4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое конструктивные особенности двигателя

Особенность оппозитного двигателя заключается в том, что поршни внутри цилиндров двигаются не вертикально, а горизонтально. При этом внутри каждого цилиндра располагаются по 2 поршня, которые перемещаются навстречу друг-другу, как боксерские перчатки. В результате его стали называть «боксерским двигателем».

Начало работы положено российским инженером Огнеславом Степановичем Костовичем. Его проект стал опорой для дирижабля «Россия». Но брэнд так и не получил распространение, потому что цилиндры в моторе — раздельные. Но идею подхватили и механизм развивался.

И первая «оросная» система сконструирована в 1893 — 1930 гг. Здесь постаралась французская Gobron-Brille. Они соединили цилиндры и смонтировали устройство таким образом, что они работали на 1 коленвал. Новинка заинтересовала других гигантов автомобилестроения.

В начале XX века еще один инженер из Советского Союза изобрел первый двухтактный двигатель. В России про изобретение забыли, но оно нашло поклонников за границей.

Механизмы подходили для военной техники, но в то время для транспорта они были слишком неудобными. Такой двигатель отличался огромными габаритами. Поэтому его использовали только для тяжелой артиллерии, дизельных паровозов и танков.

Еще один минус прошлых «боксеров» — это нечистый выхлоп и низкий срок службы.

Первый настоящий оппозитный двигатель появился в 1938 г., благодаря компании Volkswagen. В его устройстве были вмонтированы 4 цилиндра (2 л. объема). Мощность достигала 150 л.с. С тех пор оппозитный двигатель используют брендовые фирмы: «Subaru» и «Porshe». Благодаря усиленной работе мотора, его устанавливают на мощные автобусы, например, Икарусы.

Благодаря технологиям удалось исправить все недостатки, которые имел оппозиционник прошлого столетия.

Тестовый вариант оснащали одним цилиндром. После первых испытаний увеличение мощности производилось простым решением — увеличением количества цилиндров. Но из-за особенностей устройства вертикально расположить их никак не получалось. И было принято революционное решение — расположить их горизонтально, чтобы сэкономить на площади.

Причины износа поршня

Поршень, как и любой другой рабочий элемент двигателя, подвержен механическим повреждениям и износу.

Ежедневная эксплуатация автомобиля способствует выработке ресурса деталей, на что указывает:

  • Повышенный расход масла
  • Синий дым из выхлопной трубы
  • Нагар на свечах зажигания
  • Нестабильная работа ДВС на холостых оборотах (вибрация рычага КПП)
  • Увеличение расхода топлива в 2 и более раз
  • Снижение мощности двигателя и т.д.

Все это свидетельствует о некорректной работе двигателя, в частности, поршневой группы. Далее отметим, какие проблемы для нее наиболее актуальны.

Задиры и нагар на днище поршня

Появляются вследствие перегрева поршня из-за нарушения процесса сгорания, деформации и/или засорения масляной форсунки, несоответствия размера детали рекомендованным, неисправности системы охлаждения, уменьшения зазора в верхней части рабочей поверхности.

Следы от ударов на днище поршня

Свидетельствуют о слишком большом выступе поршня, неверной посадке клапана, слишком малом зазоре в клапанном приводе, отложениях масляного нагара на днище поршня, неподходящем уплотнении ГБЦ, некорректно выставленным фазам газораспределения.

Наплавления и расплавление металла на поверхностях

Указывают на неравномерный впрыск топлива, позднее зажигание, недостаточное сжатие смеси, неверный момент начала впрыска и его количество, неисправность впрыскивающих форсунок.

Трещины на днище поршня и в полости камеры сгорания

Говорят о недостаточной компрессии в цилиндрах, плохом охлаждении поршня, некорректном впрыске смеси. Трещины могут появиться при установке поршней в неподходящей к ним по форме полости камеры сгорания.

Повреждения поршневые колец

Возникают вследствие неправильной установки поршней, избытке топлива в камере сгорания, вибрации самих поршневых колец, сильном осевом износе кольцевой канавки.

