תפריט English Ukrainian רוסי עמוד הבית

ספרייה טכנית בחינם לחובבים ואנשי מקצוע ספריה טכנית בחינם


תחבורה אישית: קרקע, מים, אוויר
ספרייה חינם / מדריך / הובלה אישית: יבשה, מים, אוויר

מנוע מטוסים. הובלה אישית

הובלה אישית: יבשה, מים, אוויר

מדריך / הובלה אישית: יבשה, מים, אוויר

הערות למאמר הערות למאמר

אחת הבעיות העיקריות שעמן צריך להתמודד מעצב חובב של מטוס מנוע היא בחירה או ייצור של תחנת כוח בהספק, במשקל וביעילות הנדרשים. בעיה זו נפתרת בדרך כלל על בסיס היכולות הזמינות והניסיון בבניית יחידות כאלה.

ללא ספק, המעצבים שלהם יכולים להיות גם אנשים בעלי אוריינות טכנית וגם כאלה שאינם מכירים מספיק את ההוראות הבסיסיות של תיאוריית ICE. במאמר זה ננסה לתת ניתוח של המנועים שהוצגו בעצרת האחרונה של מטוסי האולטרה קלים במוסקבה, וכמה טיפים לבחירת הפרמטרים של מנוע הבעירה הפנימית, ששמירה עליהם תקצר את החיפוש היקר והארוך יחסית. נתיב, ויסייע להפחית באופן משמעותי את הסבירות לסיכון טכני.

ניתן לחלק את כל מנועי הבעירה הפנימית של מטוסים שהוצגו בעצרת לשלוש קטגוריות:

1. סדרתי (סירה, אופנוע, ICE מאופנועי שלג, מכוניות), מותאם ללא שינויים גדולים.

2. עיצוב משלו, עם שימוש נרחב בחלקי מנועים סדרתיים.

3. פיתוחים מקוריים, עשויים מאפס.

מנועים אלה, לרבות תחרותיים, מסוכמים בטבלה מס' 1. עמודה 1 מציגה את ההספק המרבי האפקטיבי שלהם Ne מקסימום, בילה על סיבוב המדחף, בעזרתו המומנט על הפיר שלו Mcr הומר לדחף צירי. כדי לשפוט את הכוח של יחידת הכוח, בנה את המאפיינים של קבוצת המדחפים, בחר את המדחף וקשר אותו עם המנוע, אתה צריך להיות בעל מאפיין חיצוני, עקומה של הספק מרבי שהמנוע יכול לפתח במהירויות שונות עם מצערת פתוחה לחלוטין. ניתן לקבל נתונים מדויקים על ידי בדיקתם על עמדות בלמים, שאינן זמינות לכל חובב. יש דרך משוערת לבנות מאפיין חיצוני המבוסס על חישובים תיאורטיים, אם יש לפחות נקודה אחת של כוח ומהירות גל ארכובה (לרוב הם מצוינים בנתוני המפעל).

טבלה 1 (לחץ להגדלה)

(לחץ להגדלה)

שיטה זו מורכבת מהעובדה שבהרכב קבוע של תערובת הדלק, הכוח המושקע כדי להתגבר על הפסדים פנימיים משתנה בערך ביחס לריבוע של מספר הסיבובים.

לציין:

N1 - כוח מחוון, l. עם.;

Ntr - הכוח המושקע כדי להתגבר על כוחות החיכוך של הבוכנות, הפסדי שאיבה במהלך טיהור, סיבוב יחידות הצתה, הפצה וכו';

Ne - כוח יעיל;

N1', נtr', n' סל"ד - ערכי הספק וסל"ד נוכחיים.

לאחר מכן:

N1'=N1*(n'/n), (1)

Ntr'=Ntr*(n'/n)2. (2)

כוח Ntr מוערך לפי יעילות מכנית (ηм), שהוא בטווח של 0,8-0,9 עבור מנועים עם מהירות גל ארכובה של 4000-6000 סל"ד ו-0,6-0,8 עבור מהירים יותר.

לדוגמה, אנו נבנה את המאפיינים החיצוניים של מנוע RMZ-640 בצורה זו.

הספק אפקטיבי מרבי שהוכרז על ידי המפעל:

Ne מקסימום= 27 ליטר. עם. ב-5250 סל"ד.

