Двухтактный ПДП с газораспределением через поршни

Разница есть в картинке. Противовесы в горизонте на ней. Радиус колена 3 длины шатуна.
В общем, почитал статью А.А.Грабовского, про аналогичный , но с кривыми шатунами.
Подход к уравновешиванию такой - уравновешиваем силы 1-го порядка, силы второго порядка - частично компенсируем кол-вом цилиндров. Оптимально - хотя бы3. Но 2 и 5 - тоже можно.
1765661415139.png

1765661524196.png


три графика в одном масштабе (2-3-5 цилиндров):
1765661566895.png
1765661600984.png
1765661652164.png
 
  • Мне нравится!
Reactions: BaD
По идее, стоило бы создать новую тему по 4Т ПДП с гильзами, но продолжу тут.
В принципе, эта схема кинематики подходит и для 2Т, но даёт большую неравномерность крутящего момента - вспышки в двух цилиндрах одновременно.
Вообще-то, есть ещё 4х цилилиндровая балансирная схема - она не требует сферических шарниров и отлично подходит для 4Т. В сочетании с гильзовым газораспределением - может получиться реально офигенная штука.
Кстати, для малоресурсных применений (бпла, например) - хватит и одной подвижной гильзы на цилиндр - (впуск и выпуск через одну дырку непосредственно в атмосферу - были такие авиадвижки у американцев когда-то, с одним клапаном на цилиндр), Впрыск топлива форсункой в коллектор на такте выпуска.
IMG_20251214_131318_720.jpg
 
Хороший прототип для кинематики 4х цилиндрового 4Т с гильзовым ГРМ - вот этот 2Т с прямоточной продувкой и выделенными поршневыми продувочными камерами.

Исходник нашёл тут:
Axial Internal-Combustion Engines. Tax Credits for Internal-Combustion Engine R&D (доступен только через неназываемые три буквы)
Это двухтакный ДВС 1910 г.:

The Lamplough Axial Engine: 1910

From Modern Engines by Rankin Kennedy, Vol V (1912 edition)

This engine is rather obscure. The image below appears on the Net as "Lamplough's rotary engine" without any mention of the word "axial". It is only a rotary engine in that the engine and propellor rotate while the crankshaft is fixed; it has no relation to Wankel-type rotary engines. The trail is confused by a conventional radial 6-cylinder rotary aero engine that was built and exhibited by Lamplough; that suggests that this was also intended to be an aero engine.

There is a sketchy Wikipedia page for Frederick Lamplough who appears to be the relevant man; it says he was British. Bill did some more searching, and so did I. Fred Lamplough was a prolific inventor with 30+ patents. His first patent, for an automatic drain valve, (US 515,294) was filed in January 1893, when he was living in New York. He had apparently moved back to England from the USA by 1899, as he filed a UK patent in Feb 1899. His last US patent (US 1,765,167) was filed in 1926; it related to 'Conversion Of Heavy Hydrocarbon Oils Into Light Hydrocarbon Oils Or Spirits'. There are more biographical details in Grace's Guide.[/FONT]

The patent most relevant to this engine appears to be US 979,971 of 1910 'Two-cycle internal-combustion motor' which describes a 2-stroke engine with separate pumping and power cylinders, though it is not an axial engine. US 859,501. of 1907 describes what is essentially a Diesel injector.

Bill concludes:

"Interesting to see his patents are referenced in some patents filed in 2010. He seems to have been an important contributor to the pumped two stroke engine."

1765749112354.png

Despite the dramatic name of Positive Explosion Turbine, this is obviously the Lamplough engine as described above. It looks as though the illustration was derived from a photograph; this is currently the only evidence that the engine was built.

This picture is from the journal Flight for 27 August 1910.

1765748765269.png
1765748790119.png


Lamplough Axial 1910 valve action 1.gif
Lamplough Axial 1910 2.gif


Эти же видео на ютубе:
 
Первые прикидки балансирного аксиального с гильзовым ГРМ (привод гильзы пока не проработал) по схеме кинематики Ламплу:
4Ц 4Т вариант на комплектующих УМЗ 421 (100мм поршень, ход 2 х 99мм), объём 6.2л
1766738781230.png


Первые прикидки балансирного аксиального по схеме кинематики Ламплу:
4Ц 4Т вариант на комплектующих ВАЗ (82мм поршень, ход 2 х 84мм), объём 3.5л
1766739153753.png


Вариант побольше - выглядит интереснее, как мне кажется.
 
Покопал немного патенты по аксиальным машинам с карданным механизмом, подсмотрел несколько важных нюансов:
Необходимо предотвратить смещение рамки. Т.е. все подшипники на шипах - радиально-упорные.
Угол роликов подшипника шайба - вал следует выбирать так, что бы накрузка при рабочем ходе передавалалась на ролик близко к нормали
Screenshot_20251229_101559_cn.wps.moffice_i18n.jpg Screenshot_20251229_101505_cn.wps.moffice_i18n.jpg
Screenshot_20251229_101410_cn.wps.moffice_i18n.jpg 2020-03-10-17-34-09-284356-867cfb901e2b5a569971b47510c868da.jpg Screenshot_20251228_170057_com.yandex.browser.jpg
 
Ещё один подобный механизм описан тут (на разработку и 10 опытных просили 2 лям $), у него весьма интересная система ГРМ - с вращающейся гильзой.
Однако, имхо, в этой схеме ГРМ есть недостаток - кольца по прежнему пересекают край окна в гильзе. Но если ввести как минимум одну продольно-подвижную гильзу, эту проблему можно решить.

https://reaa.ru/attachments/kopija_aksialka1-docx.209833/ ,
Патент РФ 2128293 "Двигатель внутреннего сгорания". Авторы: Кусимов С.Т., Жернаков В.С., Ильясов Б.Г., Ильчанинов В.П., Якубов Р.Б.

1766997548001.png
1766997628450.png

1766997628474.png
1766997804773.png
1766997804785.png

1766998233548.png
1766998264449.png
 
По этой схеме (а она отличается от остальных аксиальных) в 2000х был построен и испытан на КАМАЗе дизельный двигатель П-4. Но информации в открытом доступе - мало, хотя кое что и сохранилось.

https://piston-engines.ru/images/konferencia/2007/articles/231-235.pdf
Screenshot_20251230_095851_cn.wps.moffice_i18n.jpgScreenshot_20251230_095908_cn.wps.moffice_i18n.jpg
АКСИАЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ
был изготовлен и испытан 4-х цилиндровый дизель П-4, 4-х– тактный, безнаддувный, унифицированный по диаметру цилиндра с двигателем КамАЗ-740. Узел соединения шайбы (рамки) с коленом вала показан на рис.8. Шайба 2 (рамка) шарнирно соединена с шатунами 1, при этом шатуны совершают качающееся движение в параллельных плоскостях. Рамка, в свою очередь, соединена с помощью шарнирного пальца 3 с коленом вала 4. Шарнирный палец устанавливается на стакан подшипника 5 и фиксируется на нём с помощью шпонки 6 и накидной гайки 7. При движении поршней от ВМТ к НМТ рамка совершает качающееся движение, шарнирный палец – сферическое, которое преобразуется во вращательное движение вала двигателя.

Вал имеет более простую форму, чем в КШМ, что позволяет говорить о большей его прочности и технологичности. Ещё в 1947 году Орлин А.С. [9] отметил упрощённую конфигурацию вала двухтактных аксиальных двигателей. Подшипниковый узел состоит из стакана 5 и цилиндрических вкладышей 8. Масло к вкладышам поступает из масляной магистрали через канал в вале и отверстие 9.
Схема двигателя П – 4 представлена на рис.9. На рисунке обозначены: 1 – поршни; 2 – шатуны; 3 – качающаяся шайба (рамка); 4 – коленчатый вал. На шарнир соединения шатуна и шайбы можно установить несколько шатунов (в случае П – 4 устанавливается 2 шатуна). Рассматриваемый двигатель не имеет механизма синхронизации, закон движения шайбы (рамки) отличается от закона движения равномерно прецессирущей шайбы.
При рассматриваемой компоновке двигателя с качающейся шайбой возможны варианты двигателей с двумя, четырьмя и восемью цилиндрами. В последнем случае цилиндры можно расположить с обеих сторон колена от вала.от
Как показывает анализ литературных источников, аксиальные двигатели с дуговым движением шайбы изучены гораздо меньше, чем аксиальные ДБТ.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Байрамов, Ф. Д.
К вопросу о динамической модели приводного механизма аксиального двигателя П-4 (S/D=90/120) / Ф. Д. Байрамов, В. Н. Никишин, М. Ф. Тетерин
Известия высших учебных заведений. Машиностроение : научно-технический журнал / Министерство образования и науки РФ; Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана (МГТУ)
Москва
2002
№ 2-3
С. 55-60 : рис.
ISSN 0536-1044
Библиогр.: с. 60 (9 назв. )
Описывается схема четырехцилиндрового аксиального дизеля П-4. Указаны особенности схем, влияющих на кинематику и динамику аксиальных механизмов. Предлагается дискретная динамическая модель рамки аксиального механизма указанного двигателя.
Нажмите, чтобы раскрыть...
УДК 621.432.9-242
Байрамов Ф.Д., Никишин В.Н., Тетерин М.Ф.
Особенность кинематики поршня аксиального двигателя П-4 (S/D=90/120)
// Двигателестроение. — 2003. — № 1. — С. 12—13.

Ключевые слова: аксиальный двигатель П-4 (S/D=90/120), кинематика поршня

Предложена схема четырехцилиндрового аксиального дизеля П-4. Указаны особенности кинематики приводного механизма поршня—закон изменения ускорения в данном случае не синусоидальный. Показаны преимущества аксиальной компоновки двигателя в кинематике и габаритных характеристиках.
Нажмите, чтобы раскрыть...
Табл. 1, Ил. 2, Библ. 2 назв.
Нажмите, чтобы раскрыть...

Еще кое-что, но почитать из этого ничего не удалось:
1767082188377.png

КОНСТРУИРОВАНИЕ И ПРОИЗВОДСТВО КОЛЕСНЫХ МАШИН

К ВОПРОСУ О ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРИВОДНОГО МЕХАНИЗМА АКСИАЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ 4Ч 90/120 (П-4)
Байрамов Ф.Д., Никишин В.Н., Тетерин М.Ф.
79-85
0

К ВОПРОСУ УРАВНОВЕШИВАНИЯ АКСИАЛЬНОГО ПРИВОДНОГО МЕХАНИЗМА (АПМ) ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ
Байрамов Ф.Д., Никишин В.Н., Тетерин М.Ф.
86-87
0

КИНЕМАТИКА ШАТУНА АКСИАЛЬНОГО ПРИВОДНОГО МЕХАНИЗМА (АПМ) ПОРШНЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ
Байрамов Ф.Д., Никишин В.Н., Тетерин М.Ф.
88-93
0
 
Статья

Ильчанинов, Виктор Петрович. Исследование динамики оппозитного аксиально-поршневого ДВС с кривошипно-карданными механизмами преобразования движений / В. П. Ильчанинов, В. М. Горбаненко, А. П. Медведев. — (Научные сообщения). // Вестник Уфимского государственного авиационного технического университета. – 2001. – № 2.​

1767386811630.png

1767386896788.png

1767386986323.png

1767387042963.png
 
Назад
Вверх