Хордо-крейцкопфный поршневой двигатель

[СУ]

Вниманию уважаемых участников форума для открытого обсуждения предлагается новый хордо-крейцкопфный поршневой двигатель.
Подробнее он описан на странице сайта автора по адресу: http://roto-motor.com/index.php?id=93 . 

(Разместить здесь изображение пока не получается)

 

[Varan]

Картинки интересные но доверия совершенно не внушает, большая боковая поверхность поршня заменена на маленькие втулочки, в которых движутся цилиндрические пруточки, причем эти самые пруточки норовят еще и изогнутся, то есть поршень все равно опирается на поверхность цилиндра, выгоды весьма сомнительные и работоспособность тоже

хотелось бы расчетик небольшой хотя бы, какие удельные нагрузки были в кшм и какие стали в крейцкопферных парах, опять же неплохо бы посчитать какие изгибающие усилия действуют на пруточки и насколько они прогнуться в сторону зеркала цилиндра и как на это зазор во втулочках отреагирует

 

[СУ]

Картинки интересные но доверия совершенно не внушает, большая боковая поверхность поршня заменена на маленькие втулочки, в которых движутся цилиндрические пруточки, причем эти самые пруточки норовят еще и изогнутся, то есть поршень все равно опирается на поверхность цилиндра, выгоды весьма сомнительные и работоспособность тоже

Да, с доверием - всегда проблемы, зато с сомнением - всегда перебор.
С надёжностью крейцкопфов там всё в порядке, можете не сомневаться.
Крейцкопфы опираются не на поверхность стенки цилиндра внутри горячей рабочей полости, как это делает тронк, а в холодной зоне нижней головки цилиндра. То есть фактически в пространстве картера с возможностью удобной холодной смазки пар трения узла ползуна.
Кстати, в классическом крейцкопфном двигателе у поршня тоже нет "большой боковой поверхности".

 

[Kanonier]

А че, вроде может быть. Массогабаритные будут примерно как у тронка (ну чуть тяжелее). Отсюда обороты и удельные, и нахрен заморачиватся с бесшатунными.

 

[Varan]

ну это всего лишь слова вы так видите, в обычном крейцкопферном шатун боковое усилие передает сразу на крейцкопф а у вас на поршень, который создает момент на ваших прутках, перекашивает их и нагружает втулки не только боковой силой но и моментом- схему то силовую нарисуйте и прикиньте сколько получается где каких сил, нагрузок, и во втулке работает не вся поверхность а только крайние ее части а в середине ноль, так что вынос в "холодную" зону весьма слабое преимущество по сравнению с возникающими недостатками и площади для начала сравните рабочих поверхностей обычной схемы и сколько у вас получить можно

 

[СУ]

ну это всего лишь слова вы так видите, в обычном крейцкопферном шатун боковое усилие передает сразу на крейцкопф а у вас на поршень, который создает момент на ваших прутках, перекашивает их и нагружает втулки не только боковой силой но и моментом- схему то силовую нарисуйте и прикиньте сколько получается где каких сил, нагрузок, и во втулке работает не вся поверхность а только крайние ее части а в середине ноль, так что вынос в "холодную" зону весьма слабое преимущество по сравнению с возникающими недостатками и площади для начала сравните рабочих поверхностей обычной схемы и сколько у вас получить можно

Во-первых, исходная механическая энергия для работы механизма поршневого двигателя вырабатывается нагретым газовым зарядом рабочего тела, а не шатуном. Во-вторых, в классическом крейцкопфном механизме крейцкопф, который, кстати, тоже жёстко скреплён с поршнем, непосредственно является звеном силовой цепи крейцкопфного КШМ. Ибо через него транзитом идёт всё количество энергии, поступающее от поршня на вал. Именно исключением ползуна (крейцкопфа) из силовой цепи в своё время как раз и занимался Г. Даймлер, предложив в результате свою тронковую конструкцию ползуна в 1883 году в патенте № 34926. В ней ползун (тронк) успешно был выведен за пределы силовой цепи механизма, вся энергия которой от поршня теперь сразу шла на шатун. То же самое наблюдается и в предложенном здесь механизме ХКД – энергия силовой цепи идёт от заряда через шатун на вал, минуя узел ползуна (крейцкопф-крейц).  Поэтому небольшие нагрузки программной цепи ползуна – предложенного хордо-крейцкопфа, не идут ни в какое сравнение с колоссальными нагрузками классического силового крейцкопфа.