אנו מקבלים יעילות מכנית ηм=0,87, ואז הספק המחוון N1=Ne מקסימוםм\u27d 0,87 / 31 \uXNUMXd XNUMX ליטר. עם.

כוח חיכוך: Ntr=N1-Ne מקסימום\u31d 27-4 \uXNUMXd XNUMX ליטר. עם.

הבה נקבע על ידי נוסחאות (1, 2) N1', נtr', נe', מוגדר מראש על ידי מספר ערכים של סיבובים n rpm, וסכם את התוצאות בטבלה. 2. על סמך נתונים אלו, אנו בונים את המאפיין החיצוני Ne=f(n) (איור 1).

לוח 2


אורז. 1. מאפיינים חיצוניים של מנוע RMZ-640

יש הספק מקסימלי (או המראה), מדורג ותפעולי. הספק מקסימלי Ne מקסימום מתקבל כאשר המנוע פועל במצערת מלאה על הקרקע. מצב זה למנוע מלחיץ ומוגבל ל-3-10 דקות. כוח הנמוך מהמקסימום ב-10-15% נקרא נומינלי (Ne nom). אתה יכול להשתמש בו לזמן ארוך אך מוגבל, לא יותר מ-1-1,5 שעות. כוח הפעלה (Nה לשעבר) קטן מהמקסימום ב-25-30%, זמן פעולת המנוע בהספק זה אינו מוגבל.

הסיבובים התואמים לסוגי היכולות נקראים מקסימום, נומינלי ומבצעי. כשלעצמו, כוח המנוע עדיין אינו מעיד על יתרונותיו, שכן יש לתאם אותו עם המסה שלו (ראה טור 2).

מסה משפיעה מאוד על העיצוב של מנוע מטוס, וקובעת את מידת המתח של כל חלקיו. הבחנה בין משקל יבש למשקל טיסה. נהוג לכלול במסה היבשה של מנוע בתעופה מסה של רכיבים כגון קרבורטור, צינורות יניקה, מגנטו, מצתים וחוטים אליהם, חלקים ממערכת ההתנעה, אוגני צינור פליטה (אך לא הצינורות עצמם). ), מסיטים, משאבות בנזין ושמן. בעת חישוב המסה היבשה, המדחף והשרוול שלו, מכסה המנוע, צינורות הפליטה, רדיאטור המים, מחולל החשמל, מכשירי הבקרה והמדידה והחיווט אליהם אינם נלקחים בחשבון.

מסת הטיסה של יחידת המדחף כוללת את המסה של כל היחידות הדרושות לטיסה, עם מיכלים מלאים בנפט ודלק.

משקל הטיסה כקריטריון אובייקטיבי לאיכות המשקל של המנוע אינו נוח מכיוון שהוא לוקח בחשבון מוצרים מתכלים (דלק, שמן), בהתאם לייעוד וסוג המטוס. המסה הכוללת של רכיבים אלה אינה מוגדרת בקלות, ולכן מסת המנוע מאופיינת במושג פחות שלם, אך מוגדר יותר במדויק של מסה יבשה.

עמודה 3 מציגה הערכה השוואתית של מנועים בעלי הספק שונה במונחים של משקל סגולי.

g=Gdv/Nemax,

איפה Gdv - משקל יבש של המנוע, ק"ג; נe מקסימום - הספק מקסימלי, l. עם.

בעת חישוב המשקל הסגולי, ככלל, המסה היבשה של המנוע מתייחסת להספק המרבי. משקל סגולי הוא אחד המדדים החשובים ביותר לאיכות מנוע מטוס.

המשקל הסגולי של מנועי בעירה פנימית מערביים מודרניים עבור ALS הוא 0,5-0,6 ק"ג/ליטר. s., בנציגים הטובים ביותר של 0,25-0,4 ק"ג לליטר. עם. לדוגמה, המשקל הסגולי של מנועי בעירה פנימית שתי פעימות עבור ALS של החברה האמריקאית "Kolbo Corp":

גרם ק"ג/ליטר. עם.             Ne מקסימום l. מ.

0,32 6

0,25 18

0,23 25

נתונים סטטיסטיים על המנועים שהוצגו בעצרת נותנים את הנתונים הבאים: ל-34% מצי ה-ICE כולו יש מ-0,61 עד 0,91 ק"ג/ליטר. s., 66% הנותרים - מ 1 עד 2 ק"ג / ליטר. s., שזה פי 4-5 יותר מזה של מנועים מיוחדים למטוסים קלים במיוחד.

