Бесшатунные двигатели - 2

[А.Г.К]

Работы столько, что ничего не успеваешь

Перефразируя классика мировой революции: "Работа, работа и ещё раз работа и будет много счастья".

 

[Андрей Миллер]

и будет много счастья". 

"Потерпите бабонки. Скоро лэгше будет..." :'(

 

[Владимир Александрович]

     Такие решения по патенту  http://www.findpatent.ru/patent/212/2122638.html   тоже называют бесшатунными.
      Некоторые авторы предпочитают термин виртуальный шатун, имея ввиду линию действия силы между центром поршня и центром шейки вала. Эта линия является как бы продольной осью воображаемого шатуна. Отсюда понятно, что боковые силы от поршня к зеркалу гильзы цилиндра будут такими же как в ДВС с КШМ.
      Из-за большого разноса внешних направляющих, все варианты имеют повышенную массу возвратно-поступательно движущихся деталей.
      Еще один недостаток - быстрое образование на поверхности внутренних направляющих опасных люфтов и сопутствующих им ударных нагрузок в положениях поршней в ВМТ и НМТ.

 

[Kim]

Тут деталей в три раза больше!
Еще раз - зачем?

Есть необходимость напомнить о том, что интуиция это не менструация и она очень редко подводит!  😉

но зато совсем рядом - ж##ой чувствуют люди!!

 

[Андрей Миллер]

Владимир Александрович, здесь уже все сделано:
http://s017.radikal.ru/i417/1207/08/9e875dfd40f5.jpg
А так же австралийцы...
И даже есть рисунки от Мищенко из ДонАди... ;D

 

[Андрей Миллер]

быстрое образование на поверхности внутренних направляющих опасных люфтов и сопутствующих им ударных нагрузок в положениях поршней в ВМТ и НМТ. 

То есть опять питтинг плавно переходящий в клин! 🙁

 

[Андрей Миллер]

Говорят же умные люди, не лезьте туда!
"но почему же он до сих пор не был запущен в серийное производство? А дело все в следующем. Проблемы с этой конструкцией начались почти сразу же после постройки первых прототипов. Они категорически сопротивлялись работать, "первенцев" заклинивало практически после первых оборотов коленчатого вала. Но после того как эта проблема была решена, дело тогда было в задире поршней, начались новые неприятности - двигатель отказывался нарабатывать положенный моторесурс. На сей раз, виной всему стал чрезвычайно сильный износ направляющих ползунов. Тогда же столкнулись и с трудностью подачи смазки к ползунам и их направляющим.

Множество проблем связанных с доводкой двигателя привели к тому, что большое число конструкторов первоначально подхвативших идею Баландина, отказались от дальнейших работ в этой области. Да плюс ко всему прочему двигатель был очень сложен с технологической точки зрения. Так как в моторе использовалось множество взаимосвязанных элементов, то и допуски на размеры этих деталей должны были быть минимальны, а иначе работоспособность двигателя была бы под большим вопросом. Следует так же сказать, что большинство моторостроительных предприятий в нашей стране не могло похвастаться высокоточным оборудованием необходимым для производства бесшатунных двигателей. Но если даже представить, что производство этих необычных агрегатов и было бы освоено, то цифры их себестоимости удивляли, я думаю, не меньше чем конструкторские решения".
Максим Утешев - большой знаток бесшатунных двигателей!
Я не знаю больше текстов, где было столько глупости и неправды!

 

[Владимир Александрович]

То есть опять питтинг плавно переходящий в клин!

