Из чего состоит двигатель: Устройство двигателей автомобиля и его компонентов

  • 19.08.1982

Содержание

Устройство двигателя Ваз 2106

Ваз 2106 двигатель

Основные детали двигателя автомобиля Ваз 2106: 1 – шкив коленчатого вала; 2 – ремень привода генератора; 3 – передняя манжета коленчатого вала; 4 – цепь привода распределительного вала; 5 – тарелка пружины; 6 – направляющая втулка; 7 – клапан; 8 – внутренняя пружина; 9 – наружная пружина; 10 – пружина рычага; 11 – регулировочный болт; 12 – рычаг привода клапана; 13 – распределительный вал; 14 – крышка маслозаливной горловины; 15 – крышка головки блока цилиндров; 16 – свеча зажигания; 17 – головка блока цилиндров; 18 – маховик; 19 – задняя манжета коленчатого вала; 20 – датчики давления масла; 21 – поршень; 22 – указатель уровня масла; 23 – маслосливная пробка; 24 – шатун; 25 – поддон картера; 26 – валик привода вспомогательных агрегатов; 27 – коленчатый вал.

Основные узлы и агрегаты в моторном отсеки Ваз 2106

Узлы и агрегаты Ваз 2106: 1 – радиатор; 2 – аккумуляторная батарея; 3 – всасывающий патрубок; 4 – корпус воздушного фильтра; 5 – пробка маслозаливной горловины; 6 – вакуумный усилитель тормозов; 7 – бачок тормозной системы; 8 – бачок гидропривода выключения сцепления; 9 – расширительный бачок системы охлаждения; 10 – бачок омывателя; 11 – катушка зажигания; 12 – крышка (пробка) радиатора; 13 – электровентилятор; 14 – верхний шланг радиатора; 15 – прерыватель-распределитель; 16 – крышка головки блока цилиндров.

Технические характеристики двигателя Ваз 2106 и описание конструкции

На автомобиль устанавливается бензиновый, четырехтактный, четырехцилиндровый, рядный, восьмиклапанный двигатель, с верхним расположением распределительного вала. Система питания – карбюраторная. Порядок работы цилиндров: 1–3–4–2, отсчет – от шкива коленчатого вала.

Двигатель Ваз 2103 отличается от двигателя Ваз 2106 меньшим диаметром цилиндров (76 мм против 79) и, соответственно, блоком цилиндров, размером поршней и поршневых колец, а также прокладкой головки блока цилиндров. Головки блока у обоих двигателей одинаковы и их детали взаимозаменяемы. Цилиндры двигателей расположены вертикально в один ряд и объединены в блок. Сверху на него устанавливается общая для всех цилиндров головка блока. Снизу блок цилиндров закрыт стальным штампованным поддоном, который одновременно служит емкостью для масла.

Поршни имеют два компрессионных и одно маслосъемное кольцо. Коленчатый вал вращается в пяти опорах в блоке цилиндров.

От шкива на его переднем конце клиноременной передачей приводятся во вращение генератор и насос охлаждающей жидкости, расположенные с правой стороны двигателя.

В передней части двигателя находится привод распределительного вала и валика привода вспомогательных агрегатов: распределителя зажигания, топливного и масляного насосов. Привод осуществляется двухрядной втулочно-роликовой цепью.

С правой стороны двигателя, кроме генератора, размещены выпускной коллектор, стартер и впускной трубопровод с карбюратором и воздушным фильтром. С левой стороны находится масляный фильтр.

Для установки двигателя в сборе с коробкой передач и сцеплением применена трехточечная схема подвески. Две передние опоры находятся по обе стороны блока цилиндров и крепятся к поперечине передней подвески автомобиля. Задняя опора расположена на коробке передач и опирается на поперечину, закрепленную под полом кузова.

Эластичные подушки передних опор состоят из резины с привулканизированными стальными шайбами и болтами крепления. Для увеличения жесткости опор в центральном отверстии подушек находятся пружины, опирающиеся на изолирующие кольца, а для смягчения ударов внутри пружин расположены резинометаллические буферы. Подушки крепятся к кронштейнам с помощью промежуточных пластин. Правая подушка предохраняется от нагрева со стороны приемной трубы глушителей защитным кожухом.

Задняя опора также резинометаллическая, она состоит из трех стальных пластин с разделяющей их резиной. Средняя пластина крепится к коробке передач, а наружные – к поперечине задней подвески двигателя. Между полками поперечины ставятся стальные дистанционные втулки, предохраняющие полки от деформации при затягивании болтов крепления.

Блок цилиндров изготавливается методом литья из специального высокопрочного чугуна. Отверстия под цилиндры растачиваются непосредственно в блоке и дополнительные вставки (гильзы) в цилиндрах не применяются. Для получения специального профиля и чистоты поверхности цилиндры хонингуются. По диаметру цилиндры подразделяются на 5 классов через 0,01 мм, обозначаемые латинскими буквами A, B, C, D и E.

Класс каждого цилиндра маркируется на нижней плоскости блока цилиндров.

Отверстия под коренные подшипники коленчатого вала растачиваются в сборе с крышками подшипников. Поэтому они невзаимозаменяемы ни между собой, ни с крышками других блоков цилиндров. Чтобы не перепутать крышки, на них делается маркировка. Крышки подшипников крепятся к блоку цилиндров самоконтрящимися болтами, замена которых на какие-либо иные недопустима.

Валик привода вспомогательных агрегатов вращается в двух втулках, запрессованных в блок цилиндров. Передняя втулка сталеалюминиевая, а задняя – металлокерамическая, бронзографитная. В запасные части поставляются втулки номинального и ремонтного размеров с уменьшенным на 0,3 мм внутренним диаметром.

Поршни отлиты из алюминиевого сплава. Наружная поверхность поршня для улучшения ее прирабатываемости к стенкам цилиндра покрыта тонким слоем олова. Для компенсации неравномерного теплового расширения юбка поршня имеет сложную форму. По высоте она коническая, а в поперечном сечении овальная. Поэтому измерять диаметр поршня необходимо только в плоскости, перпендикулярной поршневому пальцу и на расстоянии 52,4 мм от днища поршня.

По наружному диаметру поршни (так же как и цилиндры) подразделяются на пять классов: А, В, С, D и Е через 0,01 мм, а по диаметру отверстия под поршневой палец – на три категории через 0,004 мм. Категория указывается краской на торце (первая – синяя, вторая – зеленая, третья – красная). Класс поршня (латинская буква) и категория (цифра) маркируются на днище поршня.

В запасные части поставляются поршни классов A, C, E, которых вполне достаточно для подбора поршня к любому цилиндру, так как поршни и цилиндры разбиты на классы с некоторым перекрытием размеров.

Отверстие под поршневой палец смещено от оси симметрии на 5 мм в правую сторону двигателя. Поэтому на поршне имеется метка в виде буквы П для правильной ориентировки поршня в цилиндре. Метка должна быть обращена в сторону передней части двигателя.

С 1986 г. поршни ремонтных размеров для всех моделей двигателей Ваз изготавливаются с увеличенным на 0,4 и 0,8 мм наружным диаметром. До 1986 г. поршни ремонтных размеров для двигателей 2103 и 2106 выпускались с увеличением на 0,4; 0,7 и 1,00 мм.
Поршни двигателей 2103 и 2106 различаются только размером (диаметром).

