összekötő rúd nélküli motorok
Mint ismeretes, a hagyományos forgattyús mechanizmus Dugattyús belső égésű motor működése közben létrehoz egy oldalirányú erő a henger falán. Hogy megakadályozzák a kapcsolódó fokozott kopás dugattyúk, meg kell adni nekik egy kúpos alakú, és azok szoknyák ellipszis. Ezen túlmenően, az oldalsó terhelés a henger falában növeli a súrlódási veszteség, azaz csökkenti a mechanikai a motor hatásfokát. Ez kizárhatja, alkalmazásával egy ilyen mechanizmus, amelyben a rúd csak mozgatni kölcsönösen, anélkül, hogy szögletes oszcilláció relatív dugattyúcsapszeg.
Ennek a végrehajtására ötlet kezdett Balandin. Azt javasolta, hogy alkalmazni először egy gőzgép, majd a dugattyú „pontos közvetlen” repülőgép-hajtómű - a mechanizmus, régóta ismert az elmélet mechanizmusok és gépek. Mi a működési elve?
Ha a tekercs nélkül megcsúszás belül egy nagy kört kisebb, bármely pontján az utóbbi leírja csillag alakú ívelt formájú egy ciklusban kölcsönös mozgása - hipociklois. Amikor a átmérőinek aránya körök 1 2. ábra átalakítható két egymásra merőleges egyenes vonal (ábra. 1). Ez a jelenség óta ismert Kopernikusz. Csatolása létre annak alapján a mechanizmus egy belső égésű motor próbált 1908 Bührle Buchererreakcióban Franciaországban és Németországban, de sikertelenül.
Balandin átfogóan megvizsgálták a problémát talált oldatot (ábra. 2). Ennek alapja az az elv, magán gipotsiklicheskogo mozgás. Reakcióvázlat kölcsönös elmozdulását elemek a javasolt mechanizmus (kinematika) alkalmazták hajtórúd szabad belső égésű motor (3.).
Engineering megvalósítási módja szerint a találmány szerint előállított egy vizsgálati motoron MBP, ahol a hengerek volna használni, a fejüket, és dugattyúk a öthengeres repülőgép-hajtómű M-11A. Összehasonlításképpen, a csillag hajtókar szabad négy erős motor 33% -kal és 84% -kal kisebb keresztmetszeti terület. De a legfontosabb eredmény - csökkenése miatt a súrlódási veszteségek a dugattyú és a henger mechanikai hatékonysága nőtt 0,86-0,95, megnövelt élettartam. Használatával a hajtórúd szabad dugattyú-henger mechanizmus csoport megszűnt, hogy korlátozza a megbízhatóság és a tartósság a motor.
Befejezése után a kísérletek az OMB épült és tesztelt számos más fejlett motorok működnek lényegében ugyanazt a rendszert (4. A lapon). Ezek funkciók ellátására szolgáló összekötő rudak, a dugattyúrudak 1, mereven (nem pedig a dugattyú csapok) kapcsolódik a 6 dugattyú és, mint a hajtókarok, amely a főtengely 2. Minden egyes rúd mindkét oldalán a viselő csúszkák készülnek (ábra. 4 nem látható az egyszerűsítés ), amely vezetékeken elcsúsznak a forgattyúházban teljesen kirakodás a dugattyú és a henger a keresztirányú erők. Ennek eredményeként, a dugattyú válik egy ketrecben dugattyúgyűrűk, hogy lezárjuk a közös „dugattyú - henger”. Ezért, a tűrések a dugattyú mérete kevésbé szigorúak lehetnek.
Az ábrán egy négyhengeres hajtórúd szabad motort, de lehet tervezni a nyolc henger, tizenkét, tizenhat, és így tovább. D. közötti szög a henger 8 jellemzői miatt a kinematikai rendszer vállalnak bármely más, mint 0 és 180 °, így lehetetlen, hogy megkapjuk a szerkezet, ahol a hengerek vannak elrendezve egy sorban, vagy ellentétesen. Mindenesetre, nincs akadálya, hogy hozzon létre egy kis kompakt motort egy kereszt. X-alakú vagy V-alakú elrendezés a hengerek.
