Отечественный авиационный двигатель

Thread moderators: TRAPPER
Ну вот, отчего бежали к тому и приехали. Что теперь мешает сделать небольшую редукцию и увеличить обороты мотора?
Не совсем так. Мы не делаем никаких передаточных шестерён, лишь только крепим вал ВВ.
 
А маховик нужен только для установки венца стартера (хоть из лёгкого сплава может быть) Коленвал (у вас) обладает большим моментом иннерции чем маховик.
Согласен, да и сам винт тоже. В перспективе планируется изготовление из дюрали.
 
Лучше заранее продумать куда конкретно применять Ваш двигатель, иначе это будет грузило, и неважно может оно тарахтеть или нет.
 
Лучше заранее продумать куда конкретно применять Ваш двигатель, иначе это будет грузило, и неважно может оно тарахтеть или нет.
Думаю, Вы ошибаетесь.
Двигателей десятки, а летательных аппаратов сотни разновидностей.
Будет двигатель - будет видно, куда применить.
 
Думаю, Вы ошибаетесь.
Двигателей десятки, а летательных аппаратов сотни разновидностей.
Будет двигатель - будет видно, куда применить.
Да ничего видно не будет, на чужой конвеер даже гайку свою не всунете, стройте свой ЛА, иначе только и будете витать в облаках.
 
  • Мне нравится!
Reactions: BSM
Уважаемый gorgee Вы не правы. Мне такой двигатель очень нужен. Правда, хотелось бы мощностью 120-130 л/с. Для чего? Придёт время расскажу.
 
Уважаемый gorgee Вы не правы. Мне такой двигатель очень нужен. Правда, хотелось бы мощностью 120-130 л/с. Для чего? Придёт время расскажу.
Если вдруг случайно так всё сложится…))). То следующий будет на 6 цилиндров с нужной Вам мощностью)
 
Исходные данные - двигатель UL Power UL350i
Про мелкоколёсные аэродромные скоростные леталки с пропеллером малого диаметра вроде всё понятно. Ну вот, например, "внедорожник" типа Rans S-20 Raven как с таким мотором летает мне не очень понятно. Прямой привод, пропеллер 1,78 м, обороты 3300. То есть окружная скорость концов лопастей 308 м/с. Как минимум всех зверей распугает, и соседей )))
Ну и при ходе поршня 100 мм и оборотах 3300...3500, средняя скорость поршня 11...11,7 м/с. Это как у Ротакса. Зато у прямоприводных конкурентов "Конти/Лайки" средняя скорость поршня всего 8...9 м/с.
Это я так... размышления вслух.
 
Колено ЗМЗ-514 думаю по двум причинам: ход 94 мм; межцилиндровое 106 мм = короткий двигатель.
А точно 106мм межцилиндровое, а не 105? Сколько рыскал не нашел этого значения, а по эскизам при масштабировании получается 105мм.
Все, нашел, действительно 106мм.
 
Последнее редактирование:
А мне есть куда поставить 1, 2 и 4 цилиндровый!
А вдруг не знаете скольки цилиндровый двигатель Вам нужен. Такое возможно? 🙂
Например, на пропеллер до 1,8 м; 80 л.с. при 2200...2300; прямой привод; мне больше нравится вариант перевёрнутого V8 на основе самых маленьких жигулёвских поршней диаметром 76 мм, установленных на самое обычное Уазо/Волговское колено с ходом 92 мм. Два карба, например, от автомобиля Ока 🙂
Такой мотор в лобовой проекции почти в 2 раза меньше обсуждаемого здесь оппозита. Плавность крутящего момента вообще не сравнима.
20210524132019.jpg
 
вдруг не знаете скольки цилиндровый двигатель Вам нужен. Такое возможно?

Есть полтора самолёта, на один достаточно 20-25лс, а другой на столь ранней стадии сборки, что можно адаптировать под любой двигатель килограмм до 80.

вариант перевёрнутого V8 на основе самых маленьких жигулёвских поршней диаметром 76 мм, установленных на самое обычное Уазо/Волговское колено с ходом 92 мм

А от чего планируете использовать цилиндры? Ураловские? Судя по рисунку, головки нижнеклапанные?
 