למנוע התחרות M-18 יש את המחוון הטוב ביותר: g=0,34 ק"ג/ליטר. s., הגרוע ביותר 2,04 ק"ג לליטר. עם. במנוע "Dnepr" MT-10.

ידוע מתורת הדמיון שלמנועים דומים מבחינה גיאומטרית, המסה פרופורציונלית לקוביית קוטר הגליל, וההספק פרופורציונלי לריבוע הקוטר, כלומר.

g=Gdv/Ne מקסימום=A*(ד3/D2)=AD.

בפועל, קשר זה אינו מתקיים, משום שדמיון גיאומטרי קפדני בין חלקים בעלי אותו שם בגדלים שונים אינו אפשרי, משום שהחתכים של חלקים רבים מוגדרים לפי תנאי הייצור; עובי יציקה, קשיחות, תנאי התקנה וכו', לכן, ממדי חתך אלה יכולים להיחשב קבועים. ואז: גdv=AD2. הסטטיסטיקה מראה שמנועים בגודל בינוני וגדול עוקבים היטב אחר הקשר הזה, כך:

g=Gdv/Ne מקסימום=A*(ד2/D2)=A=קונסט.

תלות זו מופרת באזור ה-D הקטן לכיוון הגדלת המסה, והיא מוסברת לא רק על ידי הסיבות הטכנולוגיות לעיל, אלא גם על ידי העובדה שמסת יחידות השירות - מגנטו, נרות, קרבורטורים וכו' - תלויה מעט. על גודל המנוע. המסה היחסית של חלקים אלה, שאינה משמעותית עבור גדלי מנוע גדולים, עולה עם ירידה בנפח המנוע (איור 2).


אורז. 2. תלות המשקל הסגולי של המנוע בעקירה

עמודה 4 מציגה את ערכי הספק ליטר, ערך זה הוא פרמטר חשוב לשלמות המנוע.

כפי שאתה יודע, כוחו של המנוע:

Ne מקסימום=(פe*Vs*nמקסימום)/(225*i), איפה

P- לחץ אפקטיבי ממוצע, ק"ג / ס"מ2,

V- נפח מנוע, ס"מ3,

- מהירות סיבוב, סל"ד,

אני - טקט.

מכאן יתבטא עוצמת הליטר:

Nл=Ne מקסימום/Vл, ל. s./l.

עם עלייה בהספק הליטר מצטמצמים מידות המנוע ומשקלו. במונחים של כוח ליטר, למנוע הדו-פעימות IZH-Sport, N יש את הביצועים הגבוהים ביותר.л= 91,5 ליטר. s./l, הקטן ביותר עבור מנוע סקודה שתי פעימות הוא 39 ליטר. s./l. לכ-80% מהמנועים המוצגים יש Nл מ-46 עד 63 ליטר. s./l.

בשימוש נרחב במערב מנועי שתי פעימות עבור ALS "Rotaps", "Hirt", "Kyun", "Kawasaki" - Nl = 80 ... 105 ליטר. s./l. לפיכך, למנועים שהוצגו בעצרת יש עתודות לכפייה.

מתורת הדמיון, ידוע כי קיבולת הליטר עומדת ביחס הפוך לקוטר הגליל, כלומר:

Nл=A/D, בעוד

fמגניב=Fמגניב/Us=D2/D3=A/D

איפה fמגניב הוא היחס בין משטח הקירור לנפח הגליל,

Fמגניב - משטח קירור,

Uהוא נפח הגליל,

כלומר, ככל שקוטר הגליל יורד, שטח פני הקירור ליחידת נפח גדל, מה שמשפר את הקירור של גליל בקוטר קטן, מגביר את איבוד החום ומפחית את היעילות התרמית ηt, אך יחד עם זאת זה מאפשר להגדיל את יחס הדחיסה ולפצות על הירידה ב-ηt, כלומר, אין לצפות לעלייה ביעילות התרמית.

עמודה 5 מציינת את זמן המחזור של המנועים.