A főtengely hajtókar szabad 2. motor forog a csapágyak 3 szerelt hajtókarok 4. Azt keresztül fogazások az arcuk a nyomaték átvitelére, hogy a sebességváltó úgynevezett szinkronizáló 5 tengely, amely alapul szolgálhat az erő eltávolítása.
Tipikus elrendezés a négyhengeres motor hajtókar szabad egyetlen intézkedés ábrán látható. 5. Itt látható egy rúd 7 csúszda kialakítható egy darabban a dugattyúrúd 1 6.
A hiánya szögletes rezgések képest a dugattyúrúd megnyitja a lehetőségét egy kettős működésű motor (ábra. 6.). Ebben az esetben a munkafolyamat mindkét oldalán a dugattyú, amely lehetővé teszi, hogy távolítsa el majdnem kétszer annyi energiát.
Mellesleg, annak érdekében, hogy megteremtse a lehetőségét kétirányú munkafolyamat, dugattyús gőzgépek és tengeri belső égésű motorokhoz használható úgynevezett cross-head forgattyús mechanizmus. Azonban egy ilyen konstrukció drasztikusan növeli méretét és tömegét a motor. Összehasonlítása méretek keresztirányú V-alakú belső égésű dugattyús motorral kettős hatású (ábra. 7) és a hajtókar szabad keresztfej típusú mutat jelentős előnyöket az utóbbi.
Kísérleti repülőgép-hajtómű hajtókar szabad MB-4 egyszeres működésű egy dimenzióval nagyjából ugyanaz, mint a motor GAS-24 „Volga”. Volt egy tömege közel, és meg kifejlesztett félszer nagyobb kapacitású (140 l. O. / 103 kW 2200 fordulat / perc). A fajlagos teljesítmény a motor MB-4 elérte a 20,4 liter. . A / L; fajsúly - 1,14 kg / l. o.; fajlagos tüzelőanyag-fogyasztás egy működési üzemmódban - 220 g / l. a. óránként.
Az utolsó összekötő rúd nélküli motorok tapasztalt Balandin, OM-nyolc 127RN kettős hatású fejlett kapacitása 3500 liter. a. (2576 kW). Ez egy üzemanyag-befecskendező rendszer és a turbófeltöltő.
Konkrét paramétereit OM 127RN: teljesítmény - 146 l. S / L, a tüzelőanyag-fogyasztás maximális teljesítmény -. 200 g / l. a. per óra, a tömeg - 0,6 kg / l. a.
Összegezve előnyei hajtórúd szabad motort, meg kell jegyezni, hogy összehasonlítva számos dugattyús belső égésű motorok és a gázturbinák, ez több kompakt, kevésbé metalloemok. Gyártásához sok a komponensek alkalmasak a meglévő motort építési technológia és berendezések gyártása az autóipar.
Minden kísérlet és tanulmány összekötő rúd nélküli motorok volt egy időben a szakértők aviamotorostroeniya. Alapfelszereltség az igényeinek repülés azonban még nem termelt csak megfelelő csavar, amelynek idő telt el. A fejlesztési elképzelések Balandin alkalmazott autók motorjában az érdekes. Például néhány évvel ezelőtt az egyik a auto növények csoportja a tervezők által vezetett R. Rozov projekt hajtókar szabad a motor úgy lett kialakítva, egy X-alakú elrendezés a hengerek. A közeljövőben valószínűleg megmutatja, hogy reális az esélye, hogy a használata a hajtórúd szabad a motor az autó a feltételeket a tömeggyártás.
SS Balandin. Csatlakozó rúd szabad dugattyú a belső égésű motorok. M. Machinery, 1968 (1972 G. - Second Edition).