Бесшатунные двигатели - 2

[Владимир Александрович]

В двигателе с БШМ улучшенное наполнение цилиндра и его улучшенная очистка врожденное свойство тут главное не ухудшить уже имеющееся плохим исполнением. А длинний ход 1,5-2 это свойство БШМ как раз и реализует и усиливает. И как говаривал А.М. рабочий процес это главное. Отсюда и прирост СС на 3-5 единиц.

      Владимир, такая логика не может служить доказательством прироста СС на 3-5 единиц.
Наполнение и очистка цилиндра ДВС с БСМ не имеет резких контрастов с ДВС, использующих КШМ. Длинный ход в S=(1,5-2,0)D реализуем пока только в БСМ с силовыми серьгами, но и он не дает оснований прибавлять 3-5 единиц СС. Практически доказано на опытных моторах ОМ-127РН, что БСМ позволяет иметь СС на 1-1,5 единицы больше, чем в КШМ.
     Я уже писал о том, что можно выбрать СС и 14, скажем, для карбюраторного двигателя. На малых оборотах задросселированный разряженный поток не будет детонировать. На больших оборотах детонация просто не будет успевать проявляться. "Разруха" начнется с резкого открытия заслонки карбюратора на малых оборотах, когда в цилиндр устремится полноценный и практически не разряженный поток смеси. У вас останется единственный выход - очень долго приоткрывать заслонку карбюратора, чтобы двигатель постепенно нарастил обороты до тех значений, при которых можно не опасаться последствий детонации. Потребительские свойства такого двигателя будут резко снижены.   
К тому же понадобится автоматика, которая должна исключить возможность резкого открытия заслонки, иначе произойдет быстрое разрушение двигателя.
      Поэтому не нужно выдавать желаемое за действительное. БСМ что может дать, он даст, а что не может - от него требовать не надо.

 

[Андрей Миллер]

Практически доказано на опытных моторах ОМ-127РН, что БСМ позволяет иметь СС на 1-1,5 единицы больше, чем в КШМ. 

У каждого двигателя как бы "своя" рациональная СС. Зависит она от роста мощности мехпотерь на рабочем режиме конкретного двигателя. Кушуль считал, что для двигателей с КШМ олна примерно 11,5 - 12,5 единиц.
Для БШМоторов она может быть немного больше. Это надо иследовать...

 

[А.Г.К]

Андрей, я послал тебе сообщение в личку.

 

[Андрей Миллер]

Сегодня получил Новогоднее поздравление от Джона Гарвея из НовойЗеландии (перевод из Гугла):
"Дорогие друзья и сторонники Двигатели князя,

2011 был большим годом для нас благодаря вашей заинтересованности и поддержке.

Мы побили все предыдущие рекорды производительности с нашими герцога технологии двигателя осевой, достижение более чем на 1 кВт на кг удельная мощность на бензине и лишь немного ниже 1 кВт на кг массы двигателя на керосине / Jet A1 топливо; Все это в небольшой, цилиндрический, легкий пакет. Обе точки отсчета были достигнуты на одном стенде, в тот же день с таким же двигателем, без изменений.

Это делает герцога только искровым зажиганием 4-х тактный двигатель внутреннего сгорания в мире, которые могут производить много энергии на обоих легких и тяжелых видов топлива.

Наши выхода на рынок усилия также оказались очень успешными, с нашей технологией в настоящее время оценивается и проверяется различными международными производителями двигателей и OEM-производителей.

Мы вернулись в США в январе / феврале для демонстрации и тестирования наших двигателей дальше, вместе с нашими партнерами по развитию, Mahle Powertrain.

2012 будет еще лучше год, и мы надеемся, что сможем объявить о нашем первом интеграционной платформы и конечного продукта в ближайшее время.

Все мы с командой герцога хочу сказать большое спасибо еще раз, и мы желаем вам веселого, благословенного Рождества и счастливого, успешного и здорового Нового года.

Команда герцога".
Счастливые люди! Работают...

 

[Андрей Миллер]

Безусловно, данный факт снижает чувствительность двигателя и к перегреву, и к переохлаждению цилиндра и реально повышает его надежность.