בואו ננסה להחליט איזה מנוע מתאים יותר ל-SLA - ארבע פעימות או שתי פעימות. נתחיל עם צריכת הדלק. למנוע בעירה פנימית שתי פעימות יש 400-450 גרם/כ"ס, למנוע בעירה פנימית ארבע פעימות יש 200-250 גרם/כ"ס, כלומר, הצריכה הספציפית של מנוע שתי פעימות גבוהה מזו בממוצע פי 2. של ארבע פעימות. אבל זה האחרון עשוי להתברר כמועיל פחות עבור ה-ALS בגלל המסה הגדולה יותר והתנגדות האוויר הגדולה יותר, שכן חלק מהכוח האפקטיבי יוקדש להנעת המנוע הכבד יותר באוויר ולהתגבר על ההתנגדות המזיקה שלו. לכן, יעילות הטיסה מאופיינת באופן מלא בצריכת דלק לטון-קילומטר.

מחוון זה, בנוסף ליעילות, לוקח בחשבון גם את מידת התנגדות האוויר של מתקן המדחף, את יעילות המדחף ועוד מספר אינדיקטורים, במילה אחת, את כל מכלול הגורמים הקובעים את מידת השלמות של המטוס.

אנו מחשבים את המסה הכוללת של המנוע ואת אספקת הדלק השעה עבור מנועי ארבע ושתי פעימות. ניקח את מנועי ה-Dnepr MT-10 ו-Vikhr, הדומים בהספק ובנפח, ומשמשים במטוס. אספקת דלק למשך שעה אחת עבור MT-1 ב-gc\u200d 7,2 גרם / כ"ס שעה - XNUMX ק"ג, ול"מערבולת" ב-gc\u400d 12 גרם / כ"ס h - 67,2 ק"ג. המסה הכוללת של המנוע והדלק היא 10 ק"ג למנוע Dnepr MT-36 ו-25 ק"ג למנוע Whirlwind. לפיכך, יחידת מדחף המבוססת על מנוע ארבע פעימות כבדה בהרבה מזו המבוססת על שתי פעימות. למסה של ה-VMU עבור ALS יש חשיבות רבה, שכן היא 35-XNUMX% מהמסה של ALS ריק.

השימוש בחומרים חדשים, טכנולוגיות, פרופילים לייצור ALS יוביל למראה של עיצוב עם משקל נמוך של שלדת האוויר. במקרה זה, המסה היחסית של HMG תגדל עוד יותר. למנועי ארבע פעימות יהיה יתרון שאין עוררין על פני מנועי שתי פעימות בטיסות ארוכות טווח, כאשר צריכת הדלק הספציפית תהיה מכרעת.

כבר דיברנו על השפעת נפח הגליל (ראה טבלה 1) על המשקל הסגולי והספק ליטר. כעת שקול את ההשפעה של גודל הצילינדר על יעילות המחוון. נזכיר כי יעילות המחוון ηі - היחס בין האנרגיה התרמית המומרת לעבודה לבין כל המסופק למנוע.

מכיוון שהנפח משתנה ביחס לקוביית הקוטר D3, והמשטח הוא הריבוע של קוטר הגליל D2, אז הפסדי חום במנועים בעלי עיצובים דומים עומדים ביחס הפוך לגודלם. מכאן נובע שבשאר הדברים שווים, יעילות המחוון עולה עם עלייה בקוטר הצילינדר (באותה מהירות בוכנה).

לפיכך, היעילות התרמית של מנועי בעירה פנימית בגודל קטן תהיה נמוכה יחסית, וצריכת הדלק הספציפית שלהם תהיה גבוהה יותר.

טבלה 1 מציגה את מידות הצילינדר, הבוכנה והמהלך היחסי שלו S/D. פרמטרים אלה קשורים קשר הדוק, אז בואו נשקול אותם יחד.

כמעט לכל המנועים המדוברים יש מהלך יחסי של פחות מאחד, ולמנועים קצרי מהלך יש מספר יתרונות על פני ארוכים: ישנה אפשרות להציב תעלות חתך גדולות שמגבירות את מילוי הצילינדר; וירידה במהירות הבוכנה הממוצעת, התורמת לעלייה ביעילות המכנית. לבסוף, מנועי בעירה פנימית קצרי מהלך הם קומפקטיים יותר מאשר בעלי מהלך ארוך.

המחוון הבא הוא מהירות הבוכנה

Vהשווה=(S*n)/30, שבו

- שבץ בוכנה, מ'; n - מהירות גל ארכובה, סל"ד. מהירות הבוכנה הממוצעת של המנועים המוצגים בטבלה היא מ-8,4 מ' לשנייה ל-17 מ' לשנייה. מחוון זה משפיע ברצינות על העומס הדינמי של חלקי המנוע, מילוי הצילינדר וכמות האנרגיה המושקעת על חיכוך הבוכנות והמיסבים. מהירות הבוכנה הממוצעת של מנועים מיוחדים עבור ALS היא 12-15 m/s.

