Бесшатунные двигатели - 2

[Андрей Миллер]

Согласитесь, у нас здесь все на поверхности. Даже затаенные мнения неожиданно вдруг выскакивают и становятся достоянием общественности. Конечно, чаще всего это происходит когда не следят за базаром собственной речью...

Очень хорошо что седунов не хочет выносить. Здесь приличная ветка и даже седуновообразным ее закопать не удалось...

 

[RVD]

Согласитесь, у нас здесь все на поверхности. Даже затаенные мнения неожиданно вдруг выскакивают и становятся достоянием общественности. Конечно, чаще всего это происходит когда не следят за базаром собственной речью...

Вам что хочется знать подробности согласования технологии монтажа ролика, зачем?

 

[cloud]

Вам что хочется знать подробности согласования технологии монтажа ролика, зачем?

Такие подробности мне лично неинтересны абсолютно. Я про то какая ваша будет избрана схема БСМ и какими окажутся результаты "исследований". Только и всего... 😉

 

[Вячеслав Атнагулов]

Компоновка бесшатунного двигателя позволяет значительно сократить объем моторного отсека за счет рационального расположения узлов и деталей двигателя.

Ниже покажу, что это достоинство на самом деле приносит недостатки.

Взаимное сочетание газовых сил и сил инерции приводит к значительному уменьшению результирующих сил, нагружающих кинематические звенья, что позволяет увеличить механический КПД двигателя.

В обычном двигателе с КШМ этот эффект тоже присутствует.

Двигатель частично или полностью освобождается от вращающегося маховика, т.к. движущиеся массы поршней с крейцкопфами представляют собой единый поступательно движущийся маховик

Роль маховика сгладить неравномерность вращения и тем самым уменьшить нагрузки на детали двигателя, ну и через мёртвую точку пройти.
Как это сделать с помощью детали движущейся возвратно поступательно не представляю.

В бесшатунном двигателе, чем больше масса поршней со штоками и крейцкопфами, тем и чем выше обороты двигателя (в известных пределах), тем меньше нагрузка на подшипники, в тронковом двигателе - наоборот.

Надо бы такие утверждения подкреплять таблицами или графиками, полученными в результате исследований, или стопками формул, хотя бы моделированием в соответствующих программах. Это утверждение пусть будет на вашей совести.

Допускается возможность организации рабочего процесса в двигателе по обе стороны рабочего поршня или использования подпоршневого пространства для компрессорного наддува.

Без комментариев. Где то в другой жизни. Мне на память приходят только паровые двигатели в которых такая возможность была реализована.

Появляется возможность улучшения системы охлаждения поршней - прокачиванием масла через поршневые штоки и поршни для их эффективного охлаждения. Становится возможным для прямолинейно движущихся поршней применить лабиринтный вид уплотнений с полным или частичным отказом от поршневых колец.

Как то даже комментировать неудобно.

Количество функций, возложенных на рабочие поршни уменьшается, (поршни перестают быть парами трения), соответственно надежность их работы увеличивается.

Рассмотрим картинку ниже.
Если рассмотреть фиолетовую деталь названую "шатуном", то она и в самом деле похожа на шатун и выполняет функции те же, что и шатун в двигателе с КШМ. Если нечто похоже на шатун и выполняет функции шатуна, то это шатун и есть. Если рассмотреть любой механизм преобразующий возвратно поступательное движение во вращательное с помощью коленвала всегда можно найти деталь которая передаёт усилие от кривошипа к направлению движения поршня. Угол между направлением движения поршня и усилием от кривошипа будет меняться в зависимости от угла поворота КВ. И если бы этот угол был равен нулю, то не было бы давления поршня на стенки цилиндра, но не было бы и вращения КВ по той причине, что при угле равном нулю радиус кривошипа должен быть равен нулю.
В двигателе с КШМ давление поршня на цилиндр можно уменьшить увеличив длину шатуна, а в двигателе Баландина, да и в любом другом которые называются бесшатунными этого сделать нельзя. Уже одно это объясняет почему двигатель Баландина при таких хороших "бумажных" показателях не стал выпускаться серийно, при огромной потребности в экономичных и надёжных двигателях и почему сейчас засилье обычных КШМ.
Кроме увеличенных потерь на трение поршней добавляются дополнительные трущиеся пары и чем сложнее схема, тем этих дополнительных пар больше. Наименьшее количество трущихся пар у двигателей с обычным КШМ, кроме того им можно удлинить шатун, если позволяют соображения компоновки, или даже приделать крейцкопф, что и делают на судовых двигателях.
Так, что пациент скорее мёртв чем жив.

