ВНИМАНИЕ. Обновите свой браузер! Наш сайт некорректно работает с IE 8 и более старыми версиями.
Интересный самодельный двигатель.
Собран из 5 авиамодельных моторчиков, вращающих общую шестерню редуктора.
А это все что нужно, чтобы сделать такой двигатель:
Авиамодельные 50сс моторы есть от 150eur с мощность примерно 5 л.с. на 8000 об/мин и массой 1.5 кг. Собрать из трех таких, получится 150сс с мощностью около 15 л.с. и массой около 6 кг (4.5 кг сами моторы и
2 кг сборка с редуктором). Гораздо лучше ракета, который весит в сборе не менее 10 кг.
С упавшим в очередной раз рублем это сейчас не интересно (
600 eur = 41 тыс. руб). Но если найти дешевые 50сс доноры от бензопил, то может получиться неплохо. Встроенный редуктор, хороший обдув для охлаждения. Работа при отказе вплоть до двух моторов.
Звездообразная сборка из 5 двигателей. Понравилась компоновка, когда редуктор между моторами на подшипниках между двух пластин. Получается симметрично. Так ведь можно делать любое число моторов, V-образную, оппозитную и т.д.. А вместо вала можно использовать подходящую трубку.
При заклинивании одного цилиндра и звезда выйдет из строя. А вот при отказе одного мотора в такой сборке продолжит работать, только с пониженной мощностью на мощность отказавшего двигателя и его потери при холодном ходе. То есть на то тепло, что выделяется при сжатии воздуха до
12 атм и которое не успевает рекуперироваться при последующем расширении. Думаю, дополнительно где-то на 20% от мощности отказавшего двигателя.
Самое слабое место — шестерни без демфера. Для авиамодельных 20см3 моторов это работает, есть даже фирменные такие сборки. А для большей уже вопрос. Хотя, судя по топ80, до 80 см3 должно продержаться.
Источник
Аксиальные двигатели внутреннего сгорания
Аксиальный ДВС Duke Engine
Мы привыкли к классическому дизайну двигателей внутреннего сгорания, который, по сути, существует уже целый век. Быстрое сгорание горючей смеси внутри цилиндра приводит к увеличению давления, которое толкает поршень. Тот, в свою очередь, через шатун и кривошип крутит вал.
Классический ДВС
Если мы хотим сделать двигатель помощнее, в первую очередь нужно увеличивать объём камеры сгорания. Увеличивая диаметр, мы увеличиваем вес поршней, что отрицательно сказывается на результате. Увеличивая длину, мы удлиняем и шатун, и увеличиваем весь двигатель в целом. Или же можно добавить цилиндров — что, естественно, также увеличивает результирующий объём двигателя.
С такими проблемами столкнулись инженеры ДВС для первых самолётов. Они, в конце концов, пришли к красивой схеме «звездообразного» двигателя, где поршни и цилиндры расположены по кругу относительно вала через равные углы. Такая система хорошо охлаждается потоком воздуха, но очень уж она габаритная. Поэтому поиски решений продолжались.
В 1911 году Macomber Rotary Engine Company из Лос-Анджелеса представила первый из аксиальных (осевых) ДВС. Их ещё называют «бочковыми», двигателями с качающейся (или косой) шайбой. Оригинальная схема позволяет разместить поршни и цилиндры вокруг основного вала и параллельно ему. Вращение вала происходит за счёт качающейся шайбы, на которую поочерёдно давят шатуны поршней.
У двигателя Макомбера было 7 цилиндров. Изготовитель утверждал, что двигатель был способен работать на скоростях от 150 до 1500 об/мин. При этом на 1000 об/мин он выдавал 50 л.с. Будучи изготовлен из доступных в то время материалов, он весил 100 кг и имел размеры 710×480 мм. Такой двигатель был установлен в самолёт авиатора-первопроходца Чарльза Фрэнсиса Уолша «Серебряный дротик Уолша».
