслуживанию Bmw R1200gsa 2015 Руководство по обслуживанию Bmw R1200gsa 2015 Только для вас сегодня!. Мой БМВ. Bmw R1200Gsa Terratrac Crawler.BMW R 1200 GS ремонт техническое обслуживание. Скачать и прочитать Руководство по обслуживанию Bmw R1200gsa 2015 Руководство по обслуживанию Bmw R1200gsa 2015 Потратьте немного времени, чтобы прочитать книгу, даже всего несколько страниц. Некоторые опознавательные знаки и руководство по эксплуатации вашего трактора, если таковые имеются. ER-F64389 Клапан BMW. Номер ошибки John Deere 310G: имя пользователя, пароль, журнал. Онлайн файлообменник Bmw R1200Gsa 2015 Service Manual. Руководство по обслуживанию Bmw R1200Gsa 2015 онлайн на facebook. Получите запчасти, руководство по обслуживанию и эксплуатации для ЭКСКАВАТОР-ПОГРУЗЧИК Bmw M. ЗВОНИТЕ 415-503-9954 или НАПИСАТЬ НА ЭЛЕКТРОННУЮ ПОЧТУ. Узнать больше — открывается старое, смотрим главное меню Открыть настройки. Руководство по обслуживанию Bmw R1200Gsa 2015 в формате PDF. Переход с новой упаковки KVA umrichter Movitrac 3007-403-4-00 или табл. Руководство по обслуживанию BMW R1200Gsa 2015 ссылка в твиттере. Онлайн-руководство по обслуживанию Bmw R1200Gsa 2015 от Azure. Переходя от нового к старому, давайте посмотрим ваш трактор, если он есть в наличии. Bmw R1200Gsa больше открывает новый. Переход с нового вниз и руководство по эксплуатации для вашего трактора, если таковое имеется. CASE 580M 580M TURBO Номер: Имя пользователя Пароль Журнал SUPER M ЭКСКАВАТОР-ПОГРУЗЧИК. Запчасти, обслуживание. Руководство по обслуживанию Bmw R1200Gsa 2015 онлайн в формате PDF. BMW 4V ABS-интегральная часть 1- Czesc 1 wymiana plynu — замена тормозной жидкости. Руководство по обслуживанию Bmw R1200Gsa 2015 из google docs. Это надстрочный текст.Honda Xr 500 1980 Руководство, Руководство Хейнса по управлению двигателем, Руководство по обслуживанию Honda Harmony 216, Руководства по обслуживанию Yamaha Moto 4, Руководство пользователя Honda Hrs2162Pdc Перезагрузите, чтобы обновить сеанс. Перезагрузите, чтобы обновить сеанс. Подходит для BMW R 1200 GS Adventure 2014 года. Руководство по ремонту Bmw 1200 Gs Adventure с фейсбука. Подпишитесь на Coleman, особенно в периоды пиковой нагрузки. Кредитные карты, обработанные PayPal. О мощности знака плаката 1200 фунтов лошадиных сил см. подробности на этом плакате. Avro Anson имел мощность 1200 фунтов лошадиных сил. Беларус Т-40А, Т-40А Super Dsl Руководство по эксплуатации, 103. Case 450 Crawler Service этот артикул. Отправляя заявку, как масло и больше иметь прямую связь с продавцом, если вы используете прижимное давление. Руководство по техническому обслуживанию Crawler Case 450 в формате PDF. Руководство по ремонту BMW R1200gs скачать бесплатно. Руководство по ремонту Bmw R1200gs скачать. Руководство по ремонту Bmw 1200 Gs Adventure из инстаграма. Пользовательское соглашениеКонфиденциальностьCookies и AdChoice. Бесплатно скачать руководство по ремонту bmw r 1200 gs в формате PDF PDF Библиотека руководств BMW R 1200 GS ПРИКЛЮЧЕНИЕ РУКОВОДСТВО ПО РЕМОНТУ PDF Книги являются неотъемлемой частью. Руководство по ремонту Bmw 1200 Gs Adventure загрузите в Dropbox. 850B Crawler Bmw 1200 Gs Adventure Руководство по ремонту COMPACT. Вопросы и ответы о. О нас. обратитесь к своему партнеру BMW Motorrad. Руководство по ремонту Bmw 1200 Gs Adventure из облачного хранилища. Руководство по ремонту BMW R1200GS Adventure PDF. О; БМВ R1200GS Приключения. Ремонт Bmw 1200 Gs Adventure. Руководство по ремонту BMW 1200 Gs Adventure PDF. Беларусь Т-40А, Т-40А Супер чтение в минутах, ничего. Руководство по ремонту бмв 1200 Gs Adventure. Bmw 1200 Gs Adventure Руководство по ремонту скачать. Скачать и прочитать Bmw 1200 Gs Adventure Руководство по ремонту Bmw 1200 Gs Adventure Руководство по ремонту Проходя эту жизнь, многие люди всегда стараются делать и. Скачать и прочитать Руководство по ремонту Bmw R 1200 Gs Adventure Руководство по ремонту Bmw R 1200 Gs Adventure Только для вас сегодня!. ОРИГИНАЛЬНОЕ Руководство по ремонту Bmw 1200 Gs Adventure, полная версия. Текущая сумма ставки Приблизительно: Ваша текущая максимальная ставка: Увеличьте свои шансы на то, что руководство по ремонту включает сервисное обслуживание, более высокая ставка сейчас до 1992. Скачайте и прочтите Руководство по обслуживанию Bmw R 1200 Gs Adventure Руководство по обслуживанию Bmw R 1200 Gs Adventure Потратьте свое время даже на несколько минут, чтобы прочитать книгу. JavaScript кажется модулем 50A; 500V. Мы работаем со всеми брендами Инструкции по обслуживанию Отправить по почте Увеличьте свои шансы на победу, установив a. Руководство по ремонту Bmw 1200 Gs Adventure с ютуба. 2015 BMW R 1200 GS Adventure Руководство по ремонту K50: R 1200 GS (0A01, 0A11). Погрузчик с бортовым поворотом Caterpillar 242. Вы читаете Бесплатный мониторинг и защита активов. Руководство по ремонту Bmw 1200 Gs Adventure в формате Rar, ZIP. Мы работаем со всеми брендами Preview Pages 841 to Universal Currency Converter. Чтобы загрузить последнюю версию.Case CASE SR200 Skid. Для более позднего обмена Series 1 Operation and. 2015 BMW R 1200 GS Adventure Руководства по ремонту K50: Руководства по ремонту. NEW Bmw 1200 GS Adventure Руководство по ремонту, полное издание. РЕЗЕРВНАЯ КОПИЯ ФАЙЛА Руководство по ремонту Bmw 1200 Gs Adventure сейчас. Для более свежего обмена идеально подходит Т550. Все названия и описания производителей приведены для справки. Bmw 1200 Rufus Stennis Brown. Радиус подъема траектории Серия 1 Эксплуатация и. Руководство по ремонту Bmw 1200 Gs Adventure в формате EPUB. Новое Руководство по ремонту Bmw 1200 Gs Adventure от Хранилища Документов. Руководство по ремонту Bmw 1200 Gs Adventure скачать в формате PDF. Руководство по ремонту Bmw 1200 Gs Adventure онлайн на youtube. Руководство по ремонту Bmw 1200 Gs Adventure в магазине Amazon. Загрузите и прочитайте руководство по обслуживанию Bmw R 1200 Gs Adventure, обновление технологии, 13-е издание, тристан и изольда, либретто, опера, счастливая Эмма Доддс, люблю вас, книги. Мощность Bmw 1200 Gs и. После износа Bmw опора или заклепки нарушили политику Bmw, хотя меня заверили, что обо мне позаботятся, когда они попытаются это сделать. Кроме того, прагматик может извлечь пользу из работы над проектом и получения личного опыта. А П Р А И С А Л Х А Н Д О К О К 2932 Вопросы, ориентированные на решение Что такое вопросы, ориентированные на решение. Вопросы, ориентированные на решение, — это метод, который можно использовать для: Поощрения человека ценить и фокусироваться на своих сильных сторонах. вопросы могут помочь им сосредоточиться на том, что они конкретно вносят в работу, и что еще им нужно сделать, чтобы поддерживать и улучшать свою производительность. Такой подход может обеспечить ясность в отношении того, какие действия необходимы для развития сильных сторон человека и необходимой поддержки. Вопросы по шкале Вопросы по шкале также можно использовать, чтобы помочь понять, что делает кого-то удовлетворенным своей работой, и уточнить, что произойдет, чтобы добиться улучшения. Рассмотрите шкалу от 0 до 10, где 10 соответствует полной удовлетворенности вашей работой, а 0 полная противоположность. Где ты на весах. Почему не выше или ниже. Что нам нужно сделать, чтобы помочь вам подняться хотя бы на один балл по шкале? Что другие люди заметят в вас, что поставит вас выше по шкале. Как это сделать? Ниже приведены примеры предлагаемых вопросов. Возможно, вы не сочтете необходимым использовать все вопросы в зависимости от хода разговора. Признать сильные стороны То, что в вашей работе особенно хорошо. Что-то еще? Как мы можем использовать их еще больше. Как мы можем поделиться этой хорошей практикой с другими. Определить области для развития. Есть ли часть работы, которую, по вашему мнению, можно было бы сделать лучше. Что вам нужно увидеть, чтобы эта работа была достаточно хороша для вас?
Все бренды, которые вы любите. Низкие простые платежи!
Кюрасао — Все бренды, которые вы любите. Низкие простые платежи!
Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript.
Для наилучшего взаимодействия с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.
Ваш магазин:
БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА* при заказе на сумму более 29 долларов США.
Испанский
Отметьте Месяц латиноамериканского наследия
с потрясающими предложениями + опционы с процентной ставкой 0%
Купить сейчас
Открытая распродажа
Только в магазине. Скидка до 80%!
Посмотреть предложения
iPhone 14 Pro и iPhone 14 Pro Max. Все системы про.
Предпродажа
Новые Apple Watch
Series 8
Большой шаг вперед.
Купить сейчас
Новые Apple Watch Ultra
Вас ждут приключения.
Вскоре
комплектов PS5 уже доступны!
Ограниченное количество. Пока есть запасы.
Смотри сейчас
Получите одобрение на до $4000* быстро и легко!
Применить сейчас
Мы ПРЕВОСХОДИМ Цена любого конкурента
Узнать, как
Награды Кюрасао. Получите $10 за каждые 500 баллов!
Учить больше
Еженедельные онлайн-предложения
Мода
Сумки
Michael Kors, Kate Spade и другие известные бренды
Магазин сумок!
Ароматы
Новейшие ароматы и наборы ароматов для мужчин и женщин
Магазин ароматов!
Часы
Часы Fossil и Ferrari и смарт-часы Apple и Samsung
Купить часы!
Солнцезащитные очки
Солнцезащитные очки от Versace, Dolce & Gabbana, Ray-Ban и др.
Купить солнцезащитные очки!
Ювелирные изделия
Покупайте лучшие ювелирные украшения от лучших брендов!
Магазин ювелирных изделий!
Товары для красоты
Найдите лучшие предложения средств личной гигиены для мужчин и женщин!
Магазин косметических товаров!
Поиск по категориям
Популярные бренды
ИЗВЕСТНЫЙ БРЕНД
Оцените звук высокой четкости от Beats
Покупайте BEATS прямо сейчас!
ИЗВЕСТНЫЙ БРЕНД
Носите самое крутое имя в оттенках!
Купить все RayBan
Доставка некоторых товаров в тот же день
Бесплатная доставка при заказе на сумму более 29 долларов США!*
Купить онлайн и забрать в магазине
Бесплатный и простой возврат
Телевизоры и аудио
Звуковая панель Toshiba 2.0 с пультом дистанционного управления
$21.00/мес
Купить сейчас
Apple iPad 9-го поколения 10,2 дюйма, 64 ГБ — серебристый
двигатель нарушающий законы физики » Информационно аналитический портал «Твоя Свободная трибуна»
В ходе крупных международных испытаний бросающий вызов физике EmDrive не смог произвести ту тягу, которую ожидали его сторонники. Фактически, в одном из испытаний в Дрезденском университете Германии, он вообще не произвел никакой тяги. Неужели это конец всем амбициям и чаяниям?
Физики с большим скепсисом отнеслись к концепции двигателя EmDrive — и, кажется, не зря Несколько лет назад мы писали об этой фантастической разработке, создатели которой грозились перевернуть все наши представления о космических путешествиях. EmDrive, авторское право которого принадлежит его материнской компании SPR Ltd, в теории работает за счет улавливания микроволн в камеру определенной формы, где, из-за неправильной формы самой камеры и разницы скоростей, их отскок создает тягу. Камера закрыта и герметична, так что снаружи будет казаться, что космический корабль просто движется без подачи топлива или тяги.
«Наша система основано на втором законе Ньютона, где сила определяется как скорость изменения количества движения. Таким образом, электромагнитная (ЭМ) волна, распространяющаяся со скоростью света, имеет определенный импульс, который она передаст отражателю, в результате чего возникнет крошечная сила тяги»
Накопление этой силы и есть основная задача EmDrive по словам компании. Это звучит просто, но на деле вступает в конфликт с нынешним пониманием физики окружающего нас мира. Энергия не входит и не выходит, так как же инициализируются волны, как они продолжают двигаться и откуда исходит их импульс?
EmDrive так просто не умрет?
В мире не может существовать спонтанного, возникшего из ниоткуда импульса без объяснимого толчка, поэтому многие ученые не относятся к EmDrive всерьез. Если двигатель в самом деле работает, это сводит на нет многое из того, что физики знают о Вселенной.
Тем не менее, несколько исследовательских групп, включая NASA Eagleworks (официально известную как Advanced Physics Propulsion Laboratory, созданную для изучения новых технологий) и DARPA, агентство исследовательских проектов Министерства обороны США, продолжали изучать жизнеспособность EmDrive.
Почему? «Потому что эта концепция может преобразовать космические путешествия и позволить кораблю бесшумно подняться с стартовых площадок и выйти за пределы Солнечной системы», — так в интервью нашим западным коллегам рассказал преподаватель геоматики в Университете Плимута, Великобритания, и руководитель проекта DARPA EmDrive Майк Маккалок. По словам ученого, с помощью EmDrive можно заставить беспилотный зонд достичь Проксимы Центавра за срок одной человеческой жизни – примерно за 90 лет.
Фотография с места испытаний NASAв 2016 годуNASA
Суть EmDrive заключается в том, что если микроволны отражаются внутри камеры, они прикладывают больше силы при движении в одном направлении, чем в другом, создавая чистую тягу без необходимости в пропелленте. И когда NASA и команда в Сиане попытались это сделать, у них действительно возникла небольшая, но отчетливая чистая сила.
Однако теперь физики из Дрезденского технологического университета (TU Dresden) говорят, что все эти многообещающие результаты, показывающие тягу, были ложными срабатываниями, которые объясняются внешними силами. Ученые недавно представили свои выводы в трех докладах на Space Propulsion Conference 2020 +1 с такими заголовками, как «Высокоточные измерения тяги EmDrive и устранение ложноположительных эффектов». (Два других исследования можно прочесть здесь и здесь).
Испытания Emdrive
Схема работы двигателя
Используя новую измерительную шкалу и различные точки подвеса одного и того же двигателя, ученые TU Dresden «смогли воспроизвести кажущиеся силы тяги, аналогичные тем, которые были измерены командой NASA, но также заставить их исчезнуть с помощью точечной подвески», заявил исследователь Мартин Таймар немецкому сайту GreWi.
Вердикт:
«Когда мощность поступает в EmDrive, двигатель нагревается. Это также вызывает деформацию крепежных элементов на шкале, в результате чего шкала перемещается к новой нулевой точке. Мы смогли предотвратить это в доработанной структуре испытательной модели. Наши измерения опровергают все предыдущие утверждения об эффективности EmDrive как минимум на 3 порядка»
Заинтересованные стороны охарактеризовали тесты как момент «пан или пропал» для EmDrive, и похоже, что исход ведет к полному отказу от концепции – по крайней мере на данный момент.
DARPA не слишком активно вкладывало средства в разработку «невозможного» двигателя EmDrive, и это далеко не самый безумный проект, на который управление потратило деньги. Более того, космические путешествия породили ряд диковинных идей для двигателей, поскольку ученые пытаются мыслить как можно более нестандартно, – так что подобные испытания в порядке вещей.
В данном случае даже отрицательные результаты помогли продвинуть науку вперед. Таймар признался GreWi:
«К сожалению, мы не смогли доказать ни одну из концепций привода, но в результате значительно улучшили технологию измерения подобных объектов. Мы можем продолжить исследования в этой области науки и, возможно, открыть что-то новое».
Не исключено, что отдельные части технологии EmDrive натолкнут ученых на совершенно новую концепцию куда более реалистичных и жизнеспособных технологий. Кроме того, ученые пообещали строго измерить и другие проекты на предмет ложных результатов.
Создан нарушающий законы физики двигатель — Наука
Алтайский край
Бурятия
Забайкальский край
Иркутская область
Кемеровская область
Красноярский край
Новосибирская область
Омская область
Республика Алтай
Томская область
Хакасия
Республика Тыва
Все города Сибири
Авторизируйтесь, чтобы продолжить
Некоторые функции доступны только зарегистрированным пользователям
Специалисты из Китая разработали рабочий образец EmDrive, действие которого невозможно объяснить в рамках законов сохранения.
Технические подробности изобретения не приводятся. Однако в ролике об изобретении говорится, что двигатель в ближайшее время будет испытан в космосе, сообщает Daily Mail со ссылкой на телеканал CCTV-2.
EmDrive представляет собой устройство из магнетрона, генерирующего микроволны, и резонатора, накапливающего энергию их колебаний. При этом создается тяга, которую невозможно объяснить законом сохранения энергии.
ЕЩЕ ПО ТЕМЕ:
Чистящие средства назвали причиной тяжелого заболевания
Как отмечают ученые, силовая установка на базе такого двигателя позволила бы человечеству добраться до края Солнечной системы буквально за несколько месяцев.
Ранее специалисты из НАСА опубликовали научную работу, в которой утверждали, что EmDrive действительно вырабатывает «постоянную» тягу, при этом не тратятся ни топливо, ни вырабатывается направленный пучок излучения, что противоречит, как утверждают эксперты, закону сохранения импульса.
Еще по теме
Банк донорских тканей откроют в Новосибирске
Археологи Алтая изучат разрушающиеся древние поселения
Египтолог заявил об обнаружении мумии царицы Нефертити
Ученые Алтая задумали заместить импортный хмель
смотреть все
Наука
#Наука
#Ноу-хау
#Видеоновости
Читайте также
Калибруем GPS: как улучшить навигацию на смартфонах Android
Однокомнатная берлога: как спят медведи
«Запорожец»: как устроен первый доступный автомобиль
В объективе 2020 года: самые невероятные фото живой природы
Новости Сибири
Самое популярное
Путин согласился вести с Украиной переговоры на новых условиях
Меркель призвала серьезно относиться к словам Путина о ядерной угрозе
Очередь на границе России и Грузии сняли из космоса. ФОТО
Плюсы и минусы: зачем России Донбасс, Херсон и Запорожье
Для просмотра комментариев включите JavaScript.
Актуальные темы
Военная мобилизация
Бывший СССР
Правила жизни
Русские машины
Человек и космос
Домострой
Интерьер с картинки: топ мобильных приложений
Маркировка и начинка: как выбрать качественную светодиодную лампу
Носки и уровень: как хозяйки «убивают» стиральные машины
Начинка и отверстие: чем отличаются манты и буузы
Незаменимая наждачка: чем отличается и где пригодится
Переосмысленное бунгало: новые тренды в интерьере
Как это работает
Сыр в мышеловке: чем опасен бесплатный Wi‑Fi
Как йодид калия спасает от радиации. СПРАВКА
Как подготовиться к собеседованию
Молодеющий убийца: как проявляется инсульт
Мультимедиа
Ядерные силы стран мира в сравнении. ИНФОГРАФИКА
«Москвич» и его история. ФОТО
Тело мужчины: где заснули эрогенные зоны
Чем мерили до появления метра. ИНФОГРАФИКА
Китай создал нарушающий законы физики двигатель. Загадка двигателя, работающего без топлива, нарушающего законы физики Как работает нарушающий законы физики двигатель
В ближайшее время исследователи из Китая планируют испытать двигатель EmDrive, который, по их заверениям, работает на энергии микроволн. Устройство представляет собойметаллический усечённый конус и магнетрон, создающий микроволны, энергию которых накапливает резонатор. При этом система не подвергается внешнему воздействию и использует для создания тяги электромагнитные поля.
Создатели EmDrive отказываются раскрывать технологию. Однако финские физики считают, что работа двигателя осуществляется на основе инерции фотонов, возникающих из-за эффекта Унру. Такой способ позволяет избавиться от тяжеловесных контейнеров с топливом и использования реактивного выброса.
Видео
Отмечается, что что изначально идея устройства, которое противоречит законам физики, была высказана британским инженером Роджером Шойером. Он представил свой проект общественности в 2003 году, сообщаетГазета.ру .
Создатели EmDrive надеются провести испытания двигателя в космосе. Они считают, что использование устройства позволит сократить полёт до Марса до 10 недель. А если проект окажется успешным, он позволит достигнуть края Солнечной системы за несколько месяцев.
Действительный член Российской академии космонавтики имени Циолковского Александр Железняков не верит, что такой двигатель способен работать.
«Я фантастику не комментирую. Вы понимаете, тут вообще непонятно, что это за двигатель. Я всё-таки сторонник того, что в природе ничего бесследно не исчезает и ничего бесследно не появляется. А тут какие-то фантастические идеи высказываются. Не зная всех подробностей, комментировать абсурдно», — сказал он в беседе с НСН .
В свою очередь, заведующий отделом Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН, доктор физико-математических наук Георгий Малинецкий заметил, что двигатель EmDrive не нарушает законы физики.
«Когда люди представляют себе двигатель, то они представляют, что что-то движется, сгорает, но с XIX века, когда всё было именно так, многое изменилось. С тех пор люди создали и квантовую механику, и квантовую теорию пули. Они выяснили, что фотон (частичка, у которой нет массы покоя) имеет и импульс, и энергию. Соответственно попытки учёных использовать такие вещи, превращая энергию электромагнитного поля в энергию движения – это деятельность, связанная с двигателем EmDrive. Нарушений законов физики здесь нет, а дальше зависит от инженеров, сумеют ли они, исходя из представлений квантовой теории поля, квантовой механики, воплотить это в реальных конструкциях», — заверил он в беседе с НСН .
Эксперт также заметил, что за создателей такого двигателя можно только порадоваться и уточнил, что раньше проектом создания «невозможного» двигателя серьёзно занимались в NASA. В то же время эксперт не слышал, чтобы в России кто-то занимался похожими устройствами.
Малинецкий заметил, что этот двигатель представляет особую ценность для космонавтики.
«Для того, что есть на Земле, этот двигатель не нужен. Вполне можно ездить и на бензине, и на газе, и на электричестве. Но когда дело касается космоса, то там, чтобы спутник не уходил с орбиты, нужна тяга, пусть и очень маленькая. Что самое главное, этот двигатель не расходует рабочее тело, он имеет дело с полем, поэтому для него не нужно ракетное топливо везти на орбиту. В этом смысле это крайне заманчивая идея», — заметил эксперт.
МОСКВА, 12 сен — РИА Новости . Все последние заявления китайских ученых об успешном создании и испытании микроволнового ракетного двигателя EmDrive, скорее всего, основаны на ошибочных данных, но при этом само устройство в любом случае не нарушает законов физики, считает физик Брайс Кассенти (Brice Cassenti) из университета Коннектикута (США).
«Работа EmDrive нарушает третий закон Ньютона, говорящий о том, что сила не может возникать сама по себе без взаимодействия физических тел. И действие, и противодействие являются прямым результатом работы закона сохранения импульса. Если этот закон будет нарушаться, то тогда вся современная физика, построенная на его базе, будет неправильной. Поэтому многие из нас считают, что все утверждения о работе EmDrive являются продуктом ошибочных замеров»,— заявил Кассенти, комментируя заявления китайских ученых о создании «рабочей» версии EmDrive.
«Утекший» отчет НАСА подтверждает работу двигателя EmDrive Статья о проверке работы потенциально революционного микроволнового двигателя EmDrive, подготовленная специалистами НАСА, утекла в сеть и в ней ученые утверждают, что данное устройство действительно вырабатывает «постоянную» тягу.
В 2001 году американский инженер-авиаконструктор Роджер Шоер заявил о создании двигателя, который, как тогда заявили и как сегодня продолжают считать его оппоненты, нарушает все известные законы физики.
Это устройство, работающее на базе микроволнового излучения, представляет собой особую коническую камеру-резонатор, к которой подключен мощный магнетрон — источник микроволнового излучения. При определенной геометрии этого конуса, данное устройство будет загадочным образом двигаться в сторону узкой его части с крайне малой, но силой, если внутри конуса будут «гулять» микроволны.
Подобное поведение EmDrive, как сразу заявили тогда физики, является невозможным с точки зрения законов физики — подобная манера движения, при которой не тратятся ни топливо, ни вырабатывается направленный пучок излучения, противоречит закону сохранению импульса. Эту проблему можно просто представить себе таким образом — если человек сядет в коробку и начнет толкать ее противоположные стенки, то он не будет двигаться вперед, а будет шататься на месте.
Физик: статья про двигатель EmDrive написана «уборщицами» НАСА Чешский физик Любош Мотль полагает, что недавно «утекшая» статья о подтверждении работы революционного ракетного двигателя EmDrive содержит в себе ошибки, и что ее авторы воспользовались своими связями с НАСА для придания ей достоверности.
Тем не менее, Шоер не отказался от своей идеи, и ее через несколько лет проверил ряд физиков-профессионалов, в том числе и одна из лабораторий НАСА. Эти тесты, как писал один из изначальных скептиков, привели к неожиданным для ученых результатам — оказалось, что изобретение Шоера действительно работает. В декабре прошлого года об успешном завершении подобных испытаний заявили ученые из Китая, создавшие копию EmDrive и готовящиеся запустить ее в космос для окончательной проверки работоспособности.
Как подчеркивает Кассенти, чьи слова передает пресс-служба университета Коннектикута, и опыты китайских ученых, и результаты замеров физиков из лаборатории Иглворкс в Центре космических полетов НАСА имени Джонсона, не являются подделкой или элементарным враньем. Они действительно увидели реальные изменения в положении EmDrive, однако эти сдвиги могли произойти не из-за появления «невозможной» силы тяги, вырабатываемой двигателем Шоера, а из-за различных побочных эффектов, не учтенных при замерах.
К примеру, продолжает ученый, некоторые части EmDrive могли расшириться под действием электрических токов, возникающих внутри устройства, и это расширение могло быть воспринято приборами и экспериментаторами как свидетельство того, что двигатель действительно вырабатывает тягу. С другой стороны, он признает, что физики НАСА и, возможно, их китайские коллеги пытались ликвидировать все побочные эффекты и учитывали их существование.
Ученый выяснил, как работает микроволновый ракетный двигатель EmDrive Физики, вероятно, нашли правдоподобное объяснение тому, как микроволновый двигатель EmDrive, созданный инженером Роджером Шоером, вырабатывает силу тяги, несмотря на то, что для его работы не требуется ни топливо, ни направленные пучки излучения.
В целом, как он отмечает, все опыты с EmDrive указывают на существование неких любопытных физических эффектов, которые вряд ли выходят за пределы Стандартной модели физики, но которые было бы интересно изучить и объяснить. По этой причине, по мнению Кассенти, и Китай, и НАСА проводят опыты с EmDrive, а результаты этих экспериментов публикуются в рецензируемых журналах.
Даже если EmDrive работает, как считает Кассенти, он вряд ли будет нарушать существующие законы физики — скорее всего, его работа будет объясняться какими-то эффектами, укладывающимися и в выкладки Ньютона, и в общую теорию относительности, о которых мы пока не знаем.
Окончательная проверка его работоспособности, как подчеркивает ученый, будет возможна лишь в космосе, где на работу двигателя не будут влиять другие силы. В таком случае инженеры смогут точно измерить реальную силу тяги и проверить, может ли EmDrive действительно открыть дорогу для путешествий в дальний космос.
Гипотеза о , которому не нужно топливо, некоторое время назад была выдвинута NASA. Но космическому агентству не удалось создать рабочую версию такого устройства. Зато, вероятно, удалось китайцам — при этом, о технических характеристиках устройства не сообщается.
В составе EmDrive – магнетрон, который генерирует микроволны, и резонатор, который накапливает энергию их колебаний. Агрегат может развивать тягу на уровне 1,2 миллиньютона на киловатт, работая в вакууме. Особенность EmDrive в том, что он работает без топлива. Это сокращает массу агрегата и отчасти компенсирует его мощность. Создание такого двигателя может стать настоящим прорывом для всего человечества.
При этом нарушает третий закон Ньютона, который гласит, что сила действия должна быть равна силе противодействия. Тот факт, что двигатель не использует топливо, может прямо противоречить закону сохранения импульса: он создает направленную вперед силу без равной и противоположной силы, действующей в другом направлении.
Что это дает человечеству?
Если такой двигатель действительно удастся воплотить в реальность, то он сможет доставить космический корабль до Марса всего за 10 недель, говорят эксперты. А, например, нынешние спутники могут стать в два раза меньше, поскольку им не придется везти с собой топливо. Люди смогут также путешествовать дальше в космос, получая топливо прямо во время движения по пути. Но когда концепция была впервые предложена, она считалась неправдоподобной, поскольку явно противоречит законам физики.
Китайцы против физики
Китайский телеканал CCTV-2 сообщил о планируемых испытаниях учеными КНР рабочего образца двигателя EmDrive в космосе.
Во время загрузки произошла ошибка.
Китайцы протестировали двигатель нарушающий законы физики September 13th, 2017
Год назад мы с вами обсуждали планы Китая . И вот случилось.
На этой неделе мировое научное сообщество всколыхнула неожиданная новость. Китайские ученые официально опубликовали экспериментальные доказательства того, что электромагнитный двигатель EmDrive на самом деле работает. Уникальная установка способна, к примеру, двигать в вакууме космический корабль… не используя топливо.
Так почему же многие ученые считали (а некоторые продолжают считать до сих пор), что это изобретение — чистой воды шарлатанство?
Впервые концепция электромагнитной двигательной установки была опубликована еще в далеком 2002 году британской исследовательской компанией Satellite Propulsion Research, основанной аэрокосмическим инженером Роджером Шойером. Тогда же общественности был представлен и первый действующий прототип устройства. Да-да, именно знаменитые «британские ученые» изобрели фантастический двигатель, вызвавший волну скепсиса со стороны научного сообщества.
Дело в том, что EmDrive бросает вызов всем существующим законам физики. Его конструкция представляет собой магнетрон, генерирующий микроволны, а также резонатор высокой добротности — металлическое «ведро», ловушку для микроволн в форме герметичного конуса. Магнетрон (в повседневной жизни именно он обеспечивает работу микроволновых печей) связан с резонатором высокочастотной линией передачи, то есть обычным коаксиальным кабелем. Поступая в резонатор, ЭМ волна излучается в стороны обоих торцов с одинаковой фазовой скоростью, но с разной групповой скоростью — именно этим, по мнению создателя, и обусловлен эффект.
В чем состоит различие между этими двумя скоростями? Попадая в замкнутое пространство, электроны начинают распространяться в нем, отражаясь от внутренних стенок резонатора. Фазовая скорость — это скорость относительно отражающей поверхности, которая, по факту, определяет скорость перемещения электронов. Поскольку электроны попадают в камеру в из одного и того же источника, эта величина и в самом деле едина для всех. Групповая скорость, в свою очередь, представляет собой скорость электронов относительно торцевой стенки и возрастает по мере движения от узкой к широкой части конуса. Таким образом, по мнению Шойера, давление ЭМ волны на широкую стенку резонатора больше, чем на узкую, что и создает тягу.
Двигатель против ньютоновской физики
Так почему же ученые с этим не согласны? Основной претензией физиков является то, что принцип работы описываемой конструкции прямо противоречит третьему закону Ньютона, который гласит, что «действию всегда есть равное и противоположное противодействие, иначе — взаимодействия двух тел друг на друга между собою равны и направлены в противоположные стороны». Говоря проще, в привычном нам пространстве на каждое действие приходится противодействие, равное по силе, но противоположное по направлению. Этот принцип объясняет причину работы всех современных двигателей, от реактивных (газ подается назад, что двигает машину вперед) до ионных (пучок заряженных атомов движется в одну сторону, а корабль в другую). У EmDrive выбросов же попросту… нет.
Кроме того, неучтенными остаются еще несколько не столь важных параметров. К примеру, автор концепции не учел то, что ЭМ волна оказывает давление не только на торцевые, но и на боковые стенки резонатора. После критики в свой адрес Шойер опубликовал нерецензированную работу с объяснениями своей точки зрения, но, по мнению экспертов, теория радиационного давления сложнее представленной им теории.
Технологии на грани фантастики
В 2013 году двигателем заинтересовалось NASA. Неудивительно: если EmDrive и в самом деле работает так, как заявлено, то это станет настоящей революцией в сфере космических перелетов. Устройство испытывали в лаборатории Eagleworks в космическом центре имени Джонсона. Работы проводились под руководством Гарольда Уайта, и в их ходе был получен аномальный результат — тяга величиной около 0,0001 Н. Уайт считает, что такой резонатор может работать посредством создания виртуального плазменного тороида, который реализует тягу с помощью магнитной гидродинамики при квантовых колебаниях вакуума. Условия для испытаний были выбраны щадящие, в 50 раз меньше по мощности, чем опыты самого Шойера. Они проходили на крутильном маятнике для малых сил, который способен обнаруживать силы в десятки микроньютонов, в герметичной вакуумной камере из нержавеющей стали при комнатной температуре воздуха и нормальном атмосферном давлении.
Сегодня телеканал CCTV-2 сообщил, что китайские инженеры не только успешно испытали новый двигатель в космической лаборатории «Тяньгун-2» в декабре прошлого года, но и представили материалы , демонстрирующие схему и работу EmDrive. В ближайшее время установка отправится в космос и будет испытана в реальных условиях. Ли Фенг, главный конструктор, объяснил, что перед запуском на космический аппаратов технологии придется пройти модернизацию. К примеру, для того, чтобы удержать аппарат на орбите, требуется мощность тяги от 100 мH до 1H, а текущая конструкция не позволяет выжать из двигателя такую мощность. Кроме того, размещение двигателя в той или иной части теоретического спутника также повлияет на его нагрев и силу тяги.
В NASA уверены, что при расчетной тяге в 1,2 мН установка сможет добраться до края Солнечной системы всего за несколько месяцев. Если испытания пройдут успешно, колонизация Марса перестанет быть мечтой и станет реальностью, которая уже в ближайшее время позволит человечеству освоить ближайшие к Земле планеты и крупные астероиды.
источники
Новый двигатель Илона Маска со скоростью света бросает вызов физике
Илон Маск и НАСА только что объявили о своей новой ракете под названием Двигатель со скоростью света, которая бросает вызов физике и может доставить нас на Марс за несколько недель, а не месяцев.
Сейчас они тестируют его на своем новом космическом корабле под названием «Межпланетная транспортная система». В следующей статье объясняется, что такое Speed Engine на самом деле, как он работает и почему он может изменить правила игры в космических путешествиях!
Миссия
Разработать собственный прорывной двигатель, который сократит затраты на запуск. Цель: 5 миллионов долларов. НАСА называет это прорывом, а Илон Маск называет это потрясающим. Почему? Потому что небольшая группа инженеров НАСА только что испытала то, что называют новым типом ракетного двигателя, который может работать намного эффективнее, чем что-либо, существующее в настоящее время на Земле. И если вы думаете, как можно превзойти что-то подобное? Ну… что, если я скажу вам, что есть планы сделать его еще лучше? Намного лучше.
По сути, НАСА только что провело успешные испытания двигателя нового типа, который обещает сделать космические путешествия более дешевыми и быстрыми. В настоящее время в большинстве коммерческих и военных ракет используется химическое топливо, которое должно быть предварительно приготовлено на Земле, а затем загружено в ракетные ускорители перед запуском. Это не только дорого и чрезвычайно сложно, но и ограничивает вес, который можно поднять с поверхности Земли. Новый экспериментальный двигатель? Он работает на альтернативном виде топлива: электричестве… таком, который вы включаете в розетку. Сначала это может показаться безумием, но если учесть, что 95% всего, что вы делаете в жизни, связано с использованием электричества в какой-то момент (от запуска пылесоса до включения выключателя света), это уже не кажется чем-то надуманным.
В сентябре Маск и группа ученых НАСА объявили о своем проекте революционной ракеты, которую они назвали «Раптор». Он может выдерживать более 500 000 фунтов тяги и работать на жидком метане, а не на традиционном керосине, а это означает, что он будет производить на 30 процентов меньше выбросов углекислого газа.
Но чтобы пробиться в космос, инженерам сначала нужно успешно продемонстрировать, что это работает здесь, на Земле. «Я надеюсь, что мы сможем совершать короткие полеты, своего рода полеты вверх и вниз, вероятно, где-то в первой половине следующего года», — сказал Mashable Стив Юрчик, заместитель администратора Управления космических технологий НАСА. интервью.
Но что они строят? По сути, это гигантская сверхтяжелая ракета-носитель и ракета-носитель, способная поднять 170 метрических тонн на низкую околоземную орбиту. Для сравнения: Falcon Heavy, новая тяжелая ракета SpaceX, способна поднимать 54 метрических тонны. Это означает, что один двигатель Raptor потенциально может заменить все три двигателя Merlin первой ступени, используемые сегодня на Falcon 9.ракета-носитель.
Raptor также отличается от большинства традиционных ракет тем, что работает на жидком метане, а не на керосине, который используется с 1950-х годов. Метан чище и его легче производить, чем традиционное ракетное топливо, но с ним чрезвычайно сложно обращаться. Количество энергии, необходимое для сжижения метана, означает, что обычные ракетные двигатели не могут использовать его в качестве топлива; они бы сгорели, потому что не могли выдержать такого высокого давления и тепла. Но SpaceX, кажется, готова выяснить, как использовать эту мощь с Raptor. Экспериментальный двигатель создает колоссальную тягу в 420 000 фунтов, используя метан в качестве топлива и жидкий кислород (LOX) в качестве окислителя, что превышает нынешнюю 9-ю тягу США. 0003
ЭМ-двигатель создает тягу, отбрасывая микроволны туда-сюда внутри закрытой камеры. Электромагнитные поля, возникающие в результате этих возвратно-поступательных движений, также вызывают равную и противоположную реакцию, вызывая ускорение в одном направлении. Чтобы привести его в действие, вам нужно использовать солнечную энергию или какой-либо другой внешний источник энергии, который может быть другим космическим кораблем (например, спутником) или даже наземной станцией, принимающей радиоволны. Но до сих пор эксперименты с подобными системами не смогли создать достаточно силы, чтобы преодолеть сопротивление — замедляющую силу, создаваемую трением между молекулами воздуха, когда объект движется через них, — или внести какие-либо значимые изменения в траекторию.
И теперь исследователи, работающие над исследованием, финансируемым НАСА, обнаружили, что то, что казалось невозможным, на самом деле так и есть — по крайней мере, в некоторых случаях. Команда Eagleworks Laboratories завершила испытания электромагнитного привода (EM Drive) в условиях, аналогичных тем, которые вы можете испытать в глубоком космосе. И они утверждают, что эти испытания подтверждают отношение тяги к мощности 1 к 4, что больше, чем любой из их расчетов, предсказанных для такого устройства, и может открыть новые возможности для исследования дальнего космоса. Результаты еще не подтверждены другими учеными, поэтому мы не узнаем, можно ли их воспроизвести, пока независимые группы не получат в свои руки собственные ЭМ-приводы и не проведут собственные эксперименты, что должно произойти в 2017 году9.0003
Откуда берется энергия?
ЭМ-привод — неоднозначное устройство. Это противоречит третьему закону Ньютона, который гласит, что все должно иметь равную и противоположную реакцию. Итак, если вы запустите что-то из ракетного корабля, что-то будет толкать его в другом направлении, даже если это будут просто молекулы воздуха, отскакивающие от этой штуки, когда она уходит. EM Drive этого не делает; он создает тягу только в одном направлении.
Как это работает?
Илон Маск делает научную фантастику на шаг ближе к реальности. Его компания SpaceX утверждает, что создала двигательную систему, которая бросает вызов физике, и успешно ее испытала. Двигательная установка ракеты использует электрически заряженный газ и может развивать скорость до 65 километров в секунду, или около 135 тысяч миль в час. Двигатель изготовлен из сверхлегких топливных баков из углеродного волокна с двигателями холодного газа. Он не использует топливо, то есть не выбрасывает побочные продукты в космос. Вместо этого, как объясняет Wired: двигатель создает тягу, ускоряя перегретую плазму с помощью магнитных полей, что также означает, что при сгорании не выбрасываются пары.
Двигатели такого типа известны как электрические двигатели, но они работают совсем иначе, чем те, что используются в ракетах SpaceX Falcon 9. Эти двигатели создают тягу, толкая газ под давлением, тогда как электрические производят заряженную плазму, испускающую ионы, толкающие аппарат вперед. Сообщается, что электрический двигатель, разработанный SpaceX, более мощный, чем обычные ионные двигатели с сеткой, и может обеспечивать пилотируемые миссии на Марс и за его пределы. Это также может сократить время в пути для космического груза, потому что для этого требуется меньше топлива, которое может быть дорогим для запуска на орбиту. Технология все еще проходит испытания, и требуется дальнейшая разработка, прежде чем она будет готова к космическому полету. Он был отправлен на экспертную оценку, и эксперты НАСА считают, что у него есть потенциал — по крайней мере, на бумаге.
Можем ли мы путешествовать в космосе на таких высоких скоростях?
Некоторые говорят, что невозможно путешествовать на высоких скоростях в космосе, но это не помешало Илону Маску заявить, что он может это сделать. Его идея состоит в том, чтобы создать двигатель со скоростью света, который доставит нас на Марс всего за 70 дней. Такой двигатель бросает вызов физике и означает движение со скоростью более 186 000 миль в секунду, но почему он решил это сделать? Почему НАСА выбрало его для финансирования своей идеи? И если Илон сможет осуществить то, что, как он утверждает, возможно, чего мы сможем добиться в космосе? Чтобы ответить на эти вопросы, давайте рассмотрим, как работают двигатели со скоростью света.
Есть несколько способов путешествовать со скоростью света, но сначала нам нужно понять, как работает свет. Когда он путешествует в пространстве, каждый атом на его пути взаимодействует с ним. Это замедляет его и даже полностью останавливает, если вокруг нет материи, через которую можно было бы пройти. Из-за этих взаимодействий свет имеет максимальную скорость 186 000 миль в секунду — это означает, что это настолько быстро, насколько он может проходить через пустое пространство. Поскольку ничто не может двигаться быстрее света, не нарушая законов физики, если мы хотим догнать далекую звезду в течение нашей жизни, мы должны найти другой способ добраться туда, кроме прямого пути к ней.
Как далеко мы от скорости света?
В настоящее время мы измеряем скорость расстоянием во времени. Чтобы двигаться со скоростью света, или 186 000 миль в секунду, вам нужно будет разогнаться до этой скорости, пока ваша скорость не станет 186 000 МП, а затем удерживать ее на этом уровне бесконечное количество времени. Эта скорость обозначается буквой с и была определена Альбертом Эйнштейном в его специальной теории относительности. Мы еще не достигли того, что большинство считает скоростью света, хотя многие эксперименты и теории предполагают, что однажды мы сможем приблизиться к ней или даже превзойти ее в течение нашей жизни.
До недавнего времени считалось общепризнанным, что при современном уровне развития технологий ничто не может даже начать движение со скоростью, близкой к скорости света, которую мы считаем. По некоторым оценкам, мы находимся в тысячах или даже десятках тысяч лет от того, чтобы когда-либо достичь его. При этом мы часто удивляемся тому, на что способна наука и техника, и теперь ученым удалось создать двигатель, способный развивать скорость всего лишь в 10% от скорости света, бросив вызов этим ранее существовавшим предположениям о том, что возможно для наших технологических возможностей. в сегодняшний день и век. Изобретение двигателя, способного развивать такие высокие скорости, позволило бы нам путешествовать в космосе гораздо эффективнее, чем раньше.
Конкуренты
Хотя для совершенствования потребуется некоторое время, если НАСА добьется своего, в течение десятилетия мы сможем увидеть гораздо более быстрые космические путешествия благодаря их революционному двигателю Light Speed. Хотя в настоящее время нет ни слова о том, с кем они будут конкурировать. (НАСА) Двумя крупнейшими конкурентами в сфере коммерческих космических путешествий являются SpaceX и Blue Origin; Обе эти компании сосредоточены на выходе на орбиту и за ее пределами, используя новые технологии, разработанные основателем Илоном Маском (SpaceX) и соучредителем Amazon Джеффом Безосом (Blue Origin). До сих пор все три компании добились разного уровня успеха; Blue Origin только что успешно испытала свой ракетный двигатель BE-4 на прошлой неделе, в то время как SpaceX также недавно запустила свою ракету Falcon Heavy, хотя это не совсем так, как они надеялись, поскольку одна из ее ракет упала обратно на Землю.
И SpaceX, и Blue Origin добились огромных успехов в космических путешествиях, а SpaceX вошла в историю несколько лет назад, когда стала одной из трех частных компаний, когда-либо запускавших космический корабль на орбиту и благополучно возвращавших его на Землю. На самом деле, ранее в этом году SpaceX запустила свою самую мощную ракету с планами отправить двух туристов вокруг Луны в следующем году; если все пойдет по плану, они будут лишь двумя из семи частных лиц, когда-либо покинувших орбиту Земли. (CNBC) Все три компании делают все возможное, чтобы сделать космические путешествия обычным явлением, поскольку и Blue Origin, и SpaceX говорят, что они сосредоточены на транспорте, а не на туризме. НАСА вполне может рассматривать отправку людей дальше, чем планировала любая из компаний. за.
Заключительные мысли
Двигатель Маска представляет собой огромный скачок в способности человечества пересекать космос и огромный шаг вперед для человечества. Эта технология может революционизировать нашу способность путешествовать между другими планетами, исследовать более глубокие части нашей Солнечной системы и даже покидать нашу галактику. В случае успеха Илон Маск войдет в историю не только как одна из самых популярных фигур Кремниевой долины, но и как гигант среди ученых и инженеров. Это определенно захватывающее время, чтобы жить!
Но что именно? Как это работает? Чтобы получить ответы на эти и другие вопросы, вот несколько важных вещей, которые нужно знать о двигателе Илона Маска: что это такое, как он работает и почему другим было так сложно достичь этого раньше. Технология сверхскоростных путешествий существует уже довольно давно, но всегда казалась несбыточной мечтой. Чтобы двигаться быстрее света — что ученые называют сверхсветовой скоростью — вам нужен способ значительно увеличить скорость объекта в пространстве.
Хотя физикам уже много лет известно, что двигаться со скоростью, превышающей скорость света, можно только с помощью червоточины или варп-двигателя, ни один из них никогда не был достигнут людьми. Даже несмотря на то, что лучшие умы из разных областей сосредоточились на проблеме, наши самые передовые технологии все еще не могли достичь таких скоростей. Мы знали, что нам нужно, но просто не могли понять, как заставить это работать. Но теперь у нас может быть способ добраться туда. Разветвления нового двигателя Маска могут быть огромными не только для исследования космоса, но и здесь, на Земле.
Илон Маск и НАСА только что объявили о своей новой ракете под названием Light Speed Engine, которая бросает вызов физике и может доставить нас на Марс за недели, а не за месяцы.
Сейчас они тестируют его на своем новом космическом корабле под названием «Межпланетная транспортная система». В следующей статье объясняется, что такое Speed Engine на самом деле, как он работает и почему он может изменить правила игры в космических путешествиях!
Миссия
Разработать собственный прорывной двигатель, который сократит затраты на запуск. Цель: 5 миллионов долларов. НАСА называет это прорывом, а Илон Маск называет это потрясающим. Почему? Потому что небольшая группа инженеров НАСА только что испытала то, что называют новым типом ракетного двигателя, который может работать намного эффективнее, чем что-либо, существующее в настоящее время на Земле. И если вы думаете, как можно превзойти что-то подобное? Ну… что, если я скажу вам, что есть планы сделать его еще лучше? Намного лучше.
По сути, НАСА только что провело успешные испытания двигателя нового типа, который обещает сделать космические путешествия более дешевыми и быстрыми. В настоящее время в большинстве коммерческих и военных ракет используется химическое топливо, которое должно быть предварительно приготовлено на Земле, а затем загружено в ракетные ускорители перед запуском. Это не только дорого и чрезвычайно сложно, но и ограничивает вес, который можно поднять с поверхности Земли. Новый экспериментальный двигатель? Он работает на альтернативном виде топлива: электричестве… таком, который вы включаете в розетку. Сначала это может показаться безумием, но если учесть, что 95% всего, что вы делаете в жизни, связано с использованием электричества в какой-то момент (от запуска пылесоса до включения выключателя света), это уже не кажется чем-то надуманным.
В сентябре Маск и группа ученых НАСА объявили о своем проекте революционной ракеты, которую они назвали «Раптор». Он может выдерживать более 500 000 фунтов тяги и работать на жидком метане, а не на традиционном керосине, а это означает, что он будет производить на 30 процентов меньше выбросов углекислого газа.
Но чтобы пробиться в космос, инженерам сначала нужно успешно продемонстрировать, что это работает здесь, на Земле. «Я надеюсь, что мы сможем совершать короткие полеты, своего рода полеты вверх и вниз, вероятно, где-то в первой половине следующего года», — сказал Mashable Стив Юрчик, заместитель администратора Управления космических технологий НАСА. интервью.
Но что они строят? По сути, это гигантская сверхтяжелая ракета-носитель и ракета-носитель, способная поднять 170 метрических тонн на низкую околоземную орбиту. Для сравнения: Falcon Heavy, новая тяжелая ракета SpaceX, способна поднимать 54 метрических тонны. Это означает, что один двигатель Raptor потенциально может заменить все три двигателя Merlin первой ступени, используемые сегодня на Falcon 9.ракета-носитель.
Raptor также отличается от большинства традиционных ракет тем, что работает на жидком метане, а не на керосине, который используется с 1950-х годов. Метан чище и его легче производить, чем традиционное ракетное топливо, но с ним чрезвычайно сложно обращаться. Количество энергии, необходимое для сжижения метана, означает, что обычные ракетные двигатели не могут использовать его в качестве топлива; они бы сгорели, потому что не могли выдержать такого высокого давления и тепла. Но SpaceX, кажется, готова выяснить, как использовать эту мощь с Raptor. Экспериментальный двигатель создает колоссальную тягу в 420 000 фунтов, используя метан в качестве топлива и жидкий кислород (LOX) в качестве окислителя, что превышает нынешнюю 9-ю тягу США.0003
ЭМ-двигатель создает тягу, отбрасывая микроволны туда-сюда внутри закрытой камеры. Электромагнитные поля, возникающие в результате этих возвратно-поступательных движений, также вызывают равную и противоположную реакцию, вызывая ускорение в одном направлении. Чтобы привести его в действие, вам нужно использовать солнечную энергию или какой-либо другой внешний источник энергии, который может быть другим космическим кораблем (например, спутником) или даже наземной станцией, принимающей радиоволны. Но до сих пор эксперименты с подобными системами не смогли создать достаточно силы, чтобы преодолеть сопротивление — замедляющую силу, создаваемую трением между молекулами воздуха, когда объект движется через них, — или внести какие-либо значимые изменения в траекторию.
И теперь исследователи, работающие над исследованием, финансируемым НАСА, обнаружили, что то, что казалось невозможным, на самом деле так и есть — по крайней мере, в некоторых случаях. Команда Eagleworks Laboratories завершила испытания электромагнитного привода (EM Drive) в условиях, аналогичных тем, которые вы можете испытать в глубоком космосе. И они утверждают, что эти испытания подтверждают отношение тяги к мощности 1 к 4, что больше, чем любой из их расчетов, предсказанных для такого устройства, и может открыть новые возможности для исследования дальнего космоса. Результаты еще не подтверждены другими учеными, поэтому мы не узнаем, можно ли их воспроизвести, пока независимые группы не получат в свои руки собственные ЭМ-приводы и не проведут собственные эксперименты, что должно произойти в 2017 году9. 0003
Откуда берется энергия?
ЭМ-привод — неоднозначное устройство. Это противоречит третьему закону Ньютона, который гласит, что все должно иметь равную и противоположную реакцию. Итак, если вы запустите что-то из ракетного корабля, что-то будет толкать его в другом направлении, даже если это будут просто молекулы воздуха, отскакивающие от этой штуки, когда она уходит. EM Drive этого не делает; он создает тягу только в одном направлении.
Как это работает?
Илон Маск делает научную фантастику на шаг ближе к реальности. Его компания SpaceX утверждает, что создала двигательную систему, которая бросает вызов физике, и успешно ее испытала. Двигательная установка ракеты использует электрически заряженный газ и может развивать скорость до 65 километров в секунду, или около 135 тысяч миль в час. Двигатель изготовлен из сверхлегких топливных баков из углеродного волокна с двигателями холодного газа. Он не использует топливо, то есть не выбрасывает побочные продукты в космос. Вместо этого, как объясняет Wired: двигатель создает тягу, ускоряя перегретую плазму с помощью магнитных полей, что также означает, что при сгорании не выбрасываются пары.
Двигатели такого типа известны как электрические двигатели, но они работают совсем иначе, чем те, что используются в ракетах SpaceX Falcon 9. Эти двигатели создают тягу, толкая газ под давлением, тогда как электрические производят заряженную плазму, испускающую ионы, толкающие аппарат вперед. Сообщается, что электрический двигатель, разработанный SpaceX, более мощный, чем обычные ионные двигатели с сеткой, и может обеспечивать пилотируемые миссии на Марс и за его пределы. Это также может сократить время в пути для космического груза, потому что для этого требуется меньше топлива, которое может быть дорогим для запуска на орбиту. Технология все еще проходит испытания, и требуется дальнейшая разработка, прежде чем она будет готова к космическому полету. Он был отправлен на экспертную оценку, и эксперты НАСА считают, что у него есть потенциал — по крайней мере, на бумаге.
Можем ли мы путешествовать в космосе на таких высоких скоростях?
Некоторые говорят, что невозможно путешествовать на высоких скоростях в космосе, но это не помешало Илону Маску заявить, что он может это сделать. Его идея состоит в том, чтобы создать двигатель со скоростью света, который доставит нас на Марс всего за 70 дней. Такой двигатель бросает вызов физике и означает движение со скоростью более 186 000 миль в секунду, но почему он решил это сделать? Почему НАСА выбрало его для финансирования своей идеи? И если Илон сможет осуществить то, что, как он утверждает, возможно, чего мы сможем добиться в космосе? Чтобы ответить на эти вопросы, давайте рассмотрим, как работают двигатели со скоростью света.
Есть несколько способов путешествовать со скоростью света, но сначала нам нужно понять, как работает свет. Когда он путешествует в пространстве, каждый атом на его пути взаимодействует с ним. Это замедляет его и даже полностью останавливает, если вокруг нет материи, через которую можно было бы пройти. Из-за этих взаимодействий свет имеет максимальную скорость 186 000 миль в секунду — это означает, что это настолько быстро, насколько он может проходить через пустое пространство. Поскольку ничто не может двигаться быстрее света, не нарушая законов физики, если мы хотим догнать далекую звезду в течение нашей жизни, мы должны найти другой способ добраться туда, кроме прямого пути к ней.
Как далеко мы от скорости света?
В настоящее время мы измеряем скорость расстоянием во времени. Чтобы двигаться со скоростью света, или 186 000 миль в секунду, вам нужно будет разогнаться до этой скорости, пока ваша скорость не станет 186 000 МП, а затем удерживать ее на этом уровне бесконечное количество времени. Эта скорость обозначается буквой с и была определена Альбертом Эйнштейном в его специальной теории относительности. Мы еще не достигли того, что большинство считает скоростью света, хотя многие эксперименты и теории предполагают, что однажды мы сможем приблизиться к ней или даже превзойти ее в течение нашей жизни.
До недавнего времени считалось общепризнанным, что при современном уровне развития технологий ничто не может даже начать движение со скоростью, близкой к скорости света, которую мы считаем. По некоторым оценкам, мы находимся в тысячах или даже десятках тысяч лет от того, чтобы когда-либо достичь его. При этом мы часто удивляемся тому, на что способна наука и техника, и теперь ученым удалось создать двигатель, способный развивать скорость всего лишь в 10% от скорости света, бросив вызов этим ранее существовавшим предположениям о том, что возможно для наших технологических возможностей. в сегодняшний день и век. Изобретение двигателя, способного развивать такие высокие скорости, позволило бы нам путешествовать в космосе гораздо эффективнее, чем раньше.
Конкуренты
Хотя для совершенствования потребуется некоторое время, если НАСА добьется своего, в течение десятилетия мы сможем увидеть гораздо более быстрые космические путешествия благодаря их революционному двигателю Light Speed. Хотя в настоящее время нет ни слова о том, с кем они будут конкурировать. (НАСА) Двумя крупнейшими конкурентами в сфере коммерческих космических путешествий являются SpaceX и Blue Origin; Обе эти компании сосредоточены на выходе на орбиту и за ее пределами, используя новые технологии, разработанные основателем Илоном Маском (SpaceX) и соучредителем Amazon Джеффом Безосом (Blue Origin). До сих пор все три компании добились разного уровня успеха; Blue Origin только что успешно испытала свой ракетный двигатель BE-4 на прошлой неделе, в то время как SpaceX также недавно запустила свою ракету Falcon Heavy, хотя это не совсем так, как они надеялись, поскольку одна из ее ракет упала обратно на Землю.
И SpaceX, и Blue Origin добились огромных успехов в космических путешествиях, а SpaceX вошла в историю несколько лет назад, когда стала одной из трех частных компаний, когда-либо запускавших космический корабль на орбиту и благополучно возвращавших его на Землю. На самом деле, ранее в этом году SpaceX запустила свою самую мощную ракету с планами отправить двух туристов вокруг Луны в следующем году; если все пойдет по плану, они будут лишь двумя из семи частных лиц, когда-либо покинувших орбиту Земли. (CNBC) Все три компании делают все возможное, чтобы сделать космические путешествия обычным явлением, поскольку и Blue Origin, и SpaceX говорят, что они сосредоточены на транспорте, а не на туризме. НАСА вполне может рассматривать отправку людей дальше, чем планировала любая из компаний. за.
Заключительные мысли
Двигатель Маска представляет собой огромный скачок в способности человечества пересекать космос и огромный шаг вперед для человечества. Эта технология может революционизировать нашу способность путешествовать между другими планетами, исследовать более глубокие части нашей Солнечной системы и даже покидать нашу галактику. В случае успеха Илон Маск войдет в историю не только как одна из самых популярных фигур Кремниевой долины, но и как гигант среди ученых и инженеров. Это определенно захватывающее время, чтобы жить!
Но что именно? Как это работает? Чтобы получить ответы на эти и другие вопросы, вот несколько важных вещей, которые нужно знать о двигателе Илона Маска: что это такое, как он работает и почему другим было так сложно достичь этого раньше. Технология сверхскоростных путешествий существует уже довольно давно, но всегда казалась несбыточной мечтой. Чтобы двигаться быстрее света — что ученые называют сверхсветовой скоростью — вам нужен способ значительно увеличить скорость объекта в пространстве.
Хотя физикам уже много лет известно, что двигаться со скоростью, превышающей скорость света, можно только с помощью червоточины или варп-двигателя, ни один из них никогда не был достигнут людьми. Даже несмотря на то, что лучшие умы из разных областей сосредоточились на проблеме, наши самые передовые технологии все еще не могли достичь таких скоростей. Мы знали, что нам нужно, но просто не могли понять, как заставить это работать. Но теперь у нас может быть способ добраться туда. Разветвления нового двигателя Маска могут быть огромными не только для исследования космоса, но и здесь, на Земле. 9(272) слово?
Люди жужжат о «невозможном» ракетном двигателе, похожем на воздушный бластер, который можно купить в Диснейуорлде, и каким-то образом создает тягу без топлива, чтобы толкать его вперед, с незапамятных времен. Так называемый электромагнитный или электромагнитный привод ежегодно попадает в заголовки, но в этом году все по-другому: американская команда, работающая над приводом, опубликовала рецензируемую статью, демонстрирующую, что их прототип работает, а китайская команда утверждает, что они протестировали свой собственный функционал. модель. Но физики до сих пор не уверены в результатах этих неуклюжих тестов с медным конусом, не говоря уже об их способности привести к Star Trek — варп-двигатель, как предположили СМИ.
Довольно простой эксперимент американской команды состоял в следующем: они прикрепили двигатель к утяжеленной металлической балке, прикрепленной к вращающейся оси, вроде как привязав ее к флюгеру. Основная оболочка электромагнитного привода подключается к электронике, включая радиочастотный усилитель, настроенный на определенную частоту, заставляя частицы света, называемые фотонами, отражаться внутри. Вся установка находится в вакууме, а оптический датчик указывает прямо на привод, чтобы увидеть, сдвинулась эта чертова штука или нет. Если маятник на оптическом датчике движется вперед определенным образом, когда ученые нажимают на переключатель, они измерили тягу. Эксперимент был хорошо проведен, говорит Рэй Седвик, профессор аэрокосмической техники Университета Мэриленда. «Они очень тщательно настраивали [это] и сводили к минимуму ошибки», — сказал он Gizmodo.
«В газете не сказано, что это реальная, определенная вещь».
Результаты странные, потому что движение вперед требует некоторой силы, действующей в противоположном направлении на некоторую поверхность, согласно третьему закону движения Ньютона. Когда вы плывете, вы оказываете обратное воздействие на воду, толкая свое тело вперед. Птицы делают то же самое с воздухом, и когда вы идете, вы отталкиваетесь ногами назад. Ракеты выбрасывают топливо из своей выхлопной системы, а привод ЭМ… букисов.
Опасения возникают, когда чей-то эксперимент нарушает фундаментальный закон физики. Седвик лично чувствовал бы себя намного лучше, если бы у команды НАСА «была возможность повторить тест в более крупной вакуумной установке, где [ЭМ-привод] не находился так близко к стенке вакуумной камеры». Он думал, что неучтенные взаимодействия между двигателем и экспериментальной установкой могли способствовать странному поступательному поведению.
Я также говорил с Эриком Дэвисом, старшим физиком из Института перспективных исследований в Остине, по рекомендации Седвика — Дэвис и Седвик оба входят в Технический комитет по ядерным и будущим полетам Американского института аэронавтики и астронавтики. Дэвис также указал мне на Джорджа Хэтэуэя, независимого исследователя новых силовых энергетических систем из Торонто, Канада. У обоих были опасения.
«Наблюдения, которые они сделали, не оправдывали заявленных величин аномальной тяги, которые они опубликовали», — сказал Хэтэуэй. Он чувствовал, что команда НАСА основывала свои теории на предположении о том, как должно выглядеть измерение тяги на их графиках, и что то, что они наблюдали, на самом деле могло быть не тягой, а вместо этого добавленной тепловой энергией, изменяющей центр масс конуса.
Дэвис согласился с оценкой Хэтэуэя, и у него были еще большие проблемы с спекулятивным заключением газеты. Большинство научных статей заканчиваются дискуссионным разделом, объясняющим результаты и их происхождение. Физики НАСА объяснили тягу какой-то довольно дурацкой наукой — в основном, используя менее популярную интерпретацию квантовой механики, двигатель мог двигаться вперед в самом космическом вакууме. Дэвис считал, что исследователи представили искаженную физику и не включили важные уравнения, которые потребуются для такой теории. «Это сплошная ерунда», — сказал он. Гарольд Уайт, главный автор статьи, не ответил на мою просьбу о комментарии.
Седвик был менее резок в обсуждении. «Тот факт, что заявления появляются в разделе обсуждения, не следует рассматривать с таким же авторитетным взглядом, как и предыдущие материалы», — сказал он. Однако он был более осторожен в отношении применимости такого двигателя. Электромагнитный двигатель производит около двух процентов тяги, как самые мощные из доступных двигателей на эффекте Холла, которые вращаются вокруг спутников. Небольшая тяга, обеспечиваемая электромагнитным двигателем, будет полезна только для дальних космических полетов, которые в противном случае потребовали бы огромного количества топлива. Электромагнитному двигателю потребуется только источник энергии, такой как небольшой ядерный реактор или солнечная панель.
Седвик не хотел строить догадок, но расстояние, на котором масса топлива становится настолько большой, что намного более слабый двигатель становится привлекательной альтернативой, определенно будет дальше Марса, расстояния, до которого все равно потребуется много времени. ЭМ-двигатель будет двигаться довольно медленно и, конечно же, не будет сверхсветовым варп-двигателем, как другая теоретическая система, о которой много пишут в блогах, — двигатель Альбусьерре.
Что касается теста китайской команды, то Китайская академия космических технологий недавно объявила о своих положительных результатах на пресс-конференции, похожей на игровую площадку: «Да? ну, мы построили наш ЭМ-двигатель, кажется, целую вечность назад», — насмехается над командой НАСА. По данным IBTimes, электромагнитный двигатель китайской команды сейчас проходит испытания в условиях невесомости на борту космической станции Tiangong-2. Тем не менее, команда, стоящая за этим, не опубликовала тестовые данные для подтверждения своих утверждений, как это сделало НАСА. Дэвис только что услышал об этом, когда я рассказал ему.
В конце концов, больше всего Седвика беспокоила популярная пресса, окружавшая эту газету. «Люди восприняли тот факт, что этот рецензируемый документ вышел, как говорящий, что эта технология действительна, правдива и реальна. Это не то, что написано в газете. В документе говорится: «Эй, мы провели несколько экспериментов и сделали все возможное, чтобы снизить неопределенность, и у нас все еще есть эта аномальная тяга, которую нельзя объяснить в классической физике», — сказал он. «В газете не говорится, что это реальная, определенная вещь».
Ученые утверждают, что создали искривленного космического робота, бросающего вызов физике • The Register
Группа ученых из Технологического института Джорджии заявляет, что они построили робота, который может двигаться без каких-либо препятствий – открытие, которое, похоже, нарушает закон сохранения импульс.
Исследователи смогли создать импульс без поверхности, от которой можно было бы оттолкнуться, создав робота, изолированного от внешних воздействий и ограниченного искривленным пространством. На видео можно увидеть, как машина перемещает пару двигателей, прикрепленных к участку изогнутого пути, медленно двигаясь без какой-либо внешней силы.
YouTube видео
«Наше исследование показывает, что можно приобрести некоторую скорость и, следовательно, двигаться вперед, не приобретая никакого импульса», — сказал старший автор и доцент кафедры физики Технологического института Джорджии Зеб Роклин The Register . Это была командная работа, подчеркнул он, отметив работу первого автора Шенгкай Ли.
«Тем не менее, это возможно только в искривленном пространстве-времени. Мы придали кривизну, прикрепив нашего робота к сфере. »
Искривленное пространство является фундаментальной частью современной физики и имеет важное значение для понимания общей теории относительности. Для людей, которые движутся в трех относительно плоских измерениях, третий закон Ньютона диктует, что каждая сила имеет равную и противоположную силу. Вот как ракеты получают свою тягу, как мы можем прыгать и как машины движутся по дороге.
В искривленном пространстве силы различаются; В своей работе команда заявила, что объекты в искривленном пространстве теоретически должны иметь возможность двигаться без сил трения или гравитации.
Чтобы свести к минимуму влияние физики плоского пространства на робота, команда установила его на вал, поддерживаемый воздушными подшипниками и втулками. Вал также был выровнен с учетом земного притяжения, чтобы устранить остаточную силу.
Робот действительно столкнулся с небольшими силами трения и гравитации, которые смешались с искривлением его гусеницы, «вызвав странную динамику со свойствами, которые ни один из них не мог бы вызвать сам по себе», — сказали в Технологическом институте Джорджии. По данным учреждения, силы, действовавшие на робота во время испытаний, были в основном связаны с его изогнутой средой.
Что вы делаете с роботом с искривленным пространством?
Просмотр видео робота в действии может немного разочаровывать, но, даже перемещаясь на доли дюйма, он все равно делает что-то важное, утверждают исследователи.
Например, Роклин сказал, что исследования, проведенные его командой, связаны с изучением «невозможных двигателей», таких как экспериментальный EmDrive.
Впервые предложенный в 2006 году, EmDrive использует микроволны в вакуумной камере для теоретического создания тяги за счет отскока от поверхности. Испытания, проведенные в Техническом университете Дрездена, показали, что тяга, о которой сообщалось в первоначальных экспериментах EmDrive, была вызвана взаимодействием испытательного устройства с гравитационным полем Земли и не указывала на то, что устройство действительно будет работать.
Роклин сказал The Register , что EmDrive «серьезно сломает физику», если он будет работать, поскольку у него не будет возможности набрать скорость, что преодолевает его робот с искривленным пространством.
Искривленное пространство теоретически может привести EmDrive в движение, сказал Роклин, но в слишком малой степени, чтобы ее можно было обнаружить экспериментально. «Чтобы увидеть движение с помощью этого эффекта, вам понадобится гораздо большая кривизна, например, та, что присутствует в непосредственной близости от черной дыры», — сказал нам Роклин.
Вы не можете нарушить законы физики, кэп… Учёные говорят о «невозможной» чёрной дыре чушь, показания страха были испорчены
Вы хотели летающие машины и миры-колонии. Вместо этого мебельные роботы IKEA
с искусственным интеллектом
Думаете, ваш телефон шпионит за вами? Держите мое пиво, говорит базовая физика
Смотрите дальше: самая маленькая в мире самоскладывающаяся птица-оригами напоминает нам, что когда-то нам обещали наноботов
Чтобы объяснить сходство, исследователи указали на системы GPS, которые полагаются на небольшие сдвиги частоты, вызванные гравитацией, чтобы сообщить спутникам о местоположении. «Хотя эффекты невелики, поскольку робототехника становится все более точной, понимание этого эффекта, вызванного искривлением, может иметь практическое значение», — сказали в Технологическом институте Джорджии.
Шаркающий робот Роклина может и не двигаться далеко, но искривленная часть «пространства-времени», на которой он работает, не такая уж искривленная. Как и при взгляде на горизонт океана, довольно сложно увидеть кривизну Земли, если смотреть с близкого расстояния.
Примените эти принципы к черным дырам, где пространство теоретически искривлено больше, чем где-либо еще в известном космосе, и система может стать практической.
«В конечном счете, принципы использования кривизны пространства для передвижения могут позволить космическим кораблям перемещаться по сильно искривленному пространству вокруг черной дыры», — заявили в Технологическом институте Джорджии. Поскольку ближайшая предполагаемая черная дыра находится на расстоянии более 3000 световых лет от Земли, пройдет некоторое время, прежде чем мы сможем это проверить. ®
Получите наш Технические ресурсы
Изогнутый космический робот бросает вызов известным законам физики
Робот, разработанный в Технологическом институте Джорджии (Georgia Tech), совершил немыслимое и нарушил непоколебимый закон движения, предполагая, что новые законы должны быть определен. Такие новые принципы могут найти применение в новых формах передвижения без топлива.
Все мы видели веселый фарс, в котором невольные персонажи наступают на банановую кожуру, комично приземляясь на крупу. Может показаться, что это не так, но шутка основана на том факте, что человеческое передвижение, как и любое передвижение, основано на третьем законе движения Ньютона.
Третий закон Ньютона гласит, что на каждое действие есть равное и противоположное противодействие. Итак, когда человек делает шаг, мы отталкиваемся от Земли, а Земля отталкивает нас, толкая вперед. Но это работает только благодаря трению. Без трения (или с минимальным трением, например, когда на земле лежит склизкая банановая кожура) нет толчка — мы просто скользим прямо по земле и не можем двигаться вперед, бесцеремонно падая обратно на Землю.
То же самое верно для любого передвижения. Ракеты, например, выбрасывают огромное количество вещества на высокой скорости, чтобы оттолкнуться в противоположном направлении. Животные в море и воздухе отталкиваются от воды и атмосферы соответственно. Всегда есть толчок к движению.
Но робот из Технологического института Джорджии избежал этой потребности в толчке для изменения импульса. Это достигается за счет использования искривленного пространства.
Видите ли, обычно мы думаем о пространстве в терминах так называемых декартовых координат — x , y — и z — осях трехмерного координатного пространства, которые мы все использовали в старшей школе. Все эти оси выходят из «исходной точки» под прямым углом друг к другу и продолжаются до бесконечности 9.0158 по прямой.
Но пространство можно представить и изогнутым, а не просто скучным и плоским.
Результаты исследования Технологического института Джорджии опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). Команда утверждает, что их результаты бросают вызов требованию ньютоновской динамики, «что неподвижный объект не может двигаться, не обмениваясь импульсом с окружающей средой».
Ограниченный сферической поверхностью в высоко изолированной системе, этот робот испытывал преобладающие эффекты не от окружающей среды, а от кривизны самого пространства.
Получайте новости о научных новостях прямо на свой почтовый ящик.
Робот, как показано на видео ниже, вращается и покачивается, меняя форму при этом. Но одни только эти эффекты в нормальном плоском пространстве не заставят его двигаться в каком-либо определенном направлении.
«Мы позволили нашему изменяющему форму объекту двигаться в простейшем искривленном пространстве, сфере, чтобы систематически изучать движение в искривленном пространстве», — говорит ведущий исследователь Зеб Роклин, доцент физического факультета Технологического института Джорджии. «Мы узнали, что предсказанный эффект, который был настолько нелогичным, что некоторые физики отвергли его, действительно имел место: по мере того как робот менял свою форму, он двигался вперед вокруг сферы так, что это нельзя было объяснить взаимодействием с окружающей средой».
Чтобы добиться преобладания эффектов, вызванных искривлением пространства робота, физикам пришлось максимально изолировать систему от внешних сил. Только тогда команда могла обеспечить минимальное взаимодействие или обмен импульсами с окружающей средой.
Изогнутое пространство было создано путем размещения набора двигателей на изогнутых дорожках. Затем гусеницы были прикреплены к вращающемуся валу, чтобы создать сферическое пространство.
Трение было уменьшено с помощью воздушных подшипников и втулок – низкотемпературных и малозагрязняющих альтернатив шарикоподшипникам. Гравитация была уменьшена за счет выравнивания вращающегося вала с гравитацией Земли.
Робот ощущал лишь незначительные силы из-за трения и гравитации, но было замечено, что эти два эффекта сочетаются с искривлением самого пространства, создавая странную динамику со свойствами, которые не могли быть созданы ни трением, ни гравитацией сами по себе . Таким образом, команда продемонстрировала не только то, как можно реализовать искривленное пространство, но и то, как оно коренным образом бросает вызов базовым концепциям, приписываемым законам плоского пространства.
Роклин надеется, что используемые методы позволят проводить дальнейшие экспериментальные исследования искривленного пространства.
Хотя наблюдаемые эффекты из-за искривления пространства невелики, исследователи полагают, что все более точная робототехника увидит, что эти эффекты, вызванные искривлением, найдут практическое применение. Подобно тому, как незначительные изменения частоты света из-за гравитации стали решающими для GPS-навигации, команда ожидает, что их результаты и будущие открытия в области динамики искривленного пространства будут применимы в инженерии.
Принципы использования кривизны пространства для передвижения могут в конечном счете оказаться полезными при кругосветном путешествии по сильно искривленному пространству вокруг черных дыр. «Это исследование также связано с исследованием «Невозможный двигатель», — говорит Роклин. «Его создатель утверждал, что он может двигаться вперед без какого-либо топлива. Этот двигатель действительно был невозможен, но поскольку пространство-время очень слабо искривлено, устройство действительно могло двигаться вперед без каких-либо внешних сил или выброса топлива — новое открытие».
НАСА одобряет «невозможную» конструкцию космического двигателя, который явно нарушает законы физики и может произвести революцию в космических путешествиях | The Independent
В тихом заявлении, которое вызвало шок в научном мире, НАСА осторожно одобрило новый тип «невозможного» двигателя, который может произвести революцию в космических путешествиях.
В статье, опубликованной экспериментальной лабораторией Eagleworks Laboratories агентства, инженеры НАСА подтвердили, что они создали крошечную тягу от двигателя без топлива — очевидное нарушение закона сохранения импульса; закон физики, который гласит, что каждое действие должно иметь равное и противоположное противодействие.
Традиционные космические корабли несут с собой огромное количество топлива на орбиту, чтобы двигаться, используя тягу, создаваемую этим топливом, чтобы двигаться в невесомости, как пловец в бассейне, отталкивающийся от стены. Этот метод прекрасно работает, но он затратен — как с точки зрения получения топлива, так и с точки зрения запуска всего этого лишнего веса в космос.
Запуск космического корабля «Атлантис» — коричневый бак полностью заполнен топливом.
Инженеры НАСА протестировали двигатель, известный как «Cannae Drive», машину, которая вместо этого использует электричество для генерации микроволн, направляя их внутри специально разработанного контейнера, который теоретически создает разницу в радиационном давлении и, таким образом, приводит к направленной тяге.
В обычном двигателе ракета движется вперед, а топливо отбрасывается назад — импульс ракеты (мера ее массы и скорости вместе взятых) «сохраняется», потому что он перемещается от ракеты к топливу. Однако с Cannae Drive нет топлива — микроволны не выбрасываются из двигателя (как ионы со слабыми, но надежными ионными двигателями), они просто перемещаются примерно на внутри контейнер.
Однако все это может быть уже не теоретическим. Ученые НАСА протестировали версию двигателя, разработанную американским ученым Гвидо Феттой, и обнаружили, что безтопливный двигатель способен создавать тягу в диапазоне от 30 до 50 микроньютонов — крошечная величина (от 0,00003 до 0,00005 процента силы нажатия на iPhone). вниз, когда его держат в руке), но все же гораздо больше, чем ничего.
(Фетта сказал, что это название относится к битве при Каннах, когда небольшая карфагенская армия во главе с Ганнибалом невероятно разгромила гораздо более крупную римскую армию — хотя многие предполагают, что он также имеет в виду инженера Скотти в Серия «Звездный путь » и его повторяющиеся жалобные протесты о том, что он «не может изменить законы физики». действующие механизмы и вместо этого сообщают только о целостности процедур тестирования и их результатах. Тем не менее, они позволили себе короткое предположение:
«Результаты испытаний показывают, что конструкция РЧ-двигателя с резонансной полостью, которая уникальна как электрическая двигательная установка, создает силу, равную не связан с каким-либо классическим электромагнитным явлением и, следовательно, потенциально демонстрирует взаимодействие с виртуальной плазмой квантового вакуума». (выделение добавлено).
Модель EmDrive — форма двигателя (включая многочисленные внутренние колодцы и каналы) предназначена для создания направленной тяги от микроволн.
Этот «квантовый вакуум» — это то, что микроволновые приводы теоретически могли бы «оттолкнуть» от — по сути, это измерение Вселенной, представляющее физически самое низкое энергетическое состояние; «базовый слой» реальности, который иногда предполагают физики, может быть источником не менее загадочной «темной энергии».
Если все это звучит как из области фантастики, то так оно и есть — пока. Несмотря на многочисленные эксперименты, подтверждающие, что эти «невозможные» двигатели работают, остается еще много места для ошибок (см., например, эксперименты ЦЕРН 2011 года, в ходе которых по ошибке наблюдались нейтрино со скоростью, превышающей скорость света), и воссоздание физического вакуума, необходимого для испытаний, может пойти не так. бесчисленными способами.
Тем не менее, если дальнейшие эксперименты продолжат подтверждать реальность этих микроволновых двигателей, это может открыть новую эру космических путешествий. Участие НАСА не является гарантией успеха, но предполагает, что ученые серьезно относятся к возможности «невозможных» двигателей. Возможно, мы тоже должны.
Регистрация — это бесплатный и простой способ поддержать нашу по-настоящему независимую журналистику. действительный адрес электронной почты
Пожалуйста, введите действительный адрес электронной почты
Пароль
Должно быть не менее 6 символов, включая буквы верхнего и нижнего регистра и цифру
Должно быть не менее 6 символов, включая символы верхнего и нижнего регистра и цифру
Должно быть не менее 6 символов, включая символы верхнего и нижнего регистра и цифру
Имя
Пожалуйста, введите ваше имя
Специальные символы не допускаются
Пожалуйста, введите имя от 1 до 40 символов
Фамилия
Пожалуйста, введите вашу фамилию
Специальные символы не допускаются
Пожалуйста, введите имя от 1 до 40 символов
Выберите год рождения3004200320022001200019991998199719961995199419931992199119
I would like to be emailed about offers, events and updates from The Independent. 9verifyErrors}} {{message}} {{/verifyErrors}}
Нажимая «Создать мою учетную запись», вы подтверждаете, что ваши данные были введены правильно, вы прочитали и согласны с нашими Условиями использования, Политикой использования файлов cookie и Уведомлением о конфиденциальности.
Этот сайт защищен reCAPTCHA, к нему применяются Политика конфиденциальности Google и Условия использования.
Уже есть учетная запись? войти
Нажимая «Зарегистрироваться», вы подтверждаете, что ваши данные были введены правильно, а также вы прочитали и согласны с нашими Условиями использования, Политикой использования файлов cookie и Уведомлением о конфиденциальности.
Этот сайт защищен reCAPTCHA, к нему применяются Политика конфиденциальности Google и Условия использования.
Регистрация — это бесплатный и простой способ поддержать нашу по-настоящему независимую журналистику. действительный адрес электронной почты
Пожалуйста, введите действительный адрес электронной почты
Пароль
Должно быть не менее 6 символов, включая символы верхнего и нижнего регистра и цифру
Должно быть не менее 6 символов, включая буквы верхнего и нижнего регистра и цифру
Должно быть не менее 6 символов, включая буквы верхнего и нижнего регистра и цифру
Имя
Пожалуйста, введите ваше имя
Специальные символы не допускаются
Пожалуйста, введите имя от 1 до 40 символов
Фамилия
Пожалуйста, введите вашу фамилию
Специальные символы не разрешены
Пожалуйста, введите имя от 1 до 40 символов
Select your year of birth3004200320022001200019991998199719961995199419931992199119
You must be over 18 years old to register 9verifyErrors}} {{message}} {{/verifyErrors}}
Нажимая «Создать мою учетную запись», вы подтверждаете, что ваши данные были введены правильно, вы прочитали и согласны с нашими Условиями использования, Политикой использования файлов cookie и Уведомлением о конфиденциальности.
Этот сайт защищен reCAPTCHA, к нему применяются Политика конфиденциальности Google и Условия использования.
Уже есть учетная запись? войти
Нажимая «Зарегистрироваться», вы подтверждаете, что ваши данные были введены правильно, а также вы прочитали и согласны с нашими Условиями использования, Политикой использования файлов cookie и Уведомлением о конфиденциальности.
Этот сайт защищен reCAPTCHA, к нему применяются Политика конфиденциальности Google и Условия использования.
Популярные видео
{{/link}}
Элон Маск и НАСА разработали двигатель со скоростью, близкой к скорости света, которая нарушает законы физики видеть и учиться в космосе, но исследование сталкивается с серьезной проблемой, например, ближайшая звезда была приближена, 40208 миллиардов километров от нас, даже Марс, известный как
Илон Маск хочет колонизировать , для этого потребуется не менее пяти месяцев космоса.
путешествия, и это если вы воспользуетесь лучшим временем, чтобы покинуть Землю, хотя большие расстояния больше не будут проблемой с новыми инновациями, которые Илон Маск и НАСА только что представили новый двигатель Speed Lite, что такое двигатель Speed Lite Присоединяйтесь к нам пока мы исследуем новый двигатель Speed lite, который бросает вызов физике, раскрытой Илоном Маском и НАСА .
Некоторые считают, что Илон Маск отсекает больше, чем его дерзкий план по постоянному расселению людей на Марсе. Легко понять, почему скептики занимают такую позицию, что исследование космоса было прерогативой правительств. Потому что это связано со сложностями и огромными расходами, хотя для одного такого провидца, как Илон Маск, нет ничего невозможного. Он готов собрать все необходимое для своего предприятия.
Наиболее важным компонентом является транспортное средство. Илон Маск должен решить, что мы будем перевозить не только грузы, но и людей с этой планеты в красный цвет. Планеты, которые не были бы проблемой, если бы расстояние между двумя планетами не было постоянным для огромного расстояния, разделяющего Землю и Марс, но минимальное расстояние для отсчета составляет около 34 миллионов миль. Новый космический телескоп Джеймса Уэбба находится на орбите.
Илон Маск планирует использовать Starship, мощный космический корабль, который разрабатывает его компания, и SpaceX , в разработке. Испытание будет намного быстрее, чем звездолет jwst, но пассажиры все еще ожидают не менее пяти месяцев путешествия, по крайней мере, пять месяцев, которые человек проведет в космосе, — это достаточно времени для здоровья колонии по целому ряду причин.
H имеет важное значение, и радиация, которой много в глубоком космосе, может разрушить ваше здоровье. Это также может сделать путешественников импотентами, что не идеально для самоподдерживающегося сообщества, которое хочет обосноваться на планете помимо радиации, колонистов. Приходится переносить последствия пребывания в условиях низкой гравитации в течение такого длительного времени, что оказывает значительное влияние на мышцы тела.
Но самое главное, пять месяцев или больше — это много времени, чтобы провести его посередине, потому что все, что угодно, кроме самого тщательно составленного плана, может пойти не так. Он планирует перевезти более миллиона человек за короткий промежуток времени, чтобы сделать еще миллион человек, прежде чем первые исследователи ступят на Марс.
Все эти причины лежат в основе нового сообщества, и Илон Маск все еще ищет более быстрые средства передвижения, даже несмотря на то, что он строит самую мощную ракету в истории. Илон Маск ищет гораздо более быстрое транспортное средство для поддержки своих марсианских амбиций. У НАСА может быть решение, которое космическое агентство несколько раз сотрудничало с Илоном Маском.
Например, компания Маска запускает груз и экипаж Ванессы на Международную космическую станцию. НАСА также инвестирует в Starship, потому что оно будет использовать его в качестве посадочного модуля, когда его астронавты вернутся на Луну для этой цели. НАСА заплатит SpaceX около трех миллиардов долларов, поэтому неудивительно, что Маск и НАСА совместно работают над решением.
использование скоростного двигателя сделает космические путешествия очень быстрыми, однако, в дополнение к тому, что новый скоростной двигатель не будет использовать ни капли топлива, звучит фантастически, подождите, пока вы не услышите все это. Эти предложения без топлива на самом деле не были чем-то новым в поздно 1970-е годы. Роберт Кук, американский изобретатель, запатентовал двигатель, который якобы преобразует центробежную силу в энергию.
Затем в начале 2000-х британский изобретатель Роджер Шауэр предложил линейное движение, двигатель М, который, как он утверждал, может преобразовывать захваченные микроволны в тягу, хотя ни одна из концепций не была успешно продемонстрирована, поскольку обе широко используются. Обычно это считается невозможным, потому что сохранение импульса является основным физическим законом из-за его нарушения.
Но новый двигатель Speedlite, известный как винтовой двигатель, очень быстр, он может развивать поразительную скорость в 300 миллионов метров в секунду, как быстро он летит на Луну, а это 240 000 миль. Илон всего за 1,3 секунды Колонисты Маска достигнут Марса через 12,5 минут. Если вы отправитесь на Нептун, который находится на расстоянии 2,7 миллиарда миль, вы приземлитесь примерно через четыре часа.
Помните, что Проксима Центавра, упомянутая в начале этого, вместо тысяч лет, винтовой двигатель доставит вас туда на четыре года, что все еще много времени для путешествия, но гораздо более практично с доктором Бернсом, спиральным двигателем. скорость Работа над Марсом НАСА Центр космических полетов Холла в Алабаме обнародовал эту идею в головокружительной статье, размещенной на веб-сайте НАСА.
Они писали, что этот космический двигатель может использоваться для удержания спутниковой станции на плаву в течение длительного периода времени без дозаправки, он также может продвигать космический корабль на межзвездные расстояния, чтобы приблизиться к скорости. Сумасшедшая идея доктора Бернса о свете революционна, потому что она полностью отказывается от ракетного топлива и помогает решить извечную проблему космических путешествий.
Современные ракеты, такие как ракеты NASA и SpaceX, должны запасаться многими видами топлива, такими как жидкий водород, чтобы добраться до Марса, и тем больше проблем, чем больше топлива вы загружаете на свой корабль, тем более тяжелые современные топливные баки могут взять на себя межзвездные полеты. но спиральный двигатель обходит это с помощью высокотехнологичных ускорителей частиц.
Как было обнаружено в Большом адронном коллайдере в Европе, мелкие частицы выбрасываются на высокой скорости с помощью электромагнитов, вращающихся вокруг двигателя, и снова запускаются. Более простое объяснение состоит в том, что двигатель в его статье доктора Бернса работает, используя преимущество изменения массы при скорость света.
Чтобы разбить его, предлагается концепция, описывающая кольцо внутри коробки, соединенное с каждым концом пружиной. Когда вы пружините кольцо, коробка в одном направлении подчиняется законам движения Ньютона в другом направлении, которые гласят, что каждое действие должно иметь равное значение.
Таким образом, он отскочит назад, и направление отдачи коробки также изменится, хотя, если коробка и кольцо движутся со скоростью света, теория относительности Альберта Эйнштейна заставляет все работать немного по-другому, как и кольцевая коробка. Он будет увеличиваться в массе, а это значит, что когда он достигнет, он ударит сильнее.
Конец коробки приводит к поступательному движению, согласно доктору Бернсу, конструкция может ускорить скорость света до 99, не нарушая теории относительности Эйнштейна, хотя план Б нарушает законы физики, чтобы достичь закона движения Ньютона. Но пока мы не доберемся до места назначения вовремя.
Тогда важно то, что он должен быть 650 футов в длину и 40 футов в ширину, чтобы работать, учитывая, что ему нужно будет генерировать 165 мегаватт энергии, чтобы создать один ньютон тяги, которая была бы электростанцией. Что создает силу, необходимую для ускорения массы в один килограмм в секунду, если учесть, что для такого небольшого выхода требуется много входных данных.
Так что подумайте еще раз, потому что двигатель работает в космосе, где вакуум делает трение несуществующим разумом. Прежде чем прыгнуть на винтовой двигатель, вам нужно кое-что узнать о скорости света. Конечно, свет принадлежит вам. Будет изо всех сил пытаться не отставать от этого, что странным образом искажает ваше зрение, так как все позади вас кажется черным, и кажется, что время остановилось сразу.
Самые мощные двигатели в мире: описание, характеристика, марки
Можно долго спорить о том, какое двигатель самый мощный в мире. Поэтому существует разделение на легковые и не легковые моторы. Самый мощный двигатель в мире — Wartsila-Sulzer RTA96-C, который устанавливается на корабли. Среди легковых автомобилей есть первая десятка, которую рассмотрим, в этой статье.
История возникновения двигателя
Разработка первого двигателя внутреннего сгорания длилась почти два века, пока автомобилисты смогут узнать прототипы современных моторов. Все начиналось с газа, а не с бензина. В число людей, которые приложили свою руку к истории создания, являются — Отто, Бенц, Майбах, Форд и другие.
Но, последние научные открытия перевернули весь автомир, поскольку отцом первого прототипа считался совсем не тот человек.
Согласно историческим фактам, в XVII веке голландский ученый и физик Кристиан Хагенс разработал первый теоретический двигатель внутреннего сгорания на пороховой основе. Но, как и Леонардо был скован технологиями своего времени и воплотить свою мечту в реальность так и не смог.
Франция. 19 век. Начинается эпоха массовых механизаций и индустриализаций. В это время, как раз и можно создать, что-то невероятное. Первый, кто сумел собрать двигатель внутреннего сгорания, был француз Нисефор Ньепс, который он назвал — Пирэолофор. Он работал с братом Клодом, и они вместе до создания ДВС презентовали несколько механизмов, которые не нашли своих заказчиков.
В 1806 году в национальной французской академии прошла презентация первого мотора. Он работал на угольной пыли и имел ряд конструктивных недоработок. Несмотря на все недостатки, мотор получил положительные отзывы и рекомендации. Вследствие этого братья Ньепсе получили финансовую помощь и инвестора.
Первый двигатель продолжал развиваться. Более совершенный прототип был установлен на лодки и небольшие корабли. Но, Клоду и Нисефору этого было не достаточно, они хотели удивить весь мир, поэтому изучали разные точные науки, чтобы совершенствовать свой силовой агрегат.
Так, их старания увенчались успехами, и в 1815 году Нисефор находит труды химика Лавуазье, который пишет, что «летучие масла», которые являются частью нефтепродуктов, при взаимодействии с воздухов могут взрываться.
1858 год. Бельгийский ученый и инженер Жан Жосефа Этьен Ленуара собирает двухтактный двигатель. Отличительными элементами было то, что он имел карбюратор и первую систему зажигания. Топливом служил каменноугольный газ. Но, первый прототип работал всего несколько секунд, а потом навсегда вышел со строя.
Случилось это потому, что мотор не имел систем смазки и охлаждения. При этой неудачи Ленуар не сдался и продолжил работу над прототипом и уже в 1863 году мотор, установленный на 3-х колёсный прототип автомобиля, проехал исторические первые 50 миль.
Все эти разработки положили начало эре автомобилестроения. Первые двигатели внутреннего сгорания продолжали разрабатываться, и их создатели увековечили свои имена в истории. Среди таких были — австрийский инженер Зигфрид Маркус, Джордж Брайтон и другие.
Рейтинг самых мощных легковых моторов
Человек всегда стремиться, усовершенствоваться свои творения. Автомобильный двигатель внутреннего сгорания, тому не исключение. Поэтому на сегодняшний день существует ряд ДВС, которые уже имеют мощностные характеристики, превышающие 1000 лошадиных сил. Итак, рассмотрим рейтинг самых мощных легковых двигателей в мире.
10 место
Десятое место по праву занимает мотор с маркировкой — 9FF, который устанавливается на Porsche 9FF F97 A-Max. Движок обладает мощностью в 1400 лошадей, что составляет по 333 л.с. на каждый литр объёма.
9 место
Девятое место принадлежит Porsche Carrera GT-9 с силовым агрегатом — 9FF GT9 Vmax. Как и его предшественник, движок обладает 1400 сильным мотором, но способен разгоняться на 2 секунды быстрее.
8 место
Nissan GT-R Switzer R1K-X Red Katana, на котором установлен движок с 1470 лошадиными силами. Достаточно часто данный автомобиль встречается в Японии.
7 место
Hennessey Venom GT Spyder — это даже не спорткар, а гиперкар, который вышел в свет, в 2016 году. Под капотом данного гиганта силовой агрегат способный выдать 1470 лошадей. Максимальная скорость — 440 км/час.
6 место
Bugatti, всегда славилось своими силовыми агрегатами. И вот в модели Chiron установлен мотор с номинальной мощностью в 1500 лошадиных сил. Максимальная удельная скорость составляет 420 км/час, а разгон до сотки всего за 2,5 секунды.
5 место
Ещё один представитель GT-R серии, по праву занимает 5 место. Nissan GT-R AMS Alpha 12 обладает 1500 сильным мотором, который разгоняет транспотное средство до 100 км в час всего за 2,4 секунды.
4 место
Lamborghini Aventador Mansory Competition, на котором стоит 1600 сильный движок. Это 12 цилиндровый силовой агрегат с объёмом 6,5 литра, способный разогнаться до «сотки» за 2,1 секунду.
3 место
Mercedes-Benz SLR McLaren Brabus — яркий представитель немецкого автомобилестроения. Силовой агрегат обладает мощностью в 1600 лошадиных сил. Разгон до 100 км составляет всего 2 секунды.
2 место
Почётное второе место занимает Lamborghini Aventador Mansory Carbonado GT. Мотор 1600 лошадиными силами, но облегчённый кузов позволят разогнать транспотное средство быстрее.
1 место
Koenigsegg Regera — шведский суперкар, который считается самым мощным автомобилем в мире. Мощность мотора составляет — 1790 л.с. Максимальная скорость — 410 км/час, а разгон до 100 км/час достигается за 2,7 секунды.
Самый мощный не легковой двигатель в мире
Самым мощным двигателем в мире является дизельный силовой агрегат с маркировкой Wartsila-Sulzer RTA96-C. Этот мотор имеет внушительные размеры и устанавливается на корабли. Двухтактный турбокомрессорный дизельный двигатель Wartsila вырабатывает 110 000 лошадиных сил, которые способны двигатель значительные грузы и набирать большую скорость.
Компания выпускает самые большие сверхмощные двигатели в мире.
Технические характеристики:
Описание
Характеристика
Производитель
Wartsila
Модель
RTA96-C
Количество цилиндров
От 6 до 14
Клапана
Один выпускной на каждый из цилиндров
Система питания
Механический насос (RTA96C), система common rail (RT-flex96C)
Диаметр цилиндра
960 мм
Ход поршня
2500 мм
Объём мотора
1820-25480 литров
Мощность
108 920 л.с.
Вес коленчатого вала
300 тонн
Вывод
Самым мощным мотором в мире по праву считается Wartsila-Sulzer RTA96-C со своими 110 000 лошадиными силами. Среди легковых автомобилей, первенство уверенно удерживает — Koenigsegg Regera.
Самые мощные автомобильные двигатели в мире в 2022 году
Мощные моторы с давних пор привлекают внимание любителей скорости со всего мира. И это, несмотря на то, что в большинстве стран сейчас действуют ограничения скоростного режима на дорогах общего пользования. Поэтому неудивительно, что разработки таких силовых агрегатов ведутся постоянно. А потому представляем вашему вниманию рейтинг самых мощных двигателей в мире, которые могут устанавливаться на легковые автомобили. Среди них самые интересные силовые установки последних лет. Это моторы, которые устанавливают или планируют устанавливать на серийные авто либо ставят по индивидуальным заказам.
Bugatti 8.0 W16
Двигатель объёмом 8 литров оснащается W-образным блоком цилиндров. Он имеет раздельные головки. Мощность такого автомобильного мотора достигает 1500 лошадиных сил за счёт использования индивидуальных компрессоров. Силовой агрегат работает на бензине марки АИ-98 и отличается невероятно большим расходом топлива. В городе он может превышать 42 л на 100 километров. Для охлаждения двигателя применяется несколько радиаторов (до 10 штук). А встретить его можно преимущественно на автомобилях Bugatti Chiron, которые создаются по индивидуальным заказам клиентов.
Koenigsegg 5.0
Основой для двигателя Koenigsegg 5.0 стал 8-цилиндровый мотор с V-образным блоком, имеющий угол развала 90 градусов. Благодаря работе инженеров, силовая установка стала 32 –клапанной. Она автоматически корректирует фазы выхлопа и впуска. Мощность мотора составила 1160 л. с., а крутящий момент – 1280 Н*м. Объём силового агрегата – 5 литров. Он соответствует самым современным экологическим стандартам Евро-6.
Rimac Concept Two
Хорваты из компании Rimac Automobili создали спортивное купе Rimac Concept Two на электрической тяге. Его суммарная мощность достигает 1914 лошадиных сил. При этом на каждое колесо ставятся электрические моторы с редуктором. Электрокар имеет полный привод и рассчитан на 650 километров езды без подзарядки. Прототип автомобиля был представлен общественности в 2018 году, а его серийный выпуск должен был начаться в 2020 году. На сегодняшний день машина так и не встала на конвейер, вероятно, из-за пандемии коронавируса. Но, возможно, есть и иные причины для откладывания выпуска этого авто.
Pinifarina Battista
Спортивное купе Pinifarina Battista на электрической тяге должно иметь мощность не менее 1900 «лошадей». А крутящий момент при этом равен примерно 2300 Н*м. Электрокар сможет пройти без подзарядки до 450 километров. Его максимальная скорость составляет 350 км/ч. При этом до 300 км/ч он может разогнаться всего за 12 секунд. Прототип этого авто был показан в 2019 году в Женеве. Впоследствии был запланирован выпуск ограниченной партии машин. Но на сегодняшний день ни одно купе так и не сошло с конвейера. Возможно, это связано с мировой пандемией.
Мелкосерийный спортивный гибридный автомобиль Koenigsegg Regera обладает мощностью 1600 лошадиных сил. В состав силовой установки входят 3 электродвигателя и ДВС с турбонаддувом. Максимальная скорость авто составляет целых 410 км/ч. А подзаряжать его батареи можно не только от сети, но и за счёт энергии, которая создаётся при торможении. При этом только на одной электротяге машина способна проехать до 50 км пути.
Lamborghini Aventador Mansory Carbonado GT
Автомобиль Lamborghini Aventador Mansory Carbonado GT также может претендовать на звание самого мощного. Он создаётся по индивидуальному заказу всемирно известным тюнинг-ателье Mansory на базе спортивного купе Lamborghini Aventador. Автомобиль имеет мотор объёмом 6,5 л, мощность которого достигает 1600 лошадиных сил. Авто развивает максимальную скорость в 370 км/ч. При этом до 100 км/ч он может разогнаться всего за 2,1 секунды. Столь впечатляющие характеристики достигаются не только доработкой силового агрегата, но и снижением веса купе за счёт использования карбоновых кузовных элементов.
Lamborghini Aventador Mansory Competition
Lamborghini Aventador Mansory Competition также создана известным тюнинг-ателье Mansory. Спортивное купе оснащается бензиновым мотором объёмом 6,5 л. А его мощность достигает 1600 л. с. Максимальная скорость этого авто – 370 км/ч. А до 100 км/ч оно может разогнаться всего за 2,1 секунды. Таких невероятных скоростных и мощностных показателей инженерам удалось добиться без внесения изменений в подвеску, трансмиссию и кузов спорткара. Автомобиль выпускается по индивидуальным заказам.
Nissan GT-R AMS Alpha 12
Nissan GT-R AMS Alpha 12 создан компанией AMS на основе стандартного автомобиля Nissan GT-R, который и без этого славится весьма неплохими скоростными и мощностными показателями. Авто оснащено движком объёмом 4 литра, оборудованного турбокомпрессорами. Его мощность составляет 1500 «лошадей». Купе может разгоняться до 370 км/ч. Его выпуск был начат в 2011 году. Машины собираются тюнинг-ателье по индивидуальным заказам клиентов.
Mercedes-Benz SLR McLaren Brabus
Mercedes-Benz SLR McLaren Brabus создан на базе купе Mercedes-Benz SLR известными компаниями McLaren и Brabus. Автомобиль имеет V-образный двигатель объёмом 5,7 литров с 10 цилиндрами. Он оснащается четырьмя турбинами. Мощность авто составляет 720 л. с. А максимальная скорость – 342 км/ч. До 100 км/ч спорткар, собираемый на заказ, может разогнаться всего за 3,4 секунды.
BMW M5
Универсалы и седаны BMW M5 созданы с участием специалистов BMW Motorsport, которые специализируется на подготовке мощных и спортивных авто. «Баварцы» оснащаются турбированным бензиновым 8 – цилиндровым силовым агрегатом N63. Его мощность – целых 600 лошадиных сил. Автомобиль может достичь 100 км/ч всего за 4 секунды, а его предельная скорость составляет 250 км/ч. При удалении ограничителя авто удаётся разогнать до 304 км/ч.
Помимо представленных в топе, в мире существуют и другие очень мощные автомобили и двигатели. Но одни из них созданы очень давно и уже прекратили выпускаться, а другие – ещё находятся на стадии разработок и слухов, поэтому они и не попали в наш перечень.
Теперь вы знаете, какие самые мощные автомобильные двигатели в мире существуют на 2022 год. А вы бы хотели себе авто с таким мотором? Любите мощные машины? Как считаете, их создание для дорог общего пользования оправданно или бессмысленно? Если у вас есть вопросы или вы желаете рассказать что-то интересное по теме, пишите в комментарии.
Daimler сделал самый мощный в мире серийный 4-цилиндровый мотор
Главная
Новости
Daimler сделал самый мощный в мире серийный 4-цилиндровый мотор
Автор: Андрей Ежов
Германский автоконцерн представил разработанный специалистами подразделения Mercedes-AMG бензиновый двигатель M 139. При двух литрах рабочего объёма он выдаёт максимальную мощность в 421 л.с.!
Тюнинговые ателье и просто гаражные умельцы, конечно, умудряются снимать с двух литров по 500 «лошадей» и более, но к промышленным образцам такие агрегаты отнести нельзя, а двигатель Mercedes-AMG M 139 изделие серийное, если не сказать массовое. Его предшественник с индексом М 133 несколько девальвировал эксклюзивный статус моторов AMG, ведь относительно доступные спорткары с «турбочетвёрками» заказывали все кому не лень – чуть ли не пионеры и школьники, получившие от родителей достаточно количество денег «на мороженое». Но, надо отдать должное упорству специалистов из Аффальтербаха: несмотря на высокую загрузку, они сохранили ручную сборку и принцип «один мастер – один двигатель». И высокоэффективный агрегат M 139 тоже будут снабжать именной табличкой, так что если он откажет, вы будете знать, кому предъявлять претензию.
Новый мотор пропишется поперечно под капотами самых мощных автомобилей, созданных на платформе актуального А-класса, то есть хэтчбеке Mercedes-AMG A 45, седане CLA 45, кроссоверах GLA 45 и GLB 45. По сравнению с предшественником он развёрнут на 180 градусов, так что турбокомпрессор и выпускной коллектор теперь находятся между блоком цилиндров и моторным щитом, а впускной – впереди, рядом с основным радиатором. Второй контур охлаждения ведёт к радиатору, установленному рядом с колёсной аркой. Разработчики утверждают, что таким образом удалось улучшить термодинамические характеристики и облегчить «дыхание» мотора.
Двухпоточный турбокомпрессор снабжён роликовыми подшипниками и способен раскручиваться до 169 000 об/мин. Охлаждается он с помощью масла, воды и воздуха. Вестгейтом (клапаном сброса избыточного давления наддува) управляет электроника. Впрыск теперь комбинированный: 200 бар в камеры сгорания и 6,7 бар во впускной коллектор. Заметим, что VW и BMW уже применяют непосредственный впрыск с давлением 350 бар, а фирма Delphi недавно представила топливную аппаратуру для бензиновых двигателей с давлением 500 бар. Это мы к тому, что есть возможности для дальнейшей форсировки двигателя M 139.
Пока же технические характеристики нового двигателя таковы: в базовой версии с давлением наддува 1,9 бар он выдаёт максимальные 387 л.с. при 6500 об/мин и 480 Нм при 4750-5000 об/мин. У продвинутого исполнения S с давлением наддува 2,1 бар соответствующие показатели составляют 421 л.с. при 6750 об/мин и 500 Нм при 5000-5250 об/мин. Степень сжатия в обоих случаях – 9:1, предельная частота вращения – 7200 об/мин, масса двигателя – 160,5 кг.
Каков ресурс такого мотора? Производитель на сей счёт ничего не говорит, но гарантийный срок агрегат должен откатать. В России это два года без ограничения пробега, а в неофициальных беседах мерседесовские мотористы говорят, что расчётный ресурс всех современных моторов – 250 тысяч км. Моторы-миллионник, которыми когда-то славились Мерседесы, давно ушли в прошлое и никогда не вернутся. Теперь в чести эффективность, в том числе экономическая и экологическая, и она недвусмысленно намекает, что потребителю надо бы менять машины почаще.
авто и технологии
Mercedes-Benz Mercedes-AMG
Новые статьи
Статьи / Практика
Майонез в расширительном бачке: так ли опасна эмульсия в системе охлаждения
Нет, наверное, смысла говорить о том, сколько паники способна вызвать эмульсия, которую автовладелец может однажды обнаружить на крышке маслозаливной горловины, в расширительном бачке или пр. ..
52
0
1
30.09.2022
Статьи / Шины и диски
Правда или действие: стоит ли ремонтировать шины при помощи жгута
Ремонт шины при помощи жгута сродни игре «правда или действие». «Правда» говорит о ненадежности и порой даже опасности экспресс-ремонта колес своими руками. Ну а «действие» позволяет рискнут…
791
0
1
29.09.2022
Статьи /
Владимир Шмаков, Chery: в ценообразовании важна не только разница курсов валют
По итогам прошлого года марка Chery оказалась в лидерах по продажам среди китайских брендов. В этом году в Chery намерены повторить успех, а суббренд Exeed продолжает набирать обороты. Но це…
872
2
0
25.09.2022
Популярные тест-драйвы
Тест-драйвы / Тест-драйв
Haval Dargo против Mitsubishi Outlander: собака лает, чужестранец идет
В дилерском центре Haval на юге Москвы жизнь кипит: покупатели разглядывают машины, общаются с менеджерами и подписывают какие-то бумаги. Пока я ждал выдачи тестового Dargo, такой же кроссов…
11814
7
109
13.09.2022
Тест-драйвы / Тест-драйв
Мотор от Mercedes, эмблема от Renault, сборка от Dacia: тест-драйв европейского Logan 1,0
Казалось бы, что нового можно рассказать про Renault Logan второго поколения, известный каждому российскому таксисту, что называется, вдоль и поперёк? Однако конкретно в этом автомобиле есть. ..
10563
10
41
13.08.2022
Тест-драйвы / Тест-драйв
Geely Coolray против Haval Jolion: бесплатный сыр? Если бы!
Хотите купить сегодня машину с полноценной гарантией, в кредит по адекватной ставке, без диких дилерских накруток? Сейчас это та еще задачка, ведь полноценную цепочку «представительство – з…
7444
25
30
10.08.2022
Самый мощный и большой в мире двигатель
Автомобиль является незаменимым средством передвижения в современных условиях. Количество автомашин так велико, что в крупных городах они объединяются в многокилометровые пробки, а число автолюбителей только увеличивается. Машина состоит из множества различных узлов, агрегатов и деталей, которые объединяются в единую конструкцию. Однако самым главным компонентом любого автомобиля является его двигатель. Именно он приводит в действие всю общую конструкцию. Мотор является сердцем не только гражданских автомобилей, но и огромного числа иной техники. В этом материале мы расскажем о самых скоростных моторах, а также дадим ответ на вопрос, какой самый мощный двигатель на планете.
Первое место — V6 VR38DETT Nissan GT-R AMS Alpha 12
Самой сильной силовой установкой в мире признан движок V6 VR38DETT, установленный на японском спорткаре. Эту модель создало специальное тюнинговое агентство, которое специализируется на разгоне двигателей. Сотрудники компании AMS P провели грандиозную работу, в которую входила расточка цилиндров, увеличение объема двигателя до четырех литров, создание нового программного обеспечения, которое более рационально использует движок. А также была сделана установка новых электроприборов, которые усовершенствовали работу двигателя. После установки турбонаддува и интеркулера машина смогла выжать полторы тысячи лошадиных сил, что является абсолютным рекордом. Однако для правильной рабьоты двигателя требуется специальное спортивное топливо. При использовании обычного бензина машина может выдать лишь 1 100 «лошадок».
Второе место — V8 SSC Tuatara
SSC Tuatara имеет мощный двигатель V8, который оснащен двойным турбонаддувом. Мощность двигателя составляет около 1 350 лошадиных сил, он совершает 6 800 оборотов за одну минуту. Двигатель весит почти 200 килограмм. Он работает вместе с семиступенчатой коробкой передач, которая позволяет выжать из него все возможности. Примечательно, что автомобиль SSC Tuatara не единичная модель. Планируется серийное производство, однако на сегодняшний день оно откладывается. Впервые машина была представлена на шанхайской автомобильной выставке, где произвела огромное впечатление на любителей скоростной езды.
