Самолёт Шагман-1.

[Petr 663]

что объём воздуха при нагреве сильно увеличивается

Может не так уж и сильно? Есть реальные цифры изменения температуры ВСЕГО объема проходящего через дефлекторы воздуха? Предполагаю , что перепад температур будет порядка 5-10 градусов(при нормальном охлаждении).

 

[SinglFather]

что объём воздуха при нагреве сильно увеличивается

Может не так уж и сильно? Есть реальные цифры изменения температуры ВСЕГО объема проходящего через дефлекторы воздуха? Предполагаю , что перепад температур будет порядка 5-10 градусов(при нормальном охлаждении).

Объём прилично увеличивается. Если исходная температура будет 25 гр.С и нагрев до 150 гр.С
то:

1) 273 + 25 = 298;
2) 273 + 150 = 423;
3) 423/298 = 1,42 

Это значит объём увеличится в 1,4 раза.

Вообще то если сделаете так как на крайнем Вашем рисунке скорость потока везде упадёт и охлаждение ухудшится.

В том то и дело. А если по-другому, будет неравномерный нагрев цилиндров. Он и в этом случае не очень равномерный из-за непродуваемой зоны между цилиндрами.

 

[Petr 663]

Если исходная температура будет 25 гр.С и нагрев до 150 гр.С

То есть Вы считаете, что воздух выходит прогретым до 150гр?  🙂. Думаю ,что это не так. А при нагреве с 25 до 50 гр объем (по Вашей арифметике) увеличится всего в 1,08раза.
С Вашим основательным подходом измерить температуру на выходе не помешало бы.

 

[argentavis]

Вот именно, подойти ближе к истин поможет эксперимент

А если по-другому, будет неравномерный нагрев цилиндров. Он и в этом случае не очень равномерный из-за непродуваемой зоны между цилиндрами.

Жалюзями можно выровнять температуру, а минимальное сечение потоков по продольной плоскости. Надо по максимуму дефлекторы прижать спереди и сзади, тогда больше пойдёт между цилиндрами.
Я вот думаю может вообще немного скруглить оребрение по углам, на входе, чтобы выровнять скорости потока и поле температур?

 

[SinglFather]

Если исходная температура будет 25 гр.С и нагрев до 150 гр.С

То есть Вы считаете, что воздух выходит прогретым до 150гр?  🙂. Думаю ,что это не так. А при нагреве с 25 до 50 гр объем (по Вашей арифметике) увеличится всего в 1,08раза.
С Вашим основательным подходом измерить температуру на выходе не помешало бы.

Вы правы, при нагреве на 25гр. (от 25 до 50) объём воздуха увеличится в 1,08 раза
При прогреве цилиндров до 145-150 гр.С (4000 об/мин) температура воздуха на выходе находилась в пределах 65 -115 гр.С (90гр. в среднем), неравномерно распределяясь по площади выходного сечения.
Расчет дает увеличение объёма в 1,22 раза.
Я не берусь спорить много это или мало, но очевидно, что с ростом температуры эффективность воздушного охлаждения уменьшается. А рабочая температура цилиндров выше чем головок. Это значит, что цилиндры в некоторых местах прогреваются выше 200 гр. С. Соответственно, температура нагретого воздуха может превысить 150 гр., а в некоторых зонах - значительно.  Правда в полёте при хорошем обдуве это вряд ли возможно.
Но в чём проблема? Вы считаете, что эффективность охлаждения не зависит от температуры воздуха? 

Я вот думаю может вообще немного скруглить оребрение по углам, на входе, чтобы выровнять скорости потока и поле температур?

Пилить оребрение я точно не буду, поэтому нужно придумать, что-то другое. Пока  до конца не понимаю  динамику охлаждения, т.е. нужно сделать паузу и подумать.
Быть может достаточно того,  что сделано. К сожалению нет двигателя со штатным охлаждением, - сравнить не с чем.

 

[M.Gennadij]

Пока до конца не понимаю динамику охлаждения, т.е. нужно сделать паузу и подумать.

Может быть чем то поможет, "Воздушное охлаждение" Поспелов.     http://yadi.sk/d/gsBPVh28B2FBc

 

[Petr 663]

Но в чём проблема? Вы считаете, что эффективность охлаждения не зависит от температуры воздуха?

Да нет проблем 🙂, есть очередная техническая задачка, которая решена уже тысячами способов, надо только выбрать подходящий Вам.
Считаю , что эффективность охлаждения зависит от температуры воздуха , влажности, плотности , скорости и прочая и прочая...
Просто считаю не очень корректными жесткие установки типа " площадь выходного сечения должна быть ВДВОЕ больше входного". Хоть ты тресни. А , наверное, где то и этого мало, а где то  и много. В одном случае продувает вентилятор , в другом набегающий поток, а в третьем воздух под капотом греет еще и глушитель и другие разогретые железяки.
Просто предстоит мне в ближайшее время капот изобретать на свой самолет, вот и наблюдаю за Вашими экспериментами.
Удачи!
P.S. Вопрос охлаждения РМЗ 500 обсуждался тут http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1185652233/112#112

 

[argentavis]

Просто считаю не очень корректными жесткие установки типа " площадь выходного сечения должна быть ВДВОЕ больше входного". Хоть ты тресни. 