Не остались в стороне и советские инженеры. В 1916-м году появился двигатель конструкции А. А. Микулина и Б. С. Стечкина, а в 1924 г — двигатель Старостина. Об этих двигателях знают, пожалуй, только любители истории авиации. Известно, что детальные испытания, проведенные в 1924 г, выявили повышенные потери на трение и большие нагрузки на отдельные элементы таких двигателей.
Двигатель Старостина из музея авиации в Монино
Гениальный и слегка безумный инженер, изобретатель, конструктор и бизнесмен Джон Захария Делореан мечтал построить новую автомобильную империю в пику существующим, и сделать совершенно уникальный «автомобиль мечты». Все мы знаем машину DMC-12, которую называют просто DeLorean. Она не только стала звездой экрана в фильме «Назад в будущее», но и отличалась уникальными решениями во всём — начиная от алюминиевого кузова на плексигласовом каркасе и заканчивая дверями «крылья чайки». К сожалению, на фоне экономического кризиса производство машины не оправдало себя. А затем Делореан долго судился по подложному делу о наркотиках.
Но мало кто знает, что Делореан хотел дополнить уникальный внешний вид машины ещё и уникальным мотором — среди найденных после его смерти чертежей были и чертежи аксиального ДВС. Судя по его письмам, он задумал такой двигатель ещё в 1954 году, а всерьёз принялся за разработку в 1979-м. В двигателе Делореана было три поршня, и они располагались равносторонним треугольником вокруг вала. Но каждый поршень был двусторонним — каждый из концов поршня должен был работать в своём цилиндре.
Чертёж из тетради Делореана
По каким-то причинам рождение двигателя не состоялось — возможно, потому, что разработка автомобиля с нуля вышло достаточно сложным предприятием. На DMC-12 устанавливали 2,8-литровый двигатель V6 совместной разработки Peugeot, Renault и Volvo мощностью 130 л. с. Пытливый читатель может изучить сканы чертежей и заметок Делореана на этой странице.
Экзотический вариант аксиального двигателя — «двигатель Требента»
Тем не менее, такие двигатели не получили широкого распространения — в большой авиации постепенно состоялся переход на турбореактивные двигатели, а в автомобилях по сию пору используется схема, в которой вал перпендикулярен цилиндрам. Интересно только, почему такая схема не прижилась в мотоциклах, где компактность пришлась бы как раз кстати. По-видимому, они не смогли предложить какой-либо существенной выгоды по сравнению с привычным нам дизайном. Сейчас такие двигатели существуют, но устанавливаются в основном в торпедах — благодаря тому, как хорошо они вписываются в цилиндр.
Вариант под названием «Цилиндрический энергетический модуль» с двусторонними поршнями. Перпендикулярные штоки в поршнях описывают синусоиду, двигаясь по волнистой поверхности
Главная отличительная черта аксиального ДВС — компактность. Кроме того, в его возможности входит изменение степени сжатия (объёма камеры сгорания) просто путём изменения угла наклона шайбы. Шайба качается на валу благодаря сферическому подшипнику.
Однако новозеландская компания Duke Engines в 2013 году представила свой современный вариант аксиального ДВС. В их агрегате пять цилиндров, но всего лишь три форсунки для впрыска топлива и — ни одного клапана. Также интересной особенностью двигателя является тот факт, что вал и шайба вращаются в противоположных направлениях.
Внутри двигателя вращаются не только шайба и вал, но и набор цилиндров с поршнями. Благодаря этому удалось избавиться от системы клапанов — движущийся цилиндр в момент зажигания просто проходит мимо отверстия, куда впрыскивается топливо и где стоит свеча зажигания. На стадии выпуска цилиндр проходит мимо выпускного отверстия для газов.
Благодаря такой системе количество необходимых свечей и форсунок получается меньшим, чем количество цилиндров. А на один оборот приходится в сумме столько же рабочих ходов поршня, как у 6-цилиндрового двигателя обычного дизайна. При этом вес аксиального двигателя на 30% меньше.