А еще надежность БШМотора повышает отсутствие у него поршневого пальца и его подшипника.
У недорогих бензопил типа Штиля 180 и др. это большая проблема!
Дело в том, что подшипник поршневого пальца завальцован в верхнюю головку шатуна и замене не подлежит. Приходится в случае трещин его сепаратора менять в сборе весь КВ!
А это делает весь ремонт экономически нерентабельным. овый КВ стоит 3000 р. Плюс поршневая - 1500р и еще работа.
Новая пила стоит 7500р....

 

[Владимир Александрович]

Команда герцога".
Счастливые люди! Работают... 

    Андрей, о каком двигателе идет речь? Вы знакомы с этим проектом?

 

[Андрей Миллер]

В общих чертах. Это новозеландский аксиал:
http://www.dukeengines.com/
Я как то случайно наткнулся на него в Инете и написал туда письмо. Они сначала ничего не поняли, но потом сказали, что отдадут наши фото посмотреть своим специалистам. Если у них возникнут вопросы, то они позвонят
Вопросы не возникли до сих пор, но это и понятно...
Наши темы очень разные, а вот в области сжигания тяжелого топлива от искры, могли бы поработать вместе.

 

[Владимир Александрович]

Это новозеландский аксиал:

     Почитал. Работают по этому направлению и пусть работают. В НАМИ такой двигатель был спроектирован, изготовлен и испытан еще в начале 80-х годов прошлого столетия. Что-то мешает этому типу из "младенца" стать "взрослым" и многообещающим.
        На керосине могут работать все впрысковые версии поршневых двигателей. Уплотнение КС, где они говорят есть еще проблемы, очень долго будут их мучить, также как в РПД. Но есть вдохновение в движении к цели - и с этим не поспоришь.  Люди живут наполненной смыслом жизнью. Ищут и что-то находят. Пробуют. Побольше бы и у нас таких....
      
      

 

[Владимир П-к]

  У новозеланцев многотопливность, низкие удельные  по массе и габаритам показатели открывают им дорогу на наземную военную технику прицел туда. Но умалчивают про экономичность. Низкая вибронагруженность - т.е. на спортивные самолеты и на беспилотники.

 

[Владимир Александрович]

Но умалчивают про экономичность. 

       Про экономичность там есть. 255 г/кВт. И расход масла - сказано: немного больше чем у 4-х тактного, но меньше, чем в РПД.

 

[Владимир П-к]

Но умалчивают про экономичность. 

       Про экономичность там есть. 255 г/кВт. И расход масла - сказано: немного больше чем у 4-х тактного, но меньше, чем в РПД.

    Значит передаточная характеристика кинематической схемы (поршень выходной вал) применительно к циклу ДВС не фонтан. Всмысле выстой поршня в ВМТ меньше чем у КШМ.

 

[cloud]

Боковой зазор поршня БСМ может составлять десятую миллиметра, у КШМ он составляет несколько соток.
Кто бы что ни говорил, у КШМа поршень сопрягается с цилиндром, у БСМ нет.
Со скольки раз мы определим, что надежнее при перегреве мотора

Позвольте возразить. Вначале соглашусь в том, что у БСМа поршень не должен соприкасаться с цилиндром. Иначе мы потеряем то, к чему стремились. То есть, грубо говоря, зазор поршень-цилиндр должен быть всегда больше, чем зазор ползун-направляющие. Это при условии, что мы имеем жесткое крепление поршня к штоку. Если применять шарнирное крепление, то некоторое усложнение конструкции намного упростит, скажем довольно жесткие, условия по выдерживанию допусков и зазоров в механизме. Имеется ввиду и соблюдение соосности направляющих, ползунов, штоков, поршней, цилиндров. Наиболее трудно выполнимой такая задача в кресообразной схеме.
Поэтому, на мой взгляд, выполнив зазор поршень цилиндр минимально допустимым, получим больше положительных моментов, чем отрицательных. Контактирование поршня с зеркалом цилиндра, без боковой прижимающей силы как в КШМ, создаст лучшие условия переноса тепла от поршня через гильзу в систему охлаждения. Это относится к двухтактным и четырехтактным БСМ с полной высотой поршня.

 

[Андрей Миллер]

Вначале соглашусь в том, что у БСМа поршень не должен соприкасаться с цилиндром.

Если поршень БСМ сначала соприкасается с цилиндром, то через некоторое время, это безобразие должно прекратися за счет износа в зоне контакта.
Разумеется крепление поршня в этом случае должно быть только жестким.