 

[Varan]

я вам совершенно не про то говорил где энергия вырабатывается и куда она идет а о силовых нагрузках в предлагаемом механизме, вы предлагаете засунуть лом в горизонтальное отверстие, повиснуть на его конце и двигать этот лом туды-сюды- то отверстие долго прослужит?

ваше мнение понятно, но я так вижу в технике не катит, сделайте простенький расчет, выбрав размерность двигателя с известными параметрами и расскажите нам про нагрузки в парах трения- вот это будет убедительно, тогда и обсудим, а так разговор ни о чем

 

[Игорь Су]

Здравствуйте.
Вот поддержу @ Varan в том, что (если, как Вы пишите - без расчетов) устройство работать так, как Вам хочется, не будет.
Причины:
1. Большое плечо действия изгибающего момента на крецкопфах в районе направляющих втулок, а значит изгиб самих направляющих крейцкопфов;
2. Из-за обязательного наличия зазоров между втулками и направляющими, а так же из-за малой длины самих втулок, сам поршень будет точно так же перекладываться из стороны в сторону и получается, что крейцкопфы не будут выполнять свою функцию.
Сравнение с традиционными крейцкопфами (ТК) некорректно, т.к.:
1. ТК имеет намного большую опорную площадь, соответственно - меньшие давления масла для создания клина;
2. Он непосредственно воспринимает все нагрузки от шатуна, поэтому не происходит перекоса во втулке и перекоса поршня в цилиндре, либо перекладывание поршня выражено намного слабее.
Немного улучшить ситуацию, хотя бы с жесткостью Ваших мини крейцкопфов, можно, если соединить их нижние консольные концы какой-либо серьгой. Но это все равно не решает кардинально озвученных мною проблем.

 

[Varan]

я вас прекрасно понимаю, и вашу позицию тоже, совершенно понятно что для вас предложенная конструкция самая лучшая, и любые доводы против вами просто не воспринимаются, по причине того что вы являетесь автором, вы видите как это здорово, а я вижу как это уродливо и технически безграмотно

шток , который движется   коротких направляющих, и подвергается боковым нагрузкам на своем конце не будет нормально работать, ситуацию можно исправить, если добавить  ниже еще втулку тогда шток кое как будет работать - на мой взгляд это элементарно

я конечно вам не командир и быть им не собираюсь , но раз вы предложили конструкцию то вам и обосновывать ее работоспособность, причем не для меня а для самого себя, только при таком подходе можно получить что то работоспособное

и желательно искать в своих идеях не положительные моменты а отрицательные, иначе никогда ничего ценного не получится

 

[СУ]

Здравствуйте.
Вот поддержу @ Varan в том, что ...
Немного улучшить ситуацию, хотя бы с жесткостью Ваших мини крейцкопфов, можно, если соединить их нижние консольные концы какой-либо серьгой. Но это все равно не решает кардинально озвученных мною проблем.

Здравствуйте.
Вы, наверное, не добрались до фиг. 20 и 22. Там хордовые крейцкопфы имеют рёбра жёсткости.
Считаю, вы ошибаетесь в том, что, как и Varan, вы не делаете разницы между классическим крейцкопфом, находящимся внутри силовой цепи механизма, и новым крейцкопфом, который, как и тронк, кинематически находится вне силовой цепи. Через звенья силовой цепи на вал идёт подавляющее количество механической энергии заряда такта рабочего хода. А на звенья, расположенные вне силовой цепи, то есть звенья программной цепи, поступает лишь мизерная часть энергии этого заряда, и при этом она никогда-никогда не идёт на вал, а неизбежно посредством трения преобразуется в теплоту нагрева звеньев внутри программного узла.
Извините меня, пожалуйста, но заниматься на форуме ликбезом дело неблагодарное. В двух словах всё равно ничего не объяснишь. А много слов в тексте здесь не приветствуется.