Кроме того, инженеры из Duke Engines утверждают, что и степень сжатия их двигателя превосходит обычные аналоги и составляет 15:1 для 91-го бензина (у стандартных автомобильных ДВС этот показатель равен обычно 11:1). Все эти показатели могут привести к уменьшению расхода топлива, и, как следствие — к уменьшению вредного воздействия на окружающую среду (ну или к увеличению мощности двигателя — в зависимости от ваших целей).
Сейчас компания доводит двигатели до коммерческого применения. В наш век отработанных технологий, диверсификации, экономии на масштабе и т.п. сложно представить, как можно серьёзно повлиять на индустрию. В Duke Engines, по-видимому, это тоже представляют, поэтому намереваются предлагать свои двигатели для моторных лодок, генераторов и малой авиации.
Источник
Радиальная мечта! Постройка 9-ти цилиндрового радиального двигателя
Тема раздела ДВС — калильные и компрессионные двигатели в категории Cамолёты — ДВС; Здравствуйте, уважаемые форумчане! Эту тему хочу посвятить давнишней мечте — постройке и эксплуатации 4-х тактного радиального двигателя. И эта мечта .
Опции темы
Радиальная мечта! Постройка 9-ти цилиндрового радиального двигателя
Здравствуйте, уважаемые форумчане! Эту тему хочу посвятить давнишней мечте — постройке и эксплуатации 4-х тактного радиального двигателя.
И эта мечта начала прогрессировать после просмотра этого видео —-
Когда я услышал пролет самолета возле камеры. так аж дух захватил! Звук — бомба.
И несколько лет меня терзает мысль — построить радиальный двигатель. Многие скажут:»Проще купить, чем строить!» Да, я согласен. Но если строить двигатель самостоятельно, то есть несколько преимуществ: первое — касается вложения средств, сразу достать из под матраса 2-3 К зеленых проблематично в наше неспокойное время) а так, вложения средств постепенно и не болезненно для моего матраса));второе — доказать своим рукам и показать своим глазам, Что можно сделать, если захотеть! Ну, и,конечно, для вас людей увлеченных!
И я знаю, в нашей стране и ближнем зарубежье есть люди с таким желанием как у меня — построить радиалку! Возможно, эта тема станет толчком еще тому, кто тоже мечтает о таком моторе.
Я буду очень признателен всем людям, которые поддержат эту тему советами и просто своим присутствием в этой ветке форума.
Итак, мои возможности скромны, двигатели я никогда не строил и не ремонтировал, ну разве что КМД разбирал в молодости).
Станочный парк очень скромный, настольный токарный станок и фрезерный китайский выдаваемый себя за чешский, станки новые и точил я на них всего малость.
Как ни странно сотку (0.01) мм на таком станке ловлю. Комплект резцов, лекальные тиски — есть и очень хорошие, купил новые на рынке у дедов в прошлом.
Мерители: митотуя механика и китайский цифровой , как ни странно китаец показывает точно как оригинал, еще Микрометр СССР новый, ну и всякое разное по мелочам.
Насколько вы поняли, уважаемые винтопилы, для меня это сложный проект, но желание превыше моих возможностей! («Болезнь прогрессирует»- сказал доктор!
Ну и немного о планах на изготовление деталей, как вариант для меня лучший, — отказаться от самостоятельного изготовления поршневой группы: поршень, гильза, шатун, коленвал. Я думаю у нас в стране есть люди, которые смогут сделать эту часть работы; ну, а остальную часть делать самостоятельно.
Собственно пора и о двигателе поговорить.
Пошарив месяцок в сети я нашел немало самоделок таких двигателей. Как правило двигатели метанольные, меньше делают бензиновых. Думаю причина в метанольных одна, нет никаких зажиганий и систем смазок.
Заказал несколько чертежей, сейчас жду их. Если бы вы знали как достались эти чертежи! Месяц писал письма и через Австрияк купил чертежи в Германии.. Но это отдельная тема.
Еще хочу отметить, есть неплохие чертежи у америкосов, но там под бензин и просят за чертеж с доставкой 150$ и плюс к этому все размеры дюймовые, а переводить в метрику желания нет.
Сейчас еще НЕ определился с выбором конструкции, или под бензин или под метанол. Но для старта начинающего думаю начну с метанольного а там видно будет, на крайний случай можно переделать.