    Нет, износ я меньше всего имел ввиду. Две несущие поверхности (круг и прямая) на перпендикуляре силы от давления сгорания требуют два зазора для масляного несущего слоя, а широкая рамка имеет конечную жесткость. Сложнее всего подавать масло под давлением в пару "сухарь" направляющая, т.к. сухарь своим размером не перекрывает центр механизма при крайних положениях, а только, находясь вблизи центра, где давление на него уже высоко. Нестабильность поступления масла, особенно на поверхность плавающего "сухаря", способствует увеличению зазора и как следствие появлению стука. Остается подача масла через вал минуя зазор по поверхности шейки. Насколько полно удастся донести нужное давление до направляющей, трудно сказать.
      Я как-то смотрел фильм по автомобильному 4-х цилиндровому оппозитному двигателю такой схемы. Показывали машину с ним, резво виляющую по горной дороге. В комментарии конструктора как раз и было сказано, что у таких моторов есть проблема надежной смазки внутренних направляющих и что якобы они ее успешно решили.

 

[Андрей Миллер]

широкая рамка имеет конечную жесткость.

Рамка имеет более низкую жесткость, так выполнена в поступательно двигающейся детали (ползуне), и поэтому, для увеличения ее жесткости надо увеличивать вес ползуна!
Что всегда плохо.
У Баландина "рамка" в блоке цилиндров, а это самая массивная и жесткая деталь двигателя и она не двигается! 🙂
Да здравствует Баландин!

 

[Андрей Миллер]

Остается подача масла через вал минуя зазор по поверхности шейки. Насколько полно удастся донести нужное давление до направляющей, трудно сказать.

Ну работает же Коллин энжин и другие. Причем работают неплохо. Так что проблем нет, только вот и преимущества только в гармоническом движении поршней... 🙂

 

[Владимир Александрович]

Ну работает же Коллин энжин и другие. Причем работают неплохо. 

      Может быть все хорошо, только почему-то не подхватывается это направление, а о проблемах особенно не распространяются.

 

[А.Г.К]

    Может быть все хорошо, только почему-то не подхватывается это направление, а о проблемах особенно не распространяются.

Дело не пресловутых клинах, блинах и прочих напастях. В 40-х годах прошлого века, если говорить честно, и обычные КШМ-мовские движки клинило за милую душу. Проблема была в культуре производства. Современное станочное оборудование позволяет выполнить хоть "чёрта". Проблема в экономике. Положите рядом 2 коленвала, КШМ-ский и БСМ-вский. БСМ-ский с механизмом связи, или как он там называется. Составьте для начала маршрутные карты на оба типа валов, обязательно с указанием требуемой технологической оснастки. Возьмите ЕНиР и посчитайте технологическое время, с учётом переустановок. Затем сравните величины. И так по каждому узлу и агрегату.
Если у вас получится стоимость производства двигателя с БСМ ниже чем классического то данные расчёты будут дополнительным аргументом при беседе с потенциальным покупателем разработки. Я привёл обычную практику технико-экономического обоснования темы. Это приходилось делать регулярно при выборе темы НИР в НПЦ, экономическое обоснование представлялось на совете директоров объединения и только после одобрения моя лаборатория получала финансирование. При работе в ПКТИ система была иной, нужно было просто показать перспективность темы. Правда это было время СССР, многие темы были , чего уж греха таить, просто высосаны ГИПами из пальца. Вот и плодили "тонны тех. документации". Ну а кто без греха, пусть первым бросит камень.

 

[Владимир Александрович]

Если у вас получится стоимость производства двигателя с БСМ ниже чем классического то данные расчёты будут дополнительным аргументом при беседе с потенциальным покупателем разработки. 

       Алексей Геннадьевич, есть реальные данные о себестоимости производства бесшатунного авиационного двигателя МБ-4 в сравнении с серийным прототипом М-11. Себестоимость МБ-4 оказалась примерно на 40% ниже.

 

[Андрей Миллер]

Положите рядом 2 коленвала, КШМ-ский и БСМ-вский. БСМ-ский с механизмом связи, или как он там называется. Составьте для начала маршрутные карты на оба типа валов, обязательно с указанием требуемой технологической оснастки. Возьмите ЕНиР и посчитайте технологическое время, с учётом переустановок. Затем сравните величины. И так по каждому узлу и агрегату. 