 

[СУ]

я вас прекрасно понимаю, и вашу позицию тоже, совершенно понятно что для вас предложенная конструкция самая лучшая, и любые доводы против вами просто не воспринимаются, по причине того что вы являетесь автором, вы видите как это здорово, а я вижу как это уродливо и технически безграмотно
шток , который движется   коротких направляющих, и подвергается боковым нагрузкам на своем конце не будет нормально работать, ситуацию можно исправить, если добавить  ниже еще втулку тогда шток кое как будет работать - на мой взгляд это элементарно
я конечно вам не командир и быть им не собираюсь , но раз вы предложили конструкцию то вам и обосновывать ее работоспособность, причем не для меня а для самого себя, только при таком подходе можно получить что то работоспособное
и желательно искать в своих идеях не положительные моменты а отрицательные, иначе никогда ничего ценного не получится

Уважаемы  Varan, не обижайтесь, пожалуйста, на меня. Ни вы мне, ни я вам, никто не должен никому что-то доказывать. Если кто-то из нас сочтёт нужным возразить или ответить, то он, конечно же, имеет право это сделать. Но, написав, порой полную чушь, требовать от другого человека обязательного ответа, да ещё и в той форме отчётности, которая непременно требуется кому-то, это, по-моему, уже слишком.
Высказать своё мнение может каждый. Но если на него никто не ответил, то это совершенно не означает, что все остальные согласились с мнением того человека, чьё слово было последним. В этом и есть суть предложенного обсуждения. Вы сказали своё мнение, подкрепив его всем понятными аргументами, и чаще всего этого может быть достаточно. Народ здесь разбирающийся, сам поймёт у кого правды больше.

 

[Varan]

да и не думал даже, просто мы не на портале благородных девиц и в мыслях не было требовать у вас каких то доказательств, ну просто форма у меня такая выражения мнения  только и всего, не вижу смысла ее обсуждать

 

[Игорь Су]

Вы, наверное, не добрались до фиг. 20 и 22. Там хордовые крейцкопфы имеют рёбра жёсткости.
Считаю, вы ошибаетесь в том, что, как и Varan, вы не делаете разницы между классическим крейцкопфом, находящимся внутри силовой цепи механизма, и новым крейцкопфом, который, как и тронк, кинематически находится вне силовой цепи. Через звенья силовой цепи на вал идёт подавляющее количество механической энергии заряда такта рабочего хода. А на звенья, расположенные вне силовой цепи, то есть звенья программной цепи, поступает лишь мизерная часть энергии этого заряда, и при этом она никогда-никогда не идёт на вал, а неизбежно посредством трения преобразуется в теплоту нагрева звеньев внутри программного узла. 

Добрался. Но принципиально это картины не меняет. Вот, давайте я Вам картинку выложу со схемой. Схема примитивная, но примерно отражает картину сил-моментов, действующих в ЦПГ, а более тщательно, мне лень рисовать. :-[
Стрелками в примерном масштабе показаны силы, действующие от давления газов. Пунктиром - отклонение поршня вместе с крейцкопфами под действием этих сил.
Об этом отклонении я Вам и говорил. И это - основная проблема Вашей схемы. Ведь зазоры в направляющих Вы не уберете!
ЗЫ. Насчет ликбеза вот только не надо, пожалуйста!
Я ведь Вас не учу! Я высказываю свое мнение и вИдение проблемы. И Вы меня не учите... Я учусь сам.

 

[Varan]

да и насчет энергии, боюсь именно вы не правы, энергии в природе вообще не существует, поэтому идти по каким то звеньям она совершенно не может, в реальном мире здесь и сейчас существуют только силы, моменты, контактные напряжения, а энергия это интегральная величина придуманная человеком для удобства расчетов только и всего

 

[СУ]

Добрался. Но принципиально это картины не меняет. Вот, давайте я Вам картинку выложу со схемой. Схема примитивная, но примерно отражает картину сил-моментов, действующих в ЦПГ, а более тщательно, мне лень рисовать.
Стрелками в примерном масштабе показаны силы, действующие от давления газов. Пунктиром - отклонение поршня вместе с крейцкопфами под действием этих сил.
Об этом отклонении я Вам и говорил. И это - основная проблема Вашей схемы. Ведь зазоры в направляющих Вы не уберете!