Еще немного информации, если это 9 цилиндров, то как правило двигатели 1/4 масштаба около 120 куб. У немцов есть моторчик 150 куб, но после пересчета диаметр-ход оказался около 120 куб.
Но у меня желание есть построить моторчик кубов до 200!
Если короче, в данный момент идет сбор информации по моторчикам и окончательное решение не принял. Думал позже тему создать, но чувствую что без опытных глаз и советов мое мероприятие по постройке может затянуться!
Итак, предположительные размеры изделия:
Раб. объем 120-150 cm³ (9 x 16,5 ccm)
Диам. цилиндра -25 мм
Ход поршня -29 мм
Вес двигателя -5.0 кг
Обороты -1.500 – 6.500 1/min
Пропеллер -26 x 16 Zoll
Источник
«КВАРТЕТ» ЦИЛИНДРОВ
Технический прогресс в области конструирования и постройки любительских малолитражных двигателей в последние годы стал особенно ощутим. Первопроходцем любительского моторостроения в нашей стране был Л. Комаров (СЮТ города Златоуста), который в 1962 году сконструировал, изготовил и успешно испытал на построенном им же микросамолете «Малыш» двухцилиндровый двигатель мощностью около 35 л. с., на 80% состоявший из деталей от мотоцикла «ИЖ-56».
Двигатель оказался настолько удачным, что у Л. Комарова сразу появилось много последователей. В редакцию поступали письма с сообщениями о том, что в разных уголках нашей страны создаются подобные — притом более интересные, более совершенные — двигатели, успешно эксплуатируемые любителями на самых разнообразных машинах: микроавтомобилях и мотонартах, микросамолетах и микровертолетах.
Большой вклад в любительское моторостроение внесли омские инженеры Г. Белошапкин и В. Буянов. Они не только построили отличный образец двухцилиндрового оппозитного двухтактного двигателя из деталей «ИЖ-56», но и сумели обеспечить подробной технической документацией многих любителей, заинтересовавшихся этим мотором. (Описание было опубликовано в № 8 нашего журнала за 1972 г.)
Следующим этапом стала постройка почти одновременно трехцилиндровых двигателей, опять же на базе мотоциклетных деталей, В. Столярчуком из Бреста, москвичом О. Кучеренко и коллективом учащихся Арсеньевского машиностроительного техникума под руководством А. Е. Яковлева. Интересно отметить, что В. Столярчук и О. Кучеренко являются лауреатами Всесоюзного смотра научно-технического творчества молодежи — передовыми боевого отряда умельцев «мастеров — золотые руки».
Логичным продолжением этой большой творческой работы должно было стать появление оппозитного четырехцилиндрового двигателя. Почему именно оппозитного, а не звездообразного или с рядным расположением цилиндров, законно спросит читатель.
Ответить на этот вопрос в двух словах невозможно. Придется перелистать страницы истории отечественного и мирового моторостроения для того, чтобы понять неослабевающий интерес конструкторов-мотористов к этой схеме. Четырехцилиндровая «оппозитка» с воздушным охлаждением — наиболее удобный двигатель для установки на мотоциклы, микровертолеты и микросамолеты, аэросани и амфибии, аппараты на воздушной подушке и низкопланы.
А при оборудовании принудительным охлаждением такой двигатель очень хорошо вписывается в конструкцию микроавтомобиля и микроавтобуса (в последнем случае благодаря малой высоте он может быть установлен под пол машины, в салоне же освободится много полезной площади). Оппозитные двигатели допускают высокую степень форсирования, так как цилиндры можно крепить к картеру сквозными анкерными болтами.