Контактирование поршня с зеркалом цилиндра, без боковой прижимающей силы как в КШМ, создаст лучшие условия переноса тепла от поршня через гильзу в систему охлаждения. Это относится к двухтактным и четырехтактным БСМ с полной высотой поршня. 

Контактирование поршня с цилиндром в этом случае может закончится или свестись к минимуму...
Если площадь пятна контакта поршня с цилиндром обычного двигателя в процессе работы увеличивается (по мере износа), то у поршня БСМ уменьшается...

некоторое усложнение конструкции намного упростит, скажем довольно жесткие, условия по выдерживанию допусков и зазоров в механизме

Ни у Баландина (в его крестах), ни тем более у нас не было трудностей с соблюдением сосности и концентричности.
Более того, НЕСОБЛЮДЕНИЕ НАМИ ОБЫЧНОЙ ТЕХНОЛОГИИ СЕРИЙНОГО ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЯ привело к браку в двигателе ДНБ - 4.
Серийная технология обычного двигателя с КШМ поразумевает совместную обработку крышек коренных подшипников с одного прохода и тд.
У нас этого не было в полной мере. При соблюдении серийной технологии, проблем у БШМотора быть вообще не должно...

 

[Владимир Александрович]

Если применять шарнирное крепление, то некоторое усложнение конструкции намного упростит, скажем довольно жесткие, условия по выдерживанию допусков и зазоров в механизме.

      С этим нельзя не согласиться. Тем более, что за каждым словом приведенного предложения стоит личный практический опыт в поиске оптимальных решений. Я себе, например, определил такие рекомендации:
1. Если подпоршневое пространство в БСМ не используется, то лучше применять обычный поршень ДВС с пальцем. Причем при жестком штоке (одно целое с ползуном) пальцы вместе с поршнями надо развернуть на 90 градусов относительно друг друга. В нежестком штоке его левый и правый участок надо делать по типу прицепного шатуна, только так, чтобы пальцы поршня были развернуты на 90 градусов относительно штокового подшипника.
2. Если подпоршневое пространство в БСМ используется, то в объеме поршня можно сделать кардан, как у Владимира Илларионовича.
3. В БСМ от ДВС с жидкостным охлаждением, где посадочные места под гильзы протачиваются носквозь в едином блок-картере, поршень может иметь жесткое крепление, но втулка направляющей штока должна иметь крепление с некоторой поперечной податливостью, значительно превышающей зазор в паре "ползун - направляющая".
4. Для условий пункта 3, втулка направляющей штока может быть жесткой, если используются опубликованные в авторской статье решения и "умный" ползун, который выбирает все излишки зазора в паре "ползун-направляющая", в том числе, в процессе износа.

Если поршень БСМ сначала соприкасается с цилиндром, то через некоторое время, это безобразие должно прекратиться за счет износа в зоне контакта. Разумеется крепление поршня в этом случае должно быть только жестким.

     До этого может не дойти. Тепловые пространственные деформации оси цилиндра, которые очень существенны в ДВС воздушного охлаждения, приведут к прямому клину механизма в самый непредсказуемый момент.

Если площадь пятна контакта поршня с цилиндром обычного двигателя в процессе работы увеличивается (по мере износа), то у поршня БСМ уменьшается...

     Да, при отсутствии других возмущающих факторов так и происходит - площадь пятна контакта у БСМ уменьшается. Согласен.

Ни у Баландина (в его крестах), ни тем более у нас не было трудностей с соблюдением соосности и концентричности.

     Это так называемый производственный фактор. Эксплуатационные факторы вносят свои отклонения. Поэтому конструкция БСМ должна строится так, чтобы, по возможности, были нейтрализованы как производственные, так и эксплуатационные отклонения в размерных цепях и сопряжениях. И это уже в полной мере удается сравнительно простыми конструктивными приемами.   


         

 

[cloud]

Контактирование поршня с цилиндром в этом случае может закончится или свестись к минимуму...
Если площадь пятна контакта поршня с цилиндром обычного двигателя в процессе работы увеличивается (по мере износа), то у поршня БСМ уменьшается...

Вынужден повторить - без прижимающей силы! Какой износ?

ни тем более у нас не было трудностей с соблюдением сосности и концентричности.

У кострукторов - да, но у технологов и станочноков немного трудностей будет.

НЕСОБЛЮДЕНИЕ НАМИ ОБЫЧНОЙ ТЕХНОЛОГИИ СЕРИЙНОГО ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЯ 

Про такое и не вспоминаем.