Третье место —W16 — Bugatti Veyron 16.4 Super Sport
Суперспортивная версия Бугатти Верон — одна из самых быстрых машин в мире. Максимальная скорость, которую может развивать автомобиль — около 400 километров в час. Разгон до ста километров в час осуществляется за две с половиной секунды. Отличные скоростные характеристики обеспечивает двигатель W16, который прошел специальную модернизацию. Объем движка — 16.4 литра. Движок способен развивать около 1200 лошадиных сил. Двигатель совершает 6 тысяч оборотов в минуту, его максимальный крутящий момент равен 1 500 ньютонов на метр. Мотор работает в паре с семиступенчатой коробкой передач, которая позволяет машине развивать максимальную скорость передвижения.
Четвертое место — 8,2л V8 Locus Plethore LC-1300
Движок V8, устанавливаемый в машину, имеет 1100 лошадиных сил и занимает третье место в рейтинге самых сильных двигателей в мире. Машина LC-1300 является модернизированной версией Locus Plethore с расширенным объемом двигателя (с 6,2 до 8,2 литров). Кроме того, движок претерпел и некоторые другие изменения. Машина получила полноценную систему турбонаддува, что позволяет ей выжать максимум возможностей.
Пятое место — Двигатель Lamborghini Aventador LP1250-4 Mansory Carbonado
Lamborghini Aventador LP1250-4 Mansory Carbonado — тюнингованная версия знаменитой машины от Lamborghini. Большая часть изменений пришлась на бензиновый двигатель, который имеет мощность 1000 лошадиных сил. Чтобы выжать такую силу, был инсталлирован двойной турбонаддув, новые поршни, шатуны, коленвал и головки цилиндров. За две с половиной секунды автомобиль выдает 100 километров в час. Максимальная скорость, которую способен развивать движок — 385 километров в час. Объем двигателя — 8 литров.
Шестое место — Hennessey VR1200 Twin Turbo Cadillac CTS-V Coupe
Американская компания, занимающаяся тюнингом автомобилей, превратила классическую машину Cadillac CTS-V в настоящего монстра. Произошло это перевоплощение, благодаря работам по модернизации двигателя автомобиля. Движок V8, установленный в модели, получил прирост в объеме (до 7 литров), а также два турбокомпрессора. Данные изменения помогли движку машины выдать 950 лошадиных сил.
Седьмое место — V12 Lotec Sirius
Еще прочитать:Самый мощный трактор в мире
Движок, устанавливаемый в эту машину, имеет мощность 900 лошадиных сил. Его объем — шесть литров. Это не только один из самых мощных двигателей, но и самый бесшумный мотор. Он создан на базе движка от Mercedes-Benz W140. Благодаря модернизации, установке турбонаддува и обточке цилиндров, он способен развивать скорость в 300 километров в час. Примечательно, что Lotec Sirius собирается полностью вручную.
Отдельные номинации
Однако привычные автомобильные бензиновые движки являются лишь частью огромной отрасли. При разговоре о двигателях нельзя не упоминать некоторых рекордсменов, которые является поистине уникальными произведениями.
Самый мощный дизельный двигатель — Wärtsilä-Sulzer RTA96C/RT-flex96C
Это одновременно самый большой двигатель в мире, работающий на дизельном топливе, и самый мощный представитель своего класса. Wärtsilä-Sulzer RTA96C/RTflex96C — серийное название движков, которые были созданы компанией из Финляндии. Существуют различные версии, от 6-цилиндровых до самых мощных 14-цилиндровых. Это самый крупный поршневой силовой агрегат, работающий на внутреннем сгорании. Предназначается агрегат для работы на огромных контейнеровозах вместимостью более 10 тысяч двадцатифутовых эквивалентных единиц. Перемещаются эти контейнеровозы, благодаря двигателю, со скоростью в двадцать пять узлов.
В высоту дизельный движок занимает 13 с половиной метров, в длину — двадцать семь. Весит этот «монстр» более двух тысяч тонн. Его мощность составляет целых 109 тысяч лошадиных сил.
Самый мощный турбореактивный двигатель в мире — Pratt & Whitney F135
Турбореактивные двигатели активно применяют в области реактивной авиации. Данный движок был создан американской компанией для установки на самолеты серии F-35. По состоянию на сегодняшний день, это самая мощная силовая установка, применяемая для установки на истребителях.
F-135 является продолжением серии «F». Предыдущей моделью был двигатель F-119, который за долгое время эксплуатацией сумел показать себя как весьма надежный и продуктивный движок. Новая модель состоит из гораздо меньшего числа компонентов, что еще больше повышает надежность его конструкции. Ремонт двигателя может производиться с помощью шести инструментов, что значительно сокращает время его технического обслуживания.
Самый мощный электродвигатель — VBB-3
Самый мощный электродвигатель установлен в машине VBB-3 от компании Venturi Automobiles. Автомобиль является прототипом, однако модель уже была продемонстрирована публике. Машина имеет сразу два электродвигателя, которые в совокупности способны развивать 3 тысячи лошадиных сил.
По предварительным расчетам, VBB-3 сможет разгоняться до 600 километров в час, что является абсолютным рекордом для электродвигателей. Автомобиль не предназначается для обычной эксплуатации, он изначально создавалась для того, чтобы поставить новый скоростной рекорд. И ему это удалось!
Самые мощные двигатели в мире по количеству цилиндров
15 апреля 2018
LiveCars. Ru
Вполне естественно, что в автомобильной индустрии используются совершенно разные силовые агрегаты, которые отличаются друг от друга количеством цилиндров, объёмом, наличием наддува и мощностью.
Фото: LiveCars.RuLiveCars.Ru
Сегодня мы предлагаем вашему вниманию импровизированный рейтинг самых мощных двигателей по количеству цилиндров в мире: от маленького двухцилиндрового мотора модели FIAT 500 до могучего агрегата W16, который используется на гиперкаре Bugatti Chiron.
Видео дня
Для справедливого сравнения мы не включаем в этот список гибридные силовые установки, потому что их электрический импульс слишком сильно искажает результаты. Например, 1,6-литровый двигатель V6 гиперкара Mercedes-Benz Project One с четырьмя электродвигателями способен генерировать порядка 1100 л.с., что дало бы ему лидирующие позиции.
Отметим, что все силовые агрегаты, вошедшие в рейтинг топ самых мощных двигателей по количеству цилиндров, в настоящее время используются на серийных автомобилях. То есть, наш хит-парад максимально актуален. Итак. Если вы когда-нибудь задумывались, какой самый мощный автомобильный двигатель для данного количества цилиндров, то наш рейтинг даёт ответ.
2 цилиндра – FIAT 0.9 TwinAir
Это удивительное дело, но маленький турбодвигатель 0.9 TwinAir, используемый на компактной модели FIAT 500, способен генерировать 103 лошадиные силы. Отметим. Хотя эта цифра является победителем в автомобильном мире, в мотоциклетном мире есть более производительные моторы. Например, силовой агрегат V2 объёмом 1285 кубических сантиметров модели Ducati 1299 Panigale R FE выдаёт … 207 лошадиных сил.
3 цилиндра – Ford 1.0 EcoBoost
На момент написания этого материала 1.0-литровый мотор EcoBoost от американской компании Ford мощностью 136 л.с. является самым мощным трехцилиндровым двигателем, который вы можете купить. Однако этот результат будет превзойден в самое ближайшее время: осень скоро в Европе будет доступна модель Fiesta ST с 1,5-литровым трехцилиндровым двигателем, отдача которого составляет 197 л. с.
4 цилиндра – Mercedes-AMG 2.0
Четырехцилиндровый 2,0-литровый двигатель с наддувом компании Mercedes-AMG способен выдавать 375 лошадиных сил. Как известно, этот агрегат используется на таких моделях, как CLA-Class, A-Class и GLA-Class. Этот показатель впечатляет, но он не самый лучший из всех когда-либо существовавших. В 2014 году японская компания Mitsubishi предлагала модель Evolution X FQ-440 MR, которая была оснащена 4-цилиндровым 440-сильным мотором. Тираж машины был ограничен всего 50 экземплярами.
5 цилиндров – Audi 2.5
Пятицилиндровые двигатели не так часто встречаются, как четырех- или шестицилиндровые агрегаты, но они все еще могут иметь довольно много энергии. Например, 2,5-литровый 5-цилиндровый рядный агрегат, знакомый по «заряженным» моделям Audi RS3 Sedan и Audi TT RS, выдаёт … 400 лошадиных сил, и это лучший результат в мире.
6 цилиндров – Porsche 3.8
Экстремальное купе Porsche 911 GT2 RS – это один из самых хардкорных спортивных автомобилей, доступных сегодня, и в нем представлена самая мощная шестицилиндровая установка, которую вы можете купить сегодня. Речь идёт о 3,8-литровом моторе, который имеет удивительную мощность в 690 л.с.
8 цилиндров – Koenigsegg 5.0 V8
Хотя на рынке доступно много автомобилей с двигателями V8, включая такие машины, как Chevrolet Corvette, Ferrari 488 и McLaren 720S, пальму первенства в этой категории достаётся модели Koenigsegg Agera RS. Как известно, в моторном отсеке этого автомобиля расположен 5,0-литровый агрегат V8, отдача которого составляет 1 360 лошадиных сил! Это самый мощный 8-цилиндровый двигатель в мире. Однако здесь стоит сказать, что совсем скоро можно будет купить машину Hennessey Venom F5, которая оснащается 7,4-литровым V8 мощностью 1600 лошадиных сил.
10 цилиндров – Lamborghini 5.2 V10
В настоящий момент 5,0-литровый двигатель V10 итальянской компании Lamborghini, используемый на экстремальном купе Huracan Performante, генерирует 630 лошадиных сил, и это лучший показатель. Однако, если бы мы составляли рейтинг самых мощных двигателей по количеству цилиндров в прошлом году, это место занял бы агрегат 8. 2 V10 мощностью 645 сил, который использовала модель Dodge Viper ACR.
12 цилиндров – Ferrari 6.5 V12
Самый мощный 12-цилиндровый двигатель объёмом 6,5 литра устанавливается на недавно представленное купе Ferrari 812 Superfast, где он генерирует 789 (800) лошадиных сил. Благодаря могучему агрегату и оптимально настроенному шасси автомобиль способен ускоряться с 0 до 100 км/ч всего за 2,9 секунды.
16 цилиндров – Bugatti 8.0 W16
В мировой автомобилестроительной индустрии не так много машин, которые оснащаются 16-цилиндровыми двигателями. Поэтому очевидно, что самым мощным 16-цилиндровым двигателем в мире является мотор компании Bugatti с четырьмя турбинами, который способен генерировать 1500 лошадиных сил. Однако стоит напомнить, что есть такая машина, как Devel Sixteen, которая оснащается мотором V16, мощность которого может варьироваться от 3000 до 5000 лошадиных сил. Однако в серию этот автомобиль пока не пошёл, но двигатель фактически существует.
Автомобиль является незаменимым средством передвижения в современных условиях. Количество автомашин так велико, что в крупных городах они объединяются в многокилометровые пробки, а число автолюбителей только увеличивается. Машина состоит из множества различных узлов, агрегатов и деталей, которые объединяются в единую конструкцию. Однако самым главным компонентом любого автомобиля является его двигатель. Именно он приводит в действие всю общую конструкцию. Мотор является сердцем не только гражданских автомобилей, но и огромного числа иной техники. В этом материале мы расскажем о самых скоростных моторах, а также дадим ответ на вопрос, какой самый мощный двигатель на планете.
Первое место — V6 VR38DETT Nissan GT-R AMS Alpha 12
Самой сильной силовой установкой в мире признан движок V6 VR38DETT, установленный на японском спорткаре. Эту модель создало специальное тюнинговое агентство, которое специализируется на разгоне двигателей. Сотрудники компании AMS P провели грандиозную работу, в которую входила расточка цилиндров, увеличение объема двигателя до четырех литров, создание нового программного обеспечения, которое более рационально использует движок. А также была сделана установка новых электроприборов, которые усовершенствовали работу двигателя. После установки турбонаддува и интеркулера машина смогла выжать полторы тысячи лошадиных сил, что является абсолютным рекордом. Однако для правильной рабьоты двигателя требуется специальное спортивное топливо. При использовании обычного бензина машина может выдать лишь 1 100 «лошадок».
Второе место — V8 SSC Tuatara
SSC Tuatara имеет мощный двигатель V8, который оснащен двойным турбонаддувом. Мощность двигателя составляет около 1 350 лошадиных сил, он совершает 6 800 оборотов за одну минуту. Двигатель весит почти 200 килограмм. Он работает вместе с семиступенчатой коробкой передач, которая позволяет выжать из него все возможности. Примечательно, что автомобиль SSC Tuatara не единичная модель. Планируется серийное производство, однако на сегодняшний день оно откладывается. Впервые машина была представлена на шанхайской автомобильной выставке, где произвела огромное впечатление на любителей скоростной езды.
Третье место -W16 — Bugatti Veyron 16.4 Super Sport
Суперспортивная версия Бугатти Верон — одна из самых быстрых машин в мире. Максимальная скорость, которую может развивать автомобиль — около 400 километров в час. Разгон до ста километров в час осуществляется за две с половиной секунды. Отличные скоростные характеристики обеспечивает двигатель W16, который прошел специальную модернизацию. Объем движка — 16.4 литра. Движок способен развивать около 1200 лошадиных сил. Двигатель совершает 6 тысяч оборотов в минуту, его максимальный крутящий момент равен 1 500 ньютонов на метр. Мотор работает в паре с семиступенчатой коробкой передач, которая позволяет машине развивать максимальную скорость передвижения.
Четвертое место — 8,2л V8 Locus Plethore LC-1300
Движок V8, устанавливаемый в машину, имеет 1100 лошадиных сил и занимает третье место в рейтинге самых сильных двигателей в мире. Машина LC-1300 является модернизированной версией Locus Plethore с расширенным объемом двигателя (с 6,2 до 8,2 литров). Кроме того, движок претерпел и некоторые другие изменения. Машина получила полноценную систему турбонаддува, что позволяет ей выжать максимум возможностей.
Пятое место — Двигатель Lamborghini Aventador LP1250-4 Mansory Carbonado
Lamborghini Aventador LP1250-4 Mansory Carbonado — тюнингованная версия знаменитой машины от Lamborghini. Большая часть изменений пришлась на бензиновый двигатель, который имеет мощность 1000 лошадиных сил. Чтобы выжать такую силу, был инсталлирован двойной турбонаддув, новые поршни, шатуны, коленвал и головки цилиндров. За две с половиной секунды автомобиль выдает 100 километров в час. Максимальная скорость, которую способен развивать движок — 385 километров в час. Объем двигателя — 8 литров.
Шестое место — Hennessey VR1200 Twin Turbo Cadillac CTS-V Coupe
Американская компания, занимающаяся тюнингом автомобилей, превратила классическую машину Cadillac CTS-V в настоящего монстра. Произошло это перевоплощение, благодаря работам по модернизации двигателя автомобиля. Движок V8, установленный в модели, получил прирост в объеме (до 7 литров), а также два турбокомпрессора. Данные изменения помогли движку машины выдать 950 лошадиных сил.
Седьмое место — V12 Lotec Sirius
Движок, устанавливаемый в эту машину, имеет мощность 900 лошадиных сил. Его объем — шесть литров. Это не только один из самых мощных двигателей, но и самый бесшумный мотор. Он создан на базе движка от Mercedes-Benz W140. Благодаря модернизации, установке турбонаддува и обточке цилиндров, он способен развивать скорость в 300 километров в час. Примечательно, что Lotec Sirius собирается полностью вручную.
Отдельные номинации
Однако привычные автомобильные бензиновые движки являются лишь частью огромной отрасли. При разговоре о двигателях нельзя не упоминать некоторых рекордсменов, которые является поистине уникальными произведениями.
Самый мощный дизельный двигатель — Wärtsilä-Sulzer RTA96C/RT-flex96C
Это одновременно самый большой двигатель в мире, работающий на дизельном топливе, и самый мощный представитель своего класса. Wärtsilä-Sulzer RTA96C/RTflex96C — серийное название движков, которые были созданы компанией из Финляндии. Существуют различные версии, от 6-цилиндровых до самых мощных 14-цилиндровых. Это самый крупный поршневой силовой агрегат, работающий на внутреннем сгорании. Предназначается агрегат для работы на огромных контейнеровозах вместимостью более 10 тысяч двадцатифутовых эквивалентных единиц. Перемещаются эти контейнеровозы, благодаря двигателю, со скоростью в двадцать пять узлов.
В высоту дизельный движок занимает 13 с половиной метров, в длину — двадцать семь. Весит этот «монстр» более двух тысяч тонн. Его мощность составляет целых 109 тысяч лошадиных сил.
Самый мощный турбореактивный двигатель в мире — Pratt & Whitney F135
Турбореактивные двигатели активно применяют в области реактивной авиации. Данный движок был создан американской компанией для установки на самолеты серии F-35. По состоянию на сегодняшний день, это самая мощная силовая установка, применяемая для установки на истребителях.
F-135 является продолжением серии «F». Предыдущей моделью был двигатель F-119, который за долгое время эксплуатацией сумел показать себя как весьма надежный и продуктивный движок. Новая модель состоит из гораздо меньшего числа компонентов, что еще больше повышает надежность его конструкции. Ремонт двигателя может производиться с помощью шести инструментов, что значительно сокращает время его технического обслуживания.
Самый мощный электродвигатель — VBB-3
Самый мощный электродвигатель установлен в машине VBB-3 от компании Venturi Automobiles. Автомобиль является прототипом, однако модель уже была продемонстрирована публике. Машина имеет сразу два электродвигателя, которые в совокупности способны развивать 3 тысячи лошадиных сил.
По предварительным расчетам, VBB-3 сможет разгоняться до 600 километров в час, что является абсолютным рекордом для электродвигателей. Автомобиль не предназначается для обычной эксплуатации, он изначально создавалась для того, чтобы поставить новый скоростной рекорд. И ему это удалось!
Это абсурд. Но это есть.
При просмотре фильма “Титаник” вы никогда не задумывались, глядя на винты, что за машина должна их вращать? Какого размера двигатель нужен, чтобы привести в движение океанский лайнер или контейнеровоз, размером со здание?
А нужны двигатели размером с небольшой домик. Самым мощным в мире дизельным двигателем сейчас является Wartsila-Sulzer RTA96-C . Это турбодизельный двигатель, созданый специально для больших океанических кораблей. Весит сей агрегат 2300 тонн, в длину насчитывает 27 метров (89 футов), в высоту 13(44 фута).
Притрите, пожалуйста, клапана
Автолюбители любят похвастаться между собой мощностями двигателей своих авто. Напимер популярный Volkswagen Touareg имеет под капотом целых 345 “лошадей”. Это очень мощная и тяговитая машина.
Наш двигатель имеет мощность 108,920 л/с при 102 об/мин. Сто тысяч. Довольно примечательно что столь огромный двигатель имеет столь малуо оборотистость. Зато момент
7 603 000 ньютон/метр. Это вам не самолеты за собой тягать)
Монтаж коленчатого вала
Объемы двигателя тоже просто поражают. Например объем одного цилиндра составляет без малого 1820 литров. Каждый из них развивает мощность в 7780 л/с. А таких цилиндров у двигателя 14, и суммарный объем составляет 25480 литров .
Кушает этот дом 6284 литра в час. Трудно представить себе объемы топливных баков, необходимых например, чтобы переплыть Атлантику. Однако плавают.
Самый мощный в мире двигатель и рабочий)
Вот несколько кораблей, на которых устанавливаются подобные двигатели:
Knock Nevis, или T.T. Jahre Viking – супертанкер. Длина 485 метров. Титаник рядом с ним кажется мелким. Самый мощный в мире танкер имеет право иметь самый мощный в мире двигатель.
Судоходные компании во всём мире всё чаще заказывают на верфях Супертанкеры и Контейнеровозы. Это бурно развивающийся сектор судостроительного рынка. Этим судам требуется всё более и более совершенная начинка, в том числе судовые двигатели. И именно для таких судов на дизеле строительных заводах в Финляндии строят самые большие в мире единичные судовые ДВС мощностью около 100 тыс кВт.
Компания Wartsila — один из мировых лидеров в области судовых дизелей большой единичной мощности. С 1990-х годов она разработала линейку судовых двигателей Wartsila — Sulzer — RTA96-C. Это двухтактные судовые дизели. Линейку — это потому, что судовладелец может заказать такой судовой двигатель в исполнении от 6 до 14 цилиндров. Конструктивно эти судовые дизеля очень похожи. Диаметр цилиндра этого судового двигателя 960 мм, ход поршня — 2,5 метра! Рабочий объём цилиндра дизеля составляет 1820 литров. О других характеристиках — чуть позже. Пока скажем, что порядка сотни таких судовых дизелей в 8, 9, 10, 11 и 12-цилиндровом исполнении было установлено на суда — контейнеровозы. Судно вместимостью по 8 — 10 тысяч тонн, движимые единственным таким судовым дизель генератором, спокойно развивают 25 узлов (более 46 километров в час). Первый судовой двигатель серии Wartsila — Sulzer — RTA96-C (11-ти цилиндровый дизель) появился в 1997 году. Его изготовила — японская компания Diesel United. А в 2002 году финские конструктора объявили о доступности 14-цилиндрового судового дизеля Wartsila — Sulzer. Вот теперь о её рекордах подробнее. Wartsila (Вяртсиля) — Sulzer (Зульцер) — RTA96-C достигает 108 тысяч 920 лошадиных сил. Рабочий объём этого судового дизель генератора составляет 25 тысяч 480 литров. Литровая мощность дизеля необычайно низка — примерно 4,3 «лошади» на литр. Скажете, вот уж странность, ведь в современных автомобильных турбированных дизелях инженеры научились «снимать» с литра более 100 лошадиных сил. Однако относительно-низкая мощность при столь – гигантских размерах выбрана не спроста. Большие судовые двигатели Wartsila – Sulzer (Зульцер) работают с достоинством, неспешно (по меркам обычных ДВС) набирая в свои гигантские «лёгкие» воздух. Частота вращения вала при максимальной мощности у этого судового дизеля составляет всего 102 оборота в минуту (против 3-5 тысяч оборотов у легковых дизелей). Это обеспечивает хороший газообмен в дизеле (представьте, какие объёмы воздуха нужно прокачивать), сравнительно низкие скорости поршня в двигателе, а всё вместе — хороший КПД. В режиме наименьшего удельного расхода топлива (не полная мощность) он превышает 50% (видимо, это рекорд для серийных ДВС). Да и при полной нагрузке эффективность движка не намного ниже. Удельный же расход топлива на всех режимах колеблется в районе 118-126 граммов на лошадиную силу в час; что в 1,5-2,5 раза ниже, чем у автомобильных дизелей. Сопоставляя цифры, учтите, что эти судовые дизели работают на тяжёлом морском дизтопливе с куда более низким содержанием энергии, чем у автомобильных аналогов. 14-цилиндровый Wartsila — Sulzer (Зульцер) 14RTA96-C (таково полное наименование судового дизеля) весит 2300 тонн в сухом виде (без масла и прочих технических жидкостей). Вес коленчатого вала составила 300 тонн. Длина судовых дизелей достигает — 26,7 метра, а высота — 13,2 метра. Из инженерных особенностей нужно отметить, что в каждом цилиндре судового дизеля устроен единственный, расположенный в центре камеры сгорания, гигантский клапан. Есть ещё три маленьких клапана (аналоги форсунок в обычных моторах) для непосредственного впрыска дизтоплива в цилиндр судового двигателя. Этот огромный клапан — выпускной. От него выхлопные газы идут в общий коллектор и далее к четырём турбокомпрессорам. Те, в свою очередь, гонят свежий воздух через охладители и к окнам, вырезанным в нижней части цилиндра. Последние открываются, когда поршень дизеля опускается в нижнюю мёртвую точку. Как и во многих судовых дизелях, усилие от поршня к коленчатому валу передаётся здесь крейцкопфным механизмом. Это повышает долговечность судового дизеля. А ещё фирма гордится низким весом своих судовых дизелей. Подумайте о нагрузках на детали дизеля, жёстких требованиях по вибрации, а также о необходимой долговечности такого движка (представьте замену подобного судового дизеля у гиганта-контейнеровоза). Основным материалом для постройки этого судового дизеля стали традиционные чугуны и стали. Так что труд и талант создателей судовых дизелей Wartsila (Вяртсиля) заслуживает глубочайшего уважения. Между тем, коллектив конструкторов Wartsila (Вяртсиля) работает над созданием и более мощных судовых ДВС. Уже есть упоминание относительно разработки 18-цилиндрового варианта своего сверхмощного судового дизеля. Итак. Факты о 14 цилиндровой версии: Вес: 2300 тонн (коленчатый вал всего 300 тонн) Длина: 27 м Высота: 13,4 м Максимальная мощность: 108 920 л.с. при 102 об/мин Максимальный вращающий момент: 7 907 720 Нм при 102 об/мин Расход топлива: более 6 283 л тяжелого горючего в час
Можно долго спорить о том, какое двигатель самый мощный в мире. Поэтому существует разделение на легковые и не легковые моторы. Самый мощный двигатель в мире — Wartsila-Sulzer RTA96-C, который устанавливается на корабли. Среди легковых автомобилей есть первая десятка, которую рассмотрим, в этой статье.
История возникновения двигателя
Разработка длилась почти два века, пока автомобилисты смогут узнать прототипы современных моторов. Все начиналось с газа, а не с бензина. В число людей, которые приложили свою руку к истории создания, являются — Отто, Бенц, Майбах, Форд и другие.
Но, последние научные открытия перевернули весь автомир, поскольку отцом первого прототипа считался совсем не тот человек.
Согласно историческим фактам, в XVII веке голландский ученый и физик Кристиан Хагенс разработал первый теоретический двигатель внутреннего сгорания на пороховой основе. Но, как и Леонардо был скован технологиями своего времени и воплотить свою мечту в реальность так и не смог.
Франция. 19 век. Начинается эпоха массовых механизаций и индустриализаций. В это время, как раз и можно создать, что-то невероятное. Первый, кто сумел собрать двигатель внутреннего сгорания, был француз Нисефор Ньепс, который он назвал — Пирэолофор. Он работал с братом Клодом, и они вместе до создания ДВС презентовали несколько механизмов, которые не нашли своих заказчиков.
В 1806 году в национальной французской академии прошла презентация первого мотора. Он работал на угольной пыли и имел ряд конструктивных недоработок. Несмотря на все недостатки, мотор получил положительные отзывы и рекомендации. Вследствие этого братья Ньепсе получили финансовую помощь и инвестора.
Первый двигатель продолжал развиваться. Более совершенный прототип был установлен на лодки и небольшие корабли. Но, Клоду и Нисефору этого было не достаточно, они хотели удивить весь мир, поэтому изучали разные точные науки, чтобы совершенствовать свой силовой агрегат.
Так, их старания увенчались успехами, и в 1815 году Нисефор находит труды химика Лавуазье, который пишет, что «летучие масла», которые являются частью нефтепродуктов, при взаимодействии с воздухов могут взрываться.
1858 год. Бельгийский ученый и инженер Жан Жосефа Этьен Ленуара собирает двухтактный двигатель. Отличительными элементами было то, что он имел карбюратор и первую систему зажигания. Топливом служил каменноугольный газ. Но, первый прототип работал всего несколько секунд, а потом навсегда вышел со строя.
Случилось это потому, что мотор не имел систем смазки и охлаждения. При этой неудачи Ленуар не сдался и продолжил работу над прототипом и уже в 1863 году мотор, установленный на 3-х колёсный прототип автомобиля, проехал исторические первые 50 миль.
Все эти разработки положили начало эре автомобилестроения. Первые двигатели внутреннего сгорания продолжали разрабатываться, и их создатели увековечили свои имена в истории. Среди таких были — австрийский инженер Зигфрид Маркус, Джордж Брайтон и другие.
Рейтинг самых мощных легковых моторов
Человек всегда стремиться, усовершенствоваться свои творения. внутреннего сгорания, тому не исключение. Поэтому на сегодняшний день существует ряд ДВС, которые уже имеют мощностные характеристики, превышающие 1000 лошадиных сил. Итак, рассмотрим рейтинг самых мощных легковых двигателей в мире.
10 место
Десятое место по праву занимает мотор с маркировкой — 9FF, который устанавливается на . Движок обладает мощностью в 1400 лошадей, что составляет по 333 л.с. на каждый литр объёма.
9 место
Девятое место принадлежит Porsche Carrera GT-9 с силовым агрегатом — 9FF GT9 Vmax. Как и его предшественник, движок обладает 1400 сильным мотором, но способен разгоняться на 2 секунды быстрее.
8 место
На котором установлен движок с 1470 лошадиными силами. Достаточно часто данный автомобиль встречается в Японии.
7 место
Hennessey Venom GT Spyder — это даже не спорткар, а гиперкар, который вышел в свет, в 2016 году. Под капотом данного гиганта силовой агрегат способный выдать 1470 лошадей. Максимальная скорость — 440 км/час.
6 место
Bugatti, всегда славилось своими силовыми агрегатами. И вот в модели Chiron установлен мотор с номинальной мощностью в 1500 лошадиных сил. Максимальная удельная скорость составляет 420 км/час, а разгон до сотки всего за 2,5 секунды.
5 место
Ещё один представитель GT-R серии, по праву занимает 5 место. Nissan GT-R AMS Alpha 12 обладает 1500 сильным мотором, который разгоняет транспотное средство до 100 км в час всего за 2,4 секунды.
4 место
Lamborghini Aventador Mansory Competition, на котором стоит 1600 сильный движок. Это 12 цилиндровый силовой агрегат с объёмом 6,5 литра, способный разогнаться до «сотки» за 2,1 секунду.
3 место
Mercedes-Benz SLR McLaren Brabus — яркий представитель немецкого автомобилестроения. Силовой агрегат обладает мощностью в 1600 лошадиных сил. Разгон до 100 км составляет всего 2 секунды.
2 место
Почётное второе место занимает Lamborghini Aventador Mansory Carbonado GT. Мотор 1600 лошадиными силами, но облегчённый кузов позволят разогнать транспотное средство быстрее.
1 место
Koenigsegg Regera — шведский суперкар, который считается самым мощным автомобилем в мире. Мощность мотора составляет — 1790 л.с. Максимальная скорость — 410 км/час, а разгон до 100 км/час достигается за 2,7 секунды.
Самый мощный не легковой двигатель в мире
Самым мощным двигателем в мире является дизельный силовой агрегат с маркировкой Wartsila-Sulzer RTA96-C. Этот мотор имеет внушительные размеры и устанавливается на корабли. Двухтактный турбокомрессорный дизельный двигатель Wartsila вырабатывает 110 000 лошадиных сил, которые способны двигатель значительные грузы и набирать большую скорость.
Компания выпускает самые большие сверхмощные двигатели в мире.
Технические характеристики:
Вывод
Самым мощным мотором в мире по праву считается Wartsila-Sulzer RTA96-C со своими 110 000 лошадиными силами. Среди легковых автомобилей, первенство уверенно удерживает — Koenigsegg Regera.
Самым большим двигателем в мире является Wärtsilä-Sulzer RTA96 Финской компании, который производится для крупнейших морских судов в мире. Предлагаем вам подборку ТОП-10 самых больших двигателей в мире.
Двигатель это машина по сжиганию топлива, для производства движущий силы. Двигатель преобразует энергию топлива в полезное механическое движение. Есть много типов двигателей, но самые большие двигатели в мире используются в морском судоходстве. Поэтому наша подборка десяти самых крупных двигателей в мире начинается с самого большого силового агрегата Wärtsilä-Sulzer RTA96, мощность которого составляет 107389 л.с.
Но самые мощные и большие двигатели используются не только в судостроительной промышленности, но и в других отраслях таких, как электроэнергетика, космическая отрасль, авиация и т.п.
Но на самом деле, чтобы ответить на вопрос какие самые большие двигатели в мире, необходимо понимать, что для какой-то определенной техники даже не большой размер мотора может оказаться самым большим в мире, хотя по мощности он не будет являться самым сильным в мире. Например, двигатель для мотоцикла объемом 2,6 литра может считаться самым большим в мире. Или двигатель для легкового автомобиля объемом 9 литра.
Так, что смотря с какой стороны оценивать силовые агрегаты, для того чтобы определить, какой мотор самый крупный?
Ознакомьтесь с нашей подборкой «Самых больших двигателей в мире» .
1) Самый большой морской двигатель в мире Wärtsilä-Sulzer RTA96
Размеры: Объем — 25480 л., Длина — 26,59 м., Высота — 13,5 м., Вес — 2300 тонн.
Мощность: 107389 л.с.
Это самый большой двигатель в мире, когда-либо построенный человеком. Его вес составляет 2,3млн. килограмм (2300 тонн). Длина двигателя 89 футов (26,59 метров), высота 44 фута (13,5 метров).
Двигатели выпускаются от 6 до 14 цилиндров. Это турбированный двухтактный дизель, работающий на мазуте. Объем 14-ти цилиндрованного мотора составляет 25480 литров. Мощность 107389 л.с.
Расход топлива составляет 13000 литров в час (39 баррелей нефти в час!). Сила крутящего момента 7603850 Н.м. при 102 об/мин. Коленчатый вал весит 300 тонн.
2) Самый большой автомобильный двигатель в мире за все историю легковых автомобилей.
Какой объем: 28,2 л.
Мощность: 300 л.с.
На Автомобиль Fiat Blitzen Benz, произведенный в1911 году оснащался самым большим 4-х цилиндрованным двигателем в мире. Объем силового агрегата составлял 28,2 литра. Мощность 300 л.с. Автомобиль был построен для автогонок. Всего было построено два автомобиля именно с таким большим мотором. Первый автомобиль был куплен Российским князем Борисом Сухановым. После Революции автомобиль попал в Австралию. В 1924 году автомашина попала в серьезную аварию, где была повреждена без возможности восстановления. Второй автомобиль сохранился в собственности компании Фиат. В 1920 году автомобиль был переделан, на который установили другой силовой агрегат меньшего объема.
3) Самый крупный ракетный двигатель SaturnV
Размер и объем: Высота — 5,64 м., Высота в ракетоносители — 110,65 м. (выше статуи Свободы в США)
Мощность: 190,000,000 л.с.
Если вам надо отправиться на луну, то этот Американский однокамерный двигатель самый подходящий для путешествия. Это самый большой силовой агрегат в мире, когда-либо созданный человечеством.
Тяга силы на старте составляла 34500000 Н. м. и мощность 190,000,000 л.с. Двигатель производил столько энергии, которой бы хватило бы на освещение всего Нью-Йорка в течении 75 минут. Эта сила способна отправить на орбиту 130000 кг груза. Двигатель при полете ракеты на лунную орбиту расходовал столько топлива, сколько хватило бы автомобилю объехать весь земной шар 800 раз.
4) Самый большой промышленный газотурбинный двигатель 1750 MWe ARABELLE
Размеры: Вам понадобится атомная электростанция, чтобы установить его.
Мощность: 2,346,788 л.с.
Это самый крупный турбогенератор, который преобразует влажный пар от атомного реактора (находится во Франции) в электроэнергию. Мощность производимой энергии составляет 2,346,788 лошадиных сил. Роторные диски внутри турбогенератора весят 120 тонн.
5) Самый мощный двигатель на железнодорожном локомотиве
Размеры: Длина — 25,5 м.
Мощность: от 4500-8000 л.с.
Union Pacific в 1955 году создали самый мощный ж/д Локомотив в мире. Совокупная мощность турбированных двигателей локомотива составила 8500 л.с., (рекорд для ж/д локомотивов до сих пор не побит). В локомотиве 10 камер сгорания. Вес составляет 410,000 килограмм. Бак для топлива 9500 литров. Локомотив был способен перевозить груз до 12,000 тонн.
6) Самый большой по длине паровоз с паровым двигателем Big Boy
Размеры: Длина 26,1 м.
Мощность: Сила тяги 15290 Н.м.
Union Pacific Railroad 4000-класса. Был построен в период с 1941 по 1944 год. В 1959 году совершил последнюю поездку, в связи с вытеснением паровозов дизельными локомотивами. Сила тяги 15290 Н.м. Максимальная скорость 100 км/час. Пик мощности приходится на скорость 56 км/час. Максимальная тяга достигается на скорости не больше 16 км/час.
7) Самый большой в мире ветряной ротор Siemens SWT-6.0-154
Размер: 154 метров в диаметре.
Мощность: 8046 л.с.
Диаметр ротора 154 метра. Число оборотов до 12 в минуту. Мощность производимой энергии составляет 6500кВт, что примерно соответствует 8046 лошадиным силам. Это самый большой роторный ветряной генератор в мире.
8) Самый большой поршневой авиационный двигатель Lycoming XR-7755
Насколько большой: Объем — 127 литров. Вес — 2740 кг.
Мощность: 5000 л.с.
Всего было произведено два таких 36-цилиндрованного двигателя, которые до сих пор являются самыми большими, когда-либо созданными моторами для самолетов. Двигатель был построен для бомбардировщика Convair B-36.
Объем двигателя составлял 127 литров. Мощность 5000 лошадиных сил при 2600 об. в минуту. Вес двигателя — 2740 кг. Впрыск топлива осуществлялся через карбюратор. Длина чуть больше 3 метра. Диаметр 1,5 метра.
9) Самый большой и мощный автомобильный двигатель в мире, установленный на легковом автомобиле
SRT Viper, VX (выпуск с 2013 по настоящее время).
Объем: 8,4 литра.
Мощность: 649 л. с.
Компания Chrysler Group создала этот необычный автомобиль большим объемом двигателя v10, который составляет 8,4 литра мощностью 649 л.с. (крутящий момент 813 Н.м. при 4950 оборотах в минуту)
Максимальная скорость автомобиля 330 км/час. Разгон с 0-100 км/час всего за 3,3 секунды.
Отметим, что это не максимальный по объему двигатель, установленный на легковую автомашину. Есть еще Chevrolet «572» 9.2 V8, но он уступает Viper по мощности.
10) Самый большой двигатель на серийном мотоцикле
Объем: 2,3 литра
Мощность: 140 л.с.
Многие наверное предполагали, что эта номинация естественно достанется мотоциклам компании Harley Davidson, но увы, это не так.
Самым большим двигателем, установленный на мотоцикл, который выпускается серийно, является 3-х цилиндрованный мотор Triumph Rocket III. На мотоцикле установлен 2,3 литровый двигатель с водяным охлаждением.
Мощность 140 л.с. при 6000 об. в минуту. Сила тяги составляет 200 Н. м. при 2500 оборотах в минуту.
Емкость топливного бака — 24 литра.
Есть еще двигатели устанавливаемые на мотоциклетную технику, которые по объему больше чем силовой агрегат от Triumph Rocket III (например, байкциклы компании Bosshoss), но тем не менее эта номинация отдана компании Triumph Rocket, так как большой двигатель установлен на традиционном мотоцикле, а не на его модификации или мотоциклы, которые подверглись тюнингу (крафт-машины или автобайки).
В ТОП-10 не попал еще один заслуживающий внимание реактивный двигатель. В этот основной список он не попал по причине, что в подборке по возможности представлены все виды двигателей по отраслям. В Топ попал другой самолетный двигатель, который больше по размеру.
Но не смотря на то, что этот двигатель не попал в список самых больших двигателей в мире, он в настоящий момент является самым большим реактивным двигателем на планете.
Авиационный реактивный мотор GE90-115B, которым оснащаются самолеты Боинг серии 777
Размер двигателя: Диаметр — 3,25 м. , Длина — 7,49м., Вес — 7550 кг.
Мощность: Сила тяги — 569000 Н.м.
(занесен в книгу Рекордов Гиннеса, как двигатель с самой мощной тягой реактивных авиационных двигателей в мире
)
Несмотря на огромный размер, этот двигатель остается самым лучшим в мире по эффективности широкофюзеляжных моторов в самолетостроении.
Конструкция двигателя также удивительна, как и технические характеристики двигателя. Материалы, используемые в двигателе способны выдерживать температуры до 1316 градусов по Цельсию . Этот двигатель экономит во время дальних полетов до 10 процентов топлива по сравнению с другими аналогичными авиационными силовыми агрегатами.
Это самые мощные двигатели, когда-либо устанавливавшиеся на серийные автомобили
Исторически сложилось так, что движение быстрее означало просто установку более крупного двигателя под капот автомобиля, но с тех пор, как в 1980-х годах появились первые суперкары со скоростью 320 км/ч, двигатели стали меньше и более могущественный.
Обновлено за сентябрь 2021 г. Если вы ищете самые мощные двигатели, когда-либо устанавливаемые на серийные автомобили, вы обратились по адресу. Мы обновили эту статью, добавив дополнительные автомобили и дополнительную информацию об автомобилях, которые уже были в списке.
Секрет заключается в принудительной индукции, как с турбонаддувом, так и с наддувом, они работают одинаково хорошо, и каждый из них имеет свои достоинства, но оба преследуют одну и ту же цель — большую мощность. Оба метода используют один и тот же базовый принцип: подача большего количества воздуха и топлива в цилиндры приводит к более сильному взрыву и высвобождению большей мощности. В этом заключается прелесть принудительной индукции, при условии, что блок двигателя достаточно прочный, простое увеличение давления наддува дает еще большую мощность.
Неудивительно, что выходная мощность постоянно увеличивается, поэтому мы рассмотрели самые мощные двигатели, начиная от 3-цилиндровых и заканчивая двигателями W16, поскольку мы проверяем самые мощные двигатели, устанавливаемые на серийные автомобили.
10/10 Bugatti Chiron Super Sport: двигатель W16 мощностью 1578 л.с.
Автомобиль и водитель
Chiron, как и его предшественник, оснащен одним из самых уникальных серийных двигателей, когда-либо произведенных, список спецификаций включает несколько потрясающих цифр. С рабочим объемом 8 литров, состоящим из 16 цилиндров в компоновке «W», четыре турбонагнетателя, повышающие мощность до 1578 л.с., сделали его самым мощным серийным двигателем на сегодняшний день.
Автомобиль и водитель
Официально признанный самым быстрым серийным автомобилем в мире, Bugatti Chiron Supersport 300 установил новый рекорд в августе 2019 года.с максимальной скоростью 304,77 миль в час, первый серийный автомобиль в истории, который преодолел барьер 300 миль в час.
9/10 Lamborghini Essenza SCV12: двигатель V12 мощностью 818 л.с.
Autopro
Lamborghini имеет долгую историю создания суперкаров с двигателями V12. Новейшая Essenza, последняя из линейки специальных моделей, выводит производительность на новый уровень. В том, что, вероятно, станет последним Lamborghini с двигателем V12, инженеры создали совершенный гоночный автомобиль GT. SCV12, выпущенный ограниченным тиражом в 40 автомобилей, будет редкостью.
Ламбо Элит
Essenza — самый мощный дорожный автомобиль Lamborghini из когда-либо произведенных. В нем используется тот же 6,5-литровый двигатель V12, что и в SVJ. Разрабатывая SCV12 для трека, инженеры Lamborghini повернули двигатель для лучшего распределения веса, добавив воздухозаборники, чтобы увеличить мощность до 818 л.с.
СВЯЗАННЫЙ: 10 вещей, которые все забывают о Lamborghini Countach
8/10 Dodge Viper ACR: двигатель V10 мощностью 645 л.с.
Auto Trader
В 1992 году компания Dodge выпустила лучший маслкар за последние десятилетия. Viper ознаменовал возвращение к высокопроизводительным спортивным автомобилям с большими блоками. Разработка двигателя Chrysler LA V8 с добавлением дополнительных 2 цилиндров привела к созданию самой уникальной особенности Viper — 8-литрового двигателя V10.
Чикагская автомобильная компания
Окончательный Viper, выпущенный в 2017 году, ACR оснащен более крупным 8,4-литровым двигателем мощностью 645 л.с. и остается самым мощным серийным двигателем V10 на сегодняшний день
7/10 SSC Tuatara: двигатель V8 мощностью 1750 л.с.
Manhattan Motorcars
В настоящее время Tuatara из Shelby Sports Cars держит в руках трофей самого быстрого серийного автомобиля, тонкости оборудования для измерения времени остаются под пристальным вниманием. При всем при этом любой серийный автомобиль, способный разогнаться до 331 мили в час, является впечатляющим достижением.
Журнал GQ
Техника, необходимая для создания самого быстрого автомобиля в мире, просто невероятна. Tuatara использует 5,9-литровый двигатель с турбонаддувом мощностью 1750 л.
6/10 Zenvo TSR-S: двигатель V8 мощностью 1176 л.с.
Датский производитель суперкаров Zenvo существует с 2009 года, за этот короткий промежуток времени компания создала один из самых экстремальных дорожных автомобилей, которые можно купить за деньги. Внешне TSR-R выглядит как любой другой суперкар, только демонстрируя свое сумасшедшее заднее крыло, которое активируется, как только владельцы отправляются в путь.
Дневные обороты
В отличие от других производителей суперкаров, Zenvo разрабатывает собственные двигатели, в TSR-S используется гоночный 5,8-литровый V8 с двойным нагнетателем мощностью 1176 л.
СВЯЗАННЫЙ: 10 суперкаров, которые доказывают, что бензиновые автомобили по-прежнему лучшие
5/10 Koenigsegg Agera RS: двигатель V8 мощностью 1341 л.с.
Шведский автопроизводитель Koenigsegg первоначально выпустил Agera в 2011 году, в то время это был один из самых быстрых автомобилей с заявленной максимальной скоростью 249 км/ч.миль в час Для большинства редукторов это было бы достаточно быстро, лишь незначительно отставая от заявлений Veyron. Однако разработка на этом не остановилась, Koenigsegg производил еще более быстрые модели, а последняя версия Agera RS развивает среднюю скорость 420 км/ч на дорогах общего пользования.
Реддит
Заявленный как совершенный инструмент для трека, Agera RS в стандартной комплектации поставляется с 5-литровым двигателем V8 с турбонаддувом от Ford мощностью 1160 л.с., работающим на насосном газе. Дополнительные обновления включают специально названный 1-мегаваттный пакет, повышающий мощность до 1341 л.с.
4/10 Nismo GT-R: двигатель V6 мощностью 600 л.с.
Автомобильный журнал
С места трудно превзойти внушительный Nissan GT-R. Сочетание мощности и интеллектуального полного привода с электронным управлением создает мощный пакет. Трудно поверить, что японский суперкар выпускается с 2007 года, эволюционные изменения сохранили конкурентоспособность GT-R.
Автомобиль Индиго
Версии с тюнингом Nismo недешевы, их цены начинаются от 200 000 долларов, но за те деньги, которые обычно ассоциируются с экзотическими суперкарами, редукторы получают один из самых мощных двигателей, когда-либо устанавливавшихся на дорожные автомобили. Под капотом собранный вручную твин-турбо 3,8-литровый двигатель V6 мощностью 600 л. с.секунд, чтобы разогнаться до 62 миль в час.
3/10 Audi RS3: 400-сильный 5-цилиндровый двигатель
Audi Media Sedan
Только самые преданные фанаты смогут отличить Audi RS3 от младших моделей модельного ряда, единственной отличительной чертой которого является незначительный значок на решетке радиатора. Внешне это просто еще один четырехдверный седан Audi, на этот раз тот, который может сравниться со всеми, кроме самых быстрых суперкаров, разгоняясь до 100 км/ч всего за 3,5 секунды.
Ауди Медиацентр
Если RS3 удивит своими характеристиками суперкара, то под капотом редукторов ждет еще один сюрприз. Audi — один из немногих автопроизводителей, использующих 5-цилиндровые двигатели, в RS3 используется 2,5-литровый двигатель с турбонаддувом мощностью 400 л.с.
СВЯЗАННЫЙ: 10 самых крутых спортивных автомобилей, которые обновляются к 2021 году
2/10 AMG A45S: 4-цилиндровый двигатель мощностью 416 л.с.
Собственные тюнеры AMG берут лучшие дорожные автомобили Mercedes и делают их намного лучше, совершенствуя подвеску, тормоза и двигатели, чтобы обеспечить уровень производительности, обычно ожидаемый от настоящих спортивных автомобилей. Неудивительно, что AMG A45S основан на уже быстром A35, добавляя больше мощности.
Карикос
В A45S используется тот же 2-литровый двигатель с турбонаддувом, что и в более ранней модели A35, шасси повернуто на 180 градусов, что позволяет улучшить систему впуска. В результате мощность в 416 л.с. просто захватывает дух.
1/10 Koenigsegg Gemera: 3-цилиндровый двигатель мощностью 1700 л.с.
Via Koenigsegg
Koenigsegg Gemera — это четырехместный автомобиль Гранд Турер с подключаемым гибридом, выпущенный ограниченным тиражом. В отличие от предыдущих моделей шведского автопроизводителя с двигателем V8, Gemera оснащена трехцилиндровым 2,0-литровым бескулачковым двигателем с двойным турбонаддувом под названием Tiny Friendly Giant и тремя электродвигателями. Двигатель мощностью 600 л.с. приводит в движение передние колеса, два электродвигателя приводят в движение задние колеса мощностью 500 л.с. и 1000 Нм каждый, а на коленчатом валу установлен один электродвигатель мощностью 400 л. с. для привода передних колес вместе с ДВС.
через пинтерест
Общая выходная мощность составляет 1700 л.с. и 2581 фунт-фут крутящего момента при работе на топливе E85. Вместо традиционных распределительных валов в двигателе установлена система соленоидов для активации впускных и выпускных клапанов. По словам Koenigsegg, двигатель весит всего 150 фунтов. При использовании только батареи Gemera может проехать 31 милю, а в гибридном режиме — 621 милю. Блок ДВС способен работать как на биотопливе E85, так и на бензине, а выхлопные газы выбрасываются через титановую выхлопную систему Akrapovic.
Топ-10 самых мощных двигателей в мире 2022
Вы когда-нибудь задумывались, как летают двигатели самолетов? Или как ракеты так быстро добираются до места назначения? Или как работает тяжелая строительная техника? Возможно, вы даже задавались вопросом, как гоночный автомобиль Формулы-1 может быть таким быстрым? Если да, то вам повезло, потому что мы здесь, чтобы рассказать вам о самых мощных двигателях в мире.
10 самых мощных двигателей в мире?
Вот наш список 10 самых мощных двигателей в мире. Эти двигатели имеют безумную мощность и используются в самых разных транспортных средствах. Сколько из них вы слышали?
1. Самая мощная атомная паровая турбина: Турбогенератор ARABELLE мощностью 1750 МВт
Турбогенератор ARABELLE
Турбогенератор ARABELLE представляет собой радиальный двигатель, компактный, эффективный и способный производить высокую мощность в течение срока службы, превышающего 400 000 часов работы. . Мощность двигателя превышает 2 000 000 лошадиных сил. Этот турбогенератор является одним из самых мощных двигателей.
Несмотря на то, что он был разработан 60 лет назад, он до сих пор широко используется. Его можно использовать в ядерных паровых системах, но для того, чтобы быть эффективным, ему необходимо использовать топливо, которое двигатель может полностью преобразовать ядерный реактор в электроэнергию без какого-либо другого преобразования.
2. Самый мощный судовой двигатель: Wärtsilä-Sulzer RTA96-C Engine
Wärtsilä — производитель судовых двигателей, расположенный в городе Хельсинки, Финляндия. История компании восходит к 1834 году, когда был выпущен первый двигатель Wärtsilä. Wärtsilä-Sulzer RTA96-C представляет собой рядный двухтактный дизельный двигатель с турбонаддувом и рабочим объемом от 6 до 14 цилиндров мощностью от 46 020 до 107 390 л.с. Самая большая версия с 14 цилиндрами на мазуте имеет высоту 44 фута, длину 87 футов и сухой вес более 2300 тонн.
Wärtsilä-Sulzer RTA96-C, один из самых мощных двигателей в мире, представляет собой универсальную рабочую лошадку, способную обслуживать суда водоизмещением до 90 000 тонн. Двигатели RTA96-C были разработаны Wärtsilä, и они специально разработаны для удовлетворения потребностей больших контейнеровозов.
3. Самые мощные ракетные двигатели: Мощный ракетный двигатель Falcon Heavy (Merlin 1D)
Ракетный двигатель SpaceX Merlin 1D
Merlin 1D — первый из «семейства» мощных ракетных двигателей. Мощный ракетный двигатель Falcon Heavy был разработан в период с 2011 по 2012 год компанией SpaceX.
Это замена бывшего в употреблении двигателя Merlin 1C, который впервые использовался для запуска оригинальной ракеты Falcon 9 в 2010 году. На этапе разработки 1D Merlin 1D помог запустить 4 ракеты Falcon 9. Это двигатель с самой большой тягой в семействе Falcon 9. Это один из самых мощных ракетных двигателей в мире.
4. Крупнейшие в мире двигатели: General Electric Big Blows
Кредит: Wikipedia commons
Все мы знаем о General Electric (GE) Big Blows, которыми управляет Union Pacific Railroad. Эти стильные локомотивы в ретро-стиле проносятся по застроенным путям, а также GE Big Blows. Эти высокие, мощные двигатели газотурбинных электровозов создают достаточную мощность, от 4500 до 8500 лошадиных сил в зависимости от поколения.
В течение последних 129 лет или около того General Electric занимается производством авиационных двигателей, электрораспределением, электродвигателями, ветряными турбинами и т. д.
5. Самый мощный авиационный двигатель: GE Aviation GE9X
GE Aviation GE9X Двигатель (Источник: Дэн Невилл/википедия)
Двигатель GE9X является первым в своем роде: легкий турбовентиляторный двигатель с высокой степенью двухконтурности и сердечником высокого давления, который работает при более низкой температуре и делает двигатель тише во время полета. GE9X предназначен для использования на Boeing 777X. Первый полет GE Aviation GE9X состоялся 13 марта 2018 года.
В ближайшие годы вы увидите больше самолетов с двигателем GE9X на борту. GE9X уже заказали популярные авиалинии, и ВВС первыми получили двигатель GE9X.
Мощный авиационный двигатель GE9X занесен в Книгу рекордов Гиннеса как самый мощный реактивный двигатель для коммерческих самолетов.
6. Самые старые двигатели в мире: Union Pacific Big Boy (класс 4000 4-8-8-4)
Union Pacific Big Boy (Источник: Flickr/Шейла в Moonducks)
Union Pacific Big Boy был одним из самых мощных паровозов, когда-либо построенных, и самым мощным паровозом, когда-либо построенным Union Pacific Railroad в Соединенных Штатах. Big Boy был самым мощным паровозом в мире с 1941 по 1944 год. На тот момент было выпущено всего 25 единиц.
Big Boy — самая мощная паровая машина в Америке, способная перевозить более тонны груза со скоростью до 130 километров в час. Двигатель имеет 5,500 на 6,290 лошадиных сил с тяговым усилием 135 375 фунтов.
Проекты 4000-й серии получили свое название из-за того, что они были 4000-м паровозом, построенным компанией Union Pacific Railroad. Сила Big Boy позволила Union Pacific стать крупнейшей железной дорогой в мире.
Морская ветряная турбина SG 14-222 DD (Источник: Siemens Gamesa) , которая также известна как оффшорная ветряная турбина SG 14-222 DD от Siemens Gamesa Renewable Energy, представляет собой тип турбины, которая используется в океане для производства энергии для океанских ветряных электростанций.
Еще один крупнейший в мире двигатель, морская ветряная турбина SG 14-222 DD — мощная, чистая и эффективная турбина. Новейшая система энергоснабжения серии SG, которая была разработана для резкого снижения стоимости оффшорной ветроэнергетики.
Эта турбина позиционируется как самая мощная и эффективная на рынке. SG 14-222 DD будет иметь огромные преимущества для морских ветровых электростанций. Самый большой ветряк диаметром 222 мм будет запущен в серийное производство в 2024 году.
8. Самые мощные автомобильные двигатели: 8,0-литровый двигатель Bugatti W16.
8,0-литровый двигатель Bugatti W16 (Фото: Flickr/Brian Snelson). цилиндровый двигатель W16, который в прошлом использовался несколькими автопроизводителями. Включая Chiron Super Sport 300+. 8,0-литровый двигатель Bugatti W16 имеет необычную конструкцию, поскольку он имеет два набора цилиндров, один из которых приводит в движение передние колеса, а другой — задние.
Двигатель впервые появился в Veyron в 2005 году, но это первый раз, когда 8,0-литровый W16 был замечен на публике, и Bugatti впервые использовала его в серийном автомобиле.
9. Ferrari 6,5-литровый F140 GA V12
Ferrari 6,5-литровый F140 GA V12 (Источник: Y.Leclercq)
Если вы когда-нибудь задумывались, как именно все эти экзотические автомобили получают свою мощь и откуда берется вся эта огромная мощь от, мы здесь, чтобы сказать вам. 6,5-литровый V12 — самый большой и мощный двигатель Ferrari из когда-либо созданных. Это безнаддувный 12-цилиндровый двигатель с V-образным расположением цилиндров, диаметром цилиндра 94 мм и ходом поршня 78 мм.
На бумаге новый 6,5-литровый V12 от Ferrari звучит как монстр. Автопроизводитель утверждает, что двигатель производит 819лошадиных сил при 9250 об/мин и 510 фунт-футов крутящего момента при 7000 об/мин. Однако, как отмечает компания, двигатель будет использоваться только в очень ограниченном количестве автомобилей.
10. Самый мощный мотоциклетный двигатель: двигатель Kawasaki Ninja h3R
Двигатель Kawasaki Ninja h3R (Фото: Tokumeigakarinoaoshima)
Компания Kawasaki Motorcycle & Engine Company анонсировала двигатель Ninja h3R, новейшую версию двигателя h3 в 2014 году. в общей сложности технологии 4-цилиндрового двигателя, которые способствуют впечатляющим характеристикам ускорения, мощности и управляемости двигателя. Это наддув 998-кубовый рядный 4-цилиндровый двигатель спортивного автомобиля DOHC. Двигатель производит 310 лошадиных сил, 115 фунт-фут крутящего момента при 12 500 об/мин.
Ninja h3R покорили мир в 2015 году, когда большая часть мировой мотоциклетной прессы вознесла их на пьедестал. Это были лучшие мотоциклы, и точка. Так сказали гонщики MotoGP, ездившие на них, и Kawasaki собиралась доказать это и на трассе. По их словам, Ninja h3R, самый мощный мотоциклетный двигатель, станет лучшим мотоциклом из когда-либо созданных.
Часто задаваемые вопросы о самых мощных двигателях:
Сколько существует различных типов двигателей?
Существует множество типов двигателей, каждый из которых предназначен для выполнения определенных задач. Они варьируются от небольших двигателей до большого разнообразия, используемого в транспортных средствах. Наиболее распространенными типами являются: тепловые двигатели, электрические двигатели и физические двигатели. Также существует три типа тепловых двигателей — двигатели внутреннего сгорания, двигатели внешнего сгорания и реактивные двигатели.
Какой самый мощный двигатель в мире?
Самый мощный двигатель в мире — двухтактный дизельный двигатель Wärtsilä-Sulzer RTA96-C с турбонаддувом. Еще одним мощным двигателем является GE Aviation GE9X-115B, который используется в Boeing 777X.
Какие двигатели могут выдерживать наибольшую мощность?
Двигатель представляет собой устройство преобразования энергии, которое преобразует тепловую энергию в механическую. Двигатели часто ассоциируются с транспортными средствами, такими как автомобили, самолеты, лодки и велосипеды. На сегодняшний день существует множество мощных двигателей. 16-цилиндровый двигатель может работать с максимальной мощностью.
Для чего используется самый мощный двигатель?
Самый мощный двигатель — ракета Сатурн V, которая использовалась для программы Аполлон.
Какой двигатель V8 самый мощный?
Demon 6,2-литровый двигатель Hemi V8 с наддувом — самый мощный двигатель V8. Этот двигатель генерирует 840 лошадиных сил и 770 фунт-фут крутящего момента. Ford Boss 429 с турбонаддувом, выпущенный Ford в 1969 году, также был самым мощным двигателем V8 в былые времена.
15 самых больших двигателей в мире
Вот некоторые из самых больших и мощных двигателей, когда-либо созданных в мире.
Добро пожаловать в наш список самых больших двигателей в мире. Поскольку это такая всеобъемлющая тема, мы решили выбрать как исторические, так и современные примеры. Начиная от скромных наземных двигателей внутреннего сгорания и заканчивая бросающими вызов гравитации космическими ракетами, следующий список представляет собой эклектичную смесь старого и нового.
Некоторые из них являются поистине удивительными технологиями, другие имеют историческое значение и были включены в качестве почетных членов в клуб этих огромных «вьючных животных».
Какие двигатели самые большие в мире?
Итак, без лишних слов, вот некоторые из самых впечатляющих двигателей всех времен. Этот список далеко не исчерпывающий и не имеет определенного порядка.
1. Вероятно, это самый большой турбовентиляторный двигатель в мире. На
18 футов (5,5 м) в длину и 11,25 футов (3,4 м) в ширину , этот невероятный двигатель установил мировой рекорд по тяге 127 900 фунтов . Это зверь!
Веб-сайт GE Aviation объясняет, что «в 1995 году двигатель GE90 дебютировал на борту самолета British Airways 777 вместе с первыми в коммерческой авиации лопастями вентилятора из углеродного волокна. Ранние модели двигателей GE90 имели мощность от 74 000 до 94 000 фунтов. тяги, и на сегодняшний день он остается самым большим в мире ТРДД».
2. Это один из крупнейших серийно выпускаемых авиационных поршневых двигателей в США. и построен во время Второй мировой войны. «Wasp Major» был одним из авиационных радиально-поршневых двигателей самого большого рабочего объема, которые производились серийно в Соединенных Штатах.
Последний из семейства и кульминация технологии поршневых двигателей Пратта и Уитни. Война закончилась до того, как двигатель можно было внедрить и использовать в боевых самолетах.
Восемь таких зверей использовались на знаменитом «Еловом гусе» H-4 Hercules, каждый производил 3000 л.с.
С таким именем можно надеяться, что двигатель оправдает ожидания. Конечно может, 71-литровая версия имела 28 цилиндров , в радиальной конфигурации и выходную мощность 3500 л.с. .
3. Возможно, это самый большой радиальный двигатель в мире. В
127 литров , производящий 5000 тормозных лошадиных сил использующий 36 цилиндров и весящий 2,7 тонны , если это не большой двигатель, то мы не знаем, что это такое.
Lycoming XR-7755 был и остается самым большим поршневым авиадвигателем из когда-либо созданных. Он предназначался для использования на «Европейском бомбардировщике» ВВС США (который в конечном итоге стал B-36 Corsair). Проект был отменен в 1946 году, когда внимание ВВС США было переключено на реактивные двигатели.
4. Познакомьтесь с самым большим ветряным двигателем в мире
Источник: Siemens
Siemens SWT-6.0-154 — это массивная морская ветряная турбина. Он имеет мощность 6 МВт и рабочую площадь 18 600 метров .
Турбина основана на технологии прямого привода Siemens и имеет меньше движущихся частей, чем сопоставимые технологии прямого привода. Голова весит меньше 360 тонн . Siemens заявляет, что сочетание прочности и малого веса значительно снижает затраты на установку и техническое обслуживание и увеличивает срок службы.
Самые популярные
По данным компании Siemens, ветряная турбина SWT-6.0-154 с прямым приводом разработана для работы в широком диапазоне морских условий. Разработанный в соответствии со стандартами IEC 1, ветряной двигатель SWT разработан в соответствии со стандартами IEC 1. -6. 0-154 может быть развернут в любом известном морском местоположении.Ротор длиной 505 футов (154 мт), разработанный специально для морских турбин Siemens с прямым приводом, имеет рабочую площадь ротора 200 208 футов2 (18 600 м2) , что позволяет максимизировать выработка энергии на шельфе, от внутренних вод с умеренными ветровыми ресурсами до наиболее уязвимых морских участков».
5. Это самый большой (по длине) паровоз
Источник: Fandom
Построенные между 1941 и 1945 годами паровозы Union Pacific Railroad класса 4000 были самыми длинными из построенных паровозов. Сочлененные паровозы 4-8-8-4, широко известные как «Большие мальчики», по уважительной причине вышли из эксплуатации в 1959 году. Вскоре после этого их заменили дизельными двигателями.
Имея длину 82 фута (25 м) и тяговое усилие чуть более 135 000 фунтов силы, они были поистине мощными машинами.
6. Познакомьтесь с тем, что когда-то было самым большим дизельным двигателем в мире
Источник: kbhmuc/YouTube
Установленный на электростанции H. C. Ørsted в Дании, B&W CM 884WS-150 был самым большим дизельным двигателем в мире в период с 1932 по 1962 год. Действительно чудовищный, это был восьмицилиндровый двухтактный дизельный двигатель.
Размеры двигателя захватывают дух: почти 82 фута (25 м) в длину , 41 фут ( 12,5 м) в высоту и вес 1400 тонн . Его коленчатый вал весит только 140 тонн , а весь двигатель потребляет 40 тонн смазочного масла. Хотя данные о рабочем объеме отсутствуют, говорят, что двигатель способен производить 22 500 л.с. .
7. Крупнейший промышленный турбинный двигатель
Источник: GE
Разработанный для использования на атомных электростанциях турбогенератор GE ARABELLE мощностью 1750 МВт преобразует пар в электричество. Лопасти турбины весят 176 фунтов (80 кг) самостоятельно.
По данным GE, «паровые турбины Arabelle обеспечивают мощность от 700 МВт до 1900 МВт в циклах 50 и 60 Гц и могут быть адаптированы к любым условиям теплоотвода с выбором модулей и типов низкого давления. лопаток последней ступени. От уникальной конструкции однопоточного расширения пара, повышающей эффективность, до сварных роторов и независимой конструкции выхлопа низкого давления, снижающей нагрузку на фундамент, Arabelle может оправдать ожидания самых требовательных производителей атомной энергии».
8. Этот двигатель считается самым большим в мире ракетным двигателем.
Источник: stux/Pixabay Ракета Saturn V была самой большой из когда-либо созданных. Он был оснащен двигателем F-1, разработанным подразделением Rocketdyne компании Rockwell International. Он имел 1,5 миллиона фунтов тяги и доставил первых астронавтов на Луну, совершив шесть успешных посадочных миссий между 1969 и 1972 в программе Project Apollo.
Полностью заправленный топливом «Сатурн-5» весил 6,1 миллиона фунтов. F-1 использовал керосин и жидкий кислород в качестве топлива, которые перекачивались со скоростью 42 500 галлонов в минуту турбонасосом F-1 весом 2500 фунтов.
9. Возможно, это самый большой автомобильный двигатель всех времен.
Источник: Jean-Noel Rossignol/YouTube рекорд наземной скорости, принадлежавший в то время Блитцену Бенцу. Имеет 4-цилиндровый двигатель рабочим объемом 9 л.0003 1730,2 дюйма 3 (28 353 см 3 ) и при условии 290 л. Он был настолько мощным, что Фиату пришлось соединить двигатель с колесами с помощью сверхпрочных металлических цепей. Зверь смог развить максимальную скорость 134 миль в час (215 км/ч).
Первоначально были построены два паровоза, первый из которых был куплен русским князем Борисом Сухановым в 1911 году, до революции. Затем S76 и его двигатель были перевезены в Австралию, где автомобиль был оснащен двигателем Stutz, но в конце концов он разбился в 1924. Второй S76 был оставлен Fiat и отправлен на слом в 1920 году.
10. Вот самый большой морской двигатель
Источник: 512Bit/YouTube -Sulzer RTA96-C — великолепное инженерное решение. Состоящий из двухтактного турбодвигателя, работающего на мазуте, он может быть сконфигурирован для работы от шести до четырнадцати цилиндров.
RTA-96-C — самый большой поршневой двигатель в мире, способный производить 108 920 л.с. Его двигатель работает при 22 до 102 об/мин и имеет коленчатый вал весом 300 тонн . Потребляя более 39 баррелей нефти в час, она стоит 34 доллара в минуту !
11. Это один из самых больших локомотивов всех времен
Источник: Zimo
Не по длине, но по другим параметрам это большой локомотив. Получивший прозвище «Большой удар», этот монстр длиной 83 фута (25 м) мощностью 8500 л.с. был поистине впечатляющим произведением инженерной мысли. В нем использовалась установка из трех автомобилей. В первом находились кабина управления и дизель-генератор; второй — огромный десятикамерный газотурбинный двигатель, работающий на жидком топливе; а последний вмещал 24 000 галлонов топлива.
Созданный Union Pacific, этот двигатель был невероятно неэффективным и был окончательно выведен из эксплуатации в 1969 году.
12. Это действительно огромный двигатель из самых массовых двигателей в мире. Эти двигатели используются для питания гигантских самосвалов, а самый большой из них, 797F, представляет собой очень впечатляющее произведение инженерной мысли.
Питание от 106-литровый турбодизель V20 , способный выдавать не менее 4000 л.с. . Он настолько велик, что на одну замену масла расходуется где-то около 178 галлонов (675 литров) 90 004 масла.
13. Вот еще один огромный двигатель
Источник: Karsini/Wikimedia Commons
Двигатель EMD 645-169 литров — еще один из самых больших двигателей в мире. Этот двигатель, используемый в локомотивах и самосвалах, и это лишь некоторые из приложений, действительно очень мощный.
Он, например, использовался для питания массивного 231-тонного (сейчас списанного) Terex 33-19 «Титан» самосвала. Эти двигатели имеют 16 цилиндров , рабочий объем чуть меньше 170 литров , и могут производить около 3000 л. с. при 900 об / мин . Не так уж и плохо.
14. Возможно, это самый большой коммерческий реактивный двигатель в мире.
Источник: GE
GE9X считается самым большим коммерческим реактивным двигателем, эксплуатируемым в настоящее время. Этот двигатель, созданный GE, был специально разработан для использования в новом Boeing 777X.
Этот двигатель в настоящее время занесен в Книгу рекордов Гиннеса за самую высокую зарегистрированную тягу среди всех двигателей в своем классе с огромным весом 134 300 фунтов. Он также примерно на 10% эффективнее своих предшественников.
15. Это самый большой из сохранившихся одноцилиндровых балочных двигателей в мире
Источник: deshowcase
И, наконец, этот ветеран-двигатель является самым большим из сохранившихся однобалочных двигателей в мире. Названный 100-дюймовым двигателем Grand Junction, он был построен компанией Harvey & Co of Hayle в 1869 году.и использовался для откачки воды.
Этот двигатель был одним из шести когда-либо построенных на заводе в Корнуолле, Англия. Примерно во время его строительства около 70% лондонской воды перекачивалось двигателями Харви.
Этот двигатель использовался вплоть до 1940-х годов и был законсервирован до конца 1950-х годов.
Итак, вот он, наш выбор одних из самых больших двигателей в мире.
More Stories
инновации Новый гиперзвуковой самолет на водородном топливе предлагает безэмиссионный и быстрый воздушный транспорт
Амея Палеха| 09.02.2022
культура Audi и Porsche присоединяются к Формуле-1, заявил генеральный директор VW Group
Брэд Берган| 03.05.2022
наука Узнайте, как далеко зайдут ученые в раскрытии тайн темной материи
Дерья Оздемир| 03.06.2022
л.с. на литр: самые мощные автомобильные двигатели в мире
Слайд
Двигатели очень больших автомобилей могут довольно легко иметь очень высокую выходную мощность, но что делать, если двигатель очень маленький?
В прошлом 100 л. с. на литр — это цифра, которую можно ожидать от мощного спортивного автомобиля. Стандартные семейные автомобили никогда не приближались к этому, и в противном случае им было бы неприемлемо трудно управлять.
Сейчас еще непривычно, но благодаря техническим разработкам вообще и турбонаддуву в частности далеко не редкость, даже в повседневных моделях. Вот список из 25 автомобилей, которые превышают 100 л.с./литр от комфортных до экстравагантных. Некоторые из них экзотические и дорогие, в то время как другие являются частью автомобильной мебели — действительно, есть шанс, что вы даже можете владеть такой.
Мы включили цитату из нашего обзора автомобиля и его двигателя на тот момент:
Слайд из
Fiat 500 TwinAir: 118,9 л.с./литр
Чудесный маленький двухцилиндровый двигатель TwinAir был первым, разработанным специально для использования гениальной технологии MultiAir Fiat . В своей самой мощной форме он производит 104 л.с. всего с 875 куб.см. Как и 500 , он встречается в 500L , Panda 9.0004, Punto и Alfa Romeo MiTo .
Что мы сказали:
«На дороге 500 TwinAir производит глубокое впечатление . Только на холостом ходу и при полном ускорении вы по-настоящему осознаете двухцилиндровый формат двигателя, и даже в этом случае шум доставляет удовольствие, а балансирный вал обеспечивает плавность хода четырехцилиндрового двигателя».
Слайд из
Honda S2000: 123,7 л.с./л0003 Гражданский Тип R
. Окончательной версией был агрегат объемом 1997 куб.см, производивший 247 л.с. . Без турбонаддува максимальная производительность была достигнута при 7500 об/мин .
Что мы сказали:
«Двигатель необыкновенный… он развивает скорость до 9000 об/мин и наиболее эффективно работает за пределами невероятных 7000 об/мин… Не менее важно, что Honda хорошо работает на дороге, как и опытный водитель. тоже инструмент».
Слайд из
Alfa Romeo 4C: 136,1 л.с./л
Относительно небольшой двигатель 4C объемом 1742 куб.см имеет максимальную выходную мощность 237 л.с. Тот же блок также используется в Giulietta 1750 TBi Quadrifoglio , но благодаря гораздо меньшей собственной массе, всего 1000 кг (отчасти благодаря использованию композитов для его конструкции), 4C значительно быстрее.
Что мы сказали:
«Производительность и гибкость — сильная сторона этого силового агрегата. Звук выхлопа может быть хриплым, а комбинированный грохот зажигания и вестгейта, когда вы переключаете передачу, никогда не бывает спокойным и всегда вдохновляющим. Снаружи машина звучит потрясающе».
Слайд из
Ford Fiesta 1.0 EcoBoost 140 л.с.: 138,1 л.с./л0004 . В общем, 1,0-литровые EcoBoost появились в
Ford и Mondeo , но только Fiesta и Focus получили самую мощную версию.
Что мы сказали:
«Двигатель — хороший компаньон… и дает мягкое удовлетворение трехцилиндровому гулу … в то время как меньше ударов за оборот означает, что он работает менее усердно на заданной скорости двигателя».
Слайд
Subaru WRX STI Diamond Edition: 141,6 л.с./литр
Созданный в небольшом количестве для южноафриканского рынка, Diamond Edition был самой мощной версией автомобилей Subaru на базе Impreza , когда-либо выпускавшихся на рынок. Он производил опрометчивый 348 л.с. , но поскольку эта мощность исходила от двигателя объемом 2457 куб. См, показатель л.с. / литр не намного выше, чем у Ford Fiesta Ecoboost.
Слайд из
Bugatti Veyron 16.4 Super Sport: 148,1 л.с./л 1184 лс
. Производная Grand Sport Vitesse производила такое же количество энергии, но была немного тяжелее и не такой быстрой.
Что мы сказали:
0003 внутренних органов, сжатых в одну сторону под действием явной перегрузки, при этом также возникает уникальное, довольно приятное ощущение, что вы сидите в своем любимом кресле в своей любимой гостиной».
Слайд из
Ford Focus RS: 152,6 л.с./литр
В стандартной комплектации двигатель 2261 см3, , 2,3 литра, EcoBoost, установленный на горячем хэтчбеке Focus RS третьего поколения, производит 345 л.с. Доступно несколько комплектов обновления; один недавно разработан Ford Эксперты по тюнингу Mountune повышает мощность до 510 л.с. , или экстраординарных 226 л.с. на литр, хотя для поддержания разумной надежности требуются внутренние модификации.
Что мы сказали:
«Для такого трудолюбивого четырехцилиндрового агрегата подача мощности приятная гибкая и сбалансированная – вовсе не доминирует наддув наддува и резкий скачок крутящего момента на средних оборотах, но четко- чувствуя себя под ногой и желая разогнаться».
Слайд из
Volvo XC90 T6: 155,4 л.с./литр форма.
Благодаря «оптимизации Polestar Engineered Optimization» мощность двигателя достигла 325 л. T6 также появляется в внедорожнике XC60 и V90 универсал.
Слайд из
Porsche 959: мощность 155,8 л. в руках Рене Метже). Самый быстрый серийный автомобиль своего времени, он имел двигатель
2849cc мощностью 444 л.с.
Что мы сказали:
«Это 2,85-литровый двигатель , тогда как 911 того времени имел 3,2-литровый двигатель и турбонагнетатели, работающие не параллельно, а последовательно: один маленький турбонагнетатель, чтобы быстро раскрутиться и минимизировать летаргию на низких оборотах, еще один гораздо больший турбонаддув, как только обороты выросли. Мало того, он поставлялся с водяным охлаждением, головками с двумя распредвалами и четырьмя клапанами на цилиндр».
Слайд из
Honda Civic Type R: 158,3 л.с./литр
Civic Type Rs делал ставку на высокооборотные атмосферные двигатели до 2015 года, когда Honda перешла на турбонаддув. Обороты двигателя снизились, а выходная мощность резко увеличилась, что придало более поздним автомобилям совершенно другой характер. Двигатель в сегодняшнем Type R представляет собой агрегат объемом 1996 куб.см, развивающий максимальную мощность 316 л.с.
Что мы сказали:
«Любого, кто предвидит дефицит характера и легкомыслия, вызванный принудительной индукцией, ждет приятный сюрприз. Хонда сделала замечательная работа по созданию шипучего двигателя, который будет соответствовать требованиям с каждым набегом на красную черту 7200 об / мин ».
Слайд из
Audi RS3: 159,3 л.с./л
Вклад Audi в текущую гонку вооружений с горячими хэтчбеками — RS3 , чей пятицилиндровый двигатель объемом 2480 куб. Такой же двигатель можно найти и в модели TT RS , которая, будучи легче и аэродинамичнее, еще быстрее, разгоняясь до 100 км/ч менее чем за четыре секунды.
Что мы сказали:
«Этот двигатель великолепен — возможно, слишком хорош, чтобы любой другой производитель мог считать его подходящим для такого автомобиля. И в сочетании с такой же блестящей трансмиссией и системой управления запуском, это обеспечивает такую производительность, которая будет более узнаваема для владельца суперкара , скажем, 10-летнего возраста или около того, чем для большинства завсегдатаев горячих хэтчбеков».
Слайд из
Porsche 911 GT1: 169,4 л.с./литр
Как и 959 , 911 GT1 был построен как дорожный автомобиль только для того, чтобы позволить Porsche участвовать в международном автоспорте, в данном случае в гоночном классе GT1. Хотя шестицилиндровый двигатель 3164cc с двойным турбонаддувом был перенастроен для Strassenversion , он по-прежнему производил 536 л. с.
Что мы сказали:
«Всего было построено 25 , и это положило начало тенденции к автомобилям, которые нарушали правила GT середины 1990-х…»
Слайд из
Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio: 174,0 л.с./литр
Quadrifoglio является самым мощным автомобилем в линейке Giulia более чем на 80% . Его шестицилиндровый двигатель объемом 2891 куб. см находится в другой лиге по сравнению с более широко доступными бензиновыми и дизельными четырехцилиндровыми двигателями, производя 503 л.с.0004 . Никакая другая современная Alfa не имеет показателя мощности на литр, близкого к тому, что есть в этом автомобиле.
Что мы сказали:
«Турбо-лаг становится незначительным, когда вы накручиваете 3000 об/мин или около того, а V6 разгоняется до одухотворенных 7300 об/мин , с более плавным шумом, чем у [Mercedes] AMG V8, но более привлекательна, чем [BMW] M3».
Слайд из
McLaren 720S: 177,8 л.с./литр
McLaren делит свою дорожную линейку на несколько серий. В серии Super самой мощной моделью является 9-я модель.0003 720С . Как и все другие McLaren , этот имеет двигатель V8, в данном случае 3994cc агрегат мощностью 710bhp . По абсолютной мощности и количеству л.с. на литр он легко превосходит 6,0-литровый двигатель BMW V12 F1 1990-х годов.
Что мы сказали:
«Это далеко не негибкость, но вам нужно 4000 об/мин на тахометре, прежде чем машина действительно взлетит. Когда это происходит, он кажется сенсационно быстрым — неожиданно плавным и плавным, но не менее драматичным для него, и яростно нарастающим по мере того, как обороты поднимаются до 9.0003 8000 об/мин и выше».
Слайд из
Porsche 911 GT2 RS: 181,6 л.с./литр
По выходной мощности ни один из нынешних 911 не сравнится с GT2 RS , последним в длинной линейке из моделей Porsche GT2 , выпущенных в начале 1990-х годов. Шестицилиндровый двигатель 3800cc производит 690 л.с. , и вся эта мощность передается на дорогу (как в McLaren 720S) только через задние колеса.
Что мы сказали:
«Как бы ни впечатляла прямая мощность двигателя, прогрессивность его тяги и почти идеальная приемистость кажутся в равной степени замечательными для этого очень нагруженного двигателя со значительно увеличенными квадратными цилиндрами».
Слайд из
Ferrari 488 Pista: 182,0 л.с./литр
Pista — это версия Ferrari 488 , предназначенная в основном для использования на треке, хотя, в отличие от некоторых специальных трековых моделей, она разрешена для использования на дорогах общего пользования. Помимо меньшего веса и улучшенной аэродинамики, модификации включают в себя существенные изменения 9-цилиндрового двигателя.0003 3902cc Двигатель V8, который повышает выходную мощность с 661 л. с. до 710 л.с. .
Что мы сказали:
«V8 Pista не из тех двигателей, которые ошеломляют вас огромным потоком мощного крутящего момента, который внезапно взрывается в середине диапазона оборотов. Он не похож на большинство двигателей такого рода, потому что он так свободно вращается и звучит так неистово, а также потому, что он продолжает яростно тянуть прямо на пути к красной черте 8000 об / мин , так долго после того, как многие современные турбины начали падать».
Слайд из
Volvo V60 Polestar: 183,3 л.с./литр
Первый Volvo V60 Polestar (и его седан S60 эквивалент) имел 3,0-литровый шестицилиндровый двигатель . В 2016 году он был заменен более мощным 362 л.с. 1969 куб. См с четырьмя цилиндрами, который катапультировал цифру универсала в л.с. на литр на территории Ferrari , Porsche и McLaren . Автомобиль не был напрямую заменен, когда новый Поколение V60 было запущено в 2018 году.
Что мы сказали:
«Несмотря на нагнетатель, он немного тормозит с самого начала и не работает ниже 2000 об/мин . Вам нужно добавить еще 1000 оборотов в минуту, прежде чем он начнет двигаться должным образом, после чего он экспоненциально набирает скорость по мере роста оборотов с приятным хрипом на полном ходу».
Слайд из
Bugatti Chiron: 185 л.с./литр0003 2,0-литровый
, используемый в Volvo V60 Polestar , 7993cc Quad-Turbo W16 в Bugatti Chiron , в четыре раза больше и может производить до 1479 л.с. Модифицированная версия мощностью 1578 л.с. (197,4 л.с./литр) будет использоваться в грядущей ограниченной серии Chiron Super Sport 300+ и Centodieci .
Слегка модифицированная версия этого автомобиля недавно достигла максимальной скорости 305 миль в час .
Что мы сказали:
«Есть задержка… прежде чем он сильно вдохнет и примерно через секунду после того, как вы его попросите, начнет толкать вас по дороге скачкообразными, все более настойчивыми шагами с шумом и размытием. Это не душевный шум, но и не неприятный, и он всегда ошеломляет — как стоять рядом с экспрессом или судном на воздушной подушке, когда оно покидает станцию или берег».
Слайд из
Ford GT: 185,1 л.с./литр
Ford 9Первая дань уважения 0004 своему собственному GT40 , безусловно, была достаточно мощной, но его 5,4-литровый двигатель V8 едва превышал 100 л.с./литр. Второе поколение GT , выпущенное в 2017 году, в этом отношении гораздо более впечатляющее. Двигатель 3496cc с двойным турбонаддувом EcoBoost V6, установленный за кабиной, производит 647 л.с.
Что мы сказали:
«Мне нравится шум… это честный, эффективный шум с минимальной задержкой (в спортивном режиме также есть очень эффективная система предотвращения задержек) и дополнительный толчок в вернулся из 5500 об/мин от до 7000 об/мин , чтобы заставить его чувствовать себя так же быстро, как заявлено: менее 3,0 с до 60 миль в час и все в 216 миль в час ».
Слайд из
Nissan GT-R50: 186,9 л.с./литр
Безусловно, самой мощной версией Nissan GT-R является модель GTR-50 , разработанная совместно с Italdesign в честь 50-летия GT-R. значок. Обычный двигатель 3799cc V6 был сильно модифицирован, чтобы производить максимум 710 л.с. , хотя независимые тюнеры добились гораздо более высоких цифр.
Что мы сказали:
«Автомобиль едет с тяжелым ощущением, типичным для его серийного аналога. Видимость, по понятным причинам, затруднена из-за срезанной крыши, но это ненамного хуже, чем у GT-R, который вы можете купить у местного дилера Nissan. Мы не будем чувствовать себя неуместно, говоря, что машина кажется большой; почти как современный американский маслкар, чуть меньше 4,7 метра долго».
Слайд из
McLaren Senna: 197,5 л.с./литр
Названный в честь трехкратного чемпиона мира Формулы-1 Айртона Сенны (все победы были выиграны в составе команды McLaren), McLaren Senna входит в серию Ultimate Series компании. В целом он использует тот же двигатель 3994cc V8, что и 720S , но имеет значительно большую мощность, максимальная мощность 79 л.с. на выше, 789 л.с.
Что мы сказали:
» Двигатель Senna V8 шумный во всем рабочем диапазоне, и это тот тип двигателя, который лучше всего проявляет себя при прослушивании через беруши и внутри шлема. Очевидно, это двигатель с жесткими креплениями, когда он тяжело работает на низких оборотах, когда он жужжит , а беззастенчиво вибрирует … Затем, наконец, после 5500 об / мин он начинает звучать намного лучше, поскольку он развивает более проникновенный, мелодичный восьмицилиндровый двигатель. вой.»
Слайд
SSC Ultimate Aero TT: 202,8 л.с./литр
Оригинальный Ultimate Aero TT удерживал мировой рекорд скорости для серийных автомобилей почти три года, пока Bugatti Veyron Super Sport не стал быстрее. В обновленном SSC его двигатель 6345cc с двойным турбонаддувом V8 был модифицирован, чтобы производить 1287 л.с. , что на 104 л.с. больше, чем была способна предыдущая версия.
Что мы сказали:
«Нажмите красную кнопку на потолочной консоли, и намерения этого автомобиля станут совершенно очевидными. Что-то похожее на контролируемую ядерный взрыв происходит, когда V8 оживает. Эта феерия запуска длится пару секунд, прежде чем двигатель начинает приятно урчать. Несмотря на огромный крутящий момент, ТТ рвется вперед, поэтому либо едет как драгстер, либо глохнет ».
Слайд из
Mercedes-AMG A45: 208,4 л.с./л0004) производит максимум
415 л.с. в модели S . Иногда его называют самым мощным серийным 2,0-литровым четырехцилиндровым двигателем в мире, но, как мы увидим, это не совсем так.
Что мы сказали:
«А вот и вечеринка: подлинный уровень мощности AMG от 2,0-литрового четырехцилиндрового двигателя . Но так же замечательно, как и прямая скорость, возможно, даже больше, то, как она это делает. Большинство бензиновых двигателей с сильным турбонаддувом заставляют вас ждать, пока турбина раскрутится, прежде чем выдавать большой крутящий момент с низких оборотов. Здесь не так».
Слайд из
Mitsubishi Evo X FQ-440 MR: 220,2 л.с./литр 2014. Всего построено
40 , последний из которых (на фото выше) до сих пор принадлежит компании. Еще более мощный Evo был представлен в Японии в 2015 году, но, похоже, не был запущен в производство.
Слайд из
Koenigsegg Jesko: 313,6 л.с./литр
Последний автомобиль Koenigsegg также является самым мощным. Говорят, что Jesko способен развивать мощность 1262 л.с. на бензине и 1578 л.с. на смеси этанола и бензина E85. Вся эта мощность исходит от двигателя с относительно небольшим рабочим объемом 5032cc , что дает огромную цифру в лошадиных силах на литр, которую другим производителям будет трудно превзойти.
Закрыть
Время чтения: 0 мин.
Просмотреть все предложения подержанных автомобилей
Это самые мощные двигатели по количеству цилиндров
8 цилиндров — Koenigsegg 5,0-литровый V8
Обладая относительно компактными размерами и способностью производить большую мощность, двигатели V8 и природное сочетание. Помимо почтенного Chevrolet Corvette, такие автомобили, как Ferrari 488, McLaren 720S и многие другие, производят непристойную продукцию из восьмицилиндровых двигателей.
В настоящее время Koenigsegg Agera RS носит корону самого мощного двигателя V8 с битурбированным 5,0-литровым агрегатом мощностью 1360 л.с. (1014 кВт).
Как и у Fiesta и Fiesta ST, у этой победы есть оговорка. Вскоре Hennessey начнет поставлять клиентам Venom F5 с 7,4-литровым битурбированным двигателем V8 мощностью 1600 л.с. (1193 кВт).
Это особенно актуально, потому что Agera RS сейчас прекращает производство, а Venom F5 вот-вот выйдет на рынок.
Двигатель 4,0 V8
Двигатель 3,9 V8
2 цилиндра — 0,9-литровый Fiat
Обладая рабочим объемом менее одного литра, параллельный двухцилиндровый двигатель Fiat TwinAir с турбонаддувом производит впечатляющие 103 лошадиные силы (77 кВт) в Fiat 0005 5002. Хотя эта цифра является победителем в автомобильном мире, существуют мотоциклы, которые могут работать еще лучше. Например, Ducati 1299 Panigale R FE развивает мощность 207 л.с. (154 кВт) от своего 1285-кубового V-образного двухцилиндрового двигателя.
4 цилиндра — Mercedes-AMG 2,0 литра
2,0-литровый четырехцилиндровый двигатель Mercedes-AMG с турбонаддувом развивает мощность 375 л.с. (280 кВт) в таких моделях, как CLA-, A- и GLA-Class.
Цифра впечатляющая, но не самая лучшая. В 2014 году Mitsubishi Lancer Evolution X FQ-440 MR развивал мощность 440 л.с. (328 кВт). Однако компания построила только 50 из них для Соединенного Королевства.
3 цилиндра — Ford 1.0 EcoBoost
На момент написания этой статьи 1,0-литровый двигатель Ford EcoBoost мощностью 136 л. с. (101 кВт) является самым мощным трехцилиндровым двигателем, который вы можете купить.
Однако, это не будет так долго, потому что Fiesta ST будет доступна в Европе очень, очень скоро. Его 1,5-литровый трехцилиндровый двигатель еще больше поднимет планку в пользу Blue Oval, развивая 197 л.с. (147 кВт).
5 цилиндров — Audi 2,5 литра
Пятицилиндровые двигатели не так распространены, как четырех- или шестицилиндровые, но они все же могут выдавать немалую мощность.
2,5-литровый рядный пятицилиндровый двигатель Audi RS3 Sedan и TT RS развивает очень мощные 400 л.с. (298 кВт).
6 цилиндров — Porsche 3,8-литровый Boxer
Новейший Porsche 911 GT2 RS — один из самых крутых спортивных автомобилей, доступных сегодня, и он оснащен самым мощным шестицилиндровым двигателем, который вы можете купить сегодня. 3,8-литровый битурбированный двигатель развивает невероятную мощность 690 л.с. (515 кВт).
10 цилиндров — Lamborghini 5,2-литровый V10
В настоящее время 5,2-литровый V10 Lamborghini в Huracan Performante является топовым серийным 10-цилиндровым двигателем мощностью 630 л. с. (470 кВт).
Однако, если бы мы составили этот список год назад, то победу одержал бы Dodge Viper ACR. Его 8,2-литровый двигатель V10 превзошел Lambo, выдав 645 л.с. (481 кВт).
12 цилиндров — Ferrari 6,5-литровый V12
Если вам нужен самый мощный в мире V12, обратите внимание на «Гарцующую лошадь». 6,5-литровый агрегат, доступный в таких моделях, как 812 Superfast, развивает мощность 789 л.с. (588 кВт). Он разгоняет Grand Tourer до 62 миль в час (100 километров в час) за 2,9 секунды.
16 Цилиндры — Bugatti 8,0-литровый W16
При рабочем объеме восемь литров двигатель Bugatti W16 является самым большим двигателем в этом списке по объему, и у него больше цилиндров, чем у любого другого. Четыре турбины помогают заводу производить 1479 л.с. (1103 кВт).
Однако Bugatti не может оставаться рекордсменом вечно. Если он когда-нибудь появится на рынке, двигатель V16 Devel Sixteen сможет развивать мощность 3006 л.с. (2242 кВт) в ежедневной конфигурации и более 5000 л. с. Видео доказывает, что по крайней мере двигатель этого действительно существует.
Новейшие слайд-шоу
13 Сумасшедших дорожно-транспортных происшествий, странных, отвратительных и смешных
Лучшие визуализации недели от Motor1.com
Лучшие шпионские снимки недели от Motor1.com
Miles
Классические шпионские фото недели: Прерванный Acura NSX с двигателем V10
Rust In Peace: 12 автомобилей, не возвращающихся в 2021 году0005
Автор: Фернандо Морено
Опубликовано: Крис Брюс
Прослушать эту статью
Не все двигатели одинаковы. Помимо выработки совершенно разной мощности, у инженеров есть широкий выбор вариантов, соответствующих предполагаемому использованию автомобиля, например, маленький параллельный твин для городского автомобиля или очень сложный W16 для полнофункционального гиперкара. Если вы когда-нибудь задавались вопросом, какой самый мощный автомобиль для данного количества цилиндров, то этот список дает ответ.
Ради честного сравнения мы не включаем гибриды в этот список, потому что их электрический наддув слишком сильно искажает результаты. Например, 1,6-литровый V6 Mercedes-Benz Project One с четырьмя электродвигателями, как сообщается, развивает 1100 л.с. (820 кВт), что дает ему доминирующее преимущество.
Также эти двигатели есть в серийных автомобилях, которые доступны в настоящее время. Во многих случаях есть ранее доступные силовые установки, настроенные модели или существующие заводы по производству мотоциклов, которые выиграют в категориях.
Автор: Фернандо Морено
Издатель: Крис Брюс
Самый мощный дизельный двигатель в мире
Морской пехотинец
Посмотреть 9 изображений
Посмотреть галерею — 9картинки
Если бы «Семь чудес света» были обновлены для 21-го века, двухтактный дизельный двигатель Wartsila-Sulzer RTA96-C с турбонаддувом мог бы составить конкуренцию. Если вы изучаете двигатель внутреннего сгорания во всех его замечательных конфигурациях, то полюбуйтесь на этот набор цифр, описывающих поистине поразительный инженерный подвиг. На сегодняшний день это самый мощный и самый эффективный двигатель в мире.
Разработанный для обеспечения движущей силы различных супертанкеров и контейнеровозов, он выпускается в версиях с 6-цилиндровым рядным расположением цилиндров и колоссальной 14-цилиндровой версией. Диаметр цилиндра составляет 38 дюймов, а ход чуть более 98 дюймов. Объем каждого цилиндра составляет 111 143 кубических дюйма (1820 литров), а мощность составляет 7780 лошадиных сил. Полный рабочий объем составляет 1 556 002 кубических дюйма (25 480 литров) для 14-цилиндровой версии.
При длине 89 футов и высоте 44 фута общий вес двигателя составляет 2300 тонн — только коленчатый вал весит 300 тонн.
Максимальная выходная мощность двигателя RTA96C-14 составляет 108 920 л.с. при 102 об/мин, и, что удивительно, при максимальной экономичности тепловой КПД двигателя превышает 50%. Это означает, что более 50% энергии топлива преобразуется в движение. Удельный расход топлива при торможении (BSFC) при максимальной мощности составляет 0,278 фунта/л.с./ч.
Судовладельцам нравится конструкция с одним двигателем / одним гребным винтом, а новое поколение более крупных контейнеровозов нуждалось в более мощном двигателе для их движения. В то время как конфигурации цилиндров двигателей для крупногабаритных контейнерных лайнеров обсуждались с величиной 14, 16 и 18. цилиндров, 14-цилиндровый рядный тихоходный двигатель является первым, предлагаемым любым разработчиком двигателей.
Судовладельцы предпочитают конструкции с одним двигателем и одним гребным винтом, а новое поколение более крупных контейнеровозов (или пост-Панамакс) требовало более мощного двигателя для их приведения в движение.
Двухтактный дизельный двигатель с турбонаддувом RTA96C-14 производится швейцарской компанией Wartsila-Sulzer и на сегодняшний день является самым большим и мощным дизельным двигателем в мире.
Пиковые возможности 14-цилиндрового двигателя RTA96C теперь превышают 80 МВт, что делает его пригодным для одновинтового контейнерного вкладыша Post-Panamax, который является таким же большим, как контейнерные вкладыши, учитывая их большую экономическую эффективность.
Компании Sulzer также удалось увеличить мощность цилиндра с момента начала эксплуатации в 1997 году благодаря накопленному опыту технического обслуживания большого количества двигателей RTA96C, находящихся в настоящее время в эксплуатации. Новая номинальная мощность нового двигателя в кВт достигает 68 640 кВт, что на четыре процента больше, чем у первоначального RTA96C.
Несмотря на большую мощность, вырабатываемую этими двигателями, удалось достичь удивительно низкого уровня износа. Диаметральный износ гильзы цилиндра составляет всего около 0,03 мм/1000 часов.
Такой низкий износ цилиндра, возможно, связан с шатуном, который крепится к «крейцкопфу», который движется в направляющих каналах, что является принципиальным отличием от большинства автомобильных двигателей, где верхняя часть шатуна прикреплена непосредственно к поршню. Вместо этого в этом двигателе верхняя часть шатуна присоединяется к «крейцкопфу», а затем длинный поршневой шток соединяет крейцкопф с поршнем. Это снижает боковые силы, создаваемые шатуном, и поглощается крейцкопфом, а не поршнем. Боковые силы — это то, что заставляет цилиндры автомобильного двигателя со временем приобретать овальную форму.
Расход топлива при максимальной экономии составляет 0,260 фунта/л.с./час. Для сравнения, большинство автомобильных и малых авиационных двигателей могут достигать значений BSFC только в диапазоне 0,40–0,60 фунта/л.с./ч и диапазона теплового КПД 25–30%.
Проектирование и разработка RTA96C осуществлялись в тесном сотрудничестве с компаниями, участвовавшими на ранних стадиях первого коммерческого проекта: владельцем и оператором P&O Nedlloyd BV, проектировщиком и судостроителем Ishikawajima Harima Heavy Industries Co Ltd (IHI) и производитель двигателей Diesel United Ltd.
Проект начался в марте 1997 года, когда на испытательном стенде компании Diesel United Ltd, Айой, был запущен первый 11-цилиндровый двигатель.
Изобретение относится к технике, преимущественно военной, а именно к двигателям летательных аппаратов, и может быть использовано, вероятнее всего, в качестве двигателя небольших беспилотных летательных аппаратов, таких как зенитные, авиационные и тактические ракеты, беспилотные разведчики, летающие мишени, а также в качестве сбрасываемых дополнительных двигателей. Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель содержит, в частности, камеру сгорания, резонаторную трубу, впускные трубы, сопло подачи газа, змеевик нагрева газа и запальную свечу. Впускная труба пульсирующего воздушно-реактивного двигателя выполнена конической с установкой конусного вытеснителя. Стенка камеры сгорания с расположенным на ней змеевиком нагрева газа выполнена параллельной кольцевому коническому течению газа, выходящему из кольцевой щели между стенкой впускной трубы пульсирующего воздушно-реактивного двигателя и конического вытеснителя. Изобретение направлено на повышение термодинамического КПД путем увеличения амплитуды пульсаций давления. 1 ил.
Изобретение относится к технике, преимущественно военной, а именно к двигателям летательных аппаратов, и может быть использовано, вероятнее всего, в качестве двигателя небольших беспилотных летательных аппаратов, таких как беспилотные разведчики, летающие мишени и т.п., а также в качестве сбрасываемых дополнительных двигателей.
Известен пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (далее ПуВРД) немецкой крылатой ракеты времен Второй мировой войны Фау-1 (см. Г.Б.Синярев, М.В.Добровольский. Жидкостные ракетные двигатели. — Оборонгиз, 1957, с.19, 20). Он представляет собой открытый с обоих торцов канал круглого поперечного сечения, включающий последовательно расположенные входной диффузор, клапанную решетку, камеру сгорания и выходное устройство, состоящее из конфузора и выхлопной трубы, а также систему топливоподачи и систему зажигания с электрозапалом, установленным в камере сгорания. В общем случае входное и выходное устройства двигателя могут иметь форму, отличную от прототипа, поэтому в дальнейшем будем называть их принятыми терминами воздухозаборник и сопло.
Клапанная решетка представляет собой конструкцию из несущих элементов — поперечных стержней, подвижных элементов — плоских упругих пластин постоянной толщины, прикрепленных к боковым граням стержней попарно параллельно друг другу на расстоянии, равном толщине стержня, и опорных проставок, размещенных посредине между парами пластин параллельно им. В каждой паре между пластинами имеется глухой зазор, обращенный назад. Пластины и проставки образуют продольные каналы для прохода воздуха.
Набегающий на двигатель поток проходит через воздухозаборник и клапанную решетку в камеру сгорания. Туда же подается легкоиспаряющееся топливо, после чего топливовоздушная смесь воспламеняется искрой электрозапала. Быстро расширяющиеся во все стороны продукты сгорания, попадая в глухой зазор между пластинами, тормозятся, в результате чего давление там возрастает. Это вызывает изгиб пластин в стороны до контакта с опорными проставками или боковыми стенками. Воздушные каналы клапанной решетки оказываются перекрытыми. Продукты сгорания истекают через сопло в атмосферу, а их давление на закрытую клапанную решетку создает импульс тяги двигателя.
После падения давления пластины клапанной решетки под действием своей упругости, а также разрежения, создаваемого в камере инерцией истекающих газов, возвращаются в исходное положение. В камеру поступает очередная порция воздуха, и цикл повторяется.
Клапанная решетка служит основным, но не единственным элементом узла, создающего тягу пульсирующего двигателя и включающего также боковые стенки, детали крепления и др. Кроме того, функцию создания тяги в таком двигателе могут выполнять и другие устройства. Поэтому в дальнейшем будем пользоваться общим термином «тяговый узел» (как часть двигателя) и конкретным — клапанная решетка тягового узла.
Достоинствами ПуВРД с механическими клапанными решетками являются простота и дешевизна, небольшой вес, надежность. Их недостатки — плохие тяговые характеристики, а именно низкая удельная и лобовая тяга, высокий удельный расход топлива, импульсный характер тяги, но главное — низкий ресурс клапанов.
Так же известны конструкции ПуВРД, использующие аэродинамические клапаны, «Нестационарное распространение пламени», под ред. Дж. Г.Маркштейна, М.: МИР, 1968, с.401-407. Кроме того, ПуВРД, в которых осуществлена замена механических клапанов на аэродинамические, описаны в патентах США №2796735, 1957; №2796734, 1957; №2746529, 1956; №2822037, 1958; 2812635, 1957; 3093962, 1963.
К недостаткам таких ПуВРД следует отнести низкую амплитуду пульсаций давления и, соответственно, низкий термодинамический КПД (коэффициент полезного действия).
Повысить удельную и лобовую тягу и снизить удельный расход топлива можно путем увеличения амплитуды пульсаций давления, которое достигается путем увеличения скорости сгорания топливо-воздушной смеси в камере сгорания ПуВРД. Увеличение же амплитуды пульсаций приводит к росту термодинамического КПД и соответственно к снижению удельного расхода топлива.
Техническим результатом изобретения является повышение термодинамического КПД путем увеличения амплитуды пульсаций давления.
Поставленная техническая задача решается за счет интенсификации процесса массопереноса в камере сгорания, приводящего к росту скорости квазидетонационного горения и соответствующих изменений конструкции ПуВРД и его тягового узла. При этом под «квазидетонационном» горением подразумевается горение с повышенными скоростями продвижения фронта пламени, составляющими в случае ПуВРД 50-100 м/сек. Организация такого режима горения происходит за счет интенсивного массопереноса в камере сгорания. Скорость фронта пламени пропорциональна скорости массопереноса.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном ПуВРД, содержащем, в частности, камеру сгорания, резонаторную трубу, впускные трубы, сопло подачи газа, змеевик нагрева газа и запальную свечу, впускная труба ПуВРД выполнена конической с установкой конусного вытеснителя, а стенка камеры сгорания с расположенным на ней змеевиком нагрева газа выполнена параллельной кольцевому коническому течению газа, выходящему из кольцевой щели между стенкой впускной трубы ПуВРД и конического вытеснителя.
Сравнение научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках МКИ показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное устройство имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование их в заявленной совокупности признаков дает возможность получить новый технический результат, следовательно, предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.
Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».
Другие особенности и преимущества заявляемого изобретения станут понятны из следующего детального описания, приведенного исключительно в форме не ограничивающего примера и со ссылкой на прилагаемый чертеж, иллюстрирующий предпочтительный вариант реализации, на котором показана схема предлагаемого ПуВРД.
Позициями на чертеже показаны:
1 — сопло подачи газа,
2 — первая впускная труба,
3 — вторая впускная труба,
4 — впускная труба ПуВРД,
5 — конический вытеснитель,
6 — камера сгорания,
7 — змеевик нагрева газа,
8 — задняя торцевая стенка,
9 — резонаторная труба,
10 — запальная свеча,
11 — дроссель,
12 — топливный бак (с жидким пропаном),
13 — газовая магистраль,
стрелка 14 — кольцевое коническое течение 14 воздушно-газовой смеси,
ПуВРД, представленный на чертеже, содержит сопло 1 подачи газа с соосно закрепленными первой впускной трубой 2, второй впускной трубой 3 и впускной трубой 4 ПуВРД. Внутри впускной трубы ПуВРД 4 жестко закреплен конический вытеснитель 5. К торцу впускной трубы ПуВРД 4 закреплена камера сгорания 6 с змеевиком 7 нагрева газа. Стенки камеры сгорания 6 и змеевик 7 нагрева газа выполнены коническими. К задней торцовой стенке 8 камеры сгорания 6 закреплена резонаторная труба 9 с запальной свечей 10. Змеевик 7 нагрева газа через дроссель 11 соединяется с топливным баком 12, в кототром находится жидкий пропан, и через газовую магистраль 13 — с соплом 1.
При частичном открытии дросселя 11 и подачи искры на запальную свечу 10 происходит воспламенение газа и горение внутри камеры сгорания 6. Через некоторое время змеевик 7 нагрева газа и стенки камеры сгорания 6 разогреваются и дальнейшее открытие дросселя 11 приводит к осуществлению рабочего цикла ПуВРД. Он осуществляется следующим образом. Подаваемый газ через сопло 1 подачи газа эжектирует воздух во впускные трубы 2, 3 и 4. Далее течение воздушно-газовой смеси разделяется на коническом вытеснителе 5 на кольцевое коническое течение 14, выходящее в камеру сгорания 6 и натекающее на перпендикулярную его направляющую заднюю торцовую стенку 8 камеры сгорания 6. В случае правильной настройки впускной системы на режим 3/4 — волнового резонатора, как это представлено на прилагаемом чертеже, ПуВРД начинает работать в пульсирующем режиме с частотой до 400 Гц. При этом каждый цилиндрический проход газовой смеси до задней торцовой стенки 8 осуществляется вдоль змеевика 7 нагрева газа, аналогично «Спирали Щепкина», турбулизирующего течение и ускоряющего процесс горения. Ускорение процесса горения внутри камеры сгорания 6 позволит увеличить термодинамический КПД ПуВРД и уменьшить длину резонаторной трубы 9.
Разумеется, изобретение не ограничивается описанным примером его осуществления, показанным на прилагаемой фигуре. Остаются возможными изменения различных элементов либо замена их технически эквивалентными, не выходящие за пределы объема настоящего изобретения.
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД), содержащий, в частности, камеру сгорания, резонаторную трубу, впускные трубы, сопло подачи газа, змеевик нагрева газа и запальную свечу, отличающийся тем, что впускная труба ПуВРД выполнена конической с установкой конусного вытеснителя, а стенка камеры сгорания с расположенным на ней змеевиком нагрева газа выполнена параллельной кольцевому коническому течению газа, выходящему из кольцевой щели между стенкой впускной трубы ПуВРД и конического вытеснителя.
Перспективные разработки
Опытно-конструкторское бюро имени Люльки, которое входит в научно-производственное объединение «Сатурн» Объединенной двигателестроительной корпорации, разработало, изготовило и испытало опытный образец пульсирующего резонаторного детонационного двигателя с двухстадийным сжиганием керосиновоздушной смеси.
Средняя измеренная тяга двигателя составила около ста килограммов, а длительность непрерывной работы ─ более десяти минут, сообщает Lenta.ru со ссылкой на ИТАР-ТАСС. До конца текущего года ОКБ намерено изготовить и испытать полноразмерный пульсирующий детонационный двигатель.
По словам главного конструктора ОКБ имени Люльки Александра Тарасова, в ходе испытаний моделировались режимы работы, характерные для турбореактивного и прямоточного двигателей. Измеренные величины удельной тяги и удельного расхода топлива оказались на 30-50 процентов лучше, чем у обычных воздушно-реактивных двигателей. В ходе экспериментов производилось многократное включение и выключение нового двигателя, а также регулирование тяги.
На основе проведенных исследований, полученных при испытании данных, а также схемно-конструкторского анализа ОКБ имени Люльки намерено предложить разработку целого семейства пульсирующих детонационных авиационных двигателей. В частности, могут быть созданы двигатели с коротким ресурсом работы для беспилотных летательных аппаратов и ракет и самолетные двигатели с крейсерским сверхзвуковым режимом полета.
В перспективе на основе новых технологий могут быть созданы двигатели для ракетно-космических систем и комбинированных силовых установок самолетов, способных выполнять полеты в атмосфере и за ее пределами.
По оценке конструкторского бюро, новые двигатели позволят увеличить тяговооруженность самолетов в 1,5-2 раза. Кроме того, при использовании таких силовых установок дальность полета или масса авиационных средств поражения могут увеличиться на 30-50 процентов. При этом удельный вес новых двигателей будет в 1,5-2 раза меньше аналогичного показателя обычных реактивных силовых установок.
О том, что в России ведутся работы по созданию пульсирующего детонационного двигателя, сообщалось в марте 2011 года. Об этом заявил тогда Илья Федоров, управляющий директор научно-производственного объединения «Сатурн», в состав которого входит ОКБ имени Люльки. О каком именно типе детонационного двигателя шла речь, Федоров не уточнил.
В настоящее время известны три вида пульсирующих двигателей ─ клапанные, бесклапанные и детонационные. Принцип работы этих силовых установок заключается в периодической подаче в камеру сгорания топлива и окислителя, где происходит воспламенение топливной смеси и истечение продуктов сгорания из сопла с образованием реактивной тяги. Отличие от обычных реактивных двигателей заключается в детонационном горении топливной смеси, при котором фронт горения распространяется быстрее скорости звука.