«КВАРТЕТ» ЦИЛИНДРОВ В. ФЕДОРОВА И Ю. СЛЕПОГО. КОМПОНОВОЧНАЯ СХЕМА ДВИГАТЕЛЯ:
А — ВИД СВЕРXУ: 1 — магнето «КАТЭК», 2 — хвостовик коленвала для привода магнето, 3 — шарикоподшипник коленвала, 4 — большая шестерня выходного вала редуктора, 5 — болт крепления половинок картера, 6 — головка цилиндра, 7 — цилиндр, 8 — поршень, 9 — картер, 10 — крышка резьбовая, 11 — шейка коленвала, 12 — шатун, 13 — шатун противолежащего цилиндра, 14 — шейка коленвала, 15 — крышка резьбовая противолежащего коленвала, 16 — шарикоподшипник коленвала, 17 — ведущая шестерня. 18 — сальник коленвала (на схеме показана только одна группа цилиндров).
Б — ВИД ПО ЛИНИИ РАЗЪЕМА КАРТЕРА (повернуто на 90): 1 — ведущая шестерня, 2 — хвостовик коленвала, 3 — выходной вал редуктора. 4 — хвостовик противолежащего коленвала, 5 — ведущая шестерня, 6 — большая шестерня выходного вала редуктора.
Советские конструкторы уделили достаточно внимания разработке оппозитных двигателей. Еще накануне Великой Отечественной войны на базе подвесного лодочного мотора «ЛМ-7» Рыбинского моторного завода был создан двухцилиндровый двигатель воздушного охлаждения «ЛМ-8» для аэросаней и микросамолетов (называвшихся в то время «авиетками»). При рабочем объеме 500 см 3 этот двигатель развивал 22 л. с. Для того времени очень неплохие показатели, особенно если учесть, что «ЛМ-8» не требовал высокооктанового топлива. В послевоенные годы двухтактный двухцилиндровый оппозитный двигатель появился на одном из новых мотоциклов. Затем двигатели подобного рода, соответствующим образом усовершенствованные, применялись на легких вертолетах «КА-10» конструкции Н. И. Камова. В настоящее время доводка и освоение оппозитных двигателей ведутся на ряде специализированных предприятий в СССР и за рубежом.
Всемирно известными стали четырехцилиндровые оппозитные модели двигателей таких фирм, как «Лайкоминг» и «Континенталь», «Фольксваген» и «БМВ». Унифицировав ряд важнейших деталей, ведущие мировые фирмы выпускают оппозитные двигатели в большом ассортименте по мощности, с гарантируемой взаимозаменяемостью узлов и механизмов в рамках не только одного «семейства» двигателей, но и различных серий.
Сегодня мы предлагаем вниманию читателей конструкцию многоцелевого четырехцилиндрового, двухтактного карбюраторного двигателя мощностью 70 л. с., разработанную и воплощенную в металле молодыми московскими инженерами В. Федоровым и Ю. Слепым. Два друга — летчики-планеристы. Двигатель построен ими для мотопланера собственной конструкции.
Новый двигатель — на испытательном стенде. Сейчас он будет запущен, и его конструктор, молодой московский инженер В. Федоров, переживет несколько счастливых минут, так хорошо знакомых людям творческого труда!
Этот «квартет» цилиндров является логическим продолжением семейства самодельных двигателей, созданных в последние годы энтузиастами технического творчества в различных уголках нашей страны. Напомним: «квартет»
В. Н. Федорова — первый четырехцилиндровый двигатель оппозитного типа, построенный в любительских условиях.
Что же представляет собой «квартет»? Это четыре одноцилиндровых мотоциклетных двигателя, соединенных в общем корпусе. Коленчатые валы, шатуны, поршни, цилиндры, головки цилиндров — от серийного мотоцикла «MZ-250», выпускаемого в ГДР.
