Гипоцикл Нестерова

[military-museum.livejournal.com]

Побывал недавно в Авиамузее в Монино (хорошо, что он ещё жив). Среди экспонатов "двигательного" отдела выделяется т.н. "Гипоцикл" инженера А.В. Нестерова, не путать с пилотом-однофамильцем. Семицилиндровый двигатель водяного охлаждения (схема расположения цилиндров - "звезда") был похож на появившийся годом раньше французский Salmson M7. Радикально отличались кинематические схемы двигателей - вполне обычная у "француза", у "русского" же она была весьма оригинальной. В "гипоцикле" Нестерова задний конец коленчатого вала опирался на шестерню, которая при работе мотора свободно катилась по кольцевой зубчатой проточке в задней стенке картера, а значит - совершала гипоциклические движения.

1. Поршневой авиационный двигатель "Гипоцикл А. В. Нестерова" в Центральном музее ВВС в Монино:


2. Этот звездообразный авиационный двигатель жидкостного охлаждения мощностью 120 л.с. и весом 164 кг был создан в 1914 г.:


В ряде источников указывается, что двигатель не имел особых преимуществ перед конкурентами, поэтому оказался неинтересен - но как же не интересен, если в отечественной промышленности того времени (и не только того) была проблема с двигателям, приходилось закупать импортные, либо выпускать их по лицензии?? Если есть отечественный аналог, отчего было авазаводу "Дукс" его не пустить в серию и перестать производить импортные "Гномы"? Возможно, конечно, что это была прихоть владельца завода, имевшего свою выгоду от такого состояния дел.

3. Фото с сайта авиару.рф:


Вопросы залу: был ли смысл в таком усложнении кинематики? В чём вообще может заключаться польза от такого решения?

Моих знаний хватает только для простого понимания, что каждое лишнее зубчатое колесо и даже просто железка в двигателе должна иметь своё оправдание. Иначе это лишние потери его (удельной) мощности.

И в завершение, по наводке ув. 22sobaki: бесшатунный двигатель с движением коленвала по гипоциклоиде. Но у Нестерова-то шатуны с пальцами присутствовали...

Comments

[Андрей Уколов (from livejournal.com)]

Что-то не видно клапанов в поршнях (разрез поршней на фото).

[al-lobanov.livejournal.com]

обычная двухтактная продувочно-щелеваясхема, без головки блока. Верхний клапан выпускной, поршень участвует в вентиляции цилиндра. Топливо поступает обычно на нижней мертвой точке, через канал с флажковым клапаном (или обратный клапан). Все бензопилы и газонокосилки по этому принципу и по ныне. На фото не видно канала подачи топлива с флажком, но он там есть.
Двигатель не комплект - верхних чашек на выпуске почти нет, глушителя тут не предусмотрен , представить грохот трудно , он на пределе болевого порога

[Андрей Уколов (from livejournal.com)]

Такая схема будет работать при изоляции подпоршневого пространства для каждого поршня или синхронном движении поршней, как на схемах Цоллера, Пуха и боксер, а на этом моторе для всех семи цилиндров общий картер в котором один поршень идёт к центру, а два противоположных от центра и так по кругу - какая тут может быть продувка? Да и продувочных окон там тоже не видно. И у двухтактных моторов выхлопное окно открывается поршнем - зачем клапан..?

[al-lobanov.livejournal.com]

"""""Такая схема будет работать при изоляции подпоршневого пространства для каждого поршня или синхронном движении поршней, как на схемах Цоллера, Пуха и боксер, а на этом моторе для всех семи цилиндров общий картер в котором один поршень идёт к центру, а два противоположных от центра и так по кругу - какая тут может быть продувка?""""""
Покажите где вы нашли очередность работы цилиндров, хочется видеть?
При отсечки поршнем поступившей в цилиндр рабочей смеси, и далее на сжатие, наличие общего картера значения не имеют, мотор будет работать. На момент воспламенения - а ведь именно это и есть работа двигателя, цилиндр будет изолирован.

"""Да и продувочных окон там тоже не видно. И у двухтактных моторов выхлопное окно открывается поршнем - зачем клапан..?"" Клапан на верху цилиндра и есть продувочное окно. У него выше плотность прилегания - выше сжатие- долговечнее- так захотел Нестеров наконц :)

[Андрей Уколов (from livejournal.com)]

Не очерёдность работы, а взаимное движение поршней относительно картера - тут она очевидна, в картере не будет создаваться избыточного давления для продувки цилиндра поршень которого уходит в нижнее положение и открывает продувочные окна, т.к. противоположные поршни при этом уходят в верхнее положение.

[al-lobanov.livejournal.com]

И все таки по номерам, это как может выглядить? Я понимаю что вы предполагаете , и не более

[Андрей Уколов (from livejournal.com)]

Зачем вам номера? Посмотрите на движение диаметрально противоположных цилиндров и всё станет понятно.