...А от чего планируете использовать цилиндры? Ураловские?...
Чур меня, чур! ))) Ни в коем разе ничего Ураловского 🙂
Межцилиндровое расстояние УАЗовского колена 116 мм. В первом приближении вроде подойдёт стальная безшовная труба 114 мм со стенкой 20 мм. Внутри припуск пару мм на расточку и хонинговку. Рёбра высотой миллиметров 15...17 нарезать на токарном. Ну и термообработка, азотирование и т.д. что там положено делать 🙂
Судя по рисунку, головки нижнеклапанные?
Если приглядеться куда входят/выходят коллектора, то заметна верхнеклапанность. Просто такие детали не пытался изображать. Этот рисунок не чертёж, и даже не эскиз. Всего лишь принципиальная схемка.
Кстати, распредвал от того же от чего и коленвал.
Сам то я если бы делал, то только верхневальный. Не вижу смысла в нижнем расположении распредвала, если в каждом из рядов более 2 цилиндров.
 
Доброго всем времени суток!
Я тут человек новый, но не удержался от участия в столь интересной теме, ибо сам задавался вопросом "народного" мотора.
Постараюсь кратко.. но там как пойдет.

Во первых - огромный респект авторам данного проекта. Как бы там не было, вы делаете колоссальную работу, и двигаетесь к результату. Молодцы!
Во вторых:
Закончили компоновку двигателя. Понятны все основные элементы и агрегаты.
Эксперементальный двигатель будет с одной свечой и электронным зажиганием.
Если будет работать - будем дальше думать.
Пока задача минимум - заставить всё это работать))

Задача вполне реальная. Заработать оно заработает, как нечего делать. В ютубе люди из консервных банок (реально) делают настольные ДВС и те работают. Так что ждем итогов))

В третьих:

Не хочу разводить срач и со своей верой в чужой монастырь лезть, но в моторах мало мальски понимаю и изучив 47 страниц данной темы - мне есть что сказать.

Как правило, разработка мотора (или тюнинг существующего) начинается с цели, а не с подбора доступных запчастей. Есть вероятность, что по итогу готовый мотор будет возможно изготовить, но не будет возможно применять. Из первостепенных проблем, которые вижу я:

Планируемый оппозит на 80 л.с при 2500 об/мин должен выдавать 65 N•m с литра объёма. Предполагаю, что головка Д-144 после удаления дефектов литья и лёгкого портинга на это способна.

Вот тут терзают сомнения. Момент зависит от наполняемости, а та в свою очередь не только от формы и качества каналов, а еще и от пропускной способности клапанов, их расположения в цилиндре, геометрии этого цилиндра, резонансных эффектов на впуске и выпуске, фаз и оборотов. Как мы помним:
Д-144 выдаёт 60 л.с. при 2000 об/мин
И есть немалая вероятность, что с повышением оборотов (почти на 1000, т.к. планируемые обороты "народного" - 2800), данная головка вообще работать перестанет. Попросту сопротивление потоку воздуха будет непомерным, ибо = скорость в кубе.

2) прочность конструкции при полётных перегрузках, и особенно при жёстких посадках.
3) "колхозинг" распредвала 🙂
4) впуск и выхлоп вверх. Интересно глянуть на 3D картинку Вашего будущего оппозита с выпускными трубами. Ну и с впускными, так сказать для полноты картины.
Под этими пунктами подписываюсь полностью. Особенно под последним. Мировое двигателестроение давно ушло от схем с впуском и выпуском на одной стороне. И причин тут более чем достаточно. Но главное это нагрев впускного воздуха, что во первых сильно снижает эффективность двигателя, а во вторых (это важнее) повышает риск детонации. Так называемой pre ignition. Страшная штука.
В нашем случае объем цилиндров получается даже больше чем в Continental. Крупнообъемные моторы очень сильно подвержены детонации. И в данном случае мы становимся еще ближе к ней. Это - проблема.
Так же вопрос компоновки. Как в подкапотном пространстве самолета вписать мотор у которого и впуск и выпуск сверху? Вписать то можно, но будет ли это оптимальным?

Но вернемся к тому с чего начали. К цели проекта. Допустим цель у нас
2800 об/мин, 0.9 среднее эффективное давление, 3,5 литра. 100 лошадок
Для сравнения возьмем О-200, О-300 и ЗМЗ 406 (просто для картинки).
photo_2021-11-05_00-31-07.jpg


Красным я пометил те моменты, в которых данный проект уже проигрывает почти 100 летнему аналогу.
Но я не уверен что среднее давление 0,9 это реальная цифра. Все же думаю что будет побольше. Однако ситуацию это не спасет.