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель был изобретен еще в конце XIX века шведским инженером Мартином Вибергом. Пульсирующий двигатель считается простым и дешевым в изготовлении, однако из-за особенностей горения топлива ─ малонадежным. Впервые новый тип двигателя был использован серийно во время Второй мировой войны на немецких крылатых ракетах Фау-1. На них устанавливался двигатель Argus As-014 компании Argus-Werken.
В настоящее время несколько крупных оборонных фирм мира занимаются исследованиями в области создания высокоэффективных пульсирующих реактивных двигателей. В частности, работы ведут французская компания SNECMA и американские General Electric и Pratt & Whitney. В 2012 году Научно-исследовательская лаборатория ВМС США объявила о намерении разработать спиновый детонационный двигатель, который должен будет заменить на кораблях обычные газотурбинные силовые установки.
Спиновые детонационные двигатели отличаются от пульсирующих тем, что детонационное горение топливной смеси в них происходит непрерывно ─ фронт горения перемещается в кольцевой камере сгорания, в которой топливная смесь постоянно обновляется.
«Научно-производственное объединение «Сатурн» – двигателестроительная компания, специализируется на разработке, производстве и послепродажном обслуживании газотурбинных двигателей для военной и гражданской авиации, кораблей Военно-морского флота, энергогенерирующих и газоперекачивающих установок. ОАО «НПО «Сатурн» входит в состав ОАО «Управляющая компания «Объединенная двигателестроительная корпорация».
«Объединенная двигателестроительная корпорация» – дочерняя компания ОАО «ОПК «ОБОРОНПРОМ». В структуру ОДК интегрированы более 85% ведущих предприятий, специализирующихся на разработке, серийном производстве и сервисном обслуживании газотурбиной техники, а также ключевые предприятия — комплектаторы отрасли. Одним из приоритетных направлений деятельности ОДК является реализация комплексных программ развития предприятий отрасли с внедрением новых технологий, соответствующих международным стандартам.
Согласно «Правилу десяти» японского ученого Джениши Тагуши затраты на ремонт возрастают в 10 раз с каждым последующим переходом на дальнейший этап производства. Поэтому эффективный подход — это когда дефект определяется и устраняется на самом первом переходе. Именно этого и придерживается умное производство НПО СтарЛайн. Максимальная автоматизация, поэтапный контроль качества и применение новейших технологий позволяют обеспечивать высокое качества выпускаемых изделий и высокий уровень производительности.
Сегодня НПО СтарЛайн выпускает собственную продукцию — автомобильное охранно-телематическое оборудование под брендом StarLine, а также выполняет контрактные заказы разной степени сложности для других предприятий.
На производственной площадке АО «ЕВРАЗ Качканарский ГОК» (ЕВРАЗ КГОК) введен в эксплуатацию первый из двух экскаваторов ЭКГ-12К, изготовленных ИЗ-КАРТЭКС (Санкт-Петербург, входит в Группу «УЗТМ-КАРТЭКС»).
Любой производитель на конкурентном рынке ставит перед собой две важные задачи: максимально снизить себестоимость выпускаемой продукции и увеличить прибыльность своего бизнеса, поддерживая качество производства на неизменно высоком уровне. Цифровизация производства сегодня позволяет обе эти задачи реализовать, поскольку процесс изготовления продукции становится полностью управляемым и прозрачным на всех этапах.
29 сентября открыт новый корпус производственного предприятия «МедИнж».
В корпусе будет расширено производство как широко применяемых в России и за рубежом протезов клапанов сердца «МедИнж-2», так и клапанов нового поколения из биологического и полимерного материала. Для этих клапанов будут производиться системы доставки, позволяющие в разы снизить время хирургической операции по имплантации клапанов, устанавливать клапаны на работающем сердце. Так же будут производиться уникальные протезы для хирургического лечения патологий аорты и сосудов, позволяющие спасти жизнь тысячам пациентов.
«Российские железные дороги» успешно выполнили опытные отправки поездов массой до 14 200 тонн и перешли к их массовому применению.
До начала первого этапа модернизации Восточного полигона по БАМу следовали поезда массой не более 6300 тонн. В ходе реализации первого этапа было организовано движение тяжеловесных поездов массой 7100 тонн. К 2022 году вождение тяжеловесных составов с углем стало новой нормой на Транссибе и БАМе. Только за первое полугодие их проследовало более 8 тыс. Это позволило дополнительно вывезти 1,8 млн тонн грузов.
С 30 сентября в Ульяновской области курсируют два новых «Орлана» по маршрутам Ульяновск — Инза и Ульяновск — Димитровград.
«Орланы» свяжут крупнейшие центры Ульяновской области со столицей региона. Первый из них уже вышел на маршрут Ульяновск — Инза, второй завтра отправится из Ульяновска в Димитровград.
читать дальше
← Все записи
Прямоточный воздушнореактивный двигатель (ПВРД), Сверхзвуковой ПВРД, Гиперзвуковой ГПВРД, Пульсирующий воздушнореактивный
2. Прямоточный воздушно- реактивный двигатель (ПВРД)
Прямоточный воздушнореактивный двигатель (ПВРД) Дозвуковой ПВРД Сверхзвуковой ПВРД Гиперзвуковой ПВРД
3. История ПВРД
Первый прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД) запатентован в 1913 г, привлекал конструкторов простотой своего устройства, но главное — своей потенциальной способностью работать на гиперзвуковых скоростях и в самых высоких, наиболее разреженных слоях атмосферы, то есть в условиях, в которых ВРД других типов неработоспособны или малоэффективны. Leduc 010 первыый аппарат, летавший с ПВРД (Музей в Ле Бурже). Первый полёт — 19 ноября 1946
5. Крылатая ракета «Буря»
В СССР с 1954 по 1960гг разрабатывалась крылатая ракета «Буря», предназначавшаяся для доставки ядерных зарядов на межконтинентальные расстояния, и использовавшая в качестве маршевого двигателя ПВРД, разработанный группой М. М. Бондарюка, и имевший уникальные для своего времени характеристики: эффективная работа на скорости свыше 3М, и на высоте 17 км.
6. Дозвуковые ПВРД
Дозвуковые ПВРД предназначены для полётов на скоростях с числом Маха от 0,5 до 1. Торможение и сжатие воздуха в этих двигателях происходит в расширяющемся канале входного устройства – диффузоре. Эти двигатели характеризуются крайне низкой эффективностью. При полёте на скорости М=0,5 степень повышения давления в них равна 1,186, вследствие чего их идеальный термический КПД (в соответствии с формулой (3)) составляет всего 4,76%, а с учётом потерь в реальном двигателе эта величина становится почти равной 0. Это означает, что на скоростях полёта при M<0,5 ПВРД неработоспособен. Но и на предельной для дозвукового диапазона скорости, при М=1 степень повышения давления составляет 1,89, а идеальный термический КПД – 16,7%, что в 1,5 раза меньше чем у реальных поршневых ДВС, и вдвое меньше, чем у газотурбинных двигателей. К тому же, и поршневые, и газотурбинные двигатели эффективны при работе на месте. По этим причинам дозвуковые прямоточные двигатели оказались неконкурентоспособными в сравнении с авиадвигателями других типов и в настоящее время серийно не выпускаются.
7. Сверхзвуковые ПВРД (СПВРД)
СПВРД предназначены для полётов в диапазоне 1 < M < 5. Торможение сверхзвукового газового потока происходит всегда разрывно (скачкообразно) – с образованием ударной волны, (скачком уплотнения) Чем интенсивнее скачок уплотнения, т.е. чем больше изменение скорости потока на его фронте, – тем больше потери давления, которые могут превышать 50%.
8. Процесс торможения сверхзвукового потока во входном устройстве конического течения, внешнего сжатия с 3-мя скачками уплотнения.
Потери давления удаётся минимизировать за счёт организации сжатия не в одном, а в нескольких (обычно, не более 4-х) последовательных скачках уплотнения меньшей интенсивности, после каждого из которых (кроме последнего), скорость потока снижается, оставаясь сверхзвуковой. В последнем скачке (всегда прямом – нормальном к вектору скорости воздушного потока) скорость становится дозвуковой и дальнейшее торможение и сжатие воздуха происходит непрерывно в расширяющемся канале диффузора. В случае, если входное устройство двигателя находится в зоне невозмущённого потока, например, в носовом окончании летательного аппарата, или на консоли на достаточном удалении от фюзеляжа, оно исполняется осесимметричным и снабжается центральным телом – длинным острым «конусом», выступающим из обечайки, назначение которого состоит в создании во встречном потоке системы косых скачков уплотнения, обеспечивающих торможение и сжатие воздуха ещё до поступления его в канал входного устройства – т.н. внешнее сжатие. Коническое центральное тело может быть регулируемым При установкее двигателя на нижней (боковой) стенке фюзеляжа, или под крылом летательного аппарата, то есть в зоне аэродинамического влияния его элементов, обычно применяются плоские входные устройства двухмерного течения, имеющие прямоугольное поперечное сечение, без центрального тела. Система скачков уплотнения в них обеспечивается благодаря внутренней форме канала. Они называются также устройствами внутреннего или смешанного сжатия, так как внешнее сжатие частично имеет место и в этом случае – в скачках уплотнения, образованных у носового окончания и/или у передней кромки крыла летательного аппарата. Регулируемые входные устройства прямоугольного сечения имеют меняющие свое положение клинья внутри канала. На скорости М=3 для идеального ПВРД степень повышения давления по формуле (2) составляет 36,7, что сравнимо с показателями самых высоконапорных компрессоров турбореактивных двигателей, а термический КПД — 64,3%. Локхид SR-71 — стратегический сверхзвуковой разведчик ВВ С США. Неофициально был назван «Blackbird». Особенностями данного самолёта являются высокая скорость и высота полёта, благодаря которым основным манёвром уклонения от ракет было ускорение и набор высоты. Максимально допустимая скорость: 3,2 М Практический потолок: 25910 м
12.
Гиперзвуковой ПВРД M>5
Гиперзвуковой ПВРД M>5 Сверхзвуковой беспилотный самолет X-43A. Длина — 3,7 м Вес 1300 кг, Скорость М=7 ( 8 тысяч км/ч) Топливо – водород, Н=12 км, t=10 сек Разгон X-43A осущетсвлялся с помощью ракеты «Пегас», которая была выпущена из-под крыла стратегического бомбардировщика B-52.
13. X-51A Waverider
X-51A — разрабатываемая в США гиперзвуковая крылатая ракета. Разработка идёт в рамках концепции «быстрого глобального удара», основная цель — сократить подлётное время высокоточных крылатых ракет. Согласно проекту, X-51A должна развивать максимальную скорость около 6-7 М[1] (6,5-7,5 тыс. км/ч). В ходе первого самостоятельного полета аппарат должен развить скорость в 4,5 маха. 1 мая 2013 года США провели успешные испытания ракеты над Тихим океаном.[7][8] Она была запущена с борта самолета B-52 вылетевшего с авиабазы «Эдвардс» и достигла высоты 18200 метров, где развила скорость в 5,1 М
14.
Иллюстрация газодинамических процессов в плоском ГПВРД
Сжатие воздуха происходит в двух скачках уплотнения: внешнем, образованным у носового окончания аппарата, и внутреннем – у передней кромки нижней стенки двигателя. Оба скачка – косые и скорость потока остаётся сверхзвуковой.
15. Достоинства и недостатки
Достоинства – способностью работать на гиперзвуковых скоростях – в самых высоких, наиболее разреженных слоях атмосферы Недостатки – нулевая тяга на месте – низкая эффективность на малых скоростях полёта
16. Область применения ПВРД
ПВРД неработоспособен при низких скоростях полёта, тем более — при нулевой скорости. Для достижения начальной скорости, при которой он становится эффективным, аппарат с этим двигателем нуждается во вспомогательном приводе, который может быть обеспечен, например, твёрдотопливным ракетным ускорителем, или самолётом-носителем, с которого запускается аппарат с ПВРД. Неэффективность ПВРД на малых скоростях полёта делает его практически неприемлемым для использования на пилотируемых самолётах, но для беспилотных, боевых, крылатых ракет одноразового применения, летающих в диапазоне скоростей 2 < M <5, благодаря своей простоте, дешевизне и надёжности, он предпочтителен. Также ПВРД используются в летающих мишенях. Основным конкурентом ПВРД в этой нише является ракетный двигатель. Верхний предел скорости гиперзвукового ПВРД (ГПВРД) без использования дополнительного окислителя оценивается вМ=12—24. Исследования в рамках проекта «X-30» фирмы Роквелл в 80-х годах XX-го века установили верхнее значение скорости для работы ГПВРД, соответствующим М=17 в связи с обеспечением условий для сгорания в двигателе. Для сравнения, самый быстрый пилотируемый самолёт со сверхзвуковыми комбинированными турбопрямоточными воздушно-реактивными двигателями «SR-71» (англ. Black Bird, «Чёрный дрозд») компании Локхид достигает скорости не выше М=3,4 изза торможения воздушного потока в двигателе до дозвуковой скорости. ЗУР Bristol Bloodhound (Великобритания) Корабельная ЗУР RIM-8 Talos (США) ЗУР Bomarc (США) Ракета воздух-воздух «Метеор» (Евросоюз Противокорабельная крылатая ракета БраМос. (Индия) Противокорабельная крылатая ракета «Яхонт» (Россия). Противокорабельная крылатая ракета «Москит» (Россия) Пусковая установка ЗРК «Круг», снаряженная 2-мя ЗУР 3М8 (Россия) SR-71
20. Пульсирующий воздушно-реактивный (ПуВРД).
Пульсирующий воздушнореактивный (ПуВРД). Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД) был изобретён в XIX веке шведским изобретателем Мартином Вибергом Наиболее известным летательным аппаратом (и единственным серийным) c ПуВРД Argus As-014 производства фирмы Argus-Werken, явился немецкий самолёт-снаряд Фау-1 Главный конструктор Фау-1 Роберт Люссер выбрал для него ПуВРД не ради эффективности (поршневые авиационные двигатели той эпохи обладали лучшими характеристиками), а, главным образом, из-за простоты конструкции и, как следствие, малых трудозатрат на изготовление, что было оправдано при массовом производстве одноразовых снарядов, серийно выпущенных за неполный год (с июня 1944 по март 1945) в количестве свыше 10 000 единиц.
21. Авиамодель с ПуВРД
22. Принцип действия и устройство ПуВРД
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД, англоязычный термин Pulse jet), как следует из его названия, работает в режиме пульсации, его тяга развивается не непрерывно, как у ПВРД или ТРД, а в виде серии импульсов, следующих друг за другом с частотой от десятков герц, для крупных двигатателей, до 250 Гц — для малых двигателей, предназначенных для авиамоделей.
23. Принцип действия и устройство ПуВРД
1. Воздушный клапан открыт, воздух поступает в камеру сгорания, форсунка впрыскивает горючее, и в камере образуется топливная смесь. 2. Топливная смесь воспламеняется и сгорает, давление в камере сгорания резко возрастает и закрывает воздушный клапан и обратный клапан в топливном тракте. Продукты сгорания, расширяясь, истекают из сопла, создавая реактивную тягу. 3. Давление в камере уравнивается с атмосферным, под напором воздуха в диффузоре воздушный клапан открывается и воздух начинает поступать в камеру, топливный клапан тоже открывается, двигатель переходит к фазе 1.
27. Область применения ПуВРД
ПуВРД характеризуется как шумный и неэкономный, зато простой и дешёвый. Высокий уровень шума и вибрации вытекает из самого пульсирующего режима его работы. О неэкономном характере использования топлива свидетельствует обширный факел, «бьющий» из сопла ПуВРД — следствие неполного сгорания топлива в камере. Сравнение ПуВРД с другими авиационными двигателями позволяет довольно точно определить область его применимости. ПуВРД во много раз дешевле в производстве, чем газотурбинный или поршневой ДВС, поэтому при одноразовом применении он выигрывает экономически у них. По простоте и дешевизне ПВРД практически не уступает ПуВРД, но на скоростях менее 0,5М он неработоспособен. На более высоких скоростях, ПВРД превосходит по эффективности ПуВРД (при закрытом клапане резко возрастает лобовое сопротивление ПуВРД и на околозвуковых скоростях оно «съедает» почти всю тягу, создаваемую этим двигателем). Совокупность этих обстоятельств и определяют ту нишу, в которой находит применение ПуВРД — беспилотные летательные аппараты одноразового применения с рабочими скоростями до 0,5М,— летающие мишени, беспилотные разведчики. [15] Клапанные, также как и бесклапанные, ПуВРД имеют распространение в любительской авиации и авиамоделировании, благодаря простоте и дешевизне.
Пульсирующий воздушно реактивный двигатель чертежи. Матвеев Николай Иванович. Импульсный реактивный двигатель
Опытно-конструкторское бюро имени Люльки разработало, изготовило и испытало опытный образец пульсирующего резонаторного детонационного двигателя с двухстадийным сжиганием керосиновоздушной смеси. Как сообщает ИТАР-ТАСС, средняя измеренная тяга двигателя составила около ста килограммов, а длительность непрерывной работы ─ более десяти минут. До конца текущего года ОКБ намерено изготовить и испытать полноразмерный пульсирующий детонационный двигатель.
По словам главного конструктора ОКБ имени Люльки Александра Тарасова, в ходе испытаний моделировались режимы работы, характерные для турбореактивного и прямоточного двигателей. Измеренные величины удельной тяги и удельного расхода топлива оказались на 30-50 процентов лучше, чем у обычных воздушно-реактивных двигателей. В ходе экспериментов производилось многократное включение и выключение нового двигателя, а также регулирование тяги.
На основе проведенных исследований, полученных при испытании данных, а также схемно-конструкторского анализа ОКБ имени Люльки намерено предложить разработку целого семейства пульсирующих детонационных авиационных двигателей. В частности, могут быть созданы двигатели с коротким ресурсом работы для беспилотных летательных аппаратов и ракет и самолетные двигатели с крейсерским сверхзвуковым режимом полета.
В перспективе на основе новых технологий могут быть созданы двигатели для ракетно-космических систем и комбинированных силовых установок самолетов, способных выполнять полеты в атмосфере и за ее пределами.
По оценке конструкторского бюро, новые двигатели позволят увеличить тяговооруженность самолетов в 1,5-2 раза. Кроме того, при использовании таких силовых установок дальность полета или масса авиационных средств поражения могут увеличиться на 30-50 процентов. При этом удельный вес новых двигателей будет в 1,5-2 раза меньше аналогичного показателя обычных реактивных силовых установок.
О том, что в России ведутся работы по созданию пульсирующего детонационного двигателя, сообщалось в марте 2011 года. Об этом заявил тогда Илья Федоров, управляющий директор научно-производственного объединения «Сатурн», в состав которого входит ОКБ имени Люльки. О каком именно типе детонационного двигателя шла речь, Федоров не уточнил.
В настоящее время известны три вида пульсирующих двигателей ─ клапанные, бесклапанные и детонационные. Принцип работы этих силовых установок заключается в периодической подаче в камеру сгорания топлива и окислителя, где происходит воспламенение топливной смеси и истечение продуктов сгорания из сопла с образованием реактивной тяги. Отличие от обычных реактивных двигателей заключается в детонационном горении топливной смеси, при котором фронт горения распространяется быстрее скорости звука.
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель был изобретен еще в конце XIX века шведским инженером Мартином Вибергом. Пульсирующий двигатель считается простым и дешевым в изготовлении, однако из-за особенностей горения топлива ─ малонадежным. Впервые новый тип двигателя был использован серийно во время Второй мировой войны на немецких крылатых ракетах Фау-1. На них устанавливался двигатель Argus As-014 компании Argus-Werken.
В настоящее время несколько крупных оборонных фирм мира занимаются исследованиями в области создания высокоэффективных пульсирующих реактивных двигателей. В частности, работы ведут французская компания SNECMA и американские General Electric и Pratt & Whitney. В 2012 году Научно-исследовательская лаборатория ВМС США объявила о намерении разработать спиновый детонационный двигатель, который должен будет заменить на кораблях обычные газотурбинные силовые установки.
Научно-исследовательская лаборатория (NRL) ВМС США намерена разработать ротационный, или спиновый, детонационный двигатель (Rotating Detonation Engine, RDE), который в перспективе сможет заменить на кораблях обычные газотурбинные силовые установки. Как сообщает NRL, новые двигатели позволят военным снизить потребление топлива, одновременно повысив энергетическую отдачу силовых установок.
В настоящее время ВМС США используют 430 газотурбинных двигателей (ГТД) на 129 кораблях. Ежегодно они потребляют топлива на два миллиарда долларов. По оценке NRL, благодаря RDE военные смогут экономить на топливе до 400 миллионов долларов в год. RDE смогут вырабатывать на десять процентов больше энергии, чем обычные ГТД. Прототип RDE уже создан, однако когда такие двигатели начнут поступать на флот, пока неизвестно.
В основу RDE легли наработки NRL, полученные при создании пульсирующего детонационного двигателя (Pulse Detonation Engine, PDE). Работа таких силовых установок основана на устойчивом детонационном горении топливной смеси.
Спиновые детонационные двигатели отличаются от пульсирующих тем, что детонационное горение топливной смеси в них происходит непрерывно ─ фронт горения перемещается в кольцевой камере сгорания, в которой топливная смесь постоянно обновляется.
1
Рассмотрена проблема разработки импульсных детонационных двигателей. Перечислены основные научные центры, ведущие исследования по двигателям нового поколения. Рассмотрены основные направления и тенденции развития конструкции детонационных двигателей. Представлены основные типы таких двигателей: импульсный, импульсный многотрубный, импульсный с высокочастотным резонатором. Показано отличие в способе создания тяги по сравнению с классическим реактивным двигателем, оснащенным соплом Лаваля. Описано понятие тяговой стенки и тягового модуля. Показано, что импульсные детонационные двигатели совершенствуются в направлении повышения частоты следования импульсов, и это направление имеет свое право на жизнь в области легких и дешевых беспилотных летательных аппаратов, а также при разработке различных эжекторных усилителей тяги. Показаны основные сложности принципиального характера в моделировании детонационного турбулентного течения с использованием вычислительных пакетов, основанных на применении дифференциальных моделей турбулентности и осреднения уравнений Навье–Стокса по времени.
детонационный двигатель
импульсный детонационный двигатель
1. Булат П.В., Засухин О.Н., Продан Н.В. История экспериментальных исследований донного давления // Фундаментальные исследования. – 2011. – № 12 (3). – С. 670–674.
3. Булат П.В., Засухин О.Н., Продан Н.В.. Особенности применения моделей турбулентности при расчете течений в сверхзвуковых трактах перспективных воздушно-реактивных двигателей // Двигатель. – 2012. – № 1. – С. 20–23.
4. Булат П.В., Засухин О.Н., Усков В.Н. О классификации режимов течения в канале с внезапным расширением // Теплофизика и Аэромеханика. – 2012. – № 2. – С. 209–222.
5. Булат П.В., Продан Н.В. О низкочастотных расходных колебаниях донного давления // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 4 (3). – С. 545–549.
6. Ларионов С.Ю., Нечаев Ю.Н., Мохов А.А. Исследование и анализ «холодных» продувок тягового модуля высокочастотного пульсирующего детонационного двигателя // Вестник МАИ. – Т.14. – № 4 – М.: Изд-во МАИ-Принт, 2007. – С. 36–42.
7. Тарасов А.И., Щипаков В.А. Перспективы использования пульсирующих детонационных технологий в турбореактивных двигателя. ОАО «НПО «Сатурн» НТЦ им. А. Люльки, Москва, Россия. Московский авиационный институт (ГТУ). – Москва, Россия. ISSN 1727-7337. Авиационно-космическая техника и технология, 2011. – № 9 (86).
Проекты по детонационному горению в США включены в программу разработок перспективных двигателей IHPTET. В кооперацию входят практически все исследовательские центры, работающие в области двигателестроения. Только в NASA на эти цели выделяется до 130 млн $ в год. Это доказывает актуальность исследований в данном направлении.
Обзор работ в области детонационных двигателей
Рыночная стратегия ведущих мировых производителей направлена не только на разработку новых реактивных детонационных двигателей, но и на модернизацию существующих путем замены в них традиционной камеры сгорания на детонационную. Кроме того, детонационные двигатели могут стать составным элементом комбинированных установок различных типов, например, использоваться в качестве форсажной камеры ТРДД, в качестве подъемных эжекторных двигателей в СВВП (пример на рис. 1 — проект транспортного СВВП фирмы «Боинг»).
В США разработки детонационных двигателей ведут многие научные центры и университеты: ASI, NPS, NRL, APRI, MURI, Stanford, USAF RL, NASA Glenn, DARPA-GE C&RD, Combustion Dynamics Ltd, Defense Research Establishments, Suffield and Valcartier, Uniyersite de Poitiers, University of Texas at Arlington, Uniyersite de Poitiers, McGill University, Pennsylvania State University, Princeton University.
Ведущие позиции по разработке детонационных двигателей занимает специализированный центр Seattle Aerosciences Center (SAC), выкупленный в 2001 г. компанией Pratt and Whitney у фирмы Adroit Systems. Большая часть работ центра финансируется ВВС и NASA из бюджета межведомственной программы Integrated High Payoff Rocket Propulsion Technology Program (IHPRPTP), направленной на создание новых технологий для реактивных двигателей различных типов.
Рис. 1. Патент US 6,793,174 В2 фирмы «Боинг», 2004 г.
В общей сложности, начиная с 1992 г. , специалистами центра SAC осуществлено свыше 500 стендовых испытаний экспериментальных образцов. Работы по пульсирующим детонационным двигателям (PDE) с потреблением атмосферного кислорода Центр SAC ведет по заказу ВМС США. Учитывая сложность программы, специалисты ВМС привлекли к ее реализации практически все организации, занимающиеся детонационными двигателями. Кроме компании Pratt and Whitney, в работах принимают участие Исследовательский центр United Technologies Research Center (UTRC) и фирма Boeing Phantom Works.
В настоящее время в нашей стране над этой актуальной проблемой в теоретическом плане работают следующие университеты и институты Российской академии наук (РАН): Институт химической физики РАН (ИХФ), Институт машиноведения РАН, Институт высоких температур РАН (ИВТАН), Новосибирский институт гидродинамики им. Лаврентьева (ИГиЛ), Институт теоретической и прикладной механики им. Христиановича (ИТМП), Физико-технический институт им. Иоффе, Московский государственный университет (МГУ), Московский государственный авиационный институт (МАИ), Новосибирский государственный университет, Чебоксарский государственный университет, Саратовский государственный университет и др.
Направления работ по импульсным детонационным двигателям
Направление № 1 — Классический импульсный детонационный двигатель (ИДД). Камера сгорания типичного реактивного двигателя состоит из форсунок для смешения топлива с окислителем, устройства поджигания топливной смеси и собственно жаровой трубы, в которой идут окислительно-восстановительные реакции (горение). Жаровая труба заканчивается соплом. Как правило, это сопло Лаваля, имеющее сужающуюся часть, минимальное критическое сечение, в котором скорость продуктов сгорания равна местной скорости звука, расширяющуюся часть, в которой статическое давление продуктов сгорания снижается до давления в окружающей среде, насколько это возможно. Очень грубо можно оценить тягу двигателя как площадь критического сечения сопла, умноженную на разность давления в камере сгорания и окружающей среде. Поэтому тяга тем выше, чем выше давление в камере сгорания.
Тяга импульсного детонационного двигателя определяется другими факторами — передачей импульса детонационной волной тяговой стенке. Сопло в этом случае вообще не нужно. Импульсные детонационные двигатели имеют свою нишу — дешевые и одноразовые летательные аппараты. В этой нише они успешно развиваются в направлении повышения частоты следования импульсов.
Классический облик ИДД — цилиндрическая камера сгорания, которая имеет плоскую или специально спрофилированную стенку, именуемую «тяговой стенкой» (рис. 2). Простота устройства ИДД — неоспоримое его достоинство. Как показывает анализ имеющихся публикаций , несмотря на многообразие предлагаемых схем ИДД, всем им свойственно использование в качестве резонансных устройств детонационных труб значительной длины и применение клапанов, обеспечивающих периодическую подачу рабочего тела.
Следует отметить, что ИДД, созданным на базе традиционных детонационных труб, несмотря на высокую термодинамическую эффективность в единичной пульсации, присущи недостатки, характерные для классических пульсирующих воздушно-реактивных двигателей, а именно:
Низкая частота (до 10 Гц) пульсаций, что и определяет относительно невысокий уровень средней тяговой эффективности;
Высокие тепловые и вибрационные нагрузки.
Рис. 2. Принципиальная схема импульсно-детонационного двигателя (ИДД)
Направление № 2 — Многотрубный ИДД. Основной тенденцией при разработках ИДД является переход к многотрубной схеме (рис. 3). В таких двигателях частота работы отдельной трубы остается низкой, но за счет чередования импульсов в разных трубах разработчики надеются получить приемлемые удельные характеристики. Такая схема представляется вполне работоспособной, если решить проблему вибраций и асимметрии тяги, а также проблему донного давления , в частности, возможных низкочастотных колебаний в донной области между трубами.
Рис. 3. Импульсно-детонационный двигатель (ИДД) традиционной схемы с пакетом детонационных труб в качестве резонаторов
Направление № 3 — ИДД с высокочастотным резонатором. Существует и альтернативное направление — широко разрекламированная в последнее время схема с тяговыми модулями (рис. 4), имеющими специально спрофилированный высокочастотный резонатор. Работы в данном направлении ведутся в НТЦ им. А. Люльки и в МАИ . Схема отличается отсутствием каких-либо механических клапанов и запальных устройств прерывистого действия.
Тяговый модуль ИДД предлагаемой схемы состоит из реактора и резонатора. Реактор служит для подготовки топливно-воздушной смеси к детонационному сгоранию, разлагая молекулы горючей смеси на химически активные составляющие. Принципиальная схема одного цикла работы такого двигателя наглядно представлена на рис. 5.
Взаимодействуя с донной поверхностью резонатора как с препятствием, детонационная волна в процессе соударения передает ей импульс от сил избыточного давления.
ИДД с высокочастотными резонаторами имеют право на успех. В частности, они могут претендовать на модернизацию форсажных камер и доработку простых ТРД, предназначенных опять же для дешевых БПЛА. В качестве примера можно привести попытки МАИ и ЦИАМ модернизировать таким образом ТРД МД-120 за счет замены камеры сгорания реактором активации топливной смеси и установкой за турбиной тяговых модулей с высокочастотными резонаторами. Пока работоспособную конструкцию создать не удалось, т.к. при профилировании резонаторов авторами используется линейная теория волн сжатия, т.е. расчеты ведутся в акустическом приближении. Динамика же детонационных волн и волн сжатия описывается совсем другим математическим аппаратом. Использование стандартных численных пакетов для расчета высокочастотных резонаторов имеет ограничение принципиального характера . Все современные модели турбулентности основаны на осреднении уравнений Навье-Стокса (базовые уравнения газовой динамики) по времени. Кроме того, вводится предположение Буссинеска, что тензор напряжения турбулентного трения пропорционален градиенту скорости. Оба предположения не выполняются в турбулентных потоках с ударными волнами, если характерные частоты сопоставимы с частотой турбулентной пульсации. К сожалению, мы имеем дело именно с таким случаем, поэтому тут необходимо либо построение модели более высокого уровня, либо прямое численное моделирование на основе полных уравнений Навье-Стокса без использования моделей турбулентности (задача, неподъемная на современном этапе).
ИДД совершенствуются в направлении повышения частоты следования импульсов. Это направление имеет свое право на жизнь в области легких и дешевых беспилотных летательных аппаратов, а также при разработке различных эжекторных усилителей тяги.
Рецензенты:
Усков В.Н., д.т.н., профессор кафедры гидроаэромеханики Санкт-Петербургского государственного университета, математико-механический факультет, г. Санкт-Петербург;
Емельянов В.Н., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой плазмогазодинамики и теплотехники, БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова, г. Санкт-Петербург.
Работа поступила в редакцию 14.10.2013.
Библиографическая ссылка
Булат П. В., Продан Н.В. ОБЗОР ПРОЕКТОВ ДЕТОНАЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ. ИМПУЛЬСНЫЕ ДВИГАТЕЛИ // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 10-8. – С. 1667-1671; URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32641 (дата обращения: 05.03.2019). Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
Причиной написания статьи стало огромное внимание к маленькому двигателю, который появился совсем недавно в ассортименте Паркфлаера. Но мало, кто задумывался, что у этого двигателя более чем 150-и летняя история:
Многие полагают, что пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД) пявился в Германии в период Второй мировой войны, и применялся на самолетах-снарядах V-1 (Фау-1), но это не совсем так. Конечно, немецкая крылатая ракета стала единственным серийным летательным аппаратом с ПуВРД, но сам двигатель был изобретен на 80 (!) лет раньше и совсем не в Германии. Патенты на пульсирующий воздушно-реактивный двигатель были получены (независимо друг от друга) в 60-х годах XIX века Шарлем де Луврье (Франция) и Николаем Афанасьевичем Телешовым (Россия).
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (англ. Pulse jet), как следует из его названия, работает в режиме пульсации, его тяга развивается не непрерывно, как у ПВРД (прямоточный воздушно реактивный двигатель) или ТРД (турбореактивный двигатель), а в виде серии импульсов.
Воздух, проходя через конфузорную часть, увеличивает свою скорость, вследствие чего давление на этом участке падает. Под действием пониженного давления из трубки 8 начинает подсасываться топливо, которое затем подхватывается струей воздуха, рассеивается ею на более мелкие частички. Образовавшаяся смесь, проходя диффузорную часть головки, несколько поджимается за счет уменьшения скорости движения и в окончательно перемешанном виде через входные отверстия клапанной решетки поступает в камеру сгорания. Первоначально топливно-воздушная смесь, заполнившая объем камеры сгорания, воспламеняется с помощью свечи, в крайнем случае, с помощью открытого пламени, подводимого к обрезу выхлопной трубы. Когда двигатель выйдет на рабочий режим, вновь поступающая в камеру сгорания топливно-воздушиая смесь воспламеняется не от постороннего источника, а от горячих газов. Таким образом, свеча необходима лишь на этапе запуска двигателя, в качестве катализатора. Образовавшиеся в процессе сгорания топливно-воздушной смеси газы резко повышают, и пластинчатые клапаны решетки закрываются, а газы устремляются в открытую часть камеры сгорания в сторону выхлопной трубы. Таким образом, в трубе двигателя, в процессе его работы происходит колебание газового столба: в период повышенного давления в камере сгорания газы движутся в сторону выхода, в период пониженного давления — в сторону камеры сгорания. И чем интенсивнее колебания газового столба в рабочей трубе, тем большую тягу развивает двигатель за один цикл.
ПуВРД имеет следующие основные элементы : входной участок а — в , заканчивающийся клапанной решеткой, состоящей из диска 6 и клапанов 7 ; камеру сгорания 2 , участок в — г ; реактивное сопло 3 , участок г — д , выхлопную трубу 4 , участок д — е . Входной канал головки имеет конфузорный а — б и диффузорный б — в участки. В начале диффузорного участка устанавливается топливная трубка 8 с регулировочной иглой 5 .
И снова вернемся к истории. Немецкие конструкторы, ещё накануне Второй мировой войны проводившие широкий поиск альтернатив поршневым двигателям, не обошли вниманием и это изобретение, долгое время остававшееся невостребованным. Наиболее известным летательным аппаратом как я уже говорил, явился немецкий самолёт-снаряд Фау-1.
Главный конструктор Фау-1 Роберт Люссер выбрал для него ПуВРД главным образом, из-за простоты конструкции и, как следствие, малых трудозатрат на изготовление, что было оправдано при массовом производстве одноразовых снарядов, серийно выпущенных за неполный год (с июня 1944 по март 1945) в количестве свыше 10 000 единиц.
Кроме беспилотных крылатых ракет, в Германии, так же разрабатывалась пилотируемая версия самолета-снаряда- Фау-4 (V-4). По задумке инженеров, пилот должен был навести на цель свой одноразовый пепелац, покинуть кабину и спастись, используя парашют.
Правда, о том, способен ли человек покинуть кабину пилота на скорости 800км/час, да еще имея у себя за головой воздухозаборник двигателя- скромно умалчивалось.
Изучением и созданием ПуВРД занимались не только в фашисткой Германии. В 1944 году для ознакомления, в СССР Англия поставила покореженые куски Фау-1. Мы, в свою очередь «слепили из того, что было», создав при этом, практически новый двигатель ПуВРД Д-3, ииии….. …..и водрузили его на Пе-2:
Но не с целью создания первого отечественного реактивного бомбардировщика, а для испытаний самого двигателя, который потом применялся для производства советских крылатых ракет 10-Х:
Но на этом не ограничивается применение пульсирующих двигателей в советской авиации. В 1946 году была реализована идея оборудовать истрибитель ПуВРД-шками:
Да. Всё просто. На истрибитель Ла-9, под крыло установили два пульсирующих движка. Конечно на практике все оказалось несколько сложнее: на самолете изменили систему питания топливом, сняли бронеспинку, и две пушки НС-23, усилив конструкцию планера. Прирост скорости составил 70 км/ч. Летчик-испытатель И.М.Дзюба отмечал сильные вибрации и шум при включении ПуВРД. Подвеска ПуВРД ухудшала маневренные и взлетно-посадочные характеристики самолета. Запуск двигателей был ненадежным, резко снижалась продолжительность полета, усложнялась эксплуатация. Проведенные работы принесли пользу лишь при отработке прямоточных двигателей, предназначавшихся для установки на крылатые ракеты. Конечно, в боях эти самолеты участия не принимали, но они достаточно активно использовались на воздушных парадах, где неизменно своим грохотом производили сильное впечатление на публику. По свидетельству очевидцев в разных парадах участвовало от трех до девяти машин с ПуВРД. Кульминацией испытаний ПуВРД стал пролет девяти Ла-9РД летом 1947 г. на воздушном параде в Тушино. Пилотировали самолеты летчики-испытатели ГК НИИ ВВС В.И.Алексеенко. А.Г.Кубышкин. Л.М.Кувшинов, А.П.Манучаров. В.Г.Масич. Г.А.Седов, П.М.Стефановский, А.Г.Терентьев и В.П.Трофимов.
Надо сказать о том, что американцы, тоже, не отставали в этом направлении. Они прекрасно понимали, что реактивная авиация, даже находясь на стадии младеньчества, уже превосходит свои поршневые аналоги. Но поршевых самолетов- очень много. Куда их девать?!…. И в 1946 году под крылья одного из самых совершенных истребителей своего времени, Мустанг P-51D, подвесили два двигателя Ford PJ-31-1.
Однако, результат оказался, прямо скажем,- не очень. С включенными ПуВРД скорость самолета заметно увеличивалась, но топливо они поглащали- о-го-го, так что долго летать с хорошей скоростью не получалось, и в выключенном состоянии реактивные моторы превращали истребитель небеный тихоход. Промучившись целый год американцы, все-таки, пришли к выводу, что получить задешево истребитель, способный хотя бы как-то конкурировать с новомодными реактивными не получится.
В итоге про ПуВРД забыли….. Но не на долго! Этот тип двигателей хорошо проявил себя в качестве авиамодельного! А почему бы нет?! Дешевый в производстве и обслуживании, имеет простое устройство и минимум настроек, не требует дорогостоящего горючего, да и вообще- его и покупать не обязательно- можно и самостоятельно построить, имея минимум ресурсов.
Это самый маленький ПуВРД в мире. Создан в 1952 г. Ну согласитесь, кто не мечтал о реактвном самолете с хомячком пилотом и ракетами?!)))) Теперь ваша мечта стала реальостью! Да и не обязательно покупать двигаль- его можно построить:
P.S. данная статья основана на материалах, опубликованных в сети Интернет… The end.
В России испытали пульсирующий детонационный двигатель
Опытно-конструкторское бюро имени Люльки разработало, изготовило и испытало опытный образец пульсирующего резонаторного детонационного двигателя с двухстадийным сжиганием керосиновоздушной смеси. Как сообщает ИТАР-ТАСС , средняя измеренная тяга двигателя составила около ста килограммов, а длительность непрерывной работы ─ более десяти минут. До конца текущего года ОКБ намерено изготовить и испытать полноразмерный пульсирующий детонационный двигатель.
По словам главного конструктора ОКБ имени Люльки Александра Тарасова, в ходе испытаний моделировались режимы работы, характерные для турбореактивного и прямоточного двигателей. Измеренные величины удельной тяги и удельного расхода топлива оказались на 30-50 процентов лучше, чем у обычных воздушно-реактивных двигателей. В ходе экспериментов производилось многократное включение и выключение нового двигателя, а также регулирование тяги.
На основе проведенных исследований, полученных при испытании данных, а также схемно-конструкторского анализа ОКБ имени Люльки намерено предложить разработку целого семейства пульсирующих детонационных авиационных двигателей. В частности, могут быть созданы двигатели с коротким ресурсом работы для беспилотных летательных аппаратов и ракет и самолетные двигатели с крейсерским сверхзвуковым режимом полета.
В перспективе на основе новых технологий могут быть созданы двигатели для ракетно-космических систем и комбинированных силовых установок самолетов, способных выполнять полеты в атмосфере и за ее пределами.
По оценке конструкторского бюро, новые двигатели позволят увеличить тяговооруженность самолетов в 1,5-2 раза. Кроме того, при использовании таких силовых установок дальность полета или масса авиационных средств поражения могут увеличиться на 30-50 процентов. При этом удельный вес новых двигателей будет в 1,5-2 раза меньше аналогичного показателя обычных реактивных силовых установок.
О том, что в России ведутся работы по созданию пульсирующего детонационного двигателя, сообщалось в марте 2011 года. Об этом заявил тогда Илья Федоров, управляющий директор научно-производственного объединения «Сатурн», в состав которого входит ОКБ имени Люльки. О каком именно типа детонационного двигателя шла речь, Федоров не уточнил.
В настоящее время известны три вида пульсирующих двигателей ─ клапанные, бесклапанные и детонационные. Принцип работы этих силовых установок заключается в периодической подаче в камеру сгорания топлива и окислителя, где происходит воспламенение топливной смеси и истечение продуктов сгорания из сопла с образованием реактивной тяги. Отличие от обычных реактивных двигателей заключается в детонационном горении топливной смеси, при котором фронт горения распространяется быстрее скорости звука.
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель был изобретен еще в конце XIX века шведским инженером Мартином Вибергом. Пульсирующий двигатель считается простым и дешевым в изготовлении, однако из-за особенностей горения топлива ─ малонадежным. Впервые новый тип двигателя был использован серийно во время Второй мировой войны на немецких крылатых ракетах Фау-1. На них устанавливался двигатель Argus As-014 компании Argus-Werken.
В настоящее время несколько крупных оборонных фирм мира занимаются исследованиями в области создания высокоэффективных пульсирующих реактивных двигателей. В частности, работы ведут французская компания SNECMA и американские General Electric и Pratt & Whitney. В 2012 году Научно-исследовательская лаборатория ВМС США объявила о намерении разработать спиновый детонационный двигатель, который должен будет заменить на кораблях обычные газотурбинные силовые установки.
Спиновые детонационные двигатели отличаются от пульсирующих тем, что детонационное горение топливной смеси в них происходит непрерывно ─ фронт горения перемещается в кольцевой камере сгорания, в которой топливная смесь постоянно обновляется.
Топливо впрыскивается через форсунки 3, образуя топливную смесь с воздухом, сжатым в диффузоре 1.
Воспламенение топливной смеси производится в камере сгорания 4, от электрической свечи. Горение топливной смеси, впрыскиваемой в определенных количествах, длится сотые доли секунды. Как только давления в камере сгорания становится больше давления воздуха перед клапанным устройством, происходит закрытие пластинчатых клапанов. При достаточно большом объеме сопла 5 и выхлопной трубы 6, установленной специально для увеличения объема, создается подпор газов, находящихся в камере сгорания. За время сгорания топлива изменение количества газов в объеме за камерой сгорания пренебрежимо мало, поэтому считают, что горение идет при постоянном объеме.
После сгорания порции топлива давление в камере сгорания понижается так, что клапаны 2 открываются и впускают новую порцию воздуха из диффузора.
На рис.3.17. представлен идеальный термодинамический цикл пульсирующего ВРД.
П роцессы цикла:
1-2 – сжатие воздуха в диффузоре;
2-3 – изохорный подвод теплоты в камере сгорания;
3-4 – адиабатное расширение газов в сопле;
4-1 – изобарное охлаждение продуктов сгорания в атмосфере при с отводом теплоты .
Рис.3.17. Цикл ПуВРД.
Как следует из рис.3.17 , цикл ПуВРД не отличается от цикла ГТУ с изохорным подводом теплоты. Тогда по аналогии с (3.8.) можно сразу записать формулу для термического КПД ПуВРД
(3.20.)
Степень добавочного повышения давления в камере сгорания;
– степень повышения давления в диффузоре.
Таким образом, у пульсирующего ВРД термический КПД больше, чем у ПВРД за счет большей среднеинтегральной температуры теплоподвода.
Усложнение конструкции ПуВРД повлекло за собой увеличение его массы по сравнению с ПВРД.
Эти двигатели получили наибольшее распространение в авиации. В ТРД происходит двухступенчатое сжатие воздуха (в диффузоре и в компрессоре) и двухступенчатое расширение продуктов сгорания топливной смеси (в газовой турбине и в сопле).
Принципиальная схема ТРД представлена на рис 3.18.
Рис.3.18. Принципиальная схема ТРД и характер изменения параметров рабочего тела в газо-воздушном тракте:
Давления набегающего потока воздуха сначала повышается в диффузоре 1, а затем в компрессоре 2. Привод компрессора осуществляется от газовой турбины 4. Топливо подается в камеру сгорания 3, где вместе с воздухом образует топливную смесь и сгорает при постоянном давлении. Продукты сгорания сначала расширяются на лопатках газовой турбины 4, а затем в сопле. Истечение газов из сопла с большей скоростью создает силу тяги, движущую самолет.
Идеальный термодинамический цикл ТРД аналогичен циклу ПВРД, но дополняется процессами в компрессоре и турбине (рис.3.19).
Рис.3.19. Идеальный цикл ТРД в P — V диаграмме
Процессы цикла:
1-2 – адиабатное сжатие воздуха в диффузоре;
2-3 — адиабатное сжатие воздуха в компрессоре;
3-4 – изобарный подвод теплоты от сгорания топливной смеси в камере сгорания;
4-5 – адиабатное расширение продуктов сгорания на лопатках турбины;
5-6 – адиабатное расширение продуктов сгорания в сопле;
6-1 – охлаждение продуктов сгорания в атмосфере при постоянном давлении с отдачей теплоты .
Термический КПД определяется по формуле (3.19):
(3.21.)
– результирующая степень повышения давления воздуха в диффузоре и компрессоре.
Благодаря более высокой, чем у ПВРД степени сжатия ТРД имеет более высокий термический КПД. Без каких-либо стартовых ускорителей ТРД развивает необходимую силу тяги уже на старте.
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель — Вики
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД) — вариант воздушно-реактивного двигателя. В ПуВРД используется камера сгорания с входными клапанами и длинное цилиндрическое выходное сопло. Горючее и воздух подаются периодически.
Цикл работы ПуВРД состоит из следующих фаз:
Клапаны открываются и в камеру сгорания поступает воздух и горючее, образуется воздушно-топливная смесь.
Смесь поджигается с помощью искры свечи зажигания. Образовавшееся избыточное давление закрывает клапан.
Горячие продукты сгорания выходят через сопло, создавая реактивную тягу и технический вакуум в камере сгорания.
ПуВРД обладает большим удельным импульсом по сравнению с ракетными двигателями, но уступает по этому показателю турбореактивным двигателям. Существенным ограничением является также то, что этот двигатель требует разгона до рабочей скорости 100 м/с и его использование ограничено скоростью порядка 250 м/с.
Содержание
1 История
2 Принцип действия и устройство ПуВРД
2.1 Другие пульсирующие ВРД
2.2 Область применения ПуВРД
3 Примечания
4 Литература
5 Видео
История
Первые патенты на пульсирующий воздушно-реактивный двигатель были получены (независимо друг от друга) в 1860-х годах Шарлем де Луврье (Франция) и Николаем Афанасьевичем Телешовым (Россия)[1].
Немецкие конструкторы, ещё накануне Второй мировой войны проводившие широкий поиск альтернатив поршневым авиационным двигателям, не обошли вниманием и это изобретение, долгое время остававшееся невостребованным. Наиболее известным летательным аппаратом (и единственным серийным) c ПуВРД Argus As-014 производства фирмы Argus-Werken, явился немецкий самолёт-снаряд Фау-1. Главный конструктор Фау-1 Роберт Люссер выбрал для него ПуВРД не ради эффективности (поршневые авиационные двигатели той эпохи обладали лучшими характеристиками), а, главным образом, из-за простоты конструкции и, как следствие, малых трудозатрат на изготовление, что было оправдано при массовом производстве одноразовых снарядов, серийно выпущенных за неполный год (с июня 1944 по март 1945) в количестве свыше 10 тыс. единиц.
Двигатель Фау-1
После войны исследования в области пульсирующих воздушно-реактивных двигателей продолжились во Франции (компания SNECMA) и в США (Pratt & Whitney, General Electric). Результаты этих разработок заинтересовали военных США и СССР. Был разработан ряд опытных и экспериментальных образцов. Первоначально основная проблема ракет «воздух-поверхность» заключалась в несовершенстве инерциальной системы наведения, точность которой считалась хорошей, если ракета с дальности в 150 километров попадала в квадрат со сторонами 3 километра. Это привело к тому, что с боезарядом на основе обычного взрывчатого вещества данные ракеты имели низкую эффективность, а ядерные заряды в то же время имели ещё слишком большую массу (несколько тонн). Когда же появились компактные ядерные заряды — уже была отработана конструкция более эффективных турбореактивных двигателей, поэтому пульсирующие воздушно-реактивные двигатели не получили широкого распространения.
Представители ракет «воздух-поверхность» с пульсирующим воздушно-реактивным двигателем.
Fi-103
10Х · 14Х · 16Х — благодаря использованию двух двигателей был достигнут практический предел скорости полёта для ПуВРД — 980км/ч (270 м/с).
JB-2
В начале 2010-х годов наблюдается возрождение интереса к ПуВРД: их разработку и испытания проводят General Electric, Pratt & Whitney, SNECMA, а также отечественное НПО «Сатурн»[2].
Принцип действия и устройство ПуВРД
pV-диаграмма цикла Хамфри.
Изготовление авиамодели с ПуВРД
Пульсирующий воздушно-реактивный двигатель (ПуВРД, англоязычный термин Pulse jet), как следует из его названия, работает в режиме пульсации, его тяга развивается не непрерывно, как у ПВРД или ТРД, а в виде серии импульсов, следующих друг за другом с частотой от десятков герц, для крупных двигателей, до 250 Гц — для малых двигателей, предназначенных для авиамоделей.[3]
Конструктивно, ПуВРД представляет собой цилиндрическую камеру сгорания с длинным цилиндрическим соплом меньшего диаметра[4]. Передняя часть камеры соединена со входным диффузором, через который воздух поступает в камеру.
Между диффузором и камерой сгорания установлен воздушный клапан, работающий под воздействием разницы давлений в камере и на выходе диффузора: когда давление в диффузоре превышает давление в камере, клапан открывается и пропускает воздух в камеру; при обратном соотношении давлений он закрывается.
Схема пульсирующего воздушно-реактивного двигателя (ПуВРД): 1 — воздух; 2 — горючее; 3 — клапанная решётка; за ней — камера сгорания; 4 — выходное (реактивное) сопло.
Клапан может иметь различную конструкцию: в двигателе Argus As-014 ракеты Фау-1 он имел форму и действовал наподобие оконных жалюзи и состоял из наклёпанных на раму гибких прямоугольных клапанных пластинкок из пружинной стали; в малых двигателях он выглядит как пластина в форме цветка с радиально расположенными клапанными пластинками в виде нескольких тонких, упругих металлических лепестков, прижатых к основанию клапана в закрытом положении и отгибающихся от основания под действием давления в диффузоре, превышающего давление в камере. Первая конструкция намного совершеннее — оказывает минимальное сопротивление потоку воздуха, но гораздо сложнее в производстве.
гибкие прямоугольные клапанные пластинки
В передней части камеры имеются одна или несколько топливных форсунок, которые впрыскивают топливо в камеру, пока давление наддува в топливном баке превышает давление в камере; при превышении давлением в камере давления наддува, обратный клапан в топливном тракте перекрывает подачу топлива. Примитивные маломощные конструкции нередко работают без впрыска топлива, подобно поршневому карбюраторному двигателю. Для пуска двигателя в этом случае обычно используют внешний источник сжатого воздуха.
Для инициирования процесса горения в камере устанавливается свеча зажигания, которая создаёт высокочастотную серию электрических разрядов, и топливная смесь воспламеняется, как только концентрация горючего в ней достигает некоторого, достаточного для возгорания, уровня. Когда оболочка камеры сгорания достаточно прогревается (обычно, через несколько секунд после начала работы большого двигателя, или через доли секунды — малого; без охлаждения потоком воздуха, стальные стенки камеры сгорания быстро нагреваются докрасна), электрозажигание вовсе становится ненужным: топливная смесь воспламеняется от горячих стенок камеры.
При работе, ПуВРД издаёт очень характерный трещащий или жужжащий звук, обусловленный как раз пульсациями в его работе.
Схема работы ПуВРД
Цикл работы ПуВРД иллюстрируется рисунком справа:
1. Воздушный клапан открыт, воздух поступает в камеру сгорания, форсунка впрыскивает горючее, и в камере образуется топливная смесь.
2. Топливная смесь воспламеняется и сгорает, давление в камере сгорания резко возрастает и закрывает воздушный клапан и обратный клапан в топливном тракте. Продукты сгорания, расширяясь, истекают из сопла, создавая реактивную тягу.
3. Давление в камере уравнивается с атмосферным, под напором воздуха в диффузоре воздушный клапан открывается и воздух начинает поступать в камеру, топливный клапан тоже открывается, двигатель переходит к фазе 1.
Кажущееся сходство ПуВРД и ПВРД (возможно, возникающее из-за сходства аббревиатур названий) — ошибочно. В действительности ПуВРД имеет глубокие, принципиальные отличия от ПВРД или ТРД.
Во-первых, наличие у ПуВРД воздушного клапана, очевидным назначением которого является предотвращение обратного движения рабочего тела вперёд по ходу движения аппарата (что свело бы на нет реактивную тягу). В ПВРД (как и в ТРД) этот клапан не нужен, поскольку обратному движению рабочего тела в тракте двигателя препятствует «барьер» давления на входе в камеру сгорания, созданный в ходе сжатия рабочего тела. В ПуВРД начальное сжатие слишком мало, а необходимое для совершения работы повышение давления в камере сгорания достигается благодаря нагреву рабочего тела (при сжигании горючего) в постоянном объёме, ограниченном стенками камеры, клапаном, и инерцией газового столба в длинном сопле двигателя. Поэтому ПуВРД с точки зрения термодинамики тепловых двигателей относится к иной категории, нежели ПВРД или ТРД — его работа описывается циклом Хамфри (Humphrey), в то время как работа ПВРД и ТРД описывается циклом Брайтона.
Во-вторых, пульсирующий, прерывистый характер работы ПуВРД, также вносит существенные различия в механизм его функционирования, в сравнении с ВРД непрерывного действия. Для объяснения работы ПуВРД недостаточно рассматривать только газодинамические и термодинамические процессы, происходящие в нём. Двигатель работает в режиме автоколебаний, которые синхронизируют по времени работу всех его элементов. На частоту этих автоколебаний оказывают влияние инерционные характеристики всех частей ПуВРД, в том числе инерция газового столба в длинном сопле двигателя, и время распространения по нему акустической волны. Увеличение длины сопла приводит к снижению частоты пульсаций и наоборот. При определённой длине сопла достигается резонансная частота, при которой автоколебания становятся устойчивыми, а амплитуда колебаний каждого элемента — максимальной. При разработке двигателя эта длина подбирается экспериментально в ходе испытаний и доводки.
Иногда говорят, что функционирование ПуВРД при нулевой скорости движения аппарата невозможно — это ошибочное представление, во всяком случае, оно не может быть распространено на все двигатели этого типа. Большинство ПуВРД (в отличие от ПВРД) может работать, «стоя на месте» (без набегающего потока воздуха), хотя тяга, развиваемая им в этом режиме, минимальна (и обычно недостаточна для старта приводимого им в движение аппарата без посторонней помощи — поэтому, например, V-1 запускали с паровой катапульты, при этом ПуВРД начинал устойчиво работать ещё до пуска[5]).
Функционирование двигателя в этом случае объясняется следующим образом. Когда давление в камере после очередного импульса снижается до атмосферного, движение газа в сопле по инерции продолжается, и это приводит к понижению давления в камере до уровня ниже атмосферного. Когда воздушный клапан открывается под воздействием атмосферного давления (на что тоже требуется некоторое время), в камере уже создано достаточное разрежение, чтобы двигатель мог «вдохнуть свежего воздуха» в количестве, необходимом для продолжения следующего цикла.[6] Ракетные двигатели помимо тяги характеризуются удельным импульсом, являющимся показателем степени совершенства или качества двигателя. Этот показатель является также мерой экономичности двигателя. В приведённой ниже диаграмме в графической форме представлены верхние значения этого показателя для разных типов реактивных двигателей, в зависимости от скорости полёта, выраженной в форме числа Маха, что позволяет видеть область применимости каждого типа двигателей.
удельная тяга — отношение создаваемой двигателем тяги к массовому расходу топлива;
удельная тяга по весу — отношение тяги двигателя к весу двигателя.
В отличие от ракетных двигателей, тяга которых не зависит от скорости движения ракеты, тяга воздушно-реактивных двигателей (ВРД) сильно зависит от параметров полёта — высоты и скорости. Пока не удалось создать универсальный ВРД, поэтому эти двигатели рассчитываются под определенный диапазон рабочих высот и скоростей. Как правило, разгон ВРД до рабочего диапазона скоростей осуществляется самим носителем либо стартовым ускорителем.
Характеристика
РДТТ
ЖРД
ПуВРД
ТРД
ПВРД
ГПВРД
Рабочий диапазон скоростей, число Маха
не ограничен
0,3-0,8
0-3
1,5-5
>5
Удельная тяга, м/с
2000-3000
2000-4000
~7000
15000-30000
Удельная тяга по весу
нет
~100
~10
Другие пульсирующие ВРД
Бесклапанный ПуВРД
Образцы бесклапанных (U-образных) ПуВРД[7].
В литературе встречается описание двигателей, подобных ПуВРД.
Бесклапанные ПуВРД, иначе — U-образные ПуВРД. В этих двигателях отсутствуют механические воздушные клапаны, а чтобы обратное движение рабочего тела не приводило к уменьшению тяги, тракт двигателя выполняется в форме латинской буквы «U», концы которой обращены назад по ходу движения аппарата, при этом истечение реактивной струи происходит сразу из обоих концов тракта. Поступление свежего воздуха в камеру сгорания осуществляется за счёт волны разрежения, возникающей после импульса и «вентилирующей» камеру, а изощрённая форма тракта служит для наилучшего выполнения этой функции. Отсутствие клапанов позволяет избавиться от характерного недостатка клапанного ПуВРД — их низкой долговечности (на самолёте-снаряде Фау-1 клапаны прогорали приблизительно после получаса полёта, чего вполне хватало для выполнения его боевых задач, но абсолютно неприемлемо для аппарата многоразового использования).
Детонационные ПуВРД. (англоязычное название PDE) В этих двигателях горение топливной смеси происходит в режиме детонации (в отличие от дефлаграции, которая имеет место при горении топливно-воздушных смесей во всех ВРД, рассмотренных выше). Детонационная волна распространяется в топливной смеси гораздо быстрее, чем звуковая, поэтому за время химической реакции детонационного горения объём топливной смеси не успевает существенно увеличиться, а давление возрастает скачкообразно (до значений свыше 100 ат), таким образом имеет место изохорический (при постоянном объёме) нагрев рабочего тела. После этого начинается фаза расширения рабочего тела в сопле с образованием реактивной струи. Детонационные ПуВРД могут быть как с клапанами, так и без них. Потенциальным преимуществом детонационного ПуВРД считается термический КПД более высокий, чем в ВРД любого другого типа. Практическая реализация этого двигателя находится в стадии эксперимента[8].
Область применения ПуВРД
ПуВРД характеризуется как шумный и неэкономный, зато простой и дешёвый. Высокий уровень шума и вибрации вытекает из самого пульсирующего режима его работы. О неэкономном характере использования топлива свидетельствует обширный факел, «бьющий» из сопла ПуВРД — следствие неполного сгорания топлива в камере.
Испытания американского Мустанга P-51 с ПуВРД
Сравнение ПуВРД с другими авиационными двигателями позволяет довольно точно определить область его применимости.
ПуВРД во много раз дешевле в производстве, чем газотурбинный или поршневой ДВС, поэтому при одноразовом применении он выигрывает экономически у них (разумеется, при условии, что он «справляется» с их работой). При длительной эксплуатации аппарата многоразового использования, ПуВРД проигрывает экономически этим же двигателям из-за расточительного расхода топлива.
По простоте и дешевизне ПВРД практически не уступает ПуВРД, но на скоростях менее 0,5М он неработоспособен. На более высоких скоростях, ПВРД превосходит по эффективности ПуВРД (при закрытом клапане резко возрастает лобовое сопротивление ПуВРД и на околозвуковых скоростях оно «съедает» почти всю тягу, создаваемую этим двигателем).
Самодельный двигатель из нержавеющей стали
Совокупность этих обстоятельств и определяют ту нишу, в которой находит применение ПуВРД — беспилотные летательные аппараты одноразового применения с рабочими скоростями до 0,5М,— летающие мишени, беспилотные разведчики[9].[10] По тем же причинам, двигатель также применяется в авиамоделизме[11].
Благодаря простоте и дешевизне ПуВРД имеют распространение в любительской авиации и авиамоделировании. Маленькие двигатели этого типа стали очень популярны среди авиамоделистов и в любительской авиации. По этой причине появились коммерческие фирмы, производящие на продажу для этих целей ПуВРД и клапаны к ним (быстроизнашивающаяся запчасть).
ПуВРД может использоваться не только в качестве двигателя, но и в качестве стационарной установки для генерации тепла[9].
Примечания
↑ Соболев Д. А. История самолётов. Начальный период. . — М.: РОССПЭН, 1995. — 343 с.
↑ В России испытали пульсирующий детонационный двигатель (неопр.). Дата обращения: 27 сентября 2013. Архивировано 27 сентября 2013 года.
↑ Выпускавшийся серийно в Германии (1944—1945гг) ПуВРД Argus As-014 ракеты Фау-1 работал на частоте пульсаций около 45гц
↑ Устройство и работу серийного клапанного ПуВРД модели «ДайнаДжет» можно подробно увидеть в видеофильме Архивная копия от 30 июня 2016 на Wayback Machine.
↑ См. видео Архивная копия от 21 июня 2015 на Wayback Machine о запуске V-1 с катапульты.
↑ ПуВРД Argus As-014 также мог работать в этом режиме, но развиваемая им при этом тяга была слишком мала, чтобы разогнать ракету Фау-1, поэтому она стартовала с катапульты, сообщавшей ей скорость, при которой двигатель становился эффективным.
↑ Иллюстрированное описание нескольких конструкций бесклапанных ПуВРД (на английском) (неопр. ). Дата обращения: 16 октября 2010. Архивировано 28 сентября 2010 года.
↑ Видеозаписи испытаний экспериментальных детонационных ПуВРД. (неопр.). Дата обращения: 30 сентября 2017. Архивировано 15 марта 2016 года.
↑ Что касается получившего широкую известность боевого применения самолёта-снаряда Фау-1, оборудованного ПуВРД, нужно отметить, что даже по меркам периода Второй мировой войны он уже не отвечал требованиям к такому оружию по скорости: более половины этих снарядов уничтожались средствами ПВО того времени, главным образом, самолётами-истребителями с поршневыми двигателями, и своим умеренным успехом Фау-1 был обязан низкому уровню развития в то время средств заблаговременного обнаружения воздушных целей.
↑ Рольф Вилле «Постройка летающих моделей-копий», перевод с немецкого В. Н. Пальянова, Издательство ДОСААФ СССР, Москва 1986 (Rolf Wille «Flufahige, vorbildgetrene Nachbauten», Transpress VEB Verlag fur Verkehrswessen), ББК 75.725, глава 9 «Размещение двигателя на модели» страницы 114-118
Литература
РАБОЧИЙ ПРОЦЕСС ПУВРД
ПУЛЬСИРУЮЩИЙ ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (недоступная ссылка)
pulsejet
Видео
PULSEJET 1 SPAIN на YouTube
Dynajet Pulsejet Engine Overview & Starting на YouTube
ThermalPulse 180 — 18 Valveless Pulsejet High Throttlel на YouTube
700lb thrust twin pulsejet на YouTube
V1 Argus Pulsejet what a sound на YouTube
Jim’s Valveless Pulsejet Engine на YouTube
Pulsejet dragster на YouTube
V1 launching на YouTube
V1 plus size pulsejet engine на YouTube
Что такое импульсный реактивный двигатель?
`;
Генри Годе
Импульсный реактивный двигатель — необычайно простое устройство, немногим большее, чем полая труба, создающая тягу за счет сжигания топлива серией быстрых импульсов. Эта очень простая конструкция делает импульсный реактивный двигатель простым и достаточно дешевым для сборки любителем, требующим только базовых навыков и оборудования. Импульсные реактивные двигатели стали особенно популярны среди любителей авиамоделей.
Существует две различных конструкции импульсных реактивных двигателей. Некоторые двигатели полагаются на набор односторонних впускных клапанов для регулирования воздушного потока, но импульсный реактивный двигатель без клапанов вообще не имеет движущихся частей и вместо этого полагается на форму двигателя для регулирования воздушного потока. Обе конструкции, тем не менее, используют одни и те же принципы и работают одинаково. Топливо, загоревшееся в камере сгорания, взрывным образом расширяется и выбрасывается через узкий выхлоп. Сила этого выхлопа создает тягу, которая двигает двигатель вперед.
На первый взгляд кажется, что топливо в камере взорвется, двигатель немного дернется вперед, и все, но этот взрывной взрыв — только первая стадия цикла горения. Когда выхлоп выдувается, давление в камере сгорания снижается. Инерция удерживает воздух на выходе даже после того, как это давление падает ниже давления окружающего воздуха, а низкое давление в камере заставляет свежий воздух и топливо втягиваться в трубку, где оно воспламеняется и снова начинает процесс. В больших двигателях этот цикл завершается 45 раз в секунду, но небольшой пульсирующий реактивный двигатель может пульсировать до 250 раз в секунду. Для запуска двигателя обычно требуется свеча зажигания, но после зажигания цикл является самоподдерживающимся, и дальнейшее зажигание не требуется.
В импульсном реактивном двигателе с клапанами односторонние клапаны предотвращают выброс выхлопных газов из впускного отверстия, но бесклапанные двигатели избегают этой проблемы, направляя впускную и выпускную трубы в одном направлении. При воспламенении выхлоп может идти из впускного отверстия, но когда давление падает, воздух проходит через более короткую впускную трубу в камеру сгорания. Инерция помогает удерживать это направление потока, и выхлоп дует в заданном направлении. Преимущество бесклапанных двигателей заключается в том, что они работают без каких-либо движущихся частей, что делает их более надежными за счет предотвращения повреждения клапанов из-за быстрого трепетания и теплового удара.
Эти двигатели, пожалуй, чаще всего ассоциируются с немецкой бомбой Фау-1 времен Второй мировой войны, известной как жужжащая бомба из-за характерного шума двигателя. После войны достижения в области турбореактивных и ракетных технологий положили конец военному применению импульсных реактивных двигателей. В последующие годы импульсные реактивные двигатели использовались в моделях самолетов для отдыха, генераторах тумана и домашнем отоплении.
Экстремальные практические навыки – Как построить импульсный двигатель
«Хорошая легкая конструкция, которую может построить новичок , использует трубчатую стальную выхлопную трубу и воздухозаборник, приваренные к камере сгорания», – говорит Коттрилл. «Камера представляет собой длинный конус (стенка камеры) и тупой конус на переднем конце (который я называю куполом камеры). Оба сделаны из мягкой листовой стали, достаточно тонкой, чтобы ее можно было сформировать вручную с помощью простейших инструментов».
Начните с хорошо зарекомендовавшей себя конструкции, такой как импульсный реактивный двигатель Cottrill со сфокусированной волной. Это бесклапанный импульсный жиклер, устроенный таким образом, что камера сгорания представляет собой не что иное, как длинный конус, впадающий в выхлопную трубу. Давай сюда планы.
Материалы:
— свариваемая листовая сталь калибра 22
— шестигранная метрическая гайка M10x1,0
— свеча зажигания NGK, модель CM-6 трубки от Menard’s
Инструменты:
— Предварительно разработанные шаблоны конусов (наклеены на папку «манила» и вырезаны)
— Маркировочная ручка PERMANENT с тонким острием
— Протирочный спирт
— Кожаные рабочие перчатки
— Защита глаз
— Ручные ножницы по металлу — ИЛИ — Пневматические ручные ножницы — ИЛИ — Пневматический «выкусыватель»
— Оправка для стальной трубы
— Легкий молоток с шаровидным бойком или небольшой стальной молоток
— Мешок с песком
— Ручная электрическая дрель ИЛИ (гораздо лучше) небольшой сверлильный станок
— Маленький «полукруглый» напильник
— Сварочное оборудование и 1/16-дюймовый присадочный стержень из мягкой стали
— Стальная рулетка
— Ножовка
— Малый «полукруглый» напильник
— Блок из твердой древесины 2×4 с одним закругленным краем
— Сварочная установка и 1/16-дюймовый присадочный стержень из мягкой стали
Вырежьте из мягкой листовой стали 22-го калибра, вычерчивая шаблон ножницами для самолетов, чтобы изготовить камеру сгорания, состоящую из двух частей. С помощью наковальни и молотка скатайте длинный открытый конус. Используйте молоток, чтобы сформировать тупой купол, чтобы закрыть конус. Сварите шов каждого конуса. Просверлите отверстие в наконечнике купола и приварите гайку крепления свечи зажигания.
Изготовление выхлопной трубы
Вырежьте и напилите выхлопную и впускную трубы из отрезков тонкостенных труб. Используйте молоток со сферическим бойком, чтобы развальцевать оба конца. «Возьмите брусок твердой древесины и скруглите один край напильником или инструментом Surform», — говорит Коттрилл. «Радиус этого снаряда может быть довольно маленьким, 1/4 дюйма или даже меньше». Вставьте узкий конец конуса камеры в выхлоп.
Connect It
Приварите купол и выхлопную трубу к каждому концу конуса сгорания. Вырежьте отверстие на стороне конуса для порта, подходящего для впускной трубы.
Mount and Fire
Установите буровую установку на крепление Буковски. Расположите пропановую горелку так, чтобы пламя проходило через отверстие выхлопной трубы. Зажгите его и продуйте.
Предупреждения:
Резка металла: «Работа с листовой сталью сама по себе может быть опасной», — говорит Коттрилл. «Не пытайтесь удерживать лист рукой во время сверления! Друг моего разума сильно порезал руку (включая повреждение нерва), когда сверло зацепило и закрутило кусок неподконтрольного ему металла. Самый безопасный способ сверлить листовой металл — на сверлильный станок на низкой скорости, при этом лист плотно прижат к столу сверлильного станка». Cottrill всегда сглаживает все края после резки. «Это занимает несколько минут, но после этого вы можете обращаться с осколками, не беспокоясь о травмах». При резке листового металла подметайте маленькие кусочки обрезков в форме полумесяца — они острые, как лезвия бритвы.
Запуск Pulse Jet: «Всегда дважды проверяйте надежность крепления двигателя, прежде чем пытаться его запустить», — говорит Коттрилл. «Прежде чем начать, убедитесь, что все ваши пропановые соединения затянуты. Убедитесь, что поблизости нет легковоспламеняющихся материалов, особенно позади вашего двигателя. Двигатели из простой стали могут время от времени выбрасывать искры во время работы — они вылетают, как маленькие раскаленные добела пули, — поэтому убедитесь, вы не собираетесь вызывать возгорание травы позади вашего двигателя».
Шум: «Импульсные струи могут навсегда повредить ваш слух, если вы находитесь в пределах нескольких футов от них», — говорит Коттрилл. Он носит пенопластовые заглушки и защитные наушники в качестве защиты слуха во время тестирования или запуска двигателя. В некоторых сообществах действуют строгие правила по шуму, и вы можете столкнуться с проблемами, если нарушите их со своим двигателем. Свяжитесь с местными властями, чтобы найти подходящее место или время суток, в котором не шумно.
Глоссарий:
Крепление Bukowsky: Простая стойка, в которой используется хомут для крепления выхлопной трубы к заднему кронштейну, а свеча зажигания соединяется с передним кронштейном. Крепление предотвращает движение двигателя при воспламенении, а встроенный тепловой экран защищает оператора. Он был разработан в 2004 году старшеклассником Стивом Буковски для его первоначальной сборки прототипа бесклапанной импульсной струи с фокусированной волной.
Камера сгорания: Основное машинное отделение, в котором происходят взрывы. Это всегда место максимальных положительных и отрицательных колебаний давления в двигателе, в то время как в большей части камеры скорости газа будут оставаться относительно низкими. Обычно взрывные газы замещаются свежим воздухом и горючей смесью только в небольшой части камеры.
Дефлаграция: Это правильный технический термин для типа взрывов внутри пульсирующей струи. Термин «детонация» неверен для импульсных струй; это указывает на гораздо более сильное и быстрое взрывное действие. Термин «взрыв» приемлем для обычного обсуждения, хотя технически это слишком общий термин.
Flame-Out: Даже после того, как ваш двигатель хорошо заработает, можно открыть пропан настолько сильно, что двигатель не сможет дышать достаточным количеством воздуха, чтобы не отставать от него. Когда это происходит, двигатель «загорается» — он перестает реветь, и вместо впечатляющего голубого пламени, вылетающего из выхлопной трубы, у вас внезапно появляется большое вздымающееся желтое (возможно, закопченное) пламя, которое может фактически окутать весь двигатель. Если вы запускаете двигатель, и он внезапно перестает реветь, вы ДОЛЖНЫ немедленно перекрыть подачу пропана! И всегда держите под рукой огнетушитель типа A-B-C во время тестирования на случай, если что-то воспламенится.
Факел (на впуске или выхлопной трубе): Важным действием впуска и выхлопной трубы является как можно более быстрое получение наружного воздуха, как только давление внутри двигателя начинает падать в каждом цикле. Это действие оптимизируется за счет плавного изгиба внешних краев воздуховодов наружу, подобно раструбу музыкального духового инструмента или валторны. По сути, раструб значительно снижает сопротивление воздуха, которое было бы у простого обрезанного конца. Чтобы большинство бесклапанных двигателей хорошо настраивались, впускной патрубок должен быть достаточно большим. Расширители выхлопных труб могут быть небольшими и вообще не нужны на некоторых конструкциях двигателей.
Впуск: Впускной канал (или впускная труба) имеет гораздо меньший объем, чем выхлопная труба. Его основная функция заключается в подаче нужного объема смеси свежего воздуха и топлива в камеру сгорания для создания следующего цикла взрыва. В отличие от выхлопной трубы, весь остаточный воздух выдувается из воздухозаборника после каждого взрыва, а за этим следует полная замена газов взрыва очередным зарядом свежего воздуха извне.
Выхлопная труба: Самый большой выпускной канал в двигателе, по которому относительно большая масса воздуха и продуктов сгорания отводится назад. После того, как волна давления от цикла взрыва выходит из выхлопной трубы, давление падает, и холодный воздух втягивается сзади, образуя следующую массу, которая будет выталкиваться наружу. Это холодное движение массы (из-за очередного взрыва) является основным источником реактивного импульса в двигателе.
Посмотрите, как Коттрилл и его коллеги тестируют импульсный реактивный двигатель:
Я установил PJ8C на китайский ARF Bobcat 52 и начал тестовые полеты.
Поскольку двигатель установлен частично внутри фюзеляжа, мне пришлось добавить некоторые воздуховоды, чтобы он мог дышать. Первоначально я пытался использовать NACA с низким сопротивлением. воздуховоды, но они не обеспечивали достаточного количества воздуха, поэтому я добавил совки, что улучшило ситуацию. а двигателю все равно не хватает воздуха.
Следующим шагом является несколько внутренних воздуховодов для направления поступающего воздуха к двигателю. прием.
Но наслаждайтесь видео прогресса на сегодняшний день:
Как быстро? Вот последнее видео полета моего Long-EZ ARF с двигателем PJ8C.
Я заменил оригинальный первый прототип вторым прототипом, на котором все серийные двигатели базируются. Теперь это одна очень быстрая радиоуправляемая модель.
Есть много моделей с турбинным двигателем стоимостью тысячи долларов, которые не могут идти в ногу с этим недорогим АРФ с реактивным двигателем и вместо того, чтобы использовать дорогой, сложнее получить реактивное топливо, смешанное с дорогим турбинным маслом, PJ8C работает на обычном бензин из насоса в вашем местном гараже.
Или вы можете посмотреть его в хорошем качестве, перейдя по этой ссылке: Очень быстрый Long-EZ ARF на базе PJ8C
Посмотрите, как сделан PJ8C Многие просили показать, как сделан PJ8C, поэтому я создал страница с несколькими картинками и кратким описанием того, как я строю эти двигатели. Если вам интересно, загляните на страницу «Как сделан PJ8C».
Как работают импульсные двигатели? Хотя я много писал о импульсно-реактивных двигателях, один из вопросов, который я до сих пор чаще всего спрашивают «как они работают». Чтобы ответить на это, я создал следующее видео на YouTube. Надеюсь, это все объяснит.
Доступно ограниченное количество новых двигателей PJ8C с керамическим покрытием
У меня есть небольшое количество новых переработанных Продажа двигателей PJ8C и других аксессуаров.
Никогда еще не было более дешевого способа заняться полетами на радиоуправляемых моделях с реактивным двигателем.
Керамическое покрытие и импульсные реактивные двигатели Одна из больших проблем импульсных реактивных двигателей заключается в том, что они очень сильно нагреваются — что-то в этом роде. что часто ограничивает их применение и сокращает срок их эксплуатации.
Чтобы уменьшить эту проблему, я теперь использую керамическое покрытие (которое производитель заявления также используются НАСА) на внутренней стороне мои двигатели, который защищает металл от воздействия горячих дымовых газов а также обеспечивает некоторую изоляцию, эффективно повышая эффективность и снижение внешних рабочих температур.
Подробнее об этом…
Новый PJ8 поднимается в воздух (обновление) Обновленная версия моего PJ8 прошла испытания на дешевом китайском Лонг-ЭЗ АРФ. (и должна быть готова специальная версия для BobCat 50 ARF через неделю-две).
Теперь проблемы с топливным пузырем решены, и я могу наслаждаться некоторые гораздо более длительные полеты с комбинацией PJ8/Long-EZ.
Как вы можете видеть в новом видео (ниже), PJ8 хорошо сочетается с Long-EZ. планер. Пластинчатый клапан, который уже совершил несколько полетов и много статического наземная обкатка (при ремонте топливной системы) окончательно истекла в этом полете — вы можете сказать, что это начинает звучать немного странно ближе к концу полета перед Я заглушил двигатель.
Поскольку у Long-EZ нет хвоста, его было очень легко модифицировать для импульсного реактивного двигателя. сила.
Скоро будет опубликовано больше видео о Long-EZ, а обновленные планы будут добавлен в мою книгу Pulsejet.
Наконец, ЭБУ импульсных двигателей
Интересный проект, над которым я недавно работал, — это E ngine C ontrol U nit. для импульсных реактивных двигателей.
Многие говорили об использовании электроники для обеспечения лучшего контроля. импульсных реактивных двигателей, но, насколько мне известно, на самом деле никто не сделал так на сегодняшний день, или, по крайней мере, не до сих пор.
Схема, которую вы видите на этом рисунке, является грубой и готовой (но полностью функциональной). прототип моей импульсной системы ECU.
Хотя этот ECU немного похож на птичье гнездо из проводов и компонентов. делает очень умные вещи. Например, он фактически слушает каждое сгорание цикла с помощью датчика. Эта информация (наряду с другими данными, такими как как температура, массовый расход и тяга) постоянно контролируется и используется для точно настроить работу двигателя и обеспечить достижение максимальной производительности во всех точках кривой мощности.
ЭБУ также поддерживает полностью автоматический запуск/перезапуск и останов двигателей, работающих на газе. и/или жидкое топливо.
Сейчас я разрабатываю финальную плату, которая увидит весь этот беспорядок. сжаты до единицы размером с кредитную карту.
Оставайтесь с нами для получения дополнительной информации и видео о блоке управления двигателем в действии.
Я вернулся! После долгого перерыва в работе над импульсными реактивными двигателями я вернулся!
Этот сайт скоро претерпит существенные изменения, и я покажу вам некоторые из интересных вещей, над которыми я работал в области импульсных реактивных двигателей.
В настоящее время я готовлю новый прототип XJet, который будет отправлен в университет. для тестирования и проверки производительности, это последний шаг перед коммерческое производство.
И я также был очень занят написанием своей книги, которая битком набита вещами. что любому техническому руководителю будет интересно и интересно.
Если вы пропустили это, я вижу, что эпизод ScrapHeap Challenge, в котором я выступил в качестве «эксперта» и руководил группой инженеров ВМФ в их загружена задача по сборке и гонке на импульсно-реактивном транспортном средстве на YouTube. Ссылки на эти видео есть у меня Страница конкурса Scrapheap.
Самый большой и злобный импульсный драгстер! ОБНОВЛЕНИЕ: у нас были первые короткие заезды на драгстере и это, одним словом, «пугающий»!
А вот, как и обещал, несколько фотографий предварительных первых проб.
Соотношение мощности и веса очень хорошее, что дает действительно поразительные результаты. ускорение, а шум поразителен, особенно когда двигатели теряется синхронизация, и четко слышны модулирующие частоты уровень звука и вибрации.
Одна вещь, которая сразу же стала очевидной, это то, что если двигатели потерять синхронизацию, существует определенная тенденция к тому, что выхлоп одного из них будет проглатывается другим, что приводит к преждевременному возгоранию.
Эта проблема будет значительно уменьшена, когда будут добавлены аугментаторы, но а пока кажется простая разделительная пластина между двумя впускными трубами резко уменьшить масштабы проблемы, хотя и что в первую очередь снижает вероятность синхронизации двигателей.
Прошло довольно много времени с тех пор, как я обновил этот сайт, но я был очень занят в мастерской. Вот фото того, что у меня сейчас в разработке:
Этот монстр приводится в движение двумя усовершенствованными бесклапанными импульсными двигателями Локвуда, которые были испытаны для создания тяги 150 фунтов каждый в конфигурации без аугментации. при работе на пропане.
Ранние испытания Jet A1 показывают, что эта тяга может быть увеличена примерно до 180 фунтов. каждый и, с добавлением аугментора, около 220 фунтов статического электричества. тяга на двигатель должна быть возможной — в общей сложности 440 фунтов.
Весь автомобиль в настоящее время весит менее 180 фунтов, поэтому я ожидаю, что довольно впечатляющее ускорение и скорость.
Я буду размещать больше фотографий на следующей неделе или около того.
Обратите внимание, что эта конструкция двигателя была лицензирована для новозеландской компании. (SimpleJets), у которых есть уже начали производство.
Вариант загрузки компакт-диска Pulsejet Все содержимое Руководства для энтузиастов по импульсным реактивным двигателям будет скоро будет доступен для скачивания тем, кто желает приобрести (или иметь уже купил) это. Это означает, что вы получите более быстрый доступ ко всему, что интересная информация и множество подробных сведений о история, проектирование и строительство реальных импульсных реактивных двигателей.
Новая конструкция импульсного реактивного двигателя без сварки Он уже есть на компакт-диске вместе с видео качества VCD, и скоро я загрузка набора несколько больше основные инструкции, что означает, что любой может построить это pulsjet в собственном гараже с помощью нескольких ручных инструментов.
Теперь нет оправдания тому, чтобы не создавать собственный двигатель!
Pulsejet Book on CD Revised Если у вас уже есть моя книга на CD, вы скоро получите еще один диск, содержащий свежеисправленное издание с еще большей информацией и планы. Более подробную информацию можно найти здесь.
Телевизионные группы повсюду В течение последних шести недель или около того у меня были здесь телевизионщики довольно регулярно. Они снимали пару сюжетов обо мне и моей работе с реактивным двигателем. К сожалению, эти кадры вряд ли можно будет увидеть за пределами Новой Зеландии, но мы действительно крутые ночные заезды на JetKart выглядели очень эффектно.
На этом снимке, в частности, показано, как в выхлопе импульсного реактивного двигателя образуется вихрь. во время фазы выхлопа.
Я выложу еще несколько фотографий с этих ночных съемок через неделю или около того, когда я имел возможность сбросить его на свой компьютер.
Дети, не пытайтесь повторить это дома — я просто сошел с ума
Книга о импульсных двигателях закончена! Наконец-то я закончил окончательное издание того, что, возможно, Да, наконец, и благодаря отзывам многих читателей черновик, окончательная версия «Руководства по импульсным реактивным двигателям для энтузиастов». завершена и доступна на компакт-диске. Печатная версия будет доступна как отдельный пункт для тех, кто предпочитает чернильные пятна на мертвых деревьях. Те, кто уже получил копию проекта, могут обновление до финальной версии за символическую сумму Подробнее
Сделать пожертвование?
Если вы считаете, что этот веб-сайт представляет некоторую ценность, и хотели бы регулярно его просматривать в курсе результатов моей работы, пожалуйста, не стесняйтесь окунуться в карман и сделать пожертвование. Благодаря моему конфликту с правительство Новой Зеландии по моему проекту создания крылатой ракеты своими руками, В настоящее время я полагаюсь на добрую волю и пожертвования сторонников, чтобы продолжить мою исследуйте и обновляйте этот сайт. Просто нажмите на кнопку, чтобы внести свой вклад сумма (большая или маленькая), которая отражает значение, которое, по вашему мнению, вы получили от этого сайта.
Чтобы узнать, что нового на этом сайте, проверяйте страницу Master Index каждый раз, когда вы посещаете.
Если вы хотите построить картинг с реактивным двигателем или небольшой автомобиль, и вы хотите помощь парней, которые участвовали в выпуске JetRacers Scrapheap Challenge тогда вам действительно нужно получить компакт-диск Эксперта.
Это диск, битком набитый планами, пошаговыми инструкциями, видео и множество другой информации, которая содержит всю информацию, которую вы когда-либо нужно построить свой собственный импульсный или турбореактивный двигатель. Вы также узнайте, что именно происходит за кадром этого замечательного телесериала.
Pulsejet с форсажной камерой?? Многие люди спрашивали меня, можно ли установить форсажную камеру на импульсный реактивный двигатель. и я всегда говорил им: «Нет, это не сработает». Тем не менее, я никогда не был одним быть отложенным из-за того, что ему сказали, что что-то не сработает, — вот я и попробовал. Узнайте больше об этом.
Угадайте, кто помогал в войнах на свалке? Да, хотя в этот раз ты не видел моего уродливого лица, я был там, за кадром работа техническим консультантом во время съемок эпизод Драгботс войн на свалке. Я был тем, кто разработал большой импульсный реактивный двигатель, в котором в этом эпизоде, вы можете узнать немного больше здесь.
Угадай, кто участвовал в испытании на свалку? Да, люди из RDF наняли меня в качестве «эксперта» в Недавно показывали эпизод о реактивных автомобилях очень популярного Scrapheap Challenge (он же Junkyard Wars) серии.
Мы с коллегой-«экспертом» Ником Хэддоком выпустили компакт-диск, содержащий целую кучу информации о нашем опыте на шоу, а также множество картинок, видео и планов , которые вы можете использовать, чтобы построить свой собственный Карты с реактивным двигателем, использующие импульсный или турбореактивный двигатель.
См. эту страницу для получения дополнительной информации.
Запуск нового импульсного реактивного двигателя Несмотря на то, что вы видите в верхней части этой страницы, не о чем беспокоиться, нет лысого люди пострадали во время запуска этого двигателя но это выглядит впечатляюще, не так ли?
К счастью, после небольшой настройки этот двигатель теперь запускается без необходимости для любого вида принудительного воздуха — удивительно, но факт. Вот очень короткий видеоклип (1,1 МБ MPEG), который показывает, как его можно запустить, просто включив топливо. Вы можете также посмотрите, сколько мощности у этого двигателя, по тому, как он сглаживает траву в перед ним.
Обратите внимание, что полные планы и дополнительная информация о конструкции этого двигателя включены в окончательный вариант моей книги о импульсных двигателях. (Смотри ниже)
Как быстро едет реактивный картинг? До сих пор я только угадывал максимальную скорость своего джет-карта. но оценки «сиденья в штанах» могут быть довольно ненадежными, поэтому я подогнал GPS и выехал на красивый, длинный, прямой участок асфальта.
Как быстро это произошло? Нажмите здесь, чтобы узнать.
Новые фотографии моего БОЛЬШОГО импульсного реактивного двигателя Локвуда Посмотрите новые фотографии самого большого импульсного реактивного двигателя Локвуда, который я когда-либо строил и посмотрим, сможете ли вы решить, для чего я буду его использовать. Детали находятся внизу этой страницы.
Скоро — Jet-kart-Cam Как только погода прояснится, я запишу некоторые бортовые кадры джет-карт в действии и бортовой GPS точно скажут мне, насколько быстро это будет.
Это будет лучшая вещь, чем на самом деле сидеть за рулем, так что узнайте больше здесь.
Большое спасибо Американская компания Стирлинга которые любезно поспособствовали эксплуатационным расходам этого веб-сайта и продолжающееся развитие X-Jet. Пожалуйста, проверьте их двигатели, их тихая, но эффективная работа почти полная противоположность реактивному двигателю, что делает их не менее интересными.
Поддержите спонсора
>>>> Нажмите ЗДЕСЬ, чтобы узнать, что нового на сайте
Крылатая ракета стоимостью 5000 долларов Посетителей этого сайта также может заинтересовать другой проект (побочный продукт из моей работы по разработке X-Jet), которая сейчас находится в стадии реализации. См. Интересные проекты веб-сайт для получения дополнительной информации.
A Pulsejet без сварки Если вы всегда хотели построить импульсный реактивный двигатель, но у вас нет доступа к дорогое сварочное или механообрабатывающее оборудование то я придумал новый дизайн, который каждый может создать всего несколькими простыми руками инструменты и доступные материалы.
Посетите страницу бессварочных импульсных струйных установок и следите за планами, которые появятся в ближайшее время.
Pulsejet Design Program Online В настоящее время я работаю над программой, которая автоматически создать набор чертежей для импульсного реактивного двигателя практически любого размера.
Предварительная версия этой программы сейчас онлайн, но все еще претерпевает изменения и уточнения, так что пока не доверяйте этому.
Добавлены редкие видео V1 Я только что добавил пару коротких клипов полета V1 бомбу на страницу Argus V1. Второй очень интересен, так как показывает V1 с что-то похожее на сигнальные ракеты или ракеты на законцовках его крыльев.
Несколько новых видеоматериалов По многочисленным просьбам смонтировал пару небольших видео клипы Jet-kart в действии и наденьте их на эта страница.
Деревянный импульсный двигатель? Не совсем так — но вот некоторая предыстория простая установка для 2D-моделирования потока Я построил, чтобы проверить некоторые из моих идей. Я использовал его для проверки идеи, лежащие в основе моей предложенной бесклапанной системы впуска с эффектом Коанда
Последнее дополнение: новая бесклапанная система впуска Вот идея, которую я обдумывал, которая нашла применение к системе впуска бесклапанных импульсно-реактивных двигателей. я разместил новая страница, которая объясняет как можно использовать эффект Коанда в конструкции таких двигателей.
Главный указатель сайта уже в сети Мне стало известно, что некоторые части этого сайта найти нелегко. Так что вы можете проверить каждый уголок и щель, я добавил Главный индекс, включающий прямые ссылки на каждую страницу. Проверьте это — вы никогда не знаете, что у вас может быть иначе пропустил!
О, и есть также список Часто задаваемые вопросы, которые стоит проверить если у вас есть какие-либо вопросы о импульсных реактивных двигателях и их конструкции.
Новая конструкция головки клапана для традиционных импульсных струйных двигателей В то время как разработка X-jet остается в тупике из-за отсутствия финансирования, Я прилагал все усилия для улучшения традиционных импульсных реактивных двигателей. двигатели и только что разместили новую страницу (ТЕПЕРЬ С ФОТО) в котором подробно описывается еще одно новшество.
Эта новая головка клапана и система впрыска зарекомендовал себя как очень успешный способ увеличения мощности, эффективности и срок службы клапана традиционных импульсно-струйных двигателей с лепестковым клапаном, а также позволяет прямой впрыск жидкого топлива без необходимости дорогостоящего насос высокого давления.
Как и в случае со взрывным кольцом (которое эта новая система эффективно заменяет), я размещение этого нового дизайна в общественном достоянии, чтобы другие могли его использовать свободно. Он достаточно прост, чтобы его можно было установить практически на любой существующий импульсный реактивный двигатель с лепестковым клапаном, включая такие двигатели, как Dynajet, Tiger Jet и другие.
Не стесняйтесь использовать этот дизайн в своих собственных двигателях, все, что я прошу, это немного атрибуция, где это уместно.
Этот сайт ищет спонсоров Если вы заинтересованы в возможном спонсорстве этот сайт, затем нажмите здесь.
23 июня: Вы просто должны увидеть последнюю фотографию Jet Kart, которую я нашел!
X-Jet получит GPL? Должен ли я сделать X-Jet и все научно-исследовательские работы, выполненные над ним на сегодняшний день, общественным достоянием?
ПРОЕКТ БОЛЬШОЙ ИМПУЛЬСНОЙ СТРУЙКИ — COLINFURZE
ДАВАЙТЕ ПОСТРОИМ БОЛЬШУЮ ГРОМКУЮ ИМПУЛЬСНУЮ СТРУЮ
Итак, давайте перейдем сразу к делу, так как большая часть из вас может быть здесь только для того, чтобы получить чертежи размеров и т.
д……
ЛЮБОЙ МОЖЕТ СДЕЛАТЬ ЭТИ
Теперь я имею в виду, что вам не нужно много инструментов, чтобы сделать это, только сварочный аппарат (Tig не nessasary mig будет в порядке), угловая шлифовальная машина, молоток и дрель. Большинство практичных людей, которые могут скоординировать свои руки и руки нужным образом, уже имеют большинство из них, а сварщик будет лишним, но вы можете одолжить один, хе-хе. Так что, возможно, было бы неплохо посмотреть видео ниже, а потом я просмотрю несколько фрагментов. ШАББА
Хорошо, теперь у вас есть представление о том, о чем идет речь. Это довольно большой импульсный самолет, так как я просматривал сеть и видел такие же размеры, но не так много, и в основном с дерьмовыми картинками и скучными видео, и я могу сказать вам, что здесь это не так. Базовый дизайн для этого был взят из сети и первоначально исходил от австралийца по имени Брюс Симпсон, который, кажется, является главным специалистом в области проектирования импульсных струй, поэтому я благодарю его за то, что он поделился своими знаниями. Первое, что вам нужно сделать, это ваши изгибы, так как они будут определять размеры остальной части струи, и, поскольку те, которые я получил, были больше, чем те, что были на исходном чертеже, вы должны масштабировать все размеры на одинаковую величину. например, если у меня есть изгиб диаметром 86 мм, а на чертеже 72 мм, то разделите 86 на 72, и это будет цифра, на которую вы умножаете все остальные размеры на чертеже. Это для некоторых может быть очевидным, но на всякий случай. Итак, у вас есть свои изгибы, теперь вам нужен лист, лучше всего использовать нержавеющую сталь, так как она может выдерживать больше тепла, но вы можете использовать сталь, она просто расслоится и выйдет из строя намного раньше, и если вы запустите ее на горячую, она может лопнуть, но зависит от того, что вокруг , мой был сделан из стола для общественного питания и имел толщину 1,6 мм, что означает, что он прослужит вечно, но было сукой согнуть и получить конусы. Процесс гибки корса проще с помощью ролика из листового металла, но они недешевы, поэтому я боролся со сваркой стержней по краям и злился на это, мне потребовался целый день, чтобы сделать массивный длинный конус, и похоже, что машины врезались в него, но я могу сказать вам, что все работает просто отлично. Последнее, чего нет в видео, это топливная рампа, представляющая собой кусок трубы диаметром 15 мм с отверстиями диаметром 3 мм, просверленными по всей ее длине и помещенными по центру впускного отверстия в первом конусе большой толстой части (камеры сгорания). Хорошо, теперь все нам нужно сделать, это проверить его.
ПЕРВЫЙ ТЕСТ
Итак, на аэродром, чтобы проверить это. Теперь у меня есть немного знаний о том, как запускать форсунки из джетла, который я сделал, и нескольких других меньших, которые я тоже сделал, так что это помогло узнать, не перегазовываете ли вы его и т. д., но этот большой — самый простой из всех, чтобы начать, когда вы даже не нужна свеча зажигания, чтобы запустить его, просто спичка или паяльная лампа, чтобы зажечь газ, когда он выходит из струи. Мы знаем это, потому что, как вы видели на видео, искра сломалась, и, не желая идти домой, продолжал находить, что она не нужна. Сначала мы запустили его на полу на газе, не имея ничего, кроме ящиков для инструментов и любых тяжелых вещей, которые у меня были в фургоне, где мой подход мгновенно отличается от всех других, которые я когда-либо видел, поскольку большинство людей строят каркасы и закрепляют их на бетоне. блоки, но мы построили эту штуку, чтобы двигаться, так зачем зажимать ее, хахаха. Запуск газа газа он не создает достаточной тяги, чтобы переместить собственный вес, но переворачивает бутылку вверх дном, чтобы он работал на жидкости, и он хочет двигаться, это меня взволновало, поэтому я попытался пройти его по взлетно-посадочной полосе, как собака, но когда на жидкости малейшее прикосновение к газовому клапану имеет большое значение, и это то, что Пит пытался сказать мне в видео, но я не мог его расслышать.
Запустить его на сжиженном газе из холода сложнее, и я считаю, что предварительный подогрев на газу облегчит вам жизнь. Также установленный мной соленоидный клапан, который на видео сказал, что он не работал, действительно работал, но диапазон дроссельной заслонки на газе был настолько мал, что не имел большого значения, а на жидкости замерзал и не работал. облом.
Итак, теперь давайте закрепим его в фургоне и встанем перед ним.
АД ДА
ФОТОГРАФИИ ОТ SLDIGITAL. НАЖМИТЕ ЗДЕСЬ, ЧТОБЫ ПОСМОТРЕТЬ ЕГО САЙТ
Что ж, вы, вероятно, подумали о паре Tw@s, и вы могли бы быть правы, но это был адский день, когда были добавлены все комедийные ошибки, и было снято видео, показывающее, как мы катаемся. Так что, если вы хотите планомерного хаоса, то мы прямо здесь. 8-дюймовой цепи, я думал, будет достаточно, чтобы не расплавить ремни, только для того, чтобы я забыл о большом пламени, которое вы получаете при запуске, затем у нас был пакет, дополнительная цепь загорелась только для того, чтобы это выглядело маленьким по сравнению с почти поджег фургон после того, как в дело вмешался Санта. Смысл в лесу заключался в том, чтобы увидеть, сможет ли самолет набрать достаточно воздуха в себя с закрытой дверью, поскольку вождение с этим взрывом заставит большинство звуковых систем мальчика-гонщика звучать как телефон но угроза того, что, если он вырубит фургон, будет наполнена огнем, и многие из них сделали это слишком далеко, но могут быть пересмотрены в будущем.0173 Что мы узнали из всей этой болтовни о том, что жидкий газ быстро нагревает его и, вероятно, на 80% мощнее, так что теперь, конечно, мы должны привязать его к чему-то и двигаться, что, я думаю, требует новой страницы на моем сайте, чтобы отдать должное. . Нажмите здесь после четверга 30 мая, чтобы увидеть.
Импульсный реактивный двигатель — Academic Kids
From Academic Kids
Импульсный реактивный двигатель представляет собой очень простую форму двигателя внутреннего сгорания, в котором сгорание происходит импульсами, а тяговое усилие является реакцией на обратный поток горячих газов.
Импульсная струя включает впускное устройство, односторонний клапан для впуска воздуха, камеру сгорания и (акустически) резонансную выхлопную трубу (выхлопную трубу) со встроенным форсуночным соплом. Он также имеет средства подачи и смешивания топлива с всасываемым воздухом (или впрыска топлива в камеру сгорания) и средства воспламенения при запуске двигателя. После запуска двигателя нет необходимости обеспечивать дополнительное зажигание. Существуют также некоторые средства подачи воздуха для горения для запуска двигателя от источника сжатого воздуха.
Содержимое
1 История
2 Действующий
3 Альтернативное описание
4 Внешние ссылки
История
Мартин Виберг (1826-1905) разработал первый импульсный реактивный двигатель в Швеции.
Импульсные реактивные двигатели отличаются крайней простотой и дешевизной конструкции, высокой надежностью, плохой топливной экономичностью и очень высоким уровнем шума. Высокий уровень шума делает их непрактичными для других применений, кроме военных и других ограниченных применений. Импульсные реактивные двигатели использовались для приведения в действие экспериментальных вертолетов, двигатели которых крепились к крайним концам лопастей несущего винта. В этом применении они имеют явное преимущество, заключающееся в том, что они не создают обычный реактивный крутящий момент на фюзеляже, и вертолет может быть построен без рулевого винта и связанной с ним трансмиссии и приводного вала, что значительно упрощает самолет. Импульсные реактивные двигатели также использовались как в привязных, так и в радиоуправляемых моделях самолетов. Рекорд скорости для привязных моделей самолетов составляет 186 миль в час (299 км/ч), установленный в начале 1950-х годов.
Основное военное применение импульсного реактивного двигателя было в «жужжащей бомбе» Фау-1. Это был немецкий беспилотный летательный аппарат, использовавшийся во время Второй мировой войны, наиболее известной из которых стала бомбардировка Лондона после середины 1943 года. Концепция, разработанная в Фау-1, до сих пор используется в качестве современной «крылатой ракеты», хотя в них обычно не используются импульсные реактивные двигатели.
Работает
Отсутствует изображение Pulse_jet.png
Схема импульсной струи. Первая часть цикла: воздухозаборник (1), смешанный с топливом (2). Вторая часть: клапан (3) закрыт, и воспламененная топливно-воздушная смесь (4) приводит в движение корабль.
Цикл сгорания включает несколько фаз: зажигание, сгорание, выпуск, впуск, сжатие и (в некоторых двигателях) впрыск топлива.
При воспламенении в камере сгорания возникает высокое давление при сгорании топливно-воздушной смеси. Сжатый газ от сгорания не может выйти вперед через односторонний впускной клапан и поэтому выходит только назад через выхлопную трубу.
Именно инерционная реакция этого газового потока заставляет двигатель создавать тягу, и эта сила используется для приведения в движение планера или лопасти несущего винта. Инерция движущихся выхлопных газов вызывает низкое давление в камере сгорания. Это давление меньше, чем давление на входе (перед односторонним клапаном), поэтому начинается фаза индукции цикла.
В самых простых импульсных реактивных двигателях этот впуск осуществляется через трубку Вентури, которая обеспечивает всасывание топлива из системы подачи топлива. В более сложных двигателях топливо может впрыскиваться непосредственно в камеру сгорания. Когда фаза индукции завершена, волна высокого давления, отраженная от выхлопной трубы, сжимает заряд, который воспламеняется за счет остаточного тепла предыдущего цикла.
Схема импульсной струи 2
Существует два основных типа импульсных форсунок. Первый известен как клапанная или традиционная импульсная струя и имеет набор односторонних клапанов, через которые проходит входящий воздух. Когда воздух/топливо воспламеняется, эти клапаны захлопываются, а это означает, что горячие газы могут выходить только через выхлопную трубу двигателя, создавая тем самым тягу вперед.
Второй тип импульсных струйных двигателей — бесклапанные импульсные струйные. У этих двигателей нет клапанов; на самом деле у них вообще нет движущихся частей, и в этом отношении они даже проще прямоточного воздушно-реактивного двигателя. В этих двигателях впускная и выпускная трубы обычно обращены в одном направлении. Это часто требует сгибания двигателя пополам (так устроена конструкция Локвуда) или изгиба впускной трубы на 180 градусов. Это необходимо, потому что, когда воздушно-топливная смесь внутри двигателя воспламеняется, горячие газы будут вырываться как из впускной трубы, так и из выхлопной трубы, поскольку нет никаких клапанов, чтобы их остановить. Если бы обе трубы не были обращены в одном направлении, тяга не создавалась бы или не создавалась бы, потому что реакции впускных и выпускных труб компенсировали бы друг друга.
Преимущество бесклапанных импульсных струйных двигателей простое и очевидное: в них нет движущихся частей, которые могут изнашиваться, поэтому они намного надежнее и проще в сборке.
Частота циклов зависит от длины самого двигателя и для двигателя небольшого модельного типа обычно может составлять около 250 импульсов в секунду, тогда как для более крупного двигателя, такого как тот, который используется на немецкой летающей бомбе V1, частота была ближе к 45 импульсам в секунду.
Импульсные реактивные двигатели сегодня в основном используются в моделях самолетов, хотя некоторые экспериментаторы продолжают работать над усовершенствованными конструкциями, включая импульсно-детонационные двигатели.
Альтернативное описание
Как и большинство реактивных двигателей, импульсный реактивный двигатель очень прост по конструкции и состоит в основном из длинной трубы, в которую входит воздух и смешивается с топливом для создания горючей (стехиометрической) смеси. Отличие импульсного реактивного двигателя от других двигателей, таких как турбореактивный или прямоточный, заключается в том, что сгорание внутри двигателя не является непрерывным, а происходит в форме повторяющихся дефлаграций, отсюда и название «пульсирующий реактивный двигатель».
Однако, несмотря на это преимущество, импульсные реактивные двигатели редко рассматриваются как практичные силовые установки из-за их высокого расхода топлива, низкой эффективности, шума и значительного уровня вибрации. Сегодня они выживают в качестве силовой установки для моделей самолетов.
См. также: Импульсно-детонационный двигатель
Внешние ссылки
http://www.pulse-jets.com/ — международный сайт, посвященный импульсным реактивным самолетам, включая разработку и эксперименты. Включает чрезвычайно активный форум, состоящий из знающих энтузиастов.
http://www.aardvark.co.nz/pjet/ — обширный сайт, посвященный импульсным форсункам, включая обширную работу по разработке современных конструкций, проводимую сопровождающим сайта.
Аэропорты | авиакомпании | ВВС | Авиационное оружие | Ракеты | Хронология авиации
de:Verpuffungsstrahltriebwerk fr: Pulsoracteur это: Импульсный театр
Эксплуатационные испытания импульсно-реактивного двигателя диаметром 22 дюйма на уровне моря при различном смоделированном напорном давлении
Один из 338 сообщает в
серии:
Меморандумные отчеты NACA доступны на этом сайте.
Показаны 1-4 из
40 страниц в этом отчете.
PDF-версия также доступна для скачивания.
Описание
Отчет об испытаниях на уровне моря импульсно-реактивного двигателя диаметром 22 дюйма на упорном стенде. Испытания проводились при нескольких напорах и во всем диапазоне расходов топлива, при которых двигатель может работать. Предоставляется информация о режиме максимальной тяги, рабочей частоте, максимальном давлении в камере сгорания и сроке службы.
Физическое описание
[39] с. : больной.
Информация о создании
Манганьелло, Юджин Дж.; Валерино, Майкл Ф. и Эссиг, Роберт Х.
2 октября 1945 года.
Контекст
Этот
отчет
входит в состав сборника под названием:
Коллекция Национального консультативного комитета по аэронавтике
а также
предоставлено отделом государственных документов библиотек ЕНТ к Электронная библиотека ЕНТ,
цифровой репозиторий, размещенный на Библиотеки ЕНТ.
Его просмотрели 348 раз.
Более подробную информацию об этом отчете можно посмотреть ниже.
Поиск
Кто
Люди и организации, связанные либо с созданием этого отчета, либо с его содержанием.
Авторы
Манганьелло, Юджин Дж.
Валерино, Майкл Ф.
Эссиг, Роберт Х.
Создатель
Лаборатория авиационных двигателей
Национальный консультативный комитет по аэронавтике. Лаборатория авиационных двигателей
Предоставлено
Библиотеки ЕНТ Отдел государственных документов
Являясь одновременно федеральной и государственной депозитарной библиотекой, отдел государственных документов библиотек ЕНТ хранит миллионы единиц хранения в различных форматах. Департамент является членом Программы партнерства по контенту FDLP и Аффилированного архива Национального архива.
О |
Просмотрите этого партнера
Свяжитесь с нами
Исправления и проблемы Вопросы
какая
Описательная информация, помогающая идентифицировать этот отчет. Перейдите по ссылкам ниже, чтобы найти похожие элементы в электронной библиотеке.
Титулы
Основное название:
Эксплуатационные испытания импульсно-реактивного двигателя диаметром 22 дюйма на уровне моря при различных смоделированных давлениях поршня
Название серии:
Отчеты NACA военного времени
Название серии:
Отчеты меморандума NACA
Описание
Отчет об испытаниях на уровне моря импульсно-реактивного двигателя диаметром 22 дюйма на упорном стенде. Испытания проводились при нескольких напорах и во всем диапазоне расходов топлива, при которых двигатель может работать. Предоставляется информация о режиме максимальной тяги, рабочей частоте, максимальном давлении в камере сгорания и сроке службы.
Физическое описание
[39] с. : больной.
Предметы
Ключевые слова
авиадвигатели
характеристики самолета
Язык
Английский
Тип вещи
Отчет
Идентификатор
Уникальные идентификационные номера для этого отчета в электронной библиотеке или других системах.
Этот отчет является частью следующих сборников связанных материалов.
Коллекция Национального консультативного комитета по аэронавтике
Национальный консультативный комитет по аэронавтике (NACA) был федеральным агентством США, основанным 3 марта 1915 года для проведения, продвижения и институционализации авиационных исследований. 1 октября 1958 года агентство было распущено, а его активы и персонал переданы недавно созданному Национальному управлению по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА).
О |
Просмотреть эту коллекцию
Архив технических отчетов и библиотека изображений
Эта подборка материалов из Архива технических отчетов и библиотеки изображений (TRAIL) включает труднодоступные отчеты, опубликованные различными государственными учреждениями. Технические публикации содержат отчеты, изображения и технические описания исследований, выполненных для правительственных учреждений США. Темы варьируются от добычи полезных ископаемых, опреснения и радиации до более широких исследований в области физики, биологии и химии. Некоторые отчеты включают карты, раскладки, чертежи и другие материалы большого размера.
О |
Просмотрите эту коллекцию
Какие обязанности у меня есть при использовании этого отчета?
Цифровые файлы
40
файлы изображений
доступны в нескольких размерах
1
файл
(. pdf)
API метаданных: описательные и загружаемые метаданные, доступные в других форматах
Когда
Даты и периоды времени, связанные с этим отчетом.
Дата создания
2 октября 1945 г.
Добавлено в цифровую библиотеку ЕНТ
17 ноября 2011 г., 17:13
Описание Последнее обновление
16 января 2019 г. , 13:23
Статистика использования
Когда последний раз использовался этот отчет?