מהירות גל הארכובה (ראה טבלה 1) של תחנות הכוח הנחשבות היא מ-4500 סל"ד ל-8000 סל"ד. ידוע שכוחו של מנוע בעירה פנימית תלוי במהירות שלו. עם זאת, הכוח מלווה בעלייה חדה (פרופורציונלית לריבוע מספר הסיבובים) בכוחות האינרציה של המסות המסתובבות והנעות בתנועה של חלקי המנוע, וכתוצאה מכך, עלייה בהפסדי החיכוך, המחייבת חיזוק חוזק מכני של חלקי מנוע ושינוי תנאי ההפעלה של המסבים. מצד שני, עליית המהירות מוגבלת על ידי קירור ראש הצילינדר, הבוכנה, הנרות, שכן עם עליית המהירות גוברת סילוק החום מהצילינדר. בנוסף, מהירות הסיבוב מוגבלת על ידי המהירות הממוצעת של הבוכנה, עם עלייה שבה ההפסדים ההידראוליים בטיהור גדלים בחדות (ביחס לריבוע מהירות הבוכנה), מה שמפחית את המילוי ומפחית את כוח המנוע. במקביל, הגדלת תדירות הסיבוב לגבול מסוים משפרת את ηі.

טבלה 1 מציגה גם את יחס הלחץ והדחיסה היעיל הממוצע. ניתן לראות מנוסחת הכוח שיש שני כיוונים עיקריים להגדלת הספק - זוהי עלייה במהירות ובלחץ Pe. דנו בהשפעה של סל"ד על ההספק קודם לכן. בואו נראה איך נוכל לגדל את רe.

זה מושג בקלות על ידי הגדלת E - יחס הדחיסה (עבור מנועי שתי פעימות, יחס הדחיסה האפקטיבי משמש).

Eef= (Vef+Vשוטר) / Vשוטראיפה

Eef הוא הנפח האפקטיבי המתואר על ידי הבוכנה מהקצה העליון של יציאת הפליטה ל-TDC, Vשוטר - נפח תא הבעירה (ראה טבלה 3).

לוח 3


גרף של ההשפעה של הגדלת יחס הדחיסה (קווים מלאים) והגברה (קווים מקווקוים) על הלחץ בסוף הבעירה. פz וצריכת דלק ספציפית Ce (ב-%)

שיטה זו טובה כי היא פשוטה ובנוסף להגברת ההספק, מביאה לירידה בצריכת הדלק. עם זאת, יש לזה גם חסרונות.

עלייה ב-E מלווה בעלייה בטמפרטורה ובלחץ בסוף מהלך הדחיסה, הגורמת לעלייה חדה בלחץ הבעירה Pe, וכתוצאה מכך, גורם לצורך בחלקים עמידים יותר, מחמיר את הדרישות לדלק ושמן. עם זאת, ההשפעה של הגדלת הכוח מהגדלת Pe יש גבולות פיזיים - יותר מ 15-20%, כך שלא ניתן להגדיל את הכוח. עם יחסי דחיסה של 10-12, העלייה בהספק כבר לא משמעותית. עד כמה ניתן להגדיל את יחס הדחיסה מנקודת מבט של יתרונות מעשיים? עלה פz ו- ηt ניתן לעקוב אחרי שה-E עולה מ-4 ל-8. בהשמטת הצד המחושב, אנו מציגים את התוצאה.

יחסי דחיסה E שווים ל-4, 5, 6, 7, 8 תואמים ללחצי הבעירה P25,3 ק"ג / ס"מ2, 34 ק"ג/ס"מ2, 44,0 ק"ג/ס"מ2, 54,2 ק"ג/ס"מ2 ו-65,5 ק"ג/ס"מ2. זה מראה שככל ש-E גדל מ-7 ל-8, אנו מרוויחים ביעילות ηt רק 4,6%, בעוד שלחץ הבעירה עולה מ-54,2 ל-65,5 ק"ג/סמ"ר, כלומר ב-20%. לכן, בפועל, יש לעשות פשרה בין יחס הדחיסה האופטימלי לבין ηt (ראה תרשים).