Во первых, как я уже сказал, размеры цилиндров, и, соответственно поршней. Большие цилиндры это - детон, плохая газодинамика, высокие теплопотери, как следствие нагрев. Большие поршни это - лишний вес. А лишний вес это - плохая приемистость и высокие нагрузки на шатуны и колено. Высокие обороты противопоказаны, ибо поршни могут покинуть чат.

Степень сжатия планируемого мотора мне не известна, но учитывая вышесказанное - больше 7, боюсь, не светит.

Во вторых с данными комплектующими получается, что диаметр больше хода. Это соотношение хорошо для оборотных двигателей, а у нас тихоход с тяжелыми поршнями. Таким образом получается что компоновка не особо подходящая. Да и газодинамику в камере сгорания это не улучшает. В идеале все же надо стремиться к "золотому" отношению - либо диаметр/ход равны, либо диаметр чуть чуть меньше хода. Но это скорее нюанс, чем проблема. Тем более, что в сравнении с О-200 разница не сильно большая.

В третьих впуск и выпуск. Выше я уже указал что находящиеся на одной стороне они как минимум мешают общей компоновке подкапотки, плюс не реализуются должным образом резонансные эффекты. Для таких (средних) оборотов впуск и выпуск должны иметь определенную длину. Считать я ее не считал, не быстрый это процесс. Но в любом случае она (длина) должна быть. Но авиационная специфика (ограничения веса и размеров) не позволит эту длину где то разместить. А короткие раннеры - опять же удел оборотистых моторов. А у нас тихоход.

В четвертых - даже на бумажке явно видна низкая эффективность мотора. Одинаковая мощность с О-200 при большем объеме и оборотах и с меньшим моментом. Но это на бумажке. В реальности же мы получим здоровенный, тяжеленный мотор с крайне малым КПД и соответственно расходом 40л в час. Боюсь это не тот результат, которого хотелось бы достичь.

Резюмирую - не лучший путь для достижения ПОСТАВЛЕННОЙ ЦЕЛИ. Боюсь что в данном варианте даже 100 л.с не увидеть.

НО! Не гоже это, обсирать чужое дело. Критикуешь - предлагай, как говорится))

Схема. Чем обусловлен выбор именно оппозитного мотора? Оппозитники во много геморней всех остальных схем. В автомобильной индустрии от них ушли не просто так ведь. Да, остались редкие экземпляры и те используются только потому что являются продольными с малой длиной и низким центром тяжести. Чем обусловлен их выбор в авиации? На мой взгляд V образный мотор для самолета выгоднее. Размеры так же малы, однако в развале цилиндров отлично компонуется половина навески и в итоге получаем меньший по габаритам мотор, не теряя характеристик. При этом решаем главную проблему - смазку цилиндров. Оппозитники смазываются хуже из за горизонтального расположения цилиндров. Пока проект на стадии разработки, возможно есть резон подумать?

Комплектующие. К сожалению, как показывает практика, уже на данном этапе из реальных заводских запчастей с рынка у нас остаются только колено, шатуны и поршни. Все остальное либо изготавливать с нуля, либо переделывать от слова совсем. Головки - кроме как для тестового запуска не подходят. Цилиндрам придется рубашку переделывать. Распредвал вообще непонятно где и как доставать. Даже поршни по итогу придется как то облегчать, укорачивать и бог знает что еще с ними делать. Так может все таки отвязаться от конкретных запчастей? Либо просчитать реальный вариант изготовления деталей, которые будут правильно и хорошо работать, либо подобрать опять же детали с рынка, но более подходящие. Иными словами - пойти правильным путем. От поставленной задачи к деталям, а не наоборот.

Система управления. На данном этапе ее еще не коснулись толком, но без нее мотор не работает, однако. Если грамотно подойти к этому вопросу - можно попытаться более менее исправить описанные проблемы. Зажигание - ТОЛЬКО электронное. Это позволит максимально избегать детонацию и хоть как то повысить КПД. Как совет - система SECU-3. В гугле можно найти. Система наша, российская. Развивается активно. Умеет неприлично много, если захотеть. Ценник - копейки. В самом простом варианте можно повесить на нее только зажигание, но настроить его тютелька в тютельку. Это даст положительный эффект.
Касаемо системы питания - я бы так же отдал предпочтения электронике. Инжектор ныне не роскошь. Дабы не городить изначально сложную систему, я бы посмотрел в сторону моновпрыска. Дешево, сердито, черт возьми надежно. На той же SECU-3 можно построить превосходную надежную систему. Но преимущества перед карбюратором тут просто космические. Это позволит еще немного улучшить работу данного мотора. Еще и топлива сэкономит.