Я не совсем так писал. Пусть не вдвое, но хотя бы в 1,5 раза. Зажимать выход нельзя однозначно, иначе и на входе скорость упадёт. Но даже и в двое, разрежение на выходе будет только на пользу.

 

[SinglFather]

Пока до конца не понимаю динамику охлаждения, т.е. нужно сделать паузу и подумать.

Может быть чем то поможет, "Воздушное охлаждение" Поспелов.     http://yadi.sk/d/gsBPVh28B2FBc

Спасибо! Материал очень объёмный. Уже начал просматривать.

Просто предстоит мне в ближайшее время капот изобретать на свой самолет, вот и наблюдаю за Вашими экспериментами.
Удачи!
P.S. Вопрос охлаждения РМЗ 500 обсуждался тут http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1185652233/112#112

Благодарю за пожелание. Результаты буду выкладывать.
По РМЗ-500 давно всё просмотрел. Пока ничего подходящего не нашёл, хотя идеи хорошие попадаются.

 

[SinglFather]

Кажется нашел проблемный участок в охлаждении.
После того, как закрыл всякие дырочки в кожухе (суммарная площадь их составляла чуть ли не половину площади сечения на входе) температура задней головки цилиндров в начале прогрева упала на 5-7 градусов, и стала меньше передней на 9-11 гр. При дальнейшем разогреве под нагрузкой значения температур выравнивались
В поисках причины путём изощренного способа удалось установить термопары на цилиндры со стороны выпускного коллектора в районе щели между цилиндрами. Температура  оребрения заднего цилиндра в
этой точке оказалась выше переднего на 30 - 40 гр.

Пришел к выводу.
1. Задняя головка охлаждается эффективней чем передняя, - получилось то, к чему стремился. В начале прогрева, когда цилиндры и поршни не разогреты, температура задней головки ниже.
2. Задний цилиндр охлаждается хуже чем передний. По мере разогрева двигателя у заднего цилиндра температура становится выше чем у переднего. Часть тепла контактным путем передается задней головке, в результате температура головок выравнивается.
3. В районе выпускного коллектора горячий воздух от первого цилиндра попадает на второй цилиндр, что и приводит к его более сильному нагреву. 
4. При усилении обдува с увеличением оборотов или в полёте, скорость прохождения воздуха по оребрению увеличивается, воздух не успевает нагреться, и охлаждение происходит более равномерно.

Попробую разделить потоки на цилиндры, как это сделано:
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1334299851/360
только не на выходе, а на входе.
И изменить угол кожуха заборника охлаждения цилиндров для увеличения скорости обдува заднего цилиндра в районе выпускного коллектора.

 

[argentavis]

Пробуйте. Должно получится. Только между цилиндрами не далее середины. можно и покороче. Там дальше приливы шпилек и сужение. Задросселируете и может обратный эффект получиться.
У меня вопрос по РМЗ-500. Чем отличаются его коленвал от колена РМЗ-640, кроме того, что балансиры немного другие. За счет чего уменьшен объём. За счет хода поршня или диаметра?

 

[SinglFather]

Пробуйте. Должно получится. Только между цилиндрами не далее середины. можно и покороче. Там дальше приливы шпилек и сужение. Задросселируете и может обратный эффект получиться.
У меня вопрос по РМЗ-500. Чем отличаются его коленвал от колена РМЗ-640, кроме того, что балансиры немного другие. За счет чего уменьшен объём. За счет хода поршня или диаметра?

Объём уменьшен за счет хода и диаметра поршней. Меньше расстояние между поршнями. Другая форма щёк. Длина шатунов меньше. На передней оси установлены два подшипника, поэтому вал хорошо держит боковую нагрузку. Про диаметры шеек и валов ничего сказать не могу, но если это нужно, можно определить по размерам подшипников.

 

[argentavis]

Значит крутящий момент у 500-го меньше всё таки. Мощность поднята за счет оборотов. Потенциально у 640 ресурс должен быть больше. Но всё относительно конечно и зависит от многих факторов.
А какой ход и диаметр поршня у 500-го.

 

[SinglFather]

Значит крутящий момент у 500-го меньше всё таки. Мощность поднята за счет оборотов. Потенциально у 640 ресурс должен быть больше. Но всё относительно конечно и зависит от многих факторов.
А какой ход и диаметр поршня у 500-го.

Нет, у РМЗ-640 6000 об/мин, а у РМЗ-500 6350об/мин. , а мощность почти в два раза больше.
Сейчас на Шагмане стоит трёхлопастной винт диаметром 1,9 м. Заметно перетяжелен по углам установки лопастей, но на оборотах 5600 тянет как зверь, - скороподъёмность 5 м/сек.
Где-то попадались графики мощностей и крутящих моментов, найду - выложу.