 

[RVD]

Почему бы просто не нарисовать схему тронкового ДВС с раскладом сил и моментов по координатам по учебнику, а не через экспрессионизм. Я их по молодости каждый день рисовал.

Чтобы было понятно без посредников, недостатков схемы БСМ по Баландину, знаю на порядок больше чем вы, позиция по которой я здесь последовательно проводил и провожу, чтобы недостатки все видели и чтобы икали выход. Это первое. Мое твердое убеждение, Баландин с его конструктивными исполнениями не годится, и механизм Парнсонса (как аналог Баландина) тоже. У меня свой подход и свои конструктивные решения. Желание сидеть здесь неделю и описывать подробности тоже нет. Многое из того, что было актуально четверть века назад, сегодня потеряло свою значимость, и БСМ во многом тоже. Даже те достоинства, что есть у БСМ, в других двигателях тоже уже достигнуты, благодаря современным технологиям. Главный конёк БСМ, быстроходность, сегодня уже утратил актуальность, благодаря достижениям в области турбонаддува. Подробности чуть позже.

 

[Jbiplane]

Продолжаем проверять "легенды". На видео усилие взаимодействия эксцентрика и пальца коленвала (что возникает в подшипнике) при массе поршневой сборки в 320 грамм (очень оптимистично). Это в варианте Парсонса. С ползуном всё ещё хуже. Учтены усилия давления газов на все поршни и инерциальные нагрузки от всех компонентов.

 

[cloud]

Уважаемый, будьте так добры, если вам не трудно, порадовать нас вашими интересными разработками. Пусть это будет любая инженерная работа, что угодно, лишь бы подтверждало бы вашу высокую квалификацию эксперта.

Вячеслав Антагулов, вы пожалуйста дайте ответ на поставленный вопрос. Написание вопросов вместе с надуванием щек нисколько не убеждает в наличии у вас каких-либо опыта и знаний как инженера. Вами же выложенные комментарии-вопросы предполагают дискуссию с автором той работы. Я не пытаюсь уйти от ответа, просто не имею права докладывать вам вместо Игоря Петровича Седунова. Хотя он уже попытался спрыгнуть, сославшись на изменившиеся обстоятельства за давностью срока написания того труда. Игорь Петрович, будьте мужчиной, нельзя так быстро и легко переобуваться, держите удар - шрамы украшают мужчину...

 

[Вячеслав Атнагулов]

Уважаемый, будьте так добры, если вам не трудно, порадовать нас вашими интересными разработками. Пусть это будет любая инженерная работа, что угодно, лишь бы подтверждало бы вашу высокую квалификацию эксперта.

Я не инженер. Я имею среднее образование. Всю жизнь работал рабочим, монтажником высотником. Слышали может быть "А мы монтажники высотники да..." или "Лучше нету красоты, чем пописать с высоты", или вот ещё "Я по монтажу, где посижу, где полежу". Могу перечислить названия штук сорока заводов в строительстве которых я участвовал.
Моя квалификация, но не эксперта, просто человека со средне школьным образованием на твёрдую тройку, используя знания полученные в школе и плюс некоторое самообразование, позволяет разобраться в базовых понятиях и сделать выводы с которыми я и поделился. Если вы считаете, что мои выводы неверны опровергните их. Механика очень простая наука, всё лежит на поверхности, что бы доказать мою неправоту не надо быть доктором наук, достаточно такого же как я школьника.

 

[cloud]

Продолжаем проверять "легенды".

...

 

[cloud]

Я не инженер. Я имею среднее образование. Всю жизнь работал рабочим, монтажником высотником. Слышали может быть "А мы монтажники высотники да..." или "Лучше нету красоты, чем пописать с высоты", или вот ещё "Я по монтажу, где посижу, где полежу". Могу перечислить названия штук сорок заводов в строительстве которых я участвовал.