[al-lobanov.livejournal.com]

нет , тут иное крепление шатунов, и очередность может быть иная
это принципиально - вначале необходимо синхронизировать работу двигателя, хотя бы в голове
остальное решаемо от этой " печки"
это принципиально для жизнеспособности данного двигателя, клапан, вентиляция картера или цилиндра и пр. детали - это вторично
Нужен его каленвал....
Заметьте рёбра на поршне, думаю компрессионные маслосъемные не предусмотрены , или я ошибаюсь?

[Андрей Уколов (from livejournal.com)]

Да крепление шатунов тут непосредственно к колену (что не рационально), но ведь нижние головки шатунов, а следовательно и поршни описывают точно такую же траекторию, как на первой гифке.

[al-lobanov.livejournal.com]

"Такую же траекторию" Не уверен.
Нужен коленвал двигателя Нестерова понять или увидеть в динамике , как на вашей гифке , увидеть движение шатунов
Это сняло бы принципиальные вопросы

[al-lobanov.livejournal.com]

Это не единственная жизнеспособная очередность работы цилиндров при этой компоновке двигателя
У Нестерова не одна шейка крепления шатунов, в отличии от приведенного вами образца
Сколько колен у вала и как разведены мы не знаем
Приведенная гифка наглядна и даже эффектна, но совершенно не применима в реальном авиадвигателе.
Ресурс у такого крепление шатуна на коленвале, на пол часа полета, не более - нет смазки шатунных вкладышей и дисбаланс при работе

[Андрей Уколов (from livejournal.com)]

Да вот как раз у Нестерова всё видно на одном из фото и вы его тоже выкладывали, второй шейки там не видно.

[al-lobanov.livejournal.com]

Видно не все. Если повесит все шатуны на одну шейку, то крепление шатуна в поршне на шатунный палец при такой компоновке затруднителен. вместо пальца нужено карднное соединение
Толщина шатуна на шейке коленвала предполагаю 30 мм х 7 шатунов = 210 мм
Значит снос в вертикальной плоскости цилиндров двигателя в такойже очередности как и шатуны тоже на 20 см. Не вижу этого на двигателе в целом. Медные крышки стоят в одной плоскости
Получается шатуны навешены по очереди на одно колено вала, и сдвинуты в точке крепления на коленвале, а цилиндры в одной вертикальной плоскости. В таком случае в точке крепления шатуна на поршне, нужно ставить карданную крестовину (а это бред, не выдежит подшипник качения), либо припрокрутке двигателя идет повреждение поршня-цилиндра
Если покопаться в коленвале Нестерова, то быть может и задняя опора коленвала найдется?
Кто сказал что её там нет и на основании чего?

[Андрей Уколов (from livejournal.com)]

Не надо ни какого карданного соединения вместо пальца. Часть шатунов может быть связана друг с другом.

[al-lobanov.livejournal.com]

Это не единственная жизнеспособная очередность работы цилиндров при этой компоновке двигателя
У Нестерова не одна шейка крепления шатунов, в отличии от приведенного вами образца
Сколько колен у вала и как разведены мы не знаем
Приведенная гифка наглядна и даже эффектна, но совершенно не применима в реальном авиадвигателе.
Ресурс у такого крепление шатуна на коленвале, на пол часа полета, не более - нет смазки шатунных вкладышей и дисбаланс при работе

[Андрей Уколов (from livejournal.com)]

В реальном авиадвигателе эта шайба, на которую крепятся все за исключением одного шатуна жестко связана с этим одним шатуном



Колневал с шатунами двигателя М-14П:

[al-lobanov.livejournal.com]

Класс!!!

[al-lobanov.livejournal.com]

Класс!!!

[Андрей Уколов (from livejournal.com)]

Хотя на одном фото (верхний правый цилиндр) прямо под юбкой поршня видны продувочные окна, но продувочная полость (закрашена серо-голубым) между цилиндрами отделена от картера, значит нужно что-то типа нагнетателя. Вот Нестеров наворотил-то...)

[al-lobanov.livejournal.com]

"""Хотя на одном фото (верхний правый цилиндр) прямо под юбкой поршня видны продувочные окна, но продувочная полость (закрашена серо-голубым) между цилиндрами отделена от картера, значит нужно что-то типа нагнетателя. Вот Нестеров наворотил-то...)"""

Хотелось бы видеть детальнее канал подачи топлива и наличие/отсутствие флажка/обратного клапана
Только после этого можно додумывать остальное в системе питания
"Наворотил"... ну это же штучный экземпляр...т.е сделали завели посмотрели - переделали.
Снова собрали завели... снова переделали И так несколько раз, Вот он перед вами.. эксперементальный
То что мы видим, совсем не то что было у Нестерова при первой заводке этого двигателя:)