РПД

[mamonino.livejournal.com]

Оригинал взят у mamonino в РПД

Неугомонный ИванычЪ ака puzran выложил проект простого роторно-поршневого двигателя родом из СССР. Оцените:

"Всю мою жизнь меня привлекали различные двигатели, машины и агрегаты. Может поэтому я и работаю со всякими железяками. Однажды я прочитал, что для российской авиации в целом, а в особенности для беспилотных летательных аппаратов серьезным образом не хватает компактных, легких и мощных двигателей. Особенно остро стоит вопрос с двигателями мощностью до 50 лошадиных сил. Так же немаловажной представляется низкая цена двигателя. Так как меня всерьез интересуют все такие железяки, я составил для себя технические требования к двигателю. Очевидным представляется не очень большой потребный ресурс такового двигателя, главным здесь является цена замены его целиком, и время этой замены.

Итак требования:
1. Мощность двигателя - 50 л.с. или 37 киловатт
2. Масса в сборе не более 30 кг
3. Топливо: бензин, метанол
4. Ресурс не менее 200 часов
5. Минимальная стоимость
6. Наименьший расход топлива.
Под все это хорошо подходит Роторно-Поршневой Двигатель, далее РПД.
Начал изучать вопрос, что, как и кто строил такие двигатели. Выяснилось, что не так много то их и сделали. Изучая материалы, наткнулся на очень интересную статью в журнале "Катера и яхты" за 1965 год, под авторством Мельника Н.Н.
В этой статье описывалось как он с коллегой сконструировал, построил и испытал РПД со следующими характеристиками:
Мощность 49 л.с при 18 000 об/мин
Работал на смеси бензина-90 с маслом.
Самым интересным в этой статье представлялись чертежи этого самого двигателя и описание. Учитывая то, что двигатель был построен в 1963 году, а из всего станочного парка у автора были только токарный, фрезерный, сверлильный и долбежный станки. Понятно, что при современных материалах и станочном парке такой двигатель будет лучше, легче, мощнее, надежнее двигателя из 1963 года.
Вот и решил я такой двигатель построить и испытать. Засел за чертежи и расчеты.
Вот, сделал 3d модели всех без исключения деталей:

Центральная (неподвижная шестерня) вокруг которой будет описывать ротор свою хитрую кривую.

Устанавливаем подшипники

Запрессовываем слева вал отбора мощности с эксцентриком на подшипник

Устанавливаем подшипник на вал

Устанавливаем правый эксцентрик

Стягиваем левый и правый эксцентрики через дистанционные втулки болтами

Начинаем собирать ротор. Он имеет внутреннюю шестерню. Обратите внимание на отверстия. Они необходимы для подачи смазки к продольным уплотнениям.

Привариваем направляющие для продольных уплотнений.

Привариваем крышки ротора. Это ответственная деталь, имеет сложную форму и будет обрабатываться в обрабатывающем центре. Окна, которые есть в торцах необходимы для прохода топливо-воздушного заряда внутри ротора и охлаждения его во время работы двигателя.

Устанавливаем сборные продольные уплотнения, они снабжены пружинами, которые прижимают уплотнения к внутренней стороны камеры сгорания.

Устанавливаем торцевые уплотнения. Они так же оснащены пружинами.

Запрессовываем медно-графитовые подшипники скольжения.

Устанавливаем ротор на центральную шестерню. Вид слева.

То же, вид справа.

Начинаем собирать корпус. Он собран из двух труб с внутренней обработкой, сваренных встык и отшлифованных. Сверху видно окно для выпуска выхлопных газов.

На корпус приварены фланцы крепления, выхлопной патрубок, и резьбовые вставки для свечей зажигания

Устанавливаем ротор в сборе с шестернями в корпус.

С правой стороны устанавливаем шлифованный фланец. Ближе к центру, по окружности, отверстия для прохода топливно-воздушного заряда, а ближе к верху отверстие для впуска топливовоздушной смеси в камеру сгорания двигателя.

Устанавливаем правый балансир ротора. На нем есть шестерня для привода вспомогательных агрегатов. (масло- и -бензонасосов, прочего оборудования)

Устанавливаем и закручиваем крышки.

Устанавливаем левый шлифованный фланец.

Устанавливаем левый балансир ротора.

Устанавливаем проставку левого фланца с патрубком карбюратора, а так же шпильки.

Устанавливаем фланец вентилятора.

Устанавливаем стакан системы зажигания.

Так выглядит вентилятор-маховик. Зеленая деталь - шторка для датчика холла системы зажигания.