А у меня на фиг.18 всё изображено в масштабе. А на фиг.22 крейцкопф ещё короче и с ребром жёсткости. Крейцкопф у вас длинноват будет. Поворот кривошипа у вас показан примерно на 80 градусов после ВМТ, при этих условиях крейцы (по-вашему, втулки) должны находиться наполовину выше к нижнему днищу поршня. И вы уж очень смело выходите поршнем за границу цилиндра. Ведь там зазор между образующими цилиндров поршня и статора всего 0,05 мм.

 

[СУ]

да и насчет энергии, боюсь именно вы не правы, энергии в природе вообще не существует, поэтому идти по каким то звеньям она совершенно не может, в реальном мире здесь и сейчас существуют только силы, моменты, контактные напряжения, а энергия это интегральная величина придуманная человеком для удобства расчетов только и всего

Если мы живём в материальном мире, то значит есть и материальные энергоносители. Раз есть энергоносители, то всегда будет и энергия, передаваемая при их посредничестве. Силы и моменты не существуют без механических тел, передающих через себя другим механическим телам эти силы и моменты сил.

 

[Varan]

давайте для начала определимся- что такое энергия-не подскажете

и за Игоря- не надо придираться к картинке им нарисованной, это известный прием для наглядности, реальные прогибы конечно же гораздо меньше и на чертеже их отобразить совершенно невозможно

 

[Игорь Су]

А у меня на фиг.18 всё изображено в масштабе. А на фиг.22 крейцкопф ещё короче и с ребром жёсткости. Крейцкопф у вас длинноват будет. И вы уж очень смело выходите поршнем за границу цилиндра. Ведь там зазор между образующими цилиндров поршня и статора всего 0,05 мм.

:🙂 Ну я же говорил, что очень приблизительная схема.
Но раз уж разговор об этом, то скажите: а зачем нужен крейцкопф, который не выполняет своей функции? Зазор между поршнем и цилиндром 0,05 мм, плечо до вершины поршня минимум в 2 раза больше, чем длина направляющих втулок, значит для предотвращения трения поршня по цилиндру понадобится зазор не больше 0,025 мм. Это после всех износов. Мало того: если вы сделаете зазор на крейцкопфе, например 0,01 мм, чтобы исключить трение поршня по цилиндру, то трение в направляющей у Вас будет примерно в те же 2 раза выше, чем трение на поршне. Значит и все та же энергия будет рассеиваться в 2 раза большая, чем на обычном тронковом.
В общем, с моей точки зрения, такая схема имеет смысл только в качестве замены тронка. Т.е. - в качестве удлиненной юбки поршня. Но при этом получаем усложнение и, соответственно, удорожание конструкции и не получаем эксплуатационных выгод.
Извините, ошибся, трение, скорей всего будет выше не 2, а раза в 3-4 из-за опирания крейцкопфа при перекосе на края втулки (по диагонали)

Придраться не хотел. Но настойчиво гиперболизировать, якобы, проблему всё же считаю чрезмерностью.

А я не гиперболизировал. Просто иначе ведь графически не покажешь... :'(

 

[СУ]

давайте для начала определимся- что такое энергия-не подскажете

и за Игоря- не надо придираться к картинке им нарисованной, это известный прием для наглядности, реальные прогибы конечно же гораздо меньше и на чертеже их отобразить совершенно невозможно

Да-да, я это понимаю. Придраться не хотел. Но настойчиво гиперболизировать, якобы, проблему всё же считаю чрезмерностью.

 

[Varan]

а вы книжку того же баландина откройте и посмотрите какие там рисунки при описании работы зазоров, так что нет никакой гиперболизации а всего лишь наглядное изображение отражающее суть проблемы