Серийная технология обычного двигателя с КШМ поразумевает [highlight]совместную обработку крышек [/highlight]коренных подшипников с одного прохода 

Одноразовое изготовление - также.

Андрей Олегович, в моем предыдущем выступлении речь больше шла о минимально возможном зазоре поршень-цилиндр. Это важно для двухтактного ДВС, где поршень является еще и элементом системы газораспределения.

 

[cloud]

До этого может не дойти. Тепловые пространственные деформации оси цилиндра, которые очень существенны в ДВС воздушного охлаждения, приведут к прямому клину механизма в самый непредсказуемый момент. 

До этого никогда не дойдет, если ДВС спроектирован правильно и опытный экземпляр доведен до серийного производства. А дальше все зависит от условий эксплуатации. Угробить можно любой, самый лучший двигатель, причем также - "неожиданно". Что касается тепловых пространственных деформаций, то об этом говорилось уже давно и в этой теме тоже. Должен заметить, что данное обстоятельство в гораздо большей степени относится к цилиндрам двухтактных двигателей воздушного охлаждения. Еще нам очень важно не забывать о том, что практически всегда предвестником заклинивания поршня в цилиндре является сам Поршень. Перегретый до прогара или до состояния, когда "плывет" алюминий и наволакивается на стенки цилиндра и т.д.

P.S. Из 2005 года: " ...нужно отказаться от цельной детали и применить шарнирные соединения. То есть применить принцип самоустанавливаемости.
Конструкция немного усложнится, но выигрыш в целом скажется потом.
Поправлю - у меня применен одноколенный вал, а на шейку коленвала надеты два спаренных эксцентрика и на них, соответственно штоки с поршнями. [highlight]Штоки цельные, что не есть хорошо с точки зрения влияния температурных деформаций двигателя в целом на взаимное расположение элементов механизма[/highlight]...".
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1133867616/0

 

[cloud]

Да, при отсутствии других возмущающих факторов так и происходит - площадь пятна контакта у БСМ уменьшается. Согласен.

Так его, этого "пятна", быть не должно!  :-?

 

[cloud]

1. Если подпоршневое пространство в БСМ не используется, то лучше применять обычный поршень ДВС с пальцем. Причем при жестком штоке (одно целое с ползуном) пальцы вместе с поршнями надо развернуть на 90 градусов относительно друг друга. В нежестком штоке его левый и правый участок надо делать по типу прицепного шатуна, только так, чтобы пальцы поршня были развернуты на 90 градусов относительно штокового подшипника.
3. В БСМ от ДВС с жидкостным охлаждением, где посадочные места под гильзы протачиваются носквозь в едином блок-картере, поршень может иметь жесткое крепление, но втулка направляющей штока должна иметь крепление с некоторой поперечной податливостью, значительно превышающей зазор в паре "ползун - направляющая".
4. Для условий пункта 3, втулка направляющей штока может быть жесткой, если используются опубликованные в авторской статье решения и "умный" ползун, который выбирает все излишки зазора в паре "ползун-направляющая", в том числе, в процессе износа.

Осталось проверить на практике и от ошибочных вариантов отказаться.

2. Если подпоршневое пространство в БСМ используется, то в объеме поршня можно сделать кардан, как у Владимира Илларионовича.

Лучше - не надо. Начнут примерять жигулевский кардан. 
Ведь никто не знает, что я у себя напробовал.

 

[Андрей Миллер]

в моем предыдущем выступлении речь больше шла о минимально возможном зазоре поршень-цилиндр. Это важно для двухтактного ДВС, где поршень является еще и элементом системы газораспределения.

Так вот разницы то практически никакой и нет. Сопряжение поршня обычного ДВС   с цилиндром осуществляется в очень небольшой контактной зоне. В остальных зонах,  зазоры поршень - цилиндр практически такие же, как и в БСМ (десятки миллиметра). Особенно на уровне донышка поршня.
А именно "на этом уровне" решаются вопросы токсичности (высота и зазор жарового пояса поршня, то есть все, что выше колец).
У БСМ этот зазар можно уменьшить, за счет отсутствия приливов под бобышки поршня (более равномерный зазор), а в 2 тактнике еще отсутствует клапанное газораспределение, что делает тепловое поле ГБЦ еще более равномерным.

 

[Андрей Миллер]

Так его, этого "пятна", быть не должно! 

Но вдруг оно есть!