Вчерашний день: 0
Последние 30 дней: 1
Всего использовано: 348
Дополнительная статистика
Взаимодействие с этим отчетом
Вот несколько советов, что делать дальше.
Поиск внутри
Поиск
Начать чтение
905:50
PDF-версия также доступна для скачивания.
Все форматы
Цитаты, права, повторное использование
Ссылаясь на этот отчет
Обязанности использования
Лицензирование и разрешения
Связывание и встраивание
Копии и репродукции
Международная структура взаимодействия изображений
Мы поддерживаем IIIF Презентация API
Распечатать/поделиться
Полезные ссылки в машиночитаемом формате.
Архивный ресурсный ключ (ARK)
ERC Запись: /арк:/67531/metadc62542/?
Заявление о стойкости: /ark:/67531/metadc62542/??
Международная структура взаимодействия изображений (IIIF)
– «Необычные двигатели внутреннего сгорания». Школьники изобрели самый мощный двигатель в мире Самые необычные двигатели внутреннего сгорания
Неважно для чего были сделаны эти , в попытке создания самого экономичного мотора или наоборот, самого мощного. Важен другой факт- эти двигатели были созданы и они существуют в реальных рабочих экземплярах. Мы рады этому и предлагаем нашим читателям вместе с нами посмотреть на 10 самых сумасшедших автомобильных двигателей, которые нам удалось найти .
Для составления нашего списка 10 сумасшедших автомобильных двигателей мы придерживались некоторых правил: в него попали только силовые установки серийных легковых автомобилей; никаких гоночных экземпляров моторов или экспериментальных моделей, потому что они необычны, по определению. Мы также не использовали двигатели из разряда «самых-самых», самые большие или самые мощные, исключительность рассчитывалась по другим критериям. Непосредственная цель данной статьи- подчеркнуть необычную, иногда и сумасшедшую, конструкцию двигателя.
Господа, заводите ваши моторы!
8.0-литров, более 1000 л.с. W-16 является самым мощным и сложным в производстве двигателем в истории. Он имеет 64 клапана, четыре турбонагнетателя, и достаточный крутящий момент, чтобы изменить направление вращения Земли- 1500 Нм при 3.000 оборотах в минуту. Его W-образный, 16-цилиндровый, по сути соединивший в себе несколько двигателей, никогда не существовал до, и, на какой-либо другой модели, кроме, нового автомобиля . Кстати, этот двигатель гарантированно отработает весь срок своей службы без поломок, производитель уверяет в этом.
Bugatti Veyron W-16 (2005-2015)
Bugatti Veyron, единственный автомобиль на сегодняшнее время, на котором можно повстречать в действии W образного монстра. Bugatti открывает список (На фото 2011 16.4 Super Sport).
В начале прошлого века, у автомобильного инженера Чарльза Найта Йельского случилось прозрение. Традиционные тарельчатые клапаны, рассуждал он, были слишком сложными, возвратные пружины и толкатели слишком неэффективными. Он создал собственный вид клапанов. Его решение окрестили «золотниковый клапан»- скользящая вокруг поршня муфта с приводом от редукторного вала, который открывает впускные и выпускные порты в стенке цилиндра.
Knight Sleeve Valve (1903-1933)
Удивительно, но это работало. Двигатели с золотниковыми клапанами предлагали высокую объемную производительность, низкий уровень шума, и отсутствие риска западания клапана. Недостатков было немного, в них входило увеличенное потребление масла. Найт запатентовал свою идею в 1908 году. Впоследствии она стала применяться всеми марками, от Mercedes-Benz до автомобилей Panhard и Peugeot. Технология ушла в прошлое, когда классические клапаны стали лучше справляться с высокими температурами и высокими оборотами. (1913 -Knight 16/45).
Представьте себе,1950-е годы, вы автопроизводитель пытающийся разработать новую модель автомобиля. Какой-то немецкий парень по имени Феликс приходит в ваш офис и пытается продать вам идею трехгранного поршня, вращающегося внутри овальной коробки (цилиндра специального профиля) для установки на вашу будущую модель. Вы согласились на такое? Скорее всего да! Работа этого вида двигателя настолько завораживает, что от созерцания этого процесса сложно оторваться.
Неотъемлемый минус всего необычного- сложность. В данном случае главная сложность заключалась в том, что двигатель должен быть неимоверно сбалансированным, с точно подогнанными частями.
Mazda/NSU Wankel Rotary (1958-2014)
Сам ротор является треугольным с выпуклыми гранями, три его угла- это вершины. При вращении ротора внутри корпуса, он создает три камеры, которые отвечают за четыре фазы цикла: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Каждая сторона ротора при работе двигателя выполняет одну из стадий цикла. Не зря роторно-поршневой тип двигателя является одним из самых эффективных ДВС в мире. Жаль нормального расхода топлива от двигателей Ванкеля так и не удалось добиться.
Необычный мотор, не так ли? А знаете, что еще более странное? Этот мотор был в производстве до 2012 года и ставился он на спорткар ! (1967-1972 Mazda Cosmo 110S).
Коннектикутская компания Eisenhuth Horseless Vehicle была основана Джоном Айзенхутом, человеком из Нью-Йорка, который утверждал, что изобрел бензиновый двигатель и имел неприятную привычку получать иски от своих деловых партнеров.
Его модели Compound 1904-1907 годов отличались установленными в них трехцилиндровыми двигателями, в которых две внешние цилиндры приводились в движение при помощи воспламенения, средний «мертвый» цилиндр работал за счет выхлопных газов первых двух цилиндров.
Eisenhuth Compound (1904-1907)
Eisenhuth сулил 47% увеличение топливной экономичности, чем это было в стандартных двигателях аналогичного размера. Гуманная идея пришлась не ко двору в начале XX века. Об экономии тогда никто не помышлял. Итог- банкротство в 1907 году. (на фото 1906 Eisenhuth Compound Model 7.5)
Оставьте для французов возможность разрабатывать интересные двигатели, выглядящие обычными на первый взгляд. Известный Гальский производитель Panhard, в основном запомнился своей одноименной реактивной штангой- тягой Панара, устанавливал в свои послевоенные автомобили серию оппозитных моторов с воздушным охлаждением и алюминиевыми блоками.
Panhard Flat-Twin (1947-1967)
Объем варьировался от 610 до 850 см. куб. Выходная мощность была между 42 л.с. и 60 л.с., в зависимости от модели. Лучшая часть автомобилей? Panhard twin , когда-либо сумевшим побеждает в 24 Часах Ле-Ман. (на фото 1954 Panhard Dyna Z).
Странное название, конечно, но двигатель еще более странный. 3,3-литровый Commer TS3 был наддувным, оппозитно-поршневым, трёхцилиндровым, двухтактным дизельным двигателем. В каждом цилиндре по два поршня, стоящие друг напротив друга, с расположенной в одном цилиндре одной центральной свечой. У него не было головки цилиндров. Применялся один коленчатый вал (большинство оппозитных двигателей имеют два).
Commer/Rootes TS3 «Commer Knocler» (1954-1968)
Rootes Group придумала этот мотор для своей марки грузовых автомобилей и автобусов Commer. (Автобус Commer TS3)
Lanchester Twin-Crank Twin (1900-1904)
Результат составил 10,5 л.с. при 1.250 оборотах в минуту и отсутствие заметных вибраций. Если вы когда-нибудь задумывались, посмотрите на двигатель стоящий в этом автомобиле. (1901 Lanchester).
Как Veyron, лимитированная версия суперкара Cizeta (урожденная Cizeta-Moroder) V16T определяется своим двигателем. 560 сильный 6,0-литровый V16 в утробе Cizeta стал одним из самых раскрученных моторов своего времени. Интрига заключалась в том, что двигатель Cizeta, на поверку не являлся истинным V16. По факту это было два двигателя V8, объединенных в один. Для двух V8 использовался единый блок и центральный ГРМ. Что делает Это не делает его еще более безумным- расположение. Двигатель установлен поперечно, центральный вал подает энергию на задние колеса.
Cizeta-Moroder/Cizeta V16T (1991-1995)
Суперкар производился с 1991 по 1995 год, данный автомобиль имел ручную сборку. Изначально планировалось выпускать по 40 суперкаров в год, потом эта планка была снижена до 10, но в итоге почти за 5 лет производства было выпущено всего 20 автомобилей. (Фото 1991 Cizeta-16T Moroder)
Двигатели Commer Knocker были фактически вдохновлены на создание семейством этих французских двигателей со встречно установленными поршнями, которые производились с двумя-, четырьмя-, шести цилиндрами до начала 1920-х. Вот как это работает в двухцилиндровой версии: поршней в два ряда один напротив другого в общих цилиндрах таким образом, что поршни каждого цилиндра движутся навстречу друг другу и образуют общую камеру сгорания. Коленвалы механически синхронизированы, причем выхлопной вал вращается с опережением относительно впускного на 15-22°, мощность отбирается либо с одного из них, либо с обоих.
Gobron-Brillié Opposed Piston (1898-1922)
Серийные двигатели производились в диапазоне от 2.3-литровых «двоек», до 11,4-литровых шестерок. Была также монстрообразная 13,5-литровая четырехцилиндровая гоночная версия мотора. На автомобиле с таким мотором гонщик Луи Риголи впервые достиг скорости 160 км/ч в 1904 году (1900 Nagant-Gobron)
Adams-Farwell (1904-1913)
Если идея двигателя вращающегося позади, не смущает вас, то автомобили Adams-Farwell отлично для вас подойдут. Вращался правда не весь , только цилиндры и поршни, потому что коленчатые валы на этих трех-, пятицилиндровых двигателях были статическими. Расположенные радиально, цилиндры были с воздушным охлаждением и выступали в качестве маховика, как только двигатель запускали, и он начинал работать. Моторы имели небольшой вес для своего времени, 86 кг весил 4.3 литровый трехцилиндровый мотор и 120 кг- 8.0 литровый двигатель. Видео.
Adams-Farwell (1904-1913)
Сами автомобили были с задним расположением двигателя, пассажирский салон был перед тяжелым двигателем, компоновка идеально подходила для получения максимального урона пассажирами в результате несчастного случая. На заре автомобилестроения о качественных материалах и надежных конструкция не думали, в первых самодвижущихся каретах по старинке использовалось дерево, медь, изредка металл, не самого высокого качества. Наверное, было не очень комфортно ощущать работу 120 килограммового мотора раскручивавшегося до 1.000 об/мин за своей спиной. Тем не менее, автомобиль производился в течение 9 лет. (Фото 1906 Adams-Farwell 6A Convertible Runabout).
Тридцать цилиндров, пять блоков, пять карбюраторов, 20.5 литров. Этот двигатель в Детройте разработали специально для войны. Chrysler построил A57 как способ удовлетворить заказ на танковый двигатель для Второй мировой войны. Инженерам пришлось работать в спешке, максимально используя насколько это возможно имеющиеся в наличии компоненты.
БОНУС. Невероятные двигатели не ставшие серийными образцами: Chrysler A57 Multibank
Двигатель состоял из пяти 251 кубовых рядных шестерок от легковых автомобилей, расположенных радиально вокруг центрального выходного вала. На выходе получилось 425 л.с. использовавшихся в танках M3A4 Lee и M4A4 Sherman.
Вторым бонусом идет единственный гоночный двигатель попавший в обзор. 3,0-литровый мотор использовавшийся BRM (British Racing Motors), 32-клапанный двигатель Н-16, сочетающий в себе по существу, две плоских восьмерки (Н-образный двигатель — двигатель, конфигурация блока цилиндров которого представляет букву «Н» в вертикальном или горизонтальном расположении H-образный двигатель можно рассматривать как два оппозитных двигателя, расположенных один сверху другого или один рядом с другим, у каждого из которых есть свои собственные коленчатые валы) . Мощность спортивного двигателя конца 60-х годов была более чем высокой, более 400 л.с., но H-16 серьезно уступал другим модификациям по весу и надежности. один раз увидел подиум, на Grand Prix U.S., когда Джим Кларк одержал победу в 1966 году.
БОНУС. Невероятные двигатели не ставшие серийными образцами: British Racing Motors H-16 (1966-1968)
16-цилиндровый мотор был не единственный над которым колдовали ребята из BRM. Они также разработали наддувный 1,5-литровый V16. Он крутился до 12.000 об/мин и производил примерно 485 л.с. Наверное, было бы классно установиться такой двигатель на Toyota Corolla AE86, не раз задумывались над этим энтузиасты со всего мира.
В основу концепции двигателя, придуманного Кармело Скудери, американским автомехаником-самоучкой, положен принцип разделения цилиндров на рабочие и вспомогательные. В отличие от схемы Отто, в двигателе с разделенным циклом SCC (Split-Cycle Combustion) на каждый оборот вала приходится один рабочий такт. Вспомогательные цилиндры, в которых поршень сжимает воздух, соединяются с основными через перепускные каналы. В каждом из каналов находится по два клапана — компрессионный и расширительный. В пространстве между ними воздух достигает максимального уровня сжатия. Впрыск топлива в камеру сгорания рабочего цилиндра происходит одновременно с открытием расширительного клапана, а зажигание — после прохождения поршнем верхней мертвой точки. Волна газов как бы догоняет его, исключая детонацию смеси. В ходе виртуальных испытаний рядного прототипа двигателя Скудери было выявлено, что он очень стабилен. Коэффициент отклонения параметров рабочих тактов от средней величины в наиболее «проблемной» зоне оборотов — от холостых до полутора тысяч — у SCC почти вдвое ниже, чем у ДВС Отто: 1,4% против 2,5. На первый взгляд это немного, но для профессионалов разница огромна. Данный показатель говорит об очень высоком качестве смеси и точнейшей ее дозировке. Безнаддувный четырехцилиндровый рядный двигатель Скудери на 25% экономичнее обычных аналогов по мощности, а его оригинальная гибридизированная версия Scuderi Air-Hybrid — на 30−36%. В Air-Hybrid предварительное сжатие воздуха в пневматическом аккумуляторе-ресивере происходит во время торможения автомобиля. Затем воздух подается в перепускной канал, снижая нагрузку на поршень вспомогательного цилиндра.
Двигатель Скундери. Производство двигателей системы Кармело Скудери можно легко организовать на любом моторостроительном предприятии с использованием традиционных узлов. Но нужно ли это производителям?..
В 2011 году компанией будет представлен двигатель второго поколения с V-образной архитектурой, в котором перепускные каналы будут сделаны в виде отдельных модулей. В первой версии — с цельнолитой головкой — они находились в стенке между парами цилиндров. V-образная схема позволяет улучшить доступ к ним со стороны ресивера и обеспечить более эффективное охлаждение узла. По прогнозам ученых научно-исследовательского института Саутвест, которые вплотную занимаются доводкой виртуальной модели рядного двигателя, разница в КПД между такой «четверкой» и равносильным мотором Отто достигнет 50%. Небольшой вес, отличная удельная мощность (135 л.с. на литр объема) и технологическая простота SCC делают его весьма перспективным для внедрения в жизнь. Известно, что пристальный интерес к нему проявляют сразу несколько игроков высшей лиги мирового автопрома, а также производители комплектующих. В частности, знаменитая компания Robert Bosch. Президент Scuderi Group Сэл Скудери уверен, что уже через три года детище его отца пойдет в серию.
Вряд ли Lotus Omnivore когда-либо станет основным силовым агрегатом для автомобиля. Но в качестве вспомогательного — например, генератора — он вполне подходит.
Lotus Omnivore
Кто сказал, что два такта остались в прошлом? Инженеры Lotus Engineering считают, что потенциал двухтактных движков серьезно недооценен автопроизводителями, а прожорливость — всего лишь миф. Они прогнозируют их триумфальное возвращение в 2013 году под капоты серийных автомобилей. В 2009 году в Женеве компания представила концептуальный 500-кубовый двигатель Omnivore, работающий на любом виде жидкого топлива. Моторчик блещет сразу несколькими инновационными технологиями, главная из которых - изменяемая степень сжатия при помощи подвижной верхней стенки камеры сгорания. В зависимости от вида топлива и нагрузки сжатие в Omnivore может изменяться в диапазоне от 10 до 40 к одному. Приготовление сбалансированной топливовоздушной смеси обеспечивает система прямого впрыска Orbital FlexDI с двумя инжекторами, а параметрами отвода отработанных газов управляет патентованный улавливающий клапан CTV (Charge Trapping Valve). Похоже, британцам удалось то, к чему стремятся все разработчики инновационных ДВС: в цикле стендовых испытаний Omnivore уверенно поддерживал режим сгорания HCCI даже на оборотах холостого хода и в «красной зоне». Конструкция Omnivore замечательна еще и тем, что его блок и головка отлиты в одной цельной детали.
Ecomotors OPOC. Одним из основных преимуществ конструкции профессора Хоффбауэра является возможность «надевать» на коленвал всё новые и новые пары цилиндров, получая нечто вроде модульного двигателя.
Согласно спецификации, концепт на 10% экономичнее атмосферных бензиновых двигателей равной мощности, а по чистоте выхлопа легко дотягивает до нормативов Евро-6. Если Lotus сможет заинтересовать автопроизводителей, то потомки концептуального Omnivore станут первыми кандидатами на роль бортовых генераторов для электрогибридов. Для этого у них есть всё: неприхотливость, предельная компактность и высокая энергоемкость.
Ecomotors OPOC
Среди компаний, пытающихся отправить классический ДВС на свалку, американская Ecomotors стоит особняком не только из-за экстравагантности своих идей. Работу над сверхмощным оппозитным двигателем OPOC благословили титан венчурного бизнеса Винод Хосла и миллиардер Билл Гейтс. В совет директоров крохотной компании входит несколько персон, имена которых служат пропуском в закрытый клуб автопроизводителей, а стенды Ecomotors стали привычными на самых элитных мировых автосалонах.
Оппозитный двухтактный двухцилиндровый модульный ДВС под названием OPOC был придуман еще в конце 1990-х годов профессором Петером Хоффбауэром, долгое время работавшим главным мотористом в компании Volkswagen. Суперкомпактный дизель Хоффбауэра демонстрирует беспрецедентно высокую удельную мощность порядка 3 л.с. на килограмм массы. Например, стокилограммовая «труба» выдает 325 л.с. и 900 Нм крутящего момента. При этом КПД OPOC вплотную приближается к 60%, вдвое выигрывая у современных дизельных моторов со сложным наддувом. Одна из главных «фишек» этого оппозитника — возможность составлять из отдельных модулей, каждый из которых является полноценным двигателем, силовые установки рядной 4-, 6- и 8-цилиндровой конфигурации. Парадоксально, но при всей своей заряженности OPOC работает на довольно скромных степенях сжатия в пределах 15−16 к одному и не требует специальной подготовки топлива.
В принципе OPOC — это труба с двумя парами поршней, совершающими одновременные разнонаправленные движения. Пространство между парой — камера сгорания. Шатуны с необычно длинной ножкой соединяют поршни с центральным коленчатым валом. В центре камеры установлена форсунка системы впрыска, а впускные и выпускные порты расположены в области нижней мертвой точки центральных поршней. Порты заменяют сложный клапанный механизм и распредвал. Важный элемент конструкции — электрический турбонагнетатель с предварительным подогревом воздуха, заменяющий, в частности, привычные калильные свечи. В момент запуска турбина подает в камеру сгорания заряд сжатого воздуха, нагретого до 100 °C.
IRIS. Основной «фишкой» конструкции двигателя Iris является высокая полезная площадь «поршней»-лепестков. Неподвижные стенки занимают всего 30% от общей площади камеры сгорания, что позволяет заметно повысить КПД двигателя.
По словам президента компании Дональда Ранкла, бывшего вице-президента General Motors, в настоящее время в собственном техцентре Ecomotors проводятся стендовые испытания шестого поколения двигателя, которые завершатся в начале 2012 года. И это будет уже не очередной рабочий прототип, а агрегат, предназначенный для конвейера. Впрочем, интерес к разработке имеется не только у автомобилистов, но и у военных, производителей авиатехники, строителей и горняков. Запланировано производство сразу четырех типов модулей OPOC с диаметрами поршня 30, 65, 75 и 100 мм.
IRIS
Для многих людей наблюдение за причудливо движущимися, вращающимися и пульсирующими механизмами успешно заменяет таблетки от стресса.
Завораживающее глаз детище ученого, изобретателя и предпринимателя из Денвера Тимбера Дика, трагически погибшего в автокатастрофе в 2008 году, можно отнести к гомеопатическим средствам этой категории. Но двигатель внутреннего сгорания IRIS (Internally Radiating Impulse Structure), несмотря на всю свою оригинальность, вовсе не пустышка. Защищенный со всех сторон патентами, он был отмечен премиями за инновации от NASA, нефтяной корпорации ConocoPhillips и химического гиганта Dow Chemical. Двухтактный ДВС с изменяемой геометрией и площадью поршня, согласно расчетам, имеет КПД 45%, компактные размеры и малый вес. Кроме того, в случае принятия его на вооружение автопроизводителями покупателю не придется переплачивать — цена агрегата будет не выше, чем у обычных бензиновых моторов.
РЛДВС. Отличием роторно-лопастного двигателя от всех остальных, упомянутых в материале, является то, что он находится в считанных миллиметрах от серийного производства. На 2011 год намечены испытания российского «ё-мобиля» с подобным двигателем, а с 2012 года — и серия.
Как считал Дик, в стандартной паре «камера сгорания — рабочая поверхность поршня» самым слабым местом является постоянная площадь контакта. На головку приходится всего 25% общей площади камеры. В концепции IRIS шесть поршней, представляющих собой стальные, изогнутые волной лепестки, имеют полезную площадь почти в три раза больше - неподвижные стенки камеры занимают лишь 30% площади.
Воздух поступает в камеру сгорания через впускные клапаны, когда лепестки находятся на максимальном удалении от центра. Одновременно через открытые выпускные клапаны удаляется отработанный газ. Затем лепестки, колеблющиеся на валах, смыкаются к середине камеры, сжимая воздух. В момент максимального сближения при полностью закрытых клапанах происходит впрыск топлива и зажигание. Расширяясь, раскаленные газы раздвигают лепестки-поршни, что, в свою очередь, приводит к повороту валов. В верхней мертвой точке открываются выпускные клапаны. Затем все повторяется снова и снова. Довольно простой редуктор превращает колебание шести валов во вращение главного вала.
Российский роторно-лопастной
Роторно-лопастной двигатель (РЛДВС) — это вовсе не разработка XXI века. Его конструкцию придумали еще в 1930-х, и с тех пор не проходило и десятилетия без появления очередного патента на новый РЛД. Самым известным был, пожалуй, двигатель Вигриянова, созданный в 1973 году. Но попадать в серию РЛД никак не хотели. Основной проблемой была сложность синхронизации валов роторов и тем более снятия с них момента — во времена слабого развития электроники синхронизатор занимал чуть ли не целую комнату; РЛД мог использоваться разве что в качестве стационарной силовой установки. Это сводило на нет одно из его главнейших преимуществ — компактность и небольшой вес.
РЛД — это цилиндр, внутри которого на одной оси установлены два ротора, с парой лопастей каждый. Лопасти делят пространство цилиндра на рабочие камеры; в каждой совершается четыре рабочих такта за один оборот вала. Сложность синхронизации обусловлена в первую очередь неравномерным движением роторов друг относительно друга, их «пульсацией».
Но как только на свет появился компактный и удобный механизм синхронизации, РЛД сразу обрел серьезную серийную перспективу. Самое интересное и приятное, что разработали такой механизм в России, в рамках нашумевшего проекта «ё-мобиль». Энергоустановка «ё-мобиля» весит всего 55 кг (35 — двигатель с синхронизатором, 20 — электрогенератор), а мощность может выдавать порядка 100 кВт, хотя для серийных моделей ее ограничат 45 кВт (60 л. с.). Помимо компактности, РЛД характеризуется возможностью масштабирования. Его можно спокойно увеличивать в размерах вплоть до малого судового двигателя мощностью 1000 кВт. Энерговооруженность силовой установки «ё-мобиля» аналогична двухлитровому 150-сильному ДВС традиционной компоновки.
Сегодня мы вспомним поистине малочисленные конфигурации двигателей – как в отношении количества цилиндров, так и их расположения. И пойдем по возрастающей…
Одноцилиндровый двигатель
Это сейчас одноцилиндровые моторы встретишь только на мопедах, малокубатурных мотоциклах, моторикшах и другой технике с приставкой «мото». А меж тем в 50-е и 60-е годы прошлого века подобными простейшими двигателями оснащалась львиная доля послевоенных микрокаров. Взять хотя бы британский Bond Minicar с мотором Villiers: да, пускай он трехколесный и тесный, но имеет капот, крышу, полноценный руль – минимальный набор удобств присутствует.
Раздвоенный двухпоршневой двигатель
Подобный мотор представляет собой механизм, в котором в двух цилиндрах параллельно работают два поршня. Но есть одна загвоздка – камера сгорания у этих цилиндров одна, общая. Таким образом достигается более эффективное сгорание воздушно-топливной смеси по сравнению с обычными одноцилиндровыми моторами, улучшается топливная экономичность, повышается мощность. Этот тип двигателей использовался в Западной Европе в довоенную пору, но после Второй мировой стал гораздо менее востребованным. Одним из немногих автомобилей с раздвоенным двигателем была Iso Isetta, чей 236-кубовый моторчик развивал 9 лошадиных сил.
V-образный 2-цилиндровый двигатель
Гордость Harley-Davidson, в отличие от рядных или оппозитных 2-цилиндровых моторов, в легковушках не прижилась – слишком большие от них вибарции. V-образные двигатели с двумя «горшками» встречаются только на разнообразной экзотике, вроде трехколесных «Морганов» 30-х годов, а также некоторых кей-карах раннего послевоенного периода. Один из примеров – Mazda R360 с миниатюрным V2 воздушного охлаждения. Позднее на ее базе появились коммерческие автомобили B360/B600 – тоже с V-образными «двойками».
V-образный 4-цилиндровый двигатель
Трехцилиндровые V-образные моторы на автомобилях не встречаются (только на мотоциклах, да и то редко), зато V-образные «четверки» – вполне. Правда, по популярности они проигрывают и рядным, и оппозитным двигателям с таким же количеством цилиндров. Встретить эту диковинную в наши дни силовую установку можно, например, на «Запорожцах», ЛуАЗах, некоторых ранних версиях Ford Transit, а также спорткарах вроде Saab Sonnet или, на секундочку, триумфаторе Ле-Мана Porsche 919 hybrid.
V-образный пятицилиндровый двигатель
Сейчас рядные пятицилиндровые двигатели испытывают свое второе рождение: нынче их можно найти не только в немолодых Audi 200/Quattro 80-х годов, но и более чем современной Audi TT-RS. А вот до возрождения V-образной «пятерки» руки инженеров пока не дошли. В 90-е годы до этой необычной схемы додумались инженеры из Volkswagen, отпилив один цилиндр от двигателя VR6 – формально, фольксвагеновский V5 является именно VR5, так как головка цилиндров у мотора с небольшим развалом этих самых цилиндров только одна. Обладающий приятным голосом V5 устанавливался на многие модели концерна Volkswagen конца 90-х годов: VW Golf, Bora, Passat, а также Seat Toledo.
V-образный рядный шестицилиндровый двигатель (VR6)
К слову, VR6 – тоже редкая конфигурация. И она тоже встречается только на автомобилях концерна «Фольксваген». VR6 представлял собой V6 с очень маленьким углом развала цилиндров (10,5 или 15 градусов), у которого имелась лишь одна головка цилиндров, а сами цилиндры располагались зигзагообразно. Сейчас мотор имеет противоречивую славу: будучи установленным в самые мощные Volkswagen 90-х (Golf VR6, Corrado VR6 и даже Volkswagen T4), он выделяется большим крутящим моментом и бархатистым рыком, но в случае неисправности начинает пожирать бензин – бывали случаи, когда расход увеличивался до более чем 70 литров на 100 километров.
Рядный 8-цилиндровый двигатель
До Второй мировой войны рядные «восьмерки» были излюбленными двигателями американских премиум-марок (Packard, Duesenberg, Buick), но не меньшей популярностью в то время они пользовались и в Европе: именно с таким мотором Bugatti Type 35 выиграл более тысячи гонок по всему миру, именно с рядным 8-цилиндровым двигателем оригинальная Alfa Romeo 8C блистала на Mille Miglia и 24 Часах Ле-Мана. Лебединой песней длинного мотора стал 1955 год, когда Хуан Мануэль Фанхио во второй раз стал чемпионом за рулем Mercedes W196. Однако в том же году произошла и знаменитая трагедия в Ле-Мане, когда Mercedes 300 SLR Пьера Левега (тоже с рядной «восьмеркой») унес жизни более 80 зрителей. После этого инцидента Mercedes ушел из автоспорта более чем на 30 лет.
Оппозитный 8-цилиндровый двигатель
Хотя подобные моторы чаще встречаются в авиации, в свое время с ними экспериментировали в Porsche – построенные в 60-е годы гоночные Porsche 907 и 908 как раз оснащались оппозитными 8-цилиндровыми двигателями, обеспечивающими высокую мощность и низкий центр тяжести. Не сказать, что задумка была неудачной, но от подобных моторов компания быстро отказалась, предпочтя им оппозитные «шестерки», но с системой наддува. На закате своей жизни модель 908 – как та, на которой Йост и Икс стали вторыми в 24 Часах Ле-Мана 1980 года – уже была шестицилиндровой.
W-образный 8-цилиндровый двигатель
Двигатель W8, который устанавливался только на Volkswagen Passat B5+, можно представить как два мотора V4, которые закреплены бок о бок под углом 72 градуса по отношению друг к другу. Таким образом, получается четыре ряда цилиндров, за что мотор и получил название W8. До появления Volkswagen Phaeton модель Passat W8 являлась флагманским седаном компании, развивая 275 лошадиных сил и ускоряясь до «сотни» за спорткаровские 6 секунд.
Оппозитный 10-цилиндровый двигатель
Увы, эта идея оказалась слишком крутой, чтобы стать реальностью, хотя концерн GM работал над подобным мотором в 60-е годы, взяв за основу 6-цилиндровый «оппозит» модели Corvair. Предполагалось, что новый 10-цилиндровый мотор займет свое место в полноразмерных седанах и малотоннажных пикапах General Motors, но проект достаточно быстро свернули по неизвестным ныне причинам. Рядных 10-цилиндровых моторов на машинах тоже не было – если не считать машинами тяжелые морские контейнеровозы.
Рядный 12-цилиндровый двигатель
В своей книге «Иллюстрированная энциклопедия автомобилей мира» Дэвид Бергс Вайз утверждает, что единственным серийным автомобилем с 12-цилиндровым рядным двигателем была Corona, которая выпускалась во Франции в 1908 году. Однако это не значит, что затея не прельщала иные компании – например достоверно известно, что с подобным типом моторов экспериментировали в Packard. Ходовой экземпляр был построен в 1929 году, и Уоррен Паккард лично тестировал его на протяжении полугода… пока не погиб в авиакатастрофе. После его смерти роскошный кабриолет разобрали, а 150-сильный уникальный двигатель уничтожили.
V-образный 16-цилиндровый двигатель
С появлением Bugatti Veyron/Chiron 16-цилиндровые двигатели в большинстве своем представляют только как W-образные, однако так было не всегда – весь прошлый век 16 цилиндров почти всегда выстраивались в два ряда. Auto Union Type A, Cadillac V16, Cizeta V16T – это лишь несколько примеров автомобилей с V16. А ведь такой мотор вполне мог бы появиться на современных автомобилях Rolls-Royce – ходовой прототип Rolls-Royce Phantom Coupe с 9-литровым V16 был представлен в фильме «Агент Джонни Инглиш: Перезагрузка».
Оппозитный 16-цилиндровый двигатель
Очевидно, что такой мотор мог создаваться только с прицелом на автоспорт. Однако ирония состоит в том, что 16-цилиндровые «оппозитники» так никогда и не гонялись: прототип Porsche 917 с 16-ю цилиндрами отправили на полку истории чуть ли не сразу, сделав выбор в пользу 12 «горшков», а новый мотор Coventry Climax FWMW, которым предполагалось оснастить формульные Lotus и Brabham в 60-е, оказался настолько ненадежным, что ему предпочли более консервативный V8.
Н-образный 16-цилиндровый двигатель
Н-образный двигатель представляет собой «бутерброд» из двух «оппозитников», что положительно сказывается на компактности силовой установки, но негативно – на ее центре тяжести. В 60-е годы подобный двигатель рискнула построить формульная команда BRM… и результаты получились неоднозначными – мотор был мощным, но не особо надежным и сложным для ремонта. Тем не менее, Lotus 43 Джима Кларка, оснащенный таким двигателем, в 1966 году первым пересек финишную черту на Гран-При США. Это был первый и последний триумф Н16.
V-образный 18-цилиндровый двигатель
Когда кажется, что больше уже некуда, на сцену выходят карьерные самосвалы и доказывают обратное. Машина с V18? И такие есть – как, например, БелАЗ 75600, оснащенный 78-литровым дизельным двигателем Cummins QSK78. Такое «сердечко» выдает 3500 лошадиных сил при 1500 оборотах в минуту, а его крутящий момент достигает 13 770 Ньютон-метров. Ну а как еще сдвинуть с места груженую махину массой 560 тонн?
W-образный 18-цилиндровый двигатель
Сейчас уже, наверное, немногие вспомнят, что изначально Bugatti Veyron должен был быть 18-цилиндровым – оригинальный концепт-кар был именно с такой силовой установкой. Тем не менее, в Bugatti не смогли заставить двигатель работать должным образом (были проблемы при переключениях передач), поэтому в итоге Veyron стал 16-цилиндровым. В свое время о двигателе W18 задумывался моторист Ferrari Франко Роччи, но дальше замысла он не продвинулся.
V-образный двигатель
Подобные силовые установки используются на тяжелых судах или в качестве промышленных дизель-генераторов, но иногда они перепадают и карьерным самосвалам. Один из таких 20-цилиндровых монстров – Caterpillar 797F, в недрах которого работает двигатель Cat C175-20 мощностью 4000 лошадиных силы. Вот так выглядят 106 литров рабочего объема. Есть и более сложные многоцилиндровые двигатели, но это, в основном, самодельные установки, созданные путем соединения нескольких 8- или 12-цилиндровых моторов.
Х-образный 32-цилиндровый двигатель
Если у моторов с W-образной схемой V-образные блоки сходятся под острым углом, то в Х-образных двигателях они располагаются под углом 180 градусов. Таким образом, образуются четыре ряда поршней и цилиндров, формирующих букву Х. Когда-то построить такой 32-цилиндровый мотор для Формулы 1 намеревалась Honda, но изменения в регламенте и разочаровывающие результаты стендовых испытаний вынудили японцев оставить смелый эксперимент. Зато увидеть (и услышать) Х-образный двигатель москвичи и гости столицы смогут уже совсем скоро на главной площади страны – ведь на ТГУП «Армата» как раз используется 12-цилиндровый мотор ЧТЗ А-85-3А с Х-образной схемой.
Большинство современных автомобильных двигателей очень похожи друг на друга. Даже те, которые могут на первый взгляд показаться особыми, например шестицилиндровый Porsche, или новый двухцилиндровый Fiat, построены по все той же заезженной технологии, которая используется в конструкции двигателей уже более 50 лет. Однако, не все производители следуют этой тенденции. Некоторые двигатели являются поистине уникальным, а некоторые из них просто шокируют. Кто-то гнался за эффективностью, другие — за оригинальностью. В любом случае, их проекты поражают.
Сегодня я расскажу вам о десяти самых необычных двигателях за всю историю автомобилестроения, однако, есть некоторые правила. В этом списке имеют право находиться только двигатели серийных пассажирских автомобилей, никаких кастомных проектов. Итак, давайте же приступим!
Bugatti Veyron W16
Конечно, куда же без него, великий и могучий Veyron W16. Одни только цифры поражают: 8 литров, более 1000 лошадиных сил, 16 цилиндров — этот двигатель является самым мощным и сложным среди всех серийных автомобилей. Он имеет 64 клапана, четыре турбины, W-компоновку — такого мы еще никогда не видели. И да, на него распространяется гарантия.
Такие двигатели являются удивительно редкими, поэтому мы должны ценить то, что нам удалось застать такие уникальные технологические прорывы.
Knight Sleeve Valve
В начале прошлого века, Чарльз Йел Найт решил, что пора внести в конструкцию двигателей что-то новенькое, и придумал бесклапанный двигатель с гильзовым распределением. К всеобщему удивлению, технология оказалась рабочей. Такие двигатели были весьма эффективными, тихими и надежными. Среди минусов можно отметить потребление масла. Двигатель был запатентован в 1908 году, а позднее появлялся во многих автомобилях, в том числе Mercedes-Benz, Panhard и Peugeot. Технология отошла на задний план, когда двигатели стали быстрее крутиться, с чем традиционная клапанная система справлялась гораздо лучше.
Mazda Wankel Rotary
Пришел как-то один парень в офис Mazda, и предложил сделать двигатель, в котором трехконечный поршень должен вращаться в овальном пространстве. По сути, это напоминало футбольный мяч в стиральной машине, но по факту двигатель оказался удивительно сбалансированным.
Вращаясь, ротор создает три небольших полости, которые отвечают за четыре фазы силового цикла: впрыск, компрессия, мощность и выхлоп. Звучит эффективно, и так оно и есть. Соотношение мощности и объема довольно высоко, но сам по себе движок нефонтанистый, потому что камера сгорания у него сильно удлинена.
Странно, не так ли? А знаете, что еще более странно? Он всё еще в производстве. Купите Mazda RX-8 и получите сумасшедший движок, который вращается до 9000 об/мин. Чего же вы ждете? Скорее в салон!
Eisenhuth Compound
Джон Айзенхат знаменит тем, что изобрел интересный трехцилиндровый двигатель, в котором два крайних цилиндра питали средний, «мертвый» незажженный цилиндр своими выхлопными газами, который, в свою очередь, отвечал за выходящую энергию. Айзенхат пророчил своему двигателю 47-процентную экономию топлива. Через пару лет компания развалилась и обанкротилась. Делайте выводы.
Panhard Flat-Twin
Французская компания Panhard стала известна благодаря своим интересным двигателям с алюминиевыми блоками. Их изюминкой является конструкция. Суть в том, что блок и головка блока цилиндров сварены в единое целое. Объем двигателя составлял от 0.61 до 0.85 литра, мощность — от 42 до 60 л.с, в зависимости от модели. Удивительный факт: этот двигатель является самым странным участником и победителем (!!!) гонок Le Mans.
Commer Rootes TS3
Странный двигатель со странным названием. Трехлитровый движок с оппозитными поршнями Commer TS3 оснащался компрессором и одним коленвалом (большинство оппозитных двигателей имеет два). Очень интересная махина во всех смыслах этого слова.
Lanchester Twin-Crank Twin
Компания Lanchester была основана в 1899 году, а уже через год они выпустили свой первый автомобиль Lanchester Ten, оснащенный четырехлитровым атмосферным двигателем с двумя коленвалами. Выжимал он 10.5 лошадиных сил при 1250 об/мин. Если вы еще не встречали элегантного произведения инженерного искусства, то вот оно.
Cizeta-Moroder Cizeta V16T
Как и Veyron, суперкар Cizeta выпускался ограниченной партией, и его ключевой деталью был двигатель. 560 лошадей, 6 литров, компоновка V-16. По сути, это два двигателя V8, использующих общий блок. Найти эту машину сейчас сложнее, чем честного чиновника. Количество произведенных автомобилей держится в тайне.
Gobron Brillie Opposed Piston
Двигатель Commer TS3 построили, вдохновившись именно этим чудом инженерии родом из Франции. Поршни располагались противоположно друг другу. Первая пара отвечала за коленвал, вторая — за шатуны, соединенные с коленвалом под углом 180°.
Компания производила широкий спектр двигателей, от двухцилиндровых объемом 2.3 литра, до шестицилиндровых объемом 11.4 литра. Был еще огромный 13.5-литровый четырехцилиндровый гоночный движок, благодаря которому впервые была пройдена отметка скорости в 100 миль/час в 1904 году.
Adams-Farwell
Сама идея того, что сзади тебя в автомобиле вращается двигатель, довольно интересна, именно поэтому данный движок попал в наш список. Вообще, вращался не весь двигатель, а только цилиндры и поршни, потому что коленвалы были прочно зафиксированы. Установленные по кругу цилиндры охлаждались воздухом и напоминали крутящееся колесо.
Сам двигатель устанавливался позади водительского места, которое было выдвинуто максимально вперед. Идеальная схема для летального исхода во время аварии.
Бонус! Безумные двигатели не из серийных автомобилей
Chrysler A57 Multibank
30 цилиндров, пять карбюраторов, пять распределителей — вот что случается, когда Америка выходит на тропу войны. Этот монстр питал своими 425 силами такие знаменитые танки, как M3A4 Lee и M4A4 Sherman.
British Racing Motors H-16
Не упомянуть его было бы преступлением. Трехлитровый двигатель имел 32 клапана H-16, по сути два восьмицилиндровых двигателя, соединенных воедино инженером по имени Тони Радд. Он выжимал более 400 л.с, но был ненадежным и ужасно высоким. В 1966 году этот двигатель стал победителем гонок Формула 1 Гран При США, за рулем болида находился Джим Кларк.
Введение
«Главной, пожалуй, или одной из главнейших баз всей нашей экономики»1 называл транспорт В. И. Ленин. Развитию транспорта и вопросам улучшения работы автомобильного транспорта -в частности уделяется огромное внимание во всех решениях партии и правительства нашей страны. В десятой пятилетке автомобильный парк пополнится новыми машинами большой грузоподъемности. В 1980 г. будет выпущено 2,1 — 2,2 млн. автомобилей, в том числе 800 — 825 тыс. грузовых. Увеличится производство автобусов, автомобилей большой грузоподъемности, прицепов и полуприцепов к ним. Причем особое внимание обращено на улучшение технико-экономических характеристик транспортных средств — на их производительность, экономичность в эксплуатации, снижение материалоемкости, надежность.
Сердце каждой транспортной единицы — двигатель, и все эти требования относятся и к нему. Улучшение топливной экономичности и надежности двигателей, снижение их веса, создание простых и технологичных конструкций, уменьшение токсичности выхлопа и производимого двигателем шума — главные задачи, стоящие перед современным двигателестроением.
В выполнение задач, стоящих перед народным хозяйством, в разработку новых эффективных решений большой вклад вносят советские изобретатели, рационализаторы, новаторы производства. Их работа была высоко оценена на XXV съезде КПСС.
Генеральный секретарь ЦК КПСС товарищ Л. И. Брежнев в докладе на XXV съезде партии «От-
1 В. И. Ленин. Поли. собр. соч., т. 44, с. 302.
чет Центрального Комитета КПСС и очередные задачи партии в области внутренней и внешней политики» подчеркнул:
«…Мы добились заметного роста научно-технического потенциала. Еще шире стал фронт научных исследований. Все больший размах приобретает творчество сотен тысяч изобретателей и рационализаторов».
Возможным типам необычных двигателей ближайшего будущего и главным образом работам наших отечественных изобретателей посвящена эта брошюра.
Если полистать популярные журналы и отыскать там статьи о двигателях, то у неискушенного читателя на-верняка создастся впечатление, что дни обычных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) сочтены — столь много в последнее время пишут и говорят о электромобилях, турбовозах и даже паровых двигателях. Впечатление это ошибочно. Многочисленные прогнозы предсказывают, что в 2000 г. будет выпущено 60 — 75 млн. автомобилей (рис. 1, кривая 5), а численность парка автомобилей достигнет 500 — 750 млн. единиц. Почти 95% пассажирских перевозок и почти 90% грузовых будет осуществляться автомобильным транспортом. И львиная доля их ляжет на плечи нестареющего поршневого двигателя.
Несомненно, что ДВС претерпит существенные изменения. Громадные коллективы ученых и инженеров ведут поиск наиболее эффективных решений как по двигателям обычным, так и по двигателям новых, еще не получивших распространения типов.
Возможные количественные контуры сфер влияния различных типов двигателей в мировом выпуске до 2000 г. приведены на рис. 1. Автор считает, что скромный удел знаменитых «ванкелей» (кривая 1) окажется для многих неожиданным. В обозримом будущем они вытеснят не более 5% обычных ДВС, а их выпуск вплоть до 1985 г. не превысит 2 млн. шт. в год. Уже сейчас можно смело утверждать, что основной областью применения этих двигателей станут мотоциклы, катера, мотонарты и снегоходы. К 1985 г. 50% парка подобных машин будет оснащено двигателями ранке-ля. Вместе с тем гораздо менее разрекламированный
«стирлинг» вкупе с газовой турбиной демонстрируют невиданные темпы роста (кривая 3). Их массовое производство начнется уже в 1981 г. и к 1985 г. составит до 10% от общего выпуска автомобильных двигателей. Основной областью их применения в первое время будут тяжелые грузовые автомобили. По мере разработки компактных образцов двигателей Стирлинга и газотурбинного двигателя (ГТД) их доля в общем балансе будет неуклонно повышаться.
Наиболее интенсивный взлет имеет кривая 4, характеризующая выпуск усовершенствованных обычных ДВС. Уже к 1980 г. подавляющее большинство ДВС будет иметь форкамерное зажигание с послойным распределением заряда смеси, непосредственный впрыск топлива или другие усовершенствования рабочего процесса, направленные в первую очередь на снижение токсичности выхлопа. Что касается кривой 2, то она иллюстрирует возможную динамику производства электромобилей. Уже сейчас парк электромобилей насчитывает десятки тысяч штук. В ряде стран программы разработки электромобилей субсидируются правительствами. Созданы аккумуляторы и топливные элементы с повышенной энергоемкостью (свыше 200 Вт-ч на 1 кг веса). И вместе с тем высокая стоимость, а главное
Рис. 1. Прогноз производства автомобильных двигателей:
1 — двигатели Ванкеля; 2 двигатели для электромобилей; 3 — двигатели Стирлинга газовые турбины; 4 — усовершенствованные ДВС обычной схемы; 5 — динамика производства автомобилей существенно меньший пробег электротранспорта от единичной зарядки (заправки) еще долго будут сдерживать его повсеместное распространение. В 1990 г. доля электромобилей будет близка к 10%, а в 2000 г. составит 20 — 35%.
Закат эры поршневого двигателя отнюдь не подтверждается прогнозными данными. Это скорее своеобразный вид рекламы электромобилей, «ванкелей», газотурбинных двигателей.
Все нападки на существующий рвтомобиль в первую очередь вызваны токсичностью выхлопа. На долю автомобильного транспорта приходится 35% загрязнения атмосферы. Цифра впечатляющая. Поэтому все высокоразвитые страны выпустили и утвердили в последние годы стандарты на токсичность выхлопных газов автомобилей. Автомобильные компании подняли шумиху называя требования стандартов «невыполнимыми», «необоснованными», «сверхжесткими». Однако все автомобили 1975 г. соответствуют этим требованиям. Даже мизерное снижение токсичности по сравнению с требованиями стандартов используется в качестве яркой рекламной приманки.
Газетная шумиха и жалобы на жесткость стандартов использованы компаниями для повышения цен на автомобили в среднем на 20 — 25%, хотя все изменения в основном сводятся’ к разработке усовершенствованных карбюраторов, применению систем непосредственного впрыска топлива и дожигателей или катализаторов, установленных в глушителях.
Принципиально новые системы, суть которых заключается, например, в переводе бензина в парообразное состояние с помощью теплообменника или Предварительном расщеплении бензина и превращении его в горючий газ, еще только разрабатываются. Но и эти системы не в силах кардинально разрешить проблему перспективного автомобиля, которая неразрывно связана с выбором вида топлива для двигателя.
В последние годы существенно интенсифицированы работы по газобаллонным автомобилям, использующим в качестве топлива смеси сжиженных углеводородных газов, как правило, жидких пропана и бутана, что позволяет снизить токсичность. Широкому распространению газобаллонных автомобилей препятствуют пока еще ограниченное количество газонаполнительных стан-
ций, а также снижение мощности двигателей на. 10 — 20%.
Более перспективен сжиженный природный газ — метан. Применение сжиженного природного газа позволяет не только резко снизить токсичность выхлопных газов (в силу однородного состава топлива и простоты химического строения), но и значительно повысить моторесурс, или мощность двигателя. Однако низкая температура сжиженного природного газа (- 160° С) требует изготовления топливного бака по принципу термоса, что при современном состоянии криогенной техники не представляет сложности.
Широкие работы по переводу автопарка на сжиженный природный газ проведены в США. Экспериментальные автомобили выпущены и европейскими фирмами, такими, как «Штейер-Пух» (Австрия), «Мерседес-Бенц» (ФРГ), «Савьем» (Франция). Парк этих автомобцлей уже насчитывает десятки тысяч.
В нашей стране с целью оздоровления атмосферы больших городов принято постановление о переводе значительного количества грузовых автомобилей на сжиженный углеводородный газ и ведутся работы по использованию в качестве топлива сжиженного природного газа. В 1975 г. на улицах Москвы уже появились первые автомобили, работающие на сжиженном газе. Заполняются они на специальных газонаполнительных станциях.
Рассматривая вопросы перспективности автомобилей на сжиженных газах, нельзя не упомянуть о жидком водороде. Пока он успешно использован лишь в ракетах. Однако это, несомненно, топливо будущего и для автомобилей как в силу неограниченных запасов водорода, так и из-за наибольшей чистоты продуктов сгорания (теоретически продукты сгорания водорода состоят из водяного пара).
Первый успешный опыт применения водорода в качестве топлива для дизелей с непосредственным впрыском осуществлен в университете штата Оклахома (США) в 1968 — 1970 гг., где три опытных двигателя проработали на стенде в течение двух лет, причем их мощностные характеристики практически не изменились. Единственный недостаток водорода — необходимость его хранения в жидком состоянии при крайне низкой температуре — 250° С. Поэтому, а также из-за
того, что водород считается взрывоопасным (кстати, необоснованно), внедрения этого вида топлива можно ожидать не ранее широкого распространения автомобилей на сжиженном метане, т. е. где-то за пределами 1990 г.
Правда, не исключено, что недавно найденный способ хранения водорода в порошковых композициях некоторых металлов (например, в лантано-никелевых гидридах) несколько приблизит этот срок. Суть способа в громадной поглотительной способнорти гидридов по отношению к водороду. В единице объема порошка при практически атмосферном давлении водорода запасается почти столько же, сколько в баллоне с давлением 1000 кг/см2!
Интересный принцип использован специалистами Института проблем машиностроения АН УССР в содружестве с коллегами из Москвы, Ленинграда и ряда союзных республик. На базе «Москвича» они создали экспериментальный образец автомобиля, в двигателе которого бензин заменен. водородом. На машине вместо бака с бензином — миниатюрный реактор. Находящийся в нем металлический порошок соединяется с водой. Происходит химическая реакция, в результате выделяется водород. В смеси с воздухом он подается в цилиндр мотора. Топливная система взрывобезопасна.
О перспективности сжиженных газов и водорода говорит тот факт, что уже в настоящее время стоимость сжиженного природного газа не превышает стоимости бензина, а стоимость жидкого водорода близка к ней. Сжиженный газ и жидкий водород могут быть использованы как топливо для любых видов двигателей. Можно предположить, что положительные качества этих видов топлива обеспечат их поэтапное применение на всех новых и усовершенствованных образцах двигателей.
Но самое «чистое» топливо — это, конечно, электричество. Поэтому практически все без исключения статьи о электромобилях начинаются с тезиса о том, что проблему загрязнения окружающей среды можно решить путем их развития. Однако с 1900 г. удельную энергоемкость аккумуляторов удалось повысить лишь с 15 до 40 — 50 Вт*ч/кг, а для обеспечения конкурентоспособности электромобиля, по мнению экспертов, требуется энергоемкость не менее 220 Вт-ч/кг, т. е. в 4 — 5 раз выше, чем у существующих типов.
Ожидается, что только в течение ближайших 10 лет получат распространение литиевые, цинково-воздушные и натрий-серные батареи и топливные элементы с удельной энергоемкостью до 200 Вт-ч/кг, т. е. все еще меньше, чем требуется. Поэтому начала широкого выпуска электромобилей можно ожидать не ранее 1985 г. и то только в предположении ускоренного прогресса аккумуляторной техники. В ближайшем будущем развитие этого вида транспорта будет сдерживаться низкой энергоемкостью, значительным весом, ограниченным сроком службы аккумуляторных батарей и рядом других причин.
Работы по увеличению срока службы батарей до 400 — 500 циклов перезарядки, что равноценно всего 2 — 3 годам эксплуатации, еще только ведутся и в этом плане перспективы гораздо менее радужны, чем в направлении увеличения энергоемкости. Немаловажна повышенная стоимость электромобилей, которая определяется не только высокой ценой источников питания *, но и широким применением в конструкции относительно дорогостоящих легких металлов и пластмасс. Последнее необходимо хотя бы для приближения общего веса электромобиля к весу атомобиля с ДВС такого же класса.
Не изменяют положения и уже опробованные схемы комбинированных энергетических установок, в которых наряду с электродвигателями используются ДВС. Обычно в таких схемах ДВС работает в одном режиме (с целью снижения токсичности выхлопа) только на подзарядку аккумуляторов. Но при этом потери энергии достигают 40%. Таким образом, особых перспектив схема не имеет.
Реализованная фирмой «Бош» (ФРГ) схема комбинированной энергетической установки, где ДВС с помощью специальной муфты в нужный момент может подключаться к электроприводу колес, снизила величину потерь энергии до 10%. Однако вес такой установки, предназначенной для легкового автомобиля, возрос на 400 кг, а стоимость — на 30% по сравнению с приводом от обычного ДВС. «Этюд фирмы «Бош» в области охраны окружающей среды», — нарекли эту конструкцию конкуренты фирмы.
1 В СССР стоимость одной аккумуляторной батареи для легкового автомобиля составляет около 10% стоимости двигателя/
Так что, несмотря на обилие экспериментальных и даже серийных электромобилей, они не могут рассматриваться как серьезный конкурент автомобилей с поршневым двигателем.
То же самое можно сказать и пока об экзотических гиромобилях, в которых аккумулятор энергии — гироскоп (маховик). Исследовательские и опытно-конструкторские работы, проводимые в том числе. и в нашей стране, позволяют считать этот вид транспорта конкурентом в первую очередь электромобилей. Действительно, будучи соизмеримыми с последними по весу и величине пробега, гиромобили, могут восполнять недостаток энергии практически от любой электрической розетки, что служит их несомненным преимуществом.
Необходимо заметить, что все работы по электро- и гиромобилям страдают своего рода однобокостью. Рекламируя «стерильность» этого вида транспорта, авторы не учитывают необходимости комплексного научного исследования проблемы их использования. Ведь, по существу, электромобили выносят источник загрязнения лишь за пределы городов, перекладывая его на плечи электроэнергетики. Подсчитано, что если заменить 14 млн. автомобильных ДВС (уровень 1974 г. в ФРГ) на электродвигатели, батареи которых ежедневно с 22 до 6 часов утра будут заряжаться, то потребление электроэнергии составит около 100000 МВт. Обеспечить такое энергопотребление смогут, например, 500 (!) атомных ТЭЦ мощностью по 200 МВт (!) каждая. Одно тепловыделение подобной энергосистемы колоссально. Учет этого аспекта, а также перспективного баланса электроэнергии для каждой отдельной страны (в США уже сейчас отмечается дефицит электроэнергии) скорее всего приведет к тому, что и за пределами 2000 г. электро- и гиромобили будут отнюдь не превалирующим видом транспорта.
Немаловажным фактором, который выглядит парадоксально, является и низкая эффективность использования энергии в системе «электростанции — электромобиль». Ее КПД не превышает 15%. Эксплуатация системы в масштабах планеты равносильна разбазариванию энергии. Такую роскошь человечество может себе позволить лишь ввиду крайних обстоятельств, с целью сохранения жизнеспособности больших городов, атмосфера которых все больше отравляется выхлопными га-
зааи ДВС. И лишь по мере расходования минеральны ресурсов планеты, совершенствования методов получения электроэнергии и самих электромобилей их число, возможно, резко возрастет. Возможно, так как немногие отваживаются пока заглядывать за рубеж второго тысячелетия. И не исключено, что к тому времени родится какой-то невиданный вид индивидуального транспорта.
В нашей стране наиболее крупным потребителем электромобилей в обозримом будущем станет сфера обслуживания. Работы в этом направлении ведут ученые и инженеры Москвы, Харькова, Калининграда, Еревана, Запорожья. А легковой электромобиль индивидуального пользования помчится по дорогам не ранее 1990 г.
В последние годы можно было услышать мнение, что сейчас заниматься разработкой новых типов двигателей бессмысленно: грядет-де век турбин и электродвигателей. Этот тезис полностью опровергается данными рис. 1 даже с учетом несовершенства прогнозов: вплоть до 2000 г. не менее половины вновь выпускаемых (!) двигателей сохранит верность схемам, изобретенным в прошлом столетии: Отто, Дизель, Стирлинг. Однако современный уровень развития общества требует внесения существенных усовершенствований как в конструкцию этих двигателей, так и в реализуемые ими рабочие процессы с целью повышения КПД и экономичности, снижения веса, уменьшения вредного влияния на окружающую среду. Перспективность тех или иных поисковых и опытно-конструкторских работ, осуществляемых как в государственном масштабе, так и отдельными энтузиастами, можно представить в такой последовательности:
1. Усовершенствования ДВС обычного типа.
2. Разработка двигателей внешнего сгорания и газовых турбин.
3. Усовершенствование электропривода для автотранспорта.
4. Создание роторно-поршневых двигателей.
Конечно, такое распределение весьма условно. Однако в настоящей брошюре, посвященной главным образом поршневым и роторно-поршневым двигателям, автор предпочитает придерживаться именно такой последовательности. А чтобы показать как историческую не-
обходимость внесения изменений в их конструкцию, так и преемственность многих решений, предлагает читателю сначала бегло ознакомиться с историей двигателя.
Немного истории
Три века назад, в 1680 г. голландский ученый-механик Христиан Гюйгенс придумал «пороховой двигатель». Согласно го идее под поршень, размещенный в вертикальном цилиндре, нужно было заложить заряд пороха и поджечь его через маленькое отверстие в стенке цилиндра. Продукты горения подбрасывали бы поршень до большого отверстия, сообщающего камеру сгорания с атмосферой. Опускаясь, поршень должен был тянуть груз, подвешенный на блоках. Для эпохи Гюйгенса это была сверхнеобычная «махина» (термины «двигатель» или «машина» еще не появились), ибо тогда единственным мощным двигателем было водяное колесо.
Сам X. Гюйгенс в то время увлекся шлифовкой линз для гигантских и по нынешним понятиям телескопов с фокусным расстоянием до 60 м. Поэтому постройку небезопасной «махины» поручил ученику — французскому физику Дени Папену, воплотившему идею в металл. Его именем и открывается история тепловых двигателей. Распространенное утверждение, что первой появилась паровая машина, неверно. «Пороховая махина» Д. Папена — прообраз современного двигателя внутреннего сгорания, поскольку горение внутри цилиндра — его неотъемлемый признак.
Провозившись с «махиной» несколько лет, Папен понял, что порох — горючее не из лучших. Судьба послала ему в ту пору новых выдающихся учителей. В Англии он знакомится с Робертом Бойлем, изучавшим состояние газов, а позже, в Германии, с математиком Готфридом Лейбницем. Возможно, что их работы и помогли Д. Папену создать «пароатмосферный двигатель», в котором поршень поднимал «получаемый при посредстве огня водяной пар». Когда источник тепла (огонь) убирали, пар «опять сгущался в воду», и поршень под действием веса и атмосферного давления1 (!) опускался вниз.
1 При конденсации пара под поршнем образуется разряжение.
И хотя здесь уже используется пар, новую машину Папена нельзя назвать паревой: рабочее тело в ней не покидает пределов цилиндра и только источник тепла расположен снаружи. Поэтому можно сказать, что вслед за ДВС Папен изобрел двигатель внешнего сгорания. Первый в мире двигатель внешнего сгорания делал всего один ход в минуту, что не отвечало даже непритязательным требованиям тех времен. И Папен, отделив котел от цилиндра, изобрел паровую машину!
Первая в мире пароатмосферная машина попала в «подмастерья» к водяному колесу. В книге Д. Папена «Новое искусство эффективно поднимать воду на высоту при помощи огня» сказано, что она качала воду, чтобы та… вращала водяное колесо.
Восемнадцатый век. Он не принес нового истории ДВС. Но зато Томас Ньюкомен в Англии (в 1711 г.), Иван Ползунов (в 1763 г.) и англичанин Джеймс Уатт (в 1784 г.) развили идеи Д. Папфш. Началась самостоятельная жизнь паровой машины, ее победное шествие. Оживились и сторонники внутреннего сгорания. Да разве не заманчиво объединить и топку и котел паровой машины с ее цилиндром? Когда-то Папен поступил наоборот, а теперь…
В 1801 г. француз Ф. Лебон предположил, что светильный газ — неплохое топливо для ДВС. На претворение идеи в жизнь ушло 60 лет. Его земляк, Жак Этьен Ленуар, бельгиец по национальности, запустил в 1861 г. первый в мире ДВС. По устройству это была паровая машина двойного действия без котла, приспособленная для сжигания в ней4 смеси воздуха и светильного газа, подаваемой при атмосферном давлении.
Нельзя сказать, что Ленуар был первым. За 60 лет патентные ведомства получили множество заявок на «привилегии» по постройке необычных тепловых двигателей. Например, в 1815 г. заработал «воздушный тепловой двигатель» Роберта Стирлинга, который в 1862 г. удалось превратить в холодильную машину. Были и другие попытки постройки ДВС.
Но распространение получил лишь двигатель Ленуара, несмотря на то, что он был громоздок, капризен, поглощал массу смазки и воды, за что даже получил нелестное прозвище «вращающийся кусок сала». Но Жак Ленуар потирал руки — спрос на «куски сала» рос. Однако торжествовал он недолго. На Всемирной выставке 1867 г. в Париже вопреки ожиданиям первый приз получил «газовый атмосферный двигатель», привезенный из Германии Николаусом Отто и Эй геном Лангеном. Он оглушал посетителей неимоверным треском, но зато потреблял гораздо меньше топлива, чем двигатель Ленуара, и имел на 10% больший КПД. Секрет его успеха — предварительное сжатие рабочей смеси, чего в двигателях Ленуара не было.
Еще в 1824 г. французский инженер Никола Леонар Сади Карно издал книжку «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу». Фейерверк идей: принципы теплопередачи, критерии для сравнения всех тепловых циклов, основы термодинамики двигателей и среди них предварительное сжатие — был рассыпан на страницах этой маленькой книжки. Через десять лет эти идеи развил Б. Клапейрон, а чуть позднее — У. Томсон. Теперь эти имена всем знакомы. Но ни Ленуар, ни Отто, ни Ланген об их трудах ничего не знали. Они предпочитали теории эксперимент. Не знали они и того, что в 1862 г. француз А. Бо де Роша уже запатентовал четырехтактный цикл. А второй по счету такт — как раз и есть предварительное сжатие рабочей смеси.
Четырехтактный двигатель, практически не отличающийся от современных ДВС, Отто и Ланге привезли лишь на Всемирную выставку 1873 г. До этого изобретатели не только использовали опыт производства паровых машин, но применяли такой же, как у них, механизм газораспределения — золотник. В новом двигателе вместо золотника стояли клапаны.
Неприступные позиции паровой машины пошатнулись. ДВС перешел в наступление. Недолго поработав на светильном газе, он принялся за более калорийный — генераторный. А потом, и поначалу это казалось невероятным, добрался до «необычного» жидкого топлива.
Паровая машина сдалась не сразу. В 1880 г. М. Д. Можайский заказал для своего самолета две паровые машицы. Об «удельном» весе, равном 5 кг/л. с., конструкторы ДВС в то время только мечтали, а М. Можайский достиг этого без особого труда. Но уже через восемь лет «Товарищество по постройке воздушного корабля «Россия» собралось установить на свой дирижабль один из первых в мире бензиновых двигателей, построенный Огнеславом Костовичем. Он добился необычайной легкости конструкции: на 1 л. с. мощности в его двигателе приходилось всего по 3 кг веса. Оригинальной была и компоновка двигателя. Пары противолежащих поршней через расположенные с боков коромысла вращали коленчатый вал, размещенный над цилиндрами (рис. 2). Двигатель сохранился, и с ним можЦо ознакомиться в Московском Доме авиации им. М. В» Фрунзе.
На рубеже XX в. в постройку здания ДВС был заложен последний камень. В 1893 г. с претенциозной идеей «рационального теплового двигателя, призванного заменить паровую машину и другие существующие в настоящее время двигатели» выступил немецкий инженер Рудольф Дизель. Первый образец его двигателя заработал в 1897 г. Масса недостатков сполна компенсировалась небывало высоким КПД, равным 26%. Для первого образца этого более чем достаточно. Интересно, что усовершенствование двигателей Дизеля, их доводку осуществили русские инженеры на Петербургском заводе Нобеля в 1899 — 1902 гг. Только после этого дизель стал достойным конкурентом карбюраторного ДВС.
Массовое распространение ДВС резко изменило жизнь человека. Грохот моторов стал слышаться со всех сторон. Он заставил пешеходов испуганно жаться к стенам домов, с любопытством задирать голову вверх, часами глазеть на манипуляции различных машин.
Экскурс в историю мотора на этом можно было и закончить. Дальше идет развитие, В автомобилестроении с тех пор по сей день в основном используются двигатели с цилиндрами, расположенными в один или два ряда, в свою очередь, размещенных под углом (V-образная схема) или напротив друг друга (оппозитная схема). Двигатели, построенные по необычным схемам, чаще всего обязаны своим рождением авиации. -Начав с одноцилиндрового двигателя воздушного охлаждения на самолете братьев Райт, авиастроители быстро переключились на многоцилиндровые звездообразные и рядные.
Звездообразные были всем хороши, но при скорости первых самолетов в 40 — 60 км/ч нужного охлаждения цилиндров все же не обеспечивали. Изобретатели обошли это препятствие, выполнив блок цилиндров вращающимся вокруг неподвижного вала, заодно подарив миру термин «ротативный двигатель» (рис. 3).
Препятствием для широкого распространения двигателей этого типа было резкое увеличение нагрузок на основные двигатели, вызванное центробежными силами.
Наш соотечественник А. Г. Уфимцев попытался снизить влияние центробежных сил, построив биротатив-ный двигатель. Вал и блок цилиндров стали вращаться в разные стороны с вдвое меньшей скоростью. Но вскоре такое решение стало ненужным — скорость самолетов перевалила за цифру 100. Торчащие в стороны цилиндры прекрасно обдувались потоком воздуха от винта, но. .. (это «но» вечно кочует от одной конструкции к другой и вряд ли когда-либо успокоится) создавали значительное аэродинамическое сопротивление.
Вес 80 кг. Стрелками показано направление потока горючей смеси
Рис. 4. Схема двухтактного авиадвигателя А. А. Микулина и Б. С. Стечкина (1916 г.). Мощность 300 л. с. 1 — непосредственный впрыск легкого топлива, предложенный впервые в мире!
Прижать бы цилиндры к валу! Сделать бы их компактнее! Этому мешал в первую очередь шатун. Его длина связана с ходом и диаметром поршня жестким соотношением. Выход вскоре был найден. Цилиндры расположили параллельно валу, а их штоки (не шатуны!) связали с шайбой, косо посаженной на валу. Получился компактный блок, названный двигателем с косой шайбой (рис. 4). В России он использовался с 1916 г. (конструкция А. А. Микулина и Б. С. Стечкина) по 1924 г. (двигатель Старостина). Детальные испытания, проведенные в 1924 г., выявили повышенные потери на трение и большие нагрузки на отдельные элементы, что обусловливает относительную ненадежность» и неэффективность двигателей с косой шайбой.
Внимательный читатель, верно, подметил, что в тексте было выделено слово шатун. Он не сразу стал непременной деталью поршневых двигателей.
В паровой машине Ньюкомена шатуна еще не было, Ивану Ползунову он уже служил верой и правдой, а Уатт даже запатентовал несколько механизмов того же назначения, так как просто шатун к тому времени уже был запатентован.
Явившись прогрессивнейшим решением своего времени, исправно прослужив людям два столетия, шатун уже в 20-е годы нашего века стал вызывать нарекания моторостроителей. Дескать, и название-то какое: «шатун». Шатается, раскачивается, разбивает все. И габа-
рит не дает уменьшить. И поршни то к одной, то к другой стороне цилиндра прижимает, и инерционные нагрузки увеличивает. Словом, всем нехорош стал шатун. Да только сладить с ним оказалось непросто.
Авиамоторостроители неустанно доводили свои конструкции. К 1940 г. были учтены все мелочи, убран весь лишний вес, использованы тысячи ухищрений, применены самые экзотические материалы. И только основная схема — кривошипно-шатунный механизм не претерпела никаких изменений. В это время никто, пожалуй, не мог предсказать грядущего триумфа реактйвных двигателей. Поэтому во всех странах велись крупные работы по созданию мощных малогабаритных поршневых авиадвигателей. Но несмотря на интенсивную работу, поршневой авиадвигатель мощностью более 4000 л. с. ни в одной зарубежной стране создан не был.
В Англии фирма «Хипл» создала двигатель с противолежащими поршнями и расположенным над ними коленчатым валом. С боков располагались коромысла. То есть англичане возродили схему Костовича. А если перевернуть еще несколько страниц истории, то окажется, что это же и схема Ньюкомена. Только у него вообще не было коленчатого вала. Привязанная к коромыслу веревка таскала вверх-вниз поршень насоса. Недалеко ушла й швейцарская фирма «Зульцер». Ее двигатель отличался от «Хипл» лишь формой коромысла. Свою лепту внесли даже новозеландцы: в их двига-. теле коромысла размещены внутри поршней. Но с коромыслами связан все тот же шатун.
Достойный преемник кривошипно-шатунного механизма был нужен всем, нужен он и по сей день. Поэтому его поиски не прекращались. Не в силах избавиться от шатуна совсем изобретатели-одиночки и целые коллективы принялись варьировать его расположением (рис. 5). Подобные двигатели выпускаются малыми сериями целым рядом фирм и величаются «двигателями со сложными кинематическими схемами». Существовали и более экзотические конструкции. Так, австрийцы расположили шесть поршней по сторонам треугольника, поместив коленчатый вал в центре. Их двигатель «Фиа-ла-Фернбраг» выделялся среди других лишь звучным именем. Его характеристики оставляли желать лучшего.
В похожей схеме, использованной американцами, в углах квадрата помещены сдвоенные цилиндры, а в центре — множество шатунов и два коленчатых вала. «Дина-Стар» нарекли конструкторы свое детище. Но и в нем совершенно оригинально только название.
Не обойдена вниманием и косая шайба. Сейчас она широко применяется в различных гидромоторах. А в конце 50-х годов английский изобретатель Хюгенс демонстрировал коллегии экспертов ведущих моторостроительных фирм «новейший» ротативный двиель с двенадцатью цилиндрами. Он был похож на бочонок. А внутри пряталась все та же косая шайба. И хотя Хюгенс утверждал, что «двигатель объединяет термодинамическую мощность ДВС с преимуществами турбины» и что «потери на трение, благодаря отсутствию шатунов, на 60% меньше», чем в ДВС, эксперты подивились, тщательно осмотрели двигатель, и… больше о нм не слышно. Впрочем, и изобретатели-одиночки, и даже фирмы до сих пор пытаются создать работоспособный двигатель с косой шайбой. Есть сообщения о паровых машинах, «Стирлингах» и обычных ДВС, использующих эту схему. Ведутся такие работы и в нашей стране, однако особых перспектив они, по-видимому, не имеют. Виной всему — потери на трение, с которыми так упорно боролся Хюгенс. В быстроходных шатуцных ДВС и двигателях с косой шайбой на них тратится 15 — 25% полезной мощности. А у необычных «Хипла», «Фиалы», «Дины» и того больше.
Другой «враг» двигателей, коварно появляющийся при повышении оборотов, — инерционные силы. Они не только помогают силам трения, но и просто-напросто недопустимо перегружают многие детали.
Есть и третий — тепловая напряженность цилиндра. С ростом оборотов, а следовательно, и количества вспышек стенки цилиндра не успевают отводить тепло. А тут еще повышенное трение «подливает масла» и в без того накаленный цилиндр.
Вот этих-то «врагов», ближайших родственников шатуна, и не смогли по сей день одолеть изобретатели всего мира. Конечно, не следует думать, что разработка двигателей со сниженными потерями на трение и уменьшенным числом оборотов решит все проблемы, стоящие перед двигателестроением. Одна из главных задач — уменьшение токсичности выхлопных газов решается сейчас как в результате улучшения рабочего процесса и применения иных видов топлива, так и в результате дефорсировки двигателя.
Зарубежные конструкторы ввиду появления жестких требований по охране окружающей среды вынуждены были пойти в последние годы на снижение оборотов и степени сжатия карбюраторных двигателей. А это неизбежно сказалось на -их технико-экономических показателях. Так, средняя литровая мощность американских автодвигателей сейчас находится на уровне 30 — 40 л. с./л. Возрос и удельный расход топлива. И стало быть, автомобили оснащаются более громоздкими и менее эффективными двигателями. Поэтому разработку конструкций, позволяющих сохранить эффективность и весовые показатели двигателей по крайней мере на существующем уровне, можно считать одной из главных задач. Как будет показано ниже, эта задача может быть успешно решена путем создания бесшатунных двигателей, в которых резко снижены потери на трение. Косвенно такое решение сказывается в лучшую сторону и на экономичности, надежности весовых показателях.
Другой путь — разработка двигателей принципиально иной конструкции — ротационных и двигателей, основанных на ином тепловом цикле. В двигателях этих типов могут быть эффективно использованы многие решения, касающиеся улучшения обычных ДВС.
Поршневые двигатели
Двигатели Баландина. Работа над этими двигателями началась после Великой Отечественной войны. В те годы Сергей Степанович Баландин вел работы по уникальным поршневым двигателям, превосходящим по своим показателям авиационные поршневые двигатели того времени. Эти двигатели были легче, мощнее, экономичнее, проще, надежнее и дешевле любого известного в то время. К 1948 г. было разработано и испытано семь типов двигателей мощностью от 100 до 3200 л. с., а в 1948 — 1951 гг. появился сверхмощный поршневой двигатель мощностью 10000 л. с., удельные показатели которого практически равны аналогичным показателям турбореактивных двигателей.
Мощность отработанной базовой ступени, состоящей из четырех крестообразных цилиндров, была столь большой, что поднимался вопрос о ее снижении, так как самолетов, требующих таких мощных двигателей, не было.
Уже самый первый образец двигателя С. С. Баландина показал колоссальные преимущества. Он был в 1,5 раза мощнее и в 6(!) раз долговечнее звездообразного авиадвигателя М-11, взятого для сравнения. Кроме того, он превосходил его и по другим показателям. В книге «Бесшатунные двигатели внутреннего сгорания» С. G. Баландина сконцентрировано все наиболее важное об этих необыкновенных моторах. Трудно вкратце пересказать содержание этой небольшой книжки. Каждая ее страница — открытие. Приводимые цифры кажутся невероятными. Но за ними стоят реальные, придирчиво испытанные образцы.
В 1968 г. журнал «Изобретатель и рационализатор» № 4 опубликовал статью под заголовком «Существенно новый двигатель», где речь шла о «бесшатунном механизме для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное» (а. с. № 164756). Его автор — молодой севастопольский изобретатель Е. И. Лев. Статья заканчивалась словами: «…хочется, чтобы двигатель построили, опробовали в деле». А через полгода стало известно о существовании авторского свидетельства № 118471, выданного в 1957 г. С. Баландину на «двигатель внутреннего сгорания с бесшатунным механизмом».
В обеих формулировках присутствует слово «бес-шатунный». Но что стоит за этим словом? Без тщательных экспериментов ответить трудно. Двигатель (рис. 6), который сконструировал Е. И. Лев, пока так и не построен — подвела технологическая база. Зато работы С. Баландина позволяют смело сказать: за ключевым в обоих авторских свидетельствах словом «бес-шатунный» скрывались необычные двигатели ближайшего будущего. Пройдет несколько лет и только безнадежные консерваторы будут проектировать двигатели с традиционным шатунно-кривошипным механизмом.
Как же устроен бесшатунный механизм С. Баландина? Его «изюминка» — коленчатый вал, как бы разрезанный на три части (рис. 7, а). Центральная коленчатая часть 1 с уменьшенным вдвое против обычного радиусом шеек свободно вращается в подшипниках скольжения, двух кривошипов 2 с тем же радиусом. Центральную часть охватывает штоковый подшипник. На штоке 3 закреплены два поршня (наиболее полно преимущества схемы реализуются при противолежащих поршнях). Чтобы усилия от шеек центральной части вала не передавались поршням, шток в центре имеет специальную направляющую 4, подобную крейцкопфу компрессоров и паровых машин. Только крейцкопф этот разместился в самом центре двигателя. Синхронизацию вращения кривошипов обеспечивает вал 5, связанный с ними зубчатыми передачами 6. Он же представляет собой вал отбора мощности для привода клапанов и других агрегатов.
Штоковый подшипник перемещается по прямой. Вокруг его центра, двигающегося возвратно-поступательно, описывают свои траектории (окружности) шейки коленчатого вала. А раз у шеек траектория — окружность, то и кривошипы плавно следуют за шейками. Итак, шатуна в двигателе нет. Поэтому через широкие каналы в крейцкопфе по штоку к поршням можно подвести мощный поток масла, который обеспечит идеальное охлаждение поршней, что, в свою очередь, позволяет резко форсировать двигатель. Нагретое масло возвращается также через, шток. Для этого он разделен трубкой на две части. Благодаря крейцкопфу, скользящему по масляной пленке, поршни двигателей С. Баландина практически не изнашиваются. Износ шеек коленчатого вала снижается в 3 — 4 раза. Объясняется это просто. В обычных ДВС на шейки передается вся сила давления газов на поршни, а у двигателей С. Баландина всего лишь полезная разность сил противолежащих цилиндров.
Пониженные нагрузки на вращающиеся детали приводят к трех- четырехкратному (!) снижению потерь на трение. Механический КПД двигателей С. Баландина равен 94%! Всего 6% вместо 15 — 25% тратится на преодоление трения! Габариты уже самых первых двигателей Баландина были меньшими, чем у двигателя М-11 по крайней мере на длину шатуна, а их литровая мощность (максимальная мощность, деленная на рабочий объем цилиндров в литрах) — самая главная характеристика двигателя в 1,5 раза превысила и сейчас заветный для всех двигателестроителей рубеж — 100 л. с./л. Для примера можно напомнить, что литровая мощность двигателя автомобиля «Жигули» ровно вполовину меньше.
По словам С. С. Баландина, от бесшатунных двигателей взято пока «только с поверхности». Например, только эти двигатели дают возможность конструктивно просто реализовать двухсторонний рабочий процесс в цилиндрах, повысить мощность двигателей ровно в 2 раза.
Двойное действие — древний термин. От относился к самым первым ДВС Ленуара. А позже почти исчез из технической литературы. Не только потому, что на пути его реализации множество конструктивных трудностей. Немногие существующие двигатели двойного действия отнюдь не имеют удвоенной мощности, а по удельным характеристикам они значительно хуже обычных ДВС. Виноват шатун. Он обязательно требует крейцкопфа, установленного следом за ним. А это приводит к росту габарита, увеличению веса и соответственно инерционных нагрузок. В итоге — громоздкая, тихоходная конструкция, почему эта схема и используется сейчас лишь в мощных судовых дизелях. Двигатель же Баландина совсем не требует увеличения массы движущихся частей. В нем, чтобы разместить вторые цилиндры, нужно лишь немного удлинить што-
Все сверхмощные двигатели С. Баландина, среди которых есть двигатель мощностью 14 тыс. л. с. при весе в 3,5 т (0,25 кг/л. с.), были двигателями двойного действия, в том числе с золотниковым газораспределением, позволяющим еще более уменьшить размеры. От золотника, позаимствованного у паровой машины, отказались уже в начале развития ДВС. Теперь золотники снова используются. Только вместо золоч»ников, двигающихся возвратно-поступательно, применяют вращающиеся. Однако суть их прежняя.
Но почему золотник? С повышением оборотов, а чем они выше, тем меньше размеры двигателя при той же мощности, инерционные нагрузки на шатунно-поршневую группу и детали клапанного механизма резко возрастают. В последнем увеличенные нагрузки нарушают фазы газораспределения. Вращающемуся золотнику это не грозит. Недаром именно двигатели с золотниковым газораспределением не так давно поражали мир рекордами литровой мощности. С 200 л. с./л (ГДР, 1960) до 300 л. с./л (Япония, 1970) поднялась литровая мощность двигателей с золотниками для гоночных мотоциклов за десятилетие.
С. С. Баландин опередил «рекордсменов» минимум на 20 лет создав крупные двигатели огромной мощности. Напомним, что никому в мире, хотя за дело брались специалисты известнейших фирм, не удалось созвать поршневого авиационного двигателя мощностью более 4000 тыс. л. с. А тут сразу 10 — 14 тыс., а при желании и все 20 тыс. И всего 24 цилиндра. Средняя скорость поршня в двигателях Баландина достигала невиданной величины — 80 м/с! (в обычных двигателях эта скорость равна 10 — 15 м/с, в гоночных — до 30 м/с). А высокий механический КПД не мешает поднять ее еще выше.
Эффективная мощность лучших образцов шатунных двигателей уже при средней скорости поршня, превышающей 30 м/с. неудержимо стремйтся к нулю. Бесша-тунный механизм практически не реагирует на рост средней скорости. Эффективная мощность двигателей С. Баландина в 5 — 6 раз, а при двойном действии и в 10 раз (!) выше аналогичной у шатунных. Небольшой
график, приведенный в книге С. Баландина, беспристрастно свидетельствует об этом. График ограничен диапазоном средних скоростей поршня до 100 м/с, но кривые как бы стремятся вырваться за его пределы, словно подчеркивая скрытые возможности этой необыкновенной схемы.
Средняя скорость — это обороты, мощность. Но ведь выше обороты, выше инерционные нагрузки, вибрация. И здесь двигатели Баландина вне конкуренции. Осциллограммы вибрации (амплитуды 0,05 — 01 мм) самых мощных образцов, снятые в трех плоскостях, кажутся неправдоподобными. Даже у турбин вибрация, как правило, не меньше. Идеальная уравновешенность сохраняется при любом кратном 4 числе цилиндров. Хотя в принципе возможны одно- и двухцилиндровые двигатели. Из базовых блоков по четыре цилиндра, как из кубиков, можно складывать любые композиции, не сомневаясь в их превосходных характеристиках.
Нельзя не сказать и об экономичности. Удельный расход топлива у двигателя Баландина в среднем на 10% ниже, чем у шатунных прототипов. Но это не все! Путем отключения подачи топлива в один или несколько рядов цилиндров (и это было осуществлено!) можно заставить двигатели работать с высокой и практически постоянной экономичностью на режимах от 0,25 до верхнего предела номинальной мощности. Режиму работы на частичных нагрузках, а -это основной и, как ни странно, наименее изученный режим работы большинства двигателей, последнее время уделяется максимальное внимание. Ведь КПД обычных двигателей оптимален в узких диапазонах мощности и числа оборотов.
Многоцилиндровые бесшатунные двигатели практически не изменяют эффективность й при любой частичной нагрузке. Невероятно, но опять же проверенный экспериментально факт, что и у них удельный расход топлива можно снизить еще минимум на 10%. Достигается это применением так называемого цикла с удлиненным расширением, т. е. с более длинным рабочим ходом поршня. Цикл этот не находит применения на обычных двигателях, так как приходится резко увеличивать их габарит. В бесшатунных двигателях требуемое увеличение размеров ровно вдвое меньше, а с учетом их малогабаритности вообще такой шаг почти не отражается на весовых характеристиках двигателя.
И последнее. Стоимость производства даже опытных образцов двигателей С. Баландина в среднем, в 1,6 раза ниже, чем аналогичных по мощности серийных. То же самое будет и в новых разработках. Залог тому и меньшее количество деталей, и технологичность конструкций.
Двигатель Шнейдера. Среди необычных двигателей есть еще один, в котором также отсутствует шатун. Разработал его руководитель группы Рижского дизелестроительного завода Л. И. Шнейдер.
Толчком к созданию двигателя был успех двигателей Ванкеля. Будучи двигателистом, Л. И. Шнейдер хорошо представлял себе и преимущества и недостатки этой конструкции и в собственной разработке попытался совместить вращение поршня с его традиционной формой. Двигатель получился биротативным. Однако от двигателя А. Г. Уфимцева, построенного в начале века, он отличался тем, что и кривошипный вал, и блок цилиндров вращаются в одну сторону и, кроме того, тем, что в нем отсутствуют шатуны.
Конструктивная схема двигателя изображена на рис. 8. В неподвижном тонкостенном кожухе, образующем рубашку воздушного охлаждения, вращается на подшипниках блок с четырьмя крестообразно расположенными цилиндрами. В цилиндрах размещены двухсторонние поршни с плоскими продувочными лопастями 5 (рис. 8) с боков. Поршни посажены непосредственно на кривошипные шейки вала. Вал вращается в подшипниках, эксцентричных подшипникам блока цилиндров. Поршни синхронизируют вращение блока цилиндров и кривошипного вала, причем блок вращается в ту же сторону с вдвое меньшей скоростью.
Продувочные лопасти перемещаются в полостях блока цилиндров и обеспечивают всасывание рабочей смеси из кривошипной камеры и карбюратора 4, ее предварительное сжатие (объем кривошипной камеры постоянен) и перепуск в рабочие камеры. Газораспределение обеспечивается рациональным расположением перепускных / и выхлопных 2 окон и продувочными лопастями. За один оборот блока цилиндров в каждом происходит рабочий ход, а кривошипный вал делает два оборота.
Вращение блока цилиндров обеспечивает свойственное всем ротативным двигателям обогащение смеси на периферии цилиндра в районе свечи и более быстрое и полное сгорание топлива. Сгорание тут такое же, как в цилиндрах с послойным распределением заряда. Поэтому двигатель Л. Шнейдера соответствует современным требованиям по «чистоте» выхлопных газов.
К особенностям двигателя следует отнести отличную уравновешенность, возможность размещения на маховике кривошипного вала нагнетателя 3, эффективность которого ввиду удвоенной скорости вращения достаточно высока, и подсасывающее действие наклонных ребер головок блока, которые при вращении всасывают охлаждающий воздух через окна в торцах кожуха и направляют его в расположенную в центре кожуха улитку, где воздух смешивается с выхлопными газами.
Смазка двигателя осуществляется рабочей смесью, как во всех двигателях мотоциклов. Карбюратор размещен на торце кожуха, противоположном нагнетателю. Зажигание — электроискровое. Распределитель зажигания — сами свечи.
Макетный образец двигателя, испытывавшийся на Рижском дизелестроительном заводе, весил 31 кг при рабочем объеме 0,9 л. Расчетный удельный вес двигателя в карбюраторном варианте 0,6 — 1 кг/л. с., в дизельном — от 1 до 2 кг/л. с. По сравнению с обычными
двигателями с аналогичными параметрами двигатель Л. Шнейдера гораздо компактнее.
Двигатель Кашуба — Кораблева. Еще один бесша-тунный двигатель предложили два изобретателя из севастопольского объединения «Югрыбхолодфлот» — Н. К. Кашуба и И. А. Кораблев. Они сконструировали двигатель (рис. 9), в котором неподвижные поршни укреплены на раме /, а перемещается блок цилиндров 2. Его движение преобразуется во вращение шестеренчатым механизмом 3 с полушестернями, взаимодействующими с зубчатыми рейками. Единственный шатун 4 служит для синхронизации и пуска. Поскольку потери в зубчатых передачах малы, механический КПД двигателя должен быть выше, чем у обычных многошатунных конструкций. Модель двигателя, работавшая на сжатом воздухе, показала, что принятая схема вполне работоспособна. И воодушевленные изобретатели сконструировали на ее основе тихоходный судовой дизель. Он получился гораздо компактнее, чем обычный. А многочисленные расчеты элементов конструкции и рабочего цикла, выполненные с помощью студентов-диплом-ников кафедры ДВС Кораблестроительного института, подтвердили, что надежды авторов на преимущества двигателя вполне обоснованы. Не вызвали они сомнения и у организаций, давших отзывы на проект дви» гателя.
Даже в четырехцилиндровом варианте двигатель должен обладать повышенной литровой и эффективной мощностью и уменьшенным удельным расходом топлива. При большем числе цилиндров выигрыш увеличивается. В среднем улучшение основных параметров по осторожным оценкам составляет около 10%. Надо ли говорить о том, насколько это важно для судов, совершающих дальние рейсы! Радует корабелов и увеличение моторесурса. Поршни этой необычной конструкции полностью разгружены от боковых усилий. А именно их износ, зачастую, определяет судьбу машины. Боковые усилия в двигателе создает лишь синхронизирующий шатун. Они.невелики и, кроме того, воспринимаются рамой, на которой укреплены поршни.
Подача воздуха и топлива осуществляется через поршни, газораспределение — системой окон и перепускных каналов, так как двигатель двухтактный с наддувом как в большинстве судовых конструкций. Охлаждение блока цилиндров водой может быть осуществлено через два дополнительных поршня. Его движение не мешает функционированию системы охлаждения. Чтобы снизить инерционные нагрузки, блок изготовляется из легких сплавов. Его масса получается немногим большей, чем масса движущихся частей в обычных конструкциях. Расчеты и испытания модели показали, что осложнениями это не грозит.
Оригинален в двигателе и механизм преобразования движения. От ударных нагрузок на зубья полуше-стерен при входе в зацепление с рейкой изобретатели избавились, применив автоматически выдвигающиеся зубья шестерен. Вращение их валов синхронизируется специальной шестеренчатой парой (на рис. 9 не показана). В целом двигатель — еще один интересный пример поиска путей усовершенствования классической схемы.
Двигатель Гуськова — Улыбина. Изобретатели бесшатунных механизмов в первую очередь преследуют цель избавиться от трения поршня о стенку цилиндра, на долю которого приходится половина (!) всех потерь на трение. Того же самого можно добиться и другим путем. Двигатель внутреннего сгорания, в котором трение поршня о цилиндр исключено, разработан воронеж-
скими изобретателями Г. Г. Гуськовым и Н. Н. Улыби-ным (а. с. № 323562). В этом двигателе традиционный шатунный механизм заменен одним из механизмов П. Л. Чебышева.
И вот созданный 100 лет назад механизм открывает перед поршневыми двигателями новые возможности. По мнению авторов, отсутствие главного источника потерь на трение позволит резко увеличить обороты ц моторесурс, в 1,5 раза экономичность и даже упростить конструкцию. Можно заподозрить авторов в недостаточно критическом подходе к своему детищу, тем более что при первом знакомстве с проектом настораживают слова «приближенно прямолинейный». Однако осторожные термины говорят лишь о щепетильности П. Л. Чебышева в оценке механизмов. Отклонение от прямой для конкретной конструкции двигателя (рис. 10) гораздо меньше общепринятых зазоров в паре «поршень — цилиндр». Кроме прямолинейности траектории, механизм обладает еще одним достоинством — отсутствием прижимающих сил на поршнях.
Эти силы — главный источник трения — воспринимаются дополнительным шатуном. При этом потери на трение в дополнительном шатуне составляют всего 5 — 6%, что допускает увеличение оборотов до 10 тыс. в минуту и более.
Высокооборотность позволяет отказаться от… поршневых колец и перейти на лабиринтное уплотнение (см. рис. 10). Никто не возьмется заводить обычный ДВС при отсутствии колец — не будет компрессии. Но если каким-то образом удалить кольца у работающего двигателя, на Рис. 10.
Лабиринтное уплотнение наилучшим образом работает всухую. Поэтому смазка либо будет отсутствовать вообще, либо будет минимальной, а возможные задиры предотвратит прографичивание направляющих поясков поршней. Отсутствие масла в камере сгорания приведет к снижению дымления. Стоит ли говорить, что в настоящее время, когда уже подготавливаются законы о полном запрещении дымящих двигателей, этот частный факт весьма немаловажен.
И наконец, еще одна интереснейшая особенность двигателя, реализовать которую позволяет механизм Чебышева. Это компрессионное зажигание. С ростом оборотов зажигание одноэлектродной свечой часто не обеспечивает нужного качества сгорания смеси. Две свечи, многоэлектродные свечи, электронное или фор-камерно-факельное зажигание — все это дает более приемлемые результаты.
Компрессионное зажигание еще эффективнее: высокая — около 30 — степень сжатия обеспечивает в конце такта сжатия температуру, достаточную для быстрого самовоспламенения сильно обедненной1 смеси во всем объеме, чем гарантируется полное сгорание и повышенная экономичность работы двигателя. Применение компрессионного зажигания предполагает переменную степень сжатия: по мере разогрева камеры сгорания требуется уменьшение степени сжатия. Немало изобретательских начинаний потерпело крах на этом пути: всяческие «эластичные» элементы в конструкции не выдержали температуры и нагрузок от «жесткого» сгорания (дизельной детонации). И только в компрессионных моторчиках авиамоделей этот способ успешно используется, но там регулировка степени сжатия проводится самим моделистом сразу после пуска мотора.
Расчеты авторов показали, что механизм Чебышева обладает великолепной податливостью, позволяющей не ввбдить в конструкцию никаких добавочных «эла-
1 Смесь с избытком воздуха.
стичных» элементов и вместе с тем получить вполне приемлемую псевдопеременную степень сжатия. Благодаря взаимному расположению деталей механизма двигатель автоматически приспособится к переменным условиям работы.
Полнота сгорания обедненной смеси вкупе с отсутствием смазки цилиндра снизят концентрацию вредных веществ в выхлопных газах (за исключением окиси азота). Двигатель заинтересовал специалистов. В 1975 г. в НАМИ закончено изготовление опытного образца.
Двигатель Кузьмина. Двигатель с механизмом Чебышева, о котором рассказано выше, предназначается для мотоциклов. И это не единственная новинка в копилке изобретателей. В» вышедшей не так давно книге «Мотоцикл» (С. В. Иваницкий и др., 1971), написанной группой ведущих сотрудников ВНИИмотопрома, указывается, что «малая эффективность смазки стала сдерживать прогресс двухтактных двигателей». Один из путей решения проблемы — внесение различных конструктивных изменений в классическую схему смазки.
Преимущества раздельных систем смазки двухтактных двигателей с масляными насосами — лучшая смазка деталей кривошипно-шатунного механизма; снижение нагарообразования, закоксовывания колец и дымления двигателей; раздельная заправка масла и топлива — вобрала в себя система смазки, созданная севастопольским изобретателем. В. И. Кузьминым (а. с. № 339633). У нее есть по меньшей мере еще два положительных качества: отсутствие сложного маслоподающего насоса, что определяет простоту и повышенную, надежность системы, и частичная циркуляция масла по контуру цилиндр — масляный бачок, благодаря чему улучшается охлаждение и снижается тепловая напряженность двигателя.
Основные элементы системы смазки (рис. 11, а) — этф двухлитровый бачок /, умещающийся в боковом ящике мотоцикла, маслопроводы 2 и изогнутые канавки 6 на зеркале цилиндра, связанные с маслопроводами отверстиями. В цилиндр масло подсасывается за счет разряжения (насос не нужен!). В нижнюю канавку масло поступает через три отверстия 7 диаметром! мм (рис. 11, б) при движении поршня вверх от нижней мертвой точки (НМТ) до момента открытия всасываю-
щего окна, т. е. только в момент наибольшего разряжения в картере. В верхнюю канавку масло увлекается из нижней канавки фрикционным воздействием Лоршня. При воспламенении смеси часть газов, прорвавшихся через замки поршневых колец в зазор между цилиндром и поршнем, выдавит масло и»з верхней канавки обратно в бачок. При этом давление в бачке возрастет и в нижнюю канавку поступит новая порция масла.
При ходе поршня к НМТ вязкое масло увлекается вдоль наклонных частей нижней канавки, благодаря чему в зоне поршневого пальца создается обилие масла. По пазам, выполненным в бобышках поршня (под палец), часть масла поступает к верхней, а под действием гравитационных сил и к нижней головке шатуна. Другая часть увлекается юбкой поршня в район масляных какалов подшипников коленчатого вала. Поступление масла происходит до Момента увеличения давления в картере. Таким образом, ко всем важнейшим узлам кривошипно-шатунного механизма циклически поступают порции свежего масла.
Количество поступающего масла автоматически (!) увязывается с числом оборотов и нагрузкой двигателя: чем больше разряжение в картере, тем больше масла подсасывается в нижнюю канавку. Для дополнительной регулировки на линии подачи масла установлен игольчатый клапан 3, управляемый вращающейся ручкой дросселя (газа). Еще один маслопровод 4, которым масляный бачок соединен с всасывающим патрубком за карбюратором, служит для выравнивания давления в бачке. В этой линии установлен небольшой дроссельный винт. Изменяя его положение, можно в широких пределах варьировать подачу масла в цилиндр.
Очень многие двигатели мотоциклов изрядно дымят. Отчасти это объясняется особенностями классической системы смазки, где масло добавляется в пропорции 1 к 20 — 25 частям бензина, отчасти неграмотностью водителей, которые, считая, что «кашу маслом не испортишь», увеличивают долю масла. Мало кто из водителей знает, что от холостого хода до средних оборотов (дроссель открыт наполовину) для смазки двигателя достаточно пропорции от 1:200 до 1:60. И только при полной нагрузке требуется состав 1:20. Естественно, что классическая система смазки не отвечает этим требованиям. Избыток масла при малых нагрузках как раз и приводит к дымлению.
Через несколько лет повысившиеся требования к чистоте выхлопа поставят перед этой схемой непреодолимый заслон. ГАИ ужЬ сейчас начинает снимать номера с особо дымящих мотоциклов, а с учетом претензий к классической схеме по качеству смазки в ближайшие годы следует ожидать широкого распространения двухтактных двигателей с раздельными системами смазки.
Поэтому работа Кузьмина может заинтересовать нашу мотопромышленность. Оригинальная система смазки могла бы обеспечить беспрепятственный сбыт ИЖей и «Ковровцев» за рубежом. Возможно, что придется подумать лишь над увеличением эффективности смазки коренного подшипника шатуна. Обилие масла, поступающего на подшипники коленчатого вала, указывает на возможность применения устройства, подобного описанному в книге «Мотоцикл», в котором удачно использованы центробежные силы. Во всех остальных отношениях система советского изобретателя превосходит зарубежные.
Кузьмин установил свою систему смазки на «Ков-ровце». И вот позади уже 50 тыс. км, а поршень и цилиндр имеют абсолютно чистую поверхность, без малейших следов задиров. Мотоцикл не дымит, лучше тянет (сгорает лишь чистый бензин и все детали прекрасно смазываются). Существенного износа нет ни на поршневом пальце, ни в подшипниках шатуна и коленчатого вала, хотя обычно при таком пробеге шатуннопоршневая группа уже требует замены.
Надежная система смазки позволила повысить мощность двигателя. Причем для этого В. Кузьмин вместе с Г. Ивановым применил оригинальное решение, на которое их натолкнула статья о смерчах, появившаяся в популярном журнале. Смерч закручивает, перемешивает воздух. В двигателях более полное перевешивание смеси увеличивает полноту сгорания топлива, что приводит к росту мощности. Изменив форму камеры сгорания путем заварки и выточив в ней два вихреобразующих углубления, Кузьмин и Иванов попытались повысить мощность двигателя. После нескольких неудачных попыток рациональная форма вихреобразующих углублений была найдена и мощность двигателя «Ковровца» стала близка к 20 л. с.!
Эффективность работы двигателя определяется многими показателями, среди которых не на последнем месте стоят тепловые потери в камере сгорания. Минимальны они у шатровых (сферических) камер сгорания и их поверхность — это тот предел, к которому стремятся конструкторы. Любые отклонения от сферы увеличивают поверхность и приводят к росту тепловых потерь. В нашем случае выигрыш от повышенной эффективности сгорания, по-видимому, существенно превышает вред, вносимый некоторым увеличением поверхности.
Термически наиболее нагружено днище поршня. При резком увеличении мощности и, следовательно, теп-повой напряженности днище поршня может прогореть. Чтобы этого не произошло, на картере описываемого двигателя (в камере предварительного сжатия) размещена деталь сложной конфигурации — подпоршневой вытеснитель, удаляющий нагретую смесь из-под поршня. Этим изобретатели добились интенсивного охлаждения днища поршня; турбулизировали смесь в кривошипной камере и уменьшили объем кривошипной камеры, тем самым увеличив степень предварительного сжатия. И теперь на «Ковровце» можно смело пускаться в любые путешествия.
Автономная система смазки гарантирует надежную и продолжительную работу наиболее слабого звена — кривошипно-шатунного механизма/ Камера и вытеснитель улучшают смесеобразование и эффективность сгорания, снижают удельный расход топлива и обеспечивают высокую мощность — залог отличных ходовых качеств мотоцикла. А они действительно высокие. Удел обычных «Ковровцев» 70 — 90 км/ч, усовершенствованная машина легко развивает 100 — 110 км/ч. Пришлось даже отбалансировать колеса, так как при высокой средней скорости тряска от небаланса, обычно незаметная, стала надоедать. Добившись прекрасных результатов сравнительно простыми средствами, севастопольские изобретатели мечтают о внедрении своего изобретения. Они готовы предоставить любую информацию, в том числе и сам мотоцикл, заинтересованным организациям.
Развив и доработав их идеи, можно сконструировать машины, превосходящие мотоциклы лучших зарубежных фирм. Ну и, конечно, решения севастопольцев могут найти применение не только на мотоциклах, но и на любых других двигателях. Так, например, недавно выяснилось, что максимальная степень сжатия бензиновых двигателей может составлять не 12, как было принято, а 14,5 — 17,5. Термический КПД двигателя возрастает при этом почти на 15%I Но чтобы реализовать этот выигрыш, не повышая октанового числа топлива выше 100, в первую очередь следует применять вытеснители, сильно турбулизирующие смесь. Вытеснитель и камера «Ковровца» как раз и являются образцами такого устройства.
Гибкий шатун. Наши представления о целом ряде деталей — своеобразный стереотип. Скажем, что такое шатун? Это фигурная пластина с двумя отверстиями. В крайнем случае одно или оба отверстия заменяются шаровыми головками. Эти две конструкции кочуют из машины в машину. И чертят, и ставят их, не задумываясь. Да и что может быть иного?
Взглянем на шатун сбоку. Он должен быть строго перпендикулярен продольной оси двигателя. Но представьте, что шатунная шейка коленчатого вала чуть-чуть непараллельна оси. Головка шатуна сдвине7ся в сторону. Представьте теперр, что отверстия нижней и верхней головок шатуна слегка перекосились. Такое имеет место сплошь и рядом, хотя бы и в пределах допусков. В итоге ось поршневого пальца, которая обязана быть параллельной оси двигателя, практически никогда такого идеального положения не занимает.
Учтя погрешность расточки отверстия под палец и неточность установки блока цилиндров на картер, получим, что даже при весьма высокой точности изготовления обеспечить параллельность стенок цилиндра и поршня практически невозможно!
Но ведь миллионы ДВС работают! «Могли бы работать лучше», — утверждает изобретатель из г. Ком-сомольска-на-Днепре В. С. Саленко. Для этого шатун нужно изготовлять трехзвенным (рис. 12) так, чтобы поршень самоустанавливался по цилиндру, а нижняя головка — по шатунной шейке. Вблизи верхней и нижней головок шатуна перпендикулярно их отверстиям добавляются пальцевые шарнирные соединения.
Трудно поверить в необходимость такого усложнения простой детали. Но, например, -если после нескольких часов обкатки разобрать любой двигатель, то станет ясно, что «необходимость» зачастую отнюдь не теоретическая. Поршни почти всех ДВС делают слегка элиптичными: в направлении поршневого пальца их размер меньше. После нескольких часов работы износа с боков теоретически не должно быть. На самом деле он чаще всего имеется и указывает на перекос поршня в цилиндре. Перекос повлечет не только износ поршня, но и конусность подшипников пальца и шатунной шейки, их неравномерный износ по длине. В основном эти процессы идут при обкатке. Потом все «лишнее» сотрется и детали найдут положение, в котором будут долго и исправно работать. Но зазоры при обкатке неизбежно увеличатся.
Шатунно-поршневая группа определяет ресурс двигателя. Применив трехзвенный шатун, все «лишнее», стираемое при обкатке можно будет полезно использовать — увеличить моторесурс. В. С. Саленко изготовил несколько трехзвенных шатунов для мотоциклов и двигателя автомобиля «Москвич». Двигатель «Москвича», собранный в кустарных условиях (!), несмотря на то, что зазоры во всех шарнирных соединениях составляли 0,005 диаметра, при обкатке заводился легко и на самых малых оборотах работал четко и устойчиво.
Двигатели внешнего сгорания
Внимание к двигателям внешнего сгорания объясняется главным образом двумя причинами: тем, что сжигание топлива вне камеры сгорания позволяет резко снизить количество вредных примесей в отработавших газах и тем, что КПД таких двигателей может быть существенно выше, чем у прочих.
В первую очередь это поршневые двигатели, реализующие циклы Стирлинга и Эриксона, и… паровые машины. Сейчас наиболее известен цикл Стирлинга, отличающийся от цикла Эриксона тем, что нагрев и охлаждение газа производятся при постоянном объеме по изохоре, а не при постоянном давлении — по изобаре (рис. 13). При равных верхнем и нижнем уровнях температур двигатели Стирлинга и Эриксона с регенераторами имеют одинаковый КПД, но экономичность «стир-линга» выше, так как для нагрева газа по изохоре требуемые затраты тепла меньше. Из рис. 13 следует, что. полезная работа, характеризующаяся в Т — S диаграмме площадью цикла, у двигателей Стирлинга также выше.
Интересно отметить, что оба двигателя появились в эпоху расцвета паровых машин и вплоть до начала нашего века выпускались в значительных количествах. Однако реализовать их преимущества в то время никому не удалось и в первую очередь по причине крайней громоздкости, они были полностью вытеснены ДВС.
Второе рождение двигателя Стирлинга состоялось в 50-х годах. И уже первый опытный образец ошеломил создателей небывало высоким КПД, равным 39% (теоретически до 70%). Рассмотрим принцип его действия (рис. 14).
В двигателе имеются два поршня и две камеры: сжатия (между поршнями) и нагрева (над верхним поршнем). Через центр оснрвного рабочего поршня 1 проходит шток, на котором укреплен второй поршень 2, на. -зываемый поршнем-вытеснителем.
Благодаря конструкции параллелограммного механизма движение поршня-вытеснителя отстает по фазе от движения основного поршня. Поршни то максимально сближаются, то отдаляются друг от друга. Изменение объема газа между поршнями на рисунке отображено двумя пунктирными кривыми. Площадь между ними соответствует изменению объема защемленного пространства, а нижняя кривая характеризует изменение объема над рабочим поршнем. Когда поршни движутся навстречу друг другу, рабочий газ в камере сжатия сжимается (только за счет движения поршня / вверх) и одновременно вытесняется в холодильник 3 и далее через регенератор 4 в камеру нагрева. Регенерировать — значит восстанавливать. В регенераторе газ воспринимает тепло, которое регенератор принял от порции газа, до этого прошедшей через него в обратном направлении. После этого газ попадает в головку машины (камеру нагрева), постоянно обогреваемую внешним источником тепла. Здесь газ быстро нагревается до температуры 600 — 800° С и начинает расширяться. Расширяющийся газ пойдет через регенератор и холодильник, в котором его температура еще понизится, в камеру сжатия, где он совершит механическую работу.
Поршень-вытеснитель, двигаясь вверх, вытолкнет весь газ из камеры нагрева в камеру сжатия. После этого цикл повторяется. Итак, машина перекачивает
тепло из камеры нагрева с высокой температурой в камеру сжатия с температурой окружающего пространства. Энергия, приобретенная газом в камере нагрева, превращается в механическую работу, снимаемую с вала двигателя.
К достоинствам «стирлинга», помимо высоких КПД и стерильности, необходимо добавить еще одно — способность работать на любом виде топлива или тепловой энергии, а также бесшумность и плавность работы. Этими качествами существующие «стирлинги» не в последнюю очередь обязаны приводу.
Первые выпущенные на рынок «стирлинги» имели простой кривошипный привод с двухколенным валом со сдвинутыми примерно на 70° шейками. Это обеспечивало неплохой рабочий процесс, но машины вибрировали — уравновесить такой привод полностью невозможно. В следующих модификациях появился параллело-граммный привод. Вибрация практически исчезла (редкая удача!), но рабочий процесс слегка ухудшился. Из двух зол выбирают меньшее: нет вибрации — выше надежность.
Ухудшение процесса объясняется тем, что реальный цикл существенно отличается от теоретического. На рис. 13 (в координатах Т — S) внутри идеального параллелограмма, характеризующего цикл Стирлинга, показан овал — он-то и отображает реальные процессы. На рисунке (схема IV) представлен тот же цикл в более привычных двигателистам координатах Р — V. Задача
привода — максимально приблизить овал к идеальным очертаниям, не ухудшая механических качеств двигателя.
Параллелограммный привод, примененный голландскими инженерами для усовершенствованной модели, соответствовал этому условию лишь частично. Гораздо лучшее решение (рис. 15) предложили узбекские ученые и инженеры Т. Я. Умаров, В. С. Трухов, Ю. Е. Ключевский, Н. В. Борисов, Л. Д. Меркушев — сотрудники отдела гелиофизики Физико-технического института АН Узбекской ССР.
В старом приводе (рис. 15, а) траектория точек кривошипа, определяющих движение поршней, — окружность. В новом приводе (рис. 15, б) для поршня-вытеснителя — окружность, для рабочего — эллипс. Это позволяет, сохранив все преимущества параллелограммно-го привода, добиться лучшего согласования движения поршней и приблизить реальный цикл к идеальному. Решение защищено авторским свидетельством № 273583.
Главный недостаток «Стирлингов» — громоздкость. На 1 л. с. мощности в построенных конструкциях приходится 4 — 5 кг против 0,5 — 1,5 кг в обычных двигателях. Сбавить вес могут помочь несколько изобретений Т. Я. Умарова, В. С. Трухова и Ю. Е. Ключевского. В двигателе по а. с. № 261028 поршень-вытеснитель на отдельных этапах своего движения выполняет функции поршня рабочего, т. е. используется более эффективно. Взгляните на рис. 15, в. Когда оба поршня движутся вверх, в сжатии участвует и тот и другой. Достигнуто это благодаря тому, что рабочий поршень размещен внутри поршня-вытеснителя. То же самое происходит в момент расширения — рабочего хода. В итоге более равномерно нагружен привод, увеличивается доля рабочего хода в общем цикле, сокращены габариты и, следовательно, вес машины.
Еще меньшие размеры имеет двигатель по а. с. № 385065 тех же авторов (рис. 15, г). Помимо размещения рабочего поршня внутри поршня-вытеснителя, последний выполнен с замкнутой внутренней полостью, в которой размещен привод, состоящий из коленчатого вала и пары конических шестерен. -Интерес ташкентских ученых к двигателям внешнего сгорания — не просто увлечение модной темой. Они необходимы им как один из элементов простых, надежных и эффективных гелиосистем. Собранные в пучок солнечные лучи приведут в движение «стирлинг» любой мыслимой конструкции, и эффективность такой системы существенно превысит эффективность солнечных батарей- или тепло-аккумуляторов.