Поршневые кольца изготовлены из чугуна. Верхнее компрессионное кольцо с бочкообразной хромированной наружной поверхностью. Нижнее компрессионное кольцо скребкового типа, фосфатированное.

Поршневые пальцы запрессовываются в верхнюю головку шатуна и свободно вращаются в бобышках поршня. По наружному диаметру пальцы разбиты на три категории через 0,004 мм. Категория пальца маркируется на его торце соответствующим цветом: 1-я – синим, 2-я – зеленым и 3-я – красным.

Шатун стальной, кованый. Нижняя головка шатуна разъемная, в ней устанавливаются шатунные вкладыши. Шатун обрабатывается вместе с крышкой и поэтому они невзаимозаменяемы с крышками других шатунов. Чтобы при сборке не перепутать крышки шатунов, на шатуне и его крышке (сбоку) имеется клеймо номера цилиндров, в который они устанавливаются.

При сборке цифры на шатуне и крышке должны находиться на одной стороне.

Коленчатый вал отлит из высокопрочного чугуна и имеет пять опорных (коренных) шеек, закаленных током высокой частоты на глубину 2–3 мм. В заднем конце коленчатого вала имеется гнездо, куда вставляется подшипник ведущего вала коробки передач. Смазочные каналы в шейках коленчатого вала закрыты колпачковыми заглушками, которые запрессованы и для надежности зачеканены в трех точках.

Для продления срока службы коленчатого вала предусмотрена возможность перешлифовки шеек коленчатого вала при износе или повреждении их поверхностей. Шлифованием диаметры шеек уменьшаются на 0,25; 0,5; 0,75 и 1,00 мм.

Осевое перемещение коленчатого вала ограничено двумя упорными полукольцами, установленными в блоке цилиндров по обе стороны заднего коренного подшипника. С передней стороны подшипника ставится сталеалюминиевое полукольцо, а с задней – металлокерамическое (желтого цвета).

Вкладыши коренных и шатунных подшипников тонкостенные, биметаллические, сталеалюминиевые. Вкладыши для 1, 2, 4 и 5-го коренных подшипников имеют на внутренней поверхности канавку (с 1987 г. нижние вкладыши этих подшипников устанавливаются без канавки). Вкладыши центрального коренного подшипника отличаются от остальных вкладышей отсутствием канавки на внутренней поверхности и большей шириной. Все вкладыши шатунных подшипников без канавок, одинаковые и взаимозаменяемые. Ремонтные вкладыши изготавливаются увеличенной толщины под шейки коленчатого вала, уменьшенные на 0,25; 0,5; 0,75 и 1 мм.

Маховик отливается из чугуна и имеет стальной напрессованный зубчатый венец для пуска двигателя стартером. Маховики взаимозаменяемые, так как балансируются отдельно от коленчатого вала. Центрируется маховик с коленчатым валом передним подшипником ведущего вала коробки передач.

Маховик крепится к фланцу коленчатого вала шестью самоконтрящимися болтами, под которые подкладывается одна общая шайба. Заменять эти болты какими-либо другими недопустимо.

Из чего состоит двигатель ВАЗ-2115

В автомобиле ВАЗ-2115 бензиновый двигатель, четырехцилиндровый, рядный, четырехтактный, с верхним положением распределительного вала, восьмиклапанный. Работа цилиндров происходит по схеме: 1–3–4–2, при отсчете от шкива коленчатого вала. Питания системы производится через электроуправляемый распределенный топливный впрыск.

Рис.1 Двигатель автомобиля ВАЗ 2115

  1. труба подвода охлаждающей жидкости;
  2. комплекс цилиндров двигателя;
  3. термостат;
  4. температурный датчик охлаждающей жидкости;
  5. патрубок выпускной;
  6. заглушка головы блока цилиндров двигателя;
  7. крышка головы блока цилиндров двигателя;
  8. регулятор уровня давления в топливе;
  9. крышка маслозаливного отверстия;
  10. трос заслонки дроссельной;
  11. узел дроссельный;
  12. регулятор холостого хода;
  13. датчик положений заслонки дроссельной;
  14. ресивер;
  15. крышка задняя привода газораспределителя;
  16. крышка передняя привода газораспределителя;
  17. инжектор;
  18. штуцерная пробка топливной рампы;
  19. рампа топливная;
  20. коллектор впускной;
  21. кронштейн правый опорный коллектора впускного;
  22. приводной шкив генератора;
  23. фильтр масляный;
  24. датчик положений коленчатого вала;
  25. поддон картера;
  26. коллектор впускной;
  27. шатун;
  28. вал коленчатый;
  29. кронштейн опорный левый коллектора впускного;
  30. маховик.

Двигатель совместно со сцеплением и коробкой передач образуют в моторном отсеке силовой агрегат – блок на трех резинометаллических опорах.

Блок цилиндров изготовлен из литого чугуна. Номинальный диаметр составляет 82 мм, его можно увеличить при ремонте на 0,4 или 0,8 мм. Маркировка класса цилиндров маркируется  на нижней плоскости латинскими буквами согласно диаметру цилиндра в миллиметрах. Допустимый уровень износа цилиндра 0,15 мм на диаметр.

В блоке цилиндров располагаются пять опор подшипников, которые прикреплены болтами к блоку. Крышки невзаимозаменяемые, так как отверстия под подшипники дорабатываются в сборке с крышками. Для различения они промаркированы снаружи рисками. Упорные полукольца в средней опоре препятствуют осевому смещению коленчатого вала.

Посередине установлено сталеалюминиевое полукольцо, а сзади – желтое металлокерамическое. При этом их канавки обращены к коленчатому валу. Если люфт коленчатого вала превысит 0,35 мм, то следует заменить полукольца.

Тонкостенные вкладыши шатунных и коренных подшипников сталеалюминиевые. Коренные верхние вкладыши первой, второй, чевертой и пятой опоры – имеют на внутренней поверхности канавку. Нижний коренной вкладыш и верхний третьей опоры – без канавок, как и шатунные.

Изготовлен коленчатый вал из чугуна высокой прочности и имеет шейки: коренные и шатунные. Вал имеет восемь противовесов, отлитых с валом. Подача масла от коренных к шатунным шейкам производится через просверленные каналы. Входы каналов в щеки вала закрыты заглушками. Служат каналы также для очистки масла: вращение коленчатого вала отбрасывает под действием сил центробежных сил смолы и твердые частицы к заглушкам. При демонтаже коленчатого вала желательно, а перед балансировкой просто необходимо очищать эти каналы от накопившихся отложений. Повторно заглушки использовать нельзя.

Шкив привода распределительного вала установлен на шпонке на коленчатом валу с переднего конца. К нему крепится и приводной шкив генератора, который  служит демпфером колебаний вала.

Маховик крепится к заднему концу вала через шайбу шестью болтами. Маховик отлит из чугуна, имеет стальной зубчатый венец, который служит пуском стартера двигателя.

Изготовлены шатуны из стали. Их сечение – двутавр. Шатуны обрабатываются вместе с крышками. Для того чтобы не перепутать при сборке, на крышки клеймится номер цилиндра. Стале-бронзовая втулка запрессована в верхнюю головку шатуна.

Поршневой палец изготовлен из стали, сечение трубчатое. Палец свободно вращается на бобышках (плавающего типа) и от выпадения он зафиксирован стопорными пружинными кольцами. Расположены они в проточках на бобышках поршня.

