Бесшатунные двигатели

Редко к сожалению удается подойти к "навигатору".

Формально, как ни странно, в данном случае  оказывается прав "TNVD".

Дело в том, что в бесшатуннике принципиально нельзя отказываться от крейцкопфов, в них то и вся сущность Баландинского мотора. Прекрасная идея как раз и рухнула, по причине того, что Баландин думал точно также как и наш Александр - как можно меньше ползунов, и побольше опор классических,  в которых легко  можно получить гидродинамическое трение.

В данном случае сработала, я думаю, сила инерции.

Если бы Баландин полностью перешел бы на крейцкопфы, то все проблемы бесшатунного двигателя были бы сняты. Крейцкопфный подшипник находясь в центре двигателя действительно имеет удельные нагрузки выше, чем тронковый двигатель - все так, потому как, в отличии от тронкового двигателя он не четырех..., а трехзвенный. Масляная подушка под крейцкопфом выполняет функцию коренного подшипника. Подшипник этот держится на масляном плаву за счет гидростатического вывешивания, а для создания гарантированной масляной подушки, туда, с помощью лубрикатора задавливается масло (под любым двлением). Момент "задавливания" должен почти совпадать по фазе с воспламенением в соответствующей камере сгорания !!!!

Если бы меня спросили, в чем прелесть крейцкопфа в бесшатунном механизме,  то я ответил бы примерно так: "в бесшатунном двигателе площадь крейцкопфа никто не ограничивает, ее можно сделать любой по абсолютному значению, и это никак не отразится на увеличении обьема картера." В бесшатуннике давление сгорания можно поднять на "любую высоту", потому как крейцкопфная опора выдержит любое давление, почему -  ее можно неограниченно увеличить по площади, в отличии от обычного подшипника, и довести удельное давление до приемлемого уровня среднестатистического подшипника.

Теперь о тренни. В балансе двигателя оно составляет примерно 15%. А так, оно  колеблется, в зависимости от оборотов и нагрузки примерно в пределах 70-86%.

Говоря о баландинском моторе, кажется, что мы боремся только за эти 15%, точнее за 7.5, принимая трение поршня равным трению колец (условно). Так вот, совсем  условно мы боремся за рост в 7.5 % индикаторного КПД. Много это или мало, или может быть мы еще за что-то боремся.

Для тех кто не знает, разница между и эффективным и индикаторным КПД как раз и относится к механическим потерям.

Как я уже говорил, пониженное трение ( Ктр. =0.01-0.005) в опорных подшипниках способствует не устранению боковой силы (оно естественно останется) но снижению  износа, из-за перехода этой пары трения с сухого-полусухого-полужидкостного на исключительно жидкостное - "безизностное". Этот пунктик позволяет снять лимит по оборотам с ЦПГ, так как в бесшатуннике в отличии от его тронкового побратима не будет привязки к оборотам, указанные коэффициенты трения во всем спектре оборотов и нагрузок - НЕ МЕНЯЮТСЯ. Вспомним, что у гоночных моторов с тронковыми поршнями половина всей мощности двигателя уходит в трение... поршня о стенки.

Далее, что у нас остается лимитирующими факторами увеличения мощности двигателя:

1). - по газораспределительному механизму, который снимается с переходом к двухтактному рабочему процессу с продувочным нсосом, или с подпоршневым вытеснителем.

2). - по проходному сечению газораспределительных трактов.

3). - по топливной аппаратуре, А, вот здесь, все значительно сложнее. Надо определяться, куда мы идем.
 
Споры и дискуссии по бесшатунному механизму Баландина(или того кто был до него) будут продолжаться даже после того, как (гипотетически) появится очередной бесшатунный двигатель, выполненный на современном технологическом оборудовании, с применением современных материалов с учетом всего накопленного практического опыта. Сравнивать мы его будем также с аналогичным КШ-двигателем. Есть и будут всегда Денисы Континентальные, Жукманы и т.д. На здоровье, без них ну никак нельзя! Но нам, бесшатуннутым нужно продвигаться дальше. Есть рациональное зерно в предложении Мастера создать коллективный мотор, но подобное на практике вряд ли осуществимо. Понадобятся "железные" правила игры и много чистой совести. Вот в этой сфере может оказаться больше всего проблем. Ну, допустим собрались одержимые, ну создали. Сравнили и доказали право на жизнь нашего БШ-двигателя. А дальше что?
 
Специально для СЕРЖА.

Что такое избыточная кинематическая связь: это,  кинематическое звено, которое по каким-то причинам дублирует основное (ые) кинематические звенья. Чем сложнее и ответственнее механизм, тем дороже обходится в производстве введение дублирующих связей. Двигатель Баландина можно отнести к разряду самых сложных механизмов - планетарных. Так вот, введение в такой двигатель лишнего звена - избыточной кинематической пары, не просто усложняет двигатель, но и заставляет ужесточать допуска и посадки на уже существующие позиции деталей и механизмов, а они и так микронные (куда же дальше).

Это закономерно привило  к тому, к чему и должно было привести -  к невозможности освоения этого класса машин исключительно из экономических соображений.

Общемашиностроительные заводы не в состоянии работать с  такими полями допусков, которые заложены в двигатель Баландина. Такое было по силам только оборудованию (и культуре производства) установленному на предприятиях авиационной промышленности.
 
  • Мне не нравится
Reactions: BSM
"cloud" и  "мастеру"


Мгу взять на себя отливку разъемных блоков, общую сборку, стендовые и ресурсные испытания.

Современные методы  построения чертежей мне не по зубам, но зато могу легко накидать эскизный проект с допусками и посадками, указать, какие материалы надо применять в тех или иных случаях, и так далее.

Некоторые конструктивные и технологические мероприятия (НОУ ХАУ) открывать широкому кругу любителей категорически  нельзя, поэтому для решения конкретных задач нужен закрытый форум.

Предлагаю обратиться к нашему модератору (думаю, что он и сам читает наши опусы) организовать такой "закрытый отсек" в рамках "Этой передачи", если нет, то можно и в другом месте.
 
Вот это уже ближе к делу. Закрытый форум, строго ограниченный круг кровно заинтересованных, верно преданных ..., стоп, вот здесь шутить не надо. Петрович я готов! Это действительно конкретика. Надо пробовать!
 
"cloud" и  "мастеру"


Мгу взять на себя отливку разъемных блоков, общую сборку, стендовые и ресурсные испытания.

Современные методы  построения чертежей мне не по зубам, но зато могу легко накидать эскизный проект с допусками и посадками, указать, какие материалы надо применять в тех или иных случаях, и так далее.

Некоторые конструктивные и технологические мероприятия (НОУ ХАУ) открывать широкому кругу любителей категорически  нельзя, поэтому для решения конкретных задач нужен закрытый форум.

Предлагаю обратиться к нашему модератору (думаю, что он и сам читает наши опусы) организовать такой "закрытый отсек" в рамках "Этой передачи", если нет, то можно и в другом месте.

Один звонок у будет закрытый форум в надёжном месте. Ники прежние пароли сообщу в приват, потом сами поменяете в профайле.
 
У меня сейчас нет времени заниматься изучением СолидВорксов, я и так работаю без выходных, а до зимы надо успеть собрать, обкатать все узлы и системы дизельного РПД, а там еще работы... "конь не валался". К тому же, что для Баландина и для любого мотора надо делать Рz датчик и усилитель, вот ищу кто сделает. Индикаторную то диаграмму надо в любом случае снимать. Есть тепловозная размерность, но она великовата.
 
Это повтор.
 
Короче, с форумом договорился. Делают. Будет готов минут через 20.
Состав: RVD, cloud, TNVD, кого ещё добавить сообщите.
 
Кого действительно надо, надо подумать.
 
Удобно то, что там мне отдают все права для управления и модерирования плюс очень длинный пароль ;-))) список допущенных на форум можно продолжать сколько угодно, но всё вносить нужно вручную, там не всё так просто.

Форум здесь http://www.deir.ca/forum/index.php добавка пользователей через приват, пароли по электронной почте.
RVD вы уже там, посмотрите приват.
 
Что-то все клинит, ничего не открывается.
 
Проверял пятнадцать минут назад всё работало. Нужно ввести user name RVD, пароль и потом ещё один пароль уже на форум. Ещё раз проверил всё работает.
 
Говоря о баландинском моторе, кажется, что мы боремся только за эти 15%, точнее за 7.5, принимая трение поршня равным трению колец (условно). Так вот, совсем  условно мы боремся за рост в 7.5 % индикаторного КПД. Много это или мало, или может быть мы еще за что-то боремся.

Для тех кто не знает, разница между и эффективным и индикаторным КПД как раз и относится к механическим потерям.

Как я уже говорил, пониженное трение ( Ктр. =0.01-0.005) в опорных подшипниках способствует не устранению боковой силы (оно естественно останется) но снижению  износа, из-за перехода этой пары трения с сухого-полусухого-полужидкостного на исключительно жидкостное - "безизностное". Этот пунктик позволяет снять лимит по оборотам с ЦПГ, так как в бесшатуннике в отличии от его тронкового побратима не будет привязки к оборотам, указанные коэффициенты трения во всем спектре оборотов и нагрузок - НЕ МЕНЯЮТСЯ. Вспомним, что у гоночных моторов с тронковыми поршнями половина всей мощности двигателя уходит в трение... поршня о стенки.

Далее, что у нас остается лимитирующими факторами увеличения мощности двигателя:

1). - по газораспределительному механизму, который снимается с переходом к двухтактному рабочему процессу с продувочным нсосом, или с подпоршневым вытеснителем.

2). - по проходному сечению газораспределительных трактов.

3). - по топливной аппаратуре, А, вот здесь, все значительно сложнее. Надо определяться, куда мы идем.


Не 7.5%, а всего 2. Это если у нас умный мотор.
У замученного Субарика Сузукина на 5600 об/мин будет и 7.5% и больше. Осттальные составляющие потерь тоже возрастут раза в четыре.

Но кроме этого, на таких оборотах не получится так красиво сжигать смесь, а также процесс расширения займет меньший диапазон углов поворота коленчатого вала, что приведет к понижению и индикаторного КПД. Особенно нехорошо будет двигателю работать на таких оборотах при частичной нагрузке, поскольку при этом удельный расход топлива за счет сочетания всех неблагоприятных факторов возрастет значительно сильнее. чем на тех оборотах, на которых линейная скорость поршня не превышает 10-11м/с, а проодолжительность процесса сгорания на обедненной смеси - 1/10 хода поршня. Эти проблемы принимают во внимание не только в авиационных двигателях, но и во всех тех случаях, когда двигатель должен работать все время на нагрузках и оборотах, близких к максимальным. Тенденции к повышению линейной скорости поршня там не наблюдается, а вот медленно, но верно снижают механические потери, используя старыцй добрый КШМ.  
 
Немного ошибся в цифрах. Действительно не 7.5, а 3.75% (но не 2). Так как из 15 только 7.5 тратится на поршнеую группу, а из оставшейся половины, только половина на кольца.

Есть смысл заморачиваться только ради отказа от поршневых колец, тогда борьба будет за 7.5 % индикаторного КПД. А так, нам остается только 3.75%. Можно что-то затевать, только если, поднять вдвое-втрое обороты колена. Тогда весогабаритные характеристики будут на высоком уровне.
 
RVD, Master

По каким критериям будут отбираться кондидаты для форума????
 
Я не думаю что имею решающий голос, это скорее вопрос к RVD. Моя функция техническая по форуму и изготовление какого-то количества деталей для БШД.
 
Хорошей цифрой механического КПД автомобильного жвигателя , развивающего максимальную мощность при 5500-6000об/мин, можно считать 0.75. Отвечают за нее все составляющие механических потерь, а не только боковая сила. При размерах цилиндра, типичных для таких моторов, лптимальные условия для получения высоких значений как механического, так и индикаторного КПД, складываются при 2500-3500об/мин. На этих оборотах механический КПД приближается к 0.9, а темп износа трущихся пар снижется многократно. Двигатель мерседеса тогда миллионник, когда его не насилуют.

Двигатель Ротакс 912 имеет механический КПД на обортоах 5400-5800 значительно выше, чем любой шедевр японской автомобильной промышленности тоже потому, что у него маленький цилиндр. в частности, ход поршня 61мм. При этом вполне хватило одного впускного и одного выпускного клапана. чтобы коэффициент наполнения цилиндра дальше увеличивать не хотелось.

Однако, уменьшение цилиндра, несмотря на сохранение приемлемых потерь на трение при повышении оборотов, приводит к необратимым потерям индикаторного КПД, из-за увеличения поверхности цилиндра, приходящейся на единицу его объема и, следовательно, увеличению потерь тепла в систему охлаждения. Трение в ЦПГ, приведенное к единице объема, при этом также возрастает.

В связи с этим, большие цилинры способствуют понижению и тепловых и механических потерь. Высокие значения индикаторного и механического КПД морских дизелей в первую очередь связаны с этим.

В возможности отказаться от колец и обойтись лабиринтным уплотнением позволю себе усомниться.

Также очень сомнительно понижение удельной массы двигателя при повышении оборотов сверх оптимальных, если не принести в жертву ресурс. Авиационные оппозитные поршневые двигатели имеют массу 1 литра рабочего объема менее 17кг, без учета навесного оборудования. Приэтом они развивают без наддува среднее эффективное давление до 12бар при максимальном давлении вспышки порядка 60бар. Относительная масса картера и КШМ у них невелика.
 
Назад
Вверх