Устройство автомобиля – «Необычные двигатели внутреннего сгорания»


Главная » Вооружения будущего » Бесшатунный двигатель Вуля.

Вооружения будущего

boroda 21.01.2019 3279

14

в Избранноев Избранномиз Избранного 8

Представляю вашему вниманию ещё один, так сказать, двигатель будущего. Конструкция его не настолько революционна как у двигателя Кузнецова, но у него есть одно неоспоримое достоинство – такой мотор построен и работает.

Вид на дизельный бесшатунный двигатель со стороны радиатора

С момента появления двигателя внутреннего сгорания специалисты всего мира непрерывно занимаются его совершенствованием. Каких только конструкций за прошедшее время не было придумано. Однако лишь малой части из них удалось стать серийными образцами. Остальные, несмотря на оригинальность заложенных идей, так и не вышли из стадии эксперимента. Впрочем, имеются силовые установки, которые, прежде чем завоевать «место под солнцем», проходят тернистый и долгий путь. Одной из них является бесшатунный двигатель.

Мотор без коленчатого вала: преимущества и сложности реализации

Итак, главной задачей и назначением любого ДВС является преобразование энергии, полученной от сгорания топлива, в механическую работу. Если просто, топливо сгорает в закрытом объеме, газы оказывают давление на поршень, через кривошипно-шатунный механизм возвратно-поступательное движение поршня преобразуется во вращательное.

В результате создается крутящий момент двигателя, который передается через трансмиссию на колеса автомобиля. Примечательно то, что хотя с момента создания первых моторов и их внедрения в широкие массы прошло уже более 100 лет, общая конструкция ДВС не изменилась.

Даже с учетом того, что современные двигатели получили высокоточные развитые системы электронного впрыска и управления, стало возможным изменять фазы газораспределения и т.д., хорошо известный КШМ продолжает лежать в основе силового агрегата на бензине, дизтопливе или газе.

При этом постоянно ведутся работы, чтобы мотор мог работать без коленвала. Дело в том, что привычный кривошипно-шатунный механизм не лишен целого ряда определенных минусов. Именно по этой причине инженеры стремятся избавиться от этого узла.

Дело в том, что работа КШМ связана с неизбежным создание трения и значительных боковых усилий, которые приводят к износу стенок цилиндров. В результате зеркало цилиндра повреждается, разрушаются поршневые кольца и т.д. Что касается потерь на трение, общий КПД двигателя заметно снижается.

Статья в тему: EGR в дизельном двигателе: что это такое

Также двигатель с коленвалом сложно обслуживать, так как снятие коленвала без снятия двигателя на многих авто крайне сложно реализовать. Вполне очевидно, что если исключить указанные недостатки, двигатель станет более производительным, увеличится моторесурс.

Для решения задачи конструкторы предлагают разные подходы, однако на практике качественно реализовать большинство решений попросту не удается. Наибольшего внимания в данной области сегодня заслуживает двигатель Баландина и двигатель Фролова. Давайте остановимся на механизмах без шатунов и коленвала более подробно.

Содержание

  • 1 История создания
  • 2 Виды двигателей внутреннего сгорания
  • 3 Октановое число топлива
  • 4 Отношение диаметра цилиндра к ходу поршня
  • 5 Бензиновые 5.1 Бензиновые карбюраторные
  • 5.2 Бензиновые инжекторные
  • 6 Дизельные, с воспламенением от сжатия
  • 7 Газовые двигатели
  • 8 Газодизельные
  • 9 Роторно-поршневой
  • 10 Комбинированный двигатель внутреннего сгорания
      10.1 Турбонагнетание
  • 11 Циклы работы поршневых ДВС
  • 12 Дополнительные агрегаты, требующиеся для ДВС
  • 13 Технологические особенности изготовления
  • 14 См. также
  • 15 Примечания
  • 16 Ссылки
  • Бесшатунный двигатель Баландина

    Данный мотор известен тем, что в нем отсутствуют шатуны. Преобразование возвратно-поступательного движения поршней в цилиндрах происходит благодаря использованию в конструкции специального эксцентрического механизма.