Поршень изготовлен из алюминиевого сплава. Поршневая юбка имеет сложную форму: коническая в продольном сечении и овальная в поперечном. Три канавки проточены под поршневые кольца в верхней части поршня. В канавке маслосъемного кольца есть сверления, которые служат также для подвода масла к поршневому пальцу. Под поршневой палец отверстие на 1 мм смещено от диаметральной плоскости, при установке поршня ориентироваться необходимо по стрелке на его дне: направление в сторону шкива вала.

В целях уменьшения дисбаланса поршни двигателя в кривошипно-шатунном механизме подбирают исходя из массы: разброс должен быть не более 5 г.

В канавках поршня расположены поршневые кольца. Верхние кольца – компрессионные. Эти кольца препятствуют прорыву газа в картер двигателя и обеспечивают отвод тепла к цилиндру от поршня. Кольцо нижнее — маслосъемное. Собираемое со стен цилиндра масло переносится к отверстиям в бобышках поршня и смазывает поршневой палец.

Голова блока цилиндров изготовлена из сплава алюминия и является общей для всех цилиндров. Центрируется она на двух втулках. Крепление к блоку осуществляется десятью винтами. Между головой и блоком устанавливается металлоармированная безусадная прокладка. Повторное ее использование не допускается.

В верхней части головы цилиндров расположено пять опор. Опоры распределительного вала разъемные, а их отверстия обрабатываются в сборке с передним и задним корпусами подшипников.

Распределительный вал изготовлен литьем из чугуна. По конструкции вал — пятиопорный. Во вращение распределительный вал приводится от коленчатого зубчатым ремнем. Для правильной установки на зубчатых шкивах есть метки. Если метка шкива коленчатого вала соответствует метке корпуса масляного насоса, то метка шкива распределительного вала соответствует отогнутому усику задней крышки привода газораспределителя.

Направляющие втулки и седла клапанов запрессованы в голову блока цилиндров. Во втулках отверстия окончательно дорабатываются после запрессовки. Канавки для смазки нарезаны на внутренней поверхности втулок: на всю длину впускных клапанов, и до половины длины у выпускных. Маслоотражательные колпачки, надетые на втулки, изготовлены из маслостойкой резины.

Клапаны изготовлены из стали. Выпускные клапаны имеют головки из жаропрочной стали. Они располагаются в ряд, под углом к плоскости, в которой лежат оси цилиндров. Тарелка выпускного клапана уже, чем впускного. Шайбы, регулирующие зазор в клапане, изготовлены из стали 20Х. С целью повышения их износостойкости поверхность предварительно нитроцементирована.

В форме цилиндрических чашек выполнены толкатели, они перемещаются в отверстиях головы блока цилиндров и опираются на торцы клапанов. С целью увеличения износостойкости поверхность, что соприкасается с клапаном, подвергается цементации. Поворот толкателей при работе двигателя осуществляется смещением оси кулачка от оси толкателя на 1 мм.

Под действием пружин клапан закрывается. Они опираются нижними концами на шайбу, а тарелка верхняя удерживается сухарями. Их форма усеченный конус, а внутренняя поверхность – упорные буртики, что входят в проточки на клапанном стержне.

Используется комбинированная смазка двигателя: под воздействием давления смазываются шатунные и коренные подшипники, пары «шейка распределительного вала — опора»; разбрызгивание масла на стенки цилиндров ( и далее к пальцам и поршневым кольцам), в паре «толкатель — кулачок распределительного вала» и к стержням клапанов. Смазка остальных узлов происходит самотеком.

Масляный насос в двигателе автомобиля ВАЗ-2115  шестеренный, с редукционным клапаном, внутренним зацеплением. Насос смонтирован в прикрепленном к блоку цилиндров корпусе. Ведущая шестерня (меньшая) установливается на две лыски вала на переднем конце.

Маслоприемник болтами крепится к корпусу насоса и крышке подшипника (второго коренного). Масляный фильтр – неразборный, полнопоточный, с противодренажным и перепускным клапанами.

Вентиляция картера закрытой схемы, с принудительным отводом газа через отделитель масла.

Обзор характеристик двигателя в автомобиле ВАЗ-2115 смотрите на видео:

Как устроен двигатель автомобиля

Двигатель — это сердце вашей машины. Это сложный механизм, предназначенный для переработки тепловой энергии, получаемой при сжигании бензина, в механическую энергию, которая вращает ходовые колеса.

Эта цель достигается с помощью нескольких последовательных событий, начиная с искры, воспламеняющей смесь паров бензина и сжатого воздуха, которая находится в герметизированном цилиндре и очень быстро сгорает. Именно поэтому такие механизмы называют двигателями внутреннего сгорания. При сгорании смесь расширяется, создавая энергию, необходимую для движения автомобиля.

Чтобы выдержать подобную нагрузку, двигатель должен быть очень прочным. Он состоит из двух основных частей: нижняя, более тяжелая — это блок цилиндров, объединяющий движущиеся части механизма; верхняя, съемная крышка называется головкой блока цилиндров.

Устройство двигателя

Распределительный вал

На распределительном вале есть грушевидные кулачки, которые воздействуют на клапаны. Как правило, у каждого цилиндра есть два клапана – впускной и выпускной.

Поршень

Поршень оснащен стальными кольцами, которые заполняют пространство между самим поршнем и стенками цилиндра.

Маховик

Маховик – это тяжелый диск, прикрепленный к концу распределительного вала. Оно передает энергию от двигателя, равномерно распределяет ее между поршнями и сглаживает их импульсы.

Соединительная тяга

При нажатии на педаль соединительная тяга преобразует вертикальное возвратно-поступательное движение поршней во вращательное движение.

Коленчатый вал

Коленчатый вал передает энергию от колес к коробке передач.

Колодец картера

В колодце содержится смазочное масло, предназначенное для подвижных частей двигателя. Масло проходит через фильтр и поднимается по трубке в насос.

Ремень привода распределительного вала

Зубчатый ремень (ремень ГРМ) управляет распределительным валом посредством звездочки, прикрепленной к одному из его концов. Скорость вращения двигателя превышает скорость вращения распределительного вала в два раза. 

Головка блока цилиндров состоит из нескольких каналов с клапанами, сквозь которые в цилиндры проникает смесь воздуха и топлива и выходит газ, образующийся при сгорании.

В блоке цилиндров находится коленчатый вал, который преобразует возвратно-поступательные движения поршней во вращающий момент. Кроме того, в блоке зачастую находится распределительный вал, управляющий механизмами, которые открывают и закрывают клапаны в головке блока цилиндров. В некоторых случаях распределительный вал встроен в головку или располагается над ней.

Различные конструкции двигателей:

Однорядный двигатель

V-образный 8-цилиндровый двигатель

Оппозитный двигатель

Самой простой и распространенный тип двигателей состоит из четырех вертикальных цилиндров, которые расположены в ряд. Он также известен как однорядный двигатель. В двигателях объемом более 2000 кубических сантиметров, как правило, содержится шесть цилиндров.

В некоторых автомобилях используются более компактные V-образные двигатели с 6, 8 или 12 цилиндрами. Эти двигатели располагаются друг напротив друга под углом (до 90 градусов).