Устанавливаем вентилятор и его кожух.

Так все это выглядит в разрезе.
На моделях не показаны ребра охлаждения, карбюратор, система выпуска, катушки и коммутатор зажигания, и еще некоторые второстепенные детали. Порядок сборки не соответствует реальному порядку сборки, и приведен здесь в таком порядке для наглядности.

Comments

[e-maksimov.livejournal.com]

Картинки хорошие, только размеров нет, хотя бы для понимания масштаба изображения.

Привариваем направляющие для продольных уплотнений
Эм. Это немного напрягло. Хотя, если есть доступ к оборудованию соответствующего уровня... Но один фиг, напрягает.

Начинаем собирать корпус. Он собран из двух труб с внутренней обработкой, сваренных встык и отшлифованных
Тоже напрягло. Имя доступ к обрабатывающему центру проще вырезать цельную деталь, чем мучиться со сваркой и потом один фиг обрабатывать внутреннюю поверхность.

ИМХО, проект интересный в качестве прокачки разных скиллов. Но. Долговечность таких уплотнений, особенно двигателя работающего на смеси топлива с маслом, отвратительная - будут закоксовываться в пазах, экономичность и так не высокая будет только ухудшаться. Технологичность проекта тоже как-то подозрительна, у Мельника Н.Н. было ограничение по технологическим возможностям, какой смысл сейчас так морочаться со сваркой и прочим?

[seihafud.livejournal.com]

[samo-de1kin.livejournal.com]

Есть несколько нюансов. Не останавливаясь на технологии можно сказать, что двигатель описывается не авиатором.
1. маховиком, как и вентилятором, в СЛА служит воздушный винт.
2. надёжность двигателя никакая, а это означает, что один такой мотор будет ставить только самоубийца.
3. в ТТ не указано, что на один ЛА предусматривается установка двух моторов, а следовательно - человек не оценивает вероятность отказа техники в полёте.
4. и так, по мелочи.
Хотя, безусловно, повторить на современном уровне такой двигатель можно.

[e-maksimov.livejournal.com]

я тоже на картинки засмотрелся и пропустил момент, что это под БПЛА двигатель :)

[kvarkki.livejournal.com]

В чем отличие от двигателя Ванкеля?

[yamilker.livejournal.com]

Вот и я думаю - ванкель как ванкель...
Наверное дОлжно восхитится глубиной проработки технологии изготовления, но тоже как-то не цепляет.
Полюбасу ресурс меньше, чем количество вложенных в изготовление человеко-часов.

[puzran.livejournal.com]

Отличия нет, это двигатель Ванкеля. Совершенно типичный. Кроме традиционной планетарки.

[coroner-spb.livejournal.com]

дык ваз делает такие движки уже давно.

[rutinin.livejournal.com]

с 1957 года он назывался двигателем Ванкеля

[lx-photos.livejournal.com]

столько работы, и всё зря
не взлетит, если коротко

[ikaktys.livejournal.com]

Ванкель то взлетел давно, не взлетел вот этот вот : Роторно-лопастной двигатель (https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%BE%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BD%D0%BE-%D0%BB%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D0%B4%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C)

[e-pipe.livejournal.com]

Скорее всего - дипломная работа.

[f-art.livejournal.com]

Так это же типа двигатель Ванкеля?

[saidpod.livejournal.com]

Автору за отрисовку в САПР +1, но это работать не будет. Ванкель при кажущейся простоте конструкции на деле очень сложен, маздовцы единственные кому хватило терпения довести его более-менее до ума, и то плюнули.

[dmitry320.livejournal.com]

а про вазовцев не забыли?

[ivanoff1999.livejournal.com]

Немног напоминает движок от ЗАЗ968м

[puzran.livejournal.com]

Ну да, точно. Напоминает только тем, что сделан из металла. А так, других совпадений нет.

[gold-manaa.livejournal.com]

Мой учитель труда собирал подобный двигатель лет 25 назад пробовал его установить в авто но попытка закончилась крахом

[sergey plotnitsky (from livejournal.com)]

Вообще-то двигатель Ванкеля родом не из СССР.
Но ВАЗ его поэтосамовал в "зубилу" - http://www.ladaonline.ru/catalog/index.php?SECTION_ID=355&SHOWALL_1=1
ВАЗ, кстати, сам есть результат заимствования - в одной южной стране случились неприятности,
нефть подорожала, и у одной страны посевернее одна вполне северная страна на нефтедоллары смогла линию купить,
чтобы "копейтос" произвести для своих нефтяников, ну и для специалистов по неприятностям в южных странах.