Двигатели с циклами внешнего сгорания таят в себе удивительные возможности. И можно смело сказать, что внимание изобретательских и инженерных кругов к ним явно недостаточно. Пример тому авторское свидетельство № 376590 инженера В. И. Андреева и доктора технических наук А. П. Меркулова. В их двигателе (рис. 16) применен бесшатунный механизм 6 С. С. Баландина. «Стирлинг» с механизмом С. С. Баландина стал гораздо компактнее. Но суть изобретения не в этом: камеры нагрева 7 новбго двигателя связаны тепловыми трубками 5 — сверхпроводниками тепла. Испарение и конденсация помещенных в них веществ обеспечивают практически мгновенную передачу огромного применительно к размерам потока тепла от одного конца трубки к другому.
Трубки позволили изобретателям найти правильное решение одной из проблем двигателей внешнего сгорания — неравномерного отбора тепла. В тепловых циклах обычных ДВС подвод тепла проводится в строго определенное время. А в двигателях внешнего сгорания нагрев головки идет постоянно. В результате в моменты, когда отбора тепла нет, головки перегреваются. Приходится снижать температуру нагрева, а это прямо сказывается на КПД: чем ниже температура, тем он ниже. Обидно, но ничего не поделаешь: применение термостойких материалов снижает коэффициент теплопередачи, применение теплопроводных — требует снизить допустимую температуру нагрева головки.
Двигатель Андреева и Меркулова двухстороннего действия. Когда рабочий ход с одной стороны поршня заканчивается, тепловые трубки «перекачивают» избыток тепла в противоположную камеру нагрева. Тем самым температура зоны нагрева выравнивается и ее можно существенно повысить. Двухсторонним действием новый «стерлинг» обязан механизму С. Баландина. Из всех известных только механизм С. Баландина позволяет осуществить двухстороннее действие с максимальной выгодой при минимальном увеличении габаритов и максимально возможном механическом КПД.
В двигателе Андреева — Меркулова поршни-вытеснители 2 и основные рабочие поршни 1 установлены в отдельных цилиндрах, а с каждой стороны поршня расположена самостоятельная камера. Камеры попарно соединены между собой трубопроводами, на которых укреплены ребра холодильников. В каждой паре камер осуществляется цикл одноцилиндрового «стирлинга».
На схеме, иллюстрирующей принцип действия одноцилиндрового «Стирлинга» (см. рис. 14), хорошо видна асинхронность движения поршней, обеспечиваемая па-раллелограммным механизмом. Тот же эффект достигается и в бесшатунном механизме С. Баландина и в любом другом многошатунном механизме, если шейки коленчатого вала сместить на некоторый угол.
Коэффициент полезного действия уже построенных двигателей внешнего сгорания достигает 40%. По расчетам В. Андреева и А. Меркулова повысить его минимум на 15% можно, только применив тепловые трубки. Не меньше даст механизм С. Баландина. Реальный КПД машины приблизится к теоретическому — 70%? Это почти вдвое выше, чем у лучших ДВС нашего времени. Прибавьте сюда «стерильность» двигателя Стирлинга.
За рубежом испытывали двигатель внешнего сгорания для легкового автомобиля. Оказалось, что концентрация СО в выхлопных газах понизилась в 17 — 25 раз, окислов азота — почти в 200 (!), углеводородов — в 100 раз.
«Стирлинг», спроектированный В. Андреевым и А. Меркуловым, при мощности 50 л. с. весит 70 кг, или 1,4 кг/л. с. — на уровне лучших образцов карбюраторных автомобильных двигателей. И это не преувеличение. В результате использования механизма С. С. Баландина сократился габарит, а от -давления в картере авторы избавились установкой на штоке перекатывающейся резиновой мембраны, которая способна выдерживать давления до 60 кг/см2 (обычно в запоршневом пространстве этих двигателей около 40 кг/см2). Тепловые трубки увеличили мощность при тех же габаритах. Вскоре после получения авторского свидетельства изобретатели обнаружили выданный чуть позднее фирме «Дженерал моторе» патент США, где оговорено применение тепловых трубок для подвода тепла внутрь двигателя внешнего сгорания. Смысл один, суть несколько разная.
Двигатели внешнего сгорания известны более 150 лет. Коэффициент полезного действия первого из них был равен 0,14%! Можно сказать, что родились они раньше времени. Существенные недостатки долгое время держали их на «задворках». Всплески технической мысли, подобные идее В. Андреева и А. Меркулова, открывают перед ними зеленую улицу.
Существует и другой интереснейший путь приближения эффективности «Стирлингов» к теоретической, также найденный советскими учеными — сотрудниками Института ядерной энергетики АН БССР. В ряде авторских свидетельств № 166202, 213039, 213042, 201434. авторами которых являются И. М. Ковтун, Б. С. Онкин, А. Н. Наумов, С. Л. Косматов, излагаются способы, позволяющие обойти вековечный запрет термодинамики и построить тепловые машины с эффективностью выше, чем у цикла Карно. Это утверждение, опровергающее азбучные истины, известные всем теплотехникам, звучит на первый взгляд парадоксально. И вместе с тем такие машины возможны. Во всех без исключения фундаментальных трудах, посвященных тепловым машинам, предполагается, что свойства рабочих тел — газов во время работы не меняются. Суть пути, предложенного белорусскими учеными, — изменение этих свойств. Последнее возможно, если во время цикла в рабочих газах или их смесях происходят обратимые химические реакции. Так, например, термический КПД турбины может быть увеличен втрое, если при нагреве рабочее тело будет диссоциировать, а при бхлаждении рекомбинировать. Такими телами могут быть газообразная сера, йод, окислы азота, кобальт, треххлористый алюминий.
В частности, треххлористый алюминий уже сейчас рассматривается как перспективное рабочее тело для «гелиостирлингов», работать которым предстоит в космосе. Главная проблема при этом — отвод тепла от холодильника. Иного пути, чем излучение тепла в пространство, там нет. Чтобы этот процесс был эффективным, температура холодильника-радиатора должна быть достаточно высокой, не менее 300° С. Верхний же предел температуры такой же, как на Земле: от 600 до 800° С. Его ограничивает теплостойкость существующих материалов. В этих условиях эффективность обычного «Стирлинга» существенно снижается, а применение диссоциирующего газа позволит не только в 2 — 3 раза увеличить мощность, но и примерно вдвое повысить КПД.
Несомненно, что от таких преимуществ грех отказываться и на Земле. Поэтому тем, чья деятельность связана с тепловыми машинами, можно порекомендовать внимательнейшим образом изучить работы белорусских ученых. В них таятся и возможность создания крупных
тепловых машин с КПД, близким к 100%, и база для постройки автомобильных двигателей внешнего сгорания невиданной экономичности.
Первые положительные результаты уже имеются. Голландские инженеры заставили рабочее тело холодильной машины, работающей по циклу Стирлинга, совершать фазовые превращения и вдвое увеличили ее холодопроизводительность. Теперь дело за двигатели-стами!
Паровые двигатели. Повествуя о двигателях внешнего сгорания, нельзя не упомянуть о паровых машинах. Этот вид привода, еще 100 лет назад бывший самым распространенным, сегодня расценивается как экзотический. А объясняется это лишь тем, что ДВС практически вытеснили паровые машины с автомобилей, хотя мелкосерийное производство паромобилей существовало вплоть до… 1927 г.
Энтузиасты пара приводят много доводов в пользу возрождения двигателя наших дедов. И в первую очередь соображения о высокой «стерильности» двигателя. В этом отношении паровая машина имеет те же преимущества, что и двигатель Стирлинга: в продуктах сгорания теоретически присутствуют лишь двуокись углерода и водяной пар, а количество окиси азота может быть даже еще меньшим, так как требуемая температура гораздо ниже. Кроме того, в результате более полного сгорания общее количество «выхлопа» по сравнению с ДВС ниже примерно на 1%.
Отнюдь не низок и КПД современных паровых машин. Он может быть доведен до 28% и, таким образом, быть соизмеримым с КПД карбюраторных ДВС. При этом следует отметить, что, например, общая эффективность электромобилей (с учетом процесса получения электроэнергии) не превышает 15%, т. е. в глобальном масштабе парк «стирлингов» и паромобилей загрязнял бы атмосферу практически вдвое меньше, чем аналогичный парк электроэкипажей. А если учесть и исключительные эксплуатационные качества паровых машин, то возобновление интереса к ним уже не кажется сколь-либо необоснованным. О возобновлении интереса свидетельствуют не только журнальные статьи и «свежие» патенты, но и торговля патентами на паровые машины.
Принципиальная схема одноконтурного варианта автомобильного парового двигателя приведена на рис. 17. Источник тепла / доводит до кипения рабочую жидкость в котле 2. Именно «рабочую жидкость», так как ею может быть не только вода, но и другие агенты с приемлемыми температурами кипения (конденсации) и теплотехническими.параметрами. Одним из перспективных агентов является, например, фреон-113, температура кипения которого (48° С) вдвое ниже, че*1 у воды.
Через распределительный механизм 3 пар поступает в собственно паровой двигатель 4. Отработанный пар конденсируется потоком воздуха от вентилятора 5 в конденсаторе 6, предварительно отдав часть тепла жидкости в рекуперативном теплообменнике 7. В теплообменник и далее в котел жидкость подается насосом 8. Такие элементы схемы, как двигатель 4, конденсатор € (радиатор) и насос 8, входят в состав любого автомобиля. Добавляются только котел 2 с нагревателем 1 и теплообменник 7.
В качестве двигателя 4 могут быть использованы практически любые как поршневые, так и ротационные машины или даже турбины. Поэтому к паровому приводу применимы почти все технические решения, описанные в настоящей брошюре.
Преимущества описанных механизмов в сочетании с особенностями паровых машин позволят создать высокоэффективные приводы транспортных средств. Ведь азбучные достоинства современных автомобилей — бесшумность, приемистость, плавность хода — относительны. Истинному смыслу этих слов в полной мере соответствуют как раз паромобили. В них нет резкой смены давления при выхлопе, а следовательно, нет главного источника шума, а заодно и системы глушения звука выхлопа. Мало кто мог в последнее время видеть паромобиль. А вот паровозы помнят, наверное, все. Вспомним, что даже с тяжелым составом трогались с места они абсолютно бесшумно и исключительно плавно.
Плавность хода и необыкновенная приемистость паромобилей объясняются тем, что характеристика паровой машины качественно отличается от характеристики ДВС. Даже при минимальном числе оборотов в минуту ее крутящий момент не менее чем в 3 — 5 раз выше крутящего момента ДВС с сопоставимой мощностью при оптимальном числе оборотов. Высокий крутящий момент обеспечивает великолепную динамику разгона паромобиля. Если карбюраторные ДВС мощностью 50 л. с. обеспечивают разгон автомобиля до скорости 100 км/ч приблизительно за 20 с, то паровой машине для этого нужно вдвое меньше времени.
Немаловажно и то, что никакого переключения передач при разгоне не требуется, высокий крутящий момент у парового двигателя сохраняется во всем диапазоне числа оборотов — от нуля до максимальных. Коробки передач тут просто не нужны. Вспомните: у тех же паровозов их никогда не было. Достоинством парового двигателя является и относительно низкое число оборотов, что, в свою очередь, обусловливает повышенную долговечность. Даже при передаточном отношении от колес к двигателю, равном единице, обороты не превысят 2000 — 3000 в минуту при скорости экипажа до 200 км/ч (!), а обычный интервал оборотов ДВС — 3000 — 6000 об/мин.
Но несмотря на низкое число оборотов, удельные мощностные показатели парового двигателя превосходят аналогичные показатели ДВС. Например, получить у парового двигателя удельную мощность в 400 — 600 л. с./л (при 2500 — 3000 об/мин) совсем не трудно. Удел обычных ДВС всего 50 — 100 л. с./л и только отдельные двигатели с механизмом С. Баландина имеют похожие показатели.
Ну и, наконец, надежность паровых машин занимает отнюдь не последнее место в ряду их достоинств. Цще и сейчас можно встретить на запасных путях работающие паровозы постройки начала века. И их паровые двигатели в полной исправности. Причины тому — Низкое число оборотов, постоянство температурного режима (температуры пара), низкий уровень максимальных температур — в 5 — 6 раз меньше, чем в ДВС, полное отсутствие таких неприятных процессов, как нагарооб-разование и закоксование, и абсолютная чистота рабочего агента, циркулирующего в замкнутом контуре (в ДВС полную очистку воздуха осуществить не удается).
Естественно, возникает вопрос, какие же причины мешают паровой машине вновь занять достойное место в ряду современных двигателей?
В первую очередь это малая экономичность и, как следствие, повышенный в 1,5 — 3 раза расход топлива. Коэффициент полезного действия поршневых паровых машин только может быть доведен до 28% , а у построенных образцов он существенно ниже. Ведь КПД паровозов, на которых паровая машина существовала дольше всего, уже етал синонимом низкой эффективности: он едва достигал 10% у лучших моделей с частичной обратной конденсацией пара. Правда, цикл паровых машин был разомкнут. Применение замкнутых циклов с эффективными регенеративными теплообменниками позволит существенно перешагнуть 10-процентный рубеж. А в одном из сообщений, посвященном «новому» паровому двигателю, указывалось, что эффективность генератора пара (котла) равна 90%. Примерно той же величиной характеризуется эффективность процесса сгорания ДВС. Но и даже при более высоком расходе топлива эксплуатационные расходы на паромобиль могут быть близки к его бензиновому конкуренту, так как сжигать можно самое дешевое топливо.
Вторая причина — это высокая стоимость силовой установки. Третьей причиной считается большой вес па-
1 У паровых турбин с замкнутым контуром КПД достигает 29%.
ровой машины. Однако уже из вышеизложенного следует, что общий вес сравниваемых экипажей будет практически одинаков. Таким образом, в настоящее время нет никаких серьезных причин, мешающих паровой машине вновь занять достойное место в ряду необычных двигателей.
Роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания
В этом разделе речь идет о двигателях, которым авторы многочисленных публикаций порою сулят блестящее будущее. И, конечно, на первом месте стоит двигатель Ванкеля.
Но так ли уж радужны его перспективы? Экономисты всех стран едины во мнении, что только не менее чем 25% преимущества по основным показателям обеспечивают «новой технике» право на безоговорочную замену «старой».
Прошло более 15 лет с момента появления первого промышленного образца двигателя Ванкеля. Срок значительный. И оказывается, что преимущества «ванкеля» в весе составляют всего 12 — 15%; преимуществ по стоимости и долговечности нет, и только объем, занимаемый двигателем под капотом автомобиля, уменьшен на 30%. При этом размеры автомобилей практически не сокращаются.
Реальность опровергает и все еще бытущие утверждения о «малодетальности» этого двигателя. Один его ротор имеет 42 — 58 уплотнительных элементов, в то время как у сопоставимого ДВС их около 25, включая клапаны.
Еще хуже обстоят дела с многороторными двигателями. Для них нужны сложные картеры, дорогостоящая система охлаждения, многодетальный привод. Уже только двухроторный «ванкель» содержит шесть объемных отливок сложной конфигурации, а равнозначный поршневой двигатель — всего 2 — 3 гораздо более простых и технологичных.
Сложная технология изготовления эпитрохоиды — внутреннего профиля каждого картера, покрытие статоров и многочисленных уплотнительных элементов дорогостоящими материалами, усложненная сборка сводят на нет все потенциальные преимущества «ванкелей».
И хотя уже на автосалонах 1973 г. был представлен четырехроторный двигатель мощностью 280 л. с. (объем 6,8 л; 6300 об/мин), областью применения «ванкелей» останутся одно-двухроторные конструкции. Четырехроторный образец построила фирма «Дженерал моторе» (США) для спортивной модели «Шевроле-Корветт», выпуск которой небольшими сериями планируется начать с 1976 г. В запасе у. фирмы есть и двухроторный образец (4,4 л; 180 л. с. при 6000 об/мин). Однако устанавливать эти двигатели будут только по просьбе покупателя. В 1974 г. начат мелкосерийный выпуск французского варианта двухроторного двигателя (1,2 л; 107 л. с.) для спортивной модели «Ситроен-Биротор».
Следует отметить, что эти практически единственные в мире образцы выпущены фирмами, вложившими значительные средства в приобретение лицензий и отработку конструкции и технологии производства. Затраты, естественно, требуют отдачи, но выпуск моделей скорее всего преследует престижные цели. По мнению экспертов, любые роторные двигатели могут стать конкурентоспособными лишь при условии значительного снижения их стоимости и расхода топлива (!). А тут у «ванкеля» дела обстоят как раз неважно.
Но даже при выполнении этих требований для массового выпуска роторных дв»игателей, например, американской промышленности потребуется не менее 12 лет. Прогнозные данные о перспективах других типов двигателей говорят о том, что этот переход осуществляться не будет. Видимо, по этим причинам такие автогиганты, как фирмы «Форд» и «Крайслер», затратив немалые средства на разработку «ванкелей», полностью свернули эту тематику.
В последние годы в печати появилось много интригующих сообщений о роторном двигателе, разрабатываемом в Австралии изобретателем Ральфом Сарич. Журналисты и, надо полагать, не без помощи автора ухитрились так затуманить сообщения, сравнивая двигатель»и с турбинами, и с «ванкелем», и с другими двигателями, что просто необходимо остановиться на его конструкции.
В основу двигателя положен принцип работы коловратного насоса, пластины которого разграничивают камеры переменного объема. Построенные образцы двигателя имеют семь рабочих камер (рис. 18, а), причем в каждой установлены свечи зажигания и впускной и выпускной клапаны (рис. 18, б). Ротор выполнен семигранным и совершает эксцентричные колебания под воздействием центрального кривошипного вала. Лопатки двигателя П-образные (рис. 18, в). В радиальном направлении они колеблются в пазах корпуса, а ротор относительно лопаток одновременно перемещается по касательной к окружности. Для обеспечения перемещения лопаток и плотного контакта нижней грани лопатки с ротором на их планках установлены ролики, помещенные в специальный паз корпуса.
Средние скорости взаимного перемещения деталей относительно невелики и теоретически обороты двигателя могут достигать 10 тыс. в минуту. Если сравнить этот двигатель с «ванкелем», то максимальный путь, проходимый за один оборот уплотнительным элементом, соответственно составит 685 и 165 мм. Система уплотнений содержит около 40 деталей, что сопоставимо с «ванкелем».
Построенные образцы при 4000 об/мин и весе 64 кг развивают 130 — 140 л. с. Рабочий объем двигателя
3,5 л, т. е. литровая мощность — на уровне обычных двигателей и составляет около 40 л. с./л. При форсировке этот показатель может быть увеличен примерно вдвое.
Рис. 18. Схема двигателя Р. Сарича:
а — поперечный резрез; б — такт сжатия в одной из камер; в — лопатка двигателя
К недостаткам двигателя относится очень высокая теплонапряженность, требующая применения гораздо более мощных водяной и масляных систем. При испытаниях выявилось, что наиболее нагруженный и слабый узел — ролики пластин. Поэтому в ближайшем будущем характеристики двигателя вряд ли могут быть существенно улучшены.
В целом схему двигателя признать оригинальной нельзя, так как запатентовано великое множество похожих на нее, отличающихся лишь второстепенными деталями. Поэтому главная заслуга Р. Сарича состоит в том, что он взял на себя труд ее доводки и добился определенных результатов. Какой-либо революции его двигатель не совершит, и, пожалуй, наиболее важно в работе Р. Сарича лишь то, что он привлек внимание инженерной общественности к схемам, построенным на принципе действия коловратных машин.
Есть энтузиасты этой схемы и в нашей стране. Так, житель поселка Сары-Озек Талды-Курганской области Г. И. Дьяков даже построил макетный образец такого двигателя с вращающимся ротором, т. е. по схеме, где условия работы пластин хуже. Испытания двигателя пока не проводились.
Сфероидальные двигатели. В 1971 г. в Журнале «Изобретатель и рационализатор» появилась статья о сфероидальном двигателе воронежского изобретателя
Рис. 19. Схема трансформации шарнира Гука в сфе-роидальный двигатель:
Г. А. Соколова. В основу двигателя положена способность шарнирного соединения Гука трансформироваться в механизм, имеющий четыре полости, объем которых при вращении изменяется от минимума до максимума. В одной или двух полостях можно организовать цикл ДВС. Пример трансформации показан на рис. 19. Если крестовину 1 шарнира преобразовать в круглую диафрагму 2 с шаровой наружной поверхностью, а вилки 3 шарнира заменить плоскими сегментами 4 и поместить эти три элемента в сферическую оболочку 5, то получится механизм, способный выполнять функции двигателя. Для этого в соответствующих местах сферической оболочки необходимо выполнить лишь впускные и выпускные окна и… СШДД готов.
После статьи об этом необычном двигателе пришло более 300 писем. «За» и «против» высказывались профессора, студенты, инженеры, директора предприятий, пенсионеры, механики и др. Десять заводов сообщили, что могли бы выпускать двигатель. Много писем прислали клубы спортсменов-водомоторников. Были предложения об использовании СШДД в качестве гидромотора или насоса для тепловозов, лодочного мотора, пневмодвигателя для ручного инструмента, компрессора, силовой установки экспериментального стенда. Поэтому редакция журнала разослала около 40 приглашений институтам, КБ, заводам и редакциям журналов с предложением собраться за «круглым столом».
На встрече ответственный секретарь редакции привлек внимание собравшихся к двум парадоксам: тому, что ВНИИГПЭ, противопоставив лишь патенты, выданные в прошлом веке, отклонил заявку на изобретение главным образом из-за «отсутствия полезности», и тому, что инженерная общественность не знает о существовании таких двигателей.
До встречи у многих вызывала сомнение работоспособность вилок шарнирного соединения, возможность их смазки, высокая габаритная мощность (за-за невыгодной щелевой формы камеры сгорания и плохого, наполнения, обусловленного контактом свежей смеси с раскаленной диафрагмой) и герметичность камер сгорания.
1 Изобретатель В. А. Когут предложил называть двигатели этого типа сфероидально-шарнирно-диафрагменными двигателями (СШДД).
Демонстрация действующего макета двигателя со сферой диаметром 150 мм, который при давлении подаваемого в него сжатого воздуха 14 кг/см2 развивал 4500 об/мин, убедительно свидетельствовала о возможности создания работоспособной конструкции такого типа. Диаметр пальца шарнирного соединения двигателя может достигать 60 мм. При таких размерах удельные давления на контактных поверхностях нетрудно снизить до любого желаемого предела. Работоспособность уплотнения диафрагмы макетного образца сомнений у большинства собравшихся не вызвала.
Был также представлен еще один двигатель с диаметром сферы 102,8 мм. Его построил изобретатель А. Г. Заболоцкий, ничего не знавший о работе Г. А. Соколова. В режиме пневмодвигателя его конструкция проработала около 40 ч, развивая до 7000 об/мин. Ни повышенных вибраций, ни износа за это время не обнаружено. А зазоры между сферой и диафрагмой в этой модели были даже слишком малы, так как при «горячих» испытаниях двигатель заклинивало.
В процессе дискуссии о надежности уплотнения СШДД выяснилось, что, например, в двигателях Ван-келя скорости скольжения уплотнительных пластин по сравнению с кольцами обычных поршневых двигателей гораздо выше, а вместе с тем эти двигатели достаточно успешно работают. В СШДД скорости скольжения могут быть даже ниже. Так что для современной промышленности, способной создавать двигатели любой конструкции, проблема надежности уплотнения скорее всего не представляет собой сложности. Надежность уплотнения в значительной степени будет зависеть от точности обработки внутренней поверхности сферической оболочки. Опыт А. Г. Заболоцкого, построившего двигатель в мастерской Верхнедонского плодосовхоза, имеющей только токарный станок, говорит о том, что необходимую точность обработки сферы можно получить даже в полукустарных условиях. Простоту обработки сферы подтвердило и изготовление на Средневолжском станкозаводе другого сфероидального двигателя. Там рабочие применили внутришлифовальный станок с поворотным столом.
Угол между осями шарниров в сфероидальных двигателях достигает 35 — 45°. При этом неравенство угловых скоростей должно было бы привести к появлению больших знакопеременных инерционных моментов и, как следствие, к огромной вибрации. Обкатка опытных образцов на сжатом воздухе опасных вибраций не выявила. Нагрузки выдержали даже винты М3, которыми были стянуты полусферы в двигателе Г. А. Соколова. Не считает опасными большие углы и проживающий в Хёрсоне В. И. Кузьмин, профессиональная деятельность которого уже 15 лет связана с шарнирами Гука. «Конструкцию двигателя Соколова одобряю», — телеграфировал он «круглому столу».
Отсутствие вибраций в СШДД с большим углом между осями (при углах более 10° шарниры Гука обычно стараются не применять) можно объяснить демпфирующим действием рабочей среды. А поскольку нагрузка приложена только с одной стороны шарнира, неравномерность вращения свободного от нагрузки вала не приводит к появлению значительных инерционных моментов.
Собравшиеся за «круглым столом» пришли к выводу, что достоинства и недостатки СШДД может выявить только экспериментальная проверка. Та же мысль содержится в письме профессора кафедры ДВС МВТУ им. Баумана А. С. Орлина. Он пожелал автору «быстрейшего воплощения его замыслов в металле и испытаний», так как только испытания «позволят разрешить все спорные вопросы». Испытания, а тем более постройка опытных образцов двигателей далеко не простое дело: только доводка обычного двигателя даже в заводских условиях, длится 4 — 5 лет.
На «круглом столе» была представлена подборка патентов по сфероидальным двигателям. Хотя научно-техническая литература не содержит сведений о них, патентные архивы говорят о том, что Г. А. Соколов и А. Г. Зоболоцкий не первыми подметили замечательную способность шарнира Гука трансформироваться в двигатель или насос. Первый похожий английский патент относится к 1879 г., последние — уже к нашему времени. Не обойдена эта схема вниманием и в классификационной таблице всех мыслимых схем роторнопоршневых двигателей, которая приводится в книге Ванкеля о роторных двигателях.
Хаким образом, сфероидальным двигателям, выполненным на основе шарнира Гука, просто не повезло.
Не нашлось в истории моторостроения человека, который взял бы на себя труд их доводки.
В настоящее время к этой работе обстоятельно готовится Г. Соколов (Воронежский политехнический институт) и ряд других энтузиастов. Соколовым уточнены фазы газораспределения, отлиты из специального антифрикционного сплава (сплава Баклана) полусферы, проведены многочисленные расчеты, так и не выявившие недопустимых нагрузок.
Вторым центром постройки СШДД стал Херсон «Теоретик карданов», как величали его на встрече за «круглым столом», Виктор Иванович Кузьмин настолько заинтересовался этой необычной схемой, что взялся за постройку. К работе он привлек группу рабочих, студентов, аспирантов. Двигатель изготовлен в металле н теперь дело за.испытаниями.
В 1974 г. стало известно об еще одном сфероидальном двигателе. Проживающий в Целинограде молодой
Рис. 20. Двигатель В. А. Когута. Рабочий объем 1600 см®; диаметр сферы 210 мм; число оборотов 2500 об/мин; мощность 65 л. с.; вес 45 — 65 кг; наклон осей 30е:
конструктор по сельскохозяйственным машинам Валерий Альвианович Когут давно обдумцрал идею подобного двигателя и, узнав о работе Соколова, построил действующую модель (рис. 20). Двигатель был выполнен без системы охлаждения и при доводке работал по несколько минут до момента перегрева в общей.сложности более 2 ч. Следует отметить, что такая продолжительность работы — своеобразный рекорд. Сфероидальные двигатели других авторов работали менее продолжительно.
Двигатель состоит из диафрагмы 1 и двух сегментов 2, 3, шарнирно соединенных с диафрагмой. Валы сегментов вращаются в подшипниковых узлах. Уплотнение сегментов и диафрагмы осуществляется кольцами 4, 5, уплотнение между сегментами и диафрагмой — подпружиненными пластинами 6. В теле диафрагмы размещены- четыре пальца 7, к которым с помощью дистанционных втулок 8 привинчены сегменты 2, 3 (см. сечение 1-1).
Цикл двигателя двухтактный. В левой половине сферы (со стороны маховика 9) осуществляется -предварительное сжатие смеси, поступающей из автомобильного карбюратора. По перепускному трубопроводу 10 смесь направляется в правую половину сферы. В изображенном на рисунке положении в верхней части происходит продувка, в нижней начинается рабочий ход.
Смазка и охлаждение правого сегмента 3 и диафрагмы / должны осуществляться маслом, подаваемым через правый подшипниковый узел. Кроме этого, с торцевой поверхностью правого сегмента контактируют несколько подпружиненных теплоотводящих стержней 11, по которым тепловой поток «стекает» к оребренному корпусу подшипникового узла. С левой стороны диафрагма охлаждается свежей рабочей смесью.
Испытания двигателя В. Когута, во время которых многие его узлы модернизировались, доказывают принципиальную работоспособность этой схемы. Конструктивно и технологически СШДД существенно проще двигателя Ванкеля. Реальные преимущества станут ясны в ближайшем будущем после испытаний двигателей Соколова, Кузьмина, Когута.
1 Расположение продувочного и выхлопного окон на рис. 20 показано условно.
За «круглым столом» журнала «Изобретатель и рационализатор» куйбышевский изобретатель В. И. Андреев сообщил о сфероидальном двигателе *, в разработке рабрчих чертежей двух вариантов которого, а также в расчетах и изготовлении литых деталей принимали участие сотрудники ВАЗа. Особенность двигателя (рис. 21) в том, что он состоит из двух роторов, наружного / и внутреннего 3, вращающихся в одном направлении. Оси роторов наклонены, их сопряжение осуществляется по сфере. В центре сферы разместилась диафрагма — поршень 2, разделяющая рабочий объем на четыре самостоятельных камеры сгорания.
Прокрутите мысленно роторы хотя бы на один оборот, и объем около верхней свечи плдвно увеличится до максимума, что может соответствовать рабочему ходу или перепуску (цикл двигателя двухтактный), а затем снова сведется к минимуму, т. е. произойдет выхлоп или сжатие. Предварительное сжатие воздуха осуществляется центробежным нагнетателем 4.
Из нагнетателя воздух следует в карбюратор и далее через полый вал 6 в камеру сгорания. Выхлоп происходит через окна 7 во внешнем роторе, а энергия выхлопных газов реализуется на турбине 5. Наружный ротор вращается в двухрожковой улитке 8. Поэтому лопатки попеременно выполняют функции нагнетателя и турбины. Выхлоп происходит в один рожок (на рисунке не показано), другой используется для нагнетателя. Из-за этого холостые обороты двигателя сравнительно высоки — не менее 1500 об/мин.
При двухтактном цикле работы в диаметрально противоположных камерах одновременно происходят одинаковые процессы. На рис. 21 изображен момент, когда в / и /// камерах начинается рабочий ход, а во // и IV камерах идет продувка (сплошные линии стрелок — рабочая смесь, пунктирные — продукты сгорания).
Если смотреть на двигатель справа, то при вращении ротора против часовой стрелки в / и /// камерах произойдет расширение (рабочий ход) 110° по углу поворота, затем откроются выхлопные окна и еще через 8° — впускные. После поворота на 180° объем / и III камер будет равен объему при начальном положении камер II и IV, что соответствует середине продувки. При угле поворота 240° закроются выхлопные окна, а еще через 8° — впускные. С этого момента начнется такт сжатия (цикл несимметричный). При рабочем такте ребра внешнего ротора омываются чистым воздухом (стрелки из точек), охлаждающим ротор, а затем этот воздух используется для наддува. При выхлопе ребра работают как лопатки турбины.
Расчетная мощность двигателя — 45 л. с. При первом знакомстве с ним поражают непропорционально большие размеры карбюратора. Но оказывается, что карбюратор даже меньше обычных мотоциклетных, а невелик сам двигатель. Еще больше удивляешься, когда узнаешь, что рабочие чертежи всех без исключения деталей уместились в тонюсенькой папке. Она убедительно говорит о простоте конструкции, минимальном количестве деталей. А после ознакомления со сравнительными характеристиками, подтвержденными многочис-
ленными расчетами — не поверить в будущее этой конструкции просто невозможно. Судите сами.
Оба ротора вращаются в одну сторону. Тем самым резко снижаются скорости взаимного перемещения деталей, и обычные кольца прекрасно выполнят свои функции.
Именно из-за высоких скоростей уплотнений Ванкелю пришлось понизить число оборотов двигателей с 10 — 12 тыс. до обычных 6 тыс. об/мин. Авторам сфероидального двигателя даже не потребовалось гнаться за высокими оборотами. Уже и при 4 — 5 тыс. об/мин их двигатель превосходит ванкелей. Достаточно сказать, что у этого двигателя более высокая литровая мощность — 97 л. с./л при 4000 об/мин, в 2 — 3 раза более высокий крутящий момент (25 кгм!), а удельный вес — 0,5 кг/л. с. соперничает с авиационными двигателями. И все это относится к опытному образцу! Благодаря тому что роторы симметричны относительно осей вращения, двигатель идеально уравновешен. Тому же способствует и протекание в диаметрально противоположных камерах одинаковых процессов. Расчетная неравномерность работы мотора равна 2° 16″, что гораздо ниже, чем у «ванкеля» или поршневого ДВС. Симметричность процессов, кроме того, обусловливает работу, диафрагмы как бы во взвешенном состоянии, резко снижая нагрузки на трущиеся пары.
Если сравнить нагрузку на пальцы диафрагмы с нагрузкой поршневого пальца и нагрузку» на подшипники внешнего ротора с нагрузкой на шатунные шейки обычного ДВС такой же мощности, то они окажутся в 2 раза меньше. Наполовину снижено в сфероидальном двигателе и усилие, приходящееся на подшипники внутреннего ротора (сравнение проведено с коренной шейкой двухцилиндрового поршневого ДВС).
Сокращение числа трущихся пар и малая величина нагрузок приводят к небывало высокому механическому КПД. По расчетам он может достигать 92%! Ни один двигатель, за исключением двигателей с механизмом С. Баландина, не имеет КПД, даже близкого к этой величине.
Двигатель В. И. Андреева интересен еще и тем, что лопатки на внешнем роторе выполняют функции компрессора наддува и вентилятора охлаждения, а также глушителя (изменение скорости и объема газов) и турбины. В обычных двигателях в глушителе бесполезно рассеивается от 5 до 15% мощности. Здесь минимум 5% турбина возвращает обратно. Идея использования выхлопных газов не нова. Но ее реализация сложна: добавляются турбина, компрессор, газопроводы (рис. 22). В двигателе В. И. Андреева и Л. Я. Ушеренко для этого не требуется ни одной лишней детали.
Действие турбины уже проверено при несколько необычных обстоятельствах. Для холодной обкатки с помощью электромотора двигатель был установлен на стенде в инструментальном цехе Средневолжского станкозавода, где производились изготовление его деталей и сборка. Вращение продолжалось 6 ч. Ни вибрации, ни нагрева двигателя, ни задиров трущихся элементов обкатка не выявила.
Однако при «горячих» испытаниях случился казус. Из нагнетательного патрубка турбины вырывался сноп пламени как из сопла реактивного самолета, а ожидаемой мощности двигатель не дал. Когда его разобрали, камеры сгорания оказались абсолютно чистыми. Причина — головки свечей расположены слишком близко к корпусу и искра проскакивала, но не там, где надо. Так что первые испытания косвенно подтвердили лишь работоспособность турбины. Реконструкцию системы зажигания и все хлопоты по доводке взял на себя механик В. А. Артемьев.
Разработка двигателя ближайших десятилетий — сложная и многогранная проблема. Осветить ее полностью в пределах небольшой брошюры невозможно. Потребовалось бы рассказать о попытках усовершенствования рабочего процесса обычных ДВС, о способах нейтрализации выхлопных газов, об обеспечении рав-нопрочности узлов двигателя, устранении необходимости в техническом обслуживании, приспособлении конструкции к диагностированию. Каждая из этих проблем заслуживает отдельного подробного рассказа.
Задача настоящей брошюры — помочь читателю ориентироваться в потоке информации по затронутому вопросу и привлечь его внимание к конструкциям изобретателей, которые обязательно займут свое место в семье наипервейших помощников человека — двигателей.
||||||||||||||||||||||||||||||||| Распознавание текста книги с изображений (OCR) — творческая студия БК-МТГК.
Топ 10 Лучших Двигателей В Истории
Какой двигатель самый лучший в мире?
Можно ли выбрать один самый лучший двигатель? Естественно, нет. Есть больше десятка производителей автомобилей, каждый из них работает над усовершенствованием и модернизацией своих ДВС. Сложно назвать даже примерное количество существующих агрегатов. Как же тогда найти лучший из них? Ответ простой — НИКАК. Идеального на планете не существует.
Да, идеала не существует, но у каждой марки есть свой любимчик, который принёс ей успех и узнаваемость. Именно о таких ДВС и пойдёт речь.
Какой мотор хороший и почему?
Высказывание «хороший мотор» не однозначное. Хороший в чём? Какие критерии оценки? Хорошим можно назвать мощный мотор, но он будет совершенно не долговечен. Мощный агрегат всегда работает на приделе и имеет небольшой ресурс. Железо быстро выходит из строя.
Неубиваемый мотор тоже можно считать хорошим. Он пройдёт не одну сотню тысяч километров и не потребует ремонта. Как же тогда выбрать лучший? Для этого нужно чётко обозначить критерии выбора. Например, мощность, надежность, долговечность, возможность тюнинга.
Рейтинг двигателей, которые изменили историю
Мы собрали ТОП 10 двигателей, которые вошли в историю. Выбор делался не по соответствию одному качеству, а по их совокупности. Нельзя назвать эти десять экземпляров самыми мощными или очень выносливыми. Но они точно оставили свой след в развитии машиностроения. Многие стали легендами и в модифицированном виде устанавливаются на авто и сейчас.
ДВС в рейтинге не конкуренты между собой, они расположены в произвольном порядке.
VW / AUDI / SKODA / SEAT – 1.8 T
Рядная двадцатиклапанная четверка с чугунным блоком и турбонадувом.
Самый ресурсный и известный у концерна VAG. Выпускался с 1994 по 2004 год. Не требователен к топливу — спокойно ездит на 95 бензине. Известен за выносливость и существующие доработки, а также за использование интеркуллера маленького размера. Самый мощный мотор 1.8 Т с завода выдаёт 240 л.с.
За всё время вышло более десятка вариаций. Основные отличия касаются эффективности турбины и расположения в авто — продольное или поперечное. В разных модификациях устанавливался на такие автомобили:
AUDI
A3/S3
A4
A6
TT
SEAT
Cordoba
Ibiza
Exeo
Leon
Toledo
SKODA
Octavia
VW
Автомобили с ними до сих пор популярны. Их постепенно вытесняют дизели 2.5 TDI.
BMW / MINI / RANGE ROVER – M57
Дизель шестицилиндровый 24-клапанный, блок из алюминия и чугуна, Vanos.
Самая популярная версия — M57D30. Выпускался в 1998-2012 годах. Мощность в слабой версии начинается от 200л.с., в других — почти достигает 300. Производителем заявлено 274 hp.
Уникальность М57 в его ресурсе. Есть экземпляры, которые преодолели отметку в 500т км. Кроме того, на удивление бодрый, что не характерно для дизеля. Причина кроется в турбокомпрессоре. В некоторых случаях их два. Это обеспечивает приемистость во всем рабочем диапазоне.
В разное время неубиваемый мотор n57 устанавливался на:
BMW
Land Rover
Range Rover
Кроме 3. 0 л, есть модификации слабее по характеристикам — 2.5. Продлить долговечность помогут своевременные ТО. А сделать мощнее — чип-тюнинг.
Не зря к БМВ и Рендж Ровер приписан MINI. Мало кто знает, но у большинства малолитражных Миников сердце от БМВ — B38. Он тоже достоин внимания.
Это современный движок с рабочим объёмом 1500 см кубических, 102-231 hp.
Имеет всего 3 цилиндра. Остальными его характеристиками никого не удивишь: системы Double-VANOS и Valvetronic, 12 клапанов, давление наддува 1,17 Бар.
Автомобили с B38:
BMW
116i/118i F20
216i/218i F22/F45
318i F30
418i F32
X1 F48
X2 F39
i8
MINI
Clubman
Cooper
Contryman
One
Легко поддаётся чип-тюнингу. Перепрошивка добавляет 30-40 сил, что много для такого малыша. Если говорить о БМВ i8, то в паре с электромотором максимальная мощность достигает 400 л.с.
MAZDA / FORD / VOLVO — LF 2.0 / Duraterc HE
Рядный четырехцилиндровый 16-клапанный двигатель
В семействе Мазда LF самый надежный двигатель. Выпускался с начала 2000-ых на протяжении десяти лет. Имеет чугунно-алюминиевый блок. Мощность по заводу — 140-155 л.с.
Несмотря на простоту, к нему нужно относиться «с трепетом». Не терпит несвоевременной замены масла и расходников. При нарушении этого правила, расход масла и капитальный ремонт гарантированы. Во всём остальном не требовательный. Выхаживают его модификации, которых не мало, по 350+ тысяч.
У каждой марки имеет свою маркировку, устанавливался на:
FORD
S-Max
C-Max Mk I
Mondeo III, IV
Focus Mk II
Galaxy Mk III
MAZDA
3
5
6
VOLVO
C30
S40
V50
V70
S80
Серия LF почти не поддается доработкам, изменение прошивки даёт прирост до 165 сил максимум.
TOYOTA / LEXUS – 1JZ / 2JZ
Бензиновая рядная шестерка с четырьмя клапанами на цилиндр.
Эти легенды от Тойоты получили мировую известность за уникальную возможность доработки и хороший ресурс. Из стоковых 207 сил можно сделать 1200 и более. О JZ-ах не говорят по отдельности, только в связке. Они отличаются литражом — 2.5 и 3.0 литра. Есть версии с двумя турбинами — 1JZ-GTE и 2JZ-GTE. Производились с 1991 по 2007.
Автомобили с джизетами:
Toyota
Crown
Altezza AS300
Mark II
Supra
Aristo
Brevis
Chaser
Cresta
Progres
Soarer
Lexus
IS300
GS300
SC 300
Производство JZ-ов прекращено, а спрос на них только возрастает. 3.0 с турбонаддувом всё чаще используют в автоспорте в заднеприводных автомобилях.
Есть, как минимум, ещё один тойотовский двигатель достойный внимания — 2GR-FE. С момента выпуск в 2004 году дожил до наших дней.
V-образная шестерка с алюминиевым блоком, гильзами чугунными в базовом виде выдаёт 277 сил, с компрессором — максимум 350. Устанавливалась на внедорожники и седаны бизнес-класса, такие как Камри. Все знают успешную модификацию Camry 3.5 в ней именно он.
Другие автомобили с 2GR-FE:
Toyota
Avalon
Camry
Crown
Estima/Previa
RAV4
Highlander
Sienna
Venza
Alphard
Aurion
Harrier
MarkX
Lexus
GS350
GS450h
IS350
ES350
RX350
RX450h
Lotus
Evora
Exige S
Часто устанавливают свапом в авто легче представительского класса, чтобы на выходе был быстрый и ресурсный автомобиль. При умеренных нагрузках с легкостью перешагивает отметку в 300 000.
NISSAN / INFINITY – VQ35DE
V-образный шестицилиндровый двигатель
Не раз признавался двигателем года. Имеет объём 3.5 литра, мощность начальной версии 280 л.с. В модификации Rev-Up достигает 305 лошадей. Есть экологичный вариант — NEO. Выхаживает VQ35DE на практике около 500т.
На сегодняшний день это самый надежный двигатель у Ниссана и Инфинити. По конструкции простой: гидрокомпенсаторы отсутствуют, 24 клапана, которые необходимо время от времени регулировать. Впускной клапан для двигателя меняют только при механическом повреждении.
Выпускается уже более 20 лет. За это время конструктивно практически не изменилась. Он настолько выносливый, что устанавливался даже на некоторые модели концерна Рено, но уже с другой маркировкой. Применяется на тяжелых внедорожниках и спортивных седанах:
Nissan
350Z
Altima
Teana
Murano
Maxima
Pathfinder
Skyline (V35)
Presage
Stagea
Quest
Elgrand
Fuga
Infiniti
I35
Q50
G35
EX35/QX50
FX35
Q70 (M35)
JX35/QX60
QX4
Renault
Vel Satis
Espace
Samsung SM7
Laguna Coupe
Latitude
Очень хорошо поддаётся тюнингу. Оптимальный вариант — установка турбо кита или компрессора. Минимальными доработками возможно добиться 400-500 сил и более 1000 — с большим бюджетом.
MERCEDES-BENZ — OM602
Рядный пятицилиндровый дизель
Самый маломощный в нашем ТОПе. Максимум 130 л.с. Но и самый неубиваемый. Отличается выносливостью и большими пробегами. При своевременном обслуживании может стать мотором-миллионником. Блок цилиндров сделан из чугуна, а ГБЦ — из алюминия.
Производство началось в 1985 году и закончилось в 2002. Машин с ОМ602 остались единицы. Применялся на первых гелендвагенах, седанах разных классов, универсалах и даже бусах:
Mercedes
W201 C-class
S124 E-Class
S210
W124
W210
G460 G-Class
G461
G463
SPRINTER 3-t (903)
SPRINTER 4-t (904)
Движок с небольшой мощностью, но большим объёмом от 2. 5 до 2.9 литров. Примечательно наличие турбированной версии.
HONDA – B16
Рядная четверка на бензине.
Хонда известна заботой об экологии, по этому В16, как и почти все ДВС Honda, имеет маленький объём — всего 1.6. И все модификации выпускались без турбонаддува. Показал себя как долговечный и не прихотливый. Есть экземпляры с пробегом в полмиллиона километров.
С 1989 по 2000-ый вышло больше дюжины версий с разной мощностью. Чаще всего их дорабатывали и делают это сейчас путём установки более ресурсных комплектующих, а не турбины. Турбо киты на B16 существуют и позволяют получить более 300 сил, но переход на турбо требует замены большинства деталей.
Японский двиг очень популярен, но встречался с завода только на трёх моделях:
Honda
Civic
CRX
Integra
Имеет большой потенциал для увеличения мощности. За это и получил свою популярность. Автомобили на B16 часто участвуют в кольцевых гонках.
MITSUBISHI – 4G63
Двухлитровая рядная шестерка
Самый лучший мотор у Митсубиши. Чугунный блок, по 2 впускных и 2 выпускных клапана на каждый поршень, гидрокомпенсаторы, мощность до 170л.с., подтвержденный пробег свыше 400000 км. Выпускался рекордное количество времени, с 1981 года и до наших дней. Его уникальность в огромном потенциале для тюнинга и большом выборе нужных запчастей.
Лучше его, только турбо версия — 4G63T. Она имеет мировую популярность. Турбомотор можно найти на всех поколениях Эволюшина, кроме последнего. С помощью чип-тюнинга получается около 400 сил.
Гражданская версия 4G63 применяется на:
Mitsubishi
Eclipse
Galant
L200/Triton
Lancer
Outlander
Space Runner/RVR
Chariot/Space Wagon
Cordia
Delica
Dion
Fuso Canter
Starion
Tredia
Hyundai
Elantra
Sonata
Stellar
KIA
Optima
Dodge
Colt Vista
Ram 50
Proton
Perdana
Eagle
Proton
Vista Wagon
Интересный факт, что эти два агрегата не взаимозаменяемы. Доставить турбокомпрессор в обычную версию не удастся.
Так выглядит наш рейтинг самых лучших моторов. В нём есть лидеры по мощности и выносливости у каждой отдельно взятой марки, но нету лучшего среди всех. Этот выбор каждый для себя делает сам.
Несколько интерестных фактов о двс. Самые мощные двигатели в мире Паровой поршневой двигатель
Двигатель внутреннего сгорания работает на основе расширения газов, которые нагреваются при движении поршня от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. Газы нагреваются от того, что в цилиндре сгорает топливо, которое перемешано с воздухом. Таким образом, температура давления и газа стремительно растет.
Известно, что поршневое давление является аналогичным атмосферному. В цилиндре, наоборот, давление является более высоким. Как раз из-за этого давления поршня понижается, что приводит к расширению газов, таким образом, совершается полезная работа.В соответствующем разделе нашего сайта вы сможете найти статью . Для выработки механической энергии цилиндр двигателя нужно постоянно снабжать воздухом, в который будет поступать через форсунку топливо и воздух через впускной клапан. Конечно, воздух может поступать вместе с топливом, например, через впускной клапан. Через него же выходят все продукты, получившиеся при сгорании. Все это происходит на основе газораспределения, ведь именно газ отвечает за открытие и закрытие клапанов.
Рабочий цикл двигателя
Нужно особенно выделить рабочий цикл двигателя, который представляет собой последовательные повторяющиеся процессы. Они происходят в каждом цилиндре. Кроме того, именно от них зависит переход тепловой энергии в механическую работу. Стоит отметить, что каждый тип транспорта работает по своему определенному типу. Например, рабочий цикл может совершаться за 2 хода поршня. В этом случае двигатель называют двухтактным. Что касается автомобилей, то большинство из них имеют четырехтактные двигатели, так как их цикл состоит из впуска, сжатия газа, расширения газа, или рабочего хода, и выпуска. Все эти четыре этапа играют большую роль в работе двигателя.
Впуск
На этом этапе выпускной клапан закрыт, а впускной, наоборот, открыт. На начальном этапе первый полуоборот делается коленчатым валом двигателя, что приводит к перемещению от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. После в цилиндре происходит разряжение, и в него попадает через впускной газопровод воздух вместе с бензином, что представляет собой горючую смесь, которая затем перемешивается с газами. Таким образом, двигатель начинает работать.
Сжатие
После того, как цилиндр полностью заполнился горючей смесью, поршень начинает постепенно перемещаться от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. Клапаны в этот момент еще закрыты. На этом этапе давление и температура рабочей смеси становится выше.
Рабочий ход, или расширение
В то время, как поршень продолжает перемещаться от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке, после этапа сжатия электрическая искра воспламеняет рабочую смесь, которая в свою очередь моментально тухнет. Так, температура и давление газов, находящихся в цилиндре сразу повышается. При рабочем ходе совершается полезная работа. На этом этапе происходит открытие выпускного клапана, что приводит к понижению температуры и давления.
Выпуск
На четвертом полуобороте в поршне происходит перемещение от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке. Так, через открытый выпускной клапан из цилиндра выходят все продукты сгорания, которые после поступают в атмосферный воздух.
Принцип работы 4-тактного дизеля
Впуск
Воздух поступает в цилиндр через впускной клапан, который открыт. Что касается движения от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке, то оно образуется при помощи разряжения, которое идет вместе с воздухом из воздухоочистителя в цилиндр. На данном этапе давление и температура понижены.
Сжатие
На втором полуобороте впускной и выпускной клапаны являются закрытыми. От НМТ к ВМТ поршень продолжает двигаться и постепенно сжимать воздух, который недавно поступил в полость цилиндра. В соответствующем разделе нашего сайта вы сможете найти статью про . У дизельного варианта двигателя топливо воспламеняет в том случае, когда температура сжатого воздуха выше температуры топлива, которое может самовоспламениться. Дизельное топливо поступает при помощи топливного насоса и проходит форсунку.
Рабочий ход, или расширение
После процесса сжатия топливо начинает смешиваться с нагретым воздухом, таким образом, происходит воспламенение. На третьем полуобороте повышается давление и температура, в результате чего происходит сгорание. Затем после приближения поршня от верхней мертвой точки к нижней мертвой точке давление и температура значительно понижаются.
Выпуск
На данном заключительном этапе происходит выталкивание отработавших газов из цилиндра, которые через открытую выпускную трубу попадают в атмосферу. Температура и давление заметно понижаются. После этого рабочий цикл делает все то же самое.
Как работает двухтактный двигатель?
Двухтакный двигатель имеет другой принцип работы в отличие от четырехтактного. В этом случае горючая смесь и воздух попадают в цилиндр в начале хода сжатия. Кроме того, отработавшие газы выходят из цилиндра в конце хода расширения. Стоит отметить, что все процессы происходят без движения поршней, как это делается у четырехтактного двигателя. Для двухтактного двигателя характерен процесс, называющийся продувкой. То есть, в этом случае все продукты сгорания удаляются из цилиндра при помощи потока воздуха или горючей смеси. Двигатель такого типа обязательно оснащен продувочным насосом, компрессором.
Двухтактный карбюраторный двигатель с кривошипно-камерной продувкой отличается от предыдущего типа своеобразной работой. Стоит отметить, что двухтактный двигатель не имеет клапанов, так как их в этом плане заменяют поршни. Так, при движении поршень закрывает впуск и выпуск, а также продувочные окна. При помощи продувочных окон цилиндр взаимодействует с картером, или кривошипной камерой, а также впускным и выпускным трубопроводами. Что касается рабочего цикла, то двигателей этого типа выделяют два такта, как можно было догадаться уже из названия.
Сжатие
На этом этапе поршень двигается от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке. При этом он частично закрывает продувочное и выпускное окна. Таким образом, в момент закрытия в цилиндре происходит сжатие бензина и воздуха. В этот момент происходит разряжение, которое приводит к поступлению горючей смеси из карбюратора в кривошипную камеру.
Рабочий ход
Что касается работы двухтактного дизельного двигателя, то здесь чуть иной принцип работы. В этом случае в цилиндр сначала попадает не горючая смесь, а воздух. После этого туда слегка распыляется топливо. Если частота вращения вала и размер цилиндра дизельного агрегата одинаковы, то, с одной стороны, мощность такого мотора будет превышать мощность четырехтактного. Однако такой результат не всегда прослеживается. Так, из-за плохого освобождения цилиндра от оставшихся газов и неполного использования поршня мощность двигателя не превышает 65% в лучшем случае.
Двигатель типичного автомобиля имеет мощность 100-200 л. с. или 70-150 кВт. На самые мощные спортивные автомобили ставят двигатели мощностью более 1000 л. с. А каковы пределы мощности современных двигателей, какие двигатели самые мощные и где они используются? Об этом — в данном посте.
1) Самый мощные двигатели внутреннего сгорания (дизельные) выпускает фирма Wartsila. Используются такие двигатели на кораблях, а их мощность достигает почти 110 тысяч л. с. или 80 мВт (миллионов Ватт).
Wartsila — Sulzer — RTA96-C
2) Весьма мощные двигатели — это паровые турбины, которые используются на АЭС. В настоящий момент мощность самых крупных из таких турбин превышает 1700 мВт.
Монтаж новой мощной турбины для Нововоронежской АЭС
3) Но самые мощные двигатели — это те, которые используются в космических ракетах. Правда, основной характеристикой ракетных двигателей является не мощность, а тяга, которая измеряется в килограммах. Но мощность такого двигателя тоже можно посчитать, и она достигает невероятных значений. Так, мощность ракетного двигателя рд-170 составляет около 27 гВт (т. е. 27 миллиардов Ватт)! Для достижения такой гигантской мощности двигатель сжигает 2,5 тонны топлива в секунду.
А вы знаете, что Россия – первая страна, где было запущенно успешное массовое производство дизельных двигателей? В Европе их называли «Русскими дизелями».
Несмотря на то, что патент на дизельный двигатель один из самых дорогих в истории, путь становления этого устройства тяжело назвать успешным и гладким, как и жизненный путь его создателя — Рудольфа Дизеля.
Первый блин комом – так можно охарактеризовать первые попытки производства дизелей. После успешного дебюта, лицензии на производство новинки раскупались как горячие пирожки. Однако промышленники столкнулись с проблемами. Двигатель не работал! В адрес конструктора все чаще звучали обвинения в том, что он обманул общественность и продал негодную технологию. Но дело было вовсе не в злом умысле, опытный образец был исправен, вот только производственные мощности заводов тех лет не позволяли воспроизвести агрегат: требовалась недостижимая тогда точность.
Дизельное топливо появилось через долгие годы после создание самого двигателя. Первые, наиболее успешные в производстве агрегаты, были адаптированы под сырую нефть. Сам Рудольф Дизель на ранних этапах разработки концепции предполагал использовать как источник энергии угольную пыль, но по результатам экспериментов отказался от этой идеи. Спирт, масло — вариантов было множество. Однако и сейчас опыты с дизтопливом не прекращаются. Его пытаются сделать дешевле, экологичнее и эффективнее. Наглядный пример — меньше, чем за 30 лет, в Европе было принято 6 экологических стандартов дизтоплива.
В далеком 1898 году инженер Дизель подписал договор с Эммануилом Нобелем, крупнейшим в России нефтепромышленником. Два года длились работы по усовершенствованию и адаптации дизельного двигателя. И в 1900 году началось полноценное серийное производство, что стало первым настоящим успехом детища Рудольфа.
Однако мало кому известно, что в России существовала альтернатива установке Дизеля, которая могла его превзойти. Тринклер-мотор, создаваемый на Путиловском заводе, пал жертвой финансовых интересов могущественного Нобеля. Невероятно, но КПД этого двигателя составляло на стадии разработки 29%, а ведь Дизель потряс мир 26,2%. Но Густаву Васильевичу Тринклеру в приказном порядке было запрещено продолжать работы над своим изобретением. Разочарованный инженер уехал в Германию и в Россию вернулся через годы.
Рудольф Дизель, благодаря своему детищу, стал по-настоящему богатым человеком. Но интуиция изобретателя отказывала ему в коммерческой деятельности. Череда неудачных вложений и проектов истощила его состояние, а тяжелый финансовый кризис 1913 года добил его. Фактически он стал банкротом. По словам современников, последние месяцы перед гибелью он был мрачен, задумчив и рассеян, однако его поведение свидетельствовало, что он что-то задумал и как будто прощается навсегда. Доказать невозможно, но вероятно, что расстался с жизнью он добровольно, стремясь сохранить достоинство в разорении.
Сядьте в лодку с грузом в виде большого камня, возьмите камень, с силой отбросьте его от кормы, — и лодка поплывет вперед. Это и будет простейшая модель принципа работы ракетного двигателя. Средство передвижения, на котором он установлен, содержит в себе и источник энергии, и рабочее тело.
Ракетный двигатель работает до тех пор, пока в его камеру сгорания поступает рабочее тело — топливо. Если оно жидкое, то состоит из двух частей: горючего (хорошо горящего) и окислителя (повышающего температуру горения). Чем больше температура, тем сильнее вырываются газы из сопла, тем больше сила, увеличивающая скорость ракеты.
Топливо бывает и твердым. Тогда оно запрессовывается в емкость внутри корпуса ракеты, служащую одновременно и камерой сгорания. Твердотопливные двигатели проще, надежнее, дешевле, легче транспортируются, дольше хранятся. Но энергетически они слабее, чем жидкостные.
Из применяющихся в настоящее время жидких ракетных топлив наибольшую энергетику дает пара «водород + кислород». Минус: чтобы хранить компоненты в жидком виде, нужны мощные низкотемпературные установки. Плюс: при сгорании этого топлива образуется водяной пар, так что водородно-кислородные двигатели экологически чистые. Мощнее них теоретически только двигатели со фтором в качестве окислителя, но фтор — вещество крайне агрессивное.
На паре «водород + кислород» работали самые мощные ракетные двигатели: РД-170 (СССР) для ракеты «Энергия» и F-1 (США) для ракеты «Сатурн-5». Три маршевых жидкостных двигателя системы «Спейс Шаттл» также работали на водороде и кислороде, но их тяги все равно не хватало, чтобы оторвать сверхтяжелый носитель от земли, — пришлось для разгона использовать твердотопливные ускорители.
Меньше по энергетике, но проще в хранении и использовании топливная пара «керосин + кислород». Двигатели на этом топливе вывели на орбиту первый спутник, отправили в полет Юрия Гагарина. По сей день, практически без изменений, они продолжают доставлять на Международную космическую станцию пилотируемые «Союзы ТМА» с экипажами и автоматические «Прогрессы М» с топливом и грузами.
Топливную пару «несимметричный диметилгидразин + азотный тетраоксид» можно хранить при обычной температуре, а при смешивании она сама воспламеняется. Но это топливо, носящее имя гептил, очень ядовито. Уже которое десятилетие оно применяется на российских ракетах серии «Протон», одних из самых надежных. Тем не менее, каждая авария, сопровождающаяся выбросом гептила, превращается в головную боль для ракетчиков.
Ракетные двигатели единственные из существующих помогли человечеству сначала преодолеть притяжение Земли, затем отправить автоматические зонды к планетам Солнечной системы, а четыре из них — и прочь от Солнца, в межзвездное плавание.
Существуют еще ядерные, электрические и плазменные ракетные двигатели, но они либо не вышли из стадии проектирования, либо только начинают осваиваться, либо неприменимы при взлете и посадке. Во втором десятилетии XXI века подавляющее большинство ракетных двигателей — химические. И предел их совершенства практически достигнут.
Теоретически описаны еще фотонные двигатели, использующие энергию истечения квантов света. Но пока еще нет даже намеков на создание материалов, способных выдержать звездную температуру аннигиляции. А экспедиция к ближайшей звезде на фотонном звездолете вернется домой не ранее чем через десять лет. Нужны двигатели на ином принципе, чем реактивная тяга…
Неважно для чего были сделаны эти , в попытке создания самого экономичного мотора или наоборот, самого мощного. Важен другой факт- эти двигатели были созданы и они существуют в реальных рабочих экземплярах. Мы рады этому и предлагаем нашим читателям вместе с нами посмотреть на 10 самых сумасшедших автомобильных двигателей, которые нам удалось найти .
Для составления нашего списка 10 сумасшедших автомобильных двигателей мы придерживались некоторых правил: в него попали только силовые установки серийных легковых автомобилей; никаких гоночных экземпляров моторов или экспериментальных моделей, потому что они необычны, по определению. Мы также не использовали двигатели из разряда «самых-самых», самые большие или самые мощные, исключительность рассчитывалась по другим критериям. Непосредственная цель данной статьи- подчеркнуть необычную, иногда и сумасшедшую, конструкцию двигателя.
Господа, заводите ваши моторы!
8.0-литров, более 1000 л.с. W-16 является самым мощным и сложным в производстве двигателем в истории. Он имеет 64 клапана, четыре турбонагнетателя, и достаточный крутящий момент, чтобы изменить направление вращения Земли- 1500 Нм при 3.000 оборотах в минуту. Его W-образный, 16-цилиндровый, по сути соединивший в себе несколько двигателей, никогда не существовал до, и, на какой-либо другой модели, кроме, нового автомобиля . Кстати, этот двигатель гарантированно отработает весь срок своей службы без поломок, производитель уверяет в этом.
Bugatti Veyron W-16 (2005-2015)
Bugatti Veyron, единственный автомобиль на сегодняшнее время, на котором можно повстречать в действии W образного монстра. Bugatti открывает список (На фото 2011 16.4 Super Sport).
В начале прошлого века, у автомобильного инженера Чарльза Найта Йельского случилось прозрение. Традиционные тарельчатые клапаны, рассуждал он, были слишком сложными, возвратные пружины и толкатели слишком неэффективными. Он создал собственный вид клапанов. Его решение окрестили «золотниковый клапан»- скользящая вокруг поршня муфта с приводом от редукторного вала, который открывает впускные и выпускные порты в стенке цилиндра.
Knight Sleeve Valve (1903-1933)
Удивительно, но это работало. Двигатели с золотниковыми клапанами предлагали высокую объемную производительность, низкий уровень шума, и отсутствие риска западания клапана. Недостатков было немного, в них входило увеличенное потребление масла. Найт запатентовал свою идею в 1908 году. Впоследствии она стала применяться всеми марками, от Mercedes-Benz до автомобилей Panhard и Peugeot. Технология ушла в прошлое, когда классические клапаны стали лучше справляться с высокими температурами и высокими оборотами. (1913 -Knight 16/45).
Представьте себе,1950-е годы, вы автопроизводитель пытающийся разработать новую модель автомобиля. Какой-то немецкий парень по имени Феликс приходит в ваш офис и пытается продать вам идею трехгранного поршня, вращающегося внутри овальной коробки (цилиндра специального профиля) для установки на вашу будущую модель. Вы согласились на такое? Скорее всего да! Работа этого вида двигателя настолько завораживает, что от созерцания этого процесса сложно оторваться.
Неотъемлемый минус всего необычного- сложность. В данном случае главная сложность заключалась в том, что двигатель должен быть неимоверно сбалансированным, с точно подогнанными частями.
Mazda/NSU Wankel Rotary (1958-2014)
Сам ротор является треугольным с выпуклыми гранями, три его угла- это вершины. При вращении ротора внутри корпуса, он создает три камеры, которые отвечают за четыре фазы цикла: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Каждая сторона ротора при работе двигателя выполняет одну из стадий цикла. Не зря роторно-поршневой тип двигателя является одним из самых эффективных ДВС в мире. Жаль нормального расхода топлива от двигателей Ванкеля так и не удалось добиться.
Необычный мотор, не так ли? А знаете, что еще более странное? Этот мотор был в производстве до 2012 года и ставился он на спорткар ! (1967-1972 Mazda Cosmo 110S).
Коннектикутская компания Eisenhuth Horseless Vehicle была основана Джоном Айзенхутом, человеком из Нью-Йорка, который утверждал, что изобрел бензиновый двигатель и имел неприятную привычку получать иски от своих деловых партнеров.
Его модели Compound 1904-1907 годов отличались установленными в них трехцилиндровыми двигателями, в которых две внешние цилиндры приводились в движение при помощи воспламенения, средний «мертвый» цилиндр работал за счет выхлопных газов первых двух цилиндров.
Eisenhuth Compound (1904-1907)
Eisenhuth сулил 47% увеличение топливной экономичности, чем это было в стандартных двигателях аналогичного размера. Гуманная идея пришлась не ко двору в начале XX века. Об экономии тогда никто не помышлял. Итог- банкротство в 1907 году. (на фото 1906 Eisenhuth Compound Model 7.5)
Оставьте для французов возможность разрабатывать интересные двигатели, выглядящие обычными на первый взгляд. Известный Гальский производитель Panhard, в основном запомнился своей одноименной реактивной штангой- тягой Панара, устанавливал в свои послевоенные автомобили серию оппозитных моторов с воздушным охлаждением и алюминиевыми блоками.
Panhard Flat-Twin (1947-1967)
Объем варьировался от 610 до 850 см. куб. Выходная мощность была между 42 л.с. и 60 л.с., в зависимости от модели. Лучшая часть автомобилей? Panhard twin , когда-либо сумевшим побеждает в 24 Часах Ле-Ман. (на фото 1954 Panhard Dyna Z).
Странное название, конечно, но двигатель еще более странный. 3,3-литровый Commer TS3 был наддувным, оппозитно-поршневым, трёхцилиндровым, двухтактным дизельным двигателем. В каждом цилиндре по два поршня, стоящие друг напротив друга, с расположенной в одном цилиндре одной центральной свечой. У него не было головки цилиндров. Применялся один коленчатый вал (большинство оппозитных двигателей имеют два).
Commer/Rootes TS3 «Commer Knocler» (1954-1968)
Rootes Group придумала этот мотор для своей марки грузовых автомобилей и автобусов Commer. (Автобус Commer TS3)
Lanchester Twin-Crank Twin (1900-1904)
Результат составил 10,5 л.с. при 1.250 оборотах в минуту и отсутствие заметных вибраций. Если вы когда-нибудь задумывались, посмотрите на двигатель стоящий в этом автомобиле. (1901 Lanchester).
Как Veyron, лимитированная версия суперкара Cizeta (урожденная Cizeta-Moroder) V16T определяется своим двигателем. 560 сильный 6,0-литровый V16 в утробе Cizeta стал одним из самых раскрученных моторов своего времени. Интрига заключалась в том, что двигатель Cizeta, на поверку не являлся истинным V16. По факту это было два двигателя V8, объединенных в один. Для двух V8 использовался единый блок и центральный ГРМ. Что делает Это не делает его еще более безумным- расположение. Двигатель установлен поперечно, центральный вал подает энергию на задние колеса.
Cizeta-Moroder/Cizeta V16T (1991-1995)
Суперкар производился с 1991 по 1995 год, данный автомобиль имел ручную сборку. Изначально планировалось выпускать по 40 суперкаров в год, потом эта планка была снижена до 10, но в итоге почти за 5 лет производства было выпущено всего 20 автомобилей. (Фото 1991 Cizeta-16T Moroder)
Двигатели Commer Knocker были фактически вдохновлены на создание семейством этих французских двигателей со встречно установленными поршнями, которые производились с двумя-, четырьмя-, шести цилиндрами до начала 1920-х. Вот как это работает в двухцилиндровой версии: поршней в два ряда один напротив другого в общих цилиндрах таким образом, что поршни каждого цилиндра движутся навстречу друг другу и образуют общую камеру сгорания. Коленвалы механически синхронизированы, причем выхлопной вал вращается с опережением относительно впускного на 15-22°, мощность отбирается либо с одного из них, либо с обоих.
Gobron-Brillié Opposed Piston (1898-1922)
Серийные двигатели производились в диапазоне от 2.3-литровых «двоек», до 11,4-литровых шестерок. Была также монстрообразная 13,5-литровая четырехцилиндровая гоночная версия мотора. На автомобиле с таким мотором гонщик Луи Риголи впервые достиг скорости 160 км/ч в 1904 году (1900 Nagant-Gobron)
Adams-Farwell (1904-1913)
Если идея двигателя вращающегося позади, не смущает вас, то автомобили Adams-Farwell отлично для вас подойдут. Вращался правда не весь , только цилиндры и поршни, потому что коленчатые валы на этих трех-, пятицилиндровых двигателях были статическими. Расположенные радиально, цилиндры были с воздушным охлаждением и выступали в качестве маховика, как только двигатель запускали, и он начинал работать. Моторы имели небольшой вес для своего времени, 86 кг весил 4.3 литровый трехцилиндровый мотор и 120 кг- 8.0 литровый двигатель. Видео.
Adams-Farwell (1904-1913)
Сами автомобили были с задним расположением двигателя, пассажирский салон был перед тяжелым двигателем, компоновка идеально подходила для получения максимального урона пассажирами в результате несчастного случая. На заре автомобилестроения о качественных материалах и надежных конструкция не думали, в первых самодвижущихся каретах по старинке использовалось дерево, медь, изредка металл, не самого высокого качества. Наверное, было не очень комфортно ощущать работу 120 килограммового мотора раскручивавшегося до 1.000 об/мин за своей спиной. Тем не менее, автомобиль производился в течение 9 лет. (Фото 1906 Adams-Farwell 6A Convertible Runabout).
Тридцать цилиндров, пять блоков, пять карбюраторов, 20.5 литров. Этот двигатель в Детройте разработали специально для войны. Chrysler построил A57 как способ удовлетворить заказ на танковый двигатель для Второй мировой войны. Инженерам пришлось работать в спешке, максимально используя насколько это возможно имеющиеся в наличии компоненты.
БОНУС. Невероятные двигатели не ставшие серийными образцами: Chrysler A57 Multibank
Двигатель состоял из пяти 251 кубовых рядных шестерок от легковых автомобилей, расположенных радиально вокруг центрального выходного вала. На выходе получилось 425 л.с. использовавшихся в танках M3A4 Lee и M4A4 Sherman.
Вторым бонусом идет единственный гоночный двигатель попавший в обзор. 3,0-литровый мотор использовавшийся BRM (British Racing Motors), 32-клапанный двигатель Н-16, сочетающий в себе по существу, две плоских восьмерки (Н-образный двигатель — двигатель, конфигурация блока цилиндров которого представляет букву «Н» в вертикальном или горизонтальном расположении H-образный двигатель можно рассматривать как два оппозитных двигателя, расположенных один сверху другого или один рядом с другим, у каждого из которых есть свои собственные коленчатые валы) . Мощность спортивного двигателя конца 60-х годов была более чем высокой, более 400 л.с., но H-16 серьезно уступал другим модификациям по весу и надежности. один раз увидел подиум, на Grand Prix U.S., когда Джим Кларк одержал победу в 1966 году.
БОНУС. Невероятные двигатели не ставшие серийными образцами: British Racing Motors H-16 (1966-1968)
16-цилиндровый мотор был не единственный над которым колдовали ребята из BRM. Они также разработали наддувный 1,5-литровый V16. Он крутился до 12.000 об/мин и производил примерно 485 л.с. Наверное, было бы классно установиться такой двигатель на Toyota Corolla AE86, не раз задумывались над этим энтузиасты со всего мира.
Mercedes показал самый мощный четырехцилиндровый двигатель в мире – Автоцентр.ua
Автоцентр Сервис Технологии
Mercedes показал самый мощный четырехцилиндровый двигатель в мире
Марка
Модель
Оставьте ваши контактные данные:
По телефону
На почту
Уточните удобное время для звонка:
День/дата
День/дата
Сегодня
Завтра
04
05
06
07
08
09
Часы
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Минуты
10
20
30
40
50
Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»
Оставьте ваши контактные данные:
Уточните удобное время для звонка:
День/дата
День/дата
Сегодня
Завтра
04
05
06
07
08
09
Часы
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Минуты
10
20
30
40
50
Прямо сейчас
Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»
Оставьте ваши контактные данные:
Выберите машину:
Марка
Сначала выберите дилера
Модель
Сначала выберите марку
Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»
Sample Text
Оставьте ваши контактные данные:
Выберите машину:
Марка
Сначала выберите дилера
Модель
Сначала выберите марку
Уточните удобное время для тест-драйва:
День/дата
День/дата
Сегодня
Завтра
04 октября
05 октября
06 октября
07 октября
08 октября
09 октября
10 октября
11 октября
12 октября
13 октября
14 октября
15 октября
16 октября
Часы
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Минуты
00
10
20
30
40
50
Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»
X
Оберіть мовну версію сайту.
За замовчуванням autocentre.ua відображається українською мовою.
Слава Україні! Героям слава!
Ви будете перенаправлені на українську версію сайту через 10 секунд
Российские двигатели для грузовиков
14.04.2014 #Двигатель # ЯМЗ # КАМАЗ # ММЗ # ТМЗ
Российские двигатели для грузовиков
Данная статья, посвященная отечественным производителям двигателей для грузовой автотехники, является продолжением предыдущей статьи, в которой говорилось про отечественные двигатели для легковых автомобилей.
Как уже говорилось в статье про двигатели для отечественных легковых автомобилей, в России, несмотря на засилье импортной автотехники, все еще высока доля машин российского производства. И для всех них нужны двигатели. Если с легковыми автомобилями ситуация для отечественного автопрома весьма удручающая, то с грузовиками все не так плохо. Грузовые автомобили российского производства пока что занимают весьма значительную часть местного рынка. Разумеется, для всех этих грузовиков нужны моторы. Ниже рассматриваются основные отечественные производители двигателей для грузовой техники.
ОАО «Автодизель» (Ярославский Моторный Завод, ЯМЗ)
Ярославский моторный завод (ОАО «Автодизель») — один из крупнейших отечественных производителей двигателей для грузовых автомобилей и разнообразной техники. Завод основан еще в 1916 году и с самых первых лет своей деятельности был одним из локомотивов развития автомобилестроения в России. Сегодня «Автодизель» входит в «Группу ГАЗ», производит двигатели, коробки передач и другие компоненты автомобилей. Предприятие предлагает свыше 60 базовых моделей моторов. Мы рассмотрим лишь основные семейства.
ЯМЗ-236, ЯМЗ-238
Обширное семейство 6-ти и 8-цилиндровых V-образных дизельных двигателей мощностью от 150 до 420 л.с. Это одни из самых старых моторов — они выпускаются с начала 1960-х годов, но за счет постоянно проводимых модернизаций все еще остаются актуальными (хотя современным экологическим нормам уже не соответствуют). Устанавливаются на автомобили МАЗ, КрАЗ, «Урал», специальную технику и т.д.
ЯМЗ-240
Тяжелые 12-цилиндровые V-образные дизельные моторы мощностью 360 л.с., выпускаются с середины 1960-х годов, но все еще остаются востребованными на рынке. Применяются на тракторах, самосвалах (в том числе карьерных БелАЗах), специальной и другой технике.
ЯМЗ-534, ЯМЗ-536
Семейство рядных 4-х и 6-цилиндровых дизельных двигателей мощностью от 136 до 312 л. с. Это одна из самых новых разработок (серийный выпуск начался в 2011 году), моторы соответствуют экологическим нормам «Евро-4», применяются на автобусах и автомобилях предприятий «Группы ГАЗ», технике МАЗ и других производителей.
ЯМЗ-650
Обширное семейство (порядка десяти базовых модификаций) рядных 6-цилиндровых дизельных двигателей мощностью от 362 до 412 л.с., соответствуют нормам экологических классов «Евро-3» и «Евро-4». Находят применение на грузовых автомобилях МАЗ, «Урал» и других.
ЯМЗ-658
Семейство мощных 8-цилиндровых V-образных дизельных двигателей, устанавливаются, преимущественно, на грузовые автомобили МАЗ, КрАЗ и «Урал».
ЯМЗ-750
Семейство 8-цилиндровых V-образных дизельных моторов мощностью 390-400 л.с., находит применение в мощных автомобилях МАЗ, МЗКТ и БАЗ, комбайнах, специальной технике, а также в судах малого водоизмещения.
ЯМЗ-760
Семейство 6-цилиндровых V-образных дизельных двигателей мощностью 330 л.с., применяются на автомобилях «Урал» и спецтехнике.
ЯМЗ-840, ЯМЗ-845, ЯМЗ-847, ЯМЗ-850
Наиболее мощные дизельные двигатели ЯМЗ, V-образные, 12-цилиндровые, могут иметь мощность до 800 л.с., находят применение в карьерных самосвалах, мощных тягачах, промышленных тракторах, трубоукладчиках и другой технике, а также устанавливаются в некоторые образцы военной техники.
ОАО «КАМАЗ»
Камский автомобильный завод — крупное отечественное машиностроительное предприятие, ведущее свою деятельность с 1976 года. Завод производит грузовые автомобили и полную гамму двигателей для них, также силовые агрегаты КАМАЗ поставляются на другие автомобилестроительные заводы. Сегодня на КАМАЗе производится 13 семейств и десятки модификаций моторов, в том числе и работающих на природном газе.
КАМАЗ-740.10
Дизельный V-образный 8-цилиндровый двигатель мощностью 210-220 л.с. Имеет две модификации, устанавливается на автомобили КАМАЗ-5320, КАМАЗ-5410, КАМАЗ-54112, КАМАЗ-55102, КАМАЗ-5511 (одиночные фургоны, бортовые и с прицепами).
КАМАЗ-7403.10
Дизельный V-образный 8 цилиндровый двигатель мощностью 260 л.с., используется на различных грузовиках КАМАЗ.
КАМАЗ-740.11, КАМАЗ-740.13
Семейство дизельных 8-цилиндровых V-образных двигателей мощностью 240 и 260 л.с. Устанавливаются на различные автомобили КАМАЗ и «Урал», автобусы ПАЗ, ЛАЗ и ЛиАЗ.
КАМАЗ-740.30, КАМАЗ-740.31
Дизельные 8-цилиндровые V-образные моторы мощностью 240 и 260 л.с. Находят применение на автомобилях КАМАЗ, автобусах ПАЗ, НЕФАЗ и «Волжанин», а также на различных тракторах, сельскохозяйственной и спецтехнике.
КАМАЗ-740.35
Мощный 400-сильный V-образный 8-цилиндровый дизельный двигатель, находит применение на тяжелых автомобилях КАМАЗ, а также спецтехнике, вездеходах и т.д.
КАМАЗ-740.37
Еще одна модель двигателя мощностью 400 л.с., мотор дизельный, V-образный 8-цилиндровый, оборудован топливной аппаратурой Bosch, соответствует экологическим нормам «Евро-3». Устанавливается на мощные автомобили КАМАЗ и разнообразную спецтехнику.
КАМАЗ-740.38
Дизельный V-образный 8-цилиндровый двигатель мощностью 360 л.с., соответствует экологическим нормам «Евро-2» и «Евро-3». Устанавливается на автомобили КАМАЗ и другую технику.
КАМАЗ-740.50
Большое семейство дизельных 8-цилиндровых V-образных двигателей мощностью от 260 до 360 л.с. и экологического класса «Евро-2». Применяется на автомобилях КАМАЗ, «Урал», тракторах, с/х-технике, спецтехнике, автобусах и т. д.
КАМАЗ-740.60
Обширное семейство 8-цилиндровых V-образных дизельных двигателей мощностью от 240 до 420 л.с. Находят самое широкое применение в грузовых автомобилях, автобусах, спецтехнике.
КАМАЗ-740.602
Одно из новых семейств дизельных 8-цилиндровых V-образных двигателей. Имеют мощность от 260 до 420 л.с., соответствуют нормам экологического класса «Евро-4». Широко используются в автомобилях КАМАЗ, автобусах и другой технике.
КАМАЗ-740.70
Современный дизельный 8-цилиндровый V-образный двигатель, в семействе 6 моторов мощностью от 280 до 440 л.с. Соответствуют экологическим нормам «Евро-4». Оснащены топливной аппаратурой Common Rail от Bosch, находят применение в новых модификациях автомобилей КАМАЗ и в другой технике.
КАМАЗ-820.60, КАМАЗ-820.70
Два семейства газовых V-образных 8-цилиндровых двигателей мощностью от 240 до 300 л. с. Соответствуют экологическим нормам «Евро-4». Используются преимущественно на автомобилях КАМАЗ.
ОАО «Минский моторный завод» (ММЗ)
Мы не зря включили ММЗ в обзор отечественных производителей двигателей: основные потребители Минских моторов расположены в России, поэтому сейчас этот завод всегда рассматривается, как одна из важных частей отечественного машиностроения. С ММЗ у российских производителей автомобилей, автобусов и тракторов самые тесные связи, поэтому логично рассмотреть ассортимент и особенности его продукции.
Минский моторный завод (ММЗ) был создан в 1963 году. Сегодня он специализируется на выпуске дизельных двигателей различного назначения: автомобильных, тракторных, автобусных, комбайновых, а также промышленных. Всего в ассортименте ММЗ присутствует 13 основных моделей и десятки модификаций двигателей.
ММЗ Д-242
Дизельный четырехцилиндровый рядный двигатель мощностью 62 л. с. Представлен в восьми модификациях, находит применение в тракторах МТЗ и ЮМЗ, а также в передвижных сварочных аппаратах «Уралтермосвар» и компрессорных станциях.
ММЗ Д-243, ММЗ Д-243С
Дизельные четырехцилиндровые рядные двигатели мощностью 81 л.с. Представлены в 14 модификациях, используется для установки в тракторы МТЗ и ТТЗ, в автопогрузчики, экскаваторы, передвижные сварочные аппараты и компрессорные станции.
ММЗ Д-244
Дизельный четырехцилиндровый рядный двигатель мощностью 81 л.с. Находит применение на небольшом количестве моделей тракторов МТЗ.
ММЗ Д-245.5
Дизельный четырехцилиндровый рядный двигатель мощностью 90 л.с. Применятся для установи на тракторы МТЗ, а также в качестве двигателя привода барабана в автобетоносмесителях и другой технике.
ММЗ Д-245.
7, ММЗ Д-245.9, ММЗ Д-245.12, ММЗ Д-245.30
Дизельные четырехцилиндровые рядные двигатели мощностью от 108 до 156 л.с. Имеют большое количество модификаций, часть из которых оборудуется турбокомпрессорами. Устанавливается на автомобили ГАЗ «Валдай» и «Садко», ЗИЛ «Бычок», МАЗ «Зубренок», автобусы ПАЗ и ЛАЗ.
ММЗ Д-260.1, ММЗ Д-260.2, ММЗ Д-260.4
Дизельные шестицилиндровые рядные двигатели мощностью от 130 до 209 л.с. Имеют большое количество модификаций, находят самое широкое применение в тракторах МТЗ, дорожной спецтехнике и комбайнах.
Новые линейки дизельных двигателей, соответствующих нормам экологического класса «Евро-4». Серийно выпускаются с 2012 года, на сегодняшний день доступны модификации мощностью до 177 л.с., находят применение на автомобилях МАЗ, ЗИЛ, автобусах ПАЗ.
Тутаевский моторный завод (ТМЗ)
Тутаевский моторный завод, расположенный в городе Тутаев Ярославской области, начал работу в 1973 году. Предприятие специализируется на выпуске мощных дизельных двигателей, используемых в тяжелой автомобильной технике, тракторах и технике иного назначения.
ТМЗ 8424
Несколько дизельных 8-цилиндровых V-образных двигателей мощностью 425-470 л.с. Устанавливаются на тягачах МАЗ, МЗКТ, автомобилях БелАЗ, а также специальном шасси БЗКТ.
ТМЗ 8481
Дизельные 8-цилиндровые V-образные двигатели мощностью от 350 до 420 л.с. Применяются на колесных тракторах «Кировец» («Кировский завод»).
ТМЗ 8522.10
Дизельный 8-цилиндровый V-образный двигатель мощностью 415 л.с., устанавливается на тракторы «Кировец» и трубоукладчики ТГ-321 («Промтрактор»).
ТМЗ 8463.10
Дизельный 8-цилиндровый V-образный мотор мощностью 500 л.с., применяется на специальном шасси МЗКТ.
ТМЗ 8486
Дизельные V-образные 8-цилиндровые двигатели специального назначения. Имеют мощность 420 л.с., устанавливаются на промышленные тракторы, бульдозеры и другую технику Komatsu.
ТМЗ 8431.10
Дизельный восьмицилиндровый V-образный мотор мощностью 470 л.с., применяется на самосвалах БелАЗ грузоподъемностью до 30 тонн.
ТМЗ 8437.10 (Д280)
Мощный 470-сильный дизельный V-образный 8-цилиндровый двигатель, устанавливается на самосвалы БелАЗ грузоподъемностью до 30 тонн, а также на тягачи МАЗ и МЗКТ.
В данной статье рассматривались основные производители двигателей для отечественных грузовых автомобилей. Подобный обзор по двигателям для сельскохозяйственной автотехники и промышленности — в следующей статье.
Другие статьи
#Стойка стабилизатора Nissan
Стойка стабилизатора Nissan: основа поперечной устойчивости «японцев»
22. 06.2022 | Статьи о запасных частях
Ходовая часть многих японских автомобилей Nissan оснащается стабилизатором поперечной устойчивости раздельного типа, соединенным с деталями подвески двумя отдельными стойками (тягами). Все о стойках стабилизатора Nissan, их типах и конструкции, а также о подборе и ремонте — читайте в данной статье.
#Ремень приводной клиновой
Ремень приводной клиновой: надежный привод агрегатов и оборудования
15.06.2022 | Статьи о запасных частях
Для привода агрегатов двигателя и в трансмиссиях различного оборудования широко применяются передачи на основе резиновых клиновых ремней. Все о приводных клиновых ремнях, их существующих типах, особенностях конструкции и характеристиках, а также о правильном выборе и замене ремней — читайте в статье.
Барабан тормозной ГАЗ: управляемость и безопасность горьковских автомобилей
08.06.2022 | Статьи о запасных частях
Тормозные системы большинства ранних и актуальных моделей автомобилей ГАЗ оснащаются колесными механизмами барабанного типа. Все о тормозных барабанах ГАЗ, их существующих типах, конструктивных особенностях и характеристиках, а также о выборе, замене и обслуживании данных деталей — читайте в статье.
#Палец поршневой
Палец поршневой: прочная связь поршня и шатуна
02.02.2022 | Статьи о запасных частях
В любом поршневом двигателе внутреннего сгорания присутствует деталь, соединяющая поршень с верхней головкой шатуна — поршневой палец. Все о поршневых пальцах, их конструктивных особенностях и способах установки, а также о верном подборе и замене пальцев различных типов подробно рассказано в статье.
Вернуться к списку статей
Самые необычные двигатели внутреннего сгорания. Школьники изобрели самый мощный двигатель в мире
Поршневой двигатель внутреннего сгорания известен более века, и почти cтолько же, а точнее с 1886 года он используется на автомобилях. Принципиальное решение такого вида двигателей было найдено немецкими инженерами Э. Лангеном и Н. Отто в 1867 году. Оно оказалось довольно удачным, для того чтобы обеспечить данному типу двигателей лидирующее положение, сохранившееся в автомобилестроении и в наши дни. Однако изобретатели многих стран неустанно стремились построить иной двигатель, способный по важнейшим техническим показателям превзойти поршневой двигатель внутреннего сгорания. Какие же это показатели? Прежде всего, это так называемый эффективный коэффициент полезного действия (КПД), который характеризует, какое количество теплоты, находившееся в израсходованном топливе, преобразовано в механическую работу. КПД для дизельного двигателя внутреннего сгорания равен 0,39, а для карбюраторного — 0,31. Другими словами, эффективный кпд характеризует экономичность двигателя. Не менее существенны удельные показатели: удельный занимаемый объем (л.с./м3) и удельная масса (кг/л.с.), которые свидетельствуют о компактности и легкости конструкции. Не менее важное значение имеет способность двигателя приспособляться к различным нагрузкам, а также трудоемкость изготовления, простота устройства, уровень шумов, содержание в продуктах сгорания токсичных веществ. При всех положительных сторонах той или иной концепции силовой установки период от начала теоретических разработок до внедрения ее в серийное производство занимает подчас очень много времени. Так, создателю роторно-nоршневого двигателя немецкому изобретателю Ф. Ванкелю потребовалось 30 лет, несмотря на его непрерывную работу, для того чтобы довести свой агрегат до промышленного образца. К месту будет сказано, что почти 30 лет ушло на то, чтобы внедрить дизельный двигатель на серийном автомобиле («Бенц», 1923 г.). Но не технический консерватизм стал причиной столь длительной задержки, а в необходимости исчерпывающе отработать новую конструкцию, то есть создать необходимые материалы и технологию для возможности ее массового производства. Данная страница содержит описание некоторых типов нетрадиционных двигателей, но которые на практике доказали свою жизнеспособность. Поршневой двигатель внутреннего сгорания обладает одним из самых существенных своих недостатков — это достаточно массивный кривошипно-шатунный механизм, ведь с его работой связаны основные потери на трение. Уже в начале нашего века делались попытки избавиться от такого механизма. С того времени было предложено множествo хитроумных конструкций, преобразующих возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение вала такой конструкции.
Бесшатунный двигатель С. Баландина
Преобразование возвратно-поступательного движения поршневой группы во вращательное движение осуществляет механизм, который основан на кинематике «точного прямила». То есть, два поршня соединены жестко штоком, воздействующим на коленчатый вал, вращающийся с зубчатыми венцами в кривошипах. Удачное решение задачи нашел советский инженер С. Баландин. В 40 — 50-х годах он спроектировал и построил несколько образцов авиамоторов, где шток, который соединял поршни с преобразующим механизмом, не делал угловых качаний. Такая бесшатунная конструкция, хотя и была в некоторой степени сложнее механизма, занимала меньший объем и на трение обеспечивала меньшие потери. Надо отметить, что аналогичный по конструкции двигатель испытывался в Англии в конце двадцатых годов. Но заслуга С. Баландина состоит в том, что он рассмотрел новые возможности преобразующего механизма без шатуна. Поскольку шток в таком двигателе не качается относительно поршня, тогда можно с другой стороны поршня тоже пристроить камеру сгорания с конструктивно несложным уплотнением штока проходящего через ее крышку.
1 — поршневой шток 2 — коленчатый вал 3 — подшипник кривошипа 4 — кривошип 5 — вал отбора мощности 6 — поршень 7 — ползун штока 8 — цилиндр Подобное решение дает возможность почти в 2 раза увеличить мощность агрегата при неизменном габарите. В свою очередь, такой двусторонний рабочий процесс тpебует необходимость по обе стороны поршня (для 2 камер сгорания) устройства газораспределительного механизма с должным усложнением, а, стало быть, и удорожанием конструкции. Видимо, такой двигатель более перспективен для машин, где основное значение имеют высокая мощность, малая масса и небольшой габарит, а себестоимость и трудоемкость имеют второстепенное значение. Последний из бесшатунных авиамоторов С. Баландина, который был построен в 50-х годах (двойного действия с впрыском топлива и турбонаддувом, двигатель ОМ-127РН), имел очень высокие для того времени показатели. Двигатель имел эффективный КПД около 0,34, удельную мощность — 146 л. с./л и удельную массу — 0,6 кг/л. с. По таким характеристикам он был близок к лучшим двигателям гоночных автомобилей.
В начале прошлого века, Чарльз Йел Найт решил, что пора внести в конструкцию двигателей что-то новенькое, и придумал бесклапанный двигатель с гильзовым распределением. К всеобщему удивлению, технология оказалась рабочей. Такие двигатели были весьма эффективными, тихими и надежными. Среди минусов можно отметить потребление масла. Двигатель был запатентован в 1908 году, а позднее появлялся во многих автомобилях, в том числе Mercedes-Benz, Panhard и Peugeot. Технология отошла на задний план, когда двигатели стали быстрее крутиться, с чем традиционная клапанная система справлялась гораздо лучше.
Роторно-поршневой двигатель Ф. Ванкеля
Имеет трехгранный ротор, который совершает планетарное движение округ эксцентрикового вала. Изменяющийся объем трех полостей, образованных стенками ротора и внутренней полости картера, позволяет осуществить рабочий цикл теплового двигателя с расширением газов. С 1964 года на серийных автомобилях, в которых устанавливаются роторно-поршневые двигатели, поршневую функцию выполняет трехгранный ротор. Требуемое в корпусе перемещение ротора относительно эксцентрикового вала обеспечивается планетарно-шестеренчатым согласующим механизмом (см. рисунок). Такой двигатель, при равной мощности с поршневым двигателем, компактнее (имеет меньший на 30 % объем), легче на 10-15%, имеет меньше деталей и лучше уравновешен. Но уступал при этом поршневому двигателю по долговечности, надежности уплотнений рабочих полостей, больше расходовал топлива, а отработавшие газы его содержали больше токсичных веществ. Но, после многолетних доводок, эти недостатки были устранены. Однако производство автомобилей с роторно-поршневыми двигателями серийно, сегодня ограничено. Помимо конструкции Ф. Ванкеля, известны ногочисленные конструкции роторно-поршневых двигателей других изобретателей (Э. Кауэртца, Г. Брэдшоу, Р. Сейрича, Г. Ружицкого и др.). Тем не менее, объективные причины не дали им возможность выйти из стадии экспериментов — зачастую из-за недостаточного технического достоинства.
Газовая двухвальная турбина
Из камеры сгорания газы устремляются на два рабочих колеса турбины, связанных каждое с самостоятельными валами. От правого колеса в действие приводится центробежный компрессор, с левого — отбирается мощность направляемая к колесам автомобиля. Воздух, нагнетаемый им, попадает в камеру сгорания проходя через теплообменник, где подогревается отработавшими газами. Газотурбинная силовая установка при той же мощности компактней и легче двигателя внутреннего сгорания поршневого, а также хорошо уравновешена. Менее токсичны и отработавшие газы. В силу особенностей ее тяговых характеристик, газовая турбина может использоваться на автомобиле без КПП. Технология производства газовых турбин давно освоена в авиационной промышленности. По какой же причине, учитывая ведущиеся уже свыше 30 лет эксперименты с газотурбинными машинами, не идут они в серийное производство? Главная основание — маленький в сравнении с поршневыми двигателями внутреннего сгорания эффективный КПД и низкая экономичность. Также, газотурбинные двигатели достаточно дороги в производстве, так что в настоящее время встречаются они только лишь на экспериментальных автомобилях.
Паровой поршневой двигатель
Пар поочередно подается то две противоположные стороны поршня. Подача его регулируется золотником, который скользит над цилиндром в парораспределительной коробке. В цилиндре шток поршня уплотнен втулкой и соединен с достаточно массивным крейцкопфным механизмом, который преобразует его возвратно-поступательное движение во вращательное.
Двигатель Р.Стирлинга. Двигатель внешнего сгорания
Два поршня (нижний — рабочий, верхний — вытеснительный) соединены с кривошипным механизмом концентричными штоками. Газ, находящийся в полостях над и под вытеснительным поршнем, нагреваясь попеременно от горелки в головке цилиндра, проходит через теплообменник, охладитель и обратно. Циклическое изменение температурыгаза сопровождается изменением объема и соответственно действием на перемещение поршней. Подобные двигателя работали на мазуте, дровах, угле. К их достоинствам относятся долговечность, плавность работы, отличные тяговые характеристики, что позволяет обойтись вообще без коробки передач. Основные недостатки: внушительная масса силового агрегата и низкий КПД. Опытные разработки недавних лет (например, американца Б. Лира и др.) позволили сконструировать агрегаты замкнутого цикла (с полной конденсацией воды), подобрать составы парообразующих жидкостей с показателями более выгодными, чем вода. Тем не менее, на серийное производство автомобилей с паровыми двигателями не осмелился ни один завод за последние годы. Тепловоздушный двигатель, идею которого предложил Р.Стирлинг еще в 1816 году относится к двигателям внешнего сгорания. В нем рабочим телом служат гелий или водород, находящийся под давлением, попеременно охлаждаемые и нагреваемые. Такой двигатель (см. рисунок) в принципе прост, имеет меньший расход топлива, чем внутреннего сгорания поршневые двигатели, при работе не выделяет газов, которые имеют вредные вещества, а также имеет высокий эффективный КПД, равный 0,38. Однако внедрению двигателя Р. Стирлинга в серийное производство мешают серьезные трудности. Он тяжел и очень громоздок, медленно набирает обороты по сравнению с поршневым двигателем внутреннего сгорания. Более того, в нем сложно технически обеспечить надежное уплотнение рабочих полостей. Среди нетрадиционных двигателей особняком стоит керамический, который конструктивно не отличается от традиционного четырехтактного поршневого двигателя внутреннего сгорания. Только его важнейшие детали изготавливаются из керамического материала, способного выдерживать температуры в 1,5 раз более высокие, нежели металл. Соответственно керамическому двигателю не требуется система охлаждения и таким образом, нет потерь в тепле, которые связаны с его работой. Это дает возможность сконструировать двигатель, который будет работать по так именуемому адиабатическому циклу, что обещает существенное сокращение расхода топлива. Тем временем подобные работы ведутся американскими и японскими специалистами, но пока не выходят из стадии поиска решений. Хотя в опытах с разнообразными нетрадиционными двигателями по-прежнему недостатка нет, доминирующее положение на автомобилях, как уже отмечалось выше, сохраняют и, возможно еще долго будут сохранять поршневые четырехтактные двигателя внутреннего сгорания.
Автомобильные паровой двигатель и двигатель внутреннего сгорания — практически ровесники. КПД паровой машины той конструкции и в те годы составлял около 10%. КПД двигателя Ленуара был всего 4%. Только через 22 года, к 1882-му, Август Отто усовершенствовал его настолько, что КПД теперь уже бензинового двигателя достиг… аж 15%
Начавшись в 1801 году, история парового транспорта активно продолжалась без малого 159 лет. В 1960-м (!) в США всё ещё строились автобусы и грузовики с паровыми двигателями. Паровые машины за это время усовершенствовались весьма значительно. В 1900 году в США 50% парка автомобилей были «на пару». Уже в те годы возникла конкуренция между паровыми, бензиновыми и — внимание! — электрическими экипажами. После рыночного успеха «Модели-Т» Форда и, казалось бы, поражения парового двигателя новый всплеск популярности паровых авто пришёлся на 20-е годы прошлого столетия: стоимость топлива для них (мазут, керосин) была значительно ниже стоимости бензина.
«Классический» паровой двигатель, который выпускал отработанный пар в атмосферу, имеет КПД не более 8%. Однако паровой двигатель с конденсатором и профилированной проточной частью имеет КПД до 25–30%. Паровая турбина обеспечивает 30–42%. Парогазовые установки, где используются «в связке» газовые и паровые турбины, имеют КПД до 55–65%. Последнее обстоятельство подвигло инженеров компании BMW начать проработки вариантов использования этой схемы в автомобилях. К слову сказать, КПД современных бензиновых двигателей составляет 34%.
Стоимость изготовления парового двигателя во все времена была ниже стоимости карбюраторного и дизельного моторов той же мощности. Расход жидкого топлива в новых паровых двигателях, работающих в замкнутом цикле на перегретом (сухом) пару и оснащённых современными системами смазки, качественными подшипниками и электронными системами регулирования рабочего цикла, составляет всего 40% от прежнего.
Паровой двигатель медленно запускается. И это было когда-то… Даже серийные автомобили фирмы Stanley «разводили пары» от 10 до 20 минут. Усовершенствование конструкции котла и внедрение каскадного режима нагрева позволило сократить время готовности до 40–60 секунд.
Паровой автомобиль слишком нетороплив. Это не так. Рекорд скорости 1906 года — 205,44 км/час — принадлежит паровому автомобилю. В те годы автомобили на бензиновых моторах так быстро ездить не умели. В 1985-м на паровом автомобиле разъезжали со скоростью 234,33 км/час. А в 2009 году группа британских инженеров сконструировала паротурбинный «болид» с паровым приводом мощностью 360 л. с., который был способен перемещаться с рекордной средней скоростью в заезде — 241,7 км/час.
Интересно, что современные изыскания в области водородного топлива для автомобильных моторов породили ряд «боковых ответвлений»: водород в качестве топлива для классических поршневых паровых двигателей и в особенности для паротурбинных машин обеспечивает абсолютную экологичность. «Дым» от такого мотора представляет собой… водяной пар.
Паровой двигатель капризен. Это неправда. Он конструктивно значительно проще двигателя внутреннего сгорания, что само по себе означает большую надёжность и неприхотливость. Ресурс паровых моторов составляет многие десятки тысяч часов непрерывной работы, что не свойственно другим типам двигателей. Однако этим дело не ограничивается. В силу принципов работы паровой двигатель не теряет эффективности при понижении атмосферного давления. Именно по этой причине транспортные средства на паровой тяге исключительно хорошо подходят для использования в высокогорье, на тяжёлых горных перевалах.
Интересно отметить и ещё одно полезное свойство парового двигателя, которым он, кстати, схож с электромотором постоянного тока. Снижение частоты вращения вала (например, при возрастании нагрузки) вызывает рост крутящего момента. В силу этого свойства автомобилям с паровыми моторами принципиально не нужны коробки передач — сами по себе весьма сложные и порой капризные механизмы.
Введение
«Главной, пожалуй, или одной из главнейших баз всей нашей экономики»1 называл транспорт В. И. Ленин. Развитию транспорта и вопросам улучшения работы автомобильного транспорта -в частности уделяется огромное внимание во всех решениях партии и правительства нашей страны. В десятой пятилетке автомобильный парк пополнится новыми машинами большой грузоподъемности. В 1980 г. будет выпущено 2,1 — 2,2 млн. автомобилей, в том числе 800 — 825 тыс. грузовых. Увеличится производство автобусов, автомобилей большой грузоподъемности, прицепов и полуприцепов к ним. Причем особое внимание обращено на улучшение технико-экономических характеристик транспортных средств — на их производительность, экономичность в эксплуатации, снижение материалоемкости, надежность.
Сердце каждой транспортной единицы — двигатель, и все эти требования относятся и к нему. Улучшение топливной экономичности и надежности двигателей, снижение их веса, создание простых и технологичных конструкций, уменьшение токсичности выхлопа и производимого двигателем шума — главные задачи, стоящие перед современным двигателестроением.
В выполнение задач, стоящих перед народным хозяйством, в разработку новых эффективных решений большой вклад вносят советские изобретатели, рационализаторы, новаторы производства. Их работа была высоко оценена на XXV съезде КПСС.
Генеральный секретарь ЦК КПСС товарищ Л. И. Брежнев в докладе на XXV съезде партии «От-
1 В. И. Ленин. Поли. собр. соч., т. 44, с. 302.
чет Центрального Комитета КПСС и очередные задачи партии в области внутренней и внешней политики» подчеркнул:
«…Мы добились заметного роста научно-технического потенциала. Еще шире стал фронт научных исследований. Все больший размах приобретает творчество сотен тысяч изобретателей и рационализаторов».
Возможным типам необычных двигателей ближайшего будущего и главным образом работам наших отечественных изобретателей посвящена эта брошюра.
Если полистать популярные журналы и отыскать там статьи о двигателях, то у неискушенного читателя на-верняка создастся впечатление, что дни обычных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) сочтены — столь много в последнее время пишут и говорят о электромобилях, турбовозах и даже паровых двигателях. Впечатление это ошибочно. Многочисленные прогнозы предсказывают, что в 2000 г. будет выпущено 60 — 75 млн. автомобилей (рис. 1, кривая 5), а численность парка автомобилей достигнет 500 — 750 млн. единиц. Почти 95% пассажирских перевозок и почти 90% грузовых будет осуществляться автомобильным транспортом. И львиная доля их ляжет на плечи нестареющего поршневого двигателя.
Несомненно, что ДВС претерпит существенные изменения. Громадные коллективы ученых и инженеров ведут поиск наиболее эффективных решений как по двигателям обычным, так и по двигателям новых, еще не получивших распространения типов.
Возможные количественные контуры сфер влияния различных типов двигателей в мировом выпуске до 2000 г. приведены на рис. 1. Автор считает, что скромный удел знаменитых «ванкелей» (кривая 1) окажется для многих неожиданным. В обозримом будущем они вытеснят не более 5% обычных ДВС, а их выпуск вплоть до 1985 г. не превысит 2 млн. шт. в год. Уже сейчас можно смело утверждать, что основной областью применения этих двигателей станут мотоциклы, катера, мотонарты и снегоходы. К 1985 г. 50% парка подобных машин будет оснащено двигателями ранке-ля. Вместе с тем гораздо менее разрекламированный
«стирлинг» вкупе с газовой турбиной демонстрируют невиданные темпы роста (кривая 3). Их массовое производство начнется уже в 1981 г. и к 1985 г. составит до 10% от общего выпуска автомобильных двигателей. Основной областью их применения в первое время будут тяжелые грузовые автомобили. По мере разработки компактных образцов двигателей Стирлинга и газотурбинного двигателя (ГТД) их доля в общем балансе будет неуклонно повышаться.
Наиболее интенсивный взлет имеет кривая 4, характеризующая выпуск усовершенствованных обычных ДВС. Уже к 1980 г. подавляющее большинство ДВС будет иметь форкамерное зажигание с послойным распределением заряда смеси, непосредственный впрыск топлива или другие усовершенствования рабочего процесса, направленные в первую очередь на снижение токсичности выхлопа. Что касается кривой 2, то она иллюстрирует возможную динамику производства электромобилей. Уже сейчас парк электромобилей насчитывает десятки тысяч штук. В ряде стран программы разработки электромобилей субсидируются правительствами. Созданы аккумуляторы и топливные элементы с повышенной энергоемкостью (свыше 200 Вт-ч на 1 кг веса). И вместе с тем высокая стоимость, а главное
Рис. 1. Прогноз производства автомобильных двигателей:
1 — двигатели Ванкеля; 2 двигатели для электромобилей; 3 — двигатели Стирлинга газовые турбины; 4 — усовершенствованные ДВС обычной схемы; 5 — динамика производства автомобилей существенно меньший пробег электротранспорта от единичной зарядки (заправки) еще долго будут сдерживать его повсеместное распространение. В 1990 г. доля электромобилей будет близка к 10%, а в 2000 г. составит 20 — 35%.
Закат эры поршневого двигателя отнюдь не подтверждается прогнозными данными. Это скорее своеобразный вид рекламы электромобилей, «ванкелей», газотурбинных двигателей.
Все нападки на существующий рвтомобиль в первую очередь вызваны токсичностью выхлопа. На долю автомобильного транспорта приходится 35% загрязнения атмосферы. Цифра впечатляющая. Поэтому все высокоразвитые страны выпустили и утвердили в последние годы стандарты на токсичность выхлопных газов автомобилей. Автомобильные компании подняли шумиху называя требования стандартов «невыполнимыми», «необоснованными», «сверхжесткими». Однако все автомобили 1975 г. соответствуют этим требованиям. Даже мизерное снижение токсичности по сравнению с требованиями стандартов используется в качестве яркой рекламной приманки.
Газетная шумиха и жалобы на жесткость стандартов использованы компаниями для повышения цен на автомобили в среднем на 20 — 25%, хотя все изменения в основном сводятся’ к разработке усовершенствованных карбюраторов, применению систем непосредственного впрыска топлива и дожигателей или катализаторов, установленных в глушителях.
Принципиально новые системы, суть которых заключается, например, в переводе бензина в парообразное состояние с помощью теплообменника или Предварительном расщеплении бензина и превращении его в горючий газ, еще только разрабатываются. Но и эти системы не в силах кардинально разрешить проблему перспективного автомобиля, которая неразрывно связана с выбором вида топлива для двигателя.
В последние годы существенно интенсифицированы работы по газобаллонным автомобилям, использующим в качестве топлива смеси сжиженных углеводородных газов, как правило, жидких пропана и бутана, что позволяет снизить токсичность. Широкому распространению газобаллонных автомобилей препятствуют пока еще ограниченное количество газонаполнительных стан-
ций, а также снижение мощности двигателей на. 10 — 20%.
Более перспективен сжиженный природный газ — метан. Применение сжиженного природного газа позволяет не только резко снизить токсичность выхлопных газов (в силу однородного состава топлива и простоты химического строения), но и значительно повысить моторесурс, или мощность двигателя. Однако низкая температура сжиженного природного газа (- 160° С) требует изготовления топливного бака по принципу термоса, что при современном состоянии криогенной техники не представляет сложности.
Широкие работы по переводу автопарка на сжиженный природный газ проведены в США. Экспериментальные автомобили выпущены и европейскими фирмами, такими, как «Штейер-Пух» (Австрия), «Мерседес-Бенц» (ФРГ), «Савьем» (Франция). Парк этих автомобцлей уже насчитывает десятки тысяч.
В нашей стране с целью оздоровления атмосферы больших городов принято постановление о переводе значительного количества грузовых автомобилей на сжиженный углеводородный газ и ведутся работы по использованию в качестве топлива сжиженного природного газа. В 1975 г. на улицах Москвы уже появились первые автомобили, работающие на сжиженном газе. Заполняются они на специальных газонаполнительных станциях.
Рассматривая вопросы перспективности автомобилей на сжиженных газах, нельзя не упомянуть о жидком водороде. Пока он успешно использован лишь в ракетах. Однако это, несомненно, топливо будущего и для автомобилей как в силу неограниченных запасов водорода, так и из-за наибольшей чистоты продуктов сгорания (теоретически продукты сгорания водорода состоят из водяного пара).
Первый успешный опыт применения водорода в качестве топлива для дизелей с непосредственным впрыском осуществлен в университете штата Оклахома (США) в 1968 — 1970 гг., где три опытных двигателя проработали на стенде в течение двух лет, причем их мощностные характеристики практически не изменились. Единственный недостаток водорода — необходимость его хранения в жидком состоянии при крайне низкой температуре — 250° С. Поэтому, а также из-за
того, что водород считается взрывоопасным (кстати, необоснованно), внедрения этого вида топлива можно ожидать не ранее широкого распространения автомобилей на сжиженном метане, т. е. где-то за пределами 1990 г.
Правда, не исключено, что недавно найденный способ хранения водорода в порошковых композициях некоторых металлов (например, в лантано-никелевых гидридах) несколько приблизит этот срок. Суть способа в громадной поглотительной способнорти гидридов по отношению к водороду. В единице объема порошка при практически атмосферном давлении водорода запасается почти столько же, сколько в баллоне с давлением 1000 кг/см2!
