НЕ ШАТУН, А ШТОК!
НЕ ШАТУН, А ШТОК!
КЛУБ Автовладельцев
Желаете - Веруйте...
НЕ ШАТУН, А ШТОК!
Инженер Алексей Вуль из Донецка собрал необыкновенный дизель: он скомпонован по схеме Баландина - применен кривошипно-ползунный механизм.
Александр БУДКИН. Фото создателя
Мысль подобного мотора известна еще с прошедшего века. Воплотить ее в годы 2-ой мировой войны взялся конструктор авиационных моторов С. Баландин. Но судьба этого изобретения оказалась сложной. Борьба с недочетами будущих авиамоторов очень затянулась - война завершилась, а там и реактивные движки подоспели. Состязаться с ними в удельной мощности - этот параметр выдвигался тогда на 1-ый план - движкам Баландина оказалось не под силу. Бывалые экземпляры вышли настолько неидеальными, что необыкновенные моторы были, по существу, преданы забвению, хотя обладали преимуществами, о которых скажем чуток ниже.
Что все-таки за загадочный механизм работы у этого мотора, ради чего, как говорится, огород городили? Отвлечемся от истории и обратимся к технике (см. рис.). В движке Баландина заместо шатуна употребляется агрессивно соединенный с поршнем шток. Эта пара совершает только возвратно-поступательное движение (вверх-вниз) - никаких качаний шатуна либо "перекладок" поршня. Два штока 2, сидячих рядом на коленчатом валу 3, развернуты по отношению друг к другу на 90°. Сам вал совершает двойное вращение: вокруг собственной оси и оси водила 4. Конкретно таковой закон движения позволяет передавать мощность от поступательно передвигающихся штоков на хитро крутящийся коленчатый вал и дальше на водила.
Движок, собранный по таковой схеме, оказывается намного компактнее обычного. На поршень фактически не действуют боковые силы. И самое главное: в схеме Баландина более уязвимые Ремонт и эксплуатация оказываются наименее нагружены. На фото вверху показаны два шатуна в сборе с поршнями: слева - от мотора Баландина, справа - от обыденного мотора с таким же (100 мм) поперечником цилиндра. В обыкновенном - сила от давления газов передается через относительно небольшой подшипник верхней головки шатуна, потом через подшипник нижней головки - он уже больше, но тут и нагрузки растут: добавляются силы инерции от вращения. В схеме Баландина подшипник всего один, и размер его больше, чем у подшипника нижней головки обыденного шатуна. Учтем, что силы инерции тут тоже меньше, а сама нижняя головка у мотора Баландина неразъемная.
Сейчас о недочетах. Главный из их - так именуемые лишниие кинематические связи. Попытайтесь положить жесткий стержень сразу на три опоры - качается? Лишняя опора в этом примере и есть лишная связь. Чтоб собрать таковой механизм, нужна либо высочайшая податливость опор, либо безупречная точность производства деталей. А так как опоры коленчатого вала либо сам вал сделать покладистыми нельзя, остается рассчитывать на высочайшую точность производства либо... поменять кинематическую схему. По последнему пути и пошел инженер Вуль. Правда, пока метод решения трудности держит в тайне.
Своеобразен общий подход создателя к созданию мотора. Рабочий процесс, как более сложную часть работы, последователь Баландина взял в долг полностью от чешского тракторного дизеля "Зетор" (Zetor). Личные головки цилиндров и форсунки просто переставил с двигателя-донора, камеру сгорания и ее относительное размещение точно скопировал. Так как поршень у нового дизеля металлической, а означает, более жаркий, конфигурации в рабочий процесс внести все таки пришлось: несколько увеличено давление впрыска, сокращена его длительность, подобран другой угол опережения впрыска.