Сегодня разделил потоки и увеличил угол заборника охлаждения цилиндров. Сразу получил положительный результат. Во-первых подравнялись температуры между цилиндрами в районе выпускного коллектора, да и в районе карбюраторов тоже.  Во-вторых изменения температуры головки заднего цилиндра перестали отставать во времени от изменений температуры головки переднего цилиндра. И разность температур между цилиндрами сократилась.  В полете на взлетном режиме (обороты 5600) при наборе высоты 100 м. температура поднималась от 90 до 120 град. Задний цилиндр был всегда чуть холоднее.
Мне кажется, нужно расширить вход воздухозаборника охлаждения цилиндров. 

 

[argentavis]

а мощность почти в два раза больше.

Пождали головки на 92 бензин, ладно, но видимо дело не только в этом. Может фазы чем то отличаются. У  вас фоток нет окон продувки. Площадь сечения сравнить бы. Я вот смотрю на продувочные окна и если глядя снизу на цилиндры они вполне соответствуют заявленой мощности, то в цилиндре кажутся маленькие. В одном цилиндре одно окно почему то короче. Недопилено.
Об этом же говорит и ступенька, край гильзы заходит на продувочный канал. Это не тот направляющий козырёк, а с противоположной стороны где  струя должна идти вдоль поверхности цилиндра. Я посмотрел на замки колец они в другом месте проходят. Буду расширять окно  Приспособу делать надо.

Да, может Вам укоротить кожух на торце первого цилиндра, и за счет этого расширить впускной канал?

 

[SinglFather]

а, может Вам укоротить кожух на торце первого цилиндра, и за счет этого расширить впускной канал?

Я это уже сделал, сравните схемы.

Продувочные окна можно привести в соответствие, но изменения лучше не делать. Можно убрать неровности в продувочных каналах. Гильза легко вытаскивается, если нагреть градусов до 150. А вообще это на мощность влияет мало.

Можно применить настроенный выпуск. С резонатором мощность увеличивается очень сильно. Но тогда желательно поднять верхнюю кромку выпускного окна. Эффект будет ещё заметнее. Но нужно иметь ввиду, что с расширенным выпуском двигатель потеряет мощность при использовании его родной выпускной системы.
У РМЗ -500 ширина фазы выпуска в районе 210 градусов. Точно не помню, но замерял и кажется выкладывал на ветке "РМЗ-500".

При сборке двигателя обязательно нужно проверять правильность установки штифтов в поршне. У меня был случай когда конец поршневого кольца попал в выпускное окно и запортил его кромку.

 

[argentavis]

Но нужно иметь ввиду, что с расширенным выпуском двигатель потеряет мощность при использовании его родной выпускной системы. 

У меня пока никакой нет. Выпуск конечно надо настраивать, но и на впуске тоже это важно. Потому что здесь влияет практически всё!
По поводу охлаждения есть кое какие мысли, но выложу позже. Пойду с собакой погуляю и ещё подумаю :STUPID

 

[SinglFather]

Плохо, что у меня собаки нет, никто думать не помогает.

Сделал снимки переделанного охлаждение цилиндров.

 

[argentavis]

Первый цилиндр мне думается можно ещё открыть за счет передней стенки. Или если совсем отрезать не хотите, можно болгаркой две прорези сделать и повернуть полоски по потоку. Можно будет отрегулировать подачу на первый цилиндр открывая или прижимая их плоскогубцами.

 

[argentavis]

На счет охлаждения у меня такие мысли.
Вот поле температур на оребрении цилиндра, если его охлаждать со стороны выхлопа, как бы выравнивается и казалось бы всё в порядке, а вот как дела обстоят с поршнем? Ведь когда начинается рабочий ход, поршень прижимается шатуном и давлением в камере сгорания к стенке со стороны впуска, и к теплоте головки поршня где поле температур относительно равномерное, прибавляется теплота трения! Получается что левая сторона поршня со стороны впуска сильнее нагревается, хотя правая контактирует с горячими газами в коллекторе, но одно дело получать тепло от газа с низким давлением и относительно низкой температурой (по сравнению с температурой вспышки) другое дело от трения о цилиндр. Количественно я оценить это пока не могу, но наверно можно посчитать, если знать потери на трение. И если мы охлаждаем цилиндры со стороны выхлопа не способствуем ли мы перегреву поршня? Мне кажется логичным с этой точки зрения охлаждать цилиндры со стороны впуска, чтобы поршень лучше отдавал тепло стенкам цилиндра, более холодным.
А то что якобы возникают перегревы цилиндра на относительно горячей стороне и его тепловые деформации, из-за чего происходят клины и специфический износ цилиндров мне кажется надуманным.
Как впрочем, может быть надуманым и то, что я сейчас написал. 😉 Это только моё предположение!
Может всё таки сделать на бурьяне охлаждение полностью со стороны карбюратора. Вообще кто нибудь делал на буране такое охлаждение?  🙂
Вообще эта тема муссировалась на ветке про охлаждение, может лучше там поднять ещё раз этот вопрос?