Касаемо существующего на данный момент проекта - я бы советовал максимально поработать над весом. Поломанные коленвалы в авто это конечно круто, но не стоит путать теплое с мягким. В автомобилях двигатель работает от 1000 до 6000 оборотов, при этом авто может ехать, может стоять, может ползти в гору и т.д. Все это приводит к неравномерным, иногда ударным нагрузкам. И все это до кучи при непонятном охлаждении. В авиации двигатель работает в других режимах. 90% времени это устоявшийся режим - самый щадящий режим для мотора. Тот же маховик авиа двигателю большой не особо нужен. Винт - отличный маховик, по сути. Тяжелые поршни любому двигателю ни к чему.

А первым делом, я бы советовал, наверное, поменять головки. Нет смысла запускать мотор на этих даже ради теста. То что он заработает - сомнений нет, ДВС весьма примитивная штука. Но на этих головах вы дела не добьетесь. Единственная проблема - менять то по сути не на что... А изготовить с нуля пожалуй сложнее чем весь остальной мотор вместе взятый..

Тут я мог бы предложить немного сменить конфиг. Взять поршни от ЗМЗ (92 мм), цилиндры имеющиеся гильзануть в 92 мм и накрыть их головками от 400 кубового мотоцикла (русско-китайского). Да да, я помню, что запчасти должны быть отечественными и помню про качество китая. Но для тестов можно. Головка там воздушного охлаждения и диаметр 91 мм. В принципе такая головка без проблем накроет 92 мм. При этом в ней 4 клапана и впуск/выпуск с разных сторон, что убивает сразу кучу зайцев. Правда она верхневальная.. но над этим можно подумать.

photo_2021-11-05_02-49-12.jpg
 
Последнее редактирование:
Что видим: Головка рассчитана под степень сжатия 10. Объем цилиндра у нас уменьшается на 30% при том же ходе поршня. Что уже позволяет поднять СЖ без детонации. Не факт что до 10, конечно, но все возможно. Поднимаем СЖ - поднимаем КПД и давление в цилиндре. Соотношение диаметр/ход получаем практически христоматийное. По сути у нас получается Toyota Camry 2,4. Я думаю ни у кого не возникнет сомнений в надежности и проверенности этого авто и его мотора? Почти все параметры получаются как у него. Среднее давление я беру выше на 0,1 поскольку 2 свечи на цилиндр. Возможно даже еще больше получится, если грамотно поиграть с газодинамикой и питанием. В итоге имеем почти искомый результат. Мощность та же, в пределах погрешности. Момент только потерялся за счет меньшего объема. Но выиграли во многом другом. В частности КПД и расход горючки. И 95 бенз прекрасно переварит.

Ну этот вариант, в общем то, первое что в голову пришло... Он так же не идеален, разумеется.

Пожалуй на этом у меня пока что все. Еще раз повторюсь - ни коим образом не умаляю заслуг авторов данного проекта. Их трудам и энтузиазму надо памятник поставить! Все что выше изложено - лишь мое мнение и мой взгляд. Возможно (и надеюсь), что какие то обрывки этой инфы окажутся полезными и народный двигатель заиграет новыми красками. А так, в любом случае неустанно слежу за процессом и жду результатов))

P.S. Единственное не пойму, чем плоха идеология ротакса? Не даром они львиную долю рынка отжали у америкосов. Ну да, редуктор, и что с того? Зато вот этой всей канители расчетной нету. Берем любой конфиг до 2 литров объемом, крутим до 5,5-6 тыщ и вешаем редуктор с понижением 2. Момента за глаза, мощи за глаза, запчасти хоть от мото, хоть от авто ставь.. и в добавок под любой винт редукцию меняй. Занавес))
 
Самолёт на УМЗ-421 без доработак один боевой вылет точно может сделать!
А если доработать немножко, то ...
Весь плэйлист:
 
  • Мне нравится!
Reactions: vk8
Лыжник

Ну и как движутся Ваши дела в применении этого мотора? Что строите?
 
Последнее редактирование:
Назад
Вверх