Так из готового "верха" и необычного "низа" вышел 4-х цилиндровый V-образный дизель с углом развала 90°, при этом четырехтактный. Стоп, произнесут вкусившие вкус читатели, у таковой схемы нельзя добиться равномерного чередования вспышек: ведь разделив длительность полного цикла 720° на четыре цилиндра, получим 180°. Правильно, тут вспышки чередуются неравномерно: 0°, 90°, потом пауза в 270° и опять 0° и 90°. Пришлось использовать топливный насос распределительного типа "Станадайн" (Stanadyne) со встречно передвигающимися плунжерами, созданный для восьмицилиндрового мотора, и отправлять на слив горючее из 4 "излишних" штуцеров. Еще несколько агрегатов были позаимствованы от различных автомобилей: генератор "Мицубиси", стартер "Дэу", вкладыши от КамАЗа, в ближнем будущем появится турбокомпрессор "Гарретт" от "Фольксвагена", а от "кого" взят радиатор, инженер уже не припомнит. Плюс неограниченное количество деталей, изготовленных своими руками. И все это, будучи собрано, удачно работает.
Естественно, собрать в гаражных критериях необыкновенный движок, тем паче дизель - задачка очень непростая, практически мистическая. Так и охото выяснить, в чем все-таки секрет. Оказывается, ничего нового: терпение, труд, большой опыт ремонта современных забугорных дизелей и турбокомпрессоров для их (!). В один прекрасный момент без помощи других сделал даже плунжерную пару для ТНВД - ничего, заработала.
Но ведь для таких операций требуется суровый станочный парк? Он тоже был сотворен своими силами и тоже не за один год. Потребовалось сделать испытательный щит с нагрузочным электродвигателем двухстороннего деяния - полгода тщательной работы и щит готов. "Маленькие" трудности, возникавшие по ходу работы, помогала решать домашняя библиотека. Скажите после чего, что Кулибины перевелись!
Ну чем же не заводское изделие, разве что коллекторы выдают ручную сборку.
Поршни в сборе с шатунами. Слева - от "Баландина", справа - от трактора "Зетор" с таким же поперечником цилиндра.
Принципная схема мотора: 1 - поршень; 2 - шток; 3 - коленчатый вал; 4 - водило; 5 - шатунный подшипник; 6 - малый коренной подшипник; 7 - большой коренной подшипник.
КЛУБ Автовладельцев
Желаете - Веруйте...
НЕ ШАТУН, А ШТОК!
Инженер Алексей Вуль из Донецка собрал необыкновенный дизель: он скомпонован по схеме Баландина - применен кривошипно-ползунный механизм.
Александр БУДКИН. Фото создателя
Мысль подобного мотора известна еще с прошедшего века. Воплотить ее в годы 2-ой мировой войны взялся конструктор авиационных моторов С. Баландин. Но судьба этого изобретения оказалась сложной. Борьба с недочетами будущих авиамоторов очень затянулась - война завершилась, а там и реактивные движки подоспели. Состязаться с ними в удельной мощности - этот параметр выдвигался тогда на 1-ый план - движкам Баландина оказалось не под силу. Бывалые экземпляры вышли настолько неидеальными, что необыкновенные моторы были, по существу, преданы забвению, хотя обладали преимуществами, о которых скажем чуток ниже.
Что все-таки за загадочный механизм работы у этого мотора, ради чего, как говорится, огород городили? Отвлечемся от истории и обратимся к технике (см. рис.). В движке Баландина заместо шатуна употребляется агрессивно соединенный с поршнем шток. Эта пара совершает только возвратно-поступательное движение (вверх-вниз) - никаких качаний шатуна либо "перекладок" поршня. Два штока 2, сидячих рядом на коленчатом валу 3, развернуты по отношению друг к другу на 90°. Сам вал совершает двойное вращение: вокруг собственной оси и оси водила 4. Конкретно таковой закон движения позволяет передавать мощность от поступательно передвигающихся штоков на хитро крутящийся коленчатый вал и дальше на водила.
