Както е известно, традиционен механизъм манивела бутален двигател с вътрешно горене по време на работа създава странична сила на стената на цилиндъра. За да се предотврати, свързани увеличава износването на бутала, ние трябва да им дадем една конусовидна форма и им поли елипса. В допълнение, странично натоварване на стената на цилиндъра увеличава загубата на триене, т.е. намалява механичното ефективността на двигателя. Тя може да се изключи, чрез прилагане на такъв механизъм, при който на пръта ще се движат само взаимно, без да се правят ъглов трептене относителна бутален болт.
За изпълнение на тази идея започна Balandin. Той предложи да се прилага за пръв път за парен двигател, а след това на буталото "точната директно" самолетен двигател - механизмът, отдавна известни в теорията на механизмите и машините. Каква е неговата принцип на действие?
Ако ролката без приплъзването в голям кръг малък, всяка точка на последната описва звездообразните извита форма в един цикъл на реципрочно движение - хипоциклоидното. Когато съотношението на диаметрите на кръговете 1 фигура 2 се превръща в две взаимно перпендикулярни прави линии (фиг. 1). Това явление е известно от Коперник. Прикрепете създаден въз основа на нея на механизма на двигател с вътрешно горене се опита през 1908 г. Bührle Bucherer във Франция и в Германия, но е бил неуспешен.
Balandin е изчерпателно изследва проблема намери своето разтвор (фиг. 2). Тя се основава на принципа на частния движение gipotsiklicheskogo. Схемата за взаимно преместване елементи му предложения механизъм (кинематика) се прилагат към мотовилка свободен двигател с вътрешно горене (фиг. 3).
Engineering изпълнение на изобретението, получен в МВР тест на двигателя, при което са използвани цилиндрите, главите и бутала на пет-цилиндров двигател самолети М-11А. За сравнение, звездата мотовилка свободен четири мощен двигател с 33% и 84% по-малко напречно сечение. Но най-важният резултат - се дължи на намаляване на загубите от триене между буталото и цилиндъра механична ефективност се увеличава от 0.86 до 0.95, повишена експлоатационен живот. С използването на мотовилката свободно бутало-цилиндровата група механизъм престана да се ограничи надеждността и дълготрайността на двигателя.
След завършване на експериментите с СУБ е изграден и тестван редица други съвременни двигатели, работещи по същество същата схема (фиг. 4 в раздела). Те изпълняват функцията на свързващи пръти, буталните пръти 1, неподвижно (вместо чрез щифтове бутални), свързани с буталото 6 и, като мотовилки, обхващащ коляновия вал 2. На всеки прът от двете страни на лагера плъзгачите са направени (фиг. 4 не са показани за опростяване ), която се плъзга по водача в картера е напълно разтоварване на буталото и цилиндъра от странични сили. В резултат на това на буталото се превръща в клетка за бутални пръстени, които уплътняват съвместен "бутало - цилиндър". Ето защо, на допустимите отклонения за размера на буталото могат да бъдат по-малко строги.
Фигурата показва четири-цилиндров блок мотовилка свободен двигател, но може да се изработи с осем цилиндъра, дванадесет, шестнадесет, и така нататък. D. Ъгълът между цилиндъра 8, поради характеристиките на кинематичната схема поема различна от 0 и 180 °, така че е невъзможно да се получи структурата, където цилиндрите са подредени в един ред или противоположно. Във всеки случай, няма пречки за създаване на ниско компактен двигател с кръст. X-образна или V-образно разположение на цилиндрите.
Коляновият вал мотовилка свободен мотор 2 се върти върху лагери 3 монтиран колена 4. Те чрез назъбвания по бузите им предава въртящ момент на зъбно колело така наречената синхронизиране вал 5, който може да служи за отстраняване на мощност.
Типично оформление на четири-цилиндров двигател мотовилка свободно единично действие е показано на фиг. 5. Тук може да се види пръчка 7 слайдове формира интегрално с буталния прът 1 6.
Липсата на ъглови колебания по отношение на буталния прът отваря възможността за създаване на двойно действащ двигател (фиг. 6). В този случай, работният процес е от двете страни на буталото, която ви позволява да премахнете почти два пъти повече енергия.
Между другото, за да се създаде възможност за работния процес двупосочна, бутални парни двигатели и морски двигатели с вътрешно горене се използва така наречената кръстосана глава механизъм манивела. Въпреки това, с такава конструкция драстично да увеличи размера и теглото на двигателя. Сравнение на размерите напречни V-образна бутални двигатели с вътрешно горене двойно действие (фиг. 7) и мотовилка тип свободен плъзгач показва значителни предимства на последната.
Експериментална самолети двигателя свързващ прът свободни MB-4 единични действащи с размер приблизително същата като двигателят ГАЗ-24 "Волга". Имах тегло в близост до него и развива половина пъти по-голям капацитет (140 л. Стр. / 103 кВт при 2200 об / мин). Специфичната мощност на двигателя, MB-4 е в размер на 20,4 литра. . A / л; специфично тегло - 1,14 кг / л. стр.; специфичен разход на гориво в режим на работа - 220 гр / л. а. на час.
Последният от conrod без двигатели с опит Balandin, OM-осем 127RN двойно действие, разработен капацитет от 3500 литра. а. (2576 кВт). Тя има система за впръскване на горивото и турбокомпресор.
Специфични параметри на ОМ 127RN: мощност - 146 л. и / L, консумацията на гориво при максимална мощност. - 200 г / л. а. на час, теглото - 0.6 кг / л. а.
Обобщавайки предимства на мотовилка свободен двигателя, може да се отбележи, че в сравнение с броя на бутални двигатели с вътрешно горене и газови турбини, е по-компактен и по-малко metalloemok. За производството на много от неговите компоненти са подходящи съществуващ двигател за изграждане на технологии и оборудване за производство в автомобилната индустрия.
Всички експерименти и изследвания върху conrod без двигатели бяха в една експерти време aviamotorostroeniya. Стандартно оборудване за нуждите на авиацията, обаче, той не е представил като подходяща само за винт машина, чието време е изтекъл. Развитието на идеи Balandin приложени към автомобилни двигатели представлява интерес. Например, преди известно време на една от нашите авто растения група от дизайнери, водени от проект Р. Розов биела без двигателят е проектиран с Х-образна разположение на цилиндрите. В близко бъдеще, най-вероятно, ще покаже как реалистичен перспективите за използване на мотовилката безплатно на двигателя на колата в условията на масово производство.
SS Balandin. Свързване двигатели с вътрешно горене прът безплатно бутални. М. машини, 1968 (1972 Г. - Second Edition).
Свързани статии