Двигатели ПДП и их производные.

Первый ПДП двигатель для летательных аппаратов сделал Огнеслав Костович. Этот двигатель устанавливался на дирижабль "Россия". Двигатель был 4-х тактный, балансирной схемы. У 2-х тактных ПДП движков есть серьёзный недостаток, напряжённый тепловой режим выпускного поршня. Вообще, среди мощных двухтактников наиболее надёжными считаются двигатели с клапанно-щелевой продувкой, как у ЯАЗ-204 (клон GMC). Фирма AVL, не помню кто у японцев, делали 3-х цилиндровые 2-х тактные дизели с клапанно-щелевой продувкой для легковых автомобилей. Что-то у них не "срослось". ПДП-шки сейчас делают американцы и англичане. У нас тоже занимаются подобным двигателем.Я не сторонник 2-х тактных ПДП, простота кажущаяся, а проблем "выше крыши". Предпочитаю заниматься 4-х тактными ПДП балансирной схемы. 
Алексей Геннадьевич, тут действительно так и обстоит дело.
Но, это разве не преодолимое препятствие?
С дизельными вариантами там попроще конечно, а с бензиновыми...есть над чем задуматься, не могу не согласиться.
Слишком велика дельта по температурам .... между тем и другим типом.
Так по первичным прикидкам...(прищурившись левым глазом), теплозащита на днище поршня.
Наработанная, экспериментальная статистика лет за 10-12 с кафедрой совместно.
Это так, в первом приближении.

Система смазки с возможностью подачи масла под днище поршня, на автомобильных двигателях 4Т не диковина давно.
Наверное пробовать в моделировании компоновок отсека это можно.
Всем заниматься ведь надо.
 
Вы, вообще, что в итоге то хотели? 

Я что хотел - то сказал. А вот вас как-то бомбануло очень мощно, я удивлён. Вероятно, "пепел Клааса стучит в ваше сердце" и вы твёрдо решили победить всё мировое зло, но я тут точно не при чём.

Стирать за собой ничего не буду - не вижу никаких нарушений со своей стороны, дискуссию я вёл корректно и без оскорблений.
 
Выпускной поршень сверху охлаждается маслом, а ток движения охлаждающей жидкости наверно должен идти по двигателю сверху вниз.
 
Но, это разве не преодолимое препятствие?С дизельными вариантами там попроще конечно, а с бензиновыми...есть над чем задуматься, не могу не согласиться.Слишком велика дельта по температурам .... между тем и другим типом.Так по первичным прикидкам...(прищурившись левым глазом), теплозащита на днище поршня.Наработанная, экспериментальная статистика лет за 10-12 с кафедрой совместно.Это так, в первом приближении.
С ПДП 2-х тактником, не всё так просто. Начну по порядку.
1. ПДП двигатели отличаются весьма напряжённым тепловым режимом для ЦПГ. Тепловые нагрузки на поршень, особенно на выпускной, гораздо выше чем для обычного 2-х тактника с продувкой типа "Шнюрле". У обычного 2-х тактного поршня, при продувке, происходит охлаждение головки поршня продувочным воздухом. Если применяются "открытые" продувочные каналы то эффект охлаждения усиливается. Кроме того, поршень охлаждается со стороны КШМ свежим зарядом. У ПДПшки, выпускной поршень, в зависимости от настройки фаз, может вообще не охлаждаться. Проводили моделирование тепловых потоков в зоне выпускных окон, нагрев кромок головки поршня и перемычек окон может находиться в диапазоне 600...700 градусов. В результате получаем весьма сильную термическую деформацию головки поршня и цилиндра в зоне выпускных окон. Металл поршня и цилиндра анизотропен по своей природе, термическая деформация этих деталей будет не прогнозируема. В результате получим повышенные мех. потери в зоне выпускных окон, в случае применения алюминиевых сплавов для поршня весьма высока вероятность прогара и наволакивания металла.
2-х тактные карбюраторные ПДП имеют весьма высокие удельные показатели, которые выше чем у обычных 2-х тактников, НО, не стоит забывать, эти двигатели применялись на гоночных мотоциклах и автомобилях, имели ресурс измеряемый максимум сотней моточасов. У всех 2-х тактников эффект "внутреннего" охлаждения выражен весьма слабо. На ПДПшках применялось топливо на основе спиртов, а как известно, спирты имеют высокую теплоёмкость и охлаждают детали ЦПГ намного лучше чем бензовоздушная смесь.
2. Работа поршневых колец 2-х тактников происходит в весьма жёстких условиях. При прохождении выпускных окон кольца омываются горячими газами, масло на поверхности колец и в зоне перемычек поршня осмоляется что приводит в дальнейшем к залеганию колец. Всё это не существенно для "тырчиков" с моторесурсом 300...500 моточасов. У судовых и тепловозных дизелей вынуждены применять лубрикаторную смазку для поддержания нормальных условий смазки. Для авиационного мотора работоспособность ЦПГ весьма важный фактор.
3. Для создания несимметричной диаграммы фаз газораспределения придётся применять смещение кривошипов, это приведёт к недогрузке одного коленвала. В случае связи коленвалов шестернями потребуется изготовление шестерён не ниже 6-го класса точности, а это совместная абразивная приработка или вырезка шестерён на "проволочнике" что очень сильно "снижает" стоимость изготовления. При ПДП 2-х тактнике с балансирной схемой необходимо производить смещение смежных кривошипов, что также не есть хорошо.
3. Размерная стабильность ЦПГ. Силовая схема всех двигателей отрабатывается на получение минимальных искажений формы цилиндра в процессе работы. 4-х тактные двигатели, в этом плане, превосходят любой 2-х тактник т.к. органы газораспределения находятся в головке блока и вся термическая деформация локализуется там. ПДПшка имеет самую не оптимальную конструкцию, что приводит к сильным искажениям формы и как следствие к повышенным мех. потерям в зоне окон.
4. Поршень двигателя ПДП это сложное инженерное изделие. Такие поршни выполняются составными с развитой системой масляного охлаждения. Для надёжной работы таких поршней часто применялись наружные гильзы поршня из аустенитных сталей. Вес и размеры 2-х тактного поршня всегда выше чем у 4-х тактных двигателей аналогичной размерности. Например длина поршня 2-х тактного ПДП поршня будет равна ходу поршня плюс толщина кольца и плюс 4..5 мм опорного кольца.
Масляное охлаждение поршня непременное условие для надёжной работы ЦПГ, а это дополнительные потери мощности на привод маслонасоса.
5. ПДП двигатели имеют весьма ограниченное применение и используется там где существуют жёсткие требования по компоновке и где требования повышенного моторесурса не являются основными. Например харьковский 5ТДФ или 6ТД имеют применение только на броне технике. 10Д100, ранее широко применялся, сейчас повсеместно вытесняется 4-х тактными турбодизелями.
Если уж так хочется позаниматься ПДПшками и "понабивать себе шишек" есть более простой способ. Можно попробовать соединить два обычных 2-х тактника съёмной камерой сгорания (с пережимом). Поршни будут работать в обычном режиме и продувка в каждом цилиндре возвратно-петлевая. Пережим камеры сгорания будет служить дефлектором продувки.
И последнее. 4-х тактник с ПДП и балансирной схемой гораздо предпочтительней.
 
Можно попробовать соединить два обычных 2-х тактника съёмной камерой сгорания (с пережимом). Поршни будут работать в обычном режиме и продувка в каждом цилиндре возвратно-петлевая. Пережим камеры сгорания будет служить дефлектором продувки.
А что, если при этом все же сохранить прямую продувку, но использовать впуско-перепускные каналы выхлопного цилиндра в качестве воздушно-охлаждающих, а выхлоп нагнетающего цилиндра заглушить?

Шестеренный привод возможно заменить штоковым. Или, для "догрузки" КВ при смещенных фазах, привод ВВ осуществлять с него.

В качестве "донора" взять, к примеру "ИЖ-Юпитер", который как известно, половинится без проблем на две независимые части.
 
2534760.jpg

http://www.freepatent.ru/patents/2534760
 
Можно и так. Вот только углового смещения кривошипа делать не нужно, имеем сочленённые двигатели с петлевой продувкой.
 
А как собирать цилиндры? Ведь головки прикручиваются сверху.
Нужно фланцевое соединение цилиндров с картером, а сборку цилиндров производить на камере сгорания длинными шпильками.
Может быть лучше использовать ЦПГ и КВ от "Иж Планета", а связь между КВ сделать моторной цепью, которая с КВ на сцепление идёт, и через пару шестерён на одном из КВ?
Или как вариант цепями от обоих КВ (на мотоциклах они короткие) до середины, где будет переход на шестерёнчатое зацепление. Тогда диаметры шестерён и звёздочек можно сделать по минимуму, и масса всей связи КВ между собой тоже будут относительно небольшой.
А вообще то ведь совсем не обязательно, чтобы КВ вращались в разные стороны. Тогда можно и просто одной цепью связать, в масляной ванне с успокоителями. А цепь можно взять от автомобильных приводов ГРМ.
 
А что, если при этом все же сохранить прямую продувку, но использовать впуско-перепускные каналы выхлопного цилиндра в качестве воздушно-охлаждающих, а выхлоп нагнетающего цилиндра заглушить?
 

Вложения

  • 2534760.jpg
    2534760.jpg
    102,2 КБ · Просмотры: 139
А что, если при этом все же сохранить прямую продувку, но использовать впуско-перепускные каналы выхлопного цилиндра в качестве воздушно-охлаждающих, а выхлоп нагнетающего цилиндра заглушить?
Та часть выхлопных газов, которая пойдёт на выпуск через соседний цилиндр, будет смешиваться со свежей ТВС которая будет поступать через продувочные каналы. Тогда напрашивается, что продувочные каналы на выхлопном цилиндре нужно глушить.
 
Та часть выхлопных газов, которая пойдёт на выпуск через соседний цилиндр, будет смешиваться со свежей ТВС которая будет поступать через продувочные каналы.
ТВС поступает только во впускной цилиндр. В выхлопном цилиндре осуществляется перепуск воздуха для охлаждения и возможно, для создания эффекта резонатора, который можно регулировать дроссельной заслонкой, в зависимости от оборотов(см.#69)

А вообще то ведь совсем не обязательно, чтобы КВ вращались в разные стороны.
Обязательно. Ну, или желательно. :🙂
 

Вложения

  • 2_1297.jpg
    2_1297.jpg
    133 КБ · Просмотры: 135
Обязательно. Ну, или желательно
Ну тогда, конечно. Для перекрещивающихся винтов, то что надо.
Тогда надёжность трансмиссии должна быть на все 100%
Мне кажется одна пара шестерён на одном из КВ и длинная цепь с гидронатяжителем будет надёжнее, а на промежуточном валу с шестернёй и звёздочкой можно поставить маслонасос, сделать раздельную смазку, подавать масло на коленвалы через ппостели и шатуны сделать разъёмными. Тогда и КВ можно точить из цельной поковки  🙂
 
Лучше делать ПДП по схеме п.66. Тепловой режим поршней более щадящий. Такие схемы известны и особого распространения не получили. Поршень любого 2-х тактника (за исключением клапанно-щелевой продувки) термически более нагружен чем у 4-х тактника. для экспериментальных целей сгодится, а вот на серию, нужно посмотреть, то бишь испытывать и доводить.
 
Лучше делать ПДП по схеме п.66.
Особого смысла в такой схеме, кроме экономии свечек, не вижу. Эту схему я бы назвал псевдо ПДП. Если кинематика связи КВ в случае прямой продувки оправдана самой конструкцией, то в этом случае, оставаясь все равно необходимой, становится обузой. Тогда проще поставить два 2-х тактника головками навстречу друг другу, если уж есть необходимость в такой компоновке.
 
Тогда проще поставить два 2-х тактника головками навстречу друг другу, если уж есть необходимость в такой компоновке.
Тогда и смысла нет их головками друг к другу ставить и головняк с обслугой получить. Можно развести оси моторов  и связать КВ по заднему выходу валов через удлинняющие валы и конические шестерни.

Это что за фотоЖоп?
Это возможная ВМУ, типа "перекрещивающиеся винты", как у несущих винтов  вертолёта фирмы КАМАН.
 

Вложения

  • kaman_k-max_during_trials_at_oakland_1999.jpeg
    kaman_k-max_during_trials_at_oakland_1999.jpeg
    107 КБ · Просмотры: 122
Название видеоролика конечно ошеломляет ;D ;D ;D
Автор, или редактор, чем-то похож на одного из наших...ошеломителей ;D (в соседней теме, там что сверху в разделе), не Сузуки конечно, но хоть что-то...))

Американский "Юмо".
https://www.youtube.com/watch?v=BeDkokcIIE0
Что за глюк у форума? Видеоконтент не вставляется

[media]  https://www.youtube.com/watch?v=BeDkokcIIE0  [/media]
 

Вложения

  • Engine_003.JPG
    Engine_003.JPG
    80,5 КБ · Просмотры: 120
Название видеоролика конечно ошеломляет
И так они во всём. Главное ошеломить обывателя, и поднять ажиотаж.
А если учесть то, каким образом и какие знания получают в американских школах, сделать это не трудно.
 
Назад
Вверх