В некоторых двигателях цилиндры располагаются горизонтально. Они представляют собой расширенную версию V-образного двигателя, т.е. угол между цилиндрами составляет 180 градусов. Основным преимуществом оппозитного двигателя является его малая высота и повышенная устойчивость.

В блок также вмонтированы цилиндры, в которых двигаются поршни, и опоры для дополнительных деталей — например, топливного насоса и фильтров масла для смазки механизма. Бак для масла (маслосборник) находится под картером.

Блок цилиндров и головка блока, как правило, изготавливаются из литейного чугуна. В некоторых случаях для изготовления головки используется алюминий, т.к. он весит меньше и быстрее рассеивает тепло.

Деталь двигателя — обзор

Ремонт

Чтобы гарантировать поддержание затрат на минимально возможном уровне, для ремонта деталей двигателя используется широкий спектр методов, чтобы сделать их пригодными для дальнейшего обслуживания. Сварка, установка интерференционных втулок или вкладышей, механическая обработка и гальваническое покрытие — вот некоторые из методов, используемых при ремонте.

Методы сварки широко используются и варьируются от заварки трещин сваркой в ​​среде инертного газа до восстановления секций жаровых труб и струйных труб методом контактной сварки.

Для некоторых материалов, которые в настоящее время используются для деталей газотурбинных двигателей, может потребоваться применение других технологий. Примером этого являются высокопрочные титановые сплавы, сварные швы которых становятся хрупкими, если они подвергаются загрязнению кислородом в период охлаждения. Детали, изготовленные из этих сплавов, которые должны выдерживать высокие нагрузки в процессе эксплуатации, часто сваривают в мешке или пластиковом куполе, который перед началом сварки продувают инертным газом.

Более совершенные материалы и конструкции, возможно, придется сваривать электронно-лучевой сваркой.Этот метод позволяет не только сваривать разнородные металлы, но и заменять целые секции более сложных сборных конструкций, например секцию сборного барабана ротора, с низкой процентной стоимостью нового барабана.

Некоторые методы ремонта, такие как сварка, могут повлиять на свойства материалов, и для восстановления материалов до удовлетворительного состояния может потребоваться термическая обработка деталей для снятия напряжений, снижения твердости зоны сварки или восстановить прочность материала в зоне термического влияния.Методы термической обработки также используются для устранения деформаций после сварки. Детали нагревают до температуры, достаточной для снятия напряжений, и в процессе термообработки часто используются приспособления, обеспечивающие сохранение правильной конфигурации деталей.

Методы гальванического покрытия также широко используются для целей ремонта, и они варьируются от хромирования, которое может быть использовано для получения очень твердой поверхности, до тонких покрытий из меди или серебра, которые могут быть нанесены на такие участки, как места расположения подшипников на вала для восстановления посадочного диаметра, который лишь слегка изношен.

Многие ремонтные работы осуществляются путем механической обработки диаметров и/или поверхностей до заниженных размеров или отверстий до увеличенных размеров с последующей установкой регулировочных прокладок, вкладышей или металлическим напылением покрытий из износостойкого материала. Затем обработанные поверхности восстанавливают до их первоначальных размеров механической обработкой или шлифовкой.

Контроль деталей после их ремонта состоит в основном из пенетрантной или магнитной дефектоскопии. Однако может потребоваться дальнейшая проверка деталей, которые были капитально отремонтированы, и это может включать испытание давлением или рентгеновский контроль сварных зон.

Повторная балансировка основного вращающегося узла потребуется во время капитального ремонта, даже если все оригинальные детали могут быть переустановлены, и это делается, как описано ниже.

10 самых необычных двигателей всех времен

Большинство автомобильных двигателей сегодня очень похожи. Даже те, которые мы бы назвали другими, такие как оппозитные шестерки Porsche или новый двухцилиндровый двигатель Fiat, следуют проверенным инженерным принципам, которые доминировали в отрасли последние 50 лет. Но не каждый производитель автомобилей придерживается правил при проектировании двигателей. Некоторые из нонконформистских движков достаточно странны, чтобы поднять бровь, но небольшое количество совершенно нестандартных, безумно пожирающих рубашки и обнимающих незнакомцев. Иногда это был метод безумия, например, попытка повысить эффективность. В других случаях было ясно, что сокамерникам достался инженерный отдел. И мы просто отлично с этим.

Чтобы составить наш список из 10 сумасшедших автомобильных двигателей, мы следовали некоторым правилам: производить только силовые установки для легковых автомобилей; никаких гоночных мельниц или разовых экспериментов, потому что это по определению странно.Мы также отказались от двигателей, которые отличаются исключительно тем, что являются первыми или самыми большими в чем-либо. Это потому, что цель здесь состоит в том, чтобы подчеркнуть сумасшедший дизайн двигателя, который заставляет ваш мозг болеть.

Итак, давайте зажжем их.

MARC BRAMLEY, ARCHIVIO PERINI, ANDRÉ RITZINGER, JOHN ROE, DANIEL VAUGHN, UGO. COM, AVTOINDEX.COM, ПРОИЗВОДИТЕЛИ

Статистические данные стали легендой: 8,0-литровый W-16 мощностью более 1000 л.с. для Жука — самый мощный и сложный серийный двигатель в истории.У него 64 клапана, четыре турбонагнетателя и достаточно мощная мощность — 922 фунта-фута при 2200 об/мин — чтобы помять божье белье. Его W-образная 16-цилиндровая компоновка, по сути, оргия узкоугольных Volkswagen VR4, никогда раньше не использовалась и, вероятно, никогда не будет использоваться снова. О, и это идет с гарантией.

Это инженерный единорог, который появляется раз в жизни, что-то вроде того, что произошло бы, если бы космическая программа «Аполлон» и Фердинанд Порше каким-то образом совместно оплодотворили Титаник .Если это не интересно, то мы не знаем, что есть.

MARC BRAMLEY, ARCHIVIO PERINI, ANDRÉ RITZINGER, JOHN ROE, DANIEL VAUGHN, UGO.COM, AVTOINDEX.COM, ПРОИЗВОДИТЕЛИ

В начале прошлого века на автомобильного пограничника Чарльза Йеля Найта пришло озарение. Он считал, что традиционные тарельчатые клапаны слишком сложны, а сопутствующие пружины и толкатели слишком неэффективны. Его решение было названо золотниковым клапаном — скользящая втулка вокруг поршня, приводимая в движение валом с редуктором, открывающим впускные и выпускные отверстия в стенке цилиндра.

Удивительно, но это сработало. Двигатели с золотниковым клапаном обладали высоким объемным КПД, низким уровнем шума и отсутствием риска зазора клапана; недостатков было немного, но среди них был высокий расход масла. Найт запатентовал свою идею в 1908 году, и позже она появилась во всем, от Mercedes-Benz до Panhard и Peugeot. Эта технология потеряла популярность, когда тарельчатые клапаны стали лучше справляться с нагревом и высокими оборотами.

МАРК БРЭМЛИ, АРХИВИО ПЕРИНИ, АНДРЕ РИТЦИНГЕР, ДЖОН РОУ, ДЭНИЭЛЬ ВОН, УГО.КОМ, AVTOINDEX.COM , ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Представьте, что вы автопроизводитель 1950-х годов, который представляет экспериментальный двигатель. Этот немецкий чувак по имени Феликс заходит в ваш офис и пытается убедить вас в том, что трехконечный поршень вращается внутри овальной коробки, сжигая топливо на ходу. Это похоже на огненный шар в клетке для бинго или, может быть, на футбольный мяч, стучащий в стиральной машине. И он не только работает, но и невероятно сбалансирован.