Читать еще:  Давление форсунок дизельных двигателей фиат дукато

Радиальный износ поршня

Наблюдается из-за избыточного количества топлива в камере сгорания. Такая проблема является следствием сбоев в процессе приготовления смеси, нарушения процесса сгорания, недостаточного давлении сжатия. Осевой износ возникает в результате загрязнения поршня во время приработки ДВС.

Износ юбки поршня

Повреждения на юбке могут возникать по нескольким причинам. Ассиметричное пятно контакта на боковой поверхности тронка обычно вызвано скручиванием и/или деформацией шатуна, неправильно просверленными отверстиями цилиндра, большим люфтом шатунного подшипника, наклонно просверленными отверстиями в головках шатунов.

Задиры образуются из-за слишком тесной посадки поршней, ошибок при монтаже шатуна горячим прессованием, недостаточной смазки при первом запуске двигателя.

Поверхности трения юбки поршней истираются также из-за попадания топлива в масло, неисправного пускового устройства холодного двигателя, недостаточного сжатия, перебоев в зажигании и работе ДВС на переобогащенной воздушно-топливной смеси.

Кавитация гильз

Кавитация – основная причина выхода гильз из строя. Это явление вызвано недостатком охлаждения, слишком низкой или высокой температурой, применением неподходящей охлаждающей жидкости, неправильной и/или неточной посадки гильз цилиндров, использованием неподходящих уплотнительных колец с круглым сечением.

Масляный нагар на днище цилиндра

Такие отложения возникают вследствие избыточного содержания масла в камере сгорания. Это вызвано, в свою очередь, неисправностью деталей, прорывом газов с проникновением масла во всасывающий тракт, недостаточным отделением масляного тумана от картерных газов.

Конструкция синхронного устройства

Принцип работы и устройство синхронных машин остаются понятными даже для неопытных потребителей. К ключевым составляющим системы относят следующие узлы:

  1. Статор — представляет собой неподвижную часть установки, на которой расположено три обмотки. Они соединены по схеме «звезда» или «треугольник». В качестве материала для изготовления статора используются пластины из суперпрочной электротехнической стали.
  2. Ротор — подвижный элемент двигателя, оснащенный обмоткой. Во время работы установки эта обмотка пропускает определенное напряжение.

Между зафиксированной и подвижной частью системы находится небольшая воздушная прослойка, гарантирующая сбалансированную работу мотора и беспрепятственное воздействие магнитного поля на ключевые составляющие агрегата. Также в двигателе установлены подшипники, необходимые для вращения ротора, и клеммная коробка. Последняя находится в верхней части механизма.

Двигатель ПД-14 и семейство перспективных двигателей

Двигатели ПД на базе унифицированного газогенератора — семейство отечественных турбореактивных двухконтурных двухвальных двигателей, предназначенных для ближне-, среднемагистральных самолетов и промышленных ГТУ.

Основная особенность семейства двигателей ПД – применение унифицированного компактного газогенератора.

Основные ключевые технологии: полые широкохордные титановые лопатки, моноколеса (блиски) и сварная секция в роторе компрессора высокого давления, малоэмиссионная камера сгорания из интерметаллидного сплава, монокристаллические лопатки турбины высокого давления с перспективной системой охлаждения, керамические покрытия на деталях горячей части, полые лопатки турбины низкого давления, композитная мотогондола.

  • Преимущества
  • Модификации
  • Конкурентные преимущества
  • Состояние работ

Основные преимущества двигателей ПД

Наработка на неустранимое в полете выключение двигателя

Надежность вылета ВС, связанная с готовностью двигателя

Низкий расход топлива

Снижение удельного расхода топлива относительно современных двигателей

Соответствие перспективным экологическим нормам

Снижение шума относительно требований главы 4 стандарта ИКАО

Снижение уровня эмиссии по NOx относительно норм ИКАО 2008 года

Соответствие современным требованиям по сертификации

АП-33, FAR-33, CS-E, ETOPS

Модификации двигателей, разрабатываемые в настоящее время

Семейство перспективных ТРДД для БСМС состоит из двигателей ПД-14, ПД-14А, ПД-14М, ПД-10;

ПД-14 — базовый ТРДД для самолета МС-21-300;

ПД-14А — дросселированный вариант ТРДД для самолета МС-21-200;

ПД-14М — форсированный вариант ТРДД для самолета МС-21-400;

ПД-10 — вариант с уменьшенной тягой до 10. 11 тс для самолета SSJ‑NG.