Уважаемый, может быть вы Герой Советского Союза или Социалистического труда, просто Ветеран труда или просто хороший человек. Это все прекрасно, уважаю. Сам имею многолетний стаж работы, из которых сорок лет в авиации. Но в данном случае мы с вами, скорее я, пытаюсь выяснить другие аспекты. Повторюсь, как мне это надоело!, я сделал три бесшатунных мотора, действующих. Показываю их, демонстрирую видео, просто рассказываю, выслушиваю различные оценки. Я хочу общаться с нормальными людьми, могу подвергаться обоснованной критике, могу соглашаться или нет и т.д. Но не могу понять, откуда берутся всевозможные кренделя, которые пытаются нагадить здесь, причем с особым остервенением и извращением. Даже умудряются навалить себе в свои собственные штаны.
А с другой стороны - да пусть оне заходят сюда, ветку поддерживают на верхних позициях, веселят иногда, вынуждают держаться в тонусе, вообщем какая-то польза от них все-таки есть. Единственное жаль их, не понимают они бесполезности их потуг.

 

[RVD]

... держите удар - шрамы украшают мужчину...

Я никуда не сбегаю, просто взял двухчасовую паузу, во имя нарушения условий распространения короновируса.
Продолжаем Вячеслав.
Начнем с маховика, если научно, то это накопитель кинетической энергии (инерционный аккумулятор), энергия в нём может переходить (преобразовываться) как в потенциальную энергию, так и из потенциальной, обратно в кинетическую. Если тело вращается, кинетическая энергия накапливается во вращающейся массе, если движется поступательно, то в поступательно движущейся массе. Движущийся автомобиль, классический пример поступательно движущейся массы. Переходим к поршням БСМ. Если вы взглянете на кинематическую схему классического "креста" Баландина, то увидите, что поршни то в нём движутся только прямолинейно (туды-сюды, туды-сюды), и когда одна пара поршней с крейцкопфом проходит середину пути и движется с максимальной скоростью, другая в это время остановлена полностью, а ведь это один, связанный между собой механизм. В моменты изменения скорости и ускорения, одна пара поршней тормозится, а другая ускоряется, или наоборот. В эти моменты, сила инерции одной пары поршней преобразовывается в кинетическую энергию другой пары поршней, готовой через мгновение выстрелить, НО не только от соседнего блока поршней, НО и от сжатого газа, от собранного им (поршнем) в один кулак за цикл сжатия потенциальной энергии. Благодаря силам инерции БСМ газ сжимается и расширяется в камере сгорания (летящий по инерции поршень сжал газ, и ждет отдачи). Таким образом кинематика БСМ участвует в перераспределении потенциальной энергии в кинетическую и наоборот.

 

[RVD]

Следующий момент. Пару слов надо сказать о паре поршней в БСМ, связанных крейцкопфом, плохо это или хорошо? С одной стороны масса поршнекомплекта возрастает, что приводит к увеличению сил инерции, с другой стороны, чем она больше, чем меньше БСМ нуждается в наращивании массы вращающегося маховика, установленного на фланце отбора мощности. Вопрос, а есть ли золотая середина ? Да, есть. Начнем с аналогий - в тронковом ДВС силы инерции действующие на поршень в ВМТ составляют примерно 15% от той силы, которая давит на поршень в обратном направлении, да-да газы, совершая работу, тоже "ошень" сильно давят на поршень, принимаем их за 100%. Нарисовалась некая результирующая - 85%. А что у БСМ ? а у БСМ здесь все чудненько, масса поршнекомплекта вдвое-втрое выше, и что вы думаете, силы инерции и силы давления можно полностью уравновесить. В двухтактном 100/100, в четырехтактном 50/100. Это и есть момент истины.
Но здесь конечно не вся правда. Если это самолет, который летает только на одной скорости, результирующую сил инерции и газов можно сбалансировать до нуля, а как быть на автомобильном транспорте, вот тут решения нет. Поэтому: "что для авиации хорошо, то для немца смерть".

 

[RVD]

Что там на очереди, двухсторонний рабочий процесс, признаться я тоже от него не в восторге, а вот от использования подпоршневой полости в качестве надувочной ступени, готов проголосовать - ЗА.