Сам ротор имеет треугольную форму с выпуклыми гранями, а три его угла называются вершинами.Когда ротор вращается внутри корпуса, он создает три камеры, которые отвечают за четыре фазы цикла мощности: впуск, сжатие, мощность и выпуск. Каждая сторона ротора всегда работает на одной стадии цикла. Если это звучит эффективно, это потому, что так оно и есть. Выходная мощность высока по сравнению с рабочим объемом двигателя, но они поглощают топливо, потому что камера сгорания удлинена.

Странные вещи, не так ли? Знаете, что страннее? Он все еще находится в производстве . Купите Mazda RX-8 и получите двигатель Ванкеля на 9000 об/мин! Чего же ты ждешь? Встань с дивана!

MARC BRAMLEY, ARCHIVIO PERINI, ANDRÉ RITZINGER, JOHN ROE, DANIEL VAUGHN, UGO. COM, AVTOINDEX.COM, ПРОИЗВОДИТЕЛИ

Коннектикутская компания Eisenhuth Horseless Vehicle Company была основана Джоном Эйзенхутом, жителем Нью-Йорка, который утверждал, что изобрел бензиновый двигатель и имел неприятную привычку подавать в суд на своих деловых партнеров.Его модели Compound 1904–07 годов имели рядный трехцилиндровый двигатель, в котором два внешних цилиндра приводили в действие невоспламеняющийся «мертвый» средний цилиндр своими выхлопными газами; средний цилиндр обеспечивал мощность двигателя. Внешние цилиндры были огромными, с диаметром отверстия 7,5 дюймов, но внутренний, диаметром 12 дюймов, был еще больше. Эйзенхут заявил о 47-процентном увеличении экономии топлива по сравнению со стандартным двигателем аналогичного размера. Он также обанкротился в 1907 году.

МАРК БРЭМЛИ, АРХИВИО ПЕРИНИ, АНДРЕ РИТЦИНГЕР, ДЖОН РОУ, ДЭНИЭЛЬ ВОН, УГО.КОМ, AVTOINDEX.COM , ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Предоставьте французам разработку интересного двигателя, который на первый взгляд кажется обычным. Знаменитый галльский производитель Panhard, широко известный своей одноименной подвеской, оснащал свои послевоенные автомобили серией оппозитных двигателей с воздушным охлаждением и алюминиевыми блоками. Они отличались конструкцией агрегата — блок и головка блока цилиндров представляли собой одну отливку — торсионные пружины клапанов, кривошип на роликовых подшипниках, полые алюминиевые толкатели и выхлопные трубы, которые на одном варианте выполняли функции опор двигателя.Рабочий объем варьировался от 610 до 850 куб.см; мощность составляла от 42 до 60 л.с., в зависимости от модели. Лучшая часть? Двойник Panhard остается самым странным двигателем, когда-либо одерживавшим победы в классе на гонках «24 часа Ле-Мана».

MARC BRAMLEY, ARCHIVIO PERINI, ANDRÉ RITZINGER, JOHN ROE, DANIEL VAUGHN, UGO.COM, AVTOINDEX.COM, ПРОИЗВОДИТЕЛИ

Странное название, конечно, но двигатель еще страннее. 3,3-литровый Commer TS3 был с наддувом, с оппозитным расположением поршней (каждый цилиндр имеет два поршня с головками друг к другу, головки цилиндров отсутствуют), с одним коленчатым валом (у большинства двигателей с оппозитным расположением поршней их два), с тремя цилиндрами. , двухтактный дизельный двигатель.Rootes Group придумала этого зверя для своих грузовиков марки Commer. TS3 предлагал оригинальную компоновку, шатунные коромысла размером с небольшую кошку и крутящий момент в 270 фунт-футов, более мощный, чем многие более крупные дизели того времени.

Запутались? Смотрите анимацию здесь.

MARC BRAMLEY, ARCHIVIO PERINI, ANDRÉ RITZINGER, JOHN ROE, DANIEL VAUGHN, UGO.COM, AVTOINDEX.COM, ПРОИЗВОДИТЕЛИ

Думаете, коммерс был умен? Этот помещает его в трейлер.Английская Lanchester Motor Company была основана в 1899 году. Lanchester Ten фирмы, представленный годом позже, отличался 4,0-литровым оппозитным двухцилиндровым двигателем с воздушным охлаждением и двойным коленчатым валом, приводящим в движение задние колеса. Один кривошип располагался над другим, а каждый поршень имел по три шатуна — два легких снаружи и один потяжелее в центре. Легкие стержни шли к одному кривошипу, тяжелые стержни к другому, и два вала вращались в противоположных направлениях. В результате получилось 10,5 л.с. при 1250 об/мин и замечательное отсутствие вибрации. Если вы когда-нибудь задумывались, как выглядит инженерная элегантность, то вот оно.

MARC BRAMLEY, ARCHIVIO PERINI, ANDRÉ RITZINGER, JOHN ROE, DANIEL VAUGHN, UGO.COM, AVTOINDEX.COM, ПРОИЗВОДИТЕЛИ

Как и Veyron, , суперкар Cizeta (урожденный Cizeta-Moroder) V16T ограниченного производства отличается своим двигателем. 560-сильный 6,0-литровый V-16 в животе Ciz — это не настоящий V-16. Если судить по порядку зажигания и конструкции, то это всего лишь два плоских двигателя V-8, объединенных одним блоком и соединенных центральным картером ГРМ.Это делает его не менее безумным. Поскольку двигатель установлен поперечно, центральный вал передает мощность на заднюю коробку передач. Сизеты встречаются реже, чем честные политики, построено лишь небольшое число. Настоящий заводской номер, конечно, является секретом, но один из них время от времени всплывал в Лос-Анджелесе, где его владелец безжалостно раскручивал его до того, как таможенники конфисковали его в 2009 году.

МАРК БРЭМЛИ, АРХИВИО ПЕРИНИ, АНДРЕ РИТЦИНГЕР, ДЖОН РОУ, ДЭНИЭЛЬ ВОН, УГО.КОМ, AVTOINDEX.COM , ПРОИЗВОДИТЕЛЬ

Двигатель Commer Knocker на самом деле был вдохновлен (если это правильное слово) французским семейством двигателей с оппозитными поршнями, которые выпускались в двух-, четырех- и шестицилиндровом исполнении до начала 1920-х годов. Вот как это работает в двухцилиндровом исполнении: два поршня обычно приводят в движение коленчатый вал. Напротив двух поршней находится другой набор из двух вертикально противоположных поршней, соединенных крейцкопфом. В свою очередь, эта траверса приводит в движение два длинных шатуна, соединенных с кривошипом под углом 180 градусов относительно нижних поршней.Противоположные поршни эффективно образуют головки цилиндров. Таким образом, шестицилиндровый двигатель имеет 12 поршней и кривошип с жесткостью на кручение, как у спагетти.

Серийные двигатели варьировались от 2,3-литровых двойок до 11,4-литровых шестерок. Был также монстр-гонщик с 13,5-литровым четырехцилиндровым двигателем, который стал первым автомобилем, разогнавшимся до 100 миль в час. Его пилотировал Луи Риголли в Остенде, Бельгия, в 1904 году. впрыск топлива в их самых первых двигателях.