Интересный принцип использован специалистами Института проблем машиностроения АН УССР в содружестве с коллегами из Москвы, Ленинграда и ряда союзных республик. На базе «Москвича» они создали экспериментальный образец автомобиля, в двигателе которого бензин заменен. водородом. На машине вместо бака с бензином — миниатюрный реактор. Находящийся в нем металлический порошок соединяется с водой. Происходит химическая реакция, в результате выделяется водород. В смеси с воздухом он подается в цилиндр мотора. Топливная система взрывобезопасна.
О перспективности сжиженных газов и водорода говорит тот факт, что уже в настоящее время стоимость сжиженного природного газа не превышает стоимости бензина, а стоимость жидкого водорода близка к ней. Сжиженный газ и жидкий водород могут быть использованы как топливо для любых видов двигателей. Можно предположить, что положительные качества этих видов топлива обеспечат их поэтапное применение на всех новых и усовершенствованных образцах двигателей.
Но самое «чистое» топливо — это, конечно, электричество. Поэтому практически все без исключения статьи о электромобилях начинаются с тезиса о том, что проблему загрязнения окружающей среды можно решить путем их развития. Однако с 1900 г. удельную энергоемкость аккумуляторов удалось повысить лишь с 15 до 40 — 50 Вт*ч/кг, а для обеспечения конкурентоспособности электромобиля, по мнению экспертов, требуется энергоемкость не менее 220 Вт-ч/кг, т. е. в 4 — 5 раз выше, чем у существующих типов.
Ожидается, что только в течение ближайших 10 лет получат распространение литиевые, цинково-воздушные и натрий-серные батареи и топливные элементы с удельной энергоемкостью до 200 Вт-ч/кг, т. е. все еще меньше, чем требуется. Поэтому начала широкого выпуска электромобилей можно ожидать не ранее 1985 г. и то только в предположении ускоренного прогресса аккумуляторной техники. В ближайшем будущем развитие этого вида транспорта будет сдерживаться низкой энергоемкостью, значительным весом, ограниченным сроком службы аккумуляторных батарей и рядом других причин.
Работы по увеличению срока службы батарей до 400 — 500 циклов перезарядки, что равноценно всего 2 — 3 годам эксплуатации, еще только ведутся и в этом плане перспективы гораздо менее радужны, чем в направлении увеличения энергоемкости. Немаловажна повышенная стоимость электромобилей, которая определяется не только высокой ценой источников питания *, но и широким применением в конструкции относительно дорогостоящих легких металлов и пластмасс. Последнее необходимо хотя бы для приближения общего веса электромобиля к весу атомобиля с ДВС такого же класса.
Не изменяют положения и уже опробованные схемы комбинированных энергетических установок, в которых наряду с электродвигателями используются ДВС. Обычно в таких схемах ДВС работает в одном режиме (с целью снижения токсичности выхлопа) только на подзарядку аккумуляторов. Но при этом потери энергии достигают 40%. Таким образом, особых перспектив схема не имеет.
Реализованная фирмой «Бош» (ФРГ) схема комбинированной энергетической установки, где ДВС с помощью специальной муфты в нужный момент может подключаться к электроприводу колес, снизила величину потерь энергии до 10%. Однако вес такой установки, предназначенной для легкового автомобиля, возрос на 400 кг, а стоимость — на 30% по сравнению с приводом от обычного ДВС. «Этюд фирмы «Бош» в области охраны окружающей среды», — нарекли эту конструкцию конкуренты фирмы.
1 В СССР стоимость одной аккумуляторной батареи для легкового автомобиля составляет около 10% стоимости двигателя/
Так что, несмотря на обилие экспериментальных и даже серийных электромобилей, они не могут рассматриваться как серьезный конкурент автомобилей с поршневым двигателем.
То же самое можно сказать и пока об экзотических гиромобилях, в которых аккумулятор энергии — гироскоп (маховик). Исследовательские и опытно-конструкторские работы, проводимые в том числе. и в нашей стране, позволяют считать этот вид транспорта конкурентом в первую очередь электромобилей. Действительно, будучи соизмеримыми с последними по весу и величине пробега, гиромобили, могут восполнять недостаток энергии практически от любой электрической розетки, что служит их несомненным преимуществом.
Необходимо заметить, что все работы по электро- и гиромобилям страдают своего рода однобокостью. Рекламируя «стерильность» этого вида транспорта, авторы не учитывают необходимости комплексного научного исследования проблемы их использования. Ведь, по существу, электромобили выносят источник загрязнения лишь за пределы городов, перекладывая его на плечи электроэнергетики. Подсчитано, что если заменить 14 млн. автомобильных ДВС (уровень 1974 г. в ФРГ) на электродвигатели, батареи которых ежедневно с 22 до 6 часов утра будут заряжаться, то потребление электроэнергии составит около 100000 МВт. Обеспечить такое энергопотребление смогут, например, 500 (!) атомных ТЭЦ мощностью по 200 МВт (!) каждая. Одно тепловыделение подобной энергосистемы колоссально. Учет этого аспекта, а также перспективного баланса электроэнергии для каждой отдельной страны (в США уже сейчас отмечается дефицит электроэнергии) скорее всего приведет к тому, что и за пределами 2000 г. электро- и гиромобили будут отнюдь не превалирующим видом транспорта.
Немаловажным фактором, который выглядит парадоксально, является и низкая эффективность использования энергии в системе «электростанции — электромобиль». Ее КПД не превышает 15%. Эксплуатация системы в масштабах планеты равносильна разбазариванию энергии. Такую роскошь человечество может себе позволить лишь ввиду крайних обстоятельств, с целью сохранения жизнеспособности больших городов, атмосфера которых все больше отравляется выхлопными га-
зааи ДВС. И лишь по мере расходования минеральны ресурсов планеты, совершенствования методов получения электроэнергии и самих электромобилей их число, возможно, резко возрастет. Возможно, так как немногие отваживаются пока заглядывать за рубеж второго тысячелетия. И не исключено, что к тому времени родится какой-то невиданный вид индивидуального транспорта.
В нашей стране наиболее крупным потребителем электромобилей в обозримом будущем станет сфера обслуживания. Работы в этом направлении ведут ученые и инженеры Москвы, Харькова, Калининграда, Еревана, Запорожья. А легковой электромобиль индивидуального пользования помчится по дорогам не ранее 1990 г.
В последние годы можно было услышать мнение, что сейчас заниматься разработкой новых типов двигателей бессмысленно: грядет-де век турбин и электродвигателей. Этот тезис полностью опровергается данными рис. 1 даже с учетом несовершенства прогнозов: вплоть до 2000 г. не менее половины вновь выпускаемых (!) двигателей сохранит верность схемам, изобретенным в прошлом столетии: Отто, Дизель, Стирлинг. Однако современный уровень развития общества требует внесения существенных усовершенствований как в конструкцию этих двигателей, так и в реализуемые ими рабочие процессы с целью повышения КПД и экономичности, снижения веса, уменьшения вредного влияния на окружающую среду. Перспективность тех или иных поисковых и опытно-конструкторских работ, осуществляемых как в государственном масштабе, так и отдельными энтузиастами, можно представить в такой последовательности:
1. Усовершенствования ДВС обычного типа.
2. Разработка двигателей внешнего сгорания и газовых турбин.
3. Усовершенствование электропривода для автотранспорта.
4. Создание роторно-поршневых двигателей.
Конечно, такое распределение весьма условно. Однако в настоящей брошюре, посвященной главным образом поршневым и роторно-поршневым двигателям, автор предпочитает придерживаться именно такой последовательности. А чтобы показать как историческую не-
обходимость внесения изменений в их конструкцию, так и преемственность многих решений, предлагает читателю сначала бегло ознакомиться с историей двигателя.
Немного истории
Три века назад, в 1680 г. голландский ученый-механик Христиан Гюйгенс придумал «пороховой двигатель». Согласно го идее под поршень, размещенный в вертикальном цилиндре, нужно было заложить заряд пороха и поджечь его через маленькое отверстие в стенке цилиндра. Продукты горения подбрасывали бы поршень до большого отверстия, сообщающего камеру сгорания с атмосферой. Опускаясь, поршень должен был тянуть груз, подвешенный на блоках. Для эпохи Гюйгенса это была сверхнеобычная «махина» (термины «двигатель» или «машина» еще не появились), ибо тогда единственным мощным двигателем было водяное колесо.
Сам X. Гюйгенс в то время увлекся шлифовкой линз для гигантских и по нынешним понятиям телескопов с фокусным расстоянием до 60 м. Поэтому постройку небезопасной «махины» поручил ученику — французскому физику Дени Папену, воплотившему идею в металл. Его именем и открывается история тепловых двигателей. Распространенное утверждение, что первой появилась паровая машина, неверно. «Пороховая махина» Д. Папена — прообраз современного двигателя внутреннего сгорания, поскольку горение внутри цилиндра — его неотъемлемый признак.
Провозившись с «махиной» несколько лет, Папен понял, что порох — горючее не из лучших. Судьба послала ему в ту пору новых выдающихся учителей. В Англии он знакомится с Робертом Бойлем, изучавшим состояние газов, а позже, в Германии, с математиком Готфридом Лейбницем. Возможно, что их работы и помогли Д. Папену создать «пароатмосферный двигатель», в котором поршень поднимал «получаемый при посредстве огня водяной пар». Когда источник тепла (огонь) убирали, пар «опять сгущался в воду», и поршень под действием веса и атмосферного давления1 (!) опускался вниз.
1 При конденсации пара под поршнем образуется разряжение.
И хотя здесь уже используется пар, новую машину Папена нельзя назвать паревой: рабочее тело в ней не покидает пределов цилиндра и только источник тепла расположен снаружи. Поэтому можно сказать, что вслед за ДВС Папен изобрел двигатель внешнего сгорания. Первый в мире двигатель внешнего сгорания делал всего один ход в минуту, что не отвечало даже непритязательным требованиям тех времен. И Папен, отделив котел от цилиндра, изобрел паровую машину!
Первая в мире пароатмосферная машина попала в «подмастерья» к водяному колесу. В книге Д. Папена «Новое искусство эффективно поднимать воду на высоту при помощи огня» сказано, что она качала воду, чтобы та… вращала водяное колесо.
Восемнадцатый век. Он не принес нового истории ДВС. Но зато Томас Ньюкомен в Англии (в 1711 г.), Иван Ползунов (в 1763 г.) и англичанин Джеймс Уатт (в 1784 г.) развили идеи Д. Папфш. Началась самостоятельная жизнь паровой машины, ее победное шествие. Оживились и сторонники внутреннего сгорания. Да разве не заманчиво объединить и топку и котел паровой машины с ее цилиндром? Когда-то Папен поступил наоборот, а теперь…
В 1801 г. француз Ф. Лебон предположил, что светильный газ — неплохое топливо для ДВС. На претворение идеи в жизнь ушло 60 лет. Его земляк, Жак Этьен Ленуар, бельгиец по национальности, запустил в 1861 г. первый в мире ДВС. По устройству это была паровая машина двойного действия без котла, приспособленная для сжигания в ней4 смеси воздуха и светильного газа, подаваемой при атмосферном давлении.
Нельзя сказать, что Ленуар был первым. За 60 лет патентные ведомства получили множество заявок на «привилегии» по постройке необычных тепловых двигателей. Например, в 1815 г. заработал «воздушный тепловой двигатель» Роберта Стирлинга, который в 1862 г. удалось превратить в холодильную машину. Были и другие попытки постройки ДВС.
Но распространение получил лишь двигатель Ленуара, несмотря на то, что он был громоздок, капризен, поглощал массу смазки и воды, за что даже получил нелестное прозвище «вращающийся кусок сала». Но Жак Ленуар потирал руки — спрос на «куски сала» рос. Однако торжествовал он недолго. На Всемирной выставке 1867 г. в Париже вопреки ожиданиям первый приз получил «газовый атмосферный двигатель», привезенный из Германии Николаусом Отто и Эй геном Лангеном. Он оглушал посетителей неимоверным треском, но зато потреблял гораздо меньше топлива, чем двигатель Ленуара, и имел на 10% больший КПД. Секрет его успеха — предварительное сжатие рабочей смеси, чего в двигателях Ленуара не было.
Еще в 1824 г. французский инженер Никола Леонар Сади Карно издал книжку «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу». Фейерверк идей: принципы теплопередачи, критерии для сравнения всех тепловых циклов, основы термодинамики двигателей и среди них предварительное сжатие — был рассыпан на страницах этой маленькой книжки. Через десять лет эти идеи развил Б. Клапейрон, а чуть позднее — У. Томсон. Теперь эти имена всем знакомы. Но ни Ленуар, ни Отто, ни Ланген об их трудах ничего не знали. Они предпочитали теории эксперимент. Не знали они и того, что в 1862 г. француз А. Бо де Роша уже запатентовал четырехтактный цикл. А второй по счету такт — как раз и есть предварительное сжатие рабочей смеси.
Четырехтактный двигатель, практически не отличающийся от современных ДВС, Отто и Ланге привезли лишь на Всемирную выставку 1873 г. До этого изобретатели не только использовали опыт производства паровых машин, но применяли такой же, как у них, механизм газораспределения — золотник. В новом двигателе вместо золотника стояли клапаны.
Неприступные позиции паровой машины пошатнулись. ДВС перешел в наступление. Недолго поработав на светильном газе, он принялся за более калорийный — генераторный. А потом, и поначалу это казалось невероятным, добрался до «необычного» жидкого топлива.
Паровая машина сдалась не сразу. В 1880 г. М. Д. Можайский заказал для своего самолета две паровые машицы. Об «удельном» весе, равном 5 кг/л. с., конструкторы ДВС в то время только мечтали, а М. Можайский достиг этого без особого труда. Но уже через восемь лет «Товарищество по постройке воздушного корабля «Россия» собралось установить на свой дирижабль один из первых в мире бензиновых двигателей, построенный Огнеславом Костовичем. Он добился необычайной легкости конструкции: на 1 л. с. мощности в его двигателе приходилось всего по 3 кг веса. Оригинальной была и компоновка двигателя. Пары противолежащих поршней через расположенные с боков коромысла вращали коленчатый вал, размещенный над цилиндрами (рис. 2). Двигатель сохранился, и с ним можЦо ознакомиться в Московском Доме авиации им. М. В» Фрунзе.
На рубеже XX в. в постройку здания ДВС был заложен последний камень. В 1893 г. с претенциозной идеей «рационального теплового двигателя, призванного заменить паровую машину и другие существующие в настоящее время двигатели» выступил немецкий инженер Рудольф Дизель. Первый образец его двигателя заработал в 1897 г. Масса недостатков сполна компенсировалась небывало высоким КПД, равным 26%. Для первого образца этого более чем достаточно. Интересно, что усовершенствование двигателей Дизеля, их доводку осуществили русские инженеры на Петербургском заводе Нобеля в 1899 — 1902 гг. Только после этого дизель стал достойным конкурентом карбюраторного ДВС.
Массовое распространение ДВС резко изменило жизнь человека. Грохот моторов стал слышаться со всех сторон. Он заставил пешеходов испуганно жаться к стенам домов, с любопытством задирать голову вверх, часами глазеть на манипуляции различных машин.
Экскурс в историю мотора на этом можно было и закончить. Дальше идет развитие, В автомобилестроении с тех пор по сей день в основном используются двигатели с цилиндрами, расположенными в один или два ряда, в свою очередь, размещенных под углом (V-образная схема) или напротив друг друга (оппозитная схема). Двигатели, построенные по необычным схемам, чаще всего обязаны своим рождением авиации. -Начав с одноцилиндрового двигателя воздушного охлаждения на самолете братьев Райт, авиастроители быстро переключились на многоцилиндровые звездообразные и рядные.
Звездообразные были всем хороши, но при скорости первых самолетов в 40 — 60 км/ч нужного охлаждения цилиндров все же не обеспечивали. Изобретатели обошли это препятствие, выполнив блок цилиндров вращающимся вокруг неподвижного вала, заодно подарив миру термин «ротативный двигатель» (рис. 3).
Препятствием для широкого распространения двигателей этого типа было резкое увеличение нагрузок на основные двигатели, вызванное центробежными силами.
Наш соотечественник А. Г. Уфимцев попытался снизить влияние центробежных сил, построив биротатив-ный двигатель. Вал и блок цилиндров стали вращаться в разные стороны с вдвое меньшей скоростью. Но вскоре такое решение стало ненужным — скорость самолетов перевалила за цифру 100. Торчащие в стороны цилиндры прекрасно обдувались потоком воздуха от винта, но. .. (это «но» вечно кочует от одной конструкции к другой и вряд ли когда-либо успокоится) создавали значительное аэродинамическое сопротивление.
Вес 80 кг. Стрелками показано направление потока горючей смеси
Рис. 4. Схема двухтактного авиадвигателя А. А. Микулина и Б. С. Стечкина (1916 г.). Мощность 300 л. с. 1 — непосредственный впрыск легкого топлива, предложенный впервые в мире!
Прижать бы цилиндры к валу! Сделать бы их компактнее! Этому мешал в первую очередь шатун. Его длина связана с ходом и диаметром поршня жестким соотношением. Выход вскоре был найден. Цилиндры расположили параллельно валу, а их штоки (не шатуны!) связали с шайбой, косо посаженной на валу. Получился компактный блок, названный двигателем с косой шайбой (рис. 4). В России он использовался с 1916 г. (конструкция А. А. Микулина и Б. С. Стечкина) по 1924 г. (двигатель Старостина). Детальные испытания, проведенные в 1924 г., выявили повышенные потери на трение и большие нагрузки на отдельные элементы, что обусловливает относительную ненадежность» и неэффективность двигателей с косой шайбой.
Внимательный читатель, верно, подметил, что в тексте было выделено слово шатун. Он не сразу стал непременной деталью поршневых двигателей.
В паровой машине Ньюкомена шатуна еще не было, Ивану Ползунову он уже служил верой и правдой, а Уатт даже запатентовал несколько механизмов того же назначения, так как просто шатун к тому времени уже был запатентован.
Явившись прогрессивнейшим решением своего времени, исправно прослужив людям два столетия, шатун уже в 20-е годы нашего века стал вызывать нарекания моторостроителей. Дескать, и название-то какое: «шатун». Шатается, раскачивается, разбивает все. И габа-
рит не дает уменьшить. И поршни то к одной, то к другой стороне цилиндра прижимает, и инерционные нагрузки увеличивает. Словом, всем нехорош стал шатун. Да только сладить с ним оказалось непросто.
Авиамоторостроители неустанно доводили свои конструкции. К 1940 г. были учтены все мелочи, убран весь лишний вес, использованы тысячи ухищрений, применены самые экзотические материалы. И только основная схема — кривошипно-шатунный механизм не претерпела никаких изменений. В это время никто, пожалуй, не мог предсказать грядущего триумфа реактйвных двигателей. Поэтому во всех странах велись крупные работы по созданию мощных малогабаритных поршневых авиадвигателей. Но несмотря на интенсивную работу, поршневой авиадвигатель мощностью более 4000 л. с. ни в одной зарубежной стране создан не был.
В Англии фирма «Хипл» создала двигатель с противолежащими поршнями и расположенным над ними коленчатым валом. С боков располагались коромысла. То есть англичане возродили схему Костовича. А если перевернуть еще несколько страниц истории, то окажется, что это же и схема Ньюкомена. Только у него вообще не было коленчатого вала. Привязанная к коромыслу веревка таскала вверх-вниз поршень насоса. Недалеко ушла й швейцарская фирма «Зульцер». Ее двигатель отличался от «Хипл» лишь формой коромысла. Свою лепту внесли даже новозеландцы: в их двига-. теле коромысла размещены внутри поршней. Но с коромыслами связан все тот же шатун.
Достойный преемник кривошипно-шатунного механизма был нужен всем, нужен он и по сей день. Поэтому его поиски не прекращались. Не в силах избавиться от шатуна совсем изобретатели-одиночки и целые коллективы принялись варьировать его расположением (рис. 5). Подобные двигатели выпускаются малыми сериями целым рядом фирм и величаются «двигателями со сложными кинематическими схемами». Существовали и более экзотические конструкции. Так, австрийцы расположили шесть поршней по сторонам треугольника, поместив коленчатый вал в центре. Их двигатель «Фиа-ла-Фернбраг» выделялся среди других лишь звучным именем. Его характеристики оставляли желать лучшего.
В похожей схеме, использованной американцами, в углах квадрата помещены сдвоенные цилиндры, а в центре — множество шатунов и два коленчатых вала. «Дина-Стар» нарекли конструкторы свое детище. Но и в нем совершенно оригинально только название.
Не обойдена вниманием и косая шайба. Сейчас она широко применяется в различных гидромоторах. А в конце 50-х годов английский изобретатель Хюгенс демонстрировал коллегии экспертов ведущих моторостроительных фирм «новейший» ротативный двиель с двенадцатью цилиндрами. Он был похож на бочонок. А внутри пряталась все та же косая шайба. И хотя Хюгенс утверждал, что «двигатель объединяет термодинамическую мощность ДВС с преимуществами турбины» и что «потери на трение, благодаря отсутствию шатунов, на 60% меньше», чем в ДВС, эксперты подивились, тщательно осмотрели двигатель, и… больше о нм не слышно. Впрочем, и изобретатели-одиночки, и даже фирмы до сих пор пытаются создать работоспособный двигатель с косой шайбой. Есть сообщения о паровых машинах, «Стирлингах» и обычных ДВС, использующих эту схему. Ведутся такие работы и в нашей стране, однако особых перспектив они, по-видимому, не имеют. Виной всему — потери на трение, с которыми так упорно боролся Хюгенс. В быстроходных шатуцных ДВС и двигателях с косой шайбой на них тратится 15 — 25% полезной мощности. А у необычных «Хипла», «Фиалы», «Дины» и того больше.
Другой «враг» двигателей, коварно появляющийся при повышении оборотов, — инерционные силы. Они не только помогают силам трения, но и просто-напросто недопустимо перегружают многие детали.
Есть и третий — тепловая напряженность цилиндра. С ростом оборотов, а следовательно, и количества вспышек стенки цилиндра не успевают отводить тепло. А тут еще повышенное трение «подливает масла» и в без того накаленный цилиндр.
Вот этих-то «врагов», ближайших родственников шатуна, и не смогли по сей день одолеть изобретатели всего мира. Конечно, не следует думать, что разработка двигателей со сниженными потерями на трение и уменьшенным числом оборотов решит все проблемы, стоящие перед двигателестроением. Одна из главных задач — уменьшение токсичности выхлопных газов решается сейчас как в результате улучшения рабочего процесса и применения иных видов топлива, так и в результате дефорсировки двигателя.
Зарубежные конструкторы ввиду появления жестких требований по охране окружающей среды вынуждены были пойти в последние годы на снижение оборотов и степени сжатия карбюраторных двигателей. А это неизбежно сказалось на -их технико-экономических показателях. Так, средняя литровая мощность американских автодвигателей сейчас находится на уровне 30 — 40 л. с./л. Возрос и удельный расход топлива. И стало быть, автомобили оснащаются более громоздкими и менее эффективными двигателями. Поэтому разработку конструкций, позволяющих сохранить эффективность и весовые показатели двигателей по крайней мере на существующем уровне, можно считать одной из главных задач. Как будет показано ниже, эта задача может быть успешно решена путем создания бесшатунных двигателей, в которых резко снижены потери на трение. Косвенно такое решение сказывается в лучшую сторону и на экономичности, надежности весовых показателях.
Другой путь — разработка двигателей принципиально иной конструкции — ротационных и двигателей, основанных на ином тепловом цикле. В двигателях этих типов могут быть эффективно использованы многие решения, касающиеся улучшения обычных ДВС.
Поршневые двигатели
Двигатели Баландина. Работа над этими двигателями началась после Великой Отечественной войны. В те годы Сергей Степанович Баландин вел работы по уникальным поршневым двигателям, превосходящим по своим показателям авиационные поршневые двигатели того времени. Эти двигатели были легче, мощнее, экономичнее, проще, надежнее и дешевле любого известного в то время. К 1948 г. было разработано и испытано семь типов двигателей мощностью от 100 до 3200 л. с., а в 1948 — 1951 гг. появился сверхмощный поршневой двигатель мощностью 10000 л. с., удельные показатели которого практически равны аналогичным показателям турбореактивных двигателей.
Мощность отработанной базовой ступени, состоящей из четырех крестообразных цилиндров, была столь большой, что поднимался вопрос о ее снижении, так как самолетов, требующих таких мощных двигателей, не было.
Уже самый первый образец двигателя С. С. Баландина показал колоссальные преимущества. Он был в 1,5 раза мощнее и в 6(!) раз долговечнее звездообразного авиадвигателя М-11, взятого для сравнения. Кроме того, он превосходил его и по другим показателям. В книге «Бесшатунные двигатели внутреннего сгорания» С. G. Баландина сконцентрировано все наиболее важное об этих необыкновенных моторах. Трудно вкратце пересказать содержание этой небольшой книжки. Каждая ее страница — открытие. Приводимые цифры кажутся невероятными. Но за ними стоят реальные, придирчиво испытанные образцы.
В 1968 г. журнал «Изобретатель и рационализатор» № 4 опубликовал статью под заголовком «Существенно новый двигатель», где речь шла о «бесшатунном механизме для преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное» (а. с. № 164756). Его автор — молодой севастопольский изобретатель Е. И. Лев. Статья заканчивалась словами: «…хочется, чтобы двигатель построили, опробовали в деле». А через полгода стало известно о существовании авторского свидетельства № 118471, выданного в 1957 г. С. Баландину на «двигатель внутреннего сгорания с бесшатунным механизмом».
В обеих формулировках присутствует слово «бес-шатунный». Но что стоит за этим словом? Без тщательных экспериментов ответить трудно. Двигатель (рис. 6), который сконструировал Е. И. Лев, пока так и не построен — подвела технологическая база. Зато работы С. Баландина позволяют смело сказать: за ключевым в обоих авторских свидетельствах словом «бес-шатунный» скрывались необычные двигатели ближайшего будущего. Пройдет несколько лет и только безнадежные консерваторы будут проектировать двигатели с традиционным шатунно-кривошипным механизмом.
Как же устроен бесшатунный механизм С. Баландина? Его «изюминка» — коленчатый вал, как бы разрезанный на три части (рис. 7, а). Центральная коленчатая часть 1 с уменьшенным вдвое против обычного радиусом шеек свободно вращается в подшипниках скольжения, двух кривошипов 2 с тем же радиусом. Центральную часть охватывает штоковый подшипник. На штоке 3 закреплены два поршня (наиболее полно преимущества схемы реализуются при противолежащих поршнях). Чтобы усилия от шеек центральной части вала не передавались поршням, шток в центре имеет специальную направляющую 4, подобную крейцкопфу компрессоров и паровых машин. Только крейцкопф этот разместился в самом центре двигателя. Синхронизацию вращения кривошипов обеспечивает вал 5, связанный с ними зубчатыми передачами 6. Он же представляет собой вал отбора мощности для привода клапанов и других агрегатов.
Штоковый подшипник перемещается по прямой. Вокруг его центра, двигающегося возвратно-поступательно, описывают свои траектории (окружности) шейки коленчатого вала. А раз у шеек траектория — окружность, то и кривошипы плавно следуют за шейками. Итак, шатуна в двигателе нет. Поэтому через широкие каналы в крейцкопфе по штоку к поршням можно подвести мощный поток масла, который обеспечит идеальное охлаждение поршней, что, в свою очередь, позволяет резко форсировать двигатель. Нагретое масло возвращается также через, шток. Для этого он разделен трубкой на две части. Благодаря крейцкопфу, скользящему по масляной пленке, поршни двигателей С. Баландина практически не изнашиваются. Износ шеек коленчатого вала снижается в 3 — 4 раза. Объясняется это просто. В обычных ДВС на шейки передается вся сила давления газов на поршни, а у двигателей С. Баландина всего лишь полезная разность сил противолежащих цилиндров.
Пониженные нагрузки на вращающиеся детали приводят к трех- четырехкратному (!) снижению потерь на трение. Механический КПД двигателей С. Баландина равен 94%! Всего 6% вместо 15 — 25% тратится на преодоление трения! Габариты уже самых первых двигателей Баландина были меньшими, чем у двигателя М-11 по крайней мере на длину шатуна, а их литровая мощность (максимальная мощность, деленная на рабочий объем цилиндров в литрах) — самая главная характеристика двигателя в 1,5 раза превысила и сейчас заветный для всех двигателестроителей рубеж — 100 л. с./л. Для примера можно напомнить, что литровая мощность двигателя автомобиля «Жигули» ровно вполовину меньше.
По словам С. С. Баландина, от бесшатунных двигателей взято пока «только с поверхности». Например, только эти двигатели дают возможность конструктивно просто реализовать двухсторонний рабочий процесс в цилиндрах, повысить мощность двигателей ровно в 2 раза.
Двойное действие — древний термин. От относился к самым первым ДВС Ленуара. А позже почти исчез из технической литературы. Не только потому, что на пути его реализации множество конструктивных трудностей. Немногие существующие двигатели двойного действия отнюдь не имеют удвоенной мощности, а по удельным характеристикам они значительно хуже обычных ДВС. Виноват шатун. Он обязательно требует крейцкопфа, установленного следом за ним. А это приводит к росту габарита, увеличению веса и соответственно инерционных нагрузок. В итоге — громоздкая, тихоходная конструкция, почему эта схема и используется сейчас лишь в мощных судовых дизелях. Двигатель же Баландина совсем не требует увеличения массы движущихся частей. В нем, чтобы разместить вторые цилиндры, нужно лишь немного удлинить што-
Все сверхмощные двигатели С. Баландина, среди которых есть двигатель мощностью 14 тыс. л. с. при весе в 3,5 т (0,25 кг/л. с.), были двигателями двойного действия, в том числе с золотниковым газораспределением, позволяющим еще более уменьшить размеры. От золотника, позаимствованного у паровой машины, отказались уже в начале развития ДВС. Теперь золотники снова используются. Только вместо золоч»ников, двигающихся возвратно-поступательно, применяют вращающиеся. Однако суть их прежняя.
Но почему золотник? С повышением оборотов, а чем они выше, тем меньше размеры двигателя при той же мощности, инерционные нагрузки на шатунно-поршневую группу и детали клапанного механизма резко возрастают. В последнем увеличенные нагрузки нарушают фазы газораспределения. Вращающемуся золотнику это не грозит. Недаром именно двигатели с золотниковым газораспределением не так давно поражали мир рекордами литровой мощности. С 200 л. с./л (ГДР, 1960) до 300 л. с./л (Япония, 1970) поднялась литровая мощность двигателей с золотниками для гоночных мотоциклов за десятилетие.
С. С. Баландин опередил «рекордсменов» минимум на 20 лет создав крупные двигатели огромной мощности. Напомним, что никому в мире, хотя за дело брались специалисты известнейших фирм, не удалось созвать поршневого авиационного двигателя мощностью более 4000 тыс. л. с. А тут сразу 10 — 14 тыс., а при желании и все 20 тыс. И всего 24 цилиндра. Средняя скорость поршня в двигателях Баландина достигала невиданной величины — 80 м/с! (в обычных двигателях эта скорость равна 10 — 15 м/с, в гоночных — до 30 м/с). А высокий механический КПД не мешает поднять ее еще выше.
Эффективная мощность лучших образцов шатунных двигателей уже при средней скорости поршня, превышающей 30 м/с. неудержимо стремйтся к нулю. Бесша-тунный механизм практически не реагирует на рост средней скорости. Эффективная мощность двигателей С. Баландина в 5 — 6 раз, а при двойном действии и в 10 раз (!) выше аналогичной у шатунных. Небольшой
график, приведенный в книге С. Баландина, беспристрастно свидетельствует об этом. График ограничен диапазоном средних скоростей поршня до 100 м/с, но кривые как бы стремятся вырваться за его пределы, словно подчеркивая скрытые возможности этой необыкновенной схемы.
Средняя скорость — это обороты, мощность. Но ведь выше обороты, выше инерционные нагрузки, вибрация. И здесь двигатели Баландина вне конкуренции. Осциллограммы вибрации (амплитуды 0,05 — 01 мм) самых мощных образцов, снятые в трех плоскостях, кажутся неправдоподобными. Даже у турбин вибрация, как правило, не меньше. Идеальная уравновешенность сохраняется при любом кратном 4 числе цилиндров. Хотя в принципе возможны одно- и двухцилиндровые двигатели. Из базовых блоков по четыре цилиндра, как из кубиков, можно складывать любые композиции, не сомневаясь в их превосходных характеристиках.
Нельзя не сказать и об экономичности. Удельный расход топлива у двигателя Баландина в среднем на 10% ниже, чем у шатунных прототипов. Но это не все! Путем отключения подачи топлива в один или несколько рядов цилиндров (и это было осуществлено!) можно заставить двигатели работать с высокой и практически постоянной экономичностью на режимах от 0,25 до верхнего предела номинальной мощности. Режиму работы на частичных нагрузках, а -это основной и, как ни странно, наименее изученный режим работы большинства двигателей, последнее время уделяется максимальное внимание. Ведь КПД обычных двигателей оптимален в узких диапазонах мощности и числа оборотов.
Многоцилиндровые бесшатунные двигатели практически не изменяют эффективность й при любой частичной нагрузке. Невероятно, но опять же проверенный экспериментально факт, что и у них удельный расход топлива можно снизить еще минимум на 10%. Достигается это применением так называемого цикла с удлиненным расширением, т. е. с более длинным рабочим ходом поршня. Цикл этот не находит применения на обычных двигателях, так как приходится резко увеличивать их габарит. В бесшатунных двигателях требуемое увеличение размеров ровно вдвое меньше, а с учетом их малогабаритности вообще такой шаг почти не отражается на весовых характеристиках двигателя.
И последнее. Стоимость производства даже опытных образцов двигателей С. Баландина в среднем, в 1,6 раза ниже, чем аналогичных по мощности серийных. То же самое будет и в новых разработках. Залог тому и меньшее количество деталей, и технологичность конструкций.
Двигатель Шнейдера. Среди необычных двигателей есть еще один, в котором также отсутствует шатун. Разработал его руководитель группы Рижского дизелестроительного завода Л. И. Шнейдер.
Толчком к созданию двигателя был успех двигателей Ванкеля. Будучи двигателистом, Л. И. Шнейдер хорошо представлял себе и преимущества и недостатки этой конструкции и в собственной разработке попытался совместить вращение поршня с его традиционной формой. Двигатель получился биротативным. Однако от двигателя А. Г. Уфимцева, построенного в начале века, он отличался тем, что и кривошипный вал, и блок цилиндров вращаются в одну сторону и, кроме того, тем, что в нем отсутствуют шатуны.
Конструктивная схема двигателя изображена на рис. 8. В неподвижном тонкостенном кожухе, образующем рубашку воздушного охлаждения, вращается на подшипниках блок с четырьмя крестообразно расположенными цилиндрами. В цилиндрах размещены двухсторонние поршни с плоскими продувочными лопастями 5 (рис. 8) с боков. Поршни посажены непосредственно на кривошипные шейки вала. Вал вращается в подшипниках, эксцентричных подшипникам блока цилиндров. Поршни синхронизируют вращение блока цилиндров и кривошипного вала, причем блок вращается в ту же сторону с вдвое меньшей скоростью.
Продувочные лопасти перемещаются в полостях блока цилиндров и обеспечивают всасывание рабочей смеси из кривошипной камеры и карбюратора 4, ее предварительное сжатие (объем кривошипной камеры постоянен) и перепуск в рабочие камеры. Газораспределение обеспечивается рациональным расположением перепускных / и выхлопных 2 окон и продувочными лопастями. За один оборот блока цилиндров в каждом происходит рабочий ход, а кривошипный вал делает два оборота.
Вращение блока цилиндров обеспечивает свойственное всем ротативным двигателям обогащение смеси на периферии цилиндра в районе свечи и более быстрое и полное сгорание топлива. Сгорание тут такое же, как в цилиндрах с послойным распределением заряда. Поэтому двигатель Л. Шнейдера соответствует современным требованиям по «чистоте» выхлопных газов.
К особенностям двигателя следует отнести отличную уравновешенность, возможность размещения на маховике кривошипного вала нагнетателя 3, эффективность которого ввиду удвоенной скорости вращения достаточно высока, и подсасывающее действие наклонных ребер головок блока, которые при вращении всасывают охлаждающий воздух через окна в торцах кожуха и направляют его в расположенную в центре кожуха улитку, где воздух смешивается с выхлопными газами.
Смазка двигателя осуществляется рабочей смесью, как во всех двигателях мотоциклов. Карбюратор размещен на торце кожуха, противоположном нагнетателю. Зажигание — электроискровое. Распределитель зажигания — сами свечи.
Макетный образец двигателя, испытывавшийся на Рижском дизелестроительном заводе, весил 31 кг при рабочем объеме 0,9 л. Расчетный удельный вес двигателя в карбюраторном варианте 0,6 — 1 кг/л. с., в дизельном — от 1 до 2 кг/л. с. По сравнению с обычными
двигателями с аналогичными параметрами двигатель Л. Шнейдера гораздо компактнее.
Двигатель Кашуба — Кораблева. Еще один бесша-тунный двигатель предложили два изобретателя из севастопольского объединения «Югрыбхолодфлот» — Н. К. Кашуба и И. А. Кораблев. Они сконструировали двигатель (рис. 9), в котором неподвижные поршни укреплены на раме /, а перемещается блок цилиндров 2. Его движение преобразуется во вращение шестеренчатым механизмом 3 с полушестернями, взаимодействующими с зубчатыми рейками. Единственный шатун 4 служит для синхронизации и пуска. Поскольку потери в зубчатых передачах малы, механический КПД двигателя должен быть выше, чем у обычных многошатунных конструкций. Модель двигателя, работавшая на сжатом воздухе, показала, что принятая схема вполне работоспособна. И воодушевленные изобретатели сконструировали на ее основе тихоходный судовой дизель. Он получился гораздо компактнее, чем обычный. А многочисленные расчеты элементов конструкции и рабочего цикла, выполненные с помощью студентов-диплом-ников кафедры ДВС Кораблестроительного института, подтвердили, что надежды авторов на преимущества двигателя вполне обоснованы. Не вызвали они сомнения и у организаций, давших отзывы на проект дви» гателя.
Даже в четырехцилиндровом варианте двигатель должен обладать повышенной литровой и эффективной мощностью и уменьшенным удельным расходом топлива. При большем числе цилиндров выигрыш увеличивается. В среднем улучшение основных параметров по осторожным оценкам составляет около 10%. Надо ли говорить о том, насколько это важно для судов, совершающих дальние рейсы! Радует корабелов и увеличение моторесурса. Поршни этой необычной конструкции полностью разгружены от боковых усилий. А именно их износ, зачастую, определяет судьбу машины. Боковые усилия в двигателе создает лишь синхронизирующий шатун. Они.невелики и, кроме того, воспринимаются рамой, на которой укреплены поршни.
Подача воздуха и топлива осуществляется через поршни, газораспределение — системой окон и перепускных каналов, так как двигатель двухтактный с наддувом как в большинстве судовых конструкций. Охлаждение блока цилиндров водой может быть осуществлено через два дополнительных поршня. Его движение не мешает функционированию системы охлаждения. Чтобы снизить инерционные нагрузки, блок изготовляется из легких сплавов. Его масса получается немногим большей, чем масса движущихся частей в обычных конструкциях. Расчеты и испытания модели показали, что осложнениями это не грозит.
Оригинален в двигателе и механизм преобразования движения. От ударных нагрузок на зубья полуше-стерен при входе в зацепление с рейкой изобретатели избавились, применив автоматически выдвигающиеся зубья шестерен. Вращение их валов синхронизируется специальной шестеренчатой парой (на рис. 9 не показана). В целом двигатель — еще один интересный пример поиска путей усовершенствования классической схемы.
Двигатель Гуськова — Улыбина. Изобретатели бесшатунных механизмов в первую очередь преследуют цель избавиться от трения поршня о стенку цилиндра, на долю которого приходится половина (!) всех потерь на трение. Того же самого можно добиться и другим путем. Двигатель внутреннего сгорания, в котором трение поршня о цилиндр исключено, разработан воронеж-
скими изобретателями Г. Г. Гуськовым и Н. Н. Улыби-ным (а. с. № 323562). В этом двигателе традиционный шатунный механизм заменен одним из механизмов П. Л. Чебышева.
И вот созданный 100 лет назад механизм открывает перед поршневыми двигателями новые возможности. По мнению авторов, отсутствие главного источника потерь на трение позволит резко увеличить обороты ц моторесурс, в 1,5 раза экономичность и даже упростить конструкцию. Можно заподозрить авторов в недостаточно критическом подходе к своему детищу, тем более что при первом знакомстве с проектом настораживают слова «приближенно прямолинейный». Однако осторожные термины говорят лишь о щепетильности П. Л. Чебышева в оценке механизмов. Отклонение от прямой для конкретной конструкции двигателя (рис. 10) гораздо меньше общепринятых зазоров в паре «поршень — цилиндр». Кроме прямолинейности траектории, механизм обладает еще одним достоинством — отсутствием прижимающих сил на поршнях.
Эти силы — главный источник трения — воспринимаются дополнительным шатуном. При этом потери на трение в дополнительном шатуне составляют всего 5 — 6%, что допускает увеличение оборотов до 10 тыс. в минуту и более.
Высокооборотность позволяет отказаться от… поршневых колец и перейти на лабиринтное уплотнение (см. рис. 10). Никто не возьмется заводить обычный ДВС при отсутствии колец — не будет компрессии. Но если каким-то образом удалить кольца у работающего двигателя, на Рис. 10.
Лабиринтное уплотнение наилучшим образом работает всухую. Поэтому смазка либо будет отсутствовать вообще, либо будет минимальной, а возможные задиры предотвратит прографичивание направляющих поясков поршней. Отсутствие масла в камере сгорания приведет к снижению дымления. Стоит ли говорить, что в настоящее время, когда уже подготавливаются законы о полном запрещении дымящих двигателей, этот частный факт весьма немаловажен.
И наконец, еще одна интереснейшая особенность двигателя, реализовать которую позволяет механизм Чебышева. Это компрессионное зажигание. С ростом оборотов зажигание одноэлектродной свечой часто не обеспечивает нужного качества сгорания смеси. Две свечи, многоэлектродные свечи, электронное или фор-камерно-факельное зажигание — все это дает более приемлемые результаты.
Компрессионное зажигание еще эффективнее: высокая — около 30 — степень сжатия обеспечивает в конце такта сжатия температуру, достаточную для быстрого самовоспламенения сильно обедненной1 смеси во всем объеме, чем гарантируется полное сгорание и повышенная экономичность работы двигателя. Применение компрессионного зажигания предполагает переменную степень сжатия: по мере разогрева камеры сгорания требуется уменьшение степени сжатия. Немало изобретательских начинаний потерпело крах на этом пути: всяческие «эластичные» элементы в конструкции не выдержали температуры и нагрузок от «жесткого» сгорания (дизельной детонации). И только в компрессионных моторчиках авиамоделей этот способ успешно используется, но там регулировка степени сжатия проводится самим моделистом сразу после пуска мотора.
Расчеты авторов показали, что механизм Чебышева обладает великолепной податливостью, позволяющей не ввбдить в конструкцию никаких добавочных «эла-
1 Смесь с избытком воздуха.
стичных» элементов и вместе с тем получить вполне приемлемую псевдопеременную степень сжатия. Благодаря взаимному расположению деталей механизма двигатель автоматически приспособится к переменным условиям работы.
Полнота сгорания обедненной смеси вкупе с отсутствием смазки цилиндра снизят концентрацию вредных веществ в выхлопных газах (за исключением окиси азота). Двигатель заинтересовал специалистов. В 1975 г. в НАМИ закончено изготовление опытного образца.
Двигатель Кузьмина. Двигатель с механизмом Чебышева, о котором рассказано выше, предназначается для мотоциклов. И это не единственная новинка в копилке изобретателей. В» вышедшей не так давно книге «Мотоцикл» (С. В. Иваницкий и др., 1971), написанной группой ведущих сотрудников ВНИИмотопрома, указывается, что «малая эффективность смазки стала сдерживать прогресс двухтактных двигателей». Один из путей решения проблемы — внесение различных конструктивных изменений в классическую схему смазки.
Преимущества раздельных систем смазки двухтактных двигателей с масляными насосами — лучшая смазка деталей кривошипно-шатунного механизма; снижение нагарообразования, закоксовывания колец и дымления двигателей; раздельная заправка масла и топлива — вобрала в себя система смазки, созданная севастопольским изобретателем. В. И. Кузьминым (а. с. № 339633). У нее есть по меньшей мере еще два положительных качества: отсутствие сложного маслоподающего насоса, что определяет простоту и повышенную, надежность системы, и частичная циркуляция масла по контуру цилиндр — масляный бачок, благодаря чему улучшается охлаждение и снижается тепловая напряженность двигателя.
Основные элементы системы смазки (рис. 11, а) — этф двухлитровый бачок /, умещающийся в боковом ящике мотоцикла, маслопроводы 2 и изогнутые канавки 6 на зеркале цилиндра, связанные с маслопроводами отверстиями. В цилиндр масло подсасывается за счет разряжения (насос не нужен!). В нижнюю канавку масло поступает через три отверстия 7 диаметром! мм (рис. 11, б) при движении поршня вверх от нижней мертвой точки (НМТ) до момента открытия всасываю-
щего окна, т. е. только в момент наибольшего разряжения в картере. В верхнюю канавку масло увлекается из нижней канавки фрикционным воздействием Лоршня. При воспламенении смеси часть газов, прорвавшихся через замки поршневых колец в зазор между цилиндром и поршнем, выдавит масло и»з верхней канавки обратно в бачок. При этом давление в бачке возрастет и в нижнюю канавку поступит новая порция масла.
При ходе поршня к НМТ вязкое масло увлекается вдоль наклонных частей нижней канавки, благодаря чему в зоне поршневого пальца создается обилие масла. По пазам, выполненным в бобышках поршня (под палец), часть масла поступает к верхней, а под действием гравитационных сил и к нижней головке шатуна. Другая часть увлекается юбкой поршня в район масляных какалов подшипников коленчатого вала. Поступление масла происходит до Момента увеличения давления в картере. Таким образом, ко всем важнейшим узлам кривошипно-шатунного механизма циклически поступают порции свежего масла.
Количество поступающего масла автоматически (!) увязывается с числом оборотов и нагрузкой двигателя: чем больше разряжение в картере, тем больше масла подсасывается в нижнюю канавку. Для дополнительной регулировки на линии подачи масла установлен игольчатый клапан 3, управляемый вращающейся ручкой дросселя (газа). Еще один маслопровод 4, которым масляный бачок соединен с всасывающим патрубком за карбюратором, служит для выравнивания давления в бачке. В этой линии установлен небольшой дроссельный винт. Изменяя его положение, можно в широких пределах варьировать подачу масла в цилиндр.
Очень многие двигатели мотоциклов изрядно дымят. Отчасти это объясняется особенностями классической системы смазки, где масло добавляется в пропорции 1 к 20 — 25 частям бензина, отчасти неграмотностью водителей, которые, считая, что «кашу маслом не испортишь», увеличивают долю масла. Мало кто из водителей знает, что от холостого хода до средних оборотов (дроссель открыт наполовину) для смазки двигателя достаточно пропорции от 1:200 до 1:60. И только при полной нагрузке требуется состав 1:20. Естественно, что классическая система смазки не отвечает этим требованиям. Избыток масла при малых нагрузках как раз и приводит к дымлению.
Через несколько лет повысившиеся требования к чистоте выхлопа поставят перед этой схемой непреодолимый заслон. ГАИ ужЬ сейчас начинает снимать номера с особо дымящих мотоциклов, а с учетом претензий к классической схеме по качеству смазки в ближайшие годы следует ожидать широкого распространения двухтактных двигателей с раздельными системами смазки.
Поэтому работа Кузьмина может заинтересовать нашу мотопромышленность. Оригинальная система смазки могла бы обеспечить беспрепятственный сбыт ИЖей и «Ковровцев» за рубежом. Возможно, что придется подумать лишь над увеличением эффективности смазки коренного подшипника шатуна. Обилие масла, поступающего на подшипники коленчатого вала, указывает на возможность применения устройства, подобного описанному в книге «Мотоцикл», в котором удачно использованы центробежные силы. Во всех остальных отношениях система советского изобретателя превосходит зарубежные.
Кузьмин установил свою систему смазки на «Ков-ровце». И вот позади уже 50 тыс. км, а поршень и цилиндр имеют абсолютно чистую поверхность, без малейших следов задиров. Мотоцикл не дымит, лучше тянет (сгорает лишь чистый бензин и все детали прекрасно смазываются). Существенного износа нет ни на поршневом пальце, ни в подшипниках шатуна и коленчатого вала, хотя обычно при таком пробеге шатуннопоршневая группа уже требует замены.
Надежная система смазки позволила повысить мощность двигателя. Причем для этого В. Кузьмин вместе с Г. Ивановым применил оригинальное решение, на которое их натолкнула статья о смерчах, появившаяся в популярном журнале. Смерч закручивает, перемешивает воздух. В двигателях более полное перевешивание смеси увеличивает полноту сгорания топлива, что приводит к росту мощности. Изменив форму камеры сгорания путем заварки и выточив в ней два вихреобразующих углубления, Кузьмин и Иванов попытались повысить мощность двигателя. После нескольких неудачных попыток рациональная форма вихреобразующих углублений была найдена и мощность двигателя «Ковровца» стала близка к 20 л. с.!
Эффективность работы двигателя определяется многими показателями, среди которых не на последнем месте стоят тепловые потери в камере сгорания. Минимальны они у шатровых (сферических) камер сгорания и их поверхность — это тот предел, к которому стремятся конструкторы. Любые отклонения от сферы увеличивают поверхность и приводят к росту тепловых потерь. В нашем случае выигрыш от повышенной эффективности сгорания, по-видимому, существенно превышает вред, вносимый некоторым увеличением поверхности.
Термически наиболее нагружено днище поршня. При резком увеличении мощности и, следовательно, теп-повой напряженности днище поршня может прогореть. Чтобы этого не произошло, на картере описываемого двигателя (в камере предварительного сжатия) размещена деталь сложной конфигурации — подпоршневой вытеснитель, удаляющий нагретую смесь из-под поршня. Этим изобретатели добились интенсивного охлаждения днища поршня; турбулизировали смесь в кривошипной камере и уменьшили объем кривошипной камеры, тем самым увеличив степень предварительного сжатия. И теперь на «Ковровце» можно смело пускаться в любые путешествия.
Автономная система смазки гарантирует надежную и продолжительную работу наиболее слабого звена — кривошипно-шатунного механизма/ Камера и вытеснитель улучшают смесеобразование и эффективность сгорания, снижают удельный расход топлива и обеспечивают высокую мощность — залог отличных ходовых качеств мотоцикла. А они действительно высокие. Удел обычных «Ковровцев» 70 — 90 км/ч, усовершенствованная машина легко развивает 100 — 110 км/ч. Пришлось даже отбалансировать колеса, так как при высокой средней скорости тряска от небаланса, обычно незаметная, стала надоедать. Добившись прекрасных результатов сравнительно простыми средствами, севастопольские изобретатели мечтают о внедрении своего изобретения. Они готовы предоставить любую информацию, в том числе и сам мотоцикл, заинтересованным организациям.
Развив и доработав их идеи, можно сконструировать машины, превосходящие мотоциклы лучших зарубежных фирм. Ну и, конечно, решения севастопольцев могут найти применение не только на мотоциклах, но и на любых других двигателях. Так, например, недавно выяснилось, что максимальная степень сжатия бензиновых двигателей может составлять не 12, как было принято, а 14,5 — 17,5. Термический КПД двигателя возрастает при этом почти на 15%I Но чтобы реализовать этот выигрыш, не повышая октанового числа топлива выше 100, в первую очередь следует применять вытеснители, сильно турбулизирующие смесь. Вытеснитель и камера «Ковровца» как раз и являются образцами такого устройства.
Гибкий шатун. Наши представления о целом ряде деталей — своеобразный стереотип. Скажем, что такое шатун? Это фигурная пластина с двумя отверстиями. В крайнем случае одно или оба отверстия заменяются шаровыми головками. Эти две конструкции кочуют из машины в машину. И чертят, и ставят их, не задумываясь. Да и что может быть иного?
Взглянем на шатун сбоку. Он должен быть строго перпендикулярен продольной оси двигателя. Но представьте, что шатунная шейка коленчатого вала чуть-чуть непараллельна оси. Головка шатуна сдвине7ся в сторону. Представьте теперр, что отверстия нижней и верхней головок шатуна слегка перекосились. Такое имеет место сплошь и рядом, хотя бы и в пределах допусков. В итоге ось поршневого пальца, которая обязана быть параллельной оси двигателя, практически никогда такого идеального положения не занимает.
Учтя погрешность расточки отверстия под палец и неточность установки блока цилиндров на картер, получим, что даже при весьма высокой точности изготовления обеспечить параллельность стенок цилиндра и поршня практически невозможно!
Но ведь миллионы ДВС работают! «Могли бы работать лучше», — утверждает изобретатель из г. Ком-сомольска-на-Днепре В. С. Саленко. Для этого шатун нужно изготовлять трехзвенным (рис. 12) так, чтобы поршень самоустанавливался по цилиндру, а нижняя головка — по шатунной шейке. Вблизи верхней и нижней головок шатуна перпендикулярно их отверстиям добавляются пальцевые шарнирные соединения.
Трудно поверить в необходимость такого усложнения простой детали. Но, например, -если после нескольких часов обкатки разобрать любой двигатель, то станет ясно, что «необходимость» зачастую отнюдь не теоретическая. Поршни почти всех ДВС делают слегка элиптичными: в направлении поршневого пальца их размер меньше. После нескольких часов работы износа с боков теоретически не должно быть. На самом деле он чаще всего имеется и указывает на перекос поршня в цилиндре. Перекос повлечет не только износ поршня, но и конусность подшипников пальца и шатунной шейки, их неравномерный износ по длине. В основном эти процессы идут при обкатке. Потом все «лишнее» сотрется и детали найдут положение, в котором будут долго и исправно работать. Но зазоры при обкатке неизбежно увеличатся.
Шатунно-поршневая группа определяет ресурс двигателя. Применив трехзвенный шатун, все «лишнее», стираемое при обкатке можно будет полезно использовать — увеличить моторесурс. В. С. Саленко изготовил несколько трехзвенных шатунов для мотоциклов и двигателя автомобиля «Москвич». Двигатель «Москвича», собранный в кустарных условиях (!), несмотря на то, что зазоры во всех шарнирных соединениях составляли 0,005 диаметра, при обкатке заводился легко и на самых малых оборотах работал четко и устойчиво.
Двигатели внешнего сгорания
Внимание к двигателям внешнего сгорания объясняется главным образом двумя причинами: тем, что сжигание топлива вне камеры сгорания позволяет резко снизить количество вредных примесей в отработавших газах и тем, что КПД таких двигателей может быть существенно выше, чем у прочих.
В первую очередь это поршневые двигатели, реализующие циклы Стирлинга и Эриксона, и… паровые машины. Сейчас наиболее известен цикл Стирлинга, отличающийся от цикла Эриксона тем, что нагрев и охлаждение газа производятся при постоянном объеме по изохоре, а не при постоянном давлении — по изобаре (рис. 13). При равных верхнем и нижнем уровнях температур двигатели Стирлинга и Эриксона с регенераторами имеют одинаковый КПД, но экономичность «стир-линга» выше, так как для нагрева газа по изохоре требуемые затраты тепла меньше. Из рис. 13 следует, что. полезная работа, характеризующаяся в Т — S диаграмме площадью цикла, у двигателей Стирлинга также выше.
Интересно отметить, что оба двигателя появились в эпоху расцвета паровых машин и вплоть до начала нашего века выпускались в значительных количествах. Однако реализовать их преимущества в то время никому не удалось и в первую очередь по причине крайней громоздкости, они были полностью вытеснены ДВС.
Второе рождение двигателя Стирлинга состоялось в 50-х годах. И уже первый опытный образец ошеломил создателей небывало высоким КПД, равным 39% (теоретически до 70%). Рассмотрим принцип его действия (рис. 14).
В двигателе имеются два поршня и две камеры: сжатия (между поршнями) и нагрева (над верхним поршнем). Через центр оснрвного рабочего поршня 1 проходит шток, на котором укреплен второй поршень 2, на. -зываемый поршнем-вытеснителем.
Благодаря конструкции параллелограммного механизма движение поршня-вытеснителя отстает по фазе от движения основного поршня. Поршни то максимально сближаются, то отдаляются друг от друга. Изменение объема газа между поршнями на рисунке отображено двумя пунктирными кривыми. Площадь между ними соответствует изменению объема защемленного пространства, а нижняя кривая характеризует изменение объема над рабочим поршнем. Когда поршни движутся навстречу друг другу, рабочий газ в камере сжатия сжимается (только за счет движения поршня / вверх) и одновременно вытесняется в холодильник 3 и далее через регенератор 4 в камеру нагрева. Регенерировать — значит восстанавливать. В регенераторе газ воспринимает тепло, которое регенератор принял от порции газа, до этого прошедшей через него в обратном направлении. После этого газ попадает в головку машины (камеру нагрева), постоянно обогреваемую внешним источником тепла. Здесь газ быстро нагревается до температуры 600 — 800° С и начинает расширяться. Расширяющийся газ пойдет через регенератор и холодильник, в котором его температура еще понизится, в камеру сжатия, где он совершит механическую работу.
Поршень-вытеснитель, двигаясь вверх, вытолкнет весь газ из камеры нагрева в камеру сжатия. После этого цикл повторяется. Итак, машина перекачивает
тепло из камеры нагрева с высокой температурой в камеру сжатия с температурой окружающего пространства. Энергия, приобретенная газом в камере нагрева, превращается в механическую работу, снимаемую с вала двигателя.
К достоинствам «стирлинга», помимо высоких КПД и стерильности, необходимо добавить еще одно — способность работать на любом виде топлива или тепловой энергии, а также бесшумность и плавность работы. Этими качествами существующие «стирлинги» не в последнюю очередь обязаны приводу.
Первые выпущенные на рынок «стирлинги» имели простой кривошипный привод с двухколенным валом со сдвинутыми примерно на 70° шейками. Это обеспечивало неплохой рабочий процесс, но машины вибрировали — уравновесить такой привод полностью невозможно. В следующих модификациях появился параллело-граммный привод. Вибрация практически исчезла (редкая удача!), но рабочий процесс слегка ухудшился. Из двух зол выбирают меньшее: нет вибрации — выше надежность.
Ухудшение процесса объясняется тем, что реальный цикл существенно отличается от теоретического. На рис. 13 (в координатах Т — S) внутри идеального параллелограмма, характеризующего цикл Стирлинга, показан овал — он-то и отображает реальные процессы. На рисунке (схема IV) представлен тот же цикл в более привычных двигателистам координатах Р — V. Задача
привода — максимально приблизить овал к идеальным очертаниям, не ухудшая механических качеств двигателя.
Параллелограммный привод, примененный голландскими инженерами для усовершенствованной модели, соответствовал этому условию лишь частично. Гораздо лучшее решение (рис. 15) предложили узбекские ученые и инженеры Т. Я. Умаров, В. С. Трухов, Ю. Е. Ключевский, Н. В. Борисов, Л. Д. Меркушев — сотрудники отдела гелиофизики Физико-технического института АН Узбекской ССР.
В старом приводе (рис. 15, а) траектория точек кривошипа, определяющих движение поршней, — окружность. В новом приводе (рис. 15, б) для поршня-вытеснителя — окружность, для рабочего — эллипс. Это позволяет, сохранив все преимущества параллелограммно-го привода, добиться лучшего согласования движения поршней и приблизить реальный цикл к идеальному. Решение защищено авторским свидетельством № 273583.
Главный недостаток «Стирлингов» — громоздкость. На 1 л. с. мощности в построенных конструкциях приходится 4 — 5 кг против 0,5 — 1,5 кг в обычных двигателях. Сбавить вес могут помочь несколько изобретений Т. Я. Умарова, В. С. Трухова и Ю. Е. Ключевского. В двигателе по а. с. № 261028 поршень-вытеснитель на отдельных этапах своего движения выполняет функции поршня рабочего, т. е. используется более эффективно. Взгляните на рис. 15, в. Когда оба поршня движутся вверх, в сжатии участвует и тот и другой. Достигнуто это благодаря тому, что рабочий поршень размещен внутри поршня-вытеснителя. То же самое происходит в момент расширения — рабочего хода. В итоге более равномерно нагружен привод, увеличивается доля рабочего хода в общем цикле, сокращены габариты и, следовательно, вес машины.
Еще меньшие размеры имеет двигатель по а. с. № 385065 тех же авторов (рис. 15, г). Помимо размещения рабочего поршня внутри поршня-вытеснителя, последний выполнен с замкнутой внутренней полостью, в которой размещен привод, состоящий из коленчатого вала и пары конических шестерен. -Интерес ташкентских ученых к двигателям внешнего сгорания — не просто увлечение модной темой. Они необходимы им как один из элементов простых, надежных и эффективных гелиосистем. Собранные в пучок солнечные лучи приведут в движение «стирлинг» любой мыслимой конструкции, и эффективность такой системы существенно превысит эффективность солнечных батарей- или тепло-аккумуляторов.
Двигатели с циклами внешнего сгорания таят в себе удивительные возможности. И можно смело сказать, что внимание изобретательских и инженерных кругов к ним явно недостаточно. Пример тому авторское свидетельство № 376590 инженера В. И. Андреева и доктора технических наук А. П. Меркулова. В их двигателе (рис. 16) применен бесшатунный механизм 6 С. С. Баландина. «Стирлинг» с механизмом С. С. Баландина стал гораздо компактнее. Но суть изобретения не в этом: камеры нагрева 7 новбго двигателя связаны тепловыми трубками 5 — сверхпроводниками тепла. Испарение и конденсация помещенных в них веществ обеспечивают практически мгновенную передачу огромного применительно к размерам потока тепла от одного конца трубки к другому.
Трубки позволили изобретателям найти правильное решение одной из проблем двигателей внешнего сгорания — неравномерного отбора тепла. В тепловых циклах обычных ДВС подвод тепла проводится в строго определенное время. А в двигателях внешнего сгорания нагрев головки идет постоянно. В результате в моменты, когда отбора тепла нет, головки перегреваются. Приходится снижать температуру нагрева, а это прямо сказывается на КПД: чем ниже температура, тем он ниже. Обидно, но ничего не поделаешь: применение термостойких материалов снижает коэффициент теплопередачи, применение теплопроводных — требует снизить допустимую температуру нагрева головки.
Двигатель Андреева и Меркулова двухстороннего действия. Когда рабочий ход с одной стороны поршня заканчивается, тепловые трубки «перекачивают» избыток тепла в противоположную камеру нагрева. Тем самым температура зоны нагрева выравнивается и ее можно существенно повысить. Двухсторонним действием новый «стерлинг» обязан механизму С. Баландина. Из всех известных только механизм С. Баландина позволяет осуществить двухстороннее действие с максимальной выгодой при минимальном увеличении габаритов и максимально возможном механическом КПД.
В двигателе Андреева — Меркулова поршни-вытеснители 2 и основные рабочие поршни 1 установлены в отдельных цилиндрах, а с каждой стороны поршня расположена самостоятельная камера. Камеры попарно соединены между собой трубопроводами, на которых укреплены ребра холодильников. В каждой паре камер осуществляется цикл одноцилиндрового «стирлинга».
На схеме, иллюстрирующей принцип действия одноцилиндрового «Стирлинга» (см. рис. 14), хорошо видна асинхронность движения поршней, обеспечиваемая па-раллелограммным механизмом. Тот же эффект достигается и в бесшатунном механизме С. Баландина и в любом другом многошатунном механизме, если шейки коленчатого вала сместить на некоторый угол.
Коэффициент полезного действия уже построенных двигателей внешнего сгорания достигает 40%. По расчетам В. Андреева и А. Меркулова повысить его минимум на 15% можно, только применив тепловые трубки. Не меньше даст механизм С. Баландина. Реальный КПД машины приблизится к теоретическому — 70%? Это почти вдвое выше, чем у лучших ДВС нашего времени. Прибавьте сюда «стерильность» двигателя Стирлинга.
За рубежом испытывали двигатель внешнего сгорания для легкового автомобиля. Оказалось, что концентрация СО в выхлопных газах понизилась в 17 — 25 раз, окислов азота — почти в 200 (!), углеводородов — в 100 раз.
«Стирлинг», спроектированный В. Андреевым и А. Меркуловым, при мощности 50 л. с. весит 70 кг, или 1,4 кг/л. с. — на уровне лучших образцов карбюраторных автомобильных двигателей. И это не преувеличение. В результате использования механизма С. С. Баландина сократился габарит, а от -давления в картере авторы избавились установкой на штоке перекатывающейся резиновой мембраны, которая способна выдерживать давления до 60 кг/см2 (обычно в запоршневом пространстве этих двигателей около 40 кг/см2). Тепловые трубки увеличили мощность при тех же габаритах. Вскоре после получения авторского свидетельства изобретатели обнаружили выданный чуть позднее фирме «Дженерал моторе» патент США, где оговорено применение тепловых трубок для подвода тепла внутрь двигателя внешнего сгорания. Смысл один, суть несколько разная.
Двигатели внешнего сгорания известны более 150 лет. Коэффициент полезного действия первого из них был равен 0,14%! Можно сказать, что родились они раньше времени. Существенные недостатки долгое время держали их на «задворках». Всплески технической мысли, подобные идее В. Андреева и А. Меркулова, открывают перед ними зеленую улицу.
Существует и другой интереснейший путь приближения эффективности «Стирлингов» к теоретической, также найденный советскими учеными — сотрудниками Института ядерной энергетики АН БССР. В ряде авторских свидетельств № 166202, 213039, 213042, 201434. авторами которых являются И. М. Ковтун, Б. С. Онкин, А. Н. Наумов, С. Л. Косматов, излагаются способы, позволяющие обойти вековечный запрет термодинамики и построить тепловые машины с эффективностью выше, чем у цикла Карно. Это утверждение, опровергающее азбучные истины, известные всем теплотехникам, звучит на первый взгляд парадоксально. И вместе с тем такие машины возможны. Во всех без исключения фундаментальных трудах, посвященных тепловым машинам, предполагается, что свойства рабочих тел — газов во время работы не меняются. Суть пути, предложенного белорусскими учеными, — изменение этих свойств. Последнее возможно, если во время цикла в рабочих газах или их смесях происходят обратимые химические реакции. Так, например, термический КПД турбины может быть увеличен втрое, если при нагреве рабочее тело будет диссоциировать, а при бхлаждении рекомбинировать. Такими телами могут быть газообразная сера, йод, окислы азота, кобальт, треххлористый алюминий.
В частности, треххлористый алюминий уже сейчас рассматривается как перспективное рабочее тело для «гелиостирлингов», работать которым предстоит в космосе. Главная проблема при этом — отвод тепла от холодильника. Иного пути, чем излучение тепла в пространство, там нет. Чтобы этот процесс был эффективным, температура холодильника-радиатора должна быть достаточно высокой, не менее 300° С. Верхний же предел температуры такой же, как на Земле: от 600 до 800° С. Его ограничивает теплостойкость существующих материалов. В этих условиях эффективность обычного «Стирлинга» существенно снижается, а применение диссоциирующего газа позволит не только в 2 — 3 раза увеличить мощность, но и примерно вдвое повысить КПД.
Несомненно, что от таких преимуществ грех отказываться и на Земле. Поэтому тем, чья деятельность связана с тепловыми машинами, можно порекомендовать внимательнейшим образом изучить работы белорусских ученых. В них таятся и возможность создания крупных
тепловых машин с КПД, близким к 100%, и база для постройки автомобильных двигателей внешнего сгорания невиданной экономичности.
Первые положительные результаты уже имеются. Голландские инженеры заставили рабочее тело холодильной машины, работающей по циклу Стирлинга, совершать фазовые превращения и вдвое увеличили ее холодопроизводительность. Теперь дело за двигатели-стами!
Паровые двигатели. Повествуя о двигателях внешнего сгорания, нельзя не упомянуть о паровых машинах. Этот вид привода, еще 100 лет назад бывший самым распространенным, сегодня расценивается как экзотический. А объясняется это лишь тем, что ДВС практически вытеснили паровые машины с автомобилей, хотя мелкосерийное производство паромобилей существовало вплоть до… 1927 г.
Энтузиасты пара приводят много доводов в пользу возрождения двигателя наших дедов. И в первую очередь соображения о высокой «стерильности» двигателя. В этом отношении паровая машина имеет те же преимущества, что и двигатель Стирлинга: в продуктах сгорания теоретически присутствуют лишь двуокись углерода и водяной пар, а количество окиси азота может быть даже еще меньшим, так как требуемая температура гораздо ниже. Кроме того, в результате более полного сгорания общее количество «выхлопа» по сравнению с ДВС ниже примерно на 1%.
Отнюдь не низок и КПД современных паровых машин. Он может быть доведен до 28% и, таким образом, быть соизмеримым с КПД карбюраторных ДВС. При этом следует отметить, что, например, общая эффективность электромобилей (с учетом процесса получения электроэнергии) не превышает 15%, т. е. в глобальном масштабе парк «стирлингов» и паромобилей загрязнял бы атмосферу практически вдвое меньше, чем аналогичный парк электроэкипажей. А если учесть и исключительные эксплуатационные качества паровых машин, то возобновление интереса к ним уже не кажется сколь-либо необоснованным. О возобновлении интереса свидетельствуют не только журнальные статьи и «свежие» патенты, но и торговля патентами на паровые машины.
Принципиальная схема одноконтурного варианта автомобильного парового двигателя приведена на рис. 17. Источник тепла / доводит до кипения рабочую жидкость в котле 2. Именно «рабочую жидкость», так как ею может быть не только вода, но и другие агенты с приемлемыми температурами кипения (конденсации) и теплотехническими.параметрами. Одним из перспективных агентов является, например, фреон-113, температура кипения которого (48° С) вдвое ниже, че*1 у воды.
Через распределительный механизм 3 пар поступает в собственно паровой двигатель 4. Отработанный пар конденсируется потоком воздуха от вентилятора 5 в конденсаторе 6, предварительно отдав часть тепла жидкости в рекуперативном теплообменнике 7. В теплообменник и далее в котел жидкость подается насосом 8. Такие элементы схемы, как двигатель 4, конденсатор € (радиатор) и насос 8, входят в состав любого автомобиля. Добавляются только котел 2 с нагревателем 1 и теплообменник 7.
В качестве двигателя 4 могут быть использованы практически любые как поршневые, так и ротационные машины или даже турбины. Поэтому к паровому приводу применимы почти все технические решения, описанные в настоящей брошюре.
Преимущества описанных механизмов в сочетании с особенностями паровых машин позволят создать высокоэффективные приводы транспортных средств. Ведь азбучные достоинства современных автомобилей — бесшумность, приемистость, плавность хода — относительны. Истинному смыслу этих слов в полной мере соответствуют как раз паромобили. В них нет резкой смены давления при выхлопе, а следовательно, нет главного источника шума, а заодно и системы глушения звука выхлопа. Мало кто мог в последнее время видеть паромобиль. А вот паровозы помнят, наверное, все. Вспомним, что даже с тяжелым составом трогались с места они абсолютно бесшумно и исключительно плавно.
Плавность хода и необыкновенная приемистость паромобилей объясняются тем, что характеристика паровой машины качественно отличается от характеристики ДВС. Даже при минимальном числе оборотов в минуту ее крутящий момент не менее чем в 3 — 5 раз выше крутящего момента ДВС с сопоставимой мощностью при оптимальном числе оборотов. Высокий крутящий момент обеспечивает великолепную динамику разгона паромобиля. Если карбюраторные ДВС мощностью 50 л. с. обеспечивают разгон автомобиля до скорости 100 км/ч приблизительно за 20 с, то паровой машине для этого нужно вдвое меньше времени.
Немаловажно и то, что никакого переключения передач при разгоне не требуется, высокий крутящий момент у парового двигателя сохраняется во всем диапазоне числа оборотов — от нуля до максимальных. Коробки передач тут просто не нужны. Вспомните: у тех же паровозов их никогда не было. Достоинством парового двигателя является и относительно низкое число оборотов, что, в свою очередь, обусловливает повышенную долговечность. Даже при передаточном отношении от колес к двигателю, равном единице, обороты не превысят 2000 — 3000 в минуту при скорости экипажа до 200 км/ч (!), а обычный интервал оборотов ДВС — 3000 — 6000 об/мин.
Но несмотря на низкое число оборотов, удельные мощностные показатели парового двигателя превосходят аналогичные показатели ДВС. Например, получить у парового двигателя удельную мощность в 400 — 600 л. с./л (при 2500 — 3000 об/мин) совсем не трудно. Удел обычных ДВС всего 50 — 100 л. с./л и только отдельные двигатели с механизмом С. Баландина имеют похожие показатели.
Ну и, наконец, надежность паровых машин занимает отнюдь не последнее место в ряду их достоинств. Цще и сейчас можно встретить на запасных путях работающие паровозы постройки начала века. И их паровые двигатели в полной исправности. Причины тому — Низкое число оборотов, постоянство температурного режима (температуры пара), низкий уровень максимальных температур — в 5 — 6 раз меньше, чем в ДВС, полное отсутствие таких неприятных процессов, как нагарооб-разование и закоксование, и абсолютная чистота рабочего агента, циркулирующего в замкнутом контуре (в ДВС полную очистку воздуха осуществить не удается).
Естественно, возникает вопрос, какие же причины мешают паровой машине вновь занять достойное место в ряду современных двигателей?
В первую очередь это малая экономичность и, как следствие, повышенный в 1,5 — 3 раза расход топлива. Коэффициент полезного действия поршневых паровых машин только может быть доведен до 28% , а у построенных образцов он существенно ниже. Ведь КПД паровозов, на которых паровая машина существовала дольше всего, уже етал синонимом низкой эффективности: он едва достигал 10% у лучших моделей с частичной обратной конденсацией пара. Правда, цикл паровых машин был разомкнут. Применение замкнутых циклов с эффективными регенеративными теплообменниками позволит существенно перешагнуть 10-процентный рубеж. А в одном из сообщений, посвященном «новому» паровому двигателю, указывалось, что эффективность генератора пара (котла) равна 90%. Примерно той же величиной характеризуется эффективность процесса сгорания ДВС. Но и даже при более высоком расходе топлива эксплуатационные расходы на паромобиль могут быть близки к его бензиновому конкуренту, так как сжигать можно самое дешевое топливо.
Вторая причина — это высокая стоимость силовой установки. Третьей причиной считается большой вес па-
1 У паровых турбин с замкнутым контуром КПД достигает 29%.
ровой машины. Однако уже из вышеизложенного следует, что общий вес сравниваемых экипажей будет практически одинаков. Таким образом, в настоящее время нет никаких серьезных причин, мешающих паровой машине вновь занять достойное место в ряду необычных двигателей.
Роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания
В этом разделе речь идет о двигателях, которым авторы многочисленных публикаций порою сулят блестящее будущее. И, конечно, на первом месте стоит двигатель Ванкеля.
Но так ли уж радужны его перспективы? Экономисты всех стран едины во мнении, что только не менее чем 25% преимущества по основным показателям обеспечивают «новой технике» право на безоговорочную замену «старой».
Прошло более 15 лет с момента появления первого промышленного образца двигателя Ванкеля. Срок значительный. И оказывается, что преимущества «ванкеля» в весе составляют всего 12 — 15%; преимуществ по стоимости и долговечности нет, и только объем, занимаемый двигателем под капотом автомобиля, уменьшен на 30%. При этом размеры автомобилей практически не сокращаются.
Реальность опровергает и все еще бытущие утверждения о «малодетальности» этого двигателя. Один его ротор имеет 42 — 58 уплотнительных элементов, в то время как у сопоставимого ДВС их около 25, включая клапаны.
Еще хуже обстоят дела с многороторными двигателями. Для них нужны сложные картеры, дорогостоящая система охлаждения, многодетальный привод. Уже только двухроторный «ванкель» содержит шесть объемных отливок сложной конфигурации, а равнозначный поршневой двигатель — всего 2 — 3 гораздо более простых и технологичных.
Сложная технология изготовления эпитрохоиды — внутреннего профиля каждого картера, покрытие статоров и многочисленных уплотнительных элементов дорогостоящими материалами, усложненная сборка сводят на нет все потенциальные преимущества «ванкелей».
И хотя уже на автосалонах 1973 г. был представлен четырехроторный двигатель мощностью 280 л. с. (объем 6,8 л; 6300 об/мин), областью применения «ванкелей» останутся одно-двухроторные конструкции. Четырехроторный образец построила фирма «Дженерал моторе» (США) для спортивной модели «Шевроле-Корветт», выпуск которой небольшими сериями планируется начать с 1976 г. В запасе у. фирмы есть и двухроторный образец (4,4 л; 180 л. с. при 6000 об/мин). Однако устанавливать эти двигатели будут только по просьбе покупателя. В 1974 г. начат мелкосерийный выпуск французского варианта двухроторного двигателя (1,2 л; 107 л. с.) для спортивной модели «Ситроен-Биротор».
Следует отметить, что эти практически единственные в мире образцы выпущены фирмами, вложившими значительные средства в приобретение лицензий и отработку конструкции и технологии производства. Затраты, естественно, требуют отдачи, но выпуск моделей скорее всего преследует престижные цели. По мнению экспертов, любые роторные двигатели могут стать конкурентоспособными лишь при условии значительного снижения их стоимости и расхода топлива (!). А тут у «ванкеля» дела обстоят как раз неважно.
Но даже при выполнении этих требований для массового выпуска роторных дв»игателей, например, американской промышленности потребуется не менее 12 лет. Прогнозные данные о перспективах других типов двигателей говорят о том, что этот переход осуществляться не будет. Видимо, по этим причинам такие автогиганты, как фирмы «Форд» и «Крайслер», затратив немалые средства на разработку «ванкелей», полностью свернули эту тематику.
В последние годы в печати появилось много интригующих сообщений о роторном двигателе, разрабатываемом в Австралии изобретателем Ральфом Сарич. Журналисты и, надо полагать, не без помощи автора ухитрились так затуманить сообщения, сравнивая двигатель»и с турбинами, и с «ванкелем», и с другими двигателями, что просто необходимо остановиться на его конструкции.
В основу двигателя положен принцип работы коловратного насоса, пластины которого разграничивают камеры переменного объема. Построенные образцы двигателя имеют семь рабочих камер (рис. 18, а), причем в каждой установлены свечи зажигания и впускной и выпускной клапаны (рис. 18, б). Ротор выполнен семигранным и совершает эксцентричные колебания под воздействием центрального кривошипного вала. Лопатки двигателя П-образные (рис. 18, в). В радиальном направлении они колеблются в пазах корпуса, а ротор относительно лопаток одновременно перемещается по касательной к окружности. Для обеспечения перемещения лопаток и плотного контакта нижней грани лопатки с ротором на их планках установлены ролики, помещенные в специальный паз корпуса.
Средние скорости взаимного перемещения деталей относительно невелики и теоретически обороты двигателя могут достигать 10 тыс. в минуту. Если сравнить этот двигатель с «ванкелем», то максимальный путь, проходимый за один оборот уплотнительным элементом, соответственно составит 685 и 165 мм. Система уплотнений содержит около 40 деталей, что сопоставимо с «ванкелем».
Построенные образцы при 4000 об/мин и весе 64 кг развивают 130 — 140 л. с. Рабочий объем двигателя
3,5 л, т. е. литровая мощность — на уровне обычных двигателей и составляет около 40 л. с./л. При форсировке этот показатель может быть увеличен примерно вдвое.
Рис. 18. Схема двигателя Р. Сарича:
а — поперечный резрез; б — такт сжатия в одной из камер; в — лопатка двигателя
К недостаткам двигателя относится очень высокая теплонапряженность, требующая применения гораздо более мощных водяной и масляных систем. При испытаниях выявилось, что наиболее нагруженный и слабый узел — ролики пластин. Поэтому в ближайшем будущем характеристики двигателя вряд ли могут быть существенно улучшены.
В целом схему двигателя признать оригинальной нельзя, так как запатентовано великое множество похожих на нее, отличающихся лишь второстепенными деталями. Поэтому главная заслуга Р. Сарича состоит в том, что он взял на себя труд ее доводки и добился определенных результатов. Какой-либо революции его двигатель не совершит, и, пожалуй, наиболее важно в работе Р. Сарича лишь то, что он привлек внимание инженерной общественности к схемам, построенным на принципе действия коловратных машин.
Есть энтузиасты этой схемы и в нашей стране. Так, житель поселка Сары-Озек Талды-Курганской области Г. И. Дьяков даже построил макетный образец такого двигателя с вращающимся ротором, т. е. по схеме, где условия работы пластин хуже. Испытания двигателя пока не проводились.
Сфероидальные двигатели. В 1971 г. в Журнале «Изобретатель и рационализатор» появилась статья о сфероидальном двигателе воронежского изобретателя
Рис. 19. Схема трансформации шарнира Гука в сфе-роидальный двигатель:
Г. А. Соколова. В основу двигателя положена способность шарнирного соединения Гука трансформироваться в механизм, имеющий четыре полости, объем которых при вращении изменяется от минимума до максимума. В одной или двух полостях можно организовать цикл ДВС. Пример трансформации показан на рис. 19. Если крестовину 1 шарнира преобразовать в круглую диафрагму 2 с шаровой наружной поверхностью, а вилки 3 шарнира заменить плоскими сегментами 4 и поместить эти три элемента в сферическую оболочку 5, то получится механизм, способный выполнять функции двигателя. Для этого в соответствующих местах сферической оболочки необходимо выполнить лишь впускные и выпускные окна и… СШДД готов.
После статьи об этом необычном двигателе пришло более 300 писем. «За» и «против» высказывались профессора, студенты, инженеры, директора предприятий, пенсионеры, механики и др. Десять заводов сообщили, что могли бы выпускать двигатель. Много писем прислали клубы спортсменов-водомоторников. Были предложения об использовании СШДД в качестве гидромотора или насоса для тепловозов, лодочного мотора, пневмодвигателя для ручного инструмента, компрессора, силовой установки экспериментального стенда. Поэтому редакция журнала разослала около 40 приглашений институтам, КБ, заводам и редакциям журналов с предложением собраться за «круглым столом».
На встрече ответственный секретарь редакции привлек внимание собравшихся к двум парадоксам: тому, что ВНИИГПЭ, противопоставив лишь патенты, выданные в прошлом веке, отклонил заявку на изобретение главным образом из-за «отсутствия полезности», и тому, что инженерная общественность не знает о существовании таких двигателей.
До встречи у многих вызывала сомнение работоспособность вилок шарнирного соединения, возможность их смазки, высокая габаритная мощность (за-за невыгодной щелевой формы камеры сгорания и плохого, наполнения, обусловленного контактом свежей смеси с раскаленной диафрагмой) и герметичность камер сгорания.
1 Изобретатель В. А. Когут предложил называть двигатели этого типа сфероидально-шарнирно-диафрагменными двигателями (СШДД).
Демонстрация действующего макета двигателя со сферой диаметром 150 мм, который при давлении подаваемого в него сжатого воздуха 14 кг/см2 развивал 4500 об/мин, убедительно свидетельствовала о возможности создания работоспособной конструкции такого типа. Диаметр пальца шарнирного соединения двигателя может достигать 60 мм. При таких размерах удельные давления на контактных поверхностях нетрудно снизить до любого желаемого предела. Работоспособность уплотнения диафрагмы макетного образца сомнений у большинства собравшихся не вызвала.
Был также представлен еще один двигатель с диаметром сферы 102,8 мм. Его построил изобретатель А. Г. Заболоцкий, ничего не знавший о работе Г. А. Соколова. В режиме пневмодвигателя его конструкция проработала около 40 ч, развивая до 7000 об/мин. Ни повышенных вибраций, ни износа за это время не обнаружено. А зазоры между сферой и диафрагмой в этой модели были даже слишком малы, так как при «горячих» испытаниях двигатель заклинивало.
В процессе дискуссии о надежности уплотнения СШДД выяснилось, что, например, в двигателях Ван-келя скорости скольжения уплотнительных пластин по сравнению с кольцами обычных поршневых двигателей гораздо выше, а вместе с тем эти двигатели достаточно успешно работают. В СШДД скорости скольжения могут быть даже ниже. Так что для современной промышленности, способной создавать двигатели любой конструкции, проблема надежности уплотнения скорее всего не представляет собой сложности. Надежность уплотнения в значительной степени будет зависеть от точности обработки внутренней поверхности сферической оболочки. Опыт А. Г. Заболоцкого, построившего двигатель в мастерской Верхнедонского плодосовхоза, имеющей только токарный станок, говорит о том, что необходимую точность обработки сферы можно получить даже в полукустарных условиях. Простоту обработки сферы подтвердило и изготовление на Средневолжском станкозаводе другого сфероидального двигателя. Там рабочие применили внутришлифовальный станок с поворотным столом.
Угол между осями шарниров в сфероидальных двигателях достигает 35 — 45°. При этом неравенство угловых скоростей должно было бы привести к появлению больших знакопеременных инерционных моментов и, как следствие, к огромной вибрации. Обкатка опытных образцов на сжатом воздухе опасных вибраций не выявила. Нагрузки выдержали даже винты М3, которыми были стянуты полусферы в двигателе Г. А. Соколова. Не считает опасными большие углы и проживающий в Хёрсоне В. И. Кузьмин, профессиональная деятельность которого уже 15 лет связана с шарнирами Гука. «Конструкцию двигателя Соколова одобряю», — телеграфировал он «круглому столу».
Отсутствие вибраций в СШДД с большим углом между осями (при углах более 10° шарниры Гука обычно стараются не применять) можно объяснить демпфирующим действием рабочей среды. А поскольку нагрузка приложена только с одной стороны шарнира, неравномерность вращения свободного от нагрузки вала не приводит к появлению значительных инерционных моментов.
Собравшиеся за «круглым столом» пришли к выводу, что достоинства и недостатки СШДД может выявить только экспериментальная проверка. Та же мысль содержится в письме профессора кафедры ДВС МВТУ им. Баумана А. С. Орлина. Он пожелал автору «быстрейшего воплощения его замыслов в металле и испытаний», так как только испытания «позволят разрешить все спорные вопросы». Испытания, а тем более постройка опытных образцов двигателей далеко не простое дело: только доводка обычного двигателя даже в заводских условиях, длится 4 — 5 лет.
На «круглом столе» была представлена подборка патентов по сфероидальным двигателям. Хотя научно-техническая литература не содержит сведений о них, патентные архивы говорят о том, что Г. А. Соколов и А. Г. Зоболоцкий не первыми подметили замечательную способность шарнира Гука трансформироваться в двигатель или насос. Первый похожий английский патент относится к 1879 г., последние — уже к нашему времени. Не обойдена эта схема вниманием и в классификационной таблице всех мыслимых схем роторнопоршневых двигателей, которая приводится в книге Ванкеля о роторных двигателях.
Хаким образом, сфероидальным двигателям, выполненным на основе шарнира Гука, просто не повезло.
Не нашлось в истории моторостроения человека, который взял бы на себя труд их доводки.
В настоящее время к этой работе обстоятельно готовится Г. Соколов (Воронежский политехнический институт) и ряд других энтузиастов. Соколовым уточнены фазы газораспределения, отлиты из специального антифрикционного сплава (сплава Баклана) полусферы, проведены многочисленные расчеты, так и не выявившие недопустимых нагрузок.
Вторым центром постройки СШДД стал Херсон «Теоретик карданов», как величали его на встрече за «круглым столом», Виктор Иванович Кузьмин настолько заинтересовался этой необычной схемой, что взялся за постройку. К работе он привлек группу рабочих, студентов, аспирантов. Двигатель изготовлен в металле н теперь дело за.испытаниями.
В 1974 г. стало известно об еще одном сфероидальном двигателе. Проживающий в Целинограде молодой
Рис. 20. Двигатель В. А. Когута. Рабочий объем 1600 см®; диаметр сферы 210 мм; число оборотов 2500 об/мин; мощность 65 л. с.; вес 45 — 65 кг; наклон осей 30е:
конструктор по сельскохозяйственным машинам Валерий Альвианович Когут давно обдумцрал идею подобного двигателя и, узнав о работе Соколова, построил действующую модель (рис. 20). Двигатель был выполнен без системы охлаждения и при доводке работал по несколько минут до момента перегрева в общей.сложности более 2 ч. Следует отметить, что такая продолжительность работы — своеобразный рекорд. Сфероидальные двигатели других авторов работали менее продолжительно.
Двигатель состоит из диафрагмы 1 и двух сегментов 2, 3, шарнирно соединенных с диафрагмой. Валы сегментов вращаются в подшипниковых узлах. Уплотнение сегментов и диафрагмы осуществляется кольцами 4, 5, уплотнение между сегментами и диафрагмой — подпружиненными пластинами 6. В теле диафрагмы размещены- четыре пальца 7, к которым с помощью дистанционных втулок 8 привинчены сегменты 2, 3 (см. сечение 1-1).
Цикл двигателя двухтактный. В левой половине сферы (со стороны маховика 9) осуществляется -предварительное сжатие смеси, поступающей из автомобильного карбюратора. По перепускному трубопроводу 10 смесь направляется в правую половину сферы. В изображенном на рисунке положении в верхней части происходит продувка, в нижней начинается рабочий ход.
Смазка и охлаждение правого сегмента 3 и диафрагмы / должны осуществляться маслом, подаваемым через правый подшипниковый узел. Кроме этого, с торцевой поверхностью правого сегмента контактируют несколько подпружиненных теплоотводящих стержней 11, по которым тепловой поток «стекает» к оребренному корпусу подшипникового узла. С левой стороны диафрагма охлаждается свежей рабочей смесью.
Испытания двигателя В. Когута, во время которых многие его узлы модернизировались, доказывают принципиальную работоспособность этой схемы. Конструктивно и технологически СШДД существенно проще двигателя Ванкеля. Реальные преимущества станут ясны в ближайшем будущем после испытаний двигателей Соколова, Кузьмина, Когута.
1 Расположение продувочного и выхлопного окон на рис. 20 показано условно.
За «круглым столом» журнала «Изобретатель и рационализатор» куйбышевский изобретатель В. И. Андреев сообщил о сфероидальном двигателе *, в разработке рабрчих чертежей двух вариантов которого, а также в расчетах и изготовлении литых деталей принимали участие сотрудники ВАЗа. Особенность двигателя (рис. 21) в том, что он состоит из двух роторов, наружного / и внутреннего 3, вращающихся в одном направлении. Оси роторов наклонены, их сопряжение осуществляется по сфере. В центре сферы разместилась диафрагма — поршень 2, разделяющая рабочий объем на четыре самостоятельных камеры сгорания.
Прокрутите мысленно роторы хотя бы на один оборот, и объем около верхней свечи плдвно увеличится до максимума, что может соответствовать рабочему ходу или перепуску (цикл двигателя двухтактный), а затем снова сведется к минимуму, т. е. произойдет выхлоп или сжатие. Предварительное сжатие воздуха осуществляется центробежным нагнетателем 4.
Из нагнетателя воздух следует в карбюратор и далее через полый вал 6 в камеру сгорания. Выхлоп происходит через окна 7 во внешнем роторе, а энергия выхлопных газов реализуется на турбине 5. Наружный ротор вращается в двухрожковой улитке 8. Поэтому лопатки попеременно выполняют функции нагнетателя и турбины. Выхлоп происходит в один рожок (на рисунке не показано), другой используется для нагнетателя. Из-за этого холостые обороты двигателя сравнительно высоки — не менее 1500 об/мин.
При двухтактном цикле работы в диаметрально противоположных камерах одновременно происходят одинаковые процессы. На рис. 21 изображен момент, когда в / и /// камерах начинается рабочий ход, а во // и IV камерах идет продувка (сплошные линии стрелок — рабочая смесь, пунктирные — продукты сгорания).
Если смотреть на двигатель справа, то при вращении ротора против часовой стрелки в / и /// камерах произойдет расширение (рабочий ход) 110° по углу поворота, затем откроются выхлопные окна и еще через 8° — впускные. После поворота на 180° объем / и III камер будет равен объему при начальном положении камер II и IV, что соответствует середине продувки. При угле поворота 240° закроются выхлопные окна, а еще через 8° — впускные. С этого момента начнется такт сжатия (цикл несимметричный). При рабочем такте ребра внешнего ротора омываются чистым воздухом (стрелки из точек), охлаждающим ротор, а затем этот воздух используется для наддува. При выхлопе ребра работают как лопатки турбины.
Расчетная мощность двигателя — 45 л. с. При первом знакомстве с ним поражают непропорционально большие размеры карбюратора. Но оказывается, что карбюратор даже меньше обычных мотоциклетных, а невелик сам двигатель. Еще больше удивляешься, когда узнаешь, что рабочие чертежи всех без исключения деталей уместились в тонюсенькой папке. Она убедительно говорит о простоте конструкции, минимальном количестве деталей. А после ознакомления со сравнительными характеристиками, подтвержденными многочис-
ленными расчетами — не поверить в будущее этой конструкции просто невозможно. Судите сами.
Оба ротора вращаются в одну сторону. Тем самым резко снижаются скорости взаимного перемещения деталей, и обычные кольца прекрасно выполнят свои функции.
Именно из-за высоких скоростей уплотнений Ванкелю пришлось понизить число оборотов двигателей с 10 — 12 тыс. до обычных 6 тыс. об/мин. Авторам сфероидального двигателя даже не потребовалось гнаться за высокими оборотами. Уже и при 4 — 5 тыс. об/мин их двигатель превосходит ванкелей. Достаточно сказать, что у этого двигателя более высокая литровая мощность — 97 л. с./л при 4000 об/мин, в 2 — 3 раза более высокий крутящий момент (25 кгм!), а удельный вес — 0,5 кг/л. с. соперничает с авиационными двигателями. И все это относится к опытному образцу! Благодаря тому что роторы симметричны относительно осей вращения, двигатель идеально уравновешен. Тому же способствует и протекание в диаметрально противоположных камерах одинаковых процессов. Расчетная неравномерность работы мотора равна 2° 16″, что гораздо ниже, чем у «ванкеля» или поршневого ДВС. Симметричность процессов, кроме того, обусловливает работу, диафрагмы как бы во взвешенном состоянии, резко снижая нагрузки на трущиеся пары.
Если сравнить нагрузку на пальцы диафрагмы с нагрузкой поршневого пальца и нагрузку» на подшипники внешнего ротора с нагрузкой на шатунные шейки обычного ДВС такой же мощности, то они окажутся в 2 раза меньше. Наполовину снижено в сфероидальном двигателе и усилие, приходящееся на подшипники внутреннего ротора (сравнение проведено с коренной шейкой двухцилиндрового поршневого ДВС).
Сокращение числа трущихся пар и малая величина нагрузок приводят к небывало высокому механическому КПД. По расчетам он может достигать 92%! Ни один двигатель, за исключением двигателей с механизмом С. Баландина, не имеет КПД, даже близкого к этой величине.
Двигатель В. И. Андреева интересен еще и тем, что лопатки на внешнем роторе выполняют функции компрессора наддува и вентилятора охлаждения, а также глушителя (изменение скорости и объема газов) и турбины. В обычных двигателях в глушителе бесполезно рассеивается от 5 до 15% мощности. Здесь минимум 5% турбина возвращает обратно. Идея использования выхлопных газов не нова. Но ее реализация сложна: добавляются турбина, компрессор, газопроводы (рис. 22). В двигателе В. И. Андреева и Л. Я. Ушеренко для этого не требуется ни одной лишней детали.
Действие турбины уже проверено при несколько необычных обстоятельствах. Для холодной обкатки с помощью электромотора двигатель был установлен на стенде в инструментальном цехе Средневолжского станкозавода, где производились изготовление его деталей и сборка. Вращение продолжалось 6 ч. Ни вибрации, ни нагрева двигателя, ни задиров трущихся элементов обкатка не выявила.
Однако при «горячих» испытаниях случился казус. Из нагнетательного патрубка турбины вырывался сноп пламени как из сопла реактивного самолета, а ожидаемой мощности двигатель не дал. Когда его разобрали, камеры сгорания оказались абсолютно чистыми. Причина — головки свечей расположены слишком близко к корпусу и искра проскакивала, но не там, где надо. Так что первые испытания косвенно подтвердили лишь работоспособность турбины. Реконструкцию системы зажигания и все хлопоты по доводке взял на себя механик В. А. Артемьев.
Разработка двигателя ближайших десятилетий — сложная и многогранная проблема. Осветить ее полностью в пределах небольшой брошюры невозможно. Потребовалось бы рассказать о попытках усовершенствования рабочего процесса обычных ДВС, о способах нейтрализации выхлопных газов, об обеспечении рав-нопрочности узлов двигателя, устранении необходимости в техническом обслуживании, приспособлении конструкции к диагностированию. Каждая из этих проблем заслуживает отдельного подробного рассказа.
Задача настоящей брошюры — помочь читателю ориентироваться в потоке информации по затронутому вопросу и привлечь его внимание к конструкциям изобретателей, которые обязательно займут свое место в семье наипервейших помощников человека — двигателей.
||||||||||||||||||||||||||||||||| Распознавание текста книги с изображений (OCR) — творческая студия БК-МТГК.
История создателей самого мощного в мире двигателя внутреннего сгорания. Как увеличить в разы КПД мотора, в чем отличие нового агрегата от известных роторных двигателей и в чем преимущество советского образования перед американским — в материале отдела науки.
Технологии неуклонно развиваются. О том, как защитить свою электропроводку, можно читать на сайте интернет-магазина «Электрика Шоп».
Выходец из СССР, живущий в США, вместе с сыном изобрел, запатентовал и испытал самый мощный и эффективный в мире двигатель внутреннего сгорания. Новый мотор будет в разы превосходить существующие по КПД и уступать по массе. В 1975 году вскоре после окончания Киевского политехнического института молодой физик Николай Школьник уехал в США, где получил научную степень и стал физиком-теоретиком — его интересовали приложения, связанные с общей и специальной теорией относительности. Поработав в области ядерной физики, молодой ученый открыл в США две компании: одну — занимающуюся программным обеспечением, вторую – разрабатывающую шагающие роботы. Позже он на десять лет занялся консультированием проблемных компаний, занимающихся техническими инновациями. Однако как инженера Школьника постоянно волновал один вопрос — почему современные автомобильные моторы такие неэкономичные?
И действительно, несмотря на то что поршневой двигатель внутреннего сгорания человечество совершенствует уже полтора века, КПД бензиновых моторов сегодня не превышает 25%, дизельных — порядка 40%.
Между тем сын Школьника Александр поступил в MIT и получил степень доктора в области компьютерных наук, стал специалистом в области оптимизации систем. Думая над увеличением КПД двигателя, Николай Школьник разработал собственный термодинамический цикл работы двигателя HEHC (High-efficiency hybrid cycle), который стал ключевым этапом в реализации его мечты. «Последний раз такое происходило в 1892 году, когда Рудольф Дизель предложил новый цикл и создал свой двигатель», — пояснил в интервью Школьник-младший.
Изобретатели остановились на роторном двигателе, принцип которого был предложен в середине XX века немецким изобретателем Феликсом Ванкелем. Идея роторного двигателя проста. В отличие от обычных поршневых моторов, в которых много вращающихся и движущихся частей, снижающих КПД, роторный двигатель Ванкеля имеет овальную камеру и вращающийся внутри нее треугольный ротор, который своим движением образует в камере различные участки, где происходит впуск, сжатие, сгорание и выпуск топлива. Плюсы двигателя — мощность, компактность, отсутствие вибраций. Однако, несмотря на более высокий КПД и высокие динамические характеристики, роторные двигатели за полвека не нашли широкого применения в технике. Одним из немногих примеров серийной установки
Слабыми местами таких моторов являлись ненадежность, связанная с низкой износостойкостью уплотнителей, благодаря которым ротор плотно примыкает к стенкам камеры, и низкая экологичность. Уже работая в фирме LiquidPiston, основателями которой они стали, Школьники создали свою, абсолютно новую реинкарнацию идеи роторных моторов. Принципиальным в ней было то, что в двигателе Школьников не камера,а ротор напоминает по форме орех, который вращается в треугольной камере.
Это позволило решить ряд непреодолимых проблем двигателя Ванкеля. Например, пресловутые уплотнители теперь можно делать из железа и крепить их неподвижно к стенкам камеры. При этом масло подводится прямо к ним, в то время как раньше оно добавлялось в сам воздух и, сгорая, создавало грязный выхлоп, а смазывало плохо. Кроме того, при работе двигателя Школьников происходит так называемое изохорное горение топлива, то есть горение при постоянном объеме, что увеличивает КПД мотора. Изобретатели создали один за другим пять моделей принципиально нового мотора, последняя из которых в июне была впервые протестирована — ее поставили на спортивный карт. Испытания оправдали все ожидания.
Миниатюрный двигатель размером со смартфон, массой менее 2 кг имеет мощность всего 3 л.с. Двигатель высокооборотистый, работает на частоте 10 тыс. об./мин., но может достигать и 14 тыс. КПД мотора составляет 20%. Это много, учитывая, что обычный поршневой мотор такого же объема в 23 «кубика» имел бы КПД лишь 12%, а поршневой мотор такой же массы дал бы всего 1 л. с. Но главное, КПД таких моторов резко растет при увеличении их объемов.
Так, следующий двигатель Школьников будет дизельным мотором мощностью 40 л.с., при этом его КПД составит уже 45%, а это выше, чем эффективность лучших дизелей современных грузовиков. Весить он будет всего 13 кг, притом что его поршневые аналоги такой же мощности сегодня весят под 200 кг.
Этот мотор уже планируется ставить на генератор, который будет вращать колеса дизель-электрического автомобиля. «Если же мы построим еще больший двигатель, мы можем достичь КПД в 60%», — поясняет Школьник.
В перспективе компактные, оборотистые и мощные моторы Школьников планируется использовать там, где эти свойства особенно важны — при конструировании легких дронов, ручных бензопил, газонокосилок и электрогенераторов.
Пока мотор гоняли 15 часов, однако по нормативам, чтобы пойти в производство, он должен отработать непрерывно 50 часов. При этом для автомобильной промышленности требуется надежность мотора на 100 тыс. миль пробега, что пока остается мечтой, признают конструкторы.
«Это самый экономичный, мощный двигатель не только среди роторных, но и всех двигателей внутреннего сгорания.
Это показывают наши измерения, а то, что мы получим на более крупных моторах, мы уже смоделировали на компьютерах», — радуется Школьник-младший. То, что озвученные цифры — не фантазии изобретателей, подтверждает серьезность намерений инвесторов. Сегодня в стартап уже вложено $18 млн венчурных инвестиций, $1 млн которых дало американское агентство передовых разработок DARPA.
Интерес военных тут понятен. Дело в том, что военными США в авиации применяется в основном топливо JP-8. И военные хотят, чтобы вообще вся армейская техника работала на этом виде топлива, на котором, кстати, могут работать и дизельные моторы.
Но современные дизельные двигатели громоздки, поэтому DARPA так активно присматривается к разработке Школьников.
Александр считает, что создать столь революционный двигатель помогло отчасти образование, которое получил его отец еще в СССР. «Он думает по-другому, не так, как обычный инженер в США. Его фантазия ограничена только физикой. Если физика говорит — что-то возможно, то он верит, что это так, и лишь думает, как это можно сделать», — добавил Александр. Сам Николай Школьник по-своему рассказывает об истории своего успеха и преимуществах советского образования. «В США я переживал, что, имея специальность «машиностроение», я не буду иметь достаточного бэкграунда по физике и, особенно, математике. Эти опасения оказались напрасными благодаря превосходной подготовке, которую я получил в советской школе.
Эта солидная образовательная подготовка до сих пор помогает мне здесь в нашей работе с новым роторным двигателем. С моей точки зрения, есть два больших отличия между американскими инженерами и получившими образование в России. Во-первых, американские инженеры невероятно эффективны в том, что они делают. Обычно требуется два-три русских инженера, чтобы заменить одного американского. Однако русские имеют более широкий взгляд на вещи (связанный с образованием, по крайней мере в мое время) и способность достигать целей с минимумом ресурсов, что называется, на коленке», — поделился размышлениями Николай Школьник.
Инженеры придумали новый двигатель ещё в 2003 году. К 2012 году был построен первый прототип, о котором написали в журнале «Популярная механика». В 2015 году компания не только заключила контракт с DARPA, но и приступила к разработкам мини-версии двигателя.
Большинство современных автомобильных двигателей очень похожи друг на друга. Даже те, которые могут на первый взгляд показаться особыми, например шестицилиндровый Porsche, или новый двухцилиндровый Fiat, построены по все той же заезженной технологии, которая используется в конструкции двигателей уже более 50 лет. Однако, не все производители следуют этой тенденции. Некоторые двигатели являются поистине уникальным, а некоторые из них просто шокируют. Кто-то гнался за эффективностью, другие — за оригинальностью. В любом случае, их проекты поражают.
Сегодня я расскажу вам о десяти самых необычных двигателях за всю историю автомобилестроения, однако, есть некоторые правила. В этом списке имеют право находиться только двигатели серийных пассажирских автомобилей, никаких кастомных проектов. Итак, давайте же приступим!
Bugatti Veyron W16
Конечно, куда же без него, великий и могучий Veyron W16. Одни только цифры поражают: 8 литров, более 1000 лошадиных сил, 16 цилиндров — этот двигатель является самым мощным и сложным среди всех серийных автомобилей. Он имеет 64 клапана, четыре турбины, W-компоновку — такого мы еще никогда не видели. И да, на него распространяется гарантия.
Такие двигатели являются удивительно редкими, поэтому мы должны ценить то, что нам удалось застать такие уникальные технологические прорывы.
Knight Sleeve Valve
В начале прошлого века, Чарльз Йел Найт решил, что пора внести в конструкцию двигателей что-то новенькое, и придумал бесклапанный двигатель с гильзовым распределением. К всеобщему удивлению, технология оказалась рабочей. Такие двигатели были весьма эффективными, тихими и надежными. Среди минусов можно отметить потребление масла. Двигатель был запатентован в 1908 году, а позднее появлялся во многих автомобилях, в том числе Mercedes-Benz, Panhard и Peugeot. Технология отошла на задний план, когда двигатели стали быстрее крутиться, с чем традиционная клапанная система справлялась гораздо лучше.
Mazda Wankel Rotary
Пришел как-то один парень в офис Mazda, и предложил сделать двигатель, в котором трехконечный поршень должен вращаться в овальном пространстве. По сути, это напоминало футбольный мяч в стиральной машине, но по факту двигатель оказался удивительно сбалансированным.
Вращаясь, ротор создает три небольших полости, которые отвечают за четыре фазы силового цикла: впрыск, компрессия, мощность и выхлоп. Звучит эффективно, и так оно и есть. Соотношение мощности и объема довольно высоко, но сам по себе движок нефонтанистый, потому что камера сгорания у него сильно удлинена.
Странно, не так ли? А знаете, что еще более странно? Он всё еще в производстве. Купите Mazda RX-8 и получите сумасшедший движок, который вращается до 9000 об/мин. Чего же вы ждете? Скорее в салон!
Eisenhuth Compound
Джон Айзенхат знаменит тем, что изобрел интересный трехцилиндровый двигатель, в котором два крайних цилиндра питали средний, «мертвый» незажженный цилиндр своими выхлопными газами, который, в свою очередь, отвечал за выходящую энергию. Айзенхат пророчил своему двигателю 47-процентную экономию топлива. Через пару лет компания развалилась и обанкротилась. Делайте выводы.
Panhard Flat-Twin
Французская компания Panhard стала известна благодаря своим интересным двигателям с алюминиевыми блоками. Их изюминкой является конструкция. Суть в том, что блок и головка блока цилиндров сварены в единое целое. Объем двигателя составлял от 0.61 до 0.85 литра, мощность — от 42 до 60 л.с, в зависимости от модели. Удивительный факт: этот двигатель является самым странным участником и победителем (!!!) гонок Le Mans.
Commer Rootes TS3
Странный двигатель со странным названием. Трехлитровый движок с оппозитными поршнями Commer TS3 оснащался компрессором и одним коленвалом (большинство оппозитных двигателей имеет два). Очень интересная махина во всех смыслах этого слова.
Lanchester Twin-Crank Twin
Компания Lanchester была основана в 1899 году, а уже через год они выпустили свой первый автомобиль Lanchester Ten, оснащенный четырехлитровым атмосферным двигателем с двумя коленвалами. Выжимал он 10.5 лошадиных сил при 1250 об/мин. Если вы еще не встречали элегантного произведения инженерного искусства, то вот оно.
Cizeta-Moroder Cizeta V16T
Как и Veyron, суперкар Cizeta выпускался ограниченной партией, и его ключевой деталью был двигатель. 560 лошадей, 6 литров, компоновка V-16. По сути, это два двигателя V8, использующих общий блок. Найти эту машину сейчас сложнее, чем честного чиновника. Количество произведенных автомобилей держится в тайне.
Gobron Brillie Opposed Piston
Двигатель Commer TS3 построили, вдохновившись именно этим чудом инженерии родом из Франции. Поршни располагались противоположно друг другу. Первая пара отвечала за коленвал, вторая — за шатуны, соединенные с коленвалом под углом 180°.
Компания производила широкий спектр двигателей, от двухцилиндровых объемом 2.3 литра, до шестицилиндровых объемом 11.4 литра. Был еще огромный 13.5-литровый четырехцилиндровый гоночный движок, благодаря которому впервые была пройдена отметка скорости в 100 миль/час в 1904 году.
Adams-Farwell
Сама идея того, что сзади тебя в автомобиле вращается двигатель, довольно интересна, именно поэтому данный движок попал в наш список. Вообще, вращался не весь двигатель, а только цилиндры и поршни, потому что коленвалы были прочно зафиксированы. Установленные по кругу цилиндры охлаждались воздухом и напоминали крутящееся колесо.
Сам двигатель устанавливался позади водительского места, которое было выдвинуто максимально вперед. Идеальная схема для летального исхода во время аварии.
Бонус! Безумные двигатели не из серийных автомобилей
Chrysler A57 Multibank
30 цилиндров, пять карбюраторов, пять распределителей — вот что случается, когда Америка выходит на тропу войны. Этот монстр питал своими 425 силами такие знаменитые танки, как M3A4 Lee и M4A4 Sherman.
British Racing Motors H-16
Не упомянуть его было бы преступлением. Трехлитровый двигатель имел 32 клапана H-16, по сути два восьмицилиндровых двигателя, соединенных воедино инженером по имени Тони Радд. Он выжимал более 400 л.с, но был ненадежным и ужасно высоким. В 1966 году этот двигатель стал победителем гонок Формула 1 Гран При США, за рулем болида находился Джим Кларк.
Это самые мощные бензиновые двигатели на планете
Эпоха двигателей внутреннего сгорания началась, когда Николаус Отто построил свой успешный четырехтактный двигатель Otto. В то же время Карл Бенц построил первый практический автомобиль с бензиновым двигателем внутреннего сгорания, и автомобили родились.
Сегодня большинство транспортных средств, которые вы видите на дорогах, используют бензиновые двигатели. Но бензиновые двигатели используются не только в автомобилях и мотоциклах — автобусы, грузовики, корабли, самолеты и ваша верная газонокосилка используют бензиновые двигатели.
Нас, редукторов, возбуждает не то, что они используют газ, а мощность, лошадиные силы. Лошадиные силы — это максимальная мощность, которую может производить двигатель машины, и это то, что мы ценим превыше всего.