Корпус, симметричный относительно средней вертикальной плоскости разъема, состоит из четырех частей. Он отлит из сплава АЛГ-9, после чего обработан на фрезерных и шлифовальных станках. Предварительно была изготовлена деревянная модель, на которой производилась сборка всей цилиндровой группы. Детали корпуса соединяются между собой шестью 12-мм шпильками и восемью 8-мм болтами, образуя четыре отдельные кривошипные камеры и картер шестерен редуктора. Выходные цапфы коленвалов укорочены, и на них насажены шестерни, находящиеся в постоянном зацеплении с большой шестерней выходного вала. Коэффициент редукции і = 0,44.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ МАЛОЛИТРАЖНЫХ МНОГОЦЕЛЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ЛЮБИТЕЛЬСКОЙ ПОСТРОЙКИ
Рабочие циклы в противолежащих цилиндрах одинаковые, в соседних — смещены на 180° поворота коленвала. На двигателе установлены два карбюратора того же мотоцикла «MZ-250». Каждый обслуживает два соседних цилиндра. Зубчатая передача смазывается маслом МС, заливаемым в полость редуктора. Зажигание осуществляется от двух двухискровых агрегатных магнето типа «КАТЭК», установленных непосредственно на хвостовиках коленвалов с противоположной редуктору стороны. Конструкция выхлопной системы определяется типом машины, на которой будет эксплуатироваться двигатель. Так, например, при установке его на микросамолет вполне достаточны короткие патрубки, сделанные по месту, чтобы отработанные газы не попадали в кабину. Однако во всех случаях следует располагать выхлопные трубы таким образом, чтобы они не создавали вредного перегрева деталей двигателя и достаточно охлаждались сами встречным потоком воздуха.
Характерной особенностью всех перечисленных двигателей является применение большого количества стандартных деталей и агрегатов от серийно выпускаемых промышленностью мотоциклов и мотороллеров. Это значительно упрощает конструирование, ускоряет и удешевляет постройку опытных образцов, открывая широкие возможности эксперимента, поиска оптимальных решений. Таким образом, работа, проделанная конструкторами-любителями, приобретает большое значение.
Уже сейчас можно сделать некоторые интересные сопоставления и выводы для дальнейшей работы в этом направлении. Они помогут правильно ориентироваться как при разработке новых типов двигателей, так и при запуске в промышленное производство уже проверенных в любительской практике моделей.
Анализируя работу, проделанную энтузиастами технического творчества в области специального малолитражного моторостроения, можно с уверенностью сказать, что они создали образцы наиболее перспективных типов многоцелевых двигателей внутреннего сгорания («классического» типа) — двух-, трех-и четырехцилиндровых. По основным параметрам, в первую очередь по мощности и удельному весу, они в значительной мере соответствуют тем требованиям, которые предъявляют к ним конструкторы микроавтомобилей, микросамолетов, АВП и другой самоходной техники, с одной стороны, и заполняют разрыв, который существует сейчас между двумя группами серийно выпускаемых двигателей промышленного производства, с другой.
В связи с этим возникает логичный вопрос: целесообразно ли создание более мощных двигателей любительской конструкции? Видимо, нет, и вот по каким причинам: дальнейшее повышение мощности может быть достигнуто либо за счет увеличения рабочего объема цилиндров в уже апробированной схеме, либо за счет увеличения числа цилиндров в блоке. Однако оба эти направления не сулят хороших результатов.
Более правильный путь — это повышение удельной мощности при одновременном снижении веса. Именно здесь конструкторов ожидает еще много неиспользованных возможностей, таких, например, как настроенное всасывание и выхлоп, применение прямоточных карбюраторов и т. п.
Очень перспективно использование в конструкции самодельных двигателей агрегатов подвесных лодочных моторов. При небольших габаритах и весе их силовые головки имеют достаточно высокую литровую мощность и вполне удовлетворительный моторесурс. Они могут найти применение на всякого рода машинах, допускающих использование жидкостного охлаждения.
Первую удачную разработку подобного рода сделал один из старейших энтузиастов технического творчества, педагог А. С. Абрамов, построивший детский микроавтомобиль с двигателем 0т подвесного лодочного мотора «Прибой». Мы надеемся, что у А. С. Абрамова найдутся последователи, и просим наших читателей сообщать о своих опытах применения силовых агрегатов лодочных моторов на микроавтомобилях, мотонартах и другой самоходной технике, а также об использовании блоков этих моторов для постройки многоцилиндровых самодельных двигателей. Наиболее интересные корреспонденции будут опубликованы в журнале.
Г. МАЛИНОВСКИЙ, В. ФЕДОРОВ
Источник