MARC BRAMLEY, ARCHIVIO PERINI, ANDRÉ RITZINGER, JOHN ROE, DANIEL VAUGHN, UGO.COM, AVTOINDEX.COM, ПРОИЗВОДИТЕЛИ

Если идея о том, что ваш двигатель вращается позади вас, кажется хорошей, то Adams-Farwell, родом из Дубьюка, штат Айова, — это ваша машина. Ну, вращался не весь двигатель: только цилиндры и поршни, потому что коленчатые валы на этих трех- и пятицилиндровых двигателях были неподвижными. Расположенные радиально, цилиндры имели воздушное охлаждение и действовали как маховик, когда двигатель был запущен и работал.Привод был снят с блока цилиндров через короткую одинарную цепь, и агрегаты были легкими для того времени — 190 фунтов для 4,3-литрового трехцилиндрового двигателя и 265 фунтов для 8,0-литрового пятицилиндрового двигателя.

Сами автомобили были с задним расположением двигателя, а пассажирский салон располагался далеко вперед, что идеально подходило для полного уничтожения в аварии. Принимая во внимание отсутствие механической надежности на заре автомобилестроения, мы задаемся вопросом, насколько комфортно вы будете чувствовать себя с 265 фунтами, вращающимися со скоростью 1000 об / мин за икрами.

MARC BRAMLEY, ARCHIVIO PERINI, ANDRÉ RITZINGER, JOHN ROE, DANIEL VAUGHN, UGO.COM, AVTOINDEX.COM, ПРОИЗВОДИТЕЛИ

Тридцать цилиндров, пять рядов, пять карбюраторов, пять распределителей, 1255 куб. дюймов. Вот что происходит, когда Детройт идет на войну. Chrysler построил A57, чтобы в спешке выполнить контракт на поставку танковых двигателей времен Второй мировой войны, используя как можно больше готовых компонентов. Он состоял из пяти легковых рядных шестерок объемом 251 куб.см, расположенных радиально вокруг центрального выходного вала.Получившаяся 425-сильная куча волосатой свободы приводила в движение танки M3A4 Lee и M4A4 Sherman.

MARC BRAMLEY, ARCHIVIO PERINI, ANDRÉ RITZINGER, JOHN ROE, DANIEL VAUGHN, UGO.COM, AVTOINDEX.COM, ПРОИЗВОДИТЕЛИ

Хотя простое упоминание о гоночном двигателе — это ящик Пандоры для автомобилей, BRM H-16 слишком неприятный, чтобы его не упомянуть. 3,0-литровый 32-клапанный H-16 BRM, по сути, две плоские восьмерки, делающие горизонтальный боп, был работой дизайнера Тони Радда.Он выдавал более 400 л.с., но уступал ему по весу и надежности. Джим Кларк дал двигателю единственную победу в Формуле-1 на Гран-при США 1966 года, а Джеки Стюарт однажды сравнил его с лодочным якорем. Это звучало как четыре Субару в почтовом ящике.

Это был не единственный 16-цилиндровый двигатель, с которым баловались ребята из BRM. Они также разработали 1,5-литровый V-16 с наддувом. Он вращался до 12 000 об / мин и производил примерно 485 л.с. Это был бы адский обмен на Corolla AE86.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Путешествие во времени: Как родился двигатель внутреннего сгорания

Собираем части вместе

Однако современные двигатели — это сложные механизмы, и открытие процесса сгорания — это еще одна часть головоломки. Другие части двигателя внутреннего сгорания уходят корнями в столь же глубокую историю.

Первым известным кривошипом, например, была система шатунов, использовавшаяся римлянами в 3 веке нашей эры.Система преобразовывала мощность вращающейся водяной мельницы в альтернативную линейную мощность, что позволяло управлять двумя пилами по камню.

Даже сегодня, после испытаний многих других систем, шатун остается предпочтительным решением для преобразования альтернативного движения поршня в полезное вращательное движение во всех двигателях внутреннего сгорания.

Изучение силы пара

Пар также играет большую роль в истории двигателя внутреннего сгорания, являясь одним из первых известных способов преобразования силы огня в движение.

Первая зарегистрированная паровая машина была описана Героем Александрийским в римском Египте в I веке нашей эры.

Эолипил представляет собой вращающийся сосуд, в который подается пар из котла, а затем выбрасывается через два тангенциальных сопла, создавая вращающий момент. Полученной механической мощности вращения было достаточно только для компенсации потерь на трение и сопротивление, однако дополнительной мощности не производилось. И, похоже, древние греки рассматривали эолипил не как изобретение, способное изменить мир, а просто как диковинку.

Энергия пара продолжала играть роль на протяжении следующих столетий, хотя и с широким применением. Согласно Уильяму Малмсберийскому, например, в 1125 году в Реймсе находился церковный орган, приводимый в действие воздухом, выходящим из сжатия «нагретой водой», по-видимому, спроектированный и построенный профессором Гербертом.

А в 1543 году Бласко де Гарай, ученый и капитан испанского флота, возможно, предложил систему, основанную на эолипиле, для приведения в движение больших кораблей с помощью гребных колес без использования энергии ветра.Человек, опередивший свое время?

Следы паровой турбины были заложены в 1551 году в Египте, когда Таки ад-Дин описал самовращающийся вертел, который заложил основы будущих идей.

Джованни Бранка, итальянский инженер, продемонстрировал в 1629 году концепцию паровой турбины для вращения цилиндрического спускового устройства, которое попеременно поднимало и опускало пару пестов, работающих в ступах. Однако поток пара этих первых паровых турбин не был сконцентрирован, и большая часть его энергии рассеивалась во всех направлениях.Это привело бы к большим потерям энергии, поэтому эта идея никогда серьезно не рассматривалась для промышленного использования.

Большинство этих машин подтверждено, и идеи, лежащие в их основе, работают. Такие изобретения заложили основу для будущих технологий, и мы рассмотрим более свежие творения и концепции в следующей статье этой серии.

Изображение предоставлено Wikimedia Commons

№ 254: Двигатель Тейлора

Сегодня мы встречаем человека за первым самолетом двигатель.Колледж Университета Хьюстона Engineering представляет серию о машинах которые заставляют нашу цивилизацию работать, а людей чья изобретательность создала их.

Чарли Тейлор был курящий сигары, матерящийся машинист в Дейтоне, штат Огайо. Воздержанные братья Райт наняли его в 1901 г. помогать управлять их велосипедным магазином и делать их механическая обработка.Тейлор первым построил маленький одноцилиндровый двигатель, приводивший в движение аэродинамическую трубу, которую они привык отрабатывать свои идеи.

Собирался первый самолет братьев хорошо к 1903 году — все, кроме двигателя. Их научная работа с планерами, с их ветром туннель, и аэродинамическими профилями поставили их далеко впереди другие потенциальные производители самолетов. Но они нуждались в двигатель, который весил менее 180 фунтов и выдавал не менее 8 л.с.Автопроизводители, которые ответили на их письма сказали, что они не могут быть заморачивался с кастомными двигателями. Итак, Райты наконец подошел к Чарли Тейлору и сказал: «Давайте построить собственный двигатель».