Читать еще:  Волга 2410 технические характеристики двигателя

Основные параметры двигателей
(все параметры даны без учета потерь в воздухозаборнике и без отборов воздуха и мощности на самолетные нужды)

ПД-14А

ПД-14

ПД-14М

ПД-10

Тяга на взлетном режиме (Н = 0; М = 0), тс

Удельный расход топлива на крейсерском режиме, кг/кгс·ч

-(10-15) % от уровня современных двигателей аналогичного класса тяги и назначения

Диаметр вентилятора, мм

Сухая масса двигателя, кг

Так же на основании технологий, разработанных в рамках Проекта ПД-14, планируется создание промышленных ГТУ для производства ГПА и ГТЭС в классах мощности 8, 16 МВт.

Конкурентные преимущества по показателям экономической эффективности эксплуатации
обеспечиваются следующими основными параметрическими и конструктивными особенностями по сравнению с аналогами-конкурентами:

Меньшие температуры на выходе из камеры сгорания являются важнейшим фактором уменьшения стоимости, снижения рисков в достижении заявленных показателей долговечности и надёжности двигателей самолетов с коротким полетным циклом.

Меньший диаметр вентилятора ПД-14 позволяет иметь объективное снижение массы двигателя и лобового сопротивления мотогондолы.

Оптимальные размеры внутреннего контура (газогенератора) облегчают решение проблемы относительно больших отборов воздуха из компрессора на различные нужды и снижают установочные потери тяги.

Достаточно высокая расчетная степень сжатия вентилятора (вследствие применения несколько меньшей степени двухконтурности) исключает необходимость применения регулируемого сопла наружного контура с неизбежным увеличением массы и сопротивления двигательной установки и снижает установочные потери тяги.

Проверенная в эксплуатации классическая безредукторная схема двигателя ПД-14 позволяет достичь требуемых показателей массы, ресурса, надежности и стоимости обслуживания.

Оптимальное сочетание умеренно высоких параметров цикла и проверенной схемы двигателя с прямым приводом вентилятора позволяет обеспечить снижение цены двигателя, затрат на обслуживание и ремонт, массы и лобового сопротивления двигательной установки и обеспечить преимущество двигателя ПД-14 по показателям экономической эффективности эксплуатации и стоимости жизненного цикла.

Состояние проектных и доводочных работ Проекта ПД-14

Завершен этап технического проекта. Получены положительные заключения.

Развернута работ с ОАО «Корпорация «Иркут» по интеграции двигателя и самолета.

Выполнен большой объём испытаний экспериментальных узлов и систем двигателя на специальных установках.

Спроектирован демонстрационный двигатель проекта базового двигателя для подтверждения работоспособности узлов ПД-14.

Завершен первый этап доводочных испытаний газогенератора.

Изготовлением и испытаниями двигателя-демонстратора технологий подтверждена готовность критических технологий.

Проведены испытания узлов МГ из ПКМ на двигателе прототипе.

Выпущена рабочая конструкторская документация на двигатели ПД-14 и мотогондолы опытной парти.

Сформирована производственная кооперация изготовления опытной партии двигателей и мотогондол начато изготовление опытной парти двигателей и мотогондол.

Завершена программа испытаний двигателей демонстраторов 100-03 и 100-04, подтверждена необходимость внедрения выбранных конструкторских решений.

Подана заявка в АР МАК на получение сертификата типа двигателя.

Разработан Сертификацонный базис ПД-14, охватывающий требования АР МАК, EASA, FAA.

Проведена макетная комиссия по двигателю ПД-14 и утвержден протокол МК АР МАК.

Проведена макетная комиссия по самолету МС-21 с двигательной установкой ПД-14 и утвержден протокол МК АР МАК.

Выполнена подготовка производства и обеспечивается VI уровень технологической готовности при изготовлении опытной партии двигателей ПД-14.

Проводятся летные испытания двигателя ПД-14 в составе летающей лаборатории Ил-76ЛЛ в ЛИИ им. Громова.

