| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Зміст розділу / Зміст підрозділу / |
|
Кривошипно-шатунний механізм БЕЗ Колінвал
МЕХАНІЗМ ДЛЯ ПЕРЕТВОРЕННЯ прямолінійного руху в обертальний І НАВПАКИ
Мущінскій Анатолій Климентійович
Уявіть ситуацію. Ви подорожуєте в пустелі, в тайзі, де немає майстерень по ремонту двигунів і у Вашій машині застукав колінчастий вал.
Чи можете Ви самостійно замінити в пустелі колінчастий вал в сучасному двигуні?
Звичайно, ні.
Пропонована конструкція кривошипно-шатунного механізму виготовляється модульним типом і дозволяє заміну модуля в будь-яких умовах, не виймаючи двигуна.
Істотним недоліком ДВС (двигун внутрішнього згоряння) є його КШМ (кривошипно-шатунний механізм). За весь період існування двигуна внутрішнього згоряння, удосконалилися технології виготовлення КШМ і його окремих деталей, однак, традиційна конструкція КШМ не дозволяє збільшити ККД КШМ вище 40%. Це пов'язано з тим, що при роботі КШМ кут між шатуном і кривошипом змінюється в межах від 0 до 360 градусів. У верхній і нижній мертвих точках його ККД = 0, а в точках при яких кут між шатуном і кривошипом = 90 градусів, Fig.1а, його ККД = 100%. У всіх інших точках спостерігається розкладання сил Fig.1в, що знижує його ККД. В результаті його середнє ККД менше 40%.
|
Збільшити ККД КШМ можливо тільки шляхом зменшення розкладання сил. Підійшовши нетрадиційним методом побудови конструкції КШМ, я досяг бажаного результату. Відмінність полягає в тому, що замість колінчастого вала застосовується простий вал з шестернями на кожен шатун, без зміни загальної конструкції ДВС.
Кожен шатун взаємодіє з валом через планетарну передачу. Конструкція значно зменшує розкладання сил і більший проміжок часу, за один цикл поршня, зберігається кут 90 градусів, що і збільшує ККД КШМ до 95%.
Відсутність колінчастого вала істотно зменшує обсяг ДВС і трудомісткість виготовлення його. |
Для стійкої і чіткої роботи конструкції застосовується стабілізація.
В підсумку:
- KПД підвищується на 60% від загальноприйнятого KШМ, діаграма "D" і "C";
- Відсутність колінчастого вала спрощує і здешевлює всю конструкція КШМ, як у виготовленні, так і в технічному обслуговуванні;
- Збільшується спадкоємність двигуна і моторесурс ДВС;
- Спрощується система мастила КШМ. Пропонована конструкція самозмащувальної;
- При використанні пропонованого КШМ, розташування циліндрів можливо довільне в різних площинах, а так само можливе виготовлення ДВС модульним типом;
- Конструкція проста. У ній використовуються деталі, давно застосовуються в механіці, і з цього великих додаткових досліджень ні треба.
Винахід відноситься до механізмів, які застосовуються як в промислових, так і в побутових вузлах, механізмах і агрегатах, де необхідно перетворення поступального руху в обертальний і навпаки. Наприклад: в двигунах внутрішнього згоряння - кривошипно-шатунний механізм; в нафтовидобувній промисловості, для підйому і опускання штанги насоса, і т.д.
Ця конструкція виконує одночасно дві функції:
- Перетворення поступального руху в обертальний і навпаки;
- Функція редуктора з великим діапазоном передавального співвідношення.
Діаграма "D" складалася при постійній силі "P" впливає на поршень.
Виміри проводилися експериментально-практичним способом на діючий макет.
Пояснювальна таблиця "D" демонструє коефіцієнти корисної дії загальноприйнятого і пропонованого КШМ при постійно діючої сили «Р» на поршень.
Однак, при роботі двигуна, сила «Р» змінюється. При