Бесшатунные двигатели - 2

Статус
Закрыто для дальнейших ответов.
jbiplane сказал(а):
За ваше хобби респект и уважуха. Сделать экспериментальный двигатель в гаражных условиях и добиться его работоспособности...
Да ладно вам, это сможет каждый... :-[
 
jbiplane сказал(а):
Да сплю и думаю о вашем "сокровище". 
А здесь "боевой разворот" на 180 градусов  😱
jbiplane сказал(а):
Я с 1997 года работаю над зарубежными проектами и регулярно подписываю "NDA"- соглашения о неразглашении.
Скорее всего вас там ценят. А как же это совмещается с вашей работой на российском военном заводе?
jbiplane сказал(а):
Но широкой публике предлагать для обсуждения не собираюсь. Действительно есть что скрывать
И правильно, не всем же по барабану ваши проекты. 😉
 
>А как же это совмещается с вашей работой на российском военном заводе?
Работаю в университете, но зарабатываю удалённой работой. На военном заводе ПЫТАЮСЬ воплотить некоторые идеи. НО сложно и долго - спецов нет, материалы дрянь, проблема даже Никасиль на АК4 положить. Сегодня ездил по авторазборкам - набрал хлама для ускорения работы.
 
Владимиро Александрович писал: 1. Андрей, судя по размерности ЦПГ в двигателе ДНБ-4 оборотность могла бы быть значительно выше.
Что послужило ограничительным фактором для максимальных оборотов на отметке 3000.
Существующие представления говорят о том, что силовой механизм ДНБ - 4 может нормально работать на оборотах примерно 3000. Однако эти представления основаны на опыте использования КШМ. Необходимо банальное изучение возможностей данного механизма. Реально же, при проектировании ДНБ в подшипники был заложен запас до 4000 оборотов. Несмотря на наше запрешение испытателям работать более 3000, они выходили на 3150 и выше. Почему мы запрещали? Увы двигатель, как водится был только один...
 
Владимир Алесандрович писал: По циклу Кушуля я не большой знаток нюансов. Тем не менее, знаю, что в схеме Кушуля угловой сдвиг в движении поршней смежных цилиндров позволял вместе с разницей в объемах КС создать необходимый напор для вихрей в процессе перетекания потоков из одного цилиндра в другой. Правда, платой была повышенная неуравновешенность мотора. В ДНБ-4 неуравновешенность устранена, но достаточно ли поддержание напорности вихрей только за счет разницы в объемах КС? Это ведь сравнительно малая величина. Или все-таки надо искать другие схемы, в которых Кушулевский вариант воспроизводился бы полностью, а неуравновешенность устранялась свойствами схемы или конструктивными мероприятиями?
Первый наш двигатель с БСМ и симметричным КВ - Каспий 65, был двухвальным и мог работать как по способу работы двигателя Кушуля, так и по способу работы Костина. Менялась только фаза "отставания" одного вала от другого.
У самого двигателя Кушуля никакой "повышенной неуравновешенности" не было , все зависило от конструктивного исполнения.  Сейчас, например, двигатель Скудери (рядный, четырехцилинровый) демонстрируется С двумя соседними поршнями идущими вверх и двумя вниз. При этом никого продольный момент не интересует и не пугает. Мы никогда такой двигатель делать не будем.
Что касается "напорности вихрей", то у В. М. Кушуля "вихрь" был только один - из "высокосжатого воздуха" из цилиндра сжатия. При этом значительная часть воздуха из за "паразитных" обьемов не использовалась...
В ДНБ - 4, при сжатии воздух только перемешивает заряд смеси в левом цилиндре. Далее, после зажигания от свечи, часть заряда левого цилиндра, в виде подвижного факела (по сути - форкамерно- факельное зажигание) врывается в правый цилиндр и выжигает там бедную смесь. После окончания этого процесса, оттуда начинается истечение газов в обратном направлении, которые турбулизируют смесь левого цилиндра.
Как известно, турбузизация нужна в конце процесса сгорания топлива, а в ДНБ - 4 так и есть!
Сила воздействий на процессы смесеобразования и сгорания при способе работы двигателя ДНБ - 4, на порядок сильнее, чем в двигателе Кушуля.
Наиболее наглядно, это было показано при испытаниях двигателя ВНИИ3. 101:
Испытания двигателя ВНИИ 3.101 во ВНИИМотопроме проходили следующим образом:
«Экспериментальное исследование рабочего процесса проводилось на двухцилиндровом двухтактном двигателе с  кривошипно – камерной  продувкой размерностью D/S = 43/43 мм (Vh = 125 см. куб.).
Для наибольшей достоверности  сравнение показателей ДПС (двигатель с послойным сгоранием - двигатель А. И. Костина) и обычного двигателя в испытаниях был использован один и тот же двигатель. Переход от обычного двигателя к ДПС сводился к заклинке  кривошипов 0 градусов (вместо 180 градусов) и замене головки цилиндров.
В обоих вариантах для питания цилиндров использовались отдельные карбюраторы. Двигатели имели равные степени сжатия [ch400]г = 13.
На режиме максимальной мощности  при n = 6900 об /мин удельный расход  топлива двигателей был одинаковым – gе = 435 г /кВт ч. Максимальная мощность обычного двигателя – 9,3 кВт, ДПС – 9,2 кВт.
На режимах частичных нагрузок экономичность  ДПС выше, чем обычного двигателя: на 20-25% на режимах Nе = 0,5 Nемах, 30-40% на режимах Nе = 0,3 Nемах и свыше 40% на режимах близких к холостому ходу.
Отмечена нечувствительность ДПС к октановому числу топлива: признаков детонации при работе на бензине А – 76 не отмечено даже при повышении  [ch400]г  до 16,7.
Состав смеси на ДПС изменялся в пределах [ch945][ch931] = 0,95 – 2,25, а на обычном двигателе - [ch945] = 0,7 – 1,1.
Положительное влияние турбулизации заряда  в процессе сгорания отмечено практически на все режимах, кроме Nемах (когда при n мах высокий уровень турбулизации отмечается и на обычном двигателе).
Ускорение процесса сгорания подтверждается  индицированием и уменьшением оптимальных значений угла опережения зажигания на 8 – 10 градусов.
Содержание СО в обычном двигателе составляло 6,0 – 0,2 % (при [ch945] = 0,7 – 1,1), содержание СН – 5000 – 3000 млн.
В ДПС при [ch945][ch931] = 0,95 – 2,2 содержание СО – от 0,2% и менее, содержание СН – 2000 – 1500 млн».
- Материалы Х Международной  научно – практической конференции  Владимирского Гос. Университета, 2004 г.
 
Владимир Александрович писал: 3. Приведите полные технические характеристики двигателя 2Д200 и, если есть возможность, данные испытаний. Мог бы он применяться в качестве лодочного мотора? Как вы оцениваете степень его доведенности?
Основные проектные данные двигателя 2Д200:
Число цилиндров                              2
Диаметр цилиндров, мм                        52
Ход поршня, мм                              47
Рабочий объем, см3                        200
Степень сжатия геометрическая                  12,5
Мощность, кВт (л.с.)                        16,5 (22,4)
Частота вращения, мин-1                        6000
Минимальный удельный
расход топлива, г/кВт[ch8729]ч (г/л.с.[ch8729]ч)                  270 (200)

Улучшение показателей двухтактного двигателя с искровым зажиганием достигнуто путем применения ряда новых технических решений, основные из которых:
1.Нетрадиционная организация рабочего процесса, позволяющая повысить степень сжатия до оптимального значения [ch949] = 11[ch247]13 и обеднять смесь на частичных нагрузках до коэффициента избытка воздуха [ch945] [ch8776] 2,3;
2.Наличие бесшатунного силового механизма (БСМ) вместо традиционного кривошипно-шатунного механизма (КШМ);
3.Система непосредственного впрыска топлива.
       Опытные образцы двигателя были изготовлены на ОАО «завод им. В.А. Дегтярева»  (г. Ковров) при участии ФГУП «завод им. В.Я. Климова» (г. Санкт - Петербург).
В ходе первого этапа стендовых испытаний двигатель работал в диапазоне n=1400[ch247]5000 мин-1.
Достигнутые результаты пока такие:
Произведен замер мощности мех. потерь в указанных диапазонах оборотов. Результат, я приводил. Двигатель работал на 5000 об./мин под нагрузкой стенда в течении длительного периода времени. Переборки двигателя никаких следов наработок поверхностей трения (и тем более питтинга) не выявили. При этом имеются конструктивные и технологические недостатки, что как ни странно не помещало испытаниям.
Получение нагрузочной и других характеристик, замеры расходов топлива и др. имеют смысл после проведения доводки и исследований двигателя.
Применение 2Д200 в качестве лодочного мотора стало иметь смысл после практически полного запрета на экспуатацию 2- хтактных моторов в Европе и Америке.
2Д200 меньше аналогичного 4 - хтактного мотора по размерам и весу, лучше уравновешен и не уступает ему в ресурсе.
 
Владимир Александрович писал: 4. Продолжаются ли работы по направлению бесшатунников вами или А.И. Костиным в университете (ГУАП)?
В ГУАПЕ никаких работ по двигателям уже давно не ведется, наш стенд находится на кафедре ДВС Политеха, но и в самом Политехе никаких работ по таким двигателям нет. Те работы по испытанию 2Д200, о которых я писал, далаются самостоятельно дл удовлетворения собственного любопытства. Разумеется, если говорить о нстоящей работе, то мы ее занимались с 1988 по 1990 годы - Каспий 65, БК - 93, ДН - 2 и 1996- 2001 годы - 2д200, ДНБ - 4, АИК - 97, Ока..
 
Андрей, я благодарен вам за информацию, помещенную здесь по моим вопросам. Все изложено очень интересно, корректно с чувством ответственности за каждую фразу и цифру. Отмечал и раньше, если помните, что у вас хороший технический слог. Вам бы побольше писать технических статей в журналы.

Почему я спрашивал про лодочный вариант. Московский завод "Салют", где производят авиадвигатели для истребителей Су-27 АЛ-31Ф, стационарные энергетические установки и много чего другого. Даже мощные опреснительные установки для крупных городов  собираются выпускать большими сериями. Так вот они как товар ширпотреба с незапамятных времен выпускают еще маленький маломощный лодочный мотор, традиционной конструкции. Мне приходилось несколько лет назад разговаривать с главным инженером этого предприятия. Они мыслят очень прогрессивно. Вот я и подумал, что стоит попробовать с ними работать в плане возможности замены устаревшей модели лодочного мотора на вашу разработку. Предприятие имеет полный набор самых современных технологических процессов.  Поставить в серию такую продукцию для них не представляет сложности. Если есть уверенность в вашем изделии, то стоит потратить время на такую попытку. Это наиболее передовое предприятие не только в авиационной отрасли, но и одно из самых современных в машиностроении России.
Конечно, прежде надо подумать о том, чтобы презентация проекта была насыщенной и доказательной. Там поверхностные суждения и видимость знания предмета не проходят. Все будет иметь значение.
Шанс есть. Что скажете?   
 
Tamarin писал: Андрей, где можно найти информацию по таким подшипникам? В справочниках, которые мне доступны я таких не нахожу. Хотелось бы оценить их характеристики в сравнении с обычными подшипниками.
Увераю Вас, что в подшипниках всех наших двигателей нет ничего особенного. По подшипникам качения 2Д200
вполне подойдет иннформация из справочника Бейдельмана. Если применять импортные подшипники, то обычно вся информация есть в каталогах....
 
Владимир Александрович писал: Если есть уверенность в вашем изделии, то стоит потратить время на такую попытку. Это наиболее передовое предприятие не только в авиационной отрасли, но и одно из самых современных в машиностроении России.
Спасибо, Владимир Александрович, мы всегда готовы показывать, рассказывать, убеждать и работать. В своих двигателях уверены, и это предприятие, конечно, знаем. Варианты такого двигателя могут быть разными и если  хоть что то получится, то будет здорово. Ну а по "насыщенности и доказательности", что может быть доказательнее результатов и показателей работающего двигателя?
 
Jbiplane писал: На военном заводе ПЫТАЮСЬ воплотить некоторые идеи. НО сложно и долго - спецов нет, материалы дрянь, проблема даже Никасиль на АК4 положить. Сегодня ездил по авторазборкам - набрал хлама для ускорения работы.
Все правильно - нет людей, нет технологий. Ни в СССР, ни в РФ не было и нет "чемпиона продукта". Было что то где то купленное, и на этом работали и работают почти случайные люди...
 
>Ни в СССР, ни в РФ не было и нет "чемпиона продукта"
Было, но сколько сил и средств это стоило.

Брали трубу и фрезеровали вафельную конструкцию корпуса ракеты. Итог ракета Синева... - до сих пор ничего в мире нет по % весового совершенства и навигационной системе - полёт по звёздам при реальной ядерной войне, когда электронике каюк. А двигатели настолько надёжны что работают погружёнными в топливо без сухого двигательного отсека!

Если доведут до ума Булаву будет доставлять в разы меньший груз на меньшее растояние.

Видел уникальные наши материалы которые резались только эльбором на спецрежимах. И много другого.

Чтоб делать конкурентный продукт нужно научиться работать по кооперации закупая чтото дешёвое, чтото хайэнд, чтото передирая. Сам часто пользую 3D сканер...

Новая напасть - чиновники трещащие о инновациях (путающие их с изобретениями). Грубо, инновация - мелкое усовершенствование, дающее качественно иной продукт. Появились новые материалы колец - и многие поршневые компрессоры стали необслуживаемыми безмаслянными.
 
jbiplane сказал(а):
Появились новые материалы колец - и многие поршневые компрессоры стали необслуживаемыми безмаслянными. 
Валерий, а где можно прочитать про характеристики этих колец. Можно ли их применять в ДВС со смазкой для увеличения рабочих скоростей поршня?
Намекаю на скоростные резервы бесшатунников.
Если да, то естественно, возникает вопрос - кто их производит у нас в России?
 
">Ни в СССР, ни в РФ не было и нет "чемпиона продукта"
Jbiplanе писал: Было, но сколько сил и средств это стоило".
      Чемпион и отличается от других тем, что достигает своих высот при приемлемых затратах труда и времени в отличие от "строителей пирамид".
 
Владимир Алесандрович, безмаслянные компрессоры - вынужденное решение для обеспечения чистоты сжимаемого воздуха. Это важно для компрессоров окрасочных линий, пищевой и фармацептической промышленности...
Для бесшатунных двигателей надо делать поршни совсем без колец...
 
Edg писал: Для примера в классическом КШМ все нагрузки на опоры-подшипники могут быть выполнены их расчета симметричности и полностью исключают "перекосы" (за минусом упругих деформаций массивного и цельного  КВ, которые пренебрежимо малы).
    Все хорошо в "классическом" ДВС, только вот вкладыши коренных подшипников  при крупносерийном производстве (те самые, которые обеспечивают соосность) ставятся в блоке цилиндров по посадке с подбором по размерным диапазонам. До сих пор - узкое место.
Ну а  кинематика поршня кривошипно - шатунного двигателя и гидромеханические характеристики пары поршень - цилиндр вообще не наука, а искусство...
 
>вынужденное решение для обеспечения чистоты сжимаемого воздуха

Ну не только... Отсутствие масла это и экология и уменьшение сервисных расходов. Дешевые кольца из PTFE работают до 260С, подороже неизвестно из чего (скрывается) и это наверно не решение для двигателей со смазкой

>Для бесшатунных двигателей надо делать поршни совсем без колец...
Это могло бы стать конкурентным преимуществом, если кинематика обеспечит гарантированный зазор (или действительно минимальные усилия на боковую поверхность поршня), но эт наверно сложно.
 
BSM сказал(а):
...безмаслянные компрессоры - вынужденное решение для обеспечения чистоты сжимаемого воздуха.
Да мне и не надо без масла. Наоборот, пусть с маслом, но чтобы средняя скорость поршня 24 м/с воспринималась кольцами как родная на все жизнь.
BSM сказал(а):
Для бесшатунных двигателей надо делать поршни совсем без колец... 
Вполне возможно. Я это направление тоже учитываю, но не встречал надежных данных и серьезных научных работ в этой области. Зазор пока не может полностью заменить герметичность контакта. А контакт вводит ограничение по скорости.

Либо надо думать как сделать так, чтобы до скоростей 10-12м/с был контакт, а дальше размыкание контакта и работа предельно малого зазора с лабиринтными ручьями.
 
Edg писал: И какие к чертовой матери высокие обороты для БШМ и увеличение мех. КПД?!
"...При современных уровнях форсирования двигателей, эти силы в сумме могут достигать весьма существенных значений. Так для двигателя ЗМЗ - 406 (автомобиль ГАЗ 2410) при n = 4500 об/мин....величина суммарной неуравновешенной силы инерции ПДМ 2 порядка превышает 9000 Н, что сопоставимо с с весом самого автомобиля (масса, в зависимости от комплектации, составляет 1400...1550 кг)..." Яманин А. И., Жаров А. В. "Динамика поршневых двигателей.
Уважаемый , Edg, какие к "чертовой матери" могут быть высокие обороты для КШМ и увеличение мех. КПД?!
 
Статус
Закрыто для дальнейших ответов.
Назад
Вверх