    Общее устройство бесшатунного двигателя предполагает наличие следующих деталей:

    • специальный поршневой шток
    • коленвал особой конструкции
    • подшипник кривошипа и кривошип
    • вал для отбора мощности
    • поршень
    • ползун штока
    • цилиндр

    В таком ДВС вместо шатунов были использованы поршневые штоки, которые жестко прикреплены к поршням (в обычном агрегате для соединения используется поршневой палец). Указанные штоки, как и привычные шатуны, охватывают шейки коленвала.

    Также на штоках с обеих сторон подшипника изготовлены ползуны. Эти ползуны скользят по специальным направляющим в картере мотора. В результате данная конструкция позволяет избавить поршень и стенки цилиндра от бокового усилия. Фактически, в такой схеме реализации поршень можно считать обычной обоймой для поршневых колец, уплотняющих зазор между цилиндром и поршнем.

    Отсутствие боковых усилий позволяет снизить допуски применительно к размерам поршня. Двигатель становится более производительным, экономичным, возрастает ресурс. Также следует отметить компактность такого ДВС и сниженный вес. Однако главным минусом всей конструкции можно считать крайне высокие требования касательно общей точности изготовления указанного эксцентрика.

    Статья в тему: ДМРВ

    Октановое число топлива

    Основная статья: Октановое число

    Энергия передаётся на коленчатый вал двигателя от расширяющихся газов во время рабочего хода. Сжатие топливо-воздушной смеси до объёма камеры сгорания повышает эффективность работы двигателя и увеличивает его КПД, но увеличение степени сжатия также увеличивает вызываемое сжатием нагревание рабочей смеси согласно закону Шарля.

    Если топливо легковоспламеняемое, вспышка происходит до достижения поршнем ВМТ. Это, в свою очередь, заставит поршень провернуть коленвал в обратном направлении — такое явление называют обратной вспышкой.

    Октановое число является мерой процентного содержания изооктана в гептан-октановой смеси и отражает способность топлива противостоять самовоспламенению под воздействием температуры.

    Топливо с более высокими октановыми числами позволяют двигателю с высокой степенью сжатия работать без склонности к самовоспламенению и детонации и, стало быть, иметь более высокую степень сжатия и более высокий КПД.

    Работа дизельных двигателей обеспечивается самовоспламенением от сжатия в цилиндре чистого воздуха или бедной газовоздушной смеси, неспособной к самостоятельному горению (газодизель) и отсутствия в заряде топлива до последнего момента.

    Комбинированный двигатель внутреннего сгорания

    Основная статья: Комбинированный двигатель внутреннего сгорания

    • — двигатель внутреннего сгорания, представляющий собой комбинацию из поршневой и лопаточной машин (турбина, компрессор), в котором обе машины в соотносимой мере участвуют в осуществлении рабочего процесса. Примером комбинированного ДВС служит поршневой двигатель с газотурбинным наддувом (турбонаддув). Большой вклад в теорию комбинированных двигателей внёс советский инженер, профессор А. Н. Шелест.

    Турбонагнетание

    Этот раздел должен быть полностью переписан.

    На странице обсуждения могут быть пояснения.

    Наиболее распространённым типом комбинированных двигателей является поршневой с турбонагнетателем. Турбонагнетатель или турбокомпрессор (ТК, ТН) — это нагнетатель, который приводится в движение выхлопными газами. Получил своё название от слова «турбина» (фр. turbine от лат. turbo — вихрь, вращение). Это устройство состоит из двух частей: роторного колеса турбины, приводимого в движение выхлопными газами, и центробежного компрессора, закреплённых на противоположных концах общего вала. Струя рабочего тела (в данном случае, выхлопных газов) воздействует на лопатки, закреплённые по окружности ротора, и приводит их в движение вместе с валом, который изготовляется единым целым с ротором турбины из сплава, близкого к легированной стали. На валу, помимо ротора турбины, закреплён ротор компрессора, изготовленный из алюминиевых сплавов, который при вращении вала позволяет нагнетать воздух в цилиндры ДВС. Таким образом, в результате действия выхлопных газов на лопатки турбины одновременно раскручиваются ротор турбины, вал и ротор компрессора. Применение турбокомпрессора совместно с промежуточным охладителем воздуха (интеркулером) позволяет обеспечивать подачу более плотного воздуха в цилиндры ДВС (в современных турбированных двигателях используется именно такая схема). Часто при применении в двигателе турбокомпрессора говорят о турбине, не упоминая компрессора. Турбокомпрессор — это одно целое. Нельзя использовать энергию выхлопных газов для подачи воздушной смеси под давлением в цилиндры ДВС при помощи только турбины. Нагнетание обеспечивает именно та часть турбокомпрессора, которая именуется компрессором.