 

[RVD]

...поршень с лабиринтом и смазкой внутри... Как то даже комментировать неудобно.

Я бы тоже не стал, и так ясно о чём идет речь 😎

 

[RVD]

Кроме увеличенных потерь на трение поршней добавляются дополнительные трущиеся пары и чем сложнее схема, тем этих дополнительных пар больше. Наименьшее количество трущихся пар у двигателей с обычным КШМ, кроме того им можно удлинить шатун, если позволяют соображения компоновки, или даже приделать крейцкопф, что и делают на судовых двигателях.
Так, что пациент скорее мёртв чем жив.

И да и нет. У Баландина полно опор, подшипников и прочего, у КШМ тоже, но всё считается, чем мы и займемся чуть погодя.

 

[JohnDoe]

а вот от использования подпоршневой полости в качестве надувочной ступени, готов проголосовать - ЗА.

Для 2Т возможно(хотя во многих КШМ с кривошипно-камерной продувкой это и так издавна делается), а для 4Т смысла нет.
ИМХУ

 

[cloud]

и когда одна пара поршней с крейцкопфом проходит середину пути и движется с максимальной скоростью, другая в это время остановлена полностью, а ведь это один, связанный между собой механизм

Игорь Петрович. вы должны были заметить что данный факт наиболее важен для четырехцилиндрового двухтактного креста! И еще из школьного курса физики, раздел динамика, понятие "количество движения" равное произведению прямолинейно движущейся массы на скорость. И вот в этом случае мы с вами обязаны утверждать, что для БСМ маховик(вращающийся) не нужен. Мертвые точки наша система пролетает без проблем. И об этом факте в вашем закрытом форуме, достаточно много лет назад, я утверждал. И на моих видео это показано, когда двигатель без маховика стабильно работает на предельно малых оборотах. Конечно, если будут пропуски зажигания, то все нарушится и двигатель остановится.

 

[cloud]

Что там на очереди, двухсторонний рабочий процесс, признаться я тоже от него не в восторге, а вот от использования подпоршневой полости в качестве надувочной ступени, готов проголосовать - ЗА.

Вышесказанное относится к категории само собой разумеется для двухтактных моторов. Ну и следует напомнить о том, А.Вуль в своем четырехцилиндровом четырехтактном дизеле использовал подпоршневые полости в качестве наддувочной ступени.

 

[Андрей Миллер]

Двигатель частично или полностью освобождается от вращающегося маховика, т.к. движущиеся массы поршней с крейцкопфами представляют собой единый поступательно движущийся маховик

Роль маховика сгладить неравномерность вращения и тем самым уменьшить нагрузки на детали двигателя, ну и через мёртвую точку пройти.
Как это сделать с помощью детали движущейся возвратно поступательно не представляю.
Ну так если ВЫ не представляете, то ЗАЧЕМ Вы здесь участвуете в разговорах? Ну не можете представить, значит Вам не дано!

 

[Вячеслав Атнагулов]

Если вы взглянете на кинематическую схему классического "креста" Баландина, то увидите, что поршни то в нём движутся только прямолинейно (туды-сюды, туды-сюды), и когда одна пара поршней с крейцкопфом проходит середину пути и движется с максимальной скоростью, другая в это время остановлена полностью, а ведь это один, связанный между собой механизм. В моменты изменения скорости и ускорения, одна пара поршней тормозится, а другая ускоряется, или наоборот. В эти моменты, сила инерции одной пары поршней преобразовывается в кинетическую энергию другой пары поршней, готовой через мгновение выстрелить, НО не только от соседнего блока поршней, НО и от сжатого газа, от собранного им (поршнем) в один кулак за цикл сжатия потенциальной энергии. Благодаря силам инерции БСМ газ сжимается и расширяется в камере сгорания (летящий по инерции поршень сжал газ, и ждет отдачи). Таким образом кинематика БСМ участвует в перераспределении потенциальной энергии в кинетическую и наоборот.

В обычном КШМ поршни, шатуны, коленвал и маховик тоже механически связаны, однако никому не приходит в голову приплюсовывать массу поршней или шатунов к массе маховика.