Они остановились на четырехцилиндровом рядном двигателе. как автомобильные двигатели начала века, но с блок из алюминиевого сплава. Вместо свечей зажигания каждый цилиндр имел контакты, которые размыкались и замыкались, создание искры.Клапана не охлаждались, т. они раскалились докрасна. Двигатель весил 178 фунтов и выдавал 16 л.с., когда было холодно. Как клапаны нагрелся, его мощность упала до 12 л.с., но это было более чем достаточно.

Этот самодельный двигатель ушел в историю, но это не забрало с собой Чарли Тейлора. Он оставался с Райтами до 1920 года, а затем ушел самостоятельно.Но потом его жизнь испортилась. Он пытался начать бизнес в механическом цехе, и это не удалось. Его жена умерла. Он потерял рубашку в реале имущество. Когда Генри Форд начал историческую реконструкция магазина Wright Bicycle в г. Дейтон, он отправил детективов на поиски Тейлора. Они нашел его в Калифорнии, зарабатывая 37 центов в час в качестве машиниста в Северной Америке. Люди вокруг он понятия не имел, что построил самый первый двигатель самолета.

Тейлор вернулся к работе с реконструкцией Форда пока не разразилась Великая Отечественная война. Затем он снова исчез в еще один авиационный завод. После войны Орвилл обнаружил, что Тейлор перенес сердечный приступ и не мог работать. Он установил ренту в размере 800 долларов в год для Тейлор. Орвилл умер до того, как стало ясно, что послевоенная инфляция вскоре сократит 800 долларов до гроши.А Тейлор попала в благотворительную палату больницы Лос-Анджелеса.

Чарли Тейлора наконец увековечили в Зал авиационной славы в Дейтоне, но не раньше 1965. Изобретательский гений некоторых людей вытекает из их руки. У Тейлора был такой гений. Большой часть достижений братьев Райт была что они смогли вызвать этого гения вперед.

Я Джон Линхард из Хьюстонского университета. где нас интересует, как изобретательные умы работай.

(Музыкальная тема)

Детали двигателей внутреннего сгорания и металлы, из которых они изготовлены.

Металл определяет производительность и предел возможностей машины. Нас,
, часто интересует, какой металл используется при изготовлении двигателя внутреннего сгорания и почему.При изготовлении двигателя мы должны использовать те металлы, которые выдерживают давление и температуру двигателя и должны быть дешевыми. Сегодня я
собираюсь рассказать вам о металлах, которые используются в двигателе внутреннего сгорания и методе изготовления
.

Блок цилиндров:

Цилиндр изготовлен из высококачественного чугуна, так как
находится в непосредственном контакте с дымовыми газами. Чугун имеет высокую прочность на сжатие, чтобы
выдерживать давление и температуру.Он изготавливается методом литья и обычно отливается из сплава
цельным куском.

Головка цилиндра:

Основной функцией головки цилиндра является герметизация цилиндра, и она должна быть легкой. Поэтому ГБЦ обычно изготавливают из чугуна или алюминия. Он
изготавливается литьем или ковкой и обычно цельным.

Поршень:

Поршень является первичным двигателем двигателя, поэтому он должен быть легким. Он находится в прямом контакте с температурой и давлением сгорания
, поэтому он должен иметь высокую прочность, чтобы выдерживать это давление
.Так что обычно поршень изготавливается из чугуна, но иногда из алюминиевого сплава
. Обычно изготавливается методом литья.

  Поршневое кольцо:

Поршневое кольцо обычно изготавливается из мелкозернистого чугуна, который
обладает высокой эластичностью и не подвержен влиянию рабочего давления. Иногда поршневые кольца
изготавливаются из легированной пружинной стали. Изготавливается методом ковки.

Шатун:

Шатун передает мощность на коленчатый вал. Он должен иметь высокую прочность.Таким образом, он сделан из легированной стали
, но в небольшом двигателе он сделан из алюминия для облегчения веса. Изготовлен методом поковки
.

Впускной клапан и Выпускной клапан:

Впускной клапан впускает воздух и топливо в цилиндр. Он
обычно изготавливается из кремнистой хромистой стали с содержанием углерода около 3%. Изготовлен методом поковки
.

Выпускной клапан выпуска отработавших газов. Изготавливается из аустенитной стали
. Его также изготавливают методом ковки.

Коленчатый вал:

Коленчатый вал преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное
движение.Он должен иметь высокую прочность на растяжение. Таким образом, коленчатый вал изготовлен из высокопрочной стали
или иногда из чугуна. Обычно изготавливается методом ковки.

Поршневой палец:

Поршневой палец изготовлен из закаленной стали, поэтому он может поддерживать и
позволяет шатуну поворачиваться. Обычно изготавливается методом ковки.

Подшипник двигателя:

Подшипник двигателя должен обладать смазочными свойствами и прочностью
, чтобы выдерживать движущуюся нагрузку. Так его половина изготавливается из стали или бронзы еще до
, на которую наносится накладка из относительно мягкого подшипникового материала.

Источник изображения: http://dir.indiamart.com/indianexporters/au_engin.html

Глава 2c — Двигатели Стирлинга гамма-типа

Двигатели типа

Gamma имеют вытеснитель и силовой поршень, аналогичны машинам Beta, но в других цилиндрах. Это позволяет удобное полное разделение теплообменников связанный с цилиндром вытеснителя и компрессией и расширение рабочего пространства, связанного с поршнем.Таким образом, они склонны имеют несколько большие мертвые (или непропущенные) объемы, чем у Alpha или бета-двигатели.

Кроме того, в процессе расширения некоторые из расширение должно происходить в пространстве сжатия, приводя к снижение удельной мощности. Поэтому гамма-двигатели используются, когда преимущества наличия отдельных цилиндров перевешивают специфические недостаток мощности.

На исторической веб-странице Роберт Stirling от Robert Sier мы замечаем, что одним из двигателей, построенных Робертом Стирлингом, был Gamma . двигатель.Он был подарен Университету Глазго, и позже использовался Уильямом Томсон (профессор естественной философии, впоследствии ставшим лордом Кельвином), чтобы показать, что машина Стирлинга работает. по обратимому циклу.

Уникальным двигателем типа «Гамма» является двигатель Ringbom в поршень которого соединен с коленчатым валом, однако вытеснитель приводится в движение только силами давления газа на шток поршня вытеснителя. Этот двигатель описан в книге Ringbom. Stirling Engines (Оксфордский университет Press, USA, 1993) Джеймса Сенфта, формально профессора математики. в Университете Висконсина, Ривер-Фолс.

Джеймс Сенфт также разработал революционный подход к низкой разности температур конструкция двигателя Стирлинга с использованием гамма тип двигателя как описано в его книге « Ан Введение в низкотемпературные дифференциальные двигатели Стирлинга » (Мория Пресс, 1996 – К сожалению, распродано). В этой книге он описывает, как сделать двигатель, работающий от тепла руки — казалось бы невыполнимая задача. Главное нововведение этого подхода буек чрезвычайно большого диаметра, в отличие от чрезвычайно поршень малого диаметра.

Из-за структурного удобство двух цилиндров, что позволяет полностью независимо размеры и конструкция вытеснителя и поршня в сборе, гамма-конфигурация является фаворитом среди моделистов и любителей. веб-сайт StirlingSouth Роем ​​Райсом и Ричардом Эгге, оба очень новаторские моделистов, включает в себя большой выбор специалистов по моделированию двигателей со всего мира.