לשימוש מעשי, ניתן להמליץ ​​על ערכי יחסי הדחיסה הטובים ביותר כאשר פועלים על דלק שאינו מתפוצץ בכל הנסיבות.

דרך נוספת להגדיל את Re הוא להגביר את לחץ התערובת בכניסה.

עבור מנועי שתי פעימות, עלייה ב-Pe מושגת על ידי שימוש בצינורות תהודה בכניסה ובפליטה (אפקט Cadenasi, שהתגלה על ידו ב-1903 ויושם לראשונה על מנוע Yumo ב-1923, אז הושגה עלייה של 60% בהספק). מערכת פליטה מכוונת, למשל, מגדילה את ההספק עד 30-40% ללא עלייה גדולה במסת המנוע, תוך שיפור היעילות שלו.

להעלות את פe מנועי ארבע פעימות הם הרבה יותר קשים. גם שינוי פשוט בתזמון השסתומים יעמיד את המעצב בפני משימה טכנולוגית ועיצובית רצינית של ייצור גל זיזים, משעמם מושבים והתקנת שסתומים חדשים וכו'.

הסטטיסטיקה שלנו נותנת את ה-P הבאe: למנועי בעירה פנימית ארבע פעימות מ-9,5 עד 10 ק"ג/ס"מ2, שתי פעימות יש מ 3,6 עד 6,6 ק"ג / ס"מ2, עבור 40% ממנועי שתי פעימות Рe נע בין 5,1 ל-6,5 ק"ג/ס"מ2, וזה אינדיקטור טוב. יחד עם זאת, למנוע RMZ-640 (אחד הנפוצים בעצרת) יש Re הוא רק 3,6 ק"ג/ס"מ2, המציין את הרזרבות להגדלת כוחו. מביאים את רe עד 5 ק"ג/ס"מ2, כלומר, לערך הממוצע למנועי בעירה פנימית שתי פעימות, נעלה Ne מקסימום ב-30-35%, לאחר שקיבלו 38-40 ליטר. עם.

המחבר עשה עבודה לשיפור המנוע הזה. השינוי כלל ייצור של ארבע תעלות טיהור נוספות עם שלבים 2-3 מעלות פחות מהעיקריים, חלון בבוכנה ועלייה ב-Eef. חידוד זה איפשר להסיר 84 ק"ג של דחף על המדחף Ø = 1,08 מ', במרווחים של H = 0,5 מ', לעומת 70 ק"ג לפני השינוי.

לפי טבלה 1, ניתן גם לעקוב אחר ערך ההפחתה לכל בורג. ידוע שיעילות המדחף תלויה בערך הגובה הדינמי:

λ=V/nc*ד, איפה

V - מהירות טיסה, m/s; n- מספר הסיבובים של הבורג לשנייה; D - קוטר בורג, מ.

ליעילות הבורג יש מקסימום בערך של λ=1-1,5; עם ערך גדול יותר ויותר של λ, יעילות המדחף יורדת. זה מראה שמהירות הטיסה ומספר הסיבובים של המדחף חייבים להיות ביחס מסוים.

במנועים מודרניים מהירים, יעילות המדחף יורדת בחדות, ל-0,3-0,5, כתוצאה מירידה בגובה הדינמי, במיוחד כאשר המנוע מותקן במטוסים בעלי מהירות נמוכה. לכן, מסתבר שזה יתרון להניע את הבורג לא מגל הארכובה, אלא דרך הילוך הפחתה.

לכמעט מחצית מהמנועים במטוס יש הפחתת מדחף מ-0,38 ל-0,7, מה שמוביל לעלייה בדחף הסטטי ב-80-100%.

לפיכך, רצוי מאוד השימוש בגיר הפחתה במנועים מהירים המורכבים על AVS במהירות נמוכה.

טבלה 1 מציגה את ההשפעה של מדחף D על דחף סטטי.

דחף מדחף Р=L a*р*nc2*D4, כאשר a הוא מקדם הדחף; p היא צפיפות המסה של האוויר; נc - מספר הסיבובים של הבורג, s; D - קוטר בורג, מ.

ניתן לראות שהרווח בדחף מעלייה בקוטר המדחף משמעותי יותר. לדוגמה, עלייה של 5% ב-D מגדילה את הדחף ב-21%, בעוד שעלייה של 10% נותנת עלייה של 46%.