Движок, собранный по таковой схеме, оказывается намного компактнее обычного. На поршень фактически не действуют боковые силы. И самое главное: в схеме Баландина более уязвимые Ремонт и эксплуатация оказываются наименее нагружены. На фото вверху показаны два шатуна в сборе с поршнями: слева - от мотора Баландина, справа - от обыденного мотора с таким же (100 мм) поперечником цилиндра. В обыкновенном - сила от давления газов передается через относительно небольшой подшипник верхней головки шатуна, потом через подшипник нижней головки - он уже больше, но тут и нагрузки растут: добавляются силы инерции от вращения. В схеме Баландина подшипник всего один, и размер его больше, чем у подшипника нижней головки обыденного шатуна. Учтем, что силы инерции тут тоже меньше, а сама нижняя головка у мотора Баландина неразъемная.
Сейчас о недочетах. Главный из их - так именуемые лишниие кинематические связи. Попытайтесь положить жесткий стержень сразу на три опоры - качается? Лишняя опора в этом примере и есть лишная связь. Чтоб собрать таковой механизм, нужна либо высочайшая податливость опор, либо безупречная точность производства деталей. А так как опоры коленчатого вала либо сам вал сделать покладистыми нельзя, остается рассчитывать на высочайшую точность производства либо... поменять кинематическую схему. По последнему пути и пошел инженер Вуль. Правда, пока метод решения трудности держит в тайне.
Своеобразен общий подход создателя к созданию мотора. Рабочий процесс, как более сложную часть работы, последователь Баландина взял в долг полностью от чешского тракторного дизеля "Зетор" (Zetor). Личные головки цилиндров и форсунки просто переставил с двигателя-донора, камеру сгорания и ее относительное размещение точно скопировал. Так как поршень у нового дизеля металлической, а означает, более жаркий, конфигурации в рабочий процесс внести все таки пришлось: несколько увеличено давление впрыска, сокращена его длительность, подобран другой угол опережения впрыска.
Так из готового "верха" и необычного "низа" вышел 4-х цилиндровый V-образный дизель с углом развала 90°, при этом четырехтактный. Стоп, произнесут вкусившие вкус читатели, у таковой схемы нельзя добиться равномерного чередования вспышек: ведь разделив длительность полного цикла 720° на четыре цилиндра, получим 180°. Правильно, тут вспышки чередуются неравномерно: 0°, 90°, потом пауза в 270° и опять 0° и 90°. Пришлось использовать топливный насос распределительного типа "Станадайн" (Stanadyne) со встречно передвигающимися плунжерами, созданный для восьмицилиндрового мотора, и отправлять на слив горючее из 4 "излишних" штуцеров. Еще несколько агрегатов были позаимствованы от различных автомобилей: генератор "Мицубиси", стартер "Дэу", вкладыши от КамАЗа, в ближнем будущем появится турбокомпрессор "Гарретт" от "Фольксвагена", а от "кого" взят радиатор, инженер уже не припомнит. Плюс неограниченное количество деталей, изготовленных своими руками. И все это, будучи собрано, удачно работает.
Естественно, собрать в гаражных критериях необыкновенный движок, тем паче дизель - задачка очень непростая, практически мистическая. Так и охото выяснить, в чем все-таки секрет. Оказывается, ничего нового: терпение, труд, большой опыт ремонта современных забугорных дизелей и турбокомпрессоров для их (!). В один прекрасный момент без помощи других сделал даже плунжерную пару для ТНВД - ничего, заработала.
Но ведь для таких операций требуется суровый станочный парк? Он тоже был сотворен своими силами и тоже не за один год. Потребовалось сделать испытательный щит с нагрузочным электродвигателем двухстороннего деяния - полгода тщательной работы и щит готов. "Маленькие" трудности, возникавшие по ходу работы, помогала решать домашняя библиотека. Скажите после чего, что Кулибины перевелись!
Ну чем же не заводское изделие, разве что коллекторы выдают ручную сборку.
Поршни в сборе с шатунами. Слева - от "Баландина", справа - от трактора "Зетор" с таким же поперечником цилиндра.
Принципная схема мотора: 1 - поршень; 2 - шток; 3 - коленчатый вал; 4 - водило; 5 - шатунный подшипник; 6 - малый коренной подшипник; 7 - большой коренной подшипник.