 Самый удивительный и инновационный из Низких Температурные (тепло руки) Двигатели типа «Гамма» изготавливаются по Kontax Stirling Engines в долине Темзы, Англия.На их веб-сайте указано, что они производят около тринадцати низкотемпературные двигатели, в том числе уникальный KS90R Показан двигатель Black Ross Yoke LTD , а конструкция с двумя двигателями KS90T Полированный Twin LTD и другие уникальные инновационные двигатели.

 Еще один двигатель, вдохновленный Джеймсом Сенфтом, двигатель «тепло рук», модель ММ-7 Двигатель Стирлинга производства американский Stirling Company — будет работать на разница температур всего 4 градуса С! Это один из количество инновационных двигателей Стирлинга гамма-типа, которые они опишите на их сайте в том числе и модель MM-1 Двигатель кофейной чашки.

 

  Физгиг от мастера моделирования Мика Коллинз. Этот восхитительный двигатель пришел с полным набором чертежей и инструкций, которые могут быть загружено с веб-сайта Мика Коллинза вместе с исполнением характеристики, отзывы моделистов, которые построили двигатель, и другая интересная информация. (К сожалению, сайт Мик Коллинз больше не активен)

  Еще один подход — Бойетт. Уайт, переделавший двигатель Briggs and Stratton в Gamma. тип двигателя Стирлинга, добавив вытеснитель и теплообменник разделы.К сожалению, сайт Бойетта больше не работает. однако я хотел указать вариант преобразования обычного поршневой двигатель внутреннего сгорания к двигателю Стирлинга типа Gamma.

 

Тампер двигатель по Ричард Egge относится к типу Ringbom. двигатель, в котором поршень вытеснителя перемещается силами давления, и не имеют механической связи с коленчатым валом.Ричард также сделано уникальным двойной Ringbom и Quad-Ringbom двигатели. Один из двигателей производства Рой. Рис это Акватап, а двигатель с водяным охлаждением типа Ringbom вдохновленный Джеймсом Сенфтом.

____________________________________________________________________________________


Анализ машины с циклом Стирлинга по Израиль Уриэли находится под лицензией Creative Commons Attribution-Noncommercial-Share Alike 3.0 США Лицензия

Вы не поверите: НАСТОЯЩИЙ пластиковый двигатель

Solvay, химическая компания, известная своими современными инновациями на протяжении 153 лет, является ключевым спонсором проекта Polimotor 2 : инициативы по созданию «полностью пластикового» двигателя, который снижает общий вес двигателя до 30%.  Как можно уменьшить вес блока цилиндров на 30 %?  Чтоооо ?? Но это только то, что они сделали! Цилиндр двигателя гильзы металлические; но блок из прочного, упругого термореактивного пластика. Чтоооо ?

Говоря о 30%, Solvay также прогнозирует увеличение общей эффективности двигателя на 30%! Чтоооо ? Из-за этой эффективности компания Automotive Plastics считает, что этот двигатель вносит вклад в будущее глобальных автомобильных инициатив в области чистого воздуха. Чтобы доказать свою точку зрения, Solvay построил этот пластиковый двигатель для гоночного автомобиля: Polimotor 1, как вы видели на www.automotiveplastics.com , начиная с 1980-х годов.

Облегчение и многое другое

В центре внимания этого второго, более нового двигателя гоночного автомобиля, конечно же, больше легкость и больше эффективность; поэтому он также должен демонстрировать сокращение выбросов CO 2 и повышение энергосбережения.Опытные инженеры-полимерщики используют пластмассовые термореактивные [1] материалы для обеспечения высокой термостойкости. Они использовали форму этого пластика для блока, крышек кулачков, масляного насоса, топливопроводов и корпуса дроссельной заслонки двигателя. Они создают прототипы из пластика, напечатанного на 3D-принтере, а затем производят настоящую вещь. По словам Solvay, они также разрабатывают полностью пластиковую трансмиссию. Сначала вы услышали это здесь.

Чем пластиковый автомобильный двигатель более эффективен?

Подумай об этом так. Двигатель внутреннего сгорания неэффективен в холодном состоянии.Кроме того, автомобильные двигатели обычно холодные при запуске. Это просто. Сравните сегодняшнюю наружную температуру с рабочей температурой около 200 градусов по Фаренгейту. «Это все та же старая история…» пока двигатель внутреннего сгорания, работающий на газе, не достигнет этой рабочей температуры (первые много миль), автомобили, как известно, расходуют топлива неэффективно [2] . На самом деле, по словам Тилонга Шена, «почти все вредные выхлопные газы выхлопных газов выбрасываются в течение короткого периода после запуска двигателя» ( Переходный контроль бензиновых двигателей ,  2015).

Полимеры — это другой материал, они поглощают и сохраняют тепла больше, чем металл; металл передает тепло и отбрасывает его. Это поглощение энергии пластиком доводит двигатель до рабочей температуры быстрее (читай: более эффективно). Почему пластик не плавится? Во-первых, двигатель изготовлен из термореактивного, а не из термопластичного материала. Кроме того, соответствующие каналы внутренних охлаждающих элементов охлаждают двигатель, регулируя тепло и предотвращая перегрев.

Пластиковые автомобильные детали прошли долгий путь

Брайан Стерн, менеджер по глобальному рынку ультраполимеров компании Solvay Advanced Polymers, объяснил в интервью — термореактивные материалы из углеродного волокна и стекловолокна, использовавшиеся в 1985 году для двигателя гоночного автомобиля Polimotor 1.«Теперь, — говорит он, — мы используем новые, усовершенствованные, легкие «специальные полимеры». Наука о термореактивных материалах сейчас, а не 30 лет назад, поможет приблизить эту разработку к коммерциализации и массовому производству.

Что такое специальный полимер? Пусть эксперт объяснит

Solvay сохраняет прочные корни в инновациях, разрабатывая специальные полимеры, такие как полимер PEEK, который используется в Polimotor 2 и в Solar Impulse, легком самолете, работающем на солнечной энергии.PEEK – это особый вид термореактивного материала. Его качества делают его распространенным выбором при постепенном отказе от металла даже в самых сложных областях автомобилестроения, например, в зубчатых передачах. Следующий? Трансмиссии.

Распространение пластиковых двигателей

Пластмассовая промышленность и вклад Solvay в полностью пластиковый двигатель могут сэкономить примерно 20 фунтов в каждом автомобиле только за счет этого компонента, сохраняя при этом энергию при запуске за счет использования материалов, которые лучше контролируют процесс «рассеивания энергии» сгорания в двигателе ー с помощью генерировал тепло более эффективно, чем стандартный металлический двигатель.По мере того, как мы продолжаем добиваться большего успеха в области термореактивных материалов, мы предпринимаем более активные шаги в направлении коммерческого применения пластмасс в автомобилях — не только в боковых панелях, передней зоне деформации, шасси, колесах, капотах, крышках грузовиков, крышах и т. теперь двигатель. Похоже, пластик на подходе.

[1] Пластик Themoset затвердевает в результате химической реакции, подобной тостам. Полимеры Thermo Plastic плавятся и могут быть переформованы, как масло.

alexxlab

E-mail : alexxlab@gmail.com

Submit A Comment

Must be fill required * marked fields.

:*
:*