הבה נתעכב בקצרה על הדרכים האפשריות לפתרון קונסטרוקטיבי של מנועי בעירה פנימית עבור ALS. נראה שיש שתי דרכים. הראשון הוא יצירת מנועים חדשים תוך שימוש בטכנולוגיה המתקדמת העדכנית ביותר, תוך אופטימיזציה של פרמטרי תהליך העבודה; השני הוא התפתחותם על בסיס קיים כבר ומוכח על ידי תרגול ארוך טווח, באמצעות השינוי הדרוש.

הדרך הראשונה תיתן את התוצאות הטובות ביותר, אך תדרוש עלויות חומר גדולות, מחקר ועבודה תיאורטית. כן, והתזמון של יצירת מנועי בעירה פנימית כאלה יהיה ארוך, שכן התרבות הטכנית של ייצור מנועי בוכנה של מטוסים אבדה במידה רבה עם המעבר לטורבינות גז.

הדרך השנייה קשורה בפחות סיכון טכני ויכולה להתבצע בזמן קצר בהרבה. הבסיס ההתחלתי ליצירת מנועים יכול להיות Whirlwind, RMZ-640, Neptune ו-Privat, המיוצרים על ידי התעשייה שלנו ונמצאים בשימוש נרחב על ידי חובבים. מכונות אלו קומפקטיות, בעלות מצח קטן, מאוזנות דינמית, בעלות מומנט אחיד ומהירות סיבוב נמוכה של גל הארכובה.

לגבי מאפייני התכנון של המנועים, ניתן לציין כי למספר העיקרי של ICEs של הראלי (78%) היה מהירות סיבוב גל ארכובה של 5000-6500 סל"ד, מה שיכול להיחשב אופטימלי. על ידי החלת הפחתה על הבורג 0,4-0,6, ניתן להשיג תיבת הילוכים קומפקטית (רצועת V או גיר פשוט). עם עלייה במהירות עולה ההפחתה לבורג, מה שיצריך מעבר לגלגלות מרובות צלעות עקב ירידה בזווית הכיסוי של הגלגלת המניעה להנעת רצועת ה-V, מה ש"תמשוך" עליה. באורך ובקוטר קונסולת גל המדחף (וכתוצאה מכך, משקל המתקן) או יחייב מעבר לגיר פלנטרי (מנוע V. Frolov, עם n=8000 סל"ד). המשקל הסגולי של מפחית הילוכים מתוכנן ומיוצר היטב למנועי בעירה פנימית בנפחים קטנים הוא 0,14-0,15 ק"ג לליטר. עם., ובמהירויות מנוע גבוהות, הוא יכול "לאכול" את כל הרווח במשקל הסגולי.

המחבר מציג גם פתרון נוסף למנוע בעירה פנימית שתי פעימות עבור ALS. אם יש לזכור כי המשקל הסגולי של המנוע עומד ביחס הפוך לקוטר הצילינדר, ניתן להגדיל את נפח המנוע ל-1,5-2,0 ליטר על ידי הגבלת מהירות סיבוב גל הארכובה בתוך 2400-2600 סל"ד. מהירויות בוכנה ממוצעות מתונות (7-8 מ' לשנייה) ישפיעו לטובה על היעילות המכנית. במנוע כזה קל יותר לארגן דינמיקה של גז, וזה יוביל לעלייה ביחס המילוי של הצילינדר. מערכת ההזרקה הישירה של דלק בלחץ נמוך תעמיד מנוע כזה בשורה אחת עם מכונות ארבע פעימות מבחינת צריכת דלק ספציפית. השימוש בגלילים לא מצופים עם ציפוי ניקוסיל או קרמיקה יפחית עוד יותר את המשקל הסגולי. מנוע כזה עשוי להיות קל יותר מ-ICE מהיר עם אותו הספק עם תיבת הילוכים.

לסיכום, אנו מציינים בעיה נוספת שהוצגה למעצבי ה-ALS של עצרות עתידיות, הקשורה לדיכוי רעשי הפליטה. 87% ממנועי הראלי הופעלו ללא משתיק קול. לחץ הקול של הפליטה של ​​מנועי בעירה פנימית שתי פעימות ללא משתיק קול במרחק של 2 מ' מחיתוך חלון הפליטה מגיע ל-130-140 dB, התואם את סף הכאב. להיות תחת השפעת צליל של כוח כזה זה מאוד מעייף ומזיק. עבור מנועי בעירה פנימית שתי פעימות, משתלם מכוון אפילו רצוי, מכיוון שהוא מגביר את ההספק והיעילות.