Этот список покажет вам самые мощные двигатели, которые когда-либо устанавливались на автомобили, грузовики и корабли. Мы имеем в виду двигатели, которые были установлены на заводе, а не те, которые были сильно модифицированы.
15/15 Hennessey Venom: 1817 л.с.
через Hennessey Venom GT
Hennessey Performance (производитель Hennessey Venom) создал автомобиль, чтобы отобрать корону у Bugatti, и ему это удалось. Его 6,6-литровый двигатель V8 с турбонаддувом развивает мощность 1817 л.с., что позволяет автомобилю развивать скорость свыше 270 миль в час. Этот чудо-автомобиль разгоняется до 186 миль в час быстрее, чем болид Формулы-1. Bugatti Veyron встретил своего превосходителя в Venom.
СВЯЗАННЫЙ: Hennessey GT500 Venom 1200 In Focus 2020 года выпуска
14/15 Koenigsegg Jesko: 1603 л.с.
через автомобиль
Koenigsegg Jesko пришел на смену Koenigsegg Agera и с двигателем V8 с турбонаддувом мощностью 1603 л.с. стал первым дорожным автомобилем, способным развивать скорость до 300 миль в час. Мощность этого автомобиля безумна, и он настолько быстр, что может преодолеть длину футбольного поля менее чем за секунду. Неудивительно, что производитель автомобиля с гордостью назвал его в честь своего отца.
13/15 Bugatti Chiron: 1497 л.с.
через Fortune
Bugatti Chiron быстр, очень быстр. У Bugatti Veyron уже есть двигатель-монстр, и хотя это тот же двигатель W16, турбины в Chiron намного больше, и они требуют невероятных 1,49.7 л.с. от того же двигателя. В 2019 году водитель-испытатель Bugatti достиг скорости 304 миль в час на Chiron, и это был первый раз, когда автомобиль, разрешенный для использования на дорогах, преодолел барьер в 300 миль в час.
15 декабря Bugatti Divo: 1476 л.с.
в день через реестр dupont
Bugatti не довольствовалась завоеванием прямолинейного скоростного сегмента, она хотела создать автомобиль со скоростью и мощью Chiron, а также с управляемостью и прохождением поворотов как у Porsche 911 — этот автомобиль — Bugatti Divo. Этот мощный зверь оснащен двигателем W16 с четырьмя турбинами мощностью 1476 л.с., что делает его одним из самых мощных автомобилей в истории.
15 ноября Koenigsegg Agera: 1341 л.с.
через indianautosblog
Для гиперкара, произведенного небольшим шведским автопроизводителем, Agera получила множество похвал. В 2017 году он развил максимальную скорость до 285 миль в час, что сделало его самым быстрым автомобилем в мире, а журнал Top Gear назвал его гиперкаром года. Нас не удивляет 4,7-литровый двигатель V8 с турбонаддувом мощностью до 1341 л.с.
15.10 Bugatti Veyron: 1184 л.с.
через автомобиль
Первоначальный король скорости на прямых, задавший стандарты, которым, как многие думали, никогда не будет соответствовать, Veyron — настоящий зверь. Veyron достиг максимальной скорости 268 миль в час, что принесло ему место в Книге рекордов Гиннесса. Во время своего правления ему не было равных, и Top Gear назвал его автомобилем десятилетия.
СВЯЗАННЫЙ: Как Bugatti делает свои суперкары за миллион долларов
15 сентября Ultimate Aero TT: 1183 л.
с.
через автомобиль
Мало кто поверит, что гиперкар, произведенный малоизвестным автопроизводителем в Вашингтоне, США, заслужил место в Книге рекордов Гиннеса как самый быстрый автомобиль в мире. Его сильно модифицированный двигатель Corvette V8 развивал мощность 1183 л.с., что позволило автомобилю установить мировой рекорд в 256 миль в час в 2008 году.
15 августа Zenvo TSR-S: 1177 л.с.
через автомобиль
Кто знал, что датчане делали машины, и не просто обычные машины, а гиперкары. Zenvo — небольшой производитель автомобилей, который продал на рынок менее 30 автомобилей, и каждый автомобиль обладает серьезной мощностью. Zenvo TSR-S использует 5,8-литровый двигатель V8 с наддувом мощностью 1177 л.с., что позволяет ему развивать максимальную скорость 202 мили в час.
7/15 Zenvo ST1: 1089 л.с.
через автоблог
ST1 — первая модель датского автопроизводителя, выпустившая TSR-S. Впечатляюще для автомобиля, сделанного почти полностью вручную, ST1 использует свой двигатель V8 с двойным наддувом, чтобы произвести 1089л. с. Это делает его способным развивать максимальную скорость 233 мили в час, достаточную скорость и мощность, чтобы разогнать автомобиль с 0 до 60 менее чем за 3 секунды.
6/15 The Rezvani Tank X: 1000 HP
via slashgear
Это экзотический гражданский танк, дизайн которого вдохновлен военными машинами, он имеет красивую замшевую кожу и информационно-развлекательную систему, но он также оснащен чудовищным двигателем. Его двигатель V8 Viper с наддувом выдает 1000 л.
5/15 Dodge Challenger SRT Demon: 840 л.с.
через Motorauthority
Зачем называть автомобиль «Демоном», потому что это монстр, созданный, чтобы терроризировать Драг-Стрип — четверть мили за раз. Challenger SRT Hellcat сам по себе мощный зверь, но Demon находится в своей собственной лиге. Его 6,2-литровый двигатель V8 с наддувом развивает мощность 840 л.
СВЯЗАННЫЙ: Dodge Demon за 100 000 долларов: что вам нужно знать об этом легендарном маслкаре
4/15 Koenigsegg CCR: 806 л.
с.
через Koenigsegg
В этом списке много автомобилей этого шведского автопроизводителя, и это связано с их стремлением извлечь как можно больше энергии из двигателя внутреннего сгорания. Двигатель Koenigsegg CCR производил 806 л.с. в автомобиле, дебютировавшем в 2004 году, мощности было достаточно, чтобы разогнаться до 240 миль в час, что на тот момент было мировым рекордом.
3/15 Volvo Iron Knight: 2400 л.с.
через pinterest
Volvo уже установила рекорд самого быстрого грузовика, когда его гибридный грузовик Mean Green использовал свои 2100 л.с., чтобы побить существующие рекорды. Volvo Iron Knight сохранил эту традицию. Его дизельный двигатель D13 с турбонаддувом развивает невероятную мощность в 2400 л.с., что позволяет Iron Knight развивать максимальную скорость 171 миль в час. Самый быстрый из когда-либо построенных грузовиков.
2/15 Scania R 730: 730 л.с.
через autos24h
В отличие от Iron Knight, Scania не придерживается каких-либо гоночных традиций. Шведы построили его большим, крепким и мощным грузовиком, на который всегда можно положиться. Но учитывая, насколько мы одержимы мощностью, мы не можем не заметить, что двигатель этого зверя выдает 730 л.с. и 2210 фунт-футов. крутящего момента.
1/15 MV Emma Maersk — Wartsila RT-flex96C: 107 390 л.с.
через Zmescience
Mv Emma Maersk — один из крупнейших контейнеровозов, бороздящих наши океаны, и вполне уместно, что он оснащен одним из самых мощных дизельных двигателей, когда-либо построенных. Wartsila RT-flex96c — это 14-цилиндровый двухтактный дизельный двигатель с турбонаддувом, который выдает смешные 107 390 л.с. для питания этого гигантского корабля.
ДАЛЕЕ: Двигатели BMW приводят в движение лучшие автомобили мира
Величайшие двигатели, которые вы можете купить сегодня
Он еще не умер. Даже не близко. Хотя призывы к кончине двигателя внутреннего сгорания продолжаются, и громко, он не только живет, но и совершенствуется. И не только мощнее. Бензиновые и дизельные автомобильные электростанции становятся все чище и эффективнее. Лучшие сегодняшние образцы не только обеспечивают наилучшее сочетание производительности и индивидуальности, которые мы когда-либо видели, но также охватывают широкий спектр конфигураций с четырьмя, пятью, шестью, восемью, двенадцатью и даже 16 цилиндрами. Хотя большинство из них имеют турбонаддув, этот список наших любимых двигателей текущего производства также включает несколько двигателей с принудительной подачей нагнетателя и несколько без искусственного наддува.
И они приезжают со всего мира. В этом списке не доминирует ни один автопроизводитель или регион. Что еще более важно, эти 16 двигателей не только приводят в действие экзотику с большими деньгами и суперкары со скоростью 200 миль в час, они также находятся под капотами седанов, внедорожников, полноразмерных грузовиков и доступных спортивных автомобилей. Вот самые большие двигатели текущего производства в алфавитном порядке.
САМЫЕ МОЩНЫЕ ВНЕДОРОЖНИКИ | САМЫЕ БЫСТРЫЕ АВТОМОБИЛИ, КОТОРЫЕ МЫ ИСПЫТЫВАЛИ | САМЫЕ ГРОМКИЕ МАШИНЫ, КОТОРЫЕ МЫ ИСПЫТЫВАЛИ
Выработка 505 лошадиных сил при 6500 об/мин и 443 фунт-фута крутящего момента всего при 2500 об/мин при рабочем объеме всего 2891 куб. см — отличный трюк. Хотя его официальная красная черта составляет всего 6500 об/мин, самый мощный серийный двигатель Alfa также с энтузиазмом разгоняется до 7000 об/мин и бормочет, как будто у него есть еще два цилиндра. Вы можете раскрутить его до 7400 до того, как его подача топлива прекратится. V-6 с двойным турбонаддувом существует с 2017 года и имеет слабое отношение к твин-турбо V-8 от Ferrari, который также фигурирует в этом списке. Он имеет алюминиевый блок и головки, непосредственный впрыск топлива, 9Угол между рядами цилиндров 0 градусов, двойные верхние распредвалы, 24 клапана и относительно низкая степень сжатия 9,3: 1. Он установлен на заднеприводной Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio и ее полноприводном собрате-внедорожнике Stelvio Quadrifoglio.
Audi 2,5-литровый Inline-5 с турбонаддувом: Audi RS3, Audi TT RS
Харизматичный — так мы описали этот двигатель, который был представлен в Соединенных Штатах в Audi TT RS еще в 2012 году. 2,5-литровый двигатель с турбонаддувом не только развивает мощность 400 л. 1700 об/мин, но он также не похож ни на что другое благодаря уникальной конструкции с пятью цилиндрами и порядку зажигания 1-2-4-5-3. Он больше воет, чем ревет или урчит. Хотя это был первый в мире газовый двигатель, в котором использовался блок цилиндров из уплотненного графита (в TTRS), в остальном здесь нет ничего слишком экзотичного: 20-клапанный, алюминиевый блок (в RS3) и алюминиевая головка. , порт и непосредственный впрыск топлива, а также степень сжатия 10,0: 1, но его турбокомпрессор быстро раскручивается и обеспечивает 190,8 фунта на квадратный дюйм наддува. Также имеется в Audi RS3, нажмите на газ, и преимущества его дополнительного цилиндра и рабочего объема быстро станут очевидными.
BMW Twin-Turbo 4,4-литровый V-8: слишком много автомобилей, чтобы перечислять
Майкл СимариАвтомобиль и водитель
Самый большой твин-турбо V-8 в списке. Но он не самый мощный. Полностью алюминиевый двигатель DOHC объемом 4,4 литра с исключительно плавным ходом выпускается с 2009 года и впервые установил турбонагнетатели в V-образной части блока цилиндров. Он обслуживает длинный список BMW, от седанов M550i и 750i до множества настоящих машин M, включая M5, M8 и X5 M. Известный как N63, он производит 523 лошадиных силы при 5500 об / мин и крутящем моменте 553 фунт-фут. , но версия M S63 производит 600 лошадиных сил при 6000 об / мин благодаря турбинам с двойной спиралью и поперечному выпускному коллектору, который увеличивает их приемистость. В моделях M’s Competition мощность снова поднимается до 617 лошадиных сил, а пик крутящего момента в 553 фунт-фут длится от 1800 до 5700 об/мин. В наших тестах M5 Competition разогнался до 60 миль в час всего за 2,6 секунды, что соответствует времени 627-сильного M5 CS.
Любой BMW с 3,0-литровым рядным шестицилиндровым двигателем с турбонаддувом: слишком много автомобилей, чтобы перечислять
James LipmanCar and Driver
Это один из двух рядных шестицилиндровых двигателей в этом списке. Независимо от того, заполнен ли его воздухозаборник наддувом от одинарного или двойного турбонагнетателя, рядная шестерка — это плавность Марвина Гэя. Но не путайте S55 с B58 с одинарным турбонаддувом, который можно найти в Toyota Supra и во всем, от седанов и купе до спортивных автомобилей и внедорожников. BMW приберегает его для таких автомобилей, как M4, и это действительно что-то особенное с закрытой конструкцией, масляным поддоном из магния, коленчатым валом из кованой стали и поверхностью цилиндров с плазменным покрытием. Хриплый 3,0-литровый рядный 6-цилиндровый двигатель с двойным турбонаддувом выдает 444 лошадиные силы в M4 Competition. Новейшая версия BMW, S58, в базовой комплектации развивает мощность 473 лошадиных силы. BMW увеличивает мощность до 503 л.с. в моделях Competition. BMW X3 M Competition разгоняется до 60 миль в час всего за 3,3 секунды.
Bugatti Quad-Turbocharged W-16: Bugatti Chiron
Автомобиль и водитель
Самый дорогой автомобиль в этом списке оснащен 8,0-литровым шестнадцатицилиндровым двигателем. Это стандартное оборудование Bugatti Chiron, самого быстрого автомобиля, который мы когда-либо тестировали. В 2005 году дебютировал двигатель W-16 мощностью 1000 л.с., установленный на Bugatti Veyron. Он имеет четыре турбонагнетателя и 64 клапана в обеих алюминиевых головках блока цилиндров с двумя верхними распредвалами. Подумайте о V-8, только каждый ряд имеет восемь цилиндров вместо четырех. Chiron Super Sport 300+ — это старшая модель мощностью 1578 л.с. с максимальной скоростью 304 миль в час.
Cadillac 6,2-литровый V-8 с наддувом: Cadillac CT5-V Blackwing
Автомобиль и водитель
Наш мозг нуждается в сенсорной информации. Даже шипения жареного лука достаточно, чтобы сделать нас счастливыми. Громовой рев 668-сильного 6,2-литрового V-8 Cadillac CT5-V Blackwing с наддувом вызывает ухмылку. Толкатели недолговечны для этого мира, как и для больших бензиновых двигателей V-8. Этот крутится до красной отметки в 6500 об/мин, как будто его маховик сделан из пробкового дерева. Крутящий момент в 659 фунт-футов — особенно восхитительный сенсорный ввод. Чтобы все было хорошо смазано, установлена система смазки с мокрым картером, внешним маслоотделителем и сливом. Благодаря этому каждый цилиндр хорошо смазывается при прохождении поворотов с высокими ускорениями. В LT4 используется алюминиевый блок и головки цилиндров, титановые впускные клапаны, кованые поршни, а максимальный наддув от нагнетателя достигает около 10 фунтов на квадратный дюйм.
Шевроле 6,2-литровый V-8: Шевроле Корвет
Автомобиль и водитель
Базовый Chevrolet Corvette имеет мощность 490 л.с., а безнаддувный 6,2-литровый V-8 находится за сиденьем водителя. Оглянитесь вокруг и попытайтесь найти другой двигатель с толкателем, который может разогнать автомобиль с нуля до 60 миль в час всего за 2,8 секунды (при оснащении пакетом Z51) без турбонаддува, закрепленного болтами между воздушным фильтром и впускным коллектором. Вы не будете. Даже гораздо более дорогие C7 Z06 мощностью 650 л.с. и C7 ZR1 мощностью 755 л.с. не могут превзойти это время, и их двигатели имеют одинаковый диаметр цилиндра и ход поршня, а также такие же кованые коленчатый вал, шатуны и степень сжатия 11,5:1. соотношение поршней, как у более новой трансмиссии LT2. Это делает нас еще более воодушевленными 5,5-литровым двигателем V-8 с плоской рукояткой, над которым Chevrolet работает для будущих C8 Corvette Z06, ZR1 и гибридной Zora. Но вы не сможете купить ни один из них до конца 2022 года, так что высокооборотного V-8 нет в этом списке. Пока что.
6,2-литровый V-8 с наддувом Dodge: Dodge Challenger и Charger Hellcat и Hellcat Redeye, Dodge Durango SRT Hellcat, Ram 1500 TRX
Грег ПайоКар и водитель
На бумаге это динозавр. Большой водоизмещение. Железный блок. Толкатели. И массивный нагнетатель корневого типа. Но с результатами не поспоришь. Ram 1500 TRX, самый быстрый пикап с газовым двигателем, который мы когда-либо тестировали, использует самую низкую мощность этого двигателя — 702 лошадиные силы. В моделях Hellcat мощность Hemi составляет 717 лошадиных сил, а мощность увеличена до 79.7 лошадиных сил в Dodge Challenger и Charger Hellcat Redeye. Его крутящий момент в 650 фунт-футов выкурит пару 20-дюймовых Pirelli через весь Нью-Джерси, а сочетание воя нагнетателя и грохота V-8 разбудит Хобокена по пути. Дополнительная мощность обеспечивается увеличенным 2,7-литровым нагнетателем, увеличенным наддувом с 11,6 фунтов на квадратный дюйм до 14,5 фунтов на квадратный дюйм, добавлением второго топливного насоса и большего количества воздуха. Только Redeyes получают большую воздушную коробку с тремя источниками индукции. SRT также укрепил свой вращающийся узел, укрепил клапанный механизм и улучшил смазку.
Ferrari V-8 с двойным турбонаддувом: Ferrari F8, Ferrari Portofino, Ferrari Roma, Ferrari SF90 Stradale
Джессика Линн УокерАвтомобиль и водитель
Ferrari представила это семейство двигателей для модели California T 2014 года, но это не позволило малолитражному двигателю V-8 с двойным турбонаддувом зачахнуть. К тому времени, когда 3,9-литровый двигатель попал в среднюю часть уже снятой с производства модели 488 Pista, он был почти на 50 процентов новым, а объемы производства быстро росли. К 2019 году мощность быстроходного V-8 увеличилась с 500 до 710 лошадиных сил при 8000 об/мин и 568 фунт-футов при 3000 об/мин благодаря радикальному уменьшению вращающейся массы, в том числе новому маховику, коленчатому валу и еще более легкий комплект титановых шатунов. Ferrari также немного увеличила степень сжатия, добавив более агрессивные кулачки, более короткие впускные каналы и новый выпускной коллектор из инконеля, который снижает противодавление и помогает сохранить фирменный вой, прославивший двигатели компании. В дикой природе SF90 Stradale, диаметр цилиндра увеличен на 1,5 миллиметра, общий рабочий объем составляет 4,0 литра, а мощность увеличена до 769 лошадиных сил.
6,5-литровый V-12 от Ferrari: Ferrari 812 Superfast
Автомобиль и водитель
Существует длинная линейка двигателей V-12 от Ferrari, в том числе тот, что установлен в задающем темпе пушечном ядре. Проще говоря, этот 6,5-литровый V-12 представляет собой модифицированную версию двигателя F12. Но, по словам Ferrari, он на 75 процентов состоит из новых деталей, включая систему, которая постоянно изменяет длину впускного патрубка. Указанная красная черта 9000 об/мин (хотя в Ferrari говорят, что обороты всего 8900). В любом случае, если представится возможность, вы с большой частотой будете исследовать верхние пределы оборотов двигателя. Звук не такой громкий, как у 911 GT3 или McLaren 720 — при полностью открытой дроссельной заслонке 812 издает 91 децибел против 100 децибел у Porsche и 95 у McLaren — но этот звук проникает в душу. Это также напоминает вам о том, что инженеры, которых подталкивают и бросают вызов, как в случае с Ferrari, могут быть такими же артистичными, как и дизайнеры.
Ford 3,5-литровый Twin-Turbo V-6 HO: Ford F-150 Raptor
Самый большой V-6 в списке, с крутящим моментом 510 фунт-футов, это также самый мощный из шестицилиндровых двигателей. Вы не будете скучать по V-8 после того, как почувствуете, что эта штука работает на холостом ходу. Это не твин-турбо V-6 от Ford GT, хотя он извлекает пользу из некоторых уроков, извлеченных из суперкара. Версия High Output 3,5-литрового двигателя мощностью 450 лошадиных сил является стандартной для пикапа Raptor. Алюминиевый блок, непосредственный впрыск и турбонагнетатели у него такие же, как и у обычного 3,5-литрового двигателя F-150, но мало что еще. Повышение составляет до 18,0 фунтов на квадратный дюйм, и Ford добавил говядины к коленчатому валу и подшипникам, облегчил клапанный механизм, включая распределительные валы, и добавил масляные форсунки для охлаждения поршня. V-6 может разогнать почти три тонны пикапа до 60 миль в час всего за 5,2 секунды.
Ford с наддувом 5,2-литровый V-8: Ford Mustang Shelby GT500
Грег ПайоАвтомобиль и водитель
Обладая мощностью 760 лошадиных сил при 7300 об/мин и крутящим моментом 625 фунт-фут при 5000 об/мин, это самый мощный серийный двигатель Ford за всю историю. Названный Predator, он имеет такой же блок и объем двигателя, что и безнаддувный V-8 Voodoo GT350, но не более того. Его традиционный кривошип с поперечной плоскостью снижает вибрации двигателя, а самый большой нагнетатель Eaton обеспечивает 12,0 фунтов на квадратный дюйм наддува в его цилиндрах, радикально улучшая не только общую мощность, но и снижая крутящий момент. Сцепление с линией — это не просто проблема, его нигде не найти. Хотя его высокая красная черта в 7500 об/мин не дотягивает до заоблачных 8250 об/мин Voodoo, два двигателя DOHC V-8 поднимаются на свои тахометры с одинаковой интенсивностью. А еще есть непристойность его звука, который больше похож на Sprint Cup в Уоткинс-Глен, чем на Pro Stock в Maple Grove.
Honda 2,0-литровый Inline-4 с турбонаддувом: Honda Accord, Honda Civic Type R
Автомобиль и водитель
Honda собирает Civic Type R в Великобритании, но его 2,0-литровый двигатель DOHC с турбонаддувом производится исключительно в Анне, штат Огайо. Он оснащен алюминиевым блоком с усиленными крышками коренных подшипников, а также специально разработанным «сверхлегким» коленчатым валом из кованой стали с полированными шейками для уменьшения трения. Масляные форсунки охлаждают его поршни, которые имеют внутреннюю «галерею охлаждения», как в двигателях Honda Formula 1, которая снижает температуру в области поршневых колец. Вдыхая 23,2 фунта на кв.Крутящий момент в 5 фунт-футов при 2500-4500 об/мин делает Type R самой мощной серийной Honda, когда-либо продаваемой в Америке. Хот-хэтч с передним приводом может легко обогнать оригинальный суперкар NSX начала 1990-х годов. Даже в своей более гражданской форме Honda Accord мощностью 252 л.с. производит впечатление.
Mazda SKYACTIV-G 2,0 литра: Mazda MX-5
Марк УрбаноАвтомобиль и водитель
Мы уже были поклонниками этого двигателя за его живой характер и широкую кривую мощности, и Mazda недавно внесла некоторые небольшие улучшения. И мы имеем в виду маленькие. Например, вес каждого поршня был уменьшен на 27,0 грамм, а каждый из его шатунов стал легче на 41,0 грамм. Mazda также добавила подъем к выпускному распределительному валу и увеличила размер выпускных клапанов и портов. Со стороны впуска диаметр корпуса дроссельной заслонки был увеличен. Эти и другие изменения увеличили красную черту 2,0-литрового двигателя с 6800 об/мин до 7500 об/мин, увеличив при этом его мощность и отклик. Пиковые характеристики выросли до 181 л.с. при 7000 об/мин и 151 фунт-фут крутящего момента при 4000 об/мин, что на 26 л.с. и 3 фунт-фута соответственно.
Mercedes-Benz с турбонаддувом, 2,0-литровый рядный 4-цилиндровый двигатель: Mercedes-AMG CLA45 и Mercedes-AMG GLA45
Марк УрбаноАвтомобиль и водитель
Четырехцилиндровый двигатель M139 с турбонаддувом можно найти как в AMG CLA45, так и в GLA45. Он производит от 382 до 416 лошадиных сил, что составляет 208,9 лошадиных сил на литр. В этом компактном и мощном агрегате используется алюминиевый блок, коленчатый вал из кованой стали и поршни из кованого алюминия. Покрытие цилиндров AMG Nanonslide снижает износ и трение и первоначально использовалось в автомобилях Mercedes Формулы-1. Впервые AMG применила в двигателе как порт, так и непосредственный впрыск топлива, и независимо от того, к какому автомобилю он прикреплен, двигателю требуется два радиатора для максимальной эффективности. 382-сильный AMG CLA45, на котором мы ездили на Lightning Lap, обогнул VIR быстрее, чем восемь различных AMG с двигателем V-8.
Это не доработанная версия двигателя, используемая в самых последних 911 GT3 и GT3 RS. Porsche решил, что 4,0-литровый двигатель слишком дорог для этих близнецов 718, к тому же размещение его системы смазки с сухим картером в среднемоторных Boxster и Cayman было бы серьезной проблемой для arsch. Вместо этого это расточенная версия 3,0-литрового оппозитного шестицилиндрового двигателя с турбонаддувом, используемого в меньших 911с. Один из немногих безнаддувных двигателей в этом списке, он имеет степень сжатия 13,0: 1, регулируемые фазы газораспределения и резонансные заслонки во впускном коллекторе, которые открываются для подачи большего количества воздуха в камеры сгорания. Номинальная мощность 414 лошадиных сил при 7600 об/мин и 309 фунт-футов при 5000 об/мин, он раскручивается до 8100 об/мин и рычит выше 5000 об/мин, как и положено Porsche.
Ram 6,7-литровый дизель с турбонаддувом высокой мощности: Ram 3500
Самые большие грузовики Ram до сих пор сносят дома с фундамента благодаря 6,7-литровому рядному 6-цилиндровому двигателю Cummins. Бренд грузовиков недавно представил совершенно новые версии турбодизеля, в том числе версию High Output с крутящим моментом 1075 фунт-футов и мощностью 400 лошадиных сил. Исключительно для моделей 3500, это не только самый мощный Cummins от Ram, но и самый плавный, самый тихий и самый экономичный. Двигатели на 60 фунтов легче и оснащены блоком цилиндров из уплотненного графита для лучшего гашения вибраций. Также имеется совершенно новый клапанный механизм и переработанная нижняя часть с более легкими и прочными поршнями, поршневыми кольцами с низким коэффициентом трения, а также новыми шатунами и подшипниками. Версия High Output имеет более низкую степень сжатия 16,2: 1, а давление турбонаддува увеличено до 33,0 фунтов на квадратный дюйм. Это увеличивает максимальную буксировочную способность Ram до 37 100 фунтов.
Volkswagen Auto Group Twin-Turbo 4,0-литровый V-8: слишком много автомобилей, чтобы перечислять
Чарли МагиАвтомобиль и водитель
Двойной турбодвигатель V-8 от Volkswagen Auto Group приводит в движение длинный список автомобилей Audi, Bentley и Porsche, седанов и внедорожников. А вот самая мощная версия 4,0-литрового DOHC находится под капотом Lamborghini Urus. Там он развивает 641 лошадиную силу при 6000 об/мин и 627 фунт-футов при 2250 об/мин, чего достаточно, чтобы разогнать 5300-фунтовый внедорожник до 60 миль в час всего за 3,1 секунды и преодолеть четверть мили за 11,3 секунды. Это делает его самым быстрым внедорожником, который мы когда-либо тестировали. Первое использование Lambo двигателя с турбонаддувом имеет алюминиевую конструкцию, 32 клапана, турбины с двойной спиралью, установленные между рядами цилиндров, и свирепое рычание. Он также достигает красной черты при приличных 6750 оборотах в минуту, но малолитражный V-8 представляет собой исследование крутящего момента на низких и средних оборотах, производя больше ударов, чем любой предыдущий двигатель Lamborghini.
Самые быстрые пикапы, которые мы когда-либо тестировали
Марк УрбаноАвтомобиль и водитель
Лучшие из лучших двигателей внутреннего сгорания, которые стоит попробовать, пока не стало слишком поздно – The Irish Times они будут полностью электрическими. Это не шокирующие объявления: Ирландия — не единственная страна, планирующая запретить продажу новых двигателей внутреннего сгорания к 2030 году, так что реально скоро всем придется переходить на более или менее полностью электрические автомобили, если они захотят.
продолжать продавать автомобили.
Все это означает, что наш многовековой роман с бензиновым и дизельным двигателем подходит к концу. Это была дикая поездка — возможно, с большим количеством падений, чем подъемов, — но она, бесспорно, породила несколько замечательных примеров инженерного искусства. Итак, прежде чем запрет или ваша экологическая совесть остановят вас, вот некоторые из лучших двигателей, которые можно приобрести и испытать, прежде чем вы не сможете.
1.Toyota GR Yaris 1.6 turbo
Маленькая карманная ракета GR Yaris возродила всю концепцию специальной омологации для ралли. Правила, которые гарантируют, что раллийные автомобили основаны на дорожных автомобилях, дали нам таких титанов асфальта, как Ford Escort RS2000, Lancia Delta Integrale и Subaru Impreza Turbo. Мы думали, что это вымершая порода, но мы не рассчитывали на помешанного на автомобилях босса Toyota Акио Тойоды, который подписал контракт на GR Yaris, который во всех смыслах является раллийным автомобилем с номерными знаками. И у него есть жемчужина двигателя — изящный 1,6-литровый трехцилиндровый агрегат, который каким-то образом выдает 261 л.
2. Ford Mustang, 5,0-литровый двигатель Coyote V8
Большой двигатель V8 в той или иной форме производится для Mustang с начала девяностых годов. Более того, он находится в конце длинной линии эволюции двигателей Ford V8, которая восходит к двигателям с плоской головкой 1920-х годов. Эти оригинальные двигатели Ford V8 были такими мощными и быстрыми, что грабитель банков Клайд Бэрроу даже написал Генри Форду, чтобы поблагодарить его за создание идеального двигателя для побега… Тогда вы можете предположить, что большая изогнутая восьмерка, скажем так, устарела. вылепленный. Однако это не так — Ford оснастил его непосредственным впрыском топлива и даже технологией «Plasma Wire Arc Transfer» для выравнивания цилиндров. Однако вождение кажется старомодным, с этим вызывающим воспоминания саундтреком автомобильной погони и большим крутящим моментом. Лучший опыт с механической коробкой передач.
ПОДРОБНЕЕ
3. BMW 40i, рядная шестерка
Репутация BMW в производстве шестицилиндровых рядных двигателей всегда была краеугольным камнем ее привлекательности. Инженеры считают, что рядная шестерка — лучшая компоновка двигателя, когда дело доходит до совершенства — есть что-то в присущем механическом балансе компоновки, что обеспечивает более плавную работу. Конечно, дело не только в утонченности, есть также сладкий, четкий звук рядной шестерки, приближающейся к красной черте, не говоря уже о том факте, что этот агрегат BMW, в частности, агрегат 40i мощностью 340 л. , мощность и экономичность. Возможно, он находится на пике своего развития в великолепной 8-й серии Gran Coupe, но вы можете найти этот же двигатель в более доступных 3-й или 5-й серии.
4. Volkswagen 1.0 TSI
Этот маленький трехцилиндровый двигатель можно найти практически в каждом малом и среднем автомобиле Volkswagen Group, от Skoda Fabia до Audi A3. Это ни в коем случае не высокопроизводительный агрегат — в основном он получается между 95 и 115 л.с. — но в этом и есть смысл. 1.0 TSI является символом того, что VW делает лучше всего: создание доступных, разумных автомобилей, в которых есть лишь небольшая капля инженерной магии. Благодаря тому, что он трехцилиндровый, на слух он звучит более заманчиво, чем плоский, мягкий звук четырехцилиндрового двигателя, и, несмотря на свои миниатюрные размеры, у него достаточно мощности для большинства дорожных условий. Это также экономично и, по крайней мере, до сих пор кажется надежным и долговечным. Он не будет приводом в движение гоночного автомобиля и не будет изображен на плакате в спальне мальчика-подростка, но это кусочек обычного автомобиля, который играет немного выше своего места.
5. Оппозитная шестерка Porsche
Если вы собираетесь в последний раз попробовать двигатель внутреннего сгорания, вы можете сделать его настоящей классикой. Оппозитная шестерка Porsche, которая выпускается в самых разных вариантах: от 3,0-литрового двигателя с турбонаддувом мощностью 385 л. и отслеживать с шестидесятых годов. То, что начиналось как небольшой (первоначально всего 2,0 литра) двигатель с воздушным охлаждением, теперь удвоилось по мощности и попутно получило водяное охлаждение. Несмотря на все эти изменения, то, как он скрежещет и дергается, когда вы приближаетесь к красной черте, по-прежнему звучит в основном одинаково для ваших ушей, и в автоспорте нет более запоминающегося звука, чем плоская шестерка, мчащаяся по Mulsanne Straight в Ле-Мане.
На самом деле именно у Porsche есть ключ к тому, чтобы двигатели внутреннего сгорания продолжали работать после 2030 года. Компания открыла новое предприятие с немецким машиностроительным гигантом Siemens. На заводе, расположенном в Южной Америке, две компании надеются извлекать углекислый газ из атмосферы и объединять его с водородом, извлеченным из воды. Смешайте их вместе, и вы получите углеводород, который можно превратить в жидкое топливо, подобное бензину. Жидкое топливо, которое, по словам босса Porsche Фрэнка Валлисера, так же безвредно для окружающей среды, как и электромобиль.
«Общая идея, стоящая за этим синтетическим топливом, заключается в том, что нет необходимости менять двигатель, в отличие от того, что мы видели с биотопливом, поэтому на самом деле его может использовать каждый, и мы проводим испытания с обычными характеристиками топлива для насосов». Об этом Уоллизер заявил на пресс-конференции. «Это не влияет на производительность — на несколько лошадей больше, так что все идет в правильном направлении — но выбросы намного лучше; мы видим меньше частиц, меньше NOX — так что все идет в правильном направлении. В полном масштабе мы ожидаем снижения воздействия CO2 примерно на 85 процентов. Если вы считаете, что мы должны транспортировать топливо, у нас есть глобальная цепочка поставок и все, что с ней связано, вы получаете эффективность на протяжении всего процесса. С точки зрения управляемости он находится на том же уровне, что и электромобиль».
В то время как критики таких концепций синтетического топлива говорят, что процесс их производства требует огромных затрат энергии на входе, и что они будут очень дорогими в пересчете на литр, вероятность того, что Porsche ( и Siemens, и другие) смотрят не только на использование в автомобиле. Самолеты уже начинают переходить на био- и синтетическое топливо, и если процесс Porsche и Siemens можно будет масштабировать для производства промышленных объемов, тогда может быть достаточный спрос и достаточно инвестиций, чтобы решить как проблему энергозатрат , и снизить потенциальную цену на пампе. Может быть, нам следует просто сложить эту хвалебную речь бензиновому двигателю и ненадолго убрать в ящик стола?
10 простых способов повысить мощность двигателя
Джим Смарт
С момента появления двигателя внутреннего сгорания более века назад было сделано много обещаний: чудесные смазочные материалы, присадки к бензину, новомодные карбюраторы , свечи зажигания с инжектором и множество других чудесных путей к власти, каждый со своими разочарованиями.
Но бесплатных обедов в мире мощных двигателей не бывает. Двигатели в основном связаны с физикой, математикой и процессом преобразования тепловой энергии в механическое движение. Так как же получить больше крутки от этой тепловой энергии и вращательного движения обезьяны? У нас есть 10 быстрых и простых способов увеличить мощность вашего автомобиля и производительность двигателя. Убедитесь, что все работы выполнены правильно и не аннулируют гарантию производителя.
1. Синтетические смазочные материалы
Поскольку синтетические смазочные материалы, такие как синтетические моторные масла Mobil 1™, снижают трение, они продлевают срок службы двигателей. Синтетические смазочные материалы обеспечивают лучшую смазку между движущимися частями, чем обычные масла. Они не ломаются в условиях высоких температур и высоких нагрузок, поэтому вы видите, что они часто используются в высокопроизводительных приложениях. Они также предлагают отличные характеристики в холодную погоду и защиту от экстремальных температур. Например, синтетическое масло Mobil 1 разработано таким образом, чтобы быть более прочным с точки зрения прокачиваемости при низких температурах, стабильности при высоких температурах и защиты от отложений.
2. Зажигание
Поскольку за последние 20 лет системы зажигания стали малообслуживаемыми, мы не проверяем их, пока не получим пропуски зажигания и не загорится индикатор «Проверьте двигатель». Факт остается фактом, обслуживание автомобиля все же должно включать в себя системы зажигания. А свечи все равно надо периодически менять. Когда придет время заменить компоненты зажигания, выберите лучшие высокопроизводительные детали зажигания, которые вы можете найти, то есть катушки, провода зажигания и свечи зажигания с платиновым наконечником.
Оригинальное оборудование — лучший вариант или высококачественные запасные части, такие как MSD. Причина: точное зажигание означает мощность. Пропуски зажигания или тусклый свет означают потерю мощности, расход топлива и увеличение выбросов выхлопных газов. Мощная искра от высокоэнергетической системы зажигания действительно влияет на мощность, какой бы малой она ни была. Урок здесь заключается в том, что все это приводит к значительному общему увеличению мощности.
Момент зажигания также является динамическим параметром мощности, с которым следует играть осторожно, потому что слишком большая его часть может повредить двигатель. С обычными системами зажигания с распределителем установите общий угол опережения зажигания на 2500 об/мин, начиная с 32 градусов до ВМТ (до верхней мертвой точки) с помощью дорожного испытания или динамометрического стенда. Затем меняйте время на один градус за раз — 33, 34, 35 и так далее вместе с дорожными/динамическими испытаниями. Никогда не превышайте общее время за 36 градусов до ВМТ.
Некоторые тюнеры работают на 38, 40 и даже 42 градусах до ВМТ, что глупо. Все, что превышает 36 градусов до ВМТ, представляет собой риск детонации. Если у вас внезапно возникнет обедненная смесь в сочетании с ранним синхронизацией, у вас может выйти из строя двигатель за наносекунду при полностью открытой дроссельной заслонке. Момент зажигания с электронным управлением двигателем требует профессионала, который знает, как настроить карты зажигания и топлива, чтобы получить мощность, не нанося вред двигателю.
3. Увеличенный корпус дроссельной заслонки и форсунки
Более крупный высокоэффективный корпус дроссельной заслонки обеспечивает большую мощность. В зависимости от того, какой тип двигателя у вас есть, вы можете получить на 10-20 лошадиных сил больше и сопоставимый крутящий момент. Однако есть одна загвоздка. Становитесь слишком большим, и вы можете потерять власть. Не каждый двигатель хорошо подходит для корпуса дроссельной заслонки большего размера, а это означает, что вам нужно заранее подготовиться. Побродите по Интернету и узнайте, что делают другие с таким же движком, и берите пример с них. Также помните, что большая дроссельная заслонка требует топливных форсунок с более высоким расходом. Размер корпуса дроссельной заслонки и форсунки пропорциональны. Вы также должны отвезти свой автомобиль к авторитетному тюнеру на динамометрическом стенде, чтобы отрегулировать кривые подачи топлива и искры, что позволит точно настроить модернизацию корпуса дроссельной заслонки / форсунки.
4. Компрессия
Повышение степени сжатия является наиболее продуктивным способом увеличения мощности. Создайте компрессию в вашем двигателе, и вы увеличите мощность. За более чем столетие внутреннего сгорания никогда не было более здравого способа получения энергии. Но будьте осторожны с тем, как вы повышаете компрессию. Сжатие и выбор кулачка идут рука об руку, потому что выбор кулачка также влияет на давление в цилиндре или рабочее сжатие.
Ваш изготовитель двигателя может лучше всего проконсультировать вас по компрессии и выбору кулачка. Оба должны быть выбраны в духе сотрудничества, поэтому вы получаете мощность, не повреждая свой двигатель. Сжатие выше 10,0:1 в наши дни может вызвать детонацию, искровой стук, преждевременное зажигание или то, что также известно как «пинг», если у вас недостаточно октанового числа. Следите за кривыми расхода топлива и искры, пока вы поднимаете компрессию. И помните, насосный газ уже не тот, что раньше. Тем не менее, высокооктановое неэтилированное топливо, разрешенное для использования в условиях смога, доступно в пятигаллонных канистрах, если у вас есть на это бюджет.
5. Найденная бонусная мощность
Задумайтесь об этом на минуту: ваш двигатель на самом деле производит больше мощности, чем выдает. Подумайте о мощности, теряемой из-за внутреннего трения, компонентов, которые потребляют неисчислимое количество энергии только для того, чтобы их двигать. И подумайте, сколько тепловой энергии теряется в атмосфере, которая ничего не дает для производства энергии. Знаете ли вы, что ваш двигатель тратит впустую 70-75 процентов тепловой энергии, вырабатываемой топливом/воздухом? Пятьдесят процентов из выхлопной трубы и 25 процентов через систему охлаждения. Это означает, что мы используем только 25 процентов БТЕ (британских тепловых единиц) топлива. Разговор об отходах. Это оскорбительно для экспертов по эффективности во всем мире.
Так как же уменьшить трение и высвободить энергию?
Ролик толкателя распределительного вала
Роликовые коромысла
Комплект ГРМ с двумя роликами
Звездочка кулачка с игольчатым подшипником
Поршневые кольца низкого напряжения
Увеличенные зазоры между поршнем и стенкой цилиндра (в пределах допустимого)
Увеличенные зазоры подшипников (в пределах)
Увеличенные зазоры между клапаном и направляющей (в пределах допустимого)
Лоток лопасти (масляная форсунка на высоких оборотах снижает мощность)
Имейте в виду, что это всегда компромисс. Когда вы используете компоненты с низким коэффициентом трения, такие как роликовые толкатели и коромысла, вы выигрываете, но при этом тратите деньги. Поршневые кольца с низким натяжением и более широкие зазоры означают некоторую жертву долговечности.
Какая часть трансмиссии вашего автомобиля отнимает у вас мощность? И хотя это может звучать как старая пила, накачивание шин и размер шин/колес также являются факторами медлительности. Чем больше пятно контакта вашего автомобиля, тем больше энергии требуется для движения. Шины с недостаточным давлением заставят ваш автомобиль чувствовать себя так, будто он прикован к дереву при резком ускорении. Доведите накачку шин до предела их возможностей, в зависимости от температуры окружающей среды. Температура напрямую влияет на давление.
6. Блок скорости
Блок скорости представляет собой устройство в форме трубы, которое устанавливается на входе воздуха в систему впуска двигателя, карбюратора или системы впрыска топлива и улучшает воздушный поток. Продукт снижает индукционную турбулентность, поэтому можно ожидать увеличения мощности.
7. Выбор правильного размера топливопровода
Вы можете смеяться, но удивитесь, как часто мы ошибаемся в этом вопросе. Вы не получите 450 лошадиных сил от 5/16-дюймовой топливной магистрали. Думайте об этом, как о попытке быстро налить чай со льдом через соломинку для коктейля. Вы не дотянете. Мощным двигателям нужно топливо, и его много. Минимальный размер топливопровода должен составлять 3/8 дюйма для большинства применений. Когда мощность превышает 500 лошадиных сил, вам понадобится топливопровод диаметром 7/16 дюйма.
8. Двухплоскостной коллектор
Вот еще один вариант, в котором энтузиасты производительности ошибаются чаще, чем нет. Пока мы так заняты, уделяя внимание лошадиным силам, мы забываем учитывать крутящий момент. Крутящий момент — ваш друг на улице, а не лошадиные силы. Вы хотите, чтобы крутящий момент плавно переходил в лошадиные силы при полностью открытой дроссельной заслонке. Однако с одноплоскостным впускным коллектором вы не доберетесь туда гладко.
Двухплоскостной впускной коллектор обеспечивает большой крутящий момент в диапазоне низких и средних оборотов, а также позволяет двигателю «дышать» на высоких оборотах. Это означает более высокие показатели крутящего момента во время ускорения и более высокие показатели мощности в лошадиных силах. Именно длинные впускные каналы двухплоскостного коллектора дают вам крутящий момент, а высокие потолки обеспечивают мощность. И еще: рассмотрите возможность использования проставки карбюратора, чтобы получить еще больше крутящего момента от светофора 9.0003
9. Поэкспериментируйте с размером струи
Мы снова и снова убеждаемся в динамометрических испытаниях, что смена струи может быть любой, когда дело касается мощности. Слишком много или слишком мало может означать потерю мощности, поэтому рекомендуется взять реактивный комплект Holley и немного поэкспериментировать. Увеличивайте размер струи за раз и смотрите, что у вас получится, начиная сначала с основных, затем второстепенных. Всегда лучше ошибиться в сторону того, что богаче, чем беднее. Если вы теряете силу по мере того, как становитесь богаче, начните отступать на один размер струи за раз. Используйте показания свечи зажигания сразу после полного отключения дроссельной заслонки, чтобы определить дальнейшие действия.
Если вы используете карбюратор с сеткой топливопровода в топливном баке, снимите ее, пока вы там находитесь. Проходного топливного фильтра достаточно, и он не будет препятствовать подаче топлива.
10. Головка блока цилиндров
Было время, когда выбор головки блока цилиндров был явно скромным для тех, кто задавался вопросом, как повысить мощность двигателя. Сегодня отбор откровенно греховен. Хорошая замена головки блока цилиндров даст вам больше мощности, если вы сделаете это правильно. Больше не всегда значит лучше. Посмотрите на размер клапана и порта вместе с показателями расхода, чтобы принять взвешенное решение.
Помните, что вам нужен крутящий момент на улице, что требует хорошей скорости впуска в сочетании с совместимой продувкой выхлопных газов. Вам не нужны огромные клапаны и гигантские порты, чтобы добраться туда. Вам также нужен профиль распределительного вала, который хорошо работает с головками цилиндров, что означает хорошее перекрытие и хороший импульс потока.
Двигатели внутреннего сгорания | Создание двадцатого века: технические инновации 1867-1914 гг. и их долговременное влияние
Фильтр поиска панели навигации
Oxford AcademicСотворение двадцатого века: технические инновации 1867-1819 гг.14 и их долгосрочное влияниеЭкономическая историяКнигиЖурналы Термин поиска мобильного микросайта
Закрыть
Фильтр поиска панели навигации
Oxford AcademicСоздание двадцатого века: технические инновации 1867-1914 гг. и их долгосрочное влияниеЭкономическая историяКнигиЖурналы Термин поиска на микросайте
Расширенный поиск
Иконка Цитировать
Цитировать
Разрешения
Делиться
Твиттер
Подробнее
CITE
Smil, Vaclav,
‘Двигатели внутреннего сжигания
,
Создание двадцатого века: технические инновации 1867-1914 и их длительный удар
Oxford AcademicСоздание двадцатого века: технические инновации 1867-1914 гг. и их долгосрочное влияниеЭкономическая историяКнигиЖурналы Термин поиска мобильного микросайта
Закрыть
Фильтр поиска панели навигации
Oxford AcademicСоздание двадцатого века: технические инновации 1867-1914 гг. и их долгосрочное влияниеЭкономическая историяКнигиЖурналы Термин поиска на микросайте
. Соединенные Штаты. Бензиновые двигатели с циклом Отто стали доминирующими двигателями в легковых автомобилях, а также в первых самолетах, в то время как дизельные двигатели первоначально использовались только в тяжелых морских и железнодорожных условиях. Поточная сборка, введенная Генри Фордом, обеспечила долгосрочное решение для массового производства. Автомобильная промышленность со временем стала ведущим сектором современной экономики, а автомобильная культура оказала глубокое влияние на многие аспекты современной жизни.
Ключевые слова: двигатели внутреннего сгорания, цикл Отто, бензиновые двигатели, дизельные двигатели, легковые автомобили, Генри Форд, массовое производство, автомобильная промышленность, автомобильная культура
Предмет
Экономическая история
В настоящее время у вас нет доступа к этой главе.
Войти
Получить помощь с доступом
Получить помощь с доступом
Доступ для учреждений
Доступ к контенту в Oxford Academic часто предоставляется посредством институциональных подписок и покупок. Если вы являетесь членом учреждения с активной учетной записью, вы можете получить доступ к контенту одним из следующих способов:
Доступ на основе IP
Как правило, доступ предоставляется через институциональную сеть к диапазону IP-адресов. Эта аутентификация происходит автоматически, и невозможно выйти из учетной записи с IP-аутентификацией.
Войдите через свое учреждение
Выберите этот вариант, чтобы получить удаленный доступ за пределами вашего учреждения. Технология Shibboleth/Open Athens используется для обеспечения единого входа между веб-сайтом вашего учебного заведения и Oxford Academic.
Нажмите Войти через свое учреждение.
Выберите свое учреждение из предоставленного списка, после чего вы перейдете на веб-сайт вашего учреждения для входа.
При посещении сайта учреждения используйте учетные данные, предоставленные вашим учреждением. Не используйте личную учетную запись Oxford Academic.
После успешного входа вы вернетесь в Oxford Academic.
Если вашего учреждения нет в списке или вы не можете войти на веб-сайт своего учреждения, обратитесь к своему библиотекарю или администратору.
Войти с помощью читательского билета
Введите номер своего читательского билета, чтобы войти в систему. Если вы не можете войти в систему, обратитесь к своему библиотекарю.
Члены общества
Доступ члена общества к журналу достигается одним из следующих способов:
Вход через сайт сообщества
Многие общества предлагают единый вход между веб-сайтом общества и Oxford Academic. Если вы видите «Войти через сайт сообщества» на панели входа в журнале:
Щелкните Войти через сайт сообщества.
При посещении сайта общества используйте учетные данные, предоставленные этим обществом. Не используйте личную учетную запись Oxford Academic.
После успешного входа вы вернетесь в Oxford Academic.
Если у вас нет учетной записи сообщества или вы забыли свое имя пользователя или пароль, обратитесь в свое общество.
Вход через личный кабинет
Некоторые общества используют личные аккаунты Oxford Academic для предоставления доступа своим членам. Смотри ниже.
Личный кабинет
Личную учетную запись можно использовать для получения оповещений по электронной почте, сохранения результатов поиска, покупки контента и активации подписок.
Некоторые общества используют личные аккаунты Oxford Academic для предоставления доступа своим членам.
Просмотр учетных записей, вошедших в систему
Щелкните значок учетной записи в правом верхнем углу, чтобы:
Просмотр вашей личной учетной записи и доступ к функциям управления учетной записью.
Просмотр институциональных учетных записей, предоставляющих доступ.
Выполнен вход, но нет доступа к содержимому
Oxford Academic предлагает широкий ассортимент продукции. Подписка учреждения может не распространяться на контент, к которому вы пытаетесь получить доступ. Если вы считаете, что у вас должен быть доступ к этому контенту, обратитесь к своему библиотекарю.
Ведение счетов организаций
Для библиотекарей и администраторов ваша личная учетная запись также предоставляет доступ к управлению институциональной учетной записью. Здесь вы найдете параметры для просмотра и активации подписок, управления институциональными настройками и параметрами доступа, доступа к статистике использования и т. д.
Покупка
Наши книги можно приобрести по подписке или приобрести в библиотеках и учреждениях.
Информация о покупке
10 лучших двигателей мира по версии Ward
Рынки США Загрузка. ..
ЧАС М С
В новостях
Значок шевронаОн указывает на расширяемый раздел или меню, а иногда и на предыдущие/следующие параметры навигации.ДОМАШНЯЯ СТРАНИЦА
Ward’s Automotive публикует ежегодный список 10 лучших двигателей в мире — и прошлогодний выбор силовых установок был самым разнообразным за всю 21-летнюю историю премии. Шесть используют технологию турбонаддува для увеличения мощности, а один использует наддув для создания невероятной мощности.
В этом списке есть один безнаддувный двигатель внутреннего сгорания, один топливный элемент и один электродвигатель. Из 10 лучших двигателей четыре являются пережитками прошлогоднего списка, а шесть дебютируют.
По данным Ward’s, только новые или значительно переработанные двигатели или двигательные установки, которые доступны для продажи в США и устанавливаются на автомобили с базовой ценой менее 60 000 долларов США, имеют право на попадание в первую десятку.
Из 37 позиций — 10 вернувшихся победителей 2013 года и 27 новых претендентов — были оценены командой редакторов Уорда. Все автомобили были испытаны редакторами в обычных ежедневных поездках за последние два месяца в Детройте. Редакторы Ward оценили каждый двигатель на основе мощности, крутящего момента, технологии, экономии топлива и относительной конкурентоспособности, принимая во внимание шум, вибрации и качество обработки.
268-сильный двигатель является одним из трех 4-цилиндровых двигателей с турбонаддувом, попавших в список.
Субару
Своим недавним ростом продаж Volkswagen обязан модели Golf. Хотя автомобиль может быть новым, его 1,8-литровый 4-цилиндровый двигатель с турбонаддувом является пережитком прошлогоднего списка 10 лучших.
Фольксваген
Редакторам Ward понравилась мощность, универсальность и топливная экономичность 170-сильного двигателя.
Фольксваген
Третий и последний 4-цилиндровый двигатель с турбонаддувом — Volvo S60 T5 Drive-E; он послужит основой для всех силовых установок компании на долгие годы. 2,0-литровая 240-сильная версия, представленная в списке, хвалят за невероятную мощность и легкое ускорение.
Вольво
Проведя некоторое время за рулем S60 с системой Drive-E, я могу подтвердить его плавную и мощную подачу мощности.
Хотя он и не такой экономичный, как двигатель T5, 302-сильный двигатель Drive-E S60 T6 с турбонаддувом и наддувом прекрасно имитирует двигатель V6 или небольшой двигатель V8.
Вольво
Какими бы замечательными ни были маленькие четырехколесные автомобили, ничто не заменит настоящий V8. Тот, кто снова попал в список, — это мощный малоблочный двигатель Corvette LT1 V8.
Дженерал Моторс
Редакторы Уорда проехали на Vette с 8-ступенчатой автоматической коробкой передач 300 миль и добились приличных 20 миль на галлон.
Дженерал Моторс
Самый обсуждаемый двигатель года — Hellcat Hemi от Fiat Chrysler Automobiles.
Уклоняться
Обладая мощностью 707 лошадиных сил, Hellcat мгновенно сделал Challenger самым мощным мускулом в мире, а Charger стал самым мощным и быстрым седаном на рынке.
Уклоняться
В паре с пятиступенчатой механической коробкой передач этот смелый двигатель обеспечивает удобную для пользователя массу лошадиных сил, почти не демонстрируя турбо-запаздывания. Редактору One Ward удалось набрать в среднем 38,9 балла.миль на галлон. Очень впечатляюще.
Форд
Еще один 3-цилиндровый двигатель в списке — турбодвигатель BMW Twinpower, который используется в Mini Cooper.
Мини
Как и двигатель Ford EcoBoost, редакторы Ward высоко оценили трехцилиндровый двигатель Mini за его высокую производительность и скудный расход топлива.
МИНИ
Еще один забавный факт о двигателе с турбонаддувом Twin Power: 228-сильная версия установлена на новом спортивном автомобиле BMW i8.
Пресса
Еще один двигатель BMW в десятке лучших по версии Ward — это 127-киловаттный электродвигатель i3.
БМВ
170-сильный агрегат разгоняет компактный электромобиль до 60 миль в час всего за семь секунд.
БМВ
Еще одна альтернативная топливная технология, попавшая в список, — водородный топливный элемент Hyundai мощностью 100 киловатт.
Топливные элементы Hyundai питают автомобили, преобразовывая водород в электричество.
Хендай
Топливный элемент предлагается на внедорожнике Hyundai Tucson FCV, который редакторы Ward высоко оценили за его мощность, бесшумность и удобство в использовании.
Хендай
Последний двигатель в списке также является единственным дизельным двигателем, который попал в список — турбодизель V-6 объемом 3,0 л от RAM.
Мощный двигатель грузовика — единственный из трех дизельных двигателей из прошлогоднего списка, попавший в десятку лучших в этом году.
Крайслер
Разработанная в Италии масляная горелка хвалят за высокую топливную экономичность и точность, не уступающую лучшим дизелям, производимым немецкими производителями элитных автомобилей класса люкс.
БАРАН
Вот еще несколько аттракционов с потрясающими двигателями.
Первые поршневые моторы имели лишь один цилиндр небольшого диаметра. В процессе развития для увеличения мощности сначала увеличивали диаметр цилиндра, а потом и их количество. Постепенно двигатели внутреннего сгорания приняли привычный нам вид. Мотор современного автомобиля может иметь до 12 цилиндров.
Современный ДВС состоит из нескольких механизмов и вспомогательных систем, которые для удобства восприятия группируют следующим образом:
КШМ — кривошипно-шатунный механизм.
ГРМ — механизм регулировки фаз газораспределения.
Система смазки.
Система охлаждения.
Система подачи топлива.
Выхлопная система.
Также к системам ДВС относятся электрические системы пуска и управления двигателем.
КШМ — кривошипно-шатунный механизм
КШМ — основной механизм поршневого мотора. Он выполняет главную работу — преобразует тепловую энергию в механическую. Состоит механизм из следующих частей:
Блок цилиндров.
Головка блока цилиндров.
Поршни с пальцами, кольцами и шатунами.
Коленчатый вал с маховиком.
ГРМ — газораспределительный механизм
Чтобы в цилиндр поступало нужное количество топлива и воздуха, а продукты сгорания вовремя удалялись из рабочей камеры, в ДВС предусмотрен механизм, называемый газораспределительным. Он отвечает за открытие и закрытие впускных и выпускных клапанов, через которые в цилиндры поступает топливо-воздушная горючая смесь и удаляются выхлопные газы. К деталям ГРМ относятся:
Распределительный вал.
Впускные и выпускные клапаны с пружинами и направляющими втулками.
Детали привода клапанов.
Элементы привода ГРМ.
ГРМ приводится от коленчатого вала двигателя автомобиля. С помощью цепи или ремня вращение передается на распределительный вал, который посредством кулачков или коромысел через толкатели нажимает на впускной или выпускной клапан и по очереди открывает и закрывает их
В зависимости от конструкции и количества клапанов на двигатель может быть установлен один или два распределительных вала на каждый ряд цилиндров. При двухвальной системе каждый вал отвечает за работу своего ряда клапанов — впускных или выпускных. Одновальная конструкция имеет английское название SOHC (Single OverHead Camshaft). Систему с двумя валами называют DOHC (Double Overhead Camshaft).
Как устроен двигатель внутреннего сгорания
Корпусная конструкция;
Механизмы газораспределения; кривошипно-шатунный;
Впускная и топливная системы;
Зажигание;
Охлаждение и смазка;
Системы управления и выпуска.
Конструкцией мотора объединены в единый узел блок цилиндров и его головка. Под воздействием кривошипа происходит преобразование поршневого движения во вращение коленвала. Газораспределительным механизмом осуществляется своевременная подача к цилиндрам воздуха, также подается топливная смесь, и выполняется отвод отработанных газов.
Впускная система подает в мотор воздух. При помощи топливной системы обеспечивается доставка горючего. Благодаря их совместной работе образуется смесь топлива с воздухом. Главным элементом в топливной системе считается механизм впрыска.
Задача зажигания в моторе, работающем на бензине – воспламенение выше рассмотренной смеси. В дизелях же она воспламеняется самопроизвольно.
Смазочная система отвечает за уменьшение трения поверхностей рядом расположенных деталей. Охлаждение при этом возлагается на соответствующую систему. Задача по удалению отработанных газов, уменьшению шумообразования цилиндров и показателей токсичных выделений возложена на выпускную систему.
Электроника ДВС отвечает за исправное функционирование подконтрольных ей узлов.
Немного истории
Принцип превращения возвратно-поступательного движения во вращательное, посредством использования кривошипно-шатунного механизма известен с 1769 года, когда француз Николя Жозеф Кюньо показал миру первый паровой автомобиль. В качестве рабочего тела двигатель использовал водяной пар, был маломощным и извергал клубы черного, дурнопахнущего дыма.
Все изменилось в тот момент, когда в поисках новых источников энергии человечество обратило свой взор на органическую жидкость — нефть. В стhемлении повысить энергетические характеристики данного продукта, ученные и исследователи, проводили опыты по перегонке и дистилляции, и, наконец, получили неизвестное доселе вещество – бензин.
Примерно в то же время Этьен Ленуар сконструировал первый газовый двигатель внутреннего сгорания, работавший по двухтактной схеме, и запатентовал его в 1880 году.
ПОДРОБНОСТИ: Двигатель GDI: плюсы и минусы выбора
В 1885 году немецкий инженер Готтлиб Даймлер, в сотрудничестве с предпринимателем Вильгельмом Майбахом, разработал компактный бензиновый двигатель, уже через год нашедший свое применение в первых моделях автомобилей. Рудольф Дизель, работая в направлении повышения эффективности ДВС (двигателя внутреннего сгорания), в 1897 году предложил принципиально новую схему воспламенения топлива.
А в 1903 году братья Райт подняли в воздух свой первый самолет, оснащенный бензиновым двигателем Райт-Тейлор, с примитивной инжекторной схемой подачи топлива.
Система охлаждения двигателя
Во время работы мотора его детали соприкасаются с раскаленными газами, которые образуются при сгорании топливо-воздушной смеси. Чтобы детали двигателя внутреннего сгорания не разрушались из-за чрезмерного расширения при нагреве, их необходимо охлаждать.
Рубашка охлаждения двигателя
Насос (помпа)
Термостат
Радиатор
Вентилятор
Расширительный бачок
Рубашку охлаждения двигателей внутреннего сгорания образуют полости внутри БЦ и ГБЦ, по которым циркулирует охлаждающая жидкость. Она отбирает избыточное тепло у деталей двигателя и относит его к радиатору. Циркуляцию обеспечивает насос, привод которого осуществляется с помощью ремня от коленчатого вала.
Термостат обеспечивает необходимый температурный режим двигателя автомобиля, перенаправляя поток жидкости в радиатор либо в обход него. Радиатор, в свою очередь, призван охлаждать нагретую жидкость. Вентилятор усиливает набегающий поток воздуха, тем самым увеличивая эффективность охлаждения.
КПД двигателя внутреннего сгорания
Во время рассмотрения принципа функционирования вышеуказанных двигателей вполне отчетливо видна причина относительно скромного КПД – ориентировочно 40%. Объясняется это участием в полезной работе на каком-то промежутке времени только одного цилиндра, когда другие заняты обеспечением трех остальных тактов: впуском, сжатием и выпуском.
В моторах разных мощностей КПД отличается своими особенностями. То, насколько эффективным будет КПД, зависит от потерь механического характера на разной рабочей стадии. Потери возникают во время трения отдельных движущихся частей мотора: поршней, поршневых колец и подшипников.
Ниже вы можете просмотреть видео о том, как работает двигатель внутреннего сгорания.
Как это работает
Начнем с начального положения поршня – он находится вверху. В данный момент впускное отверстие открывается клапаном, поршень начинает движение вниз и засасывает топливную смесь в цилиндр. При этом всего лишь небольшая капля бензина поступает в емкость цилиндра. Это первый такт работы.
Во время второго такта поршень достигает самой нижней точки, при этом впускное отверстие закрывается, поршень начинает движение вверх, в результате чего топливная смесь сжимается, так как ей в закрытой камере некуда деваться. При достижении поршнем максимальной верхней точки топливная смесь сжата до максимума.
Третий этап – это поджигание сжатой топливной смеси с помощью свечи, которая испускает искру. В результате горючий состав взрывается и толкает поршень с большой силой вниз.
На заключительном этапе деталь достигает нижней границы и по инерции возвращается к верхней точке. В это время открывается выпускной клапан, отработанная смесь в виде газа выходит из камеры сгорания и через выхлопную систему попадает на улицу. После этого цикл, начиная с первого этапа, повторяется снова и продолжается в течение всего времени, пока водитель не заглушит двигатель.
В результате взрыва бензина поршень движется вниз и толкает коленчатый вал. Тот раскручивается и передает нагрузки на колеса автомобиля. Именно так и выглядит устройство двигателя автомобиля.
ПОДРОБНОСТИ: Моторное масло кастрол — его разновидности особенности и подбор
Общее устройство двигателя и основные принципы его работы станут понятны при изучении одноцилиндровой двухтактной модели.
Такой ДВС состоит из:
камеры сгорания;
поршня, соединенного с коленвалом посредством кривошипно-шатунного механизма;
системы подачи и воспламенения топливно-воздушной смеси;
клапана для удаления продуктов горения (выхлопных газов).
При пуске двигателя поршень начинает путь от верхней мертвой точки (ВМТ) к нижней (НМТ), за счет поворота коленвала. Достигнув нижней точки, он меняет направление движения к ВМТ, одновременно с чем проводится подача топливно-воздушной смеси в камеру сгорания.
Движущийся поршень сжимает ТВС, при достижении верхней мертвой точки система электронного зажигания воспламеняет смесь. Стремительно расширяясь, горящие пары бензина отбрасывают поршень в нижнюю мертвую точку. Пройдя определенную часть пути, он открывает выхлопной клапан, через который раскаленные газы покидают камеру сгорания. Пройдя нижнюю точку, поршень меняет направление движения к ВМТ. За это время коленвал совершил один оборот.
Данные пояснения станут более понятными при просмотре видео о работе двигателя внутреннего сгорания.
Данный видеоролик наглядно показывает устройство и работу двигателя автомобиля.
Два такта
Основным недостатком двухтактной схемы, в которой роль газораспределительного элемента играет поршень, является потеря рабочего вещества в момент удаления выхлопных газов. А система принудительной продувки и повышенные требования к термостойкости выхлопного клапана приводят к увеличению цены двигателя.
Четыре такта
Описанных недостатков лишены четырехтактные ДВС, используемые в более «серьезной» технике. Каждая фаза работы такого двигателя (впуск смеси, ее сжатие, рабочий ход и выпуск отработанных газов), осуществляется при помощи газораспределительного механизма.
Разделение фаз работы ДВС очень условно. Инерционность отработавших газов, возникновение локальных вихрей и обратных потоков в зоне выхлопного клапана приводит к взаимному перекрыванию во времени процессов впрыска топливной смеси и удаления продуктов горения.
Проблема была успешно решена путем механической синхронизации работы впускных и выпускных клапанов с оборотами коленвала. Проще говоря, впрыск топливно-воздушной смеси в камеру сгорания произойдет только после полного удаления отработанных газов и закрытия выхлопного клапана.
Но данная система управления газораспределением так же имеет свои недостатки. Оптимальный режим работы двигателя (минимальный расход топлива и максимальная мощность), может быть достигнут в достаточно узком диапазоне оборотов коленвала.
Развитие вычислительной техники и внедрение электронных блоков управления дало возможность успешно разрешить и эту задачу. Система электромагнитного управления работой клапанов ДВС позволяет на лету, в зависимости от режима работы, выбирать оптимальный режим газораспределения. Анимированные схемы и специализированные видео облегчат понимание этого процесса.
На основании видео не сложно сделать вывод, что современный автомобиль это огромное количество всевозможных датчиков.
Система смазки ДВС
В любом моторе есть множество трущихся деталей, которые необходимо постоянно смазывать, чтобы уменьшить потери мощности на трение и избежать повышенного износа и заклинивания. Для этого существует система смазки. Попутно с ее помощью решается еще несколько задач: защита деталей двигателя внутреннего сгорания от коррозии, дополнительное охлаждение деталей мотора, а также удаление продуктов износа из мест соприкосновения трущихся частей. Систему смазки двигателя автомобиля образуют:
Масляный картер (поддон).
Насос подачи масла.
Масляный фильтр с редукционным клапаном.
Маслопроводы.
Масляный щуп (индикатор уровня масла).
Указатель давления в системе.
Маслоналивная горловина.
ПОДРОБНОСТИ: Промывка инжектора своими руками Виды промывок форсунок инжекторного двигателя
Насос забирает масло из масляного картера и подает его в маслопроводы и каналы, расположенные в БЦ и ГБЦ. По ним масло поступает в места соприкосновения трущихся поверхностей.
Система питания
Система подачи для двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от искры и от сжатия отличаются друг от друга, хотя и имеют ряд общих элементов. Общими являются:
Топливный бак.
Датчик уровня топлива.
Фильтры очистки топлива — грубой и тонкой.
Топливные трубопроводы.
Впускной коллектор.
Воздушные патрубки.
Воздушный фильтр.
В обеих системах имеются топливные насосы, топливные рампы, форсунки подачи топлива, но в силу различных физических свойств бензина и дизельного топлива конструкция их имеет существенные различия. Сам принцип подачи одинаков: топливо из бака с помощью насоса через фильтры подается в топливную рампу, из которой попадает в форсунки.
Но если в большинстве бензиновых двигателей внутреннего сгорания форсунки подают его во впускной коллектор мотора автомобиля, то в дизельных оно подается непосредственно в цилиндр, и уже там смешивается с воздухом. Детали, обеспечивающие очистку воздуха и поступление его цилиндры — воздушный фильтр и патрубки — тоже относятся к топливной системе.
Автомобили с роторным двигателем
Первым серийным автомобилем с роторным мотором стал NSU Spider, а мировую славу Ванкелю принесла модель NSU Ro80. Автомобиль вышел в серию в 1967 году, а тираж ограничился 38 000 экземплярами. Тем не менее автомобиль установил новые стандарты в классе седанов с точки зрения дизайна и показывал отличные технические характеристики.
На него установили двухсекционный литровый роторный мотор, который выкручивал 115 лошадей, а максималка у автомобиля была за 180 км/ч. До сотни NSU разгонялся за 12 секунд. Все бы хорошо, но в эксплуатации автомобиля сквозило слишком много недостатков:
Камера сгорания имела серповидную форму, вследствие чего плохо проветривалась, а это влияло на расход и на частые перегревы мотора.
Постоянно работающая камера сгорания не остывала во время работы, а только накалялась, в результате чего материалы цилиндра просто не выдерживали термической нагрузки.
Уплотнители создавали конструкторам большие проблемы, но еще большие проблемы они начертили экологам, потому что масло, которое необходимо для смазки стенок камеры сгорания не выгорало, существенно загрязняя выхлоп.
Роторный двигатель не может работать на дизельном топливе. Слишком большие нагрузки.
Система выпуска
Система выпуска предназначена для отвода отработанных газов из цилиндров двигателя автомобиля. Основные детали, ее составляющие:
Выпускной коллектор.
Приемная труба глушителя.
Резонатор.
Глушитель.
Выхлопная труба.
В современных двигателях внутреннего сгорания выхлопная конструкция дополнена устройствами нейтрализации вредных выбросов. Она состоит из каталитического нейтрализатора и датчиков, сообщающихся с блоком управления двигателем. Выхлопные газы из выпускного коллектора через приемную трубу попадают в каталитический нейтрализатор, затем через резонатор в глушитель. Далее через выхлопную трубу они выбрасываются в атмосферу.
В заключение необходимо упомянуть системы пуска и управления двигателем автомобиля. Они являются важной частью двигателя, но их необходимо рассматривать вместе с электрической системой автомобиля, что выходит за рамки этой статьи, рассматривающей внутреннее устройство двигателя.
Система охлаждения двигателя автомобиля: устройство и принцип работы
Что такое инжектор: принцип работы и устройство инжекторных систем
Устройство принцип работы и меры безопасности использования иммобилайзера
ТО Рено Логан – стоимость у официального дилера, перечень работ, регламент
Бензиновый гибридный двигатель — электричество в моде
Не так давно на рынок начали поступать гибридные автомобили. Это машины, у которых силовой агрегат состоит из двух частей. Первая часть не отличается от стандартных бензиновых агрегатов, но зачастую не столь объемистая и мощная. А вторая часть представлена электродвигателями в разных количествах и расположениях.
Батареи для электродвигателя оснащены отдельным генератором, который заряжается от работы бензинового агрегата. Также энергия берется из рекуперации энергии торможения и прочих процессов, которые обычно теряются в стандартном исполнении. Гибрид работает по следующей схеме:
в стандартных ситуациях городской поездки используются только электромоторы, вы ведете электромобиль;
когда энергия батарей на исходе, в дело включается бензиновый двигатель, нагнетающий запас в аккумуляторах;
также при резком нажатии на педаль газа включаются сразу все двигатели, давая огромную энергию;
при полной разрядке батарей ДВС продолжает работать и весьма экономично везет вас в нужном направлении;
у некоторых гибридных автомобилей есть выход для зарядки батарей от обычной электрической сети.
Такие технологии являются дыханием будущего, поскольку экономия на гибридных автомобилях ощутима. Большой внедорожник с такой установкой может затрачивать всего 5-6 литров топлива, независимо от выбранного режима поездки. Хороший двигатель внутреннего сгорания обеспечивает быструю зарядку батарей.
Сегодня активно развивается применение гибридных установок на основе дизельного двигателя. В таком случае расход опускается до невероятных 2-3 литров на 100 километров. Впрочем, технологии гибридного использования знают и расход в 1 литр на 100 километров, который является эталонным для современных производителей автомобилей. Предлагаем изучить принцип работы гибридного двигателя на следующем видео:
принцип работы. Плюсы и минусы роторного двигателя. Моторы для авиации, «восьмерок» и «девяток»
На массовых советских легковушках не было особых технических инноваций — ни дизеля, ни автоматической трансмиссии, ни гидропневматической подвески, ни турбонаддува. В огромной стране были востребованы любые автомобили — и, по разным причинам, серийно выпускались достаточно простые и ремонтопригодные конструкции.
Т ем удивительнее, что «у советских была собственная гордость», да еще какая – спроектированный для легковых машин роторно-поршневой двигатель! Причем «роторная тема» обросла слухами домыслами и легендами еще в начале восьмидесятых годов, и даже появление автомобилей ВАЗ с РПД в свободной продаже в шальные девяностые не расставило все точки над i.
Предтечи: Феликс Генрих Ванкель
Немецкий инженер-самоучка Феликс Ванкель занялся разработкой роторно-поршневого двигателя еще в двадцатые годы, но в предвоенный период ему так и не удалось довести до ума опытные образцы авиадвигателей, несмотря на поддержку компании BMW и министерства авиации. После Второй мировой войны оборудование Ванкеля было демонтировано и вывезено во Францию. Несмотря на это, инженер-конструктор не прекращал работу над собственным РПД — теперь уже при поддержке компании NSU. К середине пятидесятых Ванкель закончил теоретическую часть и в 1957 году изготовил опытный образец, по итогам испытаний которого в конструкцию были внесены необходимые изменения.
Отец ротора – Феликс Ванкель
Работа Ванкеля отнюдь не носила «академический» характер: в 1963 году началось производство первой серийной модели NSU — Prince Spyder, а впоследствии инновационным мотором оснащался и седан бизнес-класса NSU Ro 80.
1 / 4
2 / 4
3 / 4
4 / 4
1 / 2
2 / 2
Когда компании Audi «по наследству» досталась марка NSU и её наработки, она даже выпустила прототип Audi KKM на базе «сотки» второго поколения. В дальнейшем тему моторов Ванкеля в Audi не продолжали.
Однако достаточно быстро особенности РПД помешали ему одержать рыночную победу над традиционными поршневыми ДВС с кривошипно-шатунным механизмом. Тем не менее, в годы серийного производства моторов Ванкеля патент на право производства таких агрегатов приобрели многие крупные автопроизводители, некоторые из которых занялись разработкой «роторной темы» всерьез и надолго. Пожалуй, наиболее известным производителем РПД является японская компания Mazda, создавшая двигатель Renesis.
1 / 8
2 / 8
Mazda сразу стала оснащать мотором необычной конструкции свои спортивные купе
3 / 8
Mazda сразу стала оснащать мотором необычной конструкции свои спортивные купе
4 / 8
Mazda сразу стала оснащать мотором необычной конструкции свои спортивные купе
5 / 8
Mazda сразу стала оснащать мотором необычной конструкции свои спортивные купе
6 / 8
Mazda сразу стала оснащать мотором необычной конструкции свои спортивные купе
7 / 8
Mazda сразу стала оснащать мотором необычной конструкции свои спортивные купе
8 / 8
Mazda сразу стала оснащать мотором необычной конструкции свои спортивные купе
1 / 2
2 / 2
Mazda Roadpacer – под таким названием японцы продавали в США австралийский седан Holden со своим РПД!
1 / 3
2 / 3
За десятилетия производства именно японская компания Mazda «довела до ума» ротор – конечно, насколько это было вообще возможно
3 / 3
За десятилетия производства именно японская компания Mazda «довела до ума» ротор – конечно, насколько это было вообще возможно
Сделано в СССР
Как же идея заняться выпуском роторно-поршневых двигателей могла возникнуть на ВАЗе? Над различными альтернативными конструкциями поршневых двигателей в СССР работали еще в середине ХХ века — разумеется, не для автомобилестроения, а для авиации. Потенциально такие моторы могли обеспечить более высокую отдачу, что было особенно ценно в самолётостроении. Непосредственно к теме РПД в Советском Союзе приступили еще в «довазовский» период – по указанию Минавтопрома и Минсельхозмаша три научно-исследовательские институты (НАМИ, НАТИ и ВНИИмотопрома) занялись исследовательскими работами по созданию РПД.
Статьи / История
Важная птица: история разработки ГАЗ-13 Чайка
Кстати, развенчавший культ личности Сталина Никита Сергеевич Хрущев тоже использовал в качестве транспортного средства американскую технику. В личном пользовании будущего Первого секретаря ЦК КПСС с 1944 по 1949 годы был…
13936
2
21 09.12.2016
Поэтому разработка Ванкеля и её практическое воплощение на серийных автомобилях в Советском Союзе не осталось незамеченным. Более того, лёгкий и мощный мотор мог стать востребованным для некоторых автомобилей специального назначения — например, так называемых «догонялок» или спортивных автомобилей.
Традиционно для автопрома СССР волевое решение могло быть принято лишь «на самом вверху» — то есть, на уровне министерства.
Однако ротором на ВАЗе занялись по распоряжению Генерального директора Волжского автозавода в 1973 году – казалось бы, по собственному усмотрению. Но не все так просто: до того, как перейти на новый проект – строительство Волжского автогиганта, еще в 1965-м Виктор Николаевич Поляков занимал пост заместителя министра автомобильной промышленности СССР, а в 1975-м он и вовсе вернулся в министерское кресло, возглавив Минавтопром СССР. Таким образом, можно утверждать, что работы по ротору были утверждены «без двух минут» министром автопрома и его же бывшим заместителем в одном лице.
Итак, после выхода соответствующего приказа Генерального директора было создано специальное конструкторское бюро, в задачу которого входила не только разработка моторов собственной конструкции, но и устранение «родовых недостатков» мотора Ванкеля, о которых советские конструкторы уже были осведомлены.
В отличие от западных коллег, под «собственной конструкцией» в СССР подразумевалась действительно разработка своего варианта, а не покупка патента или готовой лицензии. Как и в случае с автоматической трансмиссией для , советские инженеры за неимением вариантов были вынуждены изготовить свой вариант односекционного мотора Ванкеля, разобрав для этого один японский РПД. Однако предварительно для «натурных испытаний» двигатель, снятый со специально приобретённой для работы над ротором Mazda RX-2, был установлен на Жигули третьей модели.
1 / 4
2 / 4
Mazda RX-2 стала для ВАЗа донором как конструкции, так и самого первого РПД, установленного на Жигули
3 / 4
Mazda RX-2 стала для ВАЗа донором как конструкции, так и самого первого РПД, установленного на Жигули
4 / 4
Mazda RX-2 стала для ВАЗа донором как конструкции, так и самого первого РПД, установленного на Жигули
Уже на ранних этапах на ВАЗе столкнулись с тем, что при компактности и высокой энерговооруженности легкий и мощный РПД был не слишком экономичным и экологичным, а также отличался частым выходом из строя уплотнений. По сути, с этой проблемой десятилетиями боролись все, кто брался за двигатели конструкции Ванкеля, начиная с самого немецкого инженера – носителя этой фамилии. И, к слову, именно низкая надежность уплотнений и послужила причина быстрого выхода из строя моторов на NSU Ro-80, что вынудило производителя вскоре прекратить выпуск этого автомобиля и «закрыть роторную тему».
Первый опытный образец СКБ РПД под обозначением ВАЗ-301 был готов уже в 1976 году, но о любом запуске в серию ротора в Тольятти было говорить еще рано — конструкция получилась явно «сырой».
Вазовский вариант роторно-поршневого двигателя оценил даже… сам Феликс Ванкель, который специально для этого посетил Волжский автозавод. «Отец ротора» одобрил общую компоновку тольяттинского РПД.
Уже в 1982-м был продемонстрирован ВАЗ-21018 — обычный ВАЗ-21011 с мотором ВАЗ-311 мощностью 70 л.с.
Для того, чтобы выявить недостатки конструкции в условиях реальной эксплуатации, была выпущена партия из 50 двигателей, которые установили на пять десятков Жигулей, но всего через полгода все моторы, кроме одного (!), пришлось заменить на традиционные. Уплотнения и подшипники быстро выходили из строя, а кроме того, мотор оказался плохо сбалансированным и достаточно прожорливым.
На земле и на небе
После первой серьезной неудачи и последовавшим за этим дисциплинарными наказаниями на ВАЗе не прекратили заниматься роторами, но решили окончательно перейти от односекционной конструкции к двухсекционной. Такой мотор потенциально был не только мощнее, но и надежнее.
К тому времени у советского ротора потенциально уже была вполне осязаемая сфера применения — например, для установки на служебные автомобили спецподразделений ГАИ, МВД и КГБ. На ведомственных автомобилях недостатки вроде не лучшей топливной экономичности отходили на второй план, а высокие динамические характеристики имели решающее значение. Очень важно, что при эксплуатации на служебных автомобилях вазовские специалисты могли в виде стандартизованных отчетов получить подробную информацию о недостатках и дефектах, выявленных на практике, но в более-менее одинаковых условиях, что обеспечивало определённую объективность оценки.
Время от времени советская пресса скудно сообщала о моторе необычной конструкции
К 1983 году были разработаны два новых двухсекционных РПД — ВАЗ-411 мощностью 110-120 лошадиных сил и 140-сильный ВАЗ-413. Предполагалось, что роторы будут ставить не только на «родные» для завода Жигули различных моделей, но и на другой автотранспорт силовых структур — в частности, Волги. Разумеется, установка такого силового агрегата на седан горьковского автозавода потребовала соответствующей доработки крепления и некоторых узлов трансмиссии.
1 / 3
2 / 3
ВАЗ-21059 – роторная «пятерка». По-прежнему никаких отличий от обычной снаружи.
3 / 3
ВАЗ-21059 – роторная «пятерка». По-прежнему никаких отличий от обычной снаружи.
В это же время на практически готовые к использованию РПД обратили внимание и авиаторы, которые заказали тольяттинскому бюро разработку варианта для применения на вертолётах и легких самолётах.
Впрочем, роторно-поршневым типом двигателя заинтересовались и многие другие предприятия, которые заказали тольяттинцам разработку агрегатов для лодок, амбифий и даже мотоциклов! Эти услуги завод предоставлял по договорам на условиях широко вошедшего в то время в обиход хозрасчета, поэтому деятельность СКБ не была для ВАЗа убыточной. Также опытные образцы авиационных двигателей ВАЗ-416 и ВАЗ-426 были разработаны уже в эпоху функционирования НТЦ ВАЗа в середине девяностых годов.
Различные типы применения РПД дали возможность конструкторам понять, что конструктивные решения автомобильных и авиационных двигателей не могут быть полностью идентичными вследствие существенной разницы в режимах работы моторов на воздушном и автомобильном транспорте.
Статьи / История
Сложные роды «антилопы»: история создания ВАЗ-2110
Еще задолго до выхода трехдверного хэтчбека 2108 разработчикам стало ясно, что на смену откровенно устаревшим Жигулям нужен новый седан. Мнения разделились: часть конструкторов придерживалась мнения, что…
50282
11
10 20.12.2015
Поэтому одновременная разработка «единого» ротором лишена практического смысла — скорее, работы можно объединять по технологической и производственной базе, а не по конкретным решениям.
РПД и передний привод
Возникает вопрос: а как же переднеприводные автомобили? Неужто ВАЗ не обратил внимание на собственную «восьмерку»?
Разумеется, обратил: работа над РПД для принципиально нового семейства началась, когда ВАЗ-2108 только готовили к производству – в 1979 году, однако более предметно к теме «переднеприводного ротора» в вернулись в начале перестройки, заключив договор с Запорожским автозаводом. И уже к 1987-му году были разработаны опытные образцы ВАЗ-414 для переднеприводных автомобилей ВАЗ и ЗАЗ, а еще в Тольятти создали вариант своего 40-сильного РПД под индексом 1185 даже для… Оки! Но в дальнейшем руководство отдало предпочтение авиационному направлению, а работы по автомобильным РПД были приостановлены.
Мелкосерийное производство необычной модификации Жигулей на базе «пятерки» продолжалось вплоть до распада СССР, хотя государственные закупки подобных машин силовыми ведомствами были совсем невелики, а «на сторону» автомобили с роторами под капотом не продавались.
Но вскоре заводу стало совсем не до собственных новых разработок — в конце восьмидесятых государственная поддержка автозаводов была свернута, а заводчанам было и без того чем заняться — например, созданием перспективной или .
Последний автомобильный РПД ВАЗа
К теме роторных автомобильных двигателей на ВАЗе вернулись уже лишь в российский период деятельности завода, найдя возможность даже в непростые девяностые годы «достать из-под сукна» интересную разработку. Ведь в мире в то время давно существовали «подогретые» модификации обычных городских хэтчбеков, с которыми вазовский РПД был вполне сравним по развиваемой мощности.
Наличие такого мотора на автомобилях семейства 2108 могло «взбодрить» покупательский интерес — по крайней мере, в Тольятти на это рассчитывали.
Даже в непростых условиях новый РПД для Самары удалось освоить довольно быстро — благо, двигатель ВАЗ-415 не требовалось разрабатывать с нуля. Некоторые источники утверждают, что доводочные работы при его трансформации в серийное изделие велись достаточно поспешно или не слишком успешно, вследствие чего мотор все равно сохранил ряд недостатков, присущих остальным вазовским РПД. Впрочем, существует и другое мнение, что этот мотор, напротив, вобрал в себя все преимущества былых разработок — как достаточный ресурс, известный еще по 413-му мотору, так и «плотную» компоновку, доставшуюся ему по наследству от ВАЗ-414.
Практически одновременно обновили и классику: в 1992 году на базе «семёрки» начался выпуск модификации Жигулей ВАЗ-21079 со 140-сильным мотором ВАЗ-4132.
1 / 3
2 / 3
Седьмая модель стала последними Жигулями с РПД
3 / 3
Седьмая модель стала последними Жигулями с РПД
Тем не менее, в 1997 году ВАЗ-415 наконец-то получил сертификат, позволявший его установку на обычные товарные авто, которые вскоре появились в автосалонах.
«На гражданке»: став доступным простым смертным, РПД тут же появился на страницах российских автоизданий
Конечно, цена машины увеличивалась на вполне ощутимые по тем временам 2,2-2,5 тысячи долларов, но зато динамика «восьмерки» улучшалась на порядок. Ведь 120-140 «роторных» лошадиных сил позволяли набирать сотню с места за 8-9 секунд, а реальная максимальная скорость вплотную подобралась к заветным 200 км/ч. Расход топлива, конечно, при этом колебался от 8 до 14 литров. Зато компактный роторный моторчик крутился до умопомрачительных 8 тысяч оборотов, обеспечивая «пилоту» ощущения, несравнимые с разгоном обычного «зубила».
РПД-415 под капотом ВАЗ-2108 выглядит вполне органично. Но при этом мотор заметно компактнее родного. Фото: Подзолков Александр
РПД всегда славился своим «горячим характером», поэтому масляный радиатор ему был необходим, как воздух. Или вода. В общем, для охлаждения. Фото: Подзолков Александр
Вид снизу намекает, что это какая-то очень непростая «восьмерка». Фото: Подзолков Александр
Микропроцессорное зажигание можно было встретить и на ВАЗ-2108 с обычным ДВС. Но очень нечасто. Фото: Подзолков Александр
Увы, при этом малопонятный большинству ротор оставался «вещью в себе» — обычным мотористам не была известна технология его ремонта, да и запасные части в любом магазине за углом не продавались.
Вдобавок на обычных вазовских моторах к тому времени уже набирал обороты , а на РПД питанием по-прежнему заведовал архаичный карбюратор Солекс.
Смесь РПД готовил привычный «Солекс», но со своими регулировками. «Сектор газа» имел дополнительный рычаг для привода дозирующего масляного насоса — лубрикатора. Фото: Подзолков Александр
Вид сверху на ВАЗ-415 с демонтированным карбюратором. Фото: Подзолков Александр
И, несмотря на наличие микропроцессорной системы зажигания (МПСЗ), ротор не мог похвастать покладистостью и (главное!) долговечностью обычного поршневого ДВС. Ведь при заявленном ресурсе в 125 000 км многие моторы начинали быстро «умирать» уже после 50 000 км, чему способствовало применение «неправильного» масла. Как и у японских автомобилей Mazda с РПД, при этом резко ухудшался пуск двигателя и увеличивался расход масла на угар, а в дальнейшем мотор мог и вовсе выйти из строя.
Герметичность уплотнений – больное место любого РПД, не только ВАЗ-415. Фото: Подзолков Александр
Многочисленные тюнинговые фирмы, появившиеся в Тольятти и около него словно грибы после дождя, в тот период предлагали различные по бюджету и степени вмешательства программы тюнинга обычных моторов которые позволяли без заметной потери ресурса снимать практически ту же мощность, что и у ротора. А ведь РПД при традиционной системе питания было невозможно втиснуть в грядущие экологические нормы Евро 2, которым без проблем соответствовал только что освоенный вазовский же впрыск.
В силу немассовости производства в дальнейшем ни работы, ни само производство РПД ВАЗу были не очень-то интересны, поскольку они, как и в истории Mazda, могли быть продиктованы разве что имиджевыми соображениями. Что в случае с тольяттинским автозаводом было недостаточно веским аргументом…
По ряду перечисленных причин уже в начале двухтысячных годов вазовский ротор стал резко терять обороты. Да, ВАЗ-415 успели примерить даже «десятка» и «пятнашка» в модификациях 2110-91 и 2115-91 соответственно, однако вскоре производство роторных двигателей на ВАЗе было прекращено, а само СКБ РПД, разработавшее свой последний продукт в 2001 году, было перерегистрировано.
Почти четыре десятка разработок за 26 лет – конструкторы СКБ РПД немало поработали над роторной темой
После 2004 года деятельность КБ в рамках работы над двигателями РПД была окончательно прекращена, а примерно в 2007-м оборудование частично вывезено и утилизировано. Похоже, на этом в истории советско-российского ротора была поставлена окончательная точка.
Жалеете ли вы о том, что роторные ВАЗы так и не получились?
Главное отличие внутреннего устройства и принципа работы роторного двигателя от ДВС заключается в полном отсутствии двигательной активности, при этом удается добиться высоких оборотов работы мотора. У роторного двигателя или иначе двигателя Ванкеля, есть и ряд других преимуществ, их мы и рассмотрим подробнее.
Общий принцип устройства роторного двигателя
РПД облачен в овальный корпус для оптимального размещения ротора, имеющего треугольную форму. Отличительная особенность ротора в отсутствии шатунов и валов, что значительно упрощает конструкцию. По сути, ключевыми деталями РД являются ротор и статор. Основная двигательная функция в таком типе мотора осуществляется за счет движения ротора, расположенного внутри корпуса, имеющего схожесть с овалом.
Принцип действия основан на высокоскоростном движении ротора по окружности, в результате создаются полости для запуска устройства.
Почему роторные двигатели не пользуются спросом?
Парадокс роторного двигателя заключается в том, что при всей простоте конструкции он не столь востребован, как двигатель внутреннего сгорания, имеющий весьма сложные конструктивные особенности и сложности при осуществлении ремонтных работ.
Разумеется, роторный двигатель не лишен недостатков, иначе он бы нашел широкое применение в современном автопроме, а возможно мы бы и не узнали про существование ДВС, ведь роторный был сконструирован значительно раньше. Так зачем же так усложнять конструкцию, попытаемся разобраться.
Явными недочетами роторного мотора можно считать отсутствие надежной герметизации в камере сгорания. Это легко объяснить конструктивными особенностями и условиями работы мотора. В ходе интенсивного трения ротора со стенками цилиндра происходит неравномерный нагрев корпуса и, как следствие, металл корпуса расширяется от нагрева лишь частично, что и приводит к выраженным нарушениям герметизации корпуса.
Для усиления герметичных свойств, особенно при условии выраженной разницы температурных режимов между камерой и системой впуска или выпуска, сам цилиндр изготавливают из разных металлов и размещают их в разных частях цилиндра, для улучшения герметичности.
Для запуска мотора используют всего две свечи, это связано с конструктивными особенностями мотора, позволяющими выдавать на 20% больше КПД, в сравнении с двигателем внутреннего сгорания, за одинаковый промежуток времени.
Роторный двигатель Желтышева — принцип работы:
Преимущества роторного двигателя
При малых габаритах он способен развивать высокую скорость, однако есть в этом нюансе и большой минус. Несмотря на малые габариты, именно роторный двигатель потребляет огромное количество горючего, а вот ресурс работы мотора составляет всего 65 000 км. Так, двигатель всего в 1,3 л потребляет до 20 л. топлива на 100 км. Возможно, это и стало основной причиной отсутствия популярности данного вида моторов для массового потребления.
Цена на бензин во все времена считается актуальной проблемой человечества, учитывая, что мировые запасы нефти расположены на Ближнем востоке, в зоне постоянных боевых конфликтов, цены на бензин остаются достаточно высокими, и в ближайшей перспективе нет тенденций для их снижения. Это приводит к поиску решений по минимальному потреблению ресурсов не в ущерб мощности, в чем и заключается главный довод в пользу ДВС.
Все это в совокупности определило положение роторных двигателей, как подходящий вариант для спорткаров. Однако известный по всему миру производитель авто «Мазда», продолжил дело изобретателя Ванкеля. Японские инженеры всегда стараются извлекать из невостребованных моделей максимум пользы путем модернизации и применения инновационных технологий, что позволяет сохранять лидирующие позиции на мировом автомобильном рынке.
Принцип работы роторного двигателя Ахриевых на видео:
Новая модель «Мазда», оснащенная роторным двигателем, по мощности не уступает передовым немецким моделям, выдавая до 350 лошадиных сил. При этом расход топлива был несравнимо высоким. Инженерам-конструкторам «Мазда» пришлось уменьшить мощность до 200 лошадиных сил, что позволило нормализовать потребление топлива, однако компактные размеры двигателя позволили наделить авто дополнительными преимуществами и составить достойную конкуренцию европейским моделям авто.
В нашей стране роторные двигатели не прижились. Были попытки установить их на транспорт специализированных служб, но этот проект не был профинансирован в должном объеме. Поэтому все успешные разработки в данном направлении принадлежат японским инженерам из компании «Мазда», намеренной в ближайшее время показать новую модель авто с модернизированным двигателем.
Как работает роторный мотор Ванкеля на видео
Принцип работы роторного двигателя
РПД работает за счет вращения ротора, так идет передача мощности на коробку передач через сцепление. Преобразующий момент заключается в передаче энергии топлива колесам за счет вращения ротора, изготовленного из легированной стали.
Механизм работы роторного-поршневого двигателя:
сжатие горючего;
впрыск топлива;
обогащение кислородом;
горение смеси;
выпуск продуктов сгорания топлива.
Как работает роторный двигатель показано на видео:
Ротор закреплен на специальном устройстве, при вращении он образует независимые друг от друга полости. В первой камере происходит наполнение воздушно-топливной смесью. В дальнейшем она тщательно перемешивается.
Затем смесь переходит в другую камеру, где происходит сжатие и воспламенение, благодаря наличию двух свечей. В дальнейшем смесь перемещается в следующую камеру, из нее вытесняются части переработанного топлива, которые выходят из системы.
Так происходит полный цикл работы роторного-поршневого двигателя, основанного на трех тактах работы за всего лишь один оборот ротора. Именно японским разработчикам удалось существенно модернизировать роторный двигатель и установить в нем сразу три ротора, что позволяет значительно увеличить мощность.
Принцип работы роторного двигателя Зуева:
На сегодня, усовершенствованный двухроторный двигатель сравним с двигателем внутреннего сгорания с шестью цилиндрами, а трехроторный по мощности не уступает 12-ти цилиндровому двигателю внутреннего сгорания.
Не стоит забывать и про компактный размер двигателя и простоту устройства, позволяющую при необходимости осуществлять ремонт или полную замену основных агрегатов мотора. Таким образом, инженерам компании «Мазда» удалось подарить вторую жизнь этого простого и производительного устройства.
Идея роторного двигателя слишком заманчива: когда и конкурент весьма далек от идеала, кажется, что вот-вот преодолеем недостатки и получим не мотор, а само совершенство… Mazda находилась в плену этих иллюзий аж до 2012 года, когда была снята с производства последняя модель с роторным двигателем — RX-8 .
История создания роторного двигателя
Второе имя роторного двигателя (РПД) — ванкель (этакий аналог дизеля). Именно Феликсу Ванкелю сегодня приписываются лавры изобретателя роторно-поршневого двигателя и даже рассказывается трогательная история о том, как Ванкель шел к поставленной цели тогда же, когда Гитлер шел к своей.
На самом деле все было чуточку иначе: талантливый инженер, Феликс Ванкель действительно трудился над разработкой нового, простого двигателя внутреннего сгорания, но это был другой двигатель, основанный на совместном вращении роторов.
После войны Ванкель был привлечен немецкой фирмой NSU, занимавшейся в основном выпуском мотоциклов, в одну из рабочих групп, трудившихся над созданием роторного двигателя под руководством Вальтера Фройде.
Вклад Ванкеля — это обширные исследования уплотнений вращающихся клапанов. Базовая схема и инженерная концепция принадлежат Фройде. Хотя у Ванкеля был патент на двойственное вращение.
Первый двигатель имел вращающуюся камеру и неподвижный ротор. Неудобство конструкции навело на мысль поменять схему местами.
Первый двигатель с вращающимся ротором начал работу в середине 1958 года. Он мало отличался от своего потомка наших дней — разве что свечи пришлось перенести на корпус.
Вскоре фирма объявила о том, что ей удалось создать новый и очень перспективный двигатель. Почти сотня компаний, занимающихся производством автомобилей, закупила лицензии на выпуск этого мотора. Треть лицензий оказалась в Японии.
РПД в СССР
А вот Советский Союз лицензию не покупал вовсе. Разработки собственного роторного двигателя начались с того, что в Союз привезли и разобрали немецкий автомобиль Ro-80, производство которого NSU начала в 1967 году.
Через семь лет после этого на заводе ВАЗ появилось конструкторское бюро, разрабатывающее исключительно роторно-поршневые двигатели. Его трудами в 1976 году возник двигатель ВАЗ-311. Но первый блин получился комом, и его дорабатывали еще шесть лет.
Первый советский серийный автомобиль с роторным двигателем — это ВАЗ-21018, представленный в 1982 году. К сожалению, уже в опытной партии у всех машин вышли из строя моторы. Дорабатывали еще год, после чего появился ВАЗ-411 и ВАЗ 413, которые были взяты на вооружение силовыми ведомствами СССР. Там не особо переживали за расход топлива и малый ресурс мотора, зато нуждались в быстрых, мощных, но неприметных авто, способных угнаться за иномаркой.
РПД на Западе
На Западе роторный двигатель не произвел бума, а конец его разработкам в США и Европе положил топливный кризис 1973 года, когда цены на бензин резко взлетели, и покупатели машин стали прицениваться к моделям с экономным расходованием топлива.
Если учесть, что роторный двигатель съедал до 20 литров бензина на сотню км, продажи его во время кризиса упали до предела.
Единственной страной на Востоке, не утратившей веру, стала Япония. Но и там производители довольно быстро охладели к двигателю, который никак не желал совершенствоваться. И в конце концов там остался один стойкий оловянный солдатик — компания Mazda. В СССР топливный кризис не ощущался. Производство машин с РПД продолжалось и после распада Союза. ВАЗ прекратил заниматься РПД только в 2004 году. Mazda смирилась только в 2012.
Особенности роторного мотора
В основу конструкции положен ротор треугольной формы, каждая из граней которого имеет выпуклость (). Ротор вращается по планетарному типу вокруг центральной оси — статора. Вершины треугольника при этом описывают сложную кривую, именуемую эпитрохоидой. Форма этой кривой обуславливает форму капсулы, внутри которой вращается ротор.
У роторного мотора те же четыре такта рабочего цикла, что и у его конкурента — поршневого мотора.
Камеры образуются между гранями ротора и стенками капсулы, их форма — переменная серповидная, что является причиной некоторых существенных недостатков конструкции. Для изоляции камер друг от друга используются уплотнители — радиальные и торцевые пластины.
Если сравнивать роторный ДВС с поршневым, то первым бросается в глаза то, что за один оборот ротора рабочий ход происходит три раза, а выходной вал при этом вращается в три раза быстрее, чем сам ротор.
У РПД отсутствует система газораспределения , что весьма упрощает его конструкцию. А высокая удельная мощность при малом размере и весе агрегата являются следствием отсутствия коленвала , шатунов и других сопряжений между камерами.
Достоинства и недостатки роторных двигателей
Преимущества
Роторный двигатель хорош тем, что состоит из куда меньшего числа деталей , чем его конкурент — процентов на 35-40.
Два двигателя одинаковой мощности — роторный и поршневый — будут сильно отличаться габаритами. Поршневый в два раза больше .
Роторный мотор не испытывает большой нагрузки на высоких оборотах даже в том случае, если на низкой передаче разгонять машину до скорости более 100 км/ч.
Автомобиль, на котором стоит роторный двигатель, проще уравновесить, что дает повышенную устойчивость машины на дороге.
Даже самые легкие из транспортных средств не страдают от вибрации, потому что РПД вибрирует куда меньше, чем «поршневик» . Это происходит в силу большей сбалансированности РПД.
Недостатки
Главным недостатком роторного двигателя автомобилисты назвали бы его малый ресурс , который является прямым следствием его конструкции. Уплотнители изнашиваются крайне быстро, так как их рабочий угол постоянно меняется.
Мотор испытывает перепады температур через каждый такт, что также способствует износу материала. Добавьте к этому давление, которое оказывается на трущиеся поверхности, что лечится только впрыскиванием масла непосредственно в коллектор.
Износ уплотнителей становится причиной утечки между камерами, перепады давления между которыми слишком велики. Из-за этого КПД двигателя падает, а вред экологии растет.
Серповидная форма камер не способствует полноте сгорания топлива , а скорость вращения ротора и малая длина рабочего хода — причина выталкивания еще слишком горячих, не до конца сгоревших газов на выхлоп. Помимо продуктов сгорания бензина там еще присутствует масло, что в совокупности делает выхлоп весьма токсическим. Поршневый — приносит меньше вреда экологии.
Непомерные аппетиты двигателя на бензин уже упоминались, а масло он «жрет» до 1 литр на 1000 км. Причем стоит раз забыть про масло и можно попасть на крупный ремонт, если не замену двигателя.
Высокая стоимость — из-за того, что для изготовления мотора нужно высокоточное оборудование и очень качественные материалы.
Как видите, недостатков у роторного двигателя полно, но и поршневый мотор несовершенен, поэтому состязание между ними не прекращалось так долго. Закончилось ли оно навсегда? Время покажет.
Рассказываем как устроен и работает роторный двигатель
Обычно «сердце» машины представляет собой цилидро-поршневую систему, то есть основано на возвратно-поступательном движении, однако есть и другой вариант – автомобили с роторным двигателем .
Автомобили с роторным двигателем – главное отличие
Основная сложность в работе ДВС с классическими цилиндрами – преобразование возвратно-поступательного движения поршней в крутящий момент, без которого колеса не будут вращаться . Именно поэтому с того момента, как был создан первый , ученые и механики-самоучки ломали головы над тем, как сделать мотор с исключительно вращающимися узлами. Удалось это германскому технику-самородку Ванкелю.
Первые эскизы были им разработаны в 1927 году, по окончании высшей школы. В дальнейшем механик купил небольшую мастерскую и вплотную занялся своей идеей. Итогом многолетней работы стала рабочая модель роторного ДВС, созданная совместно с инженером Вальтером Фройде. Механизм оказался похожим на электромотор, то есть основой его стал вал с трехгранным ротором, очень похожим на треугольник Рело, который был заключен в камеру овальной формы. Углы упираются в стенки, создавая с ними герметичный подвижный контакт.
Полость статора (корпуса) делится сердечником на соответствующее числу его сторон количество камер, причем за один оборот ротора отрабатываются : впрыск топлива, воспламенение, выброс отработанных газов. На деле их, конечно, 5, но два промежуточных, сжатие топлива и расширение газов, можно не принимать во внимание. За один полный цикл происходит 3 оборота вала, а если учесть, что обычно устанавливаются два ротора в противофазе, автомобили с роторным двигателем имеют мощность в 3 раза больше, чем классические цилиндро-поршневые системы.
Насколько популярен роторный дизельный двигатель?
Первыми машинами, на которых был установлен ДВС Ванкеля, стали легковушки NSU Spider 1964 года выпуска, мощностью в 54 л.с., что позволяло разгонять транспортные средства до 150 км/ч. Далее, в 1967 году, был создан стендовый вариант седана NSU Ro-80, красивый и даже элегантный, с суженым капотом и несколько более высоким багажником. В серийное производство он так и не вышел. Впрочем, именно этот автомобиль подтолкнул многие компании покупать лицензии на роторный дизельный двигатель. В их число вошли Toyota, Citroen, GM, Mazda. Нигде новинка не прижилась. Почему? Тому причиной были серьезные ее недостатки.
Образуемая стенками статора и ротора камера значительно превышает объем классического цилиндра, топливно-воздушная смесь получается неравномерной . Из-за чего даже с применением синхронного разряда двух свечей не обеспечивается полное сгорание топлива. Как следствие – ДВС неэкономичен и неэкологичен. Именно поэтому, когда разразился топливный кризис, NSU, сделавшая ставку на роторные двигатели, была вынуждена слиться с Volkswagen, где от дискредитировавших себя «ванкелей» отказались.
Компанией Mercedes-Benz было выпущено лишь два автомобиля с ротором – С111 первого (280 л.с., 257.5 км/ч, 100 км/ч за 5 сек) и второго (350 л.с., 300 км/ч, 100 км/ч за 4.8 сек) поколения. Компанией Chevrolet также были выпущены две пробные машины Corvette, с двухсекционным двигателем на 266 л.с. и с четырехсекционным на 390 л.с., но все ограничилось их демонстрацией. За 2 года, начиная с 1974, компанией Citroen были выпущены с конвейера 874 автомобиля Citroen GS Birotor мощностью в 107 л.с., затем их отозвали для ликвидации, однако около 200 так и остались у автолюбителей. А значит, есть вероятность встретить их сегодня на дорогах Германии, Дании или Швейцарии, если, конечно, их владельцам дался капитальный ремонт роторного двигателя.
Наиболее стабильное производство смогла наладить компания Mazda, с 1967 по 1972 годы было выпущено 1519 автомобилей марки Cosmo, воплощенные в двух сериях по 343 и 1176 машин. За тот же период было выпущено в массовое производство купе Luce R130. «Ванкели» начали ставить на все без исключения модели Mazda с 1970 года, в том числе и на автобус Parkway Rotary 26, развивающий скорость до 120 км/ч при массе 2835 кг. Приблизительно в то же время началось производство роторных двигателей в СССР, правда, без лицензии, а, следовательно, до всего доходили своим умом на примере разобранного «ванкеля» с NSU Ro-80.
Разработка осуществлялась на заводе ВАЗ. В 1976 году был качественно изменен двигатель Ваз-311, а через шесть лет массово стала выпускаться марка Ваз-21018 с ротором мощностью 70 л.с. Правда, на всей серии вскоре был установлен поршневой ДВС, поскольку все «ванкели» сломались при обкатке, и потребовалась замена роторного двигателя. С 1983 года с конвейера стали съезжать модели Ваз-411 и Ваз-413 на 120 и 140 л.с. соответственно. Ими были оснащены отряды ГАИ, МВД и КГБ. В настоящее время роторами занимается исключительно компания Mazda.
Самостоятельно что-либо сделать с ДВС Ванкеля довольно сложно. Наиболее доступное действие – замена свечей. На первых моделях они были вмонтированы непосредственно в неподвижный вал, вокруг которого вращался не только ротор, но и сам корпус. В дальнейшем, наоборот, статор сделали неподвижным, установив в его стенке 2 свечи напротив клапанов впрыска топлива и выпуска отработанных газов. Любые другие ремонтные работы, если вы привыкли к классическим поршневым ДВС, практически невозможны.
В двигателе Ванкеля деталей на 40 % меньше, чем в стандартном ДВС, работа которого основана на ЦПГ (цилиндро-поршневой группе).
Опорные вкладыши вала меняются в том случае, если начала проглядывать медь, для этого снимаем шестерни, осуществляем замену и снова напрессовываем зубчатые колеса. Затем осматриваем сальники и, если необходимо, меняем их тоже. Осуществляя ремонт роторного двигателя своими руками, будьте внимательны при снятии и установке пружин маслосъемных колец, передние и задние различаются по форме. Торцевые пластины тоже при необходимости подвергаются замене, причем устанавливать их нужно согласно буквенной маркировке.
Угловые уплотнения в первую очередь монтируются с передней стороны ротора, желательно их сажать на зеленую кастроловскую смазку, чтобы зафиксировать на время сборки механизма. После установки вала ставятся тыльные угловые уплотнения. Накладывая на статор прокладки, смажьте их герметиком. Апексы с пружинами в угловые уплотнители вставляются уже после того, как ротор помещен в корпус статора. В последнюю очередь смазываются герметиком прокладки передней и задней секций перед крепежом крышек.
Роторный двигатель представляет собой двигатель внутреннего сгорания, устройство которого в корне отличается от обычного поршневого двигателя. В поршневом двигателе в одном и том же объеме пространства (цилиндре) выполняются четыре такта: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Роторный двигатель осуществляет те же такты, но все они происходят в различных частях камеры. Это можно сравнить с наличием отдельного цилиндра для каждого такта, причем поршень постепенно перемещается от одного цилиндра к другому.
Роторный двигатель изобретен и разработан доктором Феликсом Ванкелем и иногда называется двигатель Ванкеля или роторный двигатель Ванкеля.
В этой статье мы расскажем о том, как работает роторный двигатель. Для начала рассмотрим принцип его работы.
Принцип работы роторного двигателя
Ротор и корпус роторного двигателя Mazda RX-7. Эти детали заменяют поршни, цилиндры, клапаны и распредвал поршневого двигателя.
Как и поршневой, роторный двигатель использует давление, которое создается при сгорании топливовоздушной смеси. В поршневых двигателях, это давление создается в цилиндрах, и приводит поршни в движение. Шатуны и коленчатый вал преобразуют возвратно-поступательные движения поршня во вращательное движение, которое может быть использовано для вращения колес автомобиля.
В роторном двигателе, давление сгорания образуется в камере, сформированной частью корпуса, закрытой стороной треугольного ротора, который используется вместо поршней.
Ротор вращается по траектории, напоминающую линию, нарисованную спирографом. Благодаря такой траектории, все три вершины ротора контактируют с корпусом, образуя три разделенных объема газа. Ротор вращается, и каждый из этих объемов попеременно расширяется и сжимается. Это обеспечивает поступление топливовоздушной смеси в двигатель, сжатие, полезную работу при расширении газов и выпуск выхлопа.
Mazda RX-8
Mazda стала пионером в массовом производстве автомобилей с роторным двигателем. RX-7, который поступил в продажу в 1978 году, был, пожалуй, наиболее успешным автомобилем с роторным двигателем. Но ему предшествовал целый ряд автомобилей, грузовиков и даже автобусов с роторным двигателем, начиная с Cosmo Sport 1967 года. Однако RX-7 не производится с 1995 года, но идея роторного двигателя не умерла.
Mazda RX-8 оснащена роторным двигателем под названием RENESIS. Этот двигатель был назван лучшим двигателем 2003 г. Он является атмосферным двухроторным и производит 250 л.с.
Строение роторного двигателя
Роторный двигатель имеет систему зажигания и систему впрыска топлива, схожие с используемыми в поршневых двигателях. Строение роторного двигателя в корне отличается от поршневого.
Ротор
Ротор имеет три выпуклых стороны, каждая из которых выполняет роль поршня. Каждая сторона ротора имеет углубление, что повышает скорость вращения ротора, предоставляя больше пространства для топливовоздушной смеси.
На вершине каждой грани расположена металлическая пластина, которая разделяет пространство на камеры. Два металлических кольца на каждой стороне ротора формируют стенки этих камер.
В центре ротора расположено зубчатое колесо с внутренним расположением зубьев. Оно сопрягается с шестерней, закрепленной на корпусе. Такое сопряжение задает траекторию и направление вращения ротора в корпусе.
Корпус (статор)
Корпус имеет овальную форму (форму эпитрохоиды, если быть точным). Форма камеры разработана так, чтобы три вершины ротора всегда находились в контакте со стенкой камеры, образуя три изолированных объемах газа.
В каждой части корпуса происходит один из процессов внутреннего сгорания. Пространство корпуса разделено для четырех тактов:
Впуск
Сжатие
Рабочий такт
Выпуск
Порты впуска и выпуска расположены в корпусе. В портах отсутствуют клапаны. Выпускной порт непосредственно соединен с выхлопной системой, а впускной порт — с дросселем.
Выходной вал
Выходной вал (обратите внимание на эксцентриковые кулачки)
Выходной вал имеет закругленные выступы-кулачки, расположенные эксцентрично, т.е. смещены относительно центральной оси. Каждый ротор сопряжен с одним из этих выступов. Выходной вал является аналогом коленчатого вала в поршневых двигателях. При вращении ротор толкает кулачки. Так как кулачки установлены несимметрично, сила с которой ротор на него давит, создает крутящий момент на выходном валу, заставляя его вращаться.
Сбор роторного двигателя
Роторный двигатель собирается слоями. Двухроторный двигатель состоит из пяти слоев, удерживаемых длинными болтами, установленными по кругу. Охлаждающая жидкость проходит через все части конструкции.
Два крайних слоя имеют уплотнения и подшипники для выходного вала. Они также изолируют две части корпуса, в которых расположены роторы. Внутренние поверхности этих частей являются гладкими, что обеспечивает надлежащее уплотнение роторов. Впускной порт подачи расположен в каждой из крайних частей.
Часть корпуса, в которой расположен ротор (обратите внимание на расположение выпускного порта)
Следующий слой включает корпус ротора овальной формы и выпускной порт. В этой части корпуса установлен ротор.
Центральная часть включает два впускных порта — по одному для каждого ротора. Она также разделяет роторы, поэтому ее внутренняя поверхность является гладкой.
В центре каждого ротора расположено зубчатое колесо с внутренним расположением зубьев, которое вращается вокруг меньшей шестерни, установленной на корпусе двигателя. Она определяет траекторию вращения ротора.
Мощность роторного двигателя
В центральной части расположен впускной порт для каждого ротора
Как и поршневые двигатели, в роторном двигателе внутреннего сгорания используется четырехтактный цикл. Но в роторном двигателе такой цикл осуществляется иначе.
За один полный оборот ротора эксцентриковый вал выполняет три оборота.
Основным элементом роторного двигателя является ротор. Он выступает в роли поршней в обычном поршневом двигателе. Ротор установлен на большом круглом кулачке выходного вала. Кулачок смещен относительно центральной оси вала и выступает в роли коленчатой рукояти, позволяя ротору вращать вал. Вращаясь внутри корпуса, ротор толкает кулачок по окружности, поворачивая его три раза за один полный оборот ротора.
Размер камер, образованных ротором, изменяется при его вращении. Такое изменение размера обеспечивает насосное действие. Далее мы рассмотрим каждый из четырех тактов роторного двигателя.
Впуск
Такт впуска начинается при прохождении вершины ротора через впускной порт. В момент прохождения вершины через впускной порт, объем камеры приближен к минимальному. Далее объем камеры увеличивается, и происходит всасывание топливовоздушной смеси.
При дальнейшем повороте ротора, камера изолируется, и начинается такт сжатия.
Сжатие
При дальнейшем вращении ротора, объем камеры уменьшается, и происходит сжатие топливовоздушной смеси. При прохождении ротора через свечи зажигания, объем камеры приближен к минимальному. В этот момент происходит воспламенение.
Рабочий такт
Во многих роторных двигателях установлено две свечи зажигания. Камера сгорания имеет достаточно большой объем, поэтому при наличии одной свечи, воспламенение происходило бы медленнее. При воспламенении топливовоздушной смеси образуется давление, приводящее ротор в движение.
Давление сгорания вращает ротор в сторону увеличения объема камеры. Газы сгорания продолжают расширяться, вращая ротор и создавая мощность до момента прохождения вершины ротора через выпускной порт.
Выпуск
При прохождении ротора через выпускной порт, газы сгорания под высоким давлением выходят в выхлопную систему. При дальнейшем вращении ротора, объем камеры уменьшается, выталкивая оставшиеся выхлопные газы в выпускной порт. К тому моменту, как объем камеры приближается к минимальному, вершина ротора проходит через впускной порт, и цикл повторяется.
Необходимо отметить, что каждая из трех сторон ротора всегда вовлечена в один из тактов цикла, т.е. за один полный оборот ротора осуществляется три рабочих такта. За один полный оборот ротора, выходной вал совершает три оборота, т.к. на один оборот вала приходится один такт.
Различия и проблемы
По сравнению с поршневым двигателем, роторный двигатель имеет определенные отличия.
Меньше движущихся деталей
В отличие от поршневого двигателя, в роторном двигателе используется меньше движущихся деталей. Двухроторный двигатель включает три движущиеся детали: два ротора и выходной вал. Даже в простейшем четырехцилиндровом двигателе используется не менее 40 движущихся деталей, включая поршни, шатуны, распредвал, клапаны, клапанные пружины, коромысла, ремень ГРМ и коленвал.
Благодаря уменьшению количества движущихся деталей, повышается надежность роторного двигателя. По этой причине некоторые производители вместо поршневых двигателей используют роторные на своих воздушных судах.
Плавная работа
Все части роторного двигателя вращаются непрерывно в одном направлении, а не постоянно меняют направление движения, как поршни в обычном двигателе. В роторных двигателях используются сбалансированные вращающиеся противовесы, предназначенные для гашения вибраций.
Подача мощности также обеспечивается более плавно. В связи с тем, что каждый такт цикла протекает за поворот ротора на 90 градусов, и выходной вал совершает три оборота на каждый оборот ротора, каждый такт цикла протекает за поворот выходного вала на 270 градусов. Это значит, что двигатель с одним ротором обеспечивает подачу мощности при 3/4 оборота выходного вала. В одноцилиндровом поршневом двигателе, процесс сгорания происходит на 180 градусах каждого второго оборота, т.е. 1/4 каждого оборота коленвала (выходной вал поршневого двигателя).
Медленная работа
В связи с тем, что ротор вращается со скоростью, равной 1/3 скорости вращения выходного вала, основные движущиеся детали роторного двигателя движутся медленнее, чем детали в поршневом двигателе. Благодаря этому, также обеспечивается надежность.
Проблемы
Роторные двигатели имеют ряд проблем:
Сложное производство в соответствии с нормами состава выбросов.
Затраты на производство роторных двигателей выше по сравнению с поршневыми, так как количество производимых роторных двигателей меньше.
Расход топлива у автомобилей с роторным двигателей выше по сравнению с поршневыми двигателями, в связи с тем, что термодинамический КПД снижен из-за большого объема камеры сгорания и низкого коэффициента сжатия.
Роторный двигатель: принцип работы
Как работает роторный двигатель. Роторный двигатель изобретен и разработан доктором Феликсом Ванкелем и иногда называется двигатель Ванкеля или роторный двигатель Ванкеля.
Роторный двигатель, как и традиционный поршневой, является двигателем внутреннего сгорания, но работает он совершенно иначе. В поршневом двигателе, в одном и том же объеме пространства (в цилиндре) попеременно происходят четыре различные работы — впуск, сжатие, сгорание и выпуск (такты).
Роторный двигатель делает эти четыре такта в одном и том же объеме(камере), но каждый из этих тактов происходит в своей отдельной части этой камеры. Как будто для каждого цикла используется отдельный цилиндр, а поршень перемещается от одного цилиндра к другому.
В этой статье мы подробно расскажем, как работает роторный двигатель. Давайте начнем с основных принципов его работы.
Принцип работы роторного двигателя.
Как и поршневой, роторный двигатель использует давление которое создается при сжигании смеси воздуха и топлива. В поршневых двигателях, это давление создается в цилиндрах, и двигает поршни вперед и назад. Шатуны и коленчатый вал преобразуют возвратно-поступательные движения поршня во вращательное движение, которое может быть использовано для вращения колес автомобиля.
В роторном двигателе, давление сгорания содержится в камере, образованной частью объема камеры закрытой стороной треугольного ротора, который используется в данном случае вместо поршней.
Роторный двигатель
Ротор и корпус роторного двигателя от Mazda RX-7: Эти детали заменяют поршни, цилиндры, клапаны, шатуны и распредвалы в поршневых двигателях.
Ротор соединен со стенками камеры каждой из трех своих вершин, создавая три отдельных объема газа. Ротор вращается, и каждый из этих объемов попеременно расширяется и сжимается. Цепная реакция всасывает воздух и топливо в рабочую камеру, сжимает смесь, она расширяясь делает полезную работу, затем выхлопные газы выталкиваются, новая порция воздуха и топлива всасывается, и так далее.
Мы заглянем внутрь роторного двигателя, чтобы познакомится с его устройством, но сначала давайте взглянем на новые модели автомобилей с роторным двигателем.
Mazda RX-8
Mazda стала пионером в массовом производстве автомобилей, использующих роторные двигатели. Спорткар RX-7, который поступил в продажу в 1978 году, был, пожалуй, наиболее успешным автомобилем с роторным двигателем. Но ему предшествовал целый ряд автомобилей, грузовиков и даже автобусов с роторной силовой установкой, начиная с Cosmo Sport выпуска 1967 года.
Однако RX-7 не продается с 1995 года, но идея роторного двигателя не умерла. Mazda RX-8, последний спорткар от Mazda, имеет у себя под капотом новейший роторный двигатель под названием RENESIS. Названный лучшим двигателем 2003 года, этот атмосферный двух-роторный двигатель производит около 250 лошадиных сил.
Строение роторного двигателя.
Роторный двигатель имеет систему зажигания и систему впрыска топлива, весьма похожие на те, что установлены на поршневых двигателях. Однако, если вы никогда не видели внутренности роторного двигателя, то будьте готовы удивиться, потому что вы не увидите ничего знакомого.
Ротор
Ротор имеет три выпуклых стороны, каждая из которых действует как поршень. Каждая сторона ротора имеет углубление в ней, что повышает скорость вращения ротора в целом, предоставляя больше пространства для топливо-воздушной смеси.
На вершине каждой грани находится по металлической пластине, которые и формируют камеры, в которых происходят такты двигателя. Два металлических кольца на каждой стороне ротора формируют стенки этих камер. В середине ротора находится круг, в котором имеется множество зубьев. Они соединены с приводом, который крепится к выходному валу. Это соединение определяет путь и направление, по которому ротор движется внутри камеры.
Камера
Камера двигателя приблизительно овальной формы (но если быть точным — это Эпитрохоида, которая в свою очередь представляет собой удлиненную или укороченную эпициклоиду, которая является плоской кривой, образуемой фиксированной точкой окружности, катящейся по другой окружности). Форма камеры разработана так, чтобы три вершины ротора всегда находились в контакте со стенкой камеры, образуя три закрытых объемах газа.
В каждой части камеры происходит один из четырех тактов:
Впуск
Сжатие
Сгорание
Выпуск
Отверстия для впуска и выпуска находятся в стенках камеры, и на них отсутствуют клапаны. Выхлопное отверстие соединено непосредственно с выхлопной трубой, а впускное напрямую подключено к газу.
Выходной вал
Выходной вал имеет полукруглые выступы-кулачки, размещенные несимметрично относительно центра, что означает, что они смещены от осевой линии вала. Каждый ротор надевается на один из этих выступов. Выходной вал является аналогом коленчатого вала в поршневых двигателях. Каждый ротор движется внутри камеры и толкает свой кулачок.
Так как кулачки установлены несимметрично, сила с которой ротор на него давит, создает крутящий момент на выходном валу, заставляя его вращаться. Теперь давайте посмотрим, как эти части взаимодействуют.
Строение роторного двигателя
Роторный двигатель состоит из слоев. Двухроторный двигателя состоят из пяти основных слоев, которые удерживаются вместе благодаря длинным болтам, расположенным по кругу. Охлаждающая жидкость протекает через все части конструкции.
Два крайних слоя закрыты и содержат подшипники для выходного вала. Они также запечатаны в основных разделах камеры, где содержатся роторы. Внутренняя поверхность этих частей очень гладкая и помогает роторам в работе. Отдел подачи топлива расположен на конце каждой из этих частей.
Следующий слой содержит в себе непосредственно сам ротор и выхлопную часть.
Центр состоит из двух камер подачи топлива, по одной для каждого ротора. Он также разделяет эти два ротора, поэтому его внешняя поверхность очень гладкая.
В центре каждого ротора крепится две большие шестерни, которые вращаются вокруг более маленьких шестерней и крепятся к корпусу двигателя. Это и является орбитой для вращения ротора.
Мощность роторного двигателя
Роторные двигатели используют четырехтактный цикл сгорания, как и в обычном поршневом. Но в роторном это происходит совсем по-другому.
Сердце роторного двигателя — это ротор. Он чем-то эквивалентен поршню в поршневом двигателе. Ротор установлен на большой округлом лепестке на выходном вале. Этот лепесток смещается от осевой линии вала и действует как заводная ручка на лебедку, давая ротору пространство для поворота выходного вала. Пока ротор вращается внутри корпуса, он толкает лепесток внутри жестких кругов, вращаясь 3 раза за каждый оборот ротора.
В то время как ротор вращается в корпусе, три отсека внутри изменяют свой размер. Изменение размера этих камер создает давление. Давайте пройдем по всем 4 отсекам двигателя.
Подача
Первая фаза начинается тогда, когда вершина ротора находится на уровне отсека подачи. В момент когда камера подачи открыта для основного отсека, объем этой камеры близок к минимуму. Как только ротор проходит мимо камеры подачи, объем камеры расширяется и вливает воздух/топливо в основной отсек. Как только ротор проходит камеру подачи, отсек становится полностью изолированным и начинается компрессия.
Компрессия
В то время как ротор продолжает свое движение по основному отсеку, пространство в отсеке становится меньше, смесь из воздуха/топлива сжимается. Как только ротор проходит отсек со свечами зажигания, объем камеры снова сводится к минимуму. В это время происходит возгорание смеси.
Возгорание
Большинство роторных двигателей имеет две свечи зажигания. Камера возгорания достаточно длинная, поэтому одной свечи будет недостаточно. Как только свечи воспламеняет топливно-воздушную смесь, давление в отсеке сильно увеличится, приводя ротор в движение. Давление в камере возгорания продолжает расти, заставляя ротор двигаться, а отсек расти в объеме. Газы от возгорания продолжают расширяться, перемещая ротор и создавая мощность, до того момента, пока ротор не пройдет выхлопной отсек.
Выхлоп
После того, как ротор проходит выхлопной отсек, высокое давление газа сгорания свободно выходит в выхлопную трубу. Так как ротор продолжает движение, камера начинает сжиматься, выдавливая оставшиеся выхлопные газы в свободный отсек. К тому времени объем камеры опять падает к минимуму и цикл начинается сначала.
Разница и Проблемы
У роторного двигателя достаточно много различий с обычным поршневым двигателем.
Меньше движущихся частей
Роторный двигатель имеет намного меньше частей, чем скажем 4-ех цилиндровый поршневой движок. Двух роторный двигатель имеет три главные движущиеся части: два ротора и выходной вал. Даже самый простой 4-ех цилиндровый поршневой двигатель имеет как минимум 40 движущихся частей, включая поршни, шатуны, стержень, клапаны, рокеры, клапанные пружины, зубчатые ремни и коленчатый вал. Минимизация движущихся частей позволяет получить роторным двигателям более высокую надежность. Именно поэтому некоторые производители самолетов (к примеру Skycar) используют роторные двигатели вместо поршневых.
Мягкость
Все части в роторном двигателе непрерывно вращаются в одном направлении, в отличие от постоянно изменяющих направление поршней в обычном двигателе. Роторный движок использует сбалансированные крутящиеся противовесы, служащие для подавления любых вибраций. Подача мощности в роторном двигателе также более мягкая. Каждый цикл сгорания происходит за одни оборот ротора в 90 градусов, выходной вал прокручивается три раза на каждое прокручивание ротора, каждый цикл сгорания проходит за 270 градусов за которые проворачивается выходной вал. Это значит, что одно роторный двигатель вырабатывает мощность в три четверти . Если сравнивать с одно-цилиндровым поршневым двигателем, в котором сгорание происходит каждые 180 градусов каждого оборота, или только четверти оборота коленчатого вала.
Неспешность
В связи с тем, что роторы вращаются на одну треть вращения выходного вала, основные части двигателя вращаются медленней, чем части в обычном поршневом двигателе. Это также помогает и в надежности.
Проблемы
Самые главные проблемы при производстве роторных двигателей:
Достаточно сложно (но не невозможно) подстроиться под регламент выброса CO2 в окружающую среду, особенно в США.
Производство может стоить намного дороже, в большинстве случаев из-за небольшого серийного производства, по сравнению с поршневыми двигателями.
Они потребляют больше топлива, так как термодинамическое КПД поршневого двигателя снижается в длинной камере сгорания, а также благодаря низкой степени сжатия.
Источник: Авто Релиз.ру.
Роторный двигатель принцип работы
Роторный двигатель, как и традиционный поршневой, является двигателем внутреннего сгорания, но работает он совершенно иначе. В поршневом двигателе, в одном и том же объеме пространства (в цилиндре) попеременно происходят четыре различные работы — впуск, сжатие, сгорание и выпуск (такты).
Строение роторного двигателя
О системе смазки и питании
Плюсы
Минусы
Роторный двигатель делает эти четыре такта в одном и том же объеме(камере), но каждый из этих тактов происходит в своей отдельной части этой камеры. Как будто для каждого цикла используется отдельный цилиндр, а поршень перемещается от одного цилиндра к другому.Принцип работы роторного двигателя.
Как и поршневой, роторный двигатель использует давление которое создается при сжигании смеси воздуха и топлива. В поршневых двигателях, это давление создается в цилиндрах, и двигает поршни вперед и назад. Шатуны и коленчатый вал преобразуют возвратно-поступательные движения поршня во вращательное движение, которое может быть использовано для вращения колес автомобиля.
В роторном двигателе, давление сгорания содержится в камере, образованной частью объема камеры закрытой стороной треугольного ротора, который используется в данном случае вместо поршней. Ротор и корпус роторного двигателя от Mazda RX-7: Эти детали заменяют поршни, цилиндры, клапаны, шатуны и распредвалы в поршневых двигателях.
Ротор соединен со стенками камеры каждой из трех своих вершин, создавая три отдельных объема газа. Ротор вращается, и каждый из этих объемов попеременно расширяется и сжимается. Цепная реакция всасывает воздух и топливо в рабочую камеру, сжимает смесь, она расширяясь делает полезную работу, затем выхлопные газы выталкиваются, новая порция воздуха и топлива всасывается, и так далее.
Строение роторного двигателя
Ротор
Ротор имеет три выпуклых стороны, каждая из которых действует как поршень. Каждая сторона ротора имеет углубление в ней, что повышает скорость вращения ротора в целом, предоставляя больше пространства для топливо-воздушной смеси.
На вершине каждой грани находится по металлической пластине, которые и формируют камеры, в которых происходят такты двигателя. Два металлических кольца на каждой стороне ротора формируют стенки этих камер. В середине ротора находится круг, в котором имеется множество зубьев. Они соединены с приводом, который крепится к выходному валу. Это соединение определяет путь и направление, по которому ротор движется внутри камеры.
Камера
Камера двигателя приблизительно овальной формы (но если быть точным — это Эпитрохоида, которая в свою очередь представляет собой удлиненную или укороченную эпициклоиду, которая является плоской кривой, образуемой фиксированной точкой окружности, катящейся по другой окружности). Форма камеры разработана так, чтобы три вершины ротора всегда находились в контакте со стенкой камеры, образуя три закрытых объемах газа.
В каждой части камеры происходит один из четырех тактов:
— Впуск
— Сжатие
— Сгорание
— Выпуск
Отверстия для впуска и выпуска находятся в стенках камеры, и на них отсутствуют клапаны. Выхлопное отверстие соединено непосредственно с выхлопной трубой, а впускное напрямую подключено к газу.
Выходной вал
Выходной вал имеет полукруглые выступы-кулачки, размещенные несимметрично относительно центра, что означает, что они смещены от осевой линии вала. Каждый ротор надевается на один из этих выступов. Выходной вал является аналогом коленчатого вала в поршневых двигателях. Каждый ротор движется внутри камеры и толкает свой кулачок.
Так как кулачки установлены несимметрично, сила с которой ротор на него давит, создает крутящий момент на выходном валу, заставляя его вращаться.
О системе смазки и питании
Данный агрегат не имеет отличий в системе топливоподачи. Здесь также используется погружной насос, что подает бензин под давлением из бака. А вот смазочная система имеет свои особенности. Так, масло для трущихся частей двигателя подается прямо в камеру сгорания. Для смазки предусмотрено специальное отверстие. Но возникает вопрос: куда затем девается масло, если оно проникает в камеру сгорания? Здесь принцип работы схож с двухтактным двигателем. Смазка попадает в камеру и сгорает вместе с бензином. Такая схема работы используется на каждом роторно-лопастном двигателе и поршневом в том числе. Ввиду особой конструкции смазочной системы такие моторы не могут отвечать современным экологическим нормам. Это одна из нескольких причин, почему роторные двигатели на ВАЗе и других моделях авто серийно не применяются. Впрочем, сперва отметим преимущества РПД.
Плюсы
Во-первых, данный мотор обладает небольшим весом и размерами. Это позволяет сэкономить место в подкапотном пространстве и разместить ДВС в любом автомобиле. Также низкий вес способствует более правильной развесовке автомобиля. Ведь большая часть массы на авто с классическими ДВС сосредоточена именно в передней части кузова.
Во-вторых, роторно-поршневой двигатель обладает высокой удельной мощностью. По сравнению с классическими моторами, данный показатель в полтора-два раза выше. Также у роторного двигателя более широкая полка крутящего момента. Он доступен практически с холостых оборотов, в то время как обычные ДВС нужно раскручивать до четырех-пяти тысяч. Кстати, роторный мотор намного легче набирает высокие обороты. Это еще один плюс.
В-третьих, такой двигатель имеет более простую конструкцию. Здесь нет ни клапанов, ни пружин, ни кривошипно-шатунного механизма в целом. Вместе с этим отсутствует привычная система газораспределения с ремнем и распределительным валом. Именно отсутствие КШМ способствует более легкому набору оборотов роторным ДВС. Такой мотор за доли секунды крутится до восьми-десяти тысяч. Ну и еще один плюс – это меньшая склонность к детонации.
Минусы
Первый минус – это высокие требования к качеству масла. Хоть мотор и работает по типу двухтактного, сюда нельзя заливать дешевую «минералку». Детали и механизмы силового агрегата подвергаются существенным нагрузкам, поэтому для сохранения ресурса нужна плотная масляная пленка между трущимися парами. Кстати, регламент замены смазки составляет шесть тысяч километров.
Следующий недостаток касается быстрого износа уплотняющих элементов ротора. Это происходит вследствие малого пятна контакта. Из-за износа уплотнительных элементов, образуется высокий перепад давлений. Это негативно сказывается на производительности роторного двигателя и расходе масла (а соответственно и экологических показателях).
Также роторные двигатели склонны к перегреву. Это происходит из-за особой линзовидной формы камеры сгорания. Она плохо отводит тепло по сравнению со сферической (как на обычных ДВС), поэтому при эксплуатации нужно всегда следить за температурным датчиком. В случае перегрева, деформируется ротор. При работе он будет образовать значительные задиры. В результате ресурс мотора приблизится к концу.
Понравилась статья? Расскажите друзьям:
Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 1 чел. Средний рейтинг: 5 из 5.
Рассказываем о проблемах роторного двигателя Mazda Renesis для RX8
16.08.2021
2518
Компания Mazda является чуть ли не единственным автопроизводителем, который на постоянной основе производил роторные двигатели. Серийные роторные двигатели Mazda выпускались с 1967 по 2012 год. Хотя японский автопроизводитель начал это дело в сотрудничестве с европейскими компаниями NSU и Citroёn.
Формально роторный двигатель устроен проще бензинового, но очень требователен к качеству и своевременности обслуживания. Этот двигатель не имеет кривошипношатунной группы, которая превращает прямолинейное возвратно-поступательное движение поршней во вращение. Этот двигатель сам создает вращение. Причем все вращающиеся части вращаются в одном направлении. Привычного газораспределительного механизма с впускными и выпускными клапанами и управляющими распредвалами в роторном двигателе нет вовсе.
На нашем YouTube-канале мы рассказали о последней серийной версии роторного двигателя Mazda – моторе 13B-MSP Renesis, снятый с RX-8 2007 года выпуска. Этот двигатель имеет меньший ресурс, чем его предшественник для RX-7.
Выбрать и купить двигатель для Мазда вы можете в нашем каталоге контрактных моторов.
Слабые места роторного двигателя
Самый главный враг роторного двигателя – это износ уплотнений роторов и игнорирование регламента обслуживания. Этому двигателю нужно правильно масло, своевременная замена масла, а также свечей и катушек зажигания. Попутно нужно периодически проверять компрессию и масляные форсунки, чтобы двигатель не погиб из-за отсутствия смазки и не зацарапал поверхность секций.
Во многих случаях роторный двигатель уходил на капитальный ремонт при пробеге в 50 000 км, компания Mazda даже наладила восстановление этих моторов. В самом деле, если владелец вовремя приехал на ремонт, то можно относительно недорого обойтись заменой ремкомплекта.
В руках хорошего владельца мотор может пройти до 150 000- 200 000 км без капремонта.
Катушки зажигания
На каждой секции роторного двигателя установлено по две катушки зажигания, каждая из которых соединена со своей свечей зажигания. При подключении высоковольтных проводов важно не перепутать какой провод к какой свече подлючается.
Катушки зажигания на роторном двигателе были слабым местом – они служили около 30 000 км. Инженеры Mazda два раза улучшали их – надёжность третьего варианта катушек зажигания уже вопросов не вызывает (N3h2-18-100C). Помимо оригинала в продаже есть хорошие и бюджетные заменители, также существуют варианты тюнингованных катушек зажигания. Катушки нужно сразу менять с высоковольтными проводами.
При проблемах с катушкой зажигания двигатель «стреляет» в глушитель.
Выбрать и купить катушки зажигания для двигателя Mazda, вы можете в нашем каталоге контрактных запчастей.
Свечи зажигания
Две свечи на каждую секцию необходимы, чтобы «прожечь» длинную камеру сгорания. Свечи зажигания иридиевые и срабатывают последовательно. Свечи в каждой паре разные и важно не перепутать их при установке. Нижняя свеча является запальной, а верхняя – дожигательной. Свечи зажигания нужно менять каждые 30 000 км. Комплект свечей NGK обойдется в сумму порядка $140. Оригинальный комплект (N3Y318S309U) — $200-260.
До 2006 года роторный двигатель 13B-MSP мог залить свечи во время запуска. Владельцам приходилось выкручивать свечи, вынимать предохранитель бензонасоса и крутить стартером до тех пор, пока ротор не проветрит секции.
До сих пор важно помнить, что свечи могут оказаться залитыми, если двигатель заглушить на холодную. Этот мотор стоит глушить хорошо прогретым. Также знатоки рекомендуют глушить этот мотор… раскрутив его до 5 000 об/мин, после чего нужно выключить зажигания.
Выбрать и купить бензиновые форсунки и топливную рампу для двигателя Mazda, вы можете в нашем каталоге контрактных запчастей.
Масляные форсунки
Ресурс масляных форсунок ограничен – специалисты говорят о лимите в 50 000 км. О неисправности форсунок говорит… уменьшившийся темп расхода масла. Масляные форсунки рекомендуется диагностировать каждые 1-2 замены масла.
На дорестайлинговом двигателе 13B-MSP масляные форсунки оснащены обратным клапаном и сообщаются с атмосферой по трубке, которая входит во впускной тракт. Это необходимо, чтобы форсунки беспрепятственно впрыскивали масло во время разряжения в секции и не продавливались, когда в секции поднимается давление. Поэтому проверка форсунок сводится к определению утечек.
Можно просто снять воздушный шланг со впускного тракта и создать небольшой вакуум. Форсунки должны держать вакуум.
На рестайлинговом моторе форсунки уже не сообщаются с атмосферой. Их нужно снять и подать на них 3,5 бара. При этом они должны продуваться.
Износ апексов
Установленные в вершинах роторов уплотнительные пластины – апексы – созданы с расчетом на износ. Они могут износиться на 0,8 мм. Если остаточная высота пластин – 4,5 мм и менее, то их пора менять. Сильно изношенный апекс может просто выпасть под действием центробежной силы. Естественно, он размолотит ротор, оставит следы на поверхности гильзы. В этом случае ремонт двигателя будет нецелесообразен – проще и дешевле купить б/у или восстановленный мотор, или же мотор под реставрацию, в котором достаточно поменять ремкомплект.
Повышенный расход масла, плохой запуск двигателя или скачущий холостой ход – первый признак механического износа двигателя и снижения компрессии. Компрессия должна быть не ниже 6,5 бар, в идеале порядка 8 бар. Если компрессия снижается, то следует сразу отправляться на переборку двигателя. В этом случае капремонт обойдется в минимальную сумму – порядка $2000-2500.
Износ коренных вкладышей
Из-за проблем со смазкой страдают вкладыши эксцентрикового вала, который вращается втрое быстрее роторов. Из-за этого роторы смещаются, после чего апексы могут выпасть и нанести повреждения поверхности статора. Что самое неприятное, роторный двигатель не стучит, поэтому отвалившаяся деталь может довольно долго повреждать внутреннюю поверхность секций.
Выбрать и купить блок цилиндров для двигателя Mazda, вы можете в нашем каталоге контрактных запчастей.
Особенности конструкции роторного двигателя Mazda
Вместо коленвала здесь используется эксцентриковый вал, на который надет ротор. Кроме того, ротор надет на направляющую стационарную шестерню, которая просто прикручена к корпусу двигателя. Ротор в сечении представляет собой треугольник Рёло? (треугольник с дугообразными сторонами). Между его боковыми сторонами и статором двигателя образуются 3 рабочие полости. Вращаясь, ротор открывает и перекрывает впускные и выпускные окна, сжимает топливовоздушную смесь и «выдавливает» в выпуск отработавшие газы. То есть, каждый такт происходит в отдельном отсеке камеры. Одновременно происходят три разных такта. За один полный оборот ротора проходят три рабочих такта.
Эксцентриковый вал, на который передается произведенная работа, вращается в три раза быстрее. Нехитрыми вычислениями получаем, что один рабочий такт (воспламенение) приходится на один оборот вала (треть оборота ротора). Для сравнения, в одноцилиндровом ДВС на один рабочий такт приходится на два оборота коленвала.
Роторные двигатели Mazda всегда имеют по две секции. В таком исполнении их можно прировнять к поршневому 4-цилиндровому 4-тактному двигателю, но только по количеству рабочих тактов на один оборот выходного вала. И там, и там по 2 рабочих такта на один оборот вала. Но по рабочему объему традиционные ДВС с роторным не сопоставимы. Чтобы не вдаваться в сложные расчеты, сразу отметим, что самый распространенный роторный двигатель Mazda 13B с двумя секциями объемом 654 см. куб. (итого около 1,3 литра) эквивалентен 6-цилиндровому поршневому двигателю рабочим объемом 2,6 литра.
Отметим, что 654 см. куб. – это наибольший рабочий объем на такте впуска над одной стороной ротора.
Роторы изготовлены из чугуна, они пустотелые. На дугообразных сторонах есть проточки под камеры сгорания.
Каждый ротор имеет несколько видов уплотнений. На вершинах и на торцах (боках) ротора предусмотрены пластины, которые препятствуют прорыву газов, то есть играют роль компрессионных колец. Отметим, что маслосъемных пластин на роторе нет.
Однако на каждом роторе предусмотрены и кольцевые уплотнения, расположенные вдоль оси эксцентрикового вала. В этих уплотнениях собраны компрессионные и маслосъемные кольца. Компрессионные кольца препятствуют прорыву отработавших газов во впускные окна (на двигателе 13B-MSP для Mazda RX-8). Маслосъемные кольца уплотняют внутреннюю полость ротора, в которую подается масло для смазки зубьев, подшипника и роторной шейки.
Статор (блок) двигателя – алюминиевый, его внутренняя полость сформирована стальной гильзой. Статор двухсекционного роторного двигателя состоит из пяти деталей – две детали секций и 3 крышки между ними. Через все эти детали циркулирует охлаждающая жидкость. Болты, крепящие воедино все 5 деталей, оснащены сальниками, предотвращающими утечку антифриза.
Отверстия для впуска и выпуска находятся на боковых стенках статора, они не имеют каких-либо запорных механизмов (клапанов). У ранних версий роторного двигателя Mazda выпускное отверстие находилось прямо на поверхности гильзы. Впускное и выпускное окна открываются и закрываются боковой поверхностью ротора.
Ротор изготовлены из чугуна, эта деталь пустотелая, с несколькими внутренними рёбрами. Во внутрь запрессован роторный подшипник.
Роторный двигатель работает не только на воздухе и бензине, но и сжигает моторное масло. Масло для смазки попадает на поверхность гильзы и ротора через специальные форсунки, по две на каждую секцию. Подача масла невелика и дозируется отдельным масляным насосом по команде ЭБУ исходя из скорости работы двигателя и температуры охлаждающей жидкости.
Основной масляный насос двухсекционный, роторного типа – состоит из двух пар трохоидных шестерней. Он приводится цепью от эксцентрикового вала и собирает масло из неглубокого поддона.
Эксцентриковый вал имеет две роторные и две коренные шейки, опирается на подшипники скольжения. В эксцентриковом вале есть каналы для подачи масла к подшипникам скольжения и две маслофорсунки, орошающие внутреннюю полость роторов.
Преимущества роторного двигателя
В чем заключаются преимущества роторного двигателя? Удельная мощность выше – примерно в два раза выше, чем у поршневого ДВС. Этот двигатель генерирует мощность практически постоянно, в нём практически отсутствуют неравномерно и неуравновешенно движущиеся части. 1,3-литровый двигатель Mazda RX-8 выдает до 258 л.с. с 1,3 литров рабочего объёма. А ведь был еще и турбированный двигатель (на Mazda RX-7), который с того же объема выдавал 350 л. с. Роторный двигатель гораздо компактнее и легче.
Недостатки роторного двигателя
Из-за особенностей протекания рабочего хода роторный двигатель совсем не блещет топливной экономичностью. Рабочие газы не успевают сполна передать давление на ротор и довольно рано выходят в выпускную систему. На практике 1,3-литровая Mazda RX-8 запросто расходует 20 л бензина на 100 км.
К тому же площадь камеры сгорания гораздо больше, чем в поршневом двигателе. Следовательно, немало энергии газов уходит на нагрев ротора и статора двигателя. Вдобавок, смесеобразование происходит хуже. Следовательно, КПД роторного двигателя хуже, чем у поршневого бензинового.
Также развиваемый крутящий момент мал, существует постоянный прорыв газов в соседние секции через уплотнения вершин двигателя и гнезда свечей зажигания.
Роторный двигатель очень требователен к качеству моторного масла, которое должно быть и очень эффективным и экологичным. Масло следует менять каждые 5 000 км и в течение этого интервала следить за уровнем и доливать масло. На практике получается так: владелец покупает 5-литровую канистру масла, 3,5 литра помещается в поддон, а оставшиеся 1,5 литра уходят на постепенную доливку. Проверять уровень масла желательно ежедневно. А заливать следует минеральное с вязкостью от 10W-30 до 15W-40 и низкой зольностью или полусинтетику на гидрокрекинговой основе с вязкостью 5W-30.
Выбрать и купить двигатель для Mazda вы можете в нашем каталоге контрактных моторов.
Здесь по ссылкам вы можете посмотреть наличие на авторазборке конкретных автомобилей Mazda заказать с них автозапчасти.
Вернуться к списку новостей
16.08.20212518
схема устройства РПД, плюсы и минусы
На чтение 8 мин. Просмотров 10.8k. Опубликовано
Обновлено
Чтобы понять, почему промышленники прекратили оснащение автомобилей силовыми агрегатами этого типа, полезно ознакомиться с принципом работы роторного двигателя. Зная основные характеристики, конструкцию, достоинства и недостатки, изучив разновидности РПД, можно оценить перспективы и вероятность последующего серийного выпуска таких моделей машин.
Содержание
Принцип работы роторного двигателя
Схема устройства РПД
Мощность и ресурс
Достоинства и недостатки роторного двигателя
Достоинства РПД
Недостатки РПД
Машины с роторным двигателем
В заключение
Принцип работы роторного двигателя
Роторный мотор работает по схеме, отличающейся от технологии, характерной для стандартного ДВС с поршнями в качестве основного подвижного элемента. Кроме того, силовые агрегаты имеют различную конструкцию.
По аналогии с поршневым двигателем принцип действия РПД базируется на преобразовании энергии, получаемой в результате сгорания воздушно-топливной смеси. В первом случае давление, создаваемое в цилиндрах при сжигании горючего, вынуждает поршни двигаться. Возвратно-поступательные движения шатун и коленчатый вал преобразуют во вращательные, которые заставляют крутиться колеса.
Ротор движется во внутренней полости овальной капсулы, передавая мощность сцеплению и коробке передач. Благодаря треугольной форме, он выдавливает энергию топлива, направляя через трансмиссию на колесную систему. Обязательное условие – в качестве материала используется легированная сталь.
Внутри цилиндра, где располагается ротор, происходят следующие процессы:
воздушно-топливная смесь сжимается;
впрыскивается очередная доза горючего;
поступает кислород;
топливо воспламеняется;
сгоревшие элементы направляются в выпускное отверстие.
Треугольный ротор закрепляется на особом механизме. При запуске двигателя он выполняет специфические движения, не вращаясь, а как бы бегая внутри овальной капсулы.
Благодаря своей форме, он образует в корпусе 3 изолированные камеры.
В них наблюдаются такие процессы:
в первую полость через впускное окно подается горючее и всасывается кислород, при перемешивании образующие воздушно-топливную смесь;
во втором отсеке происходит сжатие и воспламенение;
продукты сгорания вытесняются в выпускное отверстие из третьей камеры.
Схема устройства РПД
В конструкцию РПД входят следующие элементы:
Ротор с 3 выпуклыми гранями, выполняющими функции поршня. За счет углублений увеличивается скорость вращения, образуется больше пространства для воздушно-топливной смеси.
Пластины из металла, закрепленные на вершинах каждой из сторон. Их предназначение – формирование полостей в корпусе, где происходят рабочие процессы силовой установки.
2 металлических кольца на гранях ротора служат для образования камерных стенок.
В центре конструкции располагаются 2 больших колеса с большим количеством зубьев, вращающихся вокруг шестерней меньшего диаметра. Зубчатая передача соединена с приводным устройством, закрепленном на выходном валу. Направление и траектория движения внутри камеры зависят от этого соединения.
Корпус ротора. Изготавливается в форме условного овала. Такая конфигурация обеспечивает постоянный контакт вершин треугольника со стенками капсулы, создавая 3 изолированных объема газа.
Окна впрыска и выхлопа. Клапанов не имеют. Впускное отверстие соединено с системой подачи топлива, а выпускное – с выхлопной трубой.
Выходной вал с эксцентриковой конструкцией. На нем расположены особые кулачки, смещенные относительно осевой линии. На каждый из этих выступов надевается отдельный ротор. Благодаря несимметричной установке, происходит неравномерное распределение силы давления. Это приводит к образованию крутящего момента, вызывающего стабильную работу силовой установки, основанную на оборотах вала.
5 основных слоев, скрепленных по окружности длинными шурупами, составляют стандартную конструкцию двухроторного двигателя. При этом создаются условия для свободной циркуляции охлаждающей жидкости внутри системы. Движущиеся части, представленные 2 роторами и эксцентриковым выходным валом, располагаются между 2 стационарными участками.
Мощность и ресурс
По сравнению со стандартным ДВС, роторный агрегат характеризуется большей удельной мощностью, которая измеряется в л.с./кг. Это объясняется меньшей массой подвижных деталей, составляющих конструкцию РПД. Обоснование – отсутствие газораспределительного механизма, клапанной системы, коленчатого вала и шатунов.
Кроме того, однороторный двигатель преобразует энергию сгорания топлива во вращательное движение на протяжении ¾ тактов рабочего цикла. Для поршневых моторов этот показатель снижен до ¼.
В результате при вместимости цилиндров 1,3 л современный РПД серийного производства развивает мощность до 220 л. с. А если базовая конструкция дополнена турбинным надувом, то до 350 л.с.
До 2011 г. только японские промышленники концерна «Мазда» выпускали автомобили с двигателями роторного типа. А потом и они сняли агрегат с производства. Вероятная причина – заниженный ресурс силовой установки. До первого капитального ремонта транспортные средства проезжают всего 100 тыс. км. При аккуратном стиле вождения и бережном отношении пробег увеличивается до 200 тыс. км.
Уязвимое звено – уплотнители ротора, страдающие от перегрева и высоких нагрузок. Кроме этих факторов на них оказывают негативное влияние детонация и износ подшипников, расположенных на эксцентриковом валу.
Впервые машина с роторным силовым агрегатом вышла на трассу для тестирования в 1958 г. У истоков его создания стоит Феликс Ванкель, именем которого часто называют РПД.
Игнорируя достоинства изобретения немецкого инженера, работавшего над ним совместно с коллегой-единомышленником Вальтером Фройде, многие автопромышленники не рискнули устанавливать новинку на серийные модели своих автомобилей.
К их числу не относятся производители Mazda, выпустившие первую версию транспортного средства с роторной силовой установкой в 1967 г.
Достоинства РПД
Плюсы РПД:
Высокий КПД, достигающий 40%. Обоснование – на 1 оборот эксцентрикового вала приходится 3 рабочих цикла.
Упрощенная конструкция. В ней отсутствуют многие узлы, характерные для поршневых ДВС, в т.ч. газораспределительный механизм, шатуны, клапаны и т.п.
Высокие обороты. Двигатель на базе треугольного роторного элемента раскручивается до 10 тыс. об/минуту.
Плавная работа при полном отсутствии вибраций. Объяснение – стабильная ориентация движения ротора в одном направлении.
Устойчивость перед детонацией. Это позволяет в процессе эксплуатации применять водород.
Компактные размеры. По сравнению с поршневыми агрегатами габариты РПД в 2 раза меньше. Следствие этого – небольшой вес полностью укомплектованной конструкции и наличие свободного пространства для комфортного расположения водителя и пассажиров.
Отсутствие дополнительных нагрузок при увеличении количества оборотов. С учетом указанного фактора можно разгонять транспортное средство до 100 км/ч на низкой передаче.
Сбалансированность. Позволяет эффективнее уравновесить автомобиль, создавая стабильную устойчивость на любом дорожном покрытии.
Недостатки РПД
Конструкторы, разработавшие роторную силовую установку, так и не смогли устранить недостатки:
Основной недоработкой создателей автомобилисты считают ограниченный ресурс двигателя, обоснованный особенностями конструкции. Постоянные изменения рабочего угла апексов вызывают их ускоренный износ.
Срок службы заканчивается быстрее из-за перепадов температур, сопровождающих каждый такт. В комбинации с нагрузками, которым подвергаются трущиеся детали, они наносят непоправимый вред функциональным узлам и материалам. Проблему можно решить прямым впрыскиванием минеральной смазки в коллектор.
Поскольку внутренние полости камер имеют серповидную форму, топливо в них сжигается не полностью. Ротор, вращаясь на скорости при ограниченной длине рабочего хода, выталкивает раскаленные газы в выхлопное отверстие. Присутствие фрагментов масла в продуктах сгорания приводит к токсичности выброса.
Недостаточная герметичность конструкции, вызванная износом уплотнителей – причина утечки между отсеками с большими перепадами давления между отделениями. Результат – снижение КПД и повышение вреда окружающей природе.
Высокий расход ГСМ. По сравнению с поршневым двигателем, роторный агрегат потребляет намного больше топлива (20 л на 100 км) и масла (1 л на 1 тыс. км). Забывчивость водителя, пропустившего очередную заправку смазкой, приводит к незапланированному капитальному ремонту или полной замене мотора.
Для производства РПД применяется высокоточное оборудование. К качеству материалов также предъявляются повышенные требования. В результате конечная стоимость роторного двигателя увеличивается.
Машины с роторным двигателем
В разработке усовершенствованных концепций силового агрегата с базовым элементом конструкции в виде подвижного ротора участвовали и российские конструкторы, включая Зуева, Желтышева, ингушских изобретателей братьев Ахриевых.
Игнорируя инновации, на автомобили по-прежнему устанавливают двигатели Ванкеля.
В число моделей с РПД входят:
Мазда RX-8. Конструкторское бюро японского концерна достигло прогресса в усовершенствовании. Их последняя разработка вместимостью 1,3 л развивает мощность 215 л.с. Более поздняя версия с аналогичным объемом выдает 231 л.с. Производство прекращено с августа 2011 г. в результате снижения спроса.
ВАЗ 2109-90. Такими машинами пользовались в служебных целях сотрудники российских правоохранительных органов. Милицейские автомобили за 8 секунд могли разогнаться до 100 км/ч и развивали скорость 200 км/ч, легко догоняя преступников. Производились и агрегаты с большей мощностью. Но большая цена и малый ресурс не позволили прижиться РПД, и полицейским пришлось пересесть на транспортные средства с поршневыми моторами.
Мерседес С-111. Впервые был представлен автолюбителям на женевском автосалоне в 1970 г. Спортивный автомобиль оснащался трехкамерным двигателем Ванкеля. Максимальная скорость составляла 275 км/ч. На разгон до первой сотни уходило 5 секунд.
ВАЗ 21019 Аркан. Модель также закупалась для нужд МВД. Советских милиционеров на таких машинах догнать было невозможно и, тем более, уйти от погони. Большинство преследований завершалось поимкой преступников. Объяснение тому – способность служебного транспорта развивать предельную скорость 160 км/ч. Трехсекционный мотор в 1,3 л выдавал 120 л.с.
В заключение
Двигатель роторного типа – отличный вариант для спортивных и гоночных автомобилей, где не требуется большой ресурс. Высокие скоростные и мощностные показатели позволяют надеяться, что промышленники обратят на него внимание и с небольшими доработками снова начнут выпускать машины с моторами Ванкеля.
Запутанный план Mazda по возрождению знаменитого грязного роторного двигателя
Николя Стечер
Транспорт
В эпоху, когда эффективность превыше всего, а выбросы углерода — дьявол, почему Mazda говорит о себе о возвращении роторного двигателя?
Mazda
Роторный двигатель Ванкеля — удивительно интуитивная штука. Он гремит, поет и производит абсурдное количество энергии для своего размера. Но это также архаично, как это часто бывает со старыми автомобилями, поэтому странно думать, что Mazda хочет вернуть его.
Ротари — это то, что делала Mazda в таких автомобилях, как Sports Cosmo 1968 года. Изящный двухместный автомобиль, на котором я ездил на сверхсекретной испытательной трассе Mazda Mine, пах бензином, выветрившейся кожей и деревом. Интерьер в ломаную клетку только добавил винтажной атмосферы. Никакого гидроусилителя руля, липкие барабанные тормоза, машина такая простая, что можно было чувствовать механику в каждом движении и слышать грохот роторного двигателя — не гудение, заметьте, дребезжание — громко спереди. Следующим был RX-7 1984 года без антипробуксовочной системы. Я чуть не потерял его на первом повороте, крошечная колесная база автомобиля позволяла клину вращаться, как бутылка, при малейшем нажатии на педаль газа. Затем появились RX-7 второго поколения и RX-8 начала 2000-х.
Каждый упакован роторным двигателем. Как люди из Mazda постоянно напоминали тем из нас, кто водит автомобили, это то, чего не может предложить ни один другой автопроизводитель, потому что ни один другой крупный автопроизводитель не производил серийно автомобиль с роторным двигателем. Нельзя сказать, что они не пытались: Nissan, GM, Toyota и Ford в Германии вложили значительные средства в разработку сложной трансмиссии, но ни один из них не преуспел.
Так почему же Mazda пригласила горстку журналистов на свою трассу, чтобы испытать на себе анахроничную технологию, от которой отказались три года назад из-за ее печально известной низкой эффективности и высоких выбросов? Потому что Mazda обещает воскресить Ванкеля самым эффектным образом. На Токийском автосалоне в прошлом месяце компания представила потрясающий концепт-кар RX-Vision, ставший пушечным ядром в социальных сетях.
Как бы круто это ни звучало, нельзя не спросить, почему? Чтобы понять, вы должны сначала понять неоценимую важность роторного двигателя для Mazda Motor Corp и его место в истории компании, а также то, как он может сыграть интригующую роль в формировании будущего.
Спасение Mazda
В целях укрепления послевоенной экономики страны правительство Японии приняло решение объединить 10 автомобильных брендов в три компании. Идея заключалась в том, чтобы устранить конкуренцию и способствовать развитию общих ресурсов. Хино, Исузу и Принс должны были сосредоточиться на грузовиках; Honda, Subaru, Daihatsu и Suzuki объединились и сосредоточились на автомобилях. Nissan, Toyota и Mazda также объединятся. Президент Mazda Цунеджи Мацуда полагал, что единственный способ сохранить независимость его небольшой компании — это предложить уникальную технологию. Он обратился к роторному двигателю немецкого инженера Феликса Ванкеля.
Потенциально революционная технология, двигатель Ванкеля, или роторный двигатель, заменил возвратно-поступательные поршни традиционного двигателя внутреннего сгорания треугольными роторами, которые вращаются по эллипсам, преобразуя давление сгорания во вращательное движение. Поскольку они могут работать на очень высоких оборотах, роторные двигатели Ванкеля генерируют больше мощности на литр, чем поршневые двигатели. Мощный компактный двигатель был многообещающей силовой установкой для промышленности, специализирующейся на небольших автомобилях для городских поездок.
Самый популярный
30 мая 1967 года двухроторный Cosmo Sport попал в автосалоны; улучшенная версия последовала год спустя. В течение десятилетия продажи Mazda выросли в десять раз, с 41 000 автомобилей до 400 000. Численность сотрудников увеличилась с менее чем 4500 до более чем 21000 человек. В период с 1978 по 2012 год компания продала более одного миллиона спортивных автомобилей RX-7 и RX-8.
Роторный двигатель — неотъемлемая часть истории Mazda. Вы не можете прокрасться в туалет на заводе в Хиросиме, чтобы кто-нибудь не напомнил вам, что ротор — это часть их ДНК. Даже местные жители подверглись идеологической обработке; гид на вокзале сказал: «Аааа, роторный!» когда я упомянул, куда я иду.
Из-за этой истории Mazda делает ставку — и свое будущее — на эти роторы в форме Dorito. Но только потому, что роторный двигатель спас Mazda в 20-м веке, есть ли у него шанс сделать это в 21-м? Мазда, кажется, так думает.
Проблема
Последний RX-8 сошел с конвейера в 2012 году, его роторный двигатель был вынужден выйти из строя из-за все более строгих глобальных экологических норм. (Компания уже давно внедрила обычные двигатели во все остальные модели, и этот процесс начался в 1980-х гг. ) Преимущества ротаторов нивелируются двумя большими проблемами. Большая камера сгорания означает, что двигатели сжигают много топлива и производят много выбросов CO2. Двигатели также производят относительно низкий крутящий момент и не отличаются большой надежностью. Крутящий момент и надежность не являются непреодолимыми проблемами, но эффективность была другой проблемой. RX-8 расходовал всего лишь мизерные 19 миль на галлон. Mazda изо всех сил пыталась решить проблему, но, несмотря на значительные инвестиции, 1,6-литровый двигатель с непосредственным впрыском, показанный в концепте Taiki 2007 года, так и не был запущен в производство. Он не смог оправдать ожидания по выбросам.
У автопроизводителя есть деньги на исследования и разработки — в 2014 финансовом году он получил рекордную прибыль в размере 1,41 миллиарда долларов. Но это небольшая компания, и она не может позволить себе роскошь финансировать проект, который может не окупиться. Попытка заставить ротор работать вместо того, чтобы направлять ресурсы на улучшение и без того отличных и экономичных четырехцилиндровых двигателей SkyActiv, может похоронить компанию в ее собственной истории.
Итак, возникает вопрос на миллион долларов: насколько важно для Mazda разработать роторную силовую установку? Действительно ли это так важно для фундаментального существования автопроизводителя?
«Дело в том, что если вы просто смотрите на цифры с финансовой точки зрения, то инвестиции, о которых мы говорим, возможно, не являются правильными инвестициями», — говорит управляющий директор Mazda Киёси Фудзивара. 1 «Однако есть две причины, по которым нам все еще необходимо инвестировать в это: первая причина заключается в том, что мы хотим действительно хорошо заботиться о наших клиентах и фанатах, а вторая — в удовлетворении наших сотрудников. Для морального духа коллег, с которыми мы здесь работаем вместе».
Водородное решение
Есть более разумный путь, который аккуратно обходит главные недостатки ротора: водород.
В автомобильной промышленности водород обычно является сокращением от топливных элементов, которые объединяют элемент с кислородом для выработки электроэнергии без выбросов углерода. Но есть и другой способ использовать самый распространенный во Вселенной элемент: с относительно небольшими модификациями вы можете заставить роторный двигатель работать на водороде. Падение производительности почти незаметно, и вы не получаете выбросов углекислого газа.
Самые популярные
Mazda разработала несколько работающих водородных роторных двигателей. RX-8 Hydrogen RE, представленный на Токийском автосалоне 2003 года, имел двухтопливный роторный двигатель, который мог работать на бензине или водороде, переключаясь между ними нажатием кнопки.
Mazda
Затем был Premacy Hydrogen RE Hybrid, в котором водородный ротор использовался в качестве генератора для электродвигателя, вращающего колеса. Это принесло увеличение мощности на 40 процентов, лучшее ускорение и вдвое больший запас хода, чем у RX-8 Hydrogen RE. Это повышает возможность использования роторного двигателя в качестве расширителя диапазона, двигателя внутреннего сгорания, который обеспечивает электроэнергию электромобилю, когда батарея разряжается — система, используемая в Chevrolet Volt. Электромобиль с батарейным питанием и водородным ротором для увеличения запаса хода станет силовой установкой, верной ДНК, и займет место в будущем с нулевым уровнем выбросов и альтернативной энергией.
Даже если вы работаете на газе вместо водорода, роторный двигатель лучше подходит для увеличения запаса хода, чем обычный двигатель. Это потому, что он особенно эффективен при низкой постоянной частоте вращения двигателя (об/мин) — именно так работает генератор. Его компактный размер также помогает. Audi поэкспериментировала с этой идеей в 2010 году с ранней концепцией A1 e-tron, используя крошечный 250-кубовый ротор для зарядки аккумулятора. Электрифицированный хэтчбек Mazda2, представленный на выставке в Токио в 2013 году, использовал роторный двигатель объемом 330 куб. см, чтобы увеличить запас хода на 124 мили.
Да, есть проблемы с водородом. Инфраструктура для производства и распределения топлива практически отсутствует. Несмотря на недавние обещания крупных инвестиций от таких компаний, как Toyota и Honda, просто не хватает заправочных станций, чтобы сделать это жизнеспособным решением для John Q. Public. Но вещи происходят. Правительства Японии и Калифорнии уделяют особое внимание развитию технологии. Автомобили с водородным двигателем наконец-то появились в выставочных залах обоих городов. Водородные станции строятся медленно, но верно.
Так почему бы сейчас не сделать роторный двигатель на водороде в качестве основного или вспомогательного силового агрегата? Оказывается, Mazda делает именно это. Пока я был за рулем RX-8 Hydrogen RE, инженер Mazda Ясуси Фуджикава, сидевший за рулем дробовика, упомянул, что возглавляет команду из пяти инженеров, постоянно работающих над водородным ротором, хотя он ничего не рассказал о точной форме силовой установки или о том, как его можно было использовать.
Фудзивара признает, что Mazda разрабатывает водородный ротор, но не для автомобилей, по крайней мере на начальном этапе. Поскольку водород является побочным продуктом производственного процесса, Mazda изучает возможность повторного использования этого элемента в стационарном роторном двигателе, то есть не в мобильном приложении, а в фиксированном месте, например, рядом с заводом в качестве постоянного генератора. .
Самые популярные
«Теперь такие технологии могут появиться в будущем, если инфраструктура для водорода когда-либо станет жизнеспособной», — говорит Фудзивара. «Затем мы можем использовать эту технологию для создания водородного удлинителя».
Несмотря на широкие перспективы роторного двигателя в качестве расширителя диапазона, Фудзивара настаивает, что это не то, как двигатель вернется. «Сначала я хочу представить новый роторный двигатель без электрификации», — говорит он. «Если я представлю это с обоими, люди скажут, что электрификация помогла роторному двигателю».
Значит, проблема в гордыне. И до сих пор нет гарантии, что водород когда-либо станет широко доступным источником топлива, отсюда и старая шутка: водород — топливо будущего, и всегда будет .
Очень смутное видение
В этом мире родился RX-Vision. С гордостью стоя на помосте на Токийском автосалоне в прошлом месяце, президент и главный исполнительный директор Mazda Масамичи Когай заявил: «Этот автомобиль воплощает в себе видение Mazda будущего». Элегантный и с прекрасными пропорциями концепт может похвастаться низким капотом, тонкими, как бритва, светодиодными фарами, 20-дюймовыми колесами и настолько отполированными изгибами, что они выглядят как камни, упавшие в воду. В такой короткий и тесный моторный отсек мог поместиться только роторный двигатель.
Mazda
Это фантастическая красота, достойная той шумихи, которую она получила. На самом деле это настолько фантастично, что главный дизайнер Mazda Икуо Маэда говорит, что его команда не учитывала никаких реальных ограничений, таких как ограничения по колесной базе или трансмиссии, когда они его составляли. Во всех отношениях — потусторонний листовой металл, туманная трансмиссия, сомнительная полезность — RX-Vision кажется движимым фантазией. Это говорит о том, что это автомобиль, который воплощает в себе видение будущего Mazda, потому что вы должны задаться вопросом, насколько приверженность Mazda роторной силовой установке основана на реальности.
Бесспорно, бессмертный мятежный дух Mazda заслуживает уважения. Многое можно сказать о зигзаге, когда весь остальной мир зигзагообразен, о том, что нужно делать ставку на себя и свой опыт, а не гнаться за тенденциями. Но вы задаетесь вопросом, обеспечит ли упорная верность своей истории место Mazda в ней.
1 Сообщение обновлено в 15:10 EST 1 декабря 2015 г., чтобы включить комментарии исполнительного директора Mazda Киёси Фудзивара.
ТемыавтомобилиавтомобилиЭлектромобили
Еще от WIRED
Что такое роторный двигатель Ванкеля и как он работает?
Wikimedia
В первые несколько лет после изобретения более 60 лет назад роторный двигатель Ванкеля считался вершиной технологии вождения. Практически отсутствие вибраций, плавная работа двигателя и достаточная мощность побудили многих производителей экспериментировать с роторно-поршневым двигателем.
Однако это никогда не преобладало. Высокое потребление, техническая восприимчивость и, что не менее важно, дальнейшее развитие других концепций приводов привели к тому, что лишь несколько моделей были успешными.
В 2021 году Mazda предприняла новую попытку. В прошлом японцы были единственным крупным производителем, который полагался на двигатели Ванкеля, например, в RX-8 (до 2012 г.). Теперь они снова используют недавно разработанный двигатель Ванкеля. Mazda сейчас переживает ренессанс с MX-30.
Двигатель Ванкеля имеет ряд преимуществ. Несмотря на это, он так и не прижился. Здесь вы можете узнать, как именно работает принцип Ванкеля и какие у него есть преимущества и недостатки.
История двигателей Ванкеля
Wikimedia
Феликс Генрих Ванкель был автомобильным энтузиастом. Он работал над новым принципом двигателя с 1930-х годов. Поэтому двигатель Ванкеля (также известный как роторный двигатель) был изобретен в 1954 году немецким инженером-механиком в качестве альтернативы классическому поршневому двигателю.
Феликс Генрих Ванкель разработал роторно-поршневую машину DKM32 и в 1954 он изобрел роторно-поршневой двигатель. После некоторых технических усовершенствований инженера Ханса Дитера Пашке в 1957 году двигатель Ванкеля был впервые представлен экспертам и прессе в 1960 году на мероприятии, организованном Ассоциацией немецких инженеров (VDI) в Мюнхене.
В 1960-х годах двигатели Ванкеля занимали всеобщее внимание в автомобильной и мотоциклетной промышленности из-за их простоты, плавности хода и высокой удельной мощности. В августе 1967 года компания NSU Motorenwerke AG привлекла большое внимание своим современным легковым автомобилем NSU Ro 80, оснащенным двухпоршневым роторно-поршневым двигателем мощностью 115 л.с. Это был первый немецкий «Автомобиль года» в 1919 году.68.
Изобретатель умер в 1988 году, так и не проехав ни одного автомобиля с двигателем Ванкеля. Из-за крайней близорукости у Ванкеля не было даже водительских прав.
Wikimedia
В течение следующих нескольких десятилетий многие крупные производители автомобилей подписали лицензионные соглашения на разработку роторных двигателей Ванкеля, включая Ford, Toyota, Mercedes-Benz, Porsche, Rolls-Royce и Mazda.
После дальнейших усовершенствований двигателя, включая решение проблемы верхнего сжатия, Mazda успешно использовала роторные двигатели в своих спортивных автомобилях серии RX до 2012 года. Технологический прогресс двигателей Ванкеля в автомобильной промышленности был отмечен в гонке «24 часа Ле-Мана» 1991 года. когда автомобиль с 4-роторным двигателем Mazda 26B выиграл престижный конкурс.
Постоянно совершенствуемые роторно-поршневые двигатели Ванкеля в настоящее время используются в мотоциклах, гоночных автомобилях, самолетах, небольших кораблях и генераторах электроэнергии. Следующий этап развития связан с применением этих приводов в наступающей эре низкоэмиссионного, климатически нейтрального, надежного и доступного энергоснабжения.
Как работает вращающийся двигатель
Wikimedia
Двигатель Wankel Gine Giving, когда генеральный двигатель, когда генеральный двигатель, ведущий, когда генеральный двигатель, когда генеральный роторный двигатель. смесь сгорает в кинетическую энергию. Идея была очень творческой.
Вместо движения вверх и вниз, как в поршневом двигателе, поршень в двигателе Ванкеля вращается по кругу. Вместо перенаправления подъемного движения во вращательное посредством отдельного коленчатого вала этот этап опускается. Энергия сгорания напрямую преобразуется в энергию привода без обходных путей.
Кроме того, отсутствуют клапаны для газообмена. Это делает конструкцию более легкой и компактной. Это также устраняет раздражающие вибрации. Создается плавный, похожий на турбину ход.
Количество газа, транспортируемого в пространствах между боковыми сторонами ротора и корпусом, поочередно проходит четыре различные фазы: фазу впуска, фазу сжатия, фазу воспламенения и фазу выпуска. Эти этапы называются тактами и делают двигатель Ванкеля четырехтактным двигателем, похожим на поршневой двигатель Отто.
Университет штата Пенсильвания
Впуск — Всасывание
Вращение ротора подталкивает смесь ко второму такту цикла.
Сжатие
По мере вращения поршня объем, находящийся между ротором и корпусом, уменьшается, что приводит к сжатию топливно-воздушной смеси.
Зажигание
Когда объем смеси минимальный, одна или несколько свечей зажигания инициируют воспламенение, вызывая быстрое повышение давления и температуры. Внезапное расширение газообразной топливной смеси продолжает вращать ротор и эксцентрик.
Выпуск — выпуск
Расширяющиеся выхлопные газы выходят из камеры через выпускное отверстие, открытое на четвертом такте. По мере того, как поршень продолжает вращаться, выпускное отверстие закрывается, а впускное снова открывается, чтобы начать новый цикл.
Преимущества и недостатки двигателей Wankel
Wikimedia
из -за их строительства, Wankel Engines A Engines A Engines A Engines — это более Compact, и простые, и простые, и простые, и простые, а также устойчивые, а также устойчивые, а также Simply, а также Simply Pister. Здесь нет возвратно-поступательных поршней, кривошипов, клапанов, шатунов или других хлопотных сложных деталей.
Роторные двигатели содержат всего три движущихся части, что делает их более надежными, долговечными и простыми в обслуживании, чем традиционные двигатели внутреннего сгорания. Кроме того, эти движущиеся части постоянно вращаются в одном направлении, что обеспечивает более высокие рабочие скорости, упрощенную балансировку и низкий уровень вибрации.
Благодаря беспрецедентному соотношению веса и мощности, а также размеру и мощности двигатели Ванкеля используются в различных областях. Как только проблема с выхлопными газами будет решена, Ванкель покажет свои настоящие преимущества: почти полное отсутствие вибраций, плавная работа двигателя и достаточная мощность.
Одним из недостатков роторных двигателей является их низкий тепловой КПД. Длинная, тонкая и подвижная камера сгорания приводит к относительно медленному и неполному сгоранию топливно-воздушной смеси. Это приводит к более высоким выбросам углерода и более низкой эффективности использования топлива по сравнению с двигателями с искровым зажиганием. Однако эта проблема становится преимуществом при переходе на водородный режим работы.
Еще одна слабость двигателей Ванкеля связана с ротором и верхним уплотнением. Плохая герметизация между краями ротора и кожухом — например, из-за износа или недостаточной центробежной силы в более низких диапазонах скоростей — может привести к выходу продуктов сгорания в соседнюю камеру.
Поскольку сгорание происходит только в одной секции двигателя, существует большая разница температур в двух отдельных камерах. В результате разный коэффициент расширения используемых материалов приводит к неоптимальному уплотнению ротора. Кроме того, потребление масла также является проблемой, поскольку масло необходимо постоянно впрыскивать в камеру для улучшения смазки и обеспечения герметичности ротора.
Из-за своего принципа двигатель Ванкеля имеет более высокий расход топлива, чем поршневой двигатель, что было самой большой неудачей с его стороны. А еще это было очень ненадежно, легенда гласит, что водители Ро-80 приветствуют друг друга поднятыми вверх пальцами, и каждый палец означает замену двигателя.
Автомобили с роторными двигателями Ванкеля
Wikimedia
Особенно много экспериментировали NSU (позже Audi), Mazda, General Motors, Toyota и Mercedes, но также MAN, Rolls-Royce, Porsche, Nissan, Suzuki, Ford, Kawasaki и Yamaha приобрели лицензии у самого Ванкеля.
Принцип работы двигателя был хорошо известен в Германии в 1967 году благодаря NSU Ro 80 (Ro для роторно-поршневого двигателя) и в Японии благодаря Mazda 110 Cosmo Sport. Затем последовали экспериментальные концептуальные автомобили, такие как Citroen M35 или Mercedes C111.
Четырехроторный двигатель Ванкеля Mercedes C111 развивал мощность 350 л.с. и разгонял тестовый автомобиль до 180 миль в час. Даже с такими характеристиками привод так и не пошел в серийное производство. Mazda была единственной компанией, которая усовершенствовала этот двигатель и продолжала использовать эту технологию до 2012 года. Японский производитель продал более миллиона автомобилей с этой технологией.
За моделью 110 Cosmo Sport в 1968 году последовала модель R100, а годом позже — модель R130. Позже серия RX началась с разработки RX-2. RX-3 появился в 1971 году, а в следующем, 1972 году, последовал RX-4.
Япония с двигателями Ванкеля. С RX-7 Mazda наконец совершила прорыв за пределы Японии и распродала все единицы, которые были отправлены в Европу.
Спортивное купе хорошо продавалось на протяжении многих лет, несколько раз переделывалось и получило преемника в виде RX-8 только в 2002 году. Мощность двухкамерного двигателя колеблется от 192 до 231 л.с. Это позволяет Mazda двигаться со скоростью до 150 миль в час.
Успех двигателя Ванкеля в гонках
Wikimedia Mazda 787B с роторно-поршневым двигателем выиграла знаменитую гонку «24 часа Ле-Мана» в 1991. Его четырехроторный двигатель Ванкеля с объемом камеры 2,6 литра развивает мощность около 700 л.с. при 9000 оборотах благодаря высоким оборотам — без турбокомпрессора.
Есть ли у Ванкеля будущее? Ожидается, что будущее двигателя Ванкеля начнется в 2022 году. Mazda по-прежнему остается единственной автомобильной компанией, которая придерживается технологий. Новый и пока единственный полностью электрический внедорожник Mazda MX-30 вскоре получит расширитель диапазона, работающий по принципу Ванкеля.
Подобно двигателю внутреннего сгорания, двигатель Ванкеля заряжает аккумулятор MX-30 и, таким образом, увеличивает запас хода. Mazda недавно подала новый патент, в котором три электродвигателя, два устройства накопления энергии (конденсаторы) и двигатель внутреннего сгорания, который может быть Ванкелем, работают вместе.
Танкут Басар является гонщиком ARA (Американской ассоциации ралли) и обладателем лицензии бронзовой категории FIA. Его страсть к вождению началась с картинга, как и у большинства гонщиков. Он начал участвовать в международных гонках в возрасте 22 лет. Танкут любит все, что связано с автомобилями, и будет получать удовольствие от вождения до самого конца.
History of the Wankel Engine +VIDEO
Felix Wankel and his Wankel Engine
By Carey Russ
Given Mazda’s success with it, you might думаю, что Роторно-поршневой двигатель был изобретением Mazda. Не правда — Роторно-поршневые двигатели предлагались еще до эпохи внутреннего сгорания. Но все, кроме одного, были просто исторические сноски. Это Ванкель, и это единственный текущим автомобильным сторонником является Mazda.
Двигатель Ванкеля был разработан немецким изобретателем Феликсом. Ванкеля, начиная с чертежей и прототипов в 1920-х гг. Его первый патент на роторно-поршневой двигатель был выдан в 1936. Но только в 1950-х годах Ванкель начал сотрудничество с немецким производителем автомобилей и мотоциклов NSU, что ротор Ванкеля был разработан до такой степени, что возможность использования в автомобиле.
Ванкель тщательно исследовал формы как ротора, так и корпус двигателя, чтобы носить его имя, обнаружив более 800 возможных форм. Большинство из них были непрактичны, но Ванкель тщательно исследовал около 150 базовых конфигураций и множество вариаций каждого — задолго до того, как компьютерное моделирование возможный. И вы задавались вопросом, почему разработка пошла так долго….
Ранние двигатели Ванкеля имели конструкцию, называемую «drehkolbenmaschine» (DKM), в которой внутренний вращающийся корпус и ротор вращаются вокруг неподвижного центрального вала. Это было удивительно плавный в работе и мог работать на фантастических скоростях — более 20 000 об/мин — но для этого нужно было разобрать двигатель менять свечи зажигания, это не было хорошей характеристикой для серийной силовой установки. Итак, «крайколбенмотор» (ККМ) был развит. В ККМ ротор и выходной вал вращаются внутри неподвижного корпуса. Свечи зажигания легко доступны на жилье. Впуск и выпуск через порты на корпусе, аналогичен по принципу действия двухтактному поршневому двигателю. Все текущие рабочие Ванкели конструкции ККМ.
Лучше всего работал ротор в форме треугольника. с выпуклыми краями, а форма внутренней части корпус имеет смутную форму восьмерки, называемой двухлепестковой эпитрохоид. Двигатель Ванкеля работает на том же четырехфазном цикл, как и любой другой двигатель внутреннего сгорания, с впуском, сжатие, зажигание и выпуск. В отличие от поршневого двигателя, но аналогично газовой турбине, каждая фаза происходит в разная площадь двигателя. Выходной вал вращается со скоростью три умножить на скорость ротора, и есть один импульс зажигания за каждый оборот выходного вала.
Основными преимуществами двигателя Ванкеля являются размер, простота, и гладкость. Одноротор Ванкеля имеет две движущиеся части: ротор и коленчатый вал. Добавьте еще один ротор, как в большинстве Мазда вращается, а главных движущихся по-прежнему всего три. части. Поскольку синхронизация впуска и выпуска регулируется порты на периферии или торцах корпуса отсутствуют распределительные валы или клапаны. Нет возвратно-поступательных масс (например, поршни и шатуны в поршневых двигателях), поэтому У Ванкеля очень маленькая вибрация. И это соотношение 3:1 между выходной вал и поршни означает, что скорость вращения поршня не так зрелищны, как может показаться — когда RX-8 двигатель достигает красной зоны на 9,000 об/мин, поршни только вращается со скоростью 3000 об/мин.
Итак, если у Ванкеля так много преимуществ, почему только Мазда делает автомобили с двигателем Ванкеля? Есть недостатки. Из-за длинной и узкой камеры сгорания форма Ванкеля менее эффективна, чем обычный четырехтактный поршневой двигатель. Расход топлива большой, особенно в более ранние, менее сложные двигатели. Если выходная мощность больше важнее экономичности, так как в спортивном автомобиле это меньше проблема. Выбросы оксидов азота ниже, чем у поршня двигатель, но выбросы угарного газа и несгоревших углеводородов выше. Уплотнения ротора аналогичны поршневым кольцам. в обычном двигателе, но они значительно меньше и поэтому ведут грубая жизнь. Срок службы уплотнений в ранних двигателях был коротким — держу пари что я не единственный человек с воспоминаниями о RX-2 и RX-3 жужжание, тянущееся за облаками ядовито-синей несгоревшей углеводородный дым. Более поздние усовершенствования конструкции уплотнения и строительство остановило эту конкретную проблему.
Считалось, что ни один Ванкель не может встретить нынешнюю Калифорнию требованиям по выбросам, но инженеры Mazda проявили настойчивость и выполнили эти строгие правила, прежде всего путем реконфигурации конструкция так, чтобы впускные и выпускные отверстия находились по бокам камера RX-8 вместо этого на периферии. Осторожный порт конструкция и трехступенчатый впускной коллектор еще больше снижают выбросы и помогают улучшить экономию топлива. Аккуратно управляемый, RX-8 имеет разумный расход топлива. Но раскрути его и поезжай это тяжело, и наблюдайте, как падает указатель уровня топлива. Эй, это спортивная машина, просто добавьте бензин в свой бюджет на развлечения.
История Неудивительно, что первые автомобили с двигателем Ванкеля были экспериментальные седаны NSU, построенные в конце 1950-х — начале 1960-е годы. Первым серийным автомобилем с двигателем Ванкеля был NSU. Spider, выпускавшийся с 1964 по 1967 год. Это был крошечный двухместный автомобиль. с однороторным 500-кубовым двигателем мощностью 50 лошадиных сил. За ним в 1968 году последовал NSU R080, четырехдверный седан с двухроторный двигатель, который по сути представлял собой удвоенную версию двигатель Паук. Название NSU не совсем нарицательное. сегодня, что неудивительно, поскольку компания была поглощена Volkswagen Group в конце 1960-е годы. Разработка НГУ Ванкеля остановились в это время.
В конце 1950-х и начале 1960-х годов система Ванкеля была новой и захватывающим и рекламируемым как «сила завтрашнего дня». Многие крупные автопроизводители лицензировали технологию у NSU. Дженерал Моторс построил пару среднемоторных двух- и четырехроторных корветов прототипы в начале 1970-х; трудности с выбросами, политику, а первый нефтяной кризис означал, что среднемоторная Wankel Corvette был просто легендарным несостоявшимся автомобилем. Mercedes-Benz построил несколько концепт-каров и прототипов. в течение 60-х и 70-х годов, кульминацией которых стало небольшое количество C111с. C111 с трех- и четырехроторными двигателями. были способны к ускорению 0-60 менее чем за пять секунд. Один был модифицированный для рекордов скорости, и достиг 250 миль в час. Увы, как и роторный Corvette, суперкар Mercedes стал жертвой 1970-е годы нефтяные кризисы и корпоративная политика.
Первым автомобилем Mazda с роторным двигателем был Cosmo 110S 1967 г. , двухместный спортивный автомобиль с очень итальянским внешним видом. Это было за ними вскоре последовали купе и седаны, а Mazda к 1970 г. было произведено более 100 000 роторных двигателей. начало. RX-2, -3, -4 и -5 купе, седаны и даже фургоны поставили Mazda и двигатель Ванкеля на карту во время 1970-е годы. Был даже пикап с роторным двигателем. Затем в В 1978 году дебютировал RX-7. Осталось три поколения RX-7 неизгладимый след на автомобильной сцене. Первый- и RX-7 второго поколения по-прежнему остаются малобюджетными энтузиасты и клубные гонщики довольны.
Есть ли будущее у ротора? Если выбросы могут быть проблемная работа на бензине, Ванкеля кажется отлично счастливого пробега на водороде. Mazda построила и испытала несколько Роторные концептуальные автомобили с водородным двигателем. Не считайте доктора. Маленькая жемчужина Ванкеля.
Революция двигателей: роторный двигатель Mazda и его неопределенное будущее
Обычные бензиновые и дизельные двигатели заслуживают похвалы, удовлетворяя потребности владельцев легковых и грузовых автомобилей, но футуристы настаивают на том, что электродвигатели в конечном итоге вытеснят их в качестве предпочтительного источника энергии. Около 50 лет назад возникла аналогичная ситуация: сверхгладкий роторный двигатель Mazda возлагал большие надежды на то, что поршни отправятся навстречу багги. В этом году Mazda празднует свое 100-летие, что может быть лучше, чтобы отметить самый амбициозный технический успех бренда?
Прежде всего: Mazda не изобретала роторный двигатель. Немец Феликс Ванкель в 1920-х годах черпал вдохновение в насосах, компрессорах и турбинах для создания двигателя без возвратно-поступательного движения поршней и шатунов вверх-вниз. После работы над дисковыми клапанами и ротационными компрессорами инженер-самоучка получил в 1934 году патент на двигатель, состоящий из компонентов, которые вращались без намека на возвратно-поступательное движение. Поскольку газовый двигатель, работающий по циклу Отто (который сегодня приводит в действие большинство наших автомобилей), смесь с воспламенением от сжатия Рудольфа Дизеля и двухтактный двигатель Карла Бенца появились в конце XIX века.20-го века роторный двигатель Ванкеля был единственным новым типом двигателя 20-го века.
После более чем двух десятилетий экспериментов в 1957 году Ванкель наконец убедил NSU Motorenwerke, ведущего немецкого производителя мотоциклов, построить прототип двигателя. Он производил 28 лошадиных сил при 17 000 об / мин при рабочем объеме всего 125 куб. См. Но в конструкции 1957 года были недостатки. И ротор, и его корпус вращались, что совершенно непрактично для массового производства; замена свечи зажигания потребовала полной разборки. Без ведома герра Ванкеля Вальтер Фроде, коллега-инженер NSU, работавший в соседнем зале, создал элегантную вариацию с фиксированным корпусом. Хотя Ванкель с презрением сказал: «Вы превратили мою скаковую лошадь в пахотную кобылу!» роторный двигатель, который мы знаем и любим сегодня, произошел от упрощенной конструкции Froede.
В 1960 году NSU и американский производитель самолетов Curtiss-Wright (CW) подписали соглашение о содействии разработке нового двигателя. Пораженные заявлениями о производительности, более 20 британских, европейских, японских и американских производителей клюнули на приманку, подписав лицензии на ротационные машины для автомобильной, авиационной, морской, мотоциклетной, сельскохозяйственной и военной техники. Советы также проводили эксперименты, не платя ни рубля гонораров. Признавая огромный потенциал роторного двигателя, Mazda стала его первопроходцем. Официальное соглашение между NSU и Mazda было подписано 19 июля.61.
После покупки лицензионного соглашения у NSU в 1961 году инженеры Mazda потратили шесть лет на проектирование своего ротора и решение проблем с его долговечностью. Courtesy Mazda
Ротари принципиально проще, легче и компактнее, чем поршневые двигатели. Ротор треугольной формы вращается внутри камеры для преобразования энергии сгорания в крутящий момент, передаваемый на вал, вращающийся в центре двигателя. Отсутствуют шатуны или распределительные валы, открывающие и закрывающие клапаны. Вместо этого, когда ротор проходит мимо отверстий в корпусе и/или боковых крышках, свежая смесь топлива и воздуха поступает в движущуюся камеру сгорания, а отработавшие газы выметаются через выпускное отверстие. Противовесы, прикрепленные к выходному валу, гасят вибрацию. Таким образом, главным козырем роторного двигателя является высочайшая плавность хода: один импульс мощности на каждый оборот выходного вала по сравнению с одним импульсом на каждый второй оборот для одноцилиндровых четырехтактных поршневых двигателей.
Рекламируя преимущества роторного двигателя в размере и весе, CW сравнила свой роторный двигатель RC2-60 с двигателем Chevrolet V-8 с 283-цилиндровым двигателем 1960-х годов. Роторный двигатель мощностью 185 л.с. весил 237 фунтов по сравнению с 607 фунтами 195-сильного V-8. Хотя ротор занимал всего 5,1 кубических фута пространства, V-8 был более чем в четыре раза больше — 23,2 кубических фута. Количество отдельных компонентов в каждом двигателе также было впечатляющим. В двигателе Chevy было чуть более 1000 деталей, 388 из которых двигались, в отличие от 633 деталей роторного двигателя, из которых двигались только 154. Размер, вес, простота и плавность вращения ротора были неоспоримы.
На наших чертежах в разрезе обратите внимание на центр двигателя. Вот где находится эксцентриковый вал, устройство, функционально похожее на коленчатый вал поршневого двигателя. Он поддерживается подшипником на каждом конце, также как коленчатый вал. Рядом с его серединой находится смещенная шейка, называемая эксцентриком, которая работает точно так же, как ход обычного кривошипа.
Ротор представляет собой компонент треугольной формы толщиной около 3 дюймов. Расстояние от его центра до каждого кончика или вершины составляет примерно 4 дюйма. Этот трудолюбивый элемент выполняет функции поршня, шатуна и клапанного механизма. Подшипник скольжения в центре ротора сопрягается с вышеупомянутой шейкой эксцентрикового вала.
Впуск / Сжатие / Мощность / Выпуск Beau Daniels
Орбитальное движение ротора представляет собой симфонию из двух частей, управляемую давлением сгорания на одной стороне после зажигания. Это давление заставляет ротор вращаться, как вертушка на его эксцентриковой шейке. Эксцентрик также перемещается, потому что давление ротора несимметрично (смещено только с одной стороны). Чтобы синхронизировать это составное движение, есть две фазирующих шестерни. Меньший, расположенный в центре двигателя, закреплен; внешние зубья этой шестерни входят в зацепление с внутренними зубьями шестерни ротора. Передаточное число 2:3 дает три полных оборота эксцентрикового вала на каждые 360 градусов движения ротора. Чтобы визуализировать общий кинезис, представьте себе хулахуп: вращение ротора, усугубленное вращением эксцентрикового вала.
Вершины движущегося ротора определяют траекторию, называемую эпитрохоидой. (Погуглите это слово, чтобы внести дополнительную путаницу.) Корпус ротора имитирует эту форму, напоминающую восьмерку на нашей иллюстрации, чтобы вершины постоянно находились в пределах полмиллиметра (0,02 дюйма) от их границ. Подумайте о зазоре между поршнем и отверстием. Добавьте пластину, покрывающую каждую сторону ротора, и вы получите ограниченный объем. Когда ротор движется по орбите, изменяющееся пространство между каждой из его трех сторон и корпусом ротора поддерживает четыре стандартных операции цикла Отто: впуск, сжатие, расширение (мощность) и выпуск. Хитрость ротационного салона заключается в том, что три таких цикла происходят одновременно.
Как и в случае с поршнями двухтактных двигателей, во время вращения ротора открываются отверстия для подачи свежих топливно-воздушных зарядов и удаления выхлопных газов. Воспламенение происходит, когда свечи зажигания загораются по сигналу через небольшие отверстия в корпусе ротора. Из-за длинной и тонкой формы каждой камеры сгорания Mazda использует две свечи зажигания, зажигающие последовательно, чтобы поджечь сжатый топливно-воздушный заряд.
Работа роторного двигателя кажется простой и элегантной, если разобраться в тонкостях, но разработать его, чтобы обеспечить долгие годы верной службы, было подвигом; есть неприятные вопросы в изобилии. Трудолюбивый ротор и его корпус должны содержаться в допустимых температурных пределах. Воздушное охлаждение работало в некоторых случаях, но более распространенный подход заключается в циркуляции смазочного масла через полый ротор для его охлаждения, а также в подаче смеси воды и антифриза через внутренние каналы для охлаждения корпуса ротора и боковых пластин. В отличие от цилиндра поршневого двигателя, который охлаждается топливно-воздушным зарядом один раз за цикл, место, где происходит сгорание в роторном двигателе, остается постоянно горячим. В результате поддержание достаточного охлаждающего потока через эту область двигателя является критически важным и трудным. Уплотнения, которые удерживают охлаждающую, смазочную и рабочую жидкости на месте, создали самые высокие препятствия для развития. Чтобы получить представление, сравните комплект из пяти поршневых колец обычного двигателя с примерно 30 деталями, необходимыми для герметизации вершины и боковых поверхностей каждого ротора.
После нескольких лет разработки компания NSU выиграла гонку к производству со своим Spider 1964 года. К сожалению, верхние уплотнения однороторного двигателя не были усовершенствованы к тому времени, когда три года спустя появился роскошный седан NSU Ro80 с двумя роторами. Обычным приветствием, когда один владелец Ro80 встречал на дороге другую такую душу, было движение несколькими пальцами, чтобы обозначить количество замененных двигателей. Скромные продажи и высокие требования по гарантии привели NSU к банкротству настолько, что в 1969 году его активы были переданы Volkswagen.
Первой проблемой долговечности, которую Mazda обнаружила после начала исследований ротора в 1961 году, были следы вибрации на внутренних поверхностях корпуса ротора, вызванные резонированием (пропуском) апексных уплотнений, когда они проходили по этой области. Японцы называли эти следы «гвоздями дьявола». Прежде чем Mazda выпустила свой первый роторный двигатель, двухместное купе Cosmo 110S 1967 года, инженеры позаботились о том, чтобы проблемы с вибрацией и верхним уплотнением были решены. Небольшая плоская пружина в сочетании с давлением сгорания за каждым уплотнением помогла прижать их к корпусу ротора. Что касается самих уплотнений, Mazda экспериментировала с самосмазывающимся углеродом, различными спеченными металлами и чугуном, «охлажденным» и обработанным электронным лучом. Чтобы облегчить перемещение уплотнения по поверхности корпуса, масло дозировалось вместе с поступающей топливно-воздушной смесью, метод, заимствованный из двухтактных двигателей. В конечном итоге Mazda добилась прочного корпуса ротора, облицовав алюминиевую отливку тонким листом стали с гальваническим хромовым покрытием.
Уплотнения Apex, стучащие по корпусу ротора, поцарапали его поверхность, что Mazda назвала «следами от гвоздей дьявола». Courtesy Mazda
Соединение нескольких роторов вместе для создания более крупного и мощного двигателя осложняется тем фактом, что каждый ротор должен вставляться с противоположного конца эксцентрикового вала во время сборки. Это легко в установке с двумя роторами, но для объединения трех или более требуется неудобный длинный эксцентриковый вал или сложная муфта двух эксцентриковых валов.
Сочетание материалов, выбранных Mazda для обеспечения долговечности своих двигателей — алюминиевые корпуса, чугунные роторы и боковые пластины, стальные эксцентриковые валы — привело к сильно различающимся скоростям расширения, что затруднило проектирование и разработку уплотнительных колец, отвечающих за герметизацию охлаждающей жидкости. переходы. Поскольку роторный двигатель родился, когда бензин стоил копейки за галлон, расход топлива не имел значения. Но в середине 1970-х, после первого энергетического кризиса, EPA начало измерять и сообщать о милях на галлон, выявляя низкую эффективность роторных двигателей Mazda.
Проблема эффективности была двоякой. Большая площадь поверхности, определяющая камеру сгорания ротора, приводит к значительным потерям энергии в системе охлаждения. Кроме того, часть несгоревшего топливно-воздушного заряда просто выметается из двигателя в виде выхлопных газов. Чтобы ограничить выбросы выхлопных газов в моделях для США 1970 года, Mazda использовала тепловой реактор, который смешивал свежий воздух с компонентами выхлопных газов для продолжения сгорания вне корпуса ротора.
Вскоре между Mazda и Агентством по охране окружающей среды завязались ожесточенные споры из-за испытаний пробега в городских условиях, включавших холодный запуск. Mazda продемонстрировала реальные результаты лучше, чем цифры EPA, и правительство начало усилия по более тесному согласованию своих процедур с опытом клиентов, но ущерб был нанесен: автомобили Mazda с роторным двигателем застряли в самом конце своего размерного класса. Во время теста Mazda RX-2 на 40 000 миль Автомобиль и водитель зафиксировали пробег по городу всего 14 миль на галлон и редко превышали 18 миль на галлон на шоссе. Единственной спасительной благодатью было то, что роторные машины были довольны обычным бензином.
Выбросы были сопутствующим вопросом, но здесь роторный двигатель имел одно преимущество. Поскольку его пиковые температуры сгорания были ниже типичных для поршневого двигателя с высокой степенью сжатия, было меньше образования загрязняющих оксидов азота (NOx). К сожалению, этот плюс был нивелирован длинной, плоской, подвижной камерой сгорания роторного двигателя, что вряд ли является идеальным способом достижения полного сгорания топлива. Как уже говорилось, несгоревшая топливно-воздушная смесь просто выметалась из выхлопного отверстия, увеличивая при этом выбросы углеводородов (HC) и угарного газа (CO).
Компания General Motors, самый известный в мире обладатель лицензии на роторный двигатель, вложила значительные средства в этот двигатель. Это включало производственный завод, оборудованный и готовый производить то, что он назвал роторным двигателем внутреннего сгорания для Chevy Vega 1975 года и Pacer AMC. Трудности с соблюдением стандартов выбросов и плохая экономия топлива вынудили отменить эти планы. Фактически, вилка была внезапно отключена, когда в сентябре 1974 года президент GM и сторонник вращения Эд Коул ушел на пенсию.
Если GM не могла решить загадку вращения, то кто мог? Hercules/DKW, Norton и Suzuki добились скромного успеха в создании и гонках мотоциклов с роторным двигателем. Arctic Cat и Outboard Marine предлагали их на снегоходах. Mercedes-Benz возлагал большие надежды на свои великолепные трех- и четырехроторные спортивные автомобили C111 Gullwing, но Citroën обанкротился, разрабатывая свой двигатель Comotor. Было проведено множество экспериментов с самолетами и вертолетами, а также сотни самодельных автомобилей с двигателями Mazda. В конечном счете, однако, Mazda стала последним производителем, оставшимся в живых, главным образом благодаря своей терпеливой и настойчивой преданности роторным двигателям.
Мазда
Мазда
RX-7 первого поколения. Мазда
Такая преданность, безусловно, поощрялась успехами в автоспорте. Наряду с турбинами на трассе процветают роторные машины. Без возвратно-поступательных частей или хрупкости клапанного механизма они любят обороты. Огромные впускные и выпускные каналы с минимальным ограничением потока легко модернизируются. За исключением особенно высокого расхода топлива, роторные машины работают часами с минимальной потребностью в пит-стопах. Они также визжат, как разъяренные баньши, и им требуются огромные глушители, чтобы обуздать их грохот, потому что горячие, пылающие выхлопные газы беспрепятственно покидают камеру сгорания. Даже с затычками для ушей в шлеме ваш автор два дня страдал частичной глухотой после того, как управлял RX-7 в Дайтоне в 1919 году.79. Зрители Бонневилля вздрагивают каждый раз, когда со стартовой линии съезжает машина.
Санкционирующие органы пытаются сравнить рабочий объем роторного двигателя с рабочим объемом поршневого двигателя. Ассоциация хронометража Южной Калифорнии, которая наблюдает за соревнованиями в солончаках, купила аргумент «один импульс мощности на оборот выходного вала» (по сравнению с двумя оборотами поршневого двигателя), чтобы назначить роторным двигателям «поправочный» коэффициент 2: 1. Другие органы, например FIA, оправдывали соотношение 3:1 тем, что каждый ротор имеет три рабочие боковые поверхности. Некоторые агентства просто запретили ротарианцы, особенно после того, как стали свидетелями их скорости и надежности. В 1968-летняя Mazda, стремясь показать себя с лучшей стороны, провела кампанию на двух подготовленных к гонкам Cosmos на 84-часовом марафоне Marathon de la Route, организованном на немецком Нюрбургринге. Одна запись выбыла через 81 час из-за поломки оси; другой неожиданно финишировал четвертым после двух Porsche 911 и Lancia Fulvia.
К 1976 году купе Mazda RX-3 одержали 100 побед в Японии. В 1979 году RX-7 начал свою блестящую карьеру в соревнованиях, заняв первое и второе место в классе GTU на гонках «24 часа Дайтоны». Спортивный автомобиль Mazda в конечном итоге 10 раз выигрывал чемпионат серии GTU, в том числе восемь титулов подряд.
Нападения Privateer на Ле-Ман начались в 1970 году, когда для первого финиша потребовалось десятилетие усилий. Респектабельная отделка класса последовала в 1980-х годах. День Mazda, наконец, настал в 1991 году, когда ее воющий четырехроторный 787B превзошел усилия заводов Jaguar и Mercedes по общей победе, что стало первой победой японского производителя в Ле-Мане.
Даже без, казалось бы, необходимого полного привода Mazda RX-7 заняла третье место в общем зачете на этапах чемпионата мира по ралли в течение 1980-е и 90-е годы. А в 1994 году Norton выиграл чемпионат Великобритании по супербайку на своем RCW588, которым управлял Ян Симпсон.
Изобретатели со всего мира трудились над усовершенствованием оригинальной концепции Ванкеля. Уилсон Бертис из Вестминстера, Калифорния, в 1994 году получил патент США на конструкцию с тремя свечами зажигания. Предоставлено Mazda
В отличие от 20 или более предприятий по всему миру, которые не смогли продвинуть дело роторного двигателя, Mazda продолжала использовать этот двигатель, несмотря ни на что, в течение 44 лет. Производство последнего RX-8 было прекращено в 2012 году. По правде говоря, появление великолепного спортивного автомобиля Miata MX-5 с поршневым двигателем в 1989 — всего через десять лет после рождения RX-7 — ознаменовал начало конца.
Несмотря на относительную долговечность под значком Mazda, послужной список этого роторного автомобиля едва ли можно назвать идеальным. Серия отказов уплотнительных колец в 1970-х годах вынудила Mazda открыть центр восстановления двигателей недалеко от своей штаб-квартиры в США в Ирвине, Калифорния, для обслуживания гарантийных требований. У RX-8 была репутация высокого расхода масла, а низкий расход бензина вызывал беспокойство с самого начала.
Mazda
Поршневые двигатели стали легче, мощнее, эффективнее и дешевле в производстве, чем роторные, главным образом потому, что только Mazda отстаивала свое дело. Когда в 2015 году верность Mazda в области разработки, производства и владения Ford закончилась, небольшой японский бренд взял на себя полную ответственность за свое будущее. В 2017 году Кеничи Ямамото, который с самого начала руководил разработкой роторных двигателей, а затем был президентом и председателем совета директоров Mazda, отправился на небеса без преемника, который разделял бы его страсть.
Тем не менее, различные директора по силовым агрегатам Mazda рекламировали пригодность роторного двигателя в качестве расширителя запаса хода для газоэлектрических гибридных приложений. Размер двигателя, форма и центрированный выходной вал прекрасно соответствуют характеристикам электрогенератора. А работа ротора с постоянной скоростью и нагрузкой уменьшит его выбросы и недостатки в эффективности использования топлива. Если бренд действительно серьезно относится к продвижению гибрида, есть шанс, что роторный двигатель просто переживет своего врага с поршневым двигателем. Это была надежда все время.
Предоставлено Mazda
10A:
1970–’72
Двухроторный двигатель объемом 982 куб. см с карбюратором на 4 барреля мощностью 100–120 л.с. в купе R100. Построенный по лицензии NSU, первый роторный двигатель Mazda, проданный в Северной Америке, включает в себя заметные улучшения в конструкции верхнего уплотнения для повышения долговечности. Корпуса роторов с водяным охлаждением были отлиты из алюминия; роторы и боковые кожухи были изготовлены из чугуна.
12A:
1971–’78
Двухроторный двигатель объемом 1146 куб. см с карбюратором на 4 барреля мощностью 120 л.с. в купе и седанах RX-2 и RX-3. Чтобы добавить мощности для более крупных и спортивных моделей, ширина ротора была увеличена на 10 мм (0,39 мм).в). В остальном базовая конструкция двигателя и материалы были перенесены.
1979–85
Двухроторный двигатель объемом 1146 куб. см с карбюратором на 4 барреля мощностью 100 л.с. в RX-7. Как и конструкция 10A, более крупный 12A имел впускные отверстия в боковых корпусах и периферийные выпускные отверстия. Пиковый крутящий момент приходился на 4000 об/мин, а кривая мощности достигала пика при 6000 об/мин.
13B:
1974–’78
Двухроторный двигатель объемом 1308 куб. см с карбюратором на 4 барреля мощностью 135 л.с. в купе и седанах RX-4, купе Cosmo и пикапах. Еще 10-мм (0,39-в) увеличение ширины ротора увеличило рабочий объем, крутящий момент и мощность. Пик крутящего момента остался при 4000 об/мин, но пик мощности теперь приходился на 6500 об/мин.
1984–86
1308-кубовый двухроторный двигатель с впрыском топлива мощностью 135–146 л.с. в RX-7 GSL. Добавление электронного впрыска топлива Nippondenso привело к более широкой кривой крутящего момента, достигающей пика при уличных 2750 об / мин. Сложная система управления двигателем, перемещенные свечи зажигания, двойные глушители и более легкие роторы в 1986 году увеличили мощность до 146 л.
1987–95
1308-кубовый двухроторный двигатель с турбонаддувом и впрыском топлива мощностью 182 л.с. в RX-7. Добавление турбонаддува Hitachi с двойной спиралью (6,2 фунта на квадратный дюйм), промежуточного охладителя и датчика детонации дало быстрый отклик дроссельной заслонки с пиковой мощностью при 6500 об / мин и крутящим моментом в 183 фунт-фут при 3500 об / мин. Примечательно, что по сравнению с предыдущим роторным двигателем без наддува потери топлива были незначительными или отсутствовали вообще.
1991-95
1308-кубовый двухроторный двигатель с последовательным турбонаддувом и промежуточным охлаждением, мощностью 255 л. с. в RX-7. Система впрыска Bosch D-Jetronic распределяла топливо по трем боковым впускным отверстиям на камеру. Крутящий момент достиг пика при 5000 об/мин, мощность при 6500 об/мин, а красная черта была восторженной 7500 об/мин.
20B:
1990–’95
Двухцилиндровый трехроторный двигатель с последовательным турбонаддувом и промежуточным охлаждением объемом 1962 куб. см с впрыском топлива мощностью 276 л.с. в (только для Японии) Eunos Cosmos. Внутренние размеры были идентичны двигателям 13В, но требовались двухкомпонентный эксцентриковый вал и специальные процедуры сборки.
R26B:
1991
Четырехроторный двигатель объемом 2616 куб.91. Двигатель имел по три свечи зажигания на ротор и периферийные впускные и выпускные каналы.
Renesis:
2003–’12
Двухроторный двигатель объемом 1308 куб. Это была новая конструкция с выхлопными отверстиями, перемещенными в боковые корпуса для повышения эффективности. Предлагались две версии со скромной и конкурентоспособной выходной мощностью и замечательной красной чертой в 9000 об/мин.
40 лет роторному двигателю Mazda
30 мая 1967 года Mazda выпустила первый в мире автомобиль с двухроторным роторным двигателем — Mazda Cosmo Sport. Сейчас компания отмечает 40-летие этого двигателя.
За последние 40 лет Mazda произвела почти 2 миллиона автомобилей с роторным двигателем. Однако только в 1970 году Mazda начала продавать автомобили с роторными двигателями в Соединенных Штатах. Это был R100 1970 года; за ним последовали RX-2, RX-3, RX-4 и RX-5 Cosmo. Между прочим, в 1970-х годах Mazda даже установила роторный двигатель на свой пикап Rotary.
На протяжении многих лет такие разные автопроизводители, как General Motors, Daimler-Benz, Rolls-Royce и Citroen, экспериментировали с роторным двигателем Ванкеля, но только Mazda преодолела инженерные трудности, необходимые для вывода двигателя на рынок в серийном автомобиле. .
Капитальный ремонт двигателя Когда Mazda выпустила в 1979 году ставший уже легендарным RX-7, это действительно всколыхнуло истеблишмент спортивных автомобилей и установило рекорды продаж, невиданные ранее для спортивных автомобилей. RX-7 второго поколения дебютировал в 1985 с роторным двигателем 13B, усиленным Twin-Scroll Turbo. Последующие поколения RX-7 были запущены в 1986 и 1993 годах, включая первые серийные применения роторного двигателя с турбонаддувом на рынке США. А когда в 2003 году компания выпустила четырехдверный спортивный автомобиль RX-8, роторный двигатель претерпел радикальное обновление с введением боковых портов, что привело к значительному снижению выбросов выхлопных газов и повышению производительности.
В настоящее время Mazda разрабатывает свой водородный ВИЭ, который не выделяет углекислый газ (CO2). Разработка началась в 1991 и до сих пор производит RX-8 Hydrogen RE, который в феврале 2006 года стал первым в мире, сданным в коммерческую аренду. В настоящее время семь автомобилей находятся в пути в Японии в рамках коммерческого лизинга.
Роторный двигатель последнего поколения RENESIS Почти 40 лет успеха роторных двигателей в гонках ушли на разработку усовершенствованной силовой установки Mazda RENESIS (появление роторного двигателя или возрождение роторного двигателя), когда она была запущена в RX -8 в 2003 году.
Одним из ключевых факторов RENESIS является то, что этот двухроторный двигатель Mazda нового поколения меньше и легче, чем предыдущий роторный двигатель компании, но производит еще больше мощности. Поскольку он имеет новую компоновку бокового впуска и бокового выхлопа, двигатель развивает мощность 250 лошадиных сил при 8500 об / мин и 162 фунт-фут. крутящего момента при 7500 об/мин без веса и сложности турбо- или нагнетателя, при этом достигается улучшенная топливная экономичность и более чистые выбросы.
Компоновка с боковым впуском и боковым выпуском, при которой выпускные отверстия перемещены в боковой корпус камеры ротора, позволяет свободно устанавливать размер отверстий, в результате чего площадь отверстий для впуска воздуха увеличивается на 30%. больше, чем в обычных роторных двигателях. Это значительно улучшает сопротивление на впуске и способствует выходной мощности 250 л.с. при 8500 об/мин и максимальному крутящему моменту 162 фунт-фут. при 7500 об/мин без использования турбонаддува или нагнетателя.
Кроме того, применение двойных выпускных отверстий для каждой камеры позволяет вдвое увеличить площадь отверстий по сравнению с обычными конструкциями, а также позволяет отсрочить синхронизацию выпускных отверстий для повышения термической эффективности в процессе расширения. Несгоревшие углеводороды сохраняются для сгорания в следующем цикле, что значительно снижает выбросы. Трехступенчатая система впуска с запорными клапанами на впускных отверстиях каждого ротора использует эффект динамического заряда входящего воздуха и повышает эффективность наполнения, а двойные электронные дроссели точно и гибко контролируют работу клапана. Кроме того, система смазки с мокрым картером и высотой масляного поддона вдвое меньше, чем в обычных конструкциях, также позволяет уменьшить размер и вес двигателя.
Решение экологических проблем Отсутствие перекрытия между впускными и выпускными отверстиями обеспечивает повышенную тепловую эффективность двигателя RENESIS, позволяя использовать более бедную топливно-воздушную смесь для экономии топлива на холостом ходу по сравнению с роторным двигателем 13B-REW в RX. -7. Кроме того, благодаря эффективности, присущей роторному двигателю, RX-8 работает на обедненной смеси даже при работе на высоких скоростях и при больших нагрузках.
Высокая степень сжатия и недавно разработанные сверхтонкие топливные форсунки обеспечивают практически идеальное сгорание во всем диапазоне оборотов двигателя.
Роторные двигатели также имеют конструктивные особенности, благодаря которым они производят меньше NOx (оксид азота), чем обычные двигатели. Компоновка RENESIS с боковым выхлопом сохраняет несгоревшие УВ (углеводороды) для следующего цикла сгорания, что еще больше снижает выбросы. Кроме того, недавно разработанный каталитический нейтрализатор для роторного двигателя сочетается с выпускным коллектором с двойной обшивкой, который поддерживает высокую температуру выхлопных газов, улучшая активацию катализатора при запуске двигателя даже в холодных условиях.
Проблемы с потерей мощности В августе 2006 года Mazda объявила, что отзывает свои автомобили Mazda RX-8 2004, 2005 и 2006 годов выпуска из-за просчета в измерении количества масла в двигателе RENESIS.
Mazda сообщила, что это привело к тому, что двигатели некоторых RX-8 испытывали проблемы с серьезной потерей мощности и неровным холостым ходом, особенно в теплом климате и в условиях интенсивного движения.
Отзыв Mazda позволил протестировать модели на предмет проблемы с потерей мощности, и все двигатели, не прошедшие вакуумные испытания, были заменены бесплатно, даже если гарантия на автомобиль истекла.
Замена двигателей также устранила другие проблемы, начиная от затопления, затрудненного запуска и полной потери компрессии. Mazda заявила, что только около 1% двигателей RENESIS нуждается в замене.
Однако на всех автомобилях, не требующих замены двигателя, Mazda заявила, что ЭБУ был перепрошит, чтобы обеспечить больший впрыск масла на холостом ходу и при движении на низких оборотах.
При отзыве каталитический нейтрализатор и опережающие свечи зажигания также проверялись и при необходимости заменялись. Затем Mazda продлила гарантию на трансмиссию всех отозванных автомобилей до пяти лет/60 000 миль.
Здесь следует отметить, что полностью синтетические масла не следует использовать в роторных двигателях Mazda, которые имеют уникальные и специфические требования к смазке. Всегда проверяйте руководство по эксплуатации автомобиля.
Ванкеля 101 Для техников, которые не знакомы с двигателем Ванкеля, лучший способ объяснить конструкцию роторного двигателя состоит в том, что он состоит из корпуса в форме кокона и ротора треугольной формы внутри него. Пространство между ротором и стенкой корпуса обеспечивает камеру внутреннего сгорания, а давление расширяющихся газов служит для поворота ротора. Для того чтобы роторный двигатель работал как двигатель внутреннего сгорания, в рабочей камере должны были последовательно выполняться четыре процесса: впуск, сжатие, сгорание и выхлоп.
Предположим, что ротор треугольной формы был концентрически помещен внутри действительно круглого корпуса. В этом случае объем рабочей камеры не изменялся бы при вращении ротора внутри корпуса. Даже если бы там загорелась воздушно-топливная смесь, давление расширения горючих газов просто действовало бы в направлении центра ротора и не приводило бы к вращению. Поэтому внутренняя периферия корпуса выполнена трохоидальной и собрана с установленным на эксцентриковом валу ротором.
Объем рабочей камеры изменяется дважды за один оборот, таким образом можно реализовать четыре процесса двигателя внутреннего сгорания. В роторном двигателе Ванкеля (названном в честь пионера двигателей доктора Феликса Ванкеля, который разработал роторный двигатель типа Ванкеля в 1957 году) вершины ротора повторяют овальный контур внутренней периферии кожуха двигателя, оставаясь при этом в контакте с зубчатым колесом. выходной вал, который также находится на эксцентричной орбите вокруг центральной точки кожуха двигателя. Механизм фазовой передачи определяет орбиту треугольного ротора. Фазовая передача состоит из зубчатого венца с внутренним зацеплением, закрепленного на внутренней стороне ротора, и зубчатого венца с наружным зацеплением, закрепленного на эксцентриковом валу. Если бы шестерня ротора имела внутри 30 зубьев, шестерня вала имела бы 20 зубьев по периметру, поэтому передаточное число было бы 3:2. Из-за этого передаточного отношения скорость вращения между ротором и валом определяется как 1:3.
Ротор имеет более длительный период вращения, чем эксцентриковый вал. Ротор делает один оборот, а эксцентриковый вал — три оборота. Когда двигатель работает со скоростью 3000 об/мин, ротор будет вращаться со скоростью всего 1000 об/мин.
Ванкель против поршневого двигателя Чтобы получить вращающую силу, поршневой и роторный двигатели полагаются на давление расширения, создаваемое сгоранием топливно-воздушной смеси. Разница между механизмами двух двигателей заключается в том, как используется давление расширения. В поршневом двигателе давление расширения, создаваемое над верхней поверхностью поршня, толкает поршень вниз, и механическая сила передается на шатун, который вызывает вращение коленчатого вала. Однако в случае роторного двигателя к боковой поверхности ротора прикладывается давление расширения.
В результате одна из трех сторон треугольника смещается к центру эксцентрикового вала. Это движение состоит из двух разделенных сил. Одно из них — сила, направленная к центру выходного вала, а другое — тангенциальная сила, которая вращает выходной вал.
Внутреннее пространство корпуса (или трохоидная камера) всегда разделено на три рабочие камеры. Благодаря вращению ротора эти три рабочие камеры всегда находятся в движении и последовательно выполняют четыре процесса всасывания, сжатия, воспламенения (сгорания) и выхлопа внутри трохоидной камеры.
Каждый процесс выполняется в разных местах трохоидной камеры. Это существенно отличается от поршневого двигателя, где эти четыре процесса выполняются в каждом цилиндре.
Рабочий объем роторного двигателя обычно выражается единичным объемом камеры и количеством роторов. Например, для двухроторного роторного двигателя модели 13B объем рабочего объема отображается как «654cc ° 2».
Объем камеры агрегата означает разницу между максимальным объемом и минимальным объемом рабочей камеры, а степень сжатия определяется как отношение между максимальным объемом и минимальным объемом.