Вот тут как раз и возникнут "арифметические" проблемы.
Каждая лишняя деталь будет уменьшать шансы на внедрение нового двигателя.
Кстати, не и только нового. Большое количество деталей и большая себестоимомость уже сыграла "злую шутку" с двигателем Оки.

Себестоимость МБ-4 оказалась примерно на 40% ниже.

Очень похоже на правду... 🙂

 

[А.Г.К]

Себестоимость МБ-4 оказалась примерно на 40% ниже.

Владимир Александрович, я по Станиславскому "Не верю". Как можно сравнивать себестоимость серийного двигателя и опытного образца? У меня сейчас имеется ТЭО на двигатель В-150, рентабельность наступает на 3 год серийного производства при объёме выпуска не менее 20 тыс. двигателей в год. Простой пример. Сравниваем МБ-4 и М-11. Система газораспределения у данных двигателей различается весьма незначительно. Трудозатраты на такую систему у МБ-4 будут составлять 4/5-х от затрат для М-11.
Смотрим механизм преобразования. У М-11 обычный коленвал, который изготавливается на токарном станке, расточной станок применяется при расточке отверстия под шатунную шейку. У МБ-4 необходимо применение токарных станков, расточных и зубофрезерных. Для нормальной работы зубчатой передачи (для авиадвигателя) класс точности зубчатой передачи не ниже 6-го. А это шевингование и, или абразивная доводка. Ползуны МБ-4 тоже "ещё та песня". Требуют наличия, в первую очередь, квалифицированного персонала, а именно фрезеровщиков. Фрезерованик всегда относилось к трудозатратным операциям. Сборка. Установка опор под ползуны требует селективной сборки, а это трудозатраты. Я как инженер, начинал свою работу технологом, периодически приходится возвращаться к этой теме и сейчас, то бишь писать технологии. Поэтому я не верю всему что пишут в книжках. Любая литература несёт саморекламу. Действую по девизу Козьмы Пруткова: "Подвергай всё сомнению". Двигатель более сложный кинематически не может быть более дешёвым, вот поэтому он и не сменил трудягу М-11.

 

[А.Г.К]

Большое количество деталей и большая себестоимомость уже сыграла "злую шутку" с двигателем Оки

Вот и я про тоже.

 

[Андрей Миллер]

У МБ-4 необходимо применение токарных станков, расточных и зубофрезерных

А у М-11 копировальных станков для обработки поршней....

 

[Андрей Миллер]

Для нормальной работы зубчатой передачи (для авиадвигателя) класс точности зубчатой передачи не ниже 6-го. А это шевингование и, или абразивная доводка. Ползуны МБ-4 тоже "ещё та песня". Требуют наличия, в первую очередь, квалифицированного персонала, а именно фрезеровщиков. Фрезерованик всегда относилось к трудозатратным операциям. Сборка. Установка опор под ползуны требует селективной сборки, а это трудозатраты. 

В 2Д200 и других наших БСМ моторах ничего этого не было.
Селективная сборка (по размерным диапазонам) как раз и позволяет избежать всего этого, как и в обычных двигателях. Кроме того штоки и  поршни проще аналогичных деталей у КШМ.

 

[Андрей Миллер]

У М-11 обычный коленвал, который изготавливается на токарном станке, расточной станок применяется при расточке отверстия под шатунную шейку. У МБ-4 необходимо применение токарных станков, расточных и зубофрезерных. 

У МБ - 4 добавился только фрезерный станок. ;D
Как будто он для М 11 совсем не нужен... 🙂

 

[Андрей Миллер]

я по Станиславскому "Не верю". 

Алексей, а у меня по Станиславскому де жавю от Твоих слов! 🙂
Ничего в Раше не меняется. При разработке ТЭО надо уже знать ответ на вопрос кому этот двигатель нужен и за сколько его могут и захотят купить!
Очень часто люди хотят более дорогой двигатель, но с лучшими свойствами и параметрами.
Ты будешь сильно удивлен, но в БСМоторах лучше именно те качества, которые и нужны людям! 🙂