А Mazda RX-8 его по сию пору этосамывает.

[dimrych.livejournal.com]

да, были чертежи такие. Вроде двигатель Коуэрца.

Однако был не решен вопрос вот тех самых торцовых уплотнений

[nikolagrek.livejournal.com]

Простите, а чем он отличается от двигателя Ванкеля? Переусложнёной системой газообмена? Единственное преимущество роторного двигателя это компактность и отсутствие сложной системы газораспределения. Автор указанный двигатель лишил и этого.

[puzran.livejournal.com]

Не отличается от ванкеля, ибо он таковым и является. Система газообмена нисколько не переусложнена, напротив, она очень логичная.

[Дэн Кошман (from livejournal.com)]

Такие выпускались. Не хватило технологического развития, ресурс оказался маленький. Необходимые сплавы не смогли сделать. У Мазды было получше с ресурсом , но обычные поршневые при развитии обошли по всем характеристикам.
Сейчас такой 40 л.с. стоит на израильских бпла и насобираемом из израильских комплектующих в РФ, бпла "Форпост".

[prischelech.livejournal.com]

Трущимся поверхностям нужна смазка. Думаю, что это главная проблема этого двигателя.

[rutinin.livejournal.com]

Это так и есть, и думать не надо. Двигатель Ванкеля очень капризен к смазке.

[gold-manaa.livejournal.com]

Мой учитель труда собирал подобный двигатель лет 25 назад пробовал его установить в авто но попытка закончилась крахом

[rutinin.livejournal.com]

Автор поста, вы то сами что об этом думаете? В комментариях от вас- тишина. Перепостили из чужого журнала, и что дальше?

[mamonino.livejournal.com]

Настоящий автор поста вчера целый день был за рулем, вернулся поздно. Надеюсь, сегодня он ответит на все вопросы )

[kyodza.livejournal.com]

Это чистой воды двигатель Ванкеля. От себя, как авиамоделист, могу посоветовать купить двигатель японской фирмы О.S. - OS Wankel, и "поиграться с ним", благо авиамодельных магазинов сейчас как "Магнитов", и топливо есть, и пусковые устройства и советом помогут. Много полезного извлечете для себя. Например, http://www.ebay.com/itm/OS-Wankel-model-airplane-glow-engine-30-cu-in-works-perfectly-w-extra-carb-/191640214850

К сожалению, я не могу похвастаться опытом работы с этим двигателем, так как был слишком молодой в 1993 г (студент 3 курса МАИ), но мои старшие товарищи с которыми я работаю до сих пор тогда замутили самолет на двух РПД ВАЗ-430 (если не ошибаюсь). Это был двухсекционный двигатель, с водяной системой охлаждения, разработка ВАЗ, производство Пермского моторостроительного завода. Заявленная мощность была 150 л.с. (чего нам бы хватило на 1500 кг самолет), но по факту они выдавали около 90 л.с. Кроме того, очень низкая надежность. Слабым местом были как раз торцевые уплотнения. Много раз наш самолет заходил на посадку с одним остановившимся двигателем, а из второго шел дым. Красиво, конечно, как подбитый бомбардировщик, но нас это категорически не устраивало. Так же проблема со смазкой - двигатель очень горяч и как только где то закоксовывалось отверстие для смазки двигателю наступал полный кирдык. У нас не было такого, но автомобилисты про это рассказывают очень много - ехал-ехал, все нормально, остановился заправиться. Сажусь в машину, а стартер даже провернуть вал не может. Все сварилось в единый кусок железа. Это такая у него особенность, да. "Боевая живучесть" чрезвычайная, главное - не глушить ))) Потому КГБшникам очень подходил этот двигатель (поищите - много аналогичных историй найдете, заодно статистику слабых мест составите).

К тому же - этот двигатель чрезвычайно шумный. Для автомобиля не проблема, там есть где разместить банки резонаторов и глушителей, то для самолета - это бестолковый вес или даже лишние сопротивление (если все это раздувает капоты). В общем, мы отказались от этих двигателей в 1997 г в пользу обычных 6-ти цилиндровых, оппозитных, постоянного впрыска с механическим насосом, воздушного охлаждения TCM IO-360.

Впрочем, поэкспериментируйте. Может что и получится. Только изучите сначала все слабые места этих моторов. В и-нете ссылок предостаточно.

[kyodza.livejournal.com]

А про бесшатунные двигатели Баландина слышали?! Книга есть, могу поделиться...

[blacktiger63.livejournal.com]

Слышать - слышали, а вот хоть один, не клинящий образец не встречалси пока.