«ОДК-Авиадвигатель» получил сертификат типа на новейший авиационный двигатель ПД-14

Состав поршневой группы

Узел, состоящий из поршня, компрессионных, маслосъемных колец, а также поршневого пальца принято называть поршневой группой. Функция её соединения с шатуном возложена на стальной поршневой палец, имеющий трубчатую форму. К нему предъявляются требования:

    минимальной деформации при работе;

Читать еще:  Два такта работы двигателя

высокой прочности при переменной нагрузке и износостойкости;

хорошей сопротивляемости ударной нагрузке;

  • малой массы.
  • По способу установки поршневые пальцы могут быть:

      закреплены в бобышках поршня, но вращаться в головке шатуна;

    закреплены в головке шатуна и вращаться в бобышках поршня;

  • свободно вращающимися в бобышках поршня и в головке шатуна.
  • Пальцы, установленные по третьему варианту, называются плавающими. Они являются наиболее популярными, поскольку их износ по длине и окружности является незначительным и равномерным. При их использовании опасность заедания сведена к минимуму. Кроме того, они удобны при монтаже.

    Виды газораспределительной системы

    Так как продувочные окна в цилиндре порой располагаются на одном уровне, то газообмен внутри цилиндра затруднен, не весь объем цилиндра продувается свежей порцией воздушной смеси, и часть отработанных газов остается в цилиндре. Для того, чтобы сменить отработанные газы на свежую порцию воздуха более эффективно и быстро, существует конструктивные особенности поршня и расположения продувочных окон в цилиндре. Различают несколько вариантов осуществления продувки цилиндров:

    Контурная продувка

    Контурная продувка в свою очередь делится на возвратно-петлевую, дефлекторную и высотную. Во всех этих видах есть один существенный недостаток: перерасход топлива из-за удаления несгоревшего топливного заряда во время продувки.

    П- или Л-образная продувка

    П- или Л-образная продувка более эффективная в плане экономии топлива, но при этом температура около выпускного окна значительно повышается. Конструктивная особенность в том, что для ее осуществления необходимы двухцилиндровое исполнение мотора. Одна пара цилиндр — поршень выступает в роли впускающих газы, а другая пара в роли выпускающая газы.

    Клапанная или клапанно-щелевая продувка

    Клапанная или клапанно-щелевая продувка в отличие от других видов требует наличия ГРМ, который управляется клапанами. Клапан может использоваться и для подачи заряда, и для удаления продуктов сгорания. При клапанно-щелевой продувке через клапан в головке цилиндра удаляются отработанные газы, а через окна (щели) поступает свежий заряд. Это уменьшает расход топлива и снижает токсичность отработанных газов, но усложняет конструкцию двигателя и может нарушить нормальный режим сгорания заряда из-за повышенной температуры.

    Прямоточная продувка

    Прямоточная продувка используется в двигателях с двумя поршнями, расположенными напротив друг друга в горизонтальном положении. В этом случае каждый поршень по ходу своего движения открывает и закрывает «свой» клапан: один поршень отвечает за впуск заряда, а второй – за удаление газов. Камерой сгорания в этом случае является пространство между поршнями. Этот вариант предусматривает наличие более сложного КШМ, а высокая температура внутри цилиндров требует дополнительного охлаждения и более прочных элементов. В то же время, это наиболее эффективный способ продувки, который обеспечивает полное удаление отработанных газов с минимальными потерями топливного заряда.

    Mercury Подвесной двигатель

    Если вы производите лучшие в мире продукты для судоходства, вам нужны самые лучшие дилеры. Именно поэтому мы следим за тем, чтобы у дилеров Mercury было лучшее оснащение для продаж и обслуживания наших продуктов. А тысячи дилеров во всех странах мира дают вам уверенность в том, что мы всегда будем рядом и сможем поддержать вас в ваших смелых начинаниях.

    • Карьера
    • Гонки Mercury
    • Стать продавцом
    • О Mercury
    • Найти дилера
    • Связаться с нами
    • личный кабинет

    Reproduction in whole or in part without permission is prohibited. Mercury Marine is a division of Brunswick Corporation.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector