Народный двигатель
Thread moderators:
свободник
Андрей Миллер
Я люблю строить самолеты!
- Откуда
- Санкт - Петербург
Слишком красиво, что бы это было правдой...
То что решение красивое, согласен. А вот считать его неработоспособным в смысле моего предположения, оснований не нахожу. Не думаю что люди 100 лет назад были тупее современных и проектировали по принципу "привинчу, куда получится, и так сойдёт".
В этом варианте, весьма похоже на трос. При чем, он должегн быть свит и закручен при монтаже так, что работать как пружина, обеспечивая постоянное натяжение и прижим коромысла к толкателю и клапану. Так сказать, упругий, "тросовой компенсатор зазоров" в клапанном механизме.
Однако, по длине заделки в вилках, это скорее всего не трос, а шпилька с резьбовыми наконечниками...
Здесь, уже, установлена жёсткая металлическая штанга. ( Зацело, точёная из прутка ). И конструкция толкателя изменена.
И в первом и во втором случае, эти " изыски" имеют целью компенсацию теплового зазора в клапанном механизме.
Изящное и смелое конструкторское решение. Однако, гарантировать ресурс этого узла ( в таком исполнении ) весьма проблематично...
- Откуда
- Комсомольск-на-Амуре
У каждого производителя свои технологические ограничения, позволяющие изготавливать рёбра охлаждения до определённого размера. Соответственно при равной размерности цилиндров, площадь оребрения, изготовленная на одном предприятии (гараже), будет одинаковая, независимо от тактности двигателя.
Технолог сообщает какую площадь оребрения он может изготовить. Делим на 250 - получаем рекомендуемую предельную мощность для этого цилиндра, при высотности двигателя до 4 км. Опять же, независимо от тактности двигателя.
Для очень низких полётов площадь рёбер может быть примерно в полтора раза меньше.
При недостаточной площади рёбер переходим на жидкостное охлаждение.
Если говорить про литровую мощность, то конечно, при равных оборотах, 2-тактный двигатель примерно в 1,7 раз мощнее и его раньше придётся переводить на жидкостное охлаждение.
То есть, для цилиндра с воздушным охлаждением существует рекомендуемый предел мощности, независимо от его тактности.
Народный, воздушный, поршневой мы сделать не можем. R912 и O320 скопировать не можем.
Варианты отечественных авто конверсий? Может рассмотреть умз421 в безредукторном варианте. Объем 2.9, алюминиевый блок, подходящий ход поршня. Скинуть массу, положить на бок или перевернуть, турбокомпрессор небольшого давления. Наверное можно достигнуть 100-120лс, при 2600обмин, массе до 120кг и приемлемом ресурсе?
Варианты отечественных авто конверсий? Может рассмотреть умз421 в безредукторном варианте. Объем 2.9, алюминиевый блок, подходящий ход поршня. Скинуть массу, положить на бок или перевернуть, турбокомпрессор небольшого давления. Наверное можно достигнуть 100-120лс, при 2600обмин, массе до 120кг и приемлемом ресурсе?
- Откуда
- Комсомольск-на-Амуре
Мне кажется всё реально, если не гнаться за самыми передовыми показателями и суперстанками. Многие сейчас лист фанеры карандашиком расчертить и лобзиком раскроить не могут. Бегут за лазерами 😁
В сети попадалось видео нарезки рёбер охлаждения с помощью болгарки и элементарных приспособлений. Есть конечно минусы. Например, глубину реза приходится контролировать чаще, потому как диск стачивается. Ну и подходит способ только для цилиндра. Головку для 4-тактника так сделать не получится. Хотя... если только SV.
Тут на форуме выкладывали видео одноместного гидросамолёта с прямым приводом от УМЗ-421. Слабенько конечно разгонялся. Винт небольшой. Обороты кажется 3050 были.
УМЗ выпускает чугунный аналог с названием "А275" и трёхлитровый "А300". Про последний отзывы плохие. Про А275 отзывы хорошие. Заявленный ресурс на 60% выче чем УМЗ-421. И шестерни грм стальные, а не текстолитовые, как в 421.
В руках не держал, но производитель пишет, что чугунный чуть легче алюминиевого.
Такая вот арифметика 🤷
То есть, поднять крутящий момент на ~43...71%
УМЗ-421 имеет сухой вес примерно 170 кг. Убираем маховик 12 кг. Добавляем радиатор, антифриз, масло, турбокомпрессор. Итого ~180 кг.
За счёт чего можно подняв мощность на 71%, уменьшить массу на 60 кг?
УМЗ-421 без карбюратора от оси коленвала до верхней точки крышки грм ~465 мм.
От оси коленвала до нижней точки поддона ~235 мм.
При перевороте мотор опускается на ~230 мм. Можно даже обойтись родным карбюратором, если изготовить новый впускной коллектор.
Если мотор не переворачивать, то с карбюратором восходящего типа тоже невысокий получается. Зато никаких лишних переделок и переживаний.
Не знаю как Вы, а я под словом "народный" пордазумеваю ещё и пропеллер простейший в изготовлении своими силами. То есть, деревянный 2-лопастной.
При окружной скорости концов лопастей 220 м/с и 2600 об/мин нужен пропеллер диаметром 1,62 м., который "переварит" не более 70 л.с.
Стандартный заводской УМЗ-421, без каких либо переделок, при 2600 об/мин должен выдавать как раз ~70 л.с.
При таком же диаметре пропеллера и 120 л.с. нужно уже 4 лопасти, которые изготовить самостоятельно заметно сложнее.
Имхо естественно.
- Откуда
- Брянская обл.
В сети есть видео "Худший двигатель УМЗ 421". Говориться, что из отлитых блоков лишь 60% проходят контроль, остальные дырявые. А в процессе эксплуатации часть выходит из строя и из этих 60%. Причина та же, открываются поры и масло попадает в тосол, или наоборот.
Вторая проблема - частый перегрев двигателя. Т.е. на больших длительных нагрузках двигатель работать не может.
Stanislavz
Я люблю строить самолеты!
- Откуда
- Литва, г.Вильнюс
Или половины V8. тогда без прицепных.
- Откуда
- Комсомольск-на-Амуре
У моторов схемы V8 в большинстве случаев первая и вторая шатунные шейки коленвала имеют угол 90°. Третяя и четвёртая тоже 90°.
Вторая и третяя 180°, но серединку вырезать плохая затея. Надо чтобы был хоть какой-то фланец на конце.
Мне так кажется.
Помпа имеет ременной привод и расчитана на обороты коленвала до 4500.
Если нам надо всего 2600, то можно увеличить диаметр ведущего шкива.
Мне кажется так можно решить проблему перегрева.
Stanislavz
Я люблю строить самолеты!
- Откуда
- Литва, г.Вильнюс
есть v6 сделаннэ на базе 8 цилиндровых с прежним коленвалом. но звер редкий.
УМЗ 421 2600об/м. При использовании турбонаддува, часть тепла можно вывести через интеркулер, одновременно уменьшив размеры и массу системы охлаждения. При мощности 100-120л.с. интеркулер будет небольших размеров, пример Rotax915. Турбонаддув и интеркулер должны значительно снизить работу сжатия на валу, т.е. уменьшить нагрузку на коленчатый вал.
Если класть двигатель на бок, то радиатор, интеркулер, турбокомпрессор и т.д. компоновать на противоположной стороне, некое подобие оппозита. Масляный поддон - бак в нижней центральной части.
Последнее редактирование:
УМЗ 421 2600об/м. Самолет Ульяна, Сергей делал массовую сводку для данного двигателя, (по его данным) кг:
Блок - 36.4
Коленчатый вал - 19.8
Распределительный вал - 4
Ось, штанги, рокера т.д. - 5
Головка БЦ - 14.2
Поршень, шатуны - 8
Бензонасос - 1
Трамблёр - 1
Крышка передняя - 1
Насос водяной, Помпа - 2
Шестерня рв - 1
Насос масляный - 2
Итого - 95.4кг
Коллектор карбюратор - 13.4
Сцепление в сборе - 9
Картер сцепления - 7.2
Стартер - 7.2
Маховик - 12
Генератор - 6.2
Шкивы - 2.6
Передний шкив ступица - 5.2
Фильтр воздушный - 3
Итого - 65.8кг
Согласитесь, что большой резерв для снижения массы. Например распредвал можно в два раза легче сделать.
- Откуда
- Комсомольск-на-Амуре
Систему охлаждения расчитывают на отвод определённого тепла, которое почти линейно зависит от мощности и вообще никак не зависит от оборотов двигателя.
Автомобильный двигатель расчитан на 50-60% "долговременной" мощности. Для УМЗ-421 это ~60 л.с. На это же расчитана и система охлаждения.
Чтобы отводить тепло не от 60 л.с., а от 120, то эффективность системы охлаждения должна быть в ... раз выше. Сами догадайтесть во сколько 🙂
Задача интеркулера охладить сжатый турбиной воздух, с целью понизить плотность, температуру и повысить антидетонационную стойкость топливо-воздушной смеси, дабы в цилиндрах можно было "взорвать" больше топлива, получив большую работу, а так же больше тепла, которое должна охладить опять же система охлаждения.
Если в цилиндр запихали больше "воздуха", то с чего бы ради поршню стало легче это всё сжимать?
Итого - 161,2 кг
+ выпускная система ~5...7 кг
+ радиатор ~3 кг
+ антифриз ~6 кг
+ масло ~4 кг
Итого - ?
🙂
Согласен про обороты и охлаждение.
Интеркулер между первым сжатием (турбокомпрессор) и вторым сжатием (поршневая) нужен для приближения процесса к изотермическому. Отвод тепла через интеркулер уменьшает отвод тепла через сист охлаждения. Практически температура смеси после сжатия - это нижняя температура двигателя.
Теоретически в цикле Дизеля, рабочий ход при постоянном давлении, и двигатель не должен греться от рабочего хода. Но перед этим есть цикл сжатия, его температура определяет систему охлаждения для идеального Дизеля (в теории).
Теоретически можно сделать двухтактный двигатель, с верхними клапанами, где не будет цикла сжатия в цилиндре. Все сжатие сделать внешним турбокомпрессорами до 1.1-1.4МПа
Андрей Миллер
Я люблю строить самолеты!
- Откуда
- Санкт - Петербург
Что то в Ваших рассуждениях законы физики не побеждают...
Рассматриваем двигатели с одинаковой мощностью. Во втором "Воздух" уже предварительно частично сжат, т.е. часть работы сделана. Значит поршню стало легче это все сжимать.
Наверное, в большей степени, тепловая мощность системы охлаждения определяется тепловой мощностью радиатора и теплообменом с внешней средой.
- Откуда
- Комсомольск-на-Амуре
В атмосферном моторе при сжатии поршень превращает, например, 1 атмосферу в 8 атм.
"Дунули" 0,5 атм. Теперь поршень превращает 1,5 атм. в 12 атм.
Думаете во втором случае двигателю сжимать легче?
Ну и за чей счёт произведена работа по предварительному сжатию?
Определённо Вам сюда 🙂
Предположу, что при одинаковой мощности, во втором...
JohnDoe
Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
- Откуда
- где-то в России....
Это неверно. Энергия сжатого газа(давление * объем) во втором случае выше, соответственно, чтобы ее газу сообщить нужно ее и затратить больше, те совершить больше работы.
Но это, вообще-то, не особо важно. ТК у нас процесс циклический и работа сжатия возвращается на такте расширения за минусом потерь.
Имху