בהתבסס על האמור לעיל, אנו יכולים לגבש גישה כללית ליצירת מנוע בעירה פנימית עבור ALS:

  • ממדים קטנים,
  • משקל סגולי נמוך g≤0,5 ק"ג/ליטר. עם.,
  • איזון דינמי,
  • תגובת מצערת טובה (1-2 שניות),
  • רווחיות גבוהה, לא יותר מ 200 גרם. ל. שע'
  • אמינות ועמידות גבוהות (1000-1500 שעות),
  • קלות התקנה ופירוק,
  • קלות תחזוקה,
  • רמת רעש נמוכה (לא גבוהה מ-100 ד',),
  • עלות יחידה נמוכה בייצור המוני.

מחבר: V.Novoseltsev

 אנו ממליצים על מאמרים מעניינים סעיף הובלה אישית: יבשה, מים, אוויר:

▪ ריצה עצמית

▪ בואר טטרה

▪ משאבת רכב רב תכליתית

ראה מאמרים אחרים סעיף הובלה אישית: יבשה, מים, אוויר.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

הונדה מוציאה בהדרגה את מכוניות הדיזל 27.09.2019

יצרנית הרכב היפנית הונדה הודיעה כי היא הולכת להפסיק לחלוטין למכור גרסאות דיזל של מכוניותיה באירופה כבר ב-2021. ההכרזה מגיעה חודשים ספורים לאחר שהחברה הודיעה על כוונתה להחליף את השוק האירופי לדגמים היברידיים וחשמליים בלבד עד 2025.

בתחילה, הונדה תכננה להגדיל את חלקם של כלי רכב חשמליים והיברידיות במבנה המכירות שלה באירופה ל-66% עד 2025. עם זאת, היחס השלילי של האיחוד האירופי לדיזלגייט הפחית במידה ניכרת את הפופולריות של מכוניות "מלוכלכות" והגדיל את הפופולריות של מכוניות ירוקות יותר בהתאם. כמו כן, המצב הושפע מתקני פליטה חדשים ומחמירים יותר, המאלצים את היצרנים לזלזל בכוח ובדינמיקה של מנועי בעירה פנימית כדי לעמוד בתקנים.

ככל הנראה, בעזרת ההצהרה על סיומם הקרוב של מנועי הדיזל, החליטה הונדה להתפשט מיצרניות הרכב המעורבות ב"דיזלגייט". לחברה כבר מכונית חשמלית סדרתית מסוג Honda e, שמכירתה תחל בקיץ 2020, וגם לא תהיה בעיה גדולה מדי להציע גרסאות היברידיות בשוק האירופי, כך שאין צורך לדבר על הפסדים משמעותיים ליצרנית הרכב.

בשנים האחרונות, כמעט כל יצרניות הרכב הגדולות הכריזו על תוכניות לנטוש בהדרגה את הפיתוח והייצור של מנועי בעירה פנימית. דיימלר (מרצדס בנץ) עשתה זאת לאחרונה, פולקסווגן עשתה זאת בסוף השנה שעברה, וולוו עשתה זאת עוד קודם לכן, וכן הלאה.

בתורם, הצהרות דומות נאמרות על ידי ערים ומדינות שלמות, כולל הודו, דנמרק, שוודיה, ישראל, הולנד, סין, גרמניה, בריטניה, צרפת, נורבגיה וכו'.

עוד חדשות מעניינות:

▪ Nio ET7 סדאן חשמלית

▪ FUJITSU מפתחת שבב RFID עם זיכרון FRAM

▪ קונספט דיור מסלולי חדשני מבית איירבוס

▪ צביעה מחדש של יהלומים

▪ זיכרון ספין STT-MRAM

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

 

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר התגליות המדעיות החשובות ביותר. מבחר מאמרים

▪ מאמר סימון הרכזת. טיפים לדוגמן

▪ כתבה אילו סרטים ואלבומים נמכרו בתקליטורי DVD פיראטיים? תשובה מפורטת

▪ כתבה הקמת ציוד של תחנות שידור חוטי ותיקון חוטים ישירים. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר מחולל רעש. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר תיקון מכונת גילוח חשמלית חרקוב. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

שם:


אימייל (אופציונלי):


להגיב:





כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024