    На холостом ходу, при небольших оборотах, турбокомпрессор вырабатывает небольшую мощность и приводится в движение малым количеством выхлопных газов. В этом случае турбонагнетатель малоэффективен, и двигатель работает примерно так же, как без нагнетания. Когда от двигателя требуется намного большая выходная мощность, то его обороты, а также зазор дросселя, увеличиваются. Пока количества выхлопных газов достаточно для вращения турбины, по впускному трубопроводу подаётся намного больше воздуха.

    Турбонагнетание позволяет двигателю работать более эффективно, поскольку тому что турбонагнетатель использует энергию выхлопных газов, которая, в противном случае, была бы (большей частью) потеряна.

    Однако существует технологическое ограничение, известное как «турбояма» («турбозадержка») (за исключением моторов с двумя турбокомпрессорами — маленьким и большим, когда на малых оборотах работает маленький ТК, а на больших — большой, совместно обеспечивая подачу необходимого количества воздушной смеси в цилиндры или при использованием турбины с изменяемой геометрией, в автоспорте также применяется принудительный разгон турбины с помощью системы рекуперации энергии[2]). Мощность двигателя увеличивается не мгновенно из-за того, что на изменение частоты вращения двигателя, обладающего некоторой инерцией, будет затрачено определённое время, а также из-за того, что чем больше масса турбины, тем больше времени потребуется на её раскручивание и создание давления, достаточного для увеличения мощности двигателя. Кроме того, повышенное выпускное давление приводит к тому, что выхлопные газы передают часть своего тепла механическим частям двигателя (эта проблема частично решается заводами-изготовителями японских и корейских ДВС путём установки системы дополнительного охлаждения турбокомпрессора антифризом).

    Двигатели Найта на современном этапе

    Моторы Найта утратили популярность в 30-е годы XX века, и сегодня они не представлены на мировом рынке. На смену пришли усовершенствованные клапанные механизмы газораспределения, которые не только решают проблему чрезмерного шума, но и обладают множеством преимуществ по сравнению с системой Найта. Тем не менее, некоторые ученые рассматривают возможность появления бесклапанных двигателей на современных серийных автомобилях. Подобные заявления регулярно печатаются в СМИ и вызывают многочисленные споры среди представителей научно-технической отрасли.

    Двигатели без коленвала — новая эра в автомобилестроении

    Первые автомобильные двигатели были изобретены более века назад. С того времени в их конструкции мало что изменилось.

    Двигатель без коленвала

    Конечно, двигатели усовершенствуются, модернизируются, становятся экологичными, лёгкими и компактными, но основы конструкции остаются прежними. Сейчас всё чаще говорят про ДВС без коленвала.

    Зачем нужно убирать коленчатый вал? Как работают такие агрегаты? Такие ли они совершенные или всё же некоторые отрицательные характеристики для них свойственны?

    Присадки для восстановления двигателя: миф или реальность

    В этой статье мы расскажем о том, можно ли восстановить изношенный двигатель присадками.
    На определённом этапе эксплуатации автомобиля, у любого двигателя появляется повышенный расход масла на угар, повышается расход топлива и падает мощность. В этой ситуации любой автовладелец хочет восстановить двигатель с минимальными затратами. Поскольку традиционный капитальный ремонт двигателя стоит дорого, то многие ищут присадки для восстановления двигателя. Давайте разберемся, а действительно ли существуют присадки для восстановления двигателя и можно ли вообще восстановить двигатель не разбирая его.

    Для начала давайте разберемся из-за чего снижается мощность, повышается расход топлива и масла. Причины давно известны — это происходит из-за износа деталей цилиндропоршневой группы, а также из-за закоксовки поршневых колец.

    Для устранения этих причин можно пойти разными путями: дождаться максимального износа и провести кап. ремонт двигателя или не дожидаясь полного износа попытаться провести восстановление двигателя с помощью специальных «присадок».

    Проведение капитального ремонта — дело довольно сложное и, надо сказать, дорогостоящее. Кроме того, моторесурс двигателя после кап. ремонта снижается в 1,5-2 раза. Обусловлено это низким качеством используемых запчастей, невысокой точностью расточки и шлифовки деталей, а зачастую низкой квалификацией исполнителей. Потратив немалые деньги на ремонт двигателя, мы часто получаем результат очень далёкий от желаемого.

    Теперь давайте подробнее поговорим о «присадках» для восстановления двигателя. На самом деле присадок для восстановления двигателя не существует, а существуют «трибосоставы». Разница в том, что «присадка» — это то, что изменяет свойства масла, а «трибосостав» изменяет свойства трущихся поверхностей и может их восстанавливать, создавая различные защитные покрытия, которые компенсируют износ. Но поскольку автолюбители все равно будут называть трибосоставы присадками, то и мы далее в тексте статьи будем называть их присадками для восстановления двигателя.

    Активно о присадках для восстановления двигателя заговорили в конце 90-х начале 2000-х годов, и тогда они стали появляться на прилавках автомагазинов. Многие присадки для восстановления двигателя были созданы на основе рассекреченных военных разработок, а многие просто прикрывались этой легендой, дабы одурачить доверчивых покупателей. В итоге было много не восстановленных, а в конец запоротых двигателей и началось массовое недоверие к присадкам для восстановления двигателей.

    Однако рынок развивается, да и наука не стоит на месте. Сегодня многие слышали о таких присадках для восстановления двигателя как Супротек, ХАДО, Форсан, Римет и других. Сегодня мы расскажем о разработках группы , которая создала серию присадок для восстановления двигателя. Эти присадки на практике дают прекрасные результаты по восстановлению рабочих параметров двигателей со значительным износом. Цена восстановления двигателя по данными присадками в десятки раз ниже затрат на кап. ремонт.

    Как же подобрать присадки для восстановления своего двигателя? Очень просто- исходя из имеющихся симптомов. Если двигатель плохо тянет и повысился расход топлива, но повышенного расхода масла нет, то желательно померить компрессию. Если она существенно ниже паспортных значений, значит имеется износ цилиндров и поршневых колец. Это тот самый случай, когда двигатель можно восстановить присадкой. Очень важно подобрать правильную дозировку присадки для восстановления двигателя.

    На официальном сайте группы в описании восстанавливающих присадок есть точный расчет, сколько мл присадки надо на конкретный двигатель, в зависимости от его рабочего объема и пробега. Кстати, большинство производителей присадок такого расчета не дают, предлагая всем свой стандартный набор присадок и это плохо.

    Как действуют присадки для восстановления двигателя группы

    Присадки или Защитно-восстановительные составы группы производятся под двумя брендами «Моторесурс» и «RESTART». Присадку естественно заливают в масло. Попадая в масло, присадка с маслом попадает в зоны трения, где под воздействием температуры и давления начинает формировать на трущихся поверхностях защитно-восстановительное покрытие из органо-металло-керамики. По сути, это кристалл, который растет на кристаллической решетке металла. Причем, где выше температура и давление, там покрытие будет расти более активно, ведь именно эти факторы активируют рост защитного покрытия. Следовательно, в зонах где выше нагрузка и детали больше изнашиваются, покрытие будет расти быстрее и нарастет более толстым слоем. Благодаря такому эффекту можно устранять износ деталей 0,05- 0,07 мм, а на диаметр цилиндра в 2 раза больше (две толщины защитного покрытия). Это действие присадки очень сильно восстанавливает изношенный двигатель, ведь при износе в 0,15 мм уже рекомендуется проводить его капитальный ремонт.

    Защитное покрытие, созданное присадкой для восстановления двигателя , прочнее высоколегированной стали. Оно будет изнашиваться 50-100 тыс. км пробега автомобиля в зависимости от выбранного вами препарата. У есть 2 типа присадок для восстановления двигателя «STANDART» и «SUPER», которые создают защитные покрытия с разным сроком службы, до 50 и 100 тыс. км соответственно.

    Если одновременно с плохой тягой у двигателя появился повышенный расход масла на угар, то только присадкой для восстановления двигателя вам не обойтись. Повышенный расход масла, как правило говорит о закоксовке поршневых колец, поэтому для начала придется провести их раскоксовку. Ведь если кольца закоксованы, то никакая, даже самая дорогая присадка для восстановления двигателя, не даст хорошего эффекта.

    И снова на помощь придут препараты группы , которая производит составы для раскоксовки колец «Раскоксовка Титан», Антикокс RESTART и Антикокс RESTART SUPER.

    Но проще в данном случае купить специальный набор присадок для восстановления двигателя: «Восстановительный комплекс 4 в 1 «Моторесурс»». Он включает в себя 4 препарата которые выполняют 2 основные задачи: раскоксовку колец и восстановление изношенных трущихся поверхностей.

    В результате применения этого набора присадок для восстановления двигателя нам неоднократно удавалось поднять компрессию с 8 до 12 кг/м и повысить мощность и крутящий момент двигателя на 20%.

    Стоит этот набор около 1700 руб. Это десятки раз дешевле, чем ремонт или замена двигателя.

    Однако, уважаемые автомобилисты, выбор за вами.

    Любой вопрос, касающийся описанной нами продукции вы можете задать на сайте www.motoresurs.ru или по телефону 8-923-120-75-75

    Адреса магазинов в Красноярском крае:

    • г. Красноярск, Советский район, микрорайон Северный, улица Космонавтов, 17Г, ООО «Ви-Дей», т., 8-908-030-00-11
    • г. Красноярск, микрорайон Академгородок, 18А, ООО «АкадемAuto», 8(391)272-10-00
    • г. Красноярск, проспект имени Газеты Красноярский Рабочий, 113, магазин «Авто Корея Детально», т.
    • г. Красноярск, ул. 9 мая 79, т.ц. «Доммер», 2й этаж (вход со стороны трц «Планета»), Магазин «Autozoom24», тел 8-933-339-06-66 или.
    • г. Красноярск, улица Авиаторов, 54, Дилер — магазин «Альфа-Корея», т.
    • Красноярский край, Ачинск, ООО «Магистраль ЦСТ», Автодорога Байкал 644 км, строение 8. Магазин «Нано Техно», ЮВР 31, 8-950-407-43-63 Гиматдинов Ринат Габдуллович
    • Красноярский край, Железногорск, Октябрьская улица, 4, магазин «Авто Корея Детально» т.
    • Красноярский край, Ужур, магазин «Автостоп», 8-983-503-09-20
    • Красноярский край, Шарыпово, Транзитная улица, 5, магазин «Автозапчасти», 8(39153)26135
    • Красноярский край, поселок городского типа Солнечный, магазин «Автотюнинг»

    Как зарождался современный ДВС?

    Если сравнивать автомобиль с организмом человека, то именно движок будет выполнять роль сердца. Без него эксплуатация транспортного средства попросту невозможна. Само слово мотор в переводе с латыни означает приводить в движение. И если в двух словах, то это устройство отвечает за преобразование энергии от сгорания топлива в механическую, без которой автомобиль не заведется.

    Впервые о подобном агрегате услышали в далеком 1801 году, а благодарить за это изобретение следует французского инженера Филиппа Лебона. А вот создателем образцов, наиболее близких по строению к современным моторам, считают немецкого инженера-самоучку Николауса Отто. О его достижениях мир узнал спустя более 70 лет, в 1877 году.

    За пять лет до этого Брайтон попытался воплотить в жизнь силовой агрегат, который будет работать на керосине, предыдущие устройства функционировали за счет газа. Попытка оказалась неудачной. Но в 1882 году жизнь получил новый агрегат, работающий на жидком топливе – бензине. И благодарить за его появление на свет человечество обязано немецкого конструктора, инженера и промышленника Готтлиба Даймлера.

    Будет полезно Резинки для щеток стеклоочистителя: подбор и эксплуатация

    Сообщества › Кулибин Club › Форум › Двигатель без коленвала .

    нашел такой ролик на youtube youtu.be/s6GW0-iwMSM как вы думаете это правдо . или очередной утурок шарлатан . главное обратите внимание на написанные показатели этого двигателя .
    видать никому не интересно

    что-то я этому волосатому не доверяю)

    вот вот и я о том же … самое прикольное … то что он показывает механизм говоря (вот посмотрите я вам все открыл . все видно) самое главное что ничего не видно . и конструкция не понятна… вот и доверия нет . да и еще на мысль наталкивает . что он мог стырить какую то запатентованную систему механизмов . вот и не хочет типо сам потентовать.

    ага вместо пальцев шаровые опоры поставил, которые вырвет нахрен

    ну при таких данный запрасто

    ага вместо пальцев шаровые опоры поставил, которые вырвет нахрен

    такто не вырвет на растяг нагрузки нет .а волосатику не верю

    это не фейк. агрегат рабочий но недолговечный. этот мотор на одной из выставок показывали в разрезе. суть там в измененном шатуне. вобшем низ шатуна не сидит на колене как на обычных ДВС а представляет собой овальную шестерню с внутренним зацеплением и на колене соответственно есть неподвижная шестерня которая входит в зацепление с шатуном.

    механизм очень хлипкий — думаю если дать ему нагрузку, то зубья шестеренок долго не проживут…

    на ютубе посмотрите — там есть ролики где показан данный двс в разрезе)))

    все понял теперь про того волосатого дядьку… вообщем без кривошипный двигатель . да изобрел «велосипед» тото он его не хочет патентовать . потомучто давно уже все запатентовано . такие безкривошипные (безшатунный) двигатели уже во всю производяться для авиации . малой конечно . очень уж заманчивы малые размеры и снижение веса . (поэтому и используют их в авиации) только вот обслуживать их замучиешься вот дипломная работа чьято

    а вот рабочая версия только система безшатуна наверное другая . (посмотрем это видео я подумал обычный двигательно . но расположение гаршков заставило задуматься . как же они там соеденины если они находятся в одной плоскости )

    последнее видео — это двигатель очень похож на звездообразный, придуман оч давно, вот несколько интересных ссылок

    www.volnovoidvigatel.ru/star-engine.html и на википедии есть описания!

    Дополнительные агрегаты, требующиеся для ДВС

    Недостатком двигателя внутреннего сгорания является то, что он развивает наивысшую мощность только в узком диапазоне оборотов. Поэтому неотъемлемым атрибутом двигателя внутреннего сгорания является трансмиссия. Лишь в отдельных случаях (например, в самолётах) можно обойтись без сложной трансмиссии. Постепенно завоёвывает мир идея гибридного автомобиля, в котором мотор всегда работает в оптимальном режиме.

    Кроме того, двигателю внутреннего сгорания необходимы система питания (для подачи топлива и воздуха — приготовления топливо-воздушной смеси), выхлопная система (для отвода выхлопных газов), также не обойтись без системы смазки (предназначена для уменьшения сил трения в механизмах двигателя, защиты деталей двигателя от коррозии, а также совместно с системой охлаждения для поддержания оптимального теплового режима), системы охлаждения (для поддержания оптимального теплового режима двигателя), система запуска (применяются способы запуска: электростартерный, с помощью вспомогательного пускового двигателя, пневматический, с помощью мускульной силы человека), система зажигания (для воспламенения топливо-воздушной смеси, применяется у двигателей с принудительным воспламенением).

    Рейтинг
    ( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Для любых предложений по сайту: [email protected]