Бесшатунные двигатели - 2

Статус
Закрыто для дальнейших ответов.

henryk

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Krakow
специально для него спроектированный штатный бесшатунный двигатель на основе серьгового БСМ.
-моторчик 30 лс/10 кг можно купить на вторичном рынке примерно за 500 долл.

-а сколько на изготовление "серьгового БСМ" ?

=что такое "серги" не вникал,а "эксцентриковый" кажется понял.

"голь на выдумку хитра"
заместо
"сила есть,ума не надо"!

"мне сейчас не сравнения важны"
=так вот,если мощность мотора
маловата,приходится изголяться над эффективностью винтов,
редукторов...(для этого нам в помощ "Кл")
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
-моторчик 30 лс/10 кг можно купить на вторичном рынке примерно за 500 долл.
      У нас отечественных моторов с такими характеристиками практически нет. Недавно один пытался продать мотор, заявляя 28л.с. при весе 12кг. На поверку оказалось, что там даже 22л.с. нет.

-а сколько на изготовление "серьгового БСМ" ?
     Давал чертежи спецам в одну контору для оценки. Запросили 350 тыс.руб. Если добавить 70тыс.руб. на покупные готовые изделия, то получается около 420тыс.руб. Это примерно 6800$.

что такое "серьги" не вникал, а "эксцентриковый" кажется понял.
     Можно посмотреть авторскую анимацию https://www.youtube.com/watch?v=Z9Q6tL31JT8   Если, интерес повысится, надо пролистать эту ветку хотя бы с 300-й страницы. Про серьговый БСМ написано много и всесторонне.

"мне сейчас не сравнения важны"
=так вот,если мощность мотора маловата,приходится изголяться над эффективностью винтов, редукторов...(для этого нам в помощь "Кл")
  Хорошо, когда знаешь, что выход должен быть и находишь его. В этом одна из прелестей творчества.
 

henryk

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Krakow
Про серьговый БСМ написано много и всесторонне.
-боюсь,что моей (электрика) жизни не хватит ...

=половина мотора на анимации будет работать ?
(моим глазом вижу,что примерно треть длины корпуса занята БШМ ?)

ЗЫ=позавчера привезли моторчик М-18 (30 лс, 21 кг)

https://vimeo.com/user6016555
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
-боюсь,что моей (электрика) жизни не хватит ... 
.   Дело личное.

половина мотора на анимации будет работать ?
     Да будет. В этом случае конструкция заметно упрощается, т.к. полного уравновешивания можно достигнуть балансировочной массой на серьгах. Поэтому средняя опора будет не нужна. Двухцилиндровый может быть оппозитный с 2-х тактным циклом или рядный 4-х и 2-х тактный.  Преимущества бесшатунных двигателей максимально реализуются в 4-х цилиндровой, 2-х тактной версии схемы "Крест".

озавчера привезли моторчик М-18 (30 лс, 21 кг) https://vimeo.com/user6016555
     Двигатель известный. Выпущено их было не много. Вес 21 кг для складного летательного аппарата не подходит. Величина удельного веса 0,7 кг/л.с. слишком высока.
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
SACHS 2-350...?
коленвал около килограмма, головка,цилиндр и половина картера в одном. 
     Посмотрел. Спасибо. Как один из вариантов в переходный период подошел бы если ресурс у него окажется хотя бы 100 часов.
 

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
Можно посмотреть авторскую анимацию https://www.youtube.com/watch?v=Z9Q6tL31JT8 ;
Вот эту анимацию и надо сравнивать с конкурирующими схемами.
Но Вы почему то это делать не хотите. Хотя здесь по количеству деталей, трущихся поверхностей и весу нет никакого преимущества.... :(
 

henryk

Я люблю строить самолеты!
Откуда
Krakow
SACHS 2-350...?
коленвал около килограмма, головка,цилиндр и половина картера в одном. 
     Посмотрел. Спасибо. Как один из вариантов в переходный период подошел бы если ресурс у него окажется хотя бы 100 часов.
-вероятно приспособлю его к моему КАСПЭРВИНГу с дифф.редуктором,заместо ЖЭ25 (20 лс,20 кг).

https://kasperwing.com/kasperwing-poland/
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
Вот эту анимацию и надо сравнивать с конкурирующими схемами.
Но Вы почему то это делать не хотите. Хотя здесь по количеству деталей, трущихся поверхностей и весу нет никакого преимущества.... 
     Мы, Андрей, уже подробно обсуждали как надо сравнивать и что учитывать при прочих равных условиях. Подсчет количества трущихся поверхностей не всегда адекватно отражает реальность. Это было тебе показано в цифрах. Если уж говорить о конкуренции схем БСМ, то серьговый БСМ сильнее конкурирует с эксцентриковым БСМ. БСМ с соединительным валом однозначно ему проигрывает.  Это не значит, что ее не стоит применять. Стоит. Особенно тогда, когда надо встроить редуктор оборотов в двигатель и выводить мощность потребителю от соединительного вала. Так и С.С. Баландин предлагал на Рис.53 книги.
 

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
то серьговый БСМ сильнее конкурирует с эксцентриковым БСМ. 
Ну так и сравните БСМ Владимира Илларионовича и Ваш.
Неужели Вам самому не интересно? :)
И там и там 4 цилиндра...
 

KarnoKul

Имею интерес к бестопливным бесшатунникам!
то серьговый БСМ сильнее конкурирует с эксцентриковым БСМ. 
Ну так и сравните БСМ Владимира Илларионовича и Ваш.
Неужели Вам самому не интересно? :)
И там и там 4 цилиндра...
А в качестве третьего объекта сравнения - использовать крестообразный 4-х цилиндровый с "псевдо БСМ" : РУГЕРНЫМ кривошипно-шатунным механизмом.
 

KV1237542

Я люблю строить самолеты!
-лучше сравнивать Удельную Тягу (при одинаковых площадьях)= 
   Можно и так. В принципе мне сейчас не сравнения важны, а ДВС для переходного периода с мощностью 30...40л.с. и с весом 9...12кг. Пока не возникнет возможность изготовить для складного ЛА специально для него спроектированный штатный бесшатунный двигатель на основе серьгового БСМ.
Почему бы не сделать хоть на 5 мин полета электрический
для демонстрации и испытаний.
А там видно будет
 

Владимир Александрович

Дорогу осилит идущий!
Откуда
Москва
Ну так и сравните БСМ Владимира Илларионовича и Ваш.
Неужели Вам самому не интересно?
И там и там 4 цилиндра... 
    Андрей, эти сравнения уже давно сделаны.
Давайте пройдемся еще раз:
Исходные данные:
Количество рабочих цилиндров 4шт. Схема "Крест"
Ход поршня 58мм
Диаметр  61,75мм
Для упрощения понимания возьмем одинаковые диаметры шеек полувалов и планетарного КВ
Диаметр эксцентриков 72мм
Диаметр подшипников скольжения полувалов и шеек КВ 34мм
Размер S/4=14,5мм
Диаметр пальцев 14мм
Расчетный режим 6000об/мин
На рисунке ниже показаны схемы обоих вариантов.

1.ПОПЕРЕЧНЫЙ ГАБАРИТ КОРПУСА ПКВ
В эксцентриковом БСМ (ЭБСМ) Владимира Илларионовича при ходе S=58 мм потребовался квадрат сечения корпуса 140х140мм
В серьговом БСМ (СБСМ) при этом же ходе требуется немного меньше 130х130мм

2. ПРОДОЛЬНЫЙ ГАБАРИТ КОРПУСА ПКВ
ЭБСМ -    20+20+5+20+20+2=87мм
СБСМ -    7+16+7+20+10+20+7+16+7=110мм       Больше на 23мм.

Здесь надо отметить, что для авиационных ДВС уменьшение поперечных размеров (уменьшение миделя) всегда предпочтительнее, чем изменение продольного размера, которое практически ни на чем не сказывается и при необходимости может быть даже нивелировано за счет длины полувалов.

3. СКОРОСТЬ СКОЛЬЖЕНИЯ В НЕСУЩИХ ПОДШИПНИКАХ
ЭБСМ -   Подшипники полувалов.... - 10,68м/с
              Подшипник КВ................. - 21,36м/с
              Подшипник эксцентрика... - 22,62м/с
              Ползуны штока................ - 10,80м/с

СБСМ -   Подшипники полувалов..... - 10,68м/с
              Подшипники шеек ПКВ...... - 10,68м/с
              Подшипники пальцев ....... -   8,80м/с
              Ползуны штока ................ - 10,80м/с

4. ПОТЕРИ НА ТРЕНИЕ (в подшипниках пропорциональны квадрату скорости скольжения)
Примем за 1 потери на трение в одном подшипнике полувала (они одинаковы в обоих вариантах) и приведем потери в остальных подшипниках пропорционально квадрату скорости скольжения. Затем подсчитаем общее количество единиц потерь для двух вариантов
ЭБСМ -   4 подшипника полувалов .......................................... - 4 единицы,
             2 подшипника КВ (сдвоенные) с промежутком 5мм ...... - 4,5х2=9 единиц,
             2 подшипника эксцентрика ........................................ - 4,49х2=8,97 единицы,
             4 ползуна (пересчет к скорости шейки полувала)......... - 1,01х4=4,04 единицы,
                                                                                                   ИТОГО: 26,01 единиц потерь.

СБСМ -    4 подшипника полувалов .......................................... - 4 единицы,
              2 подшипника шеек ПКВ  ........................................... - 1х2=2 единицы,
            12 подшипников пальцев ............................................. - 0,68х12=8,16 единиц
              4 ползуна (пересчет к скорости шейки полувала)......... - 1,01х4=4,04 единицы,
                                                                                                   ИТОГО: 18,20 единиц потерь.
                        
      Получилось, что потери на трение в серьговом БСМ меньше чем потери в эксцентриковом БСМ в 1,43 раза.
      Для эксцентрикового БСМ двигателя Владимира Илларионович вполне реален механический КПД 0,92 или 92%. Из потерянных 8% надо вычесть 2% уходящие на привод вспомогательных агрегатов. Из числа существенных есть еще потери на трение поршневых колец. Но изменение схемы БСМ на них не влияет. Потери на трение колец можно учесть в размере половины от оставшихся 6% потерь, что близко к реальности. Следовательно, изменение потерь на трение в серьговом БСМ сказывается на уменьшении цифры 3% в 1,43 раза. В итоге потери на терние в серьговом БСМ уменьшаются на 0,9% в абсолютном выражении. Значит механический КПД серьгового БСМ в сравниваемых вариантах будет 92+0,9=92,9~93%.
       Главный вывод этого абзаца - несмотря на наличие 12 подшипников пальцев серговый БСМ не увеличивает потери, а уменьшает их, добавляя к значению механического КПД почти 1%.

5. ВЛИЯНИЕ ВЕЛИЧИНЫ ХОДА ПОРШНЯ
       Известно, что в эксцентриковом механизме нельзя реализовать длинноходовую конструкцию ДВС, т.к. пропорционально ходу растет и диаметр эксцентриков со всеми вытекающими отсюда последствиями.
       В серьговом БСМ этого ограничения нет. Длинноходовая конструкция ДВС даже желательна (Судовые двигатели), т.к. с увеличением хода растет диапазон выбора диаметров пальцев и возможности достижения уравновешенности двигателя только за счет массы, закрепленной на серьгах.

6. СРАВНЕНИЕ ПО ВЕСАМ
   Здесь трудно дать однозначные результаты. Многое зависит от конструкторской проработки и применяемых материалов. В первом приближении можно считать, что обе схемы по весу близки. Каждую из них реально сделать легче или тяжелее.
Поэтому я не выделяю вес этих БСМ, как существенный параметр при сравнении.

       ВОТ ОСНОВНОЕ ПО СРАВНЕНИЮ ДВУХ СХЕМ БСМ.
 

Вложения

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
Примем за 1 потери на трение в одном подшипнике полувала (они одинаковы в обоих вариантах) и приведем потери в остальных подшипниках пропорционально квадрату скорости скольжения. Затем подсчитаем общее количество единиц потерь для двух вариантов
Что такое одна потеря? :)
Ну Вы даете.
Как у Вас может быть 2 подшипника КВ, если у Вас на видео только ползунов 4 штуки. Причем два ползуна это балансиры, то есть ничем не нагружены по мнению Владимира Илларионовича. Да и в последней схеме с не симметричным КВ, Вы сравниваете 12 шеек серьговой муфты с двумя шейками эксцентрика (на рисунке у Вас она вообще одна!) и считаете, что это сравнимые вещи!
Что касается таких расчетов, то так доказать можно что угодно.
Итого считаем по Вашим рисункам по пальцам руки:
В эксцентрике - всего 7 шеек.
В серьговом = 6 шеек + 12 шеек на пальцах. :(
Где деньги, Зин?
 
Статус
Закрыто для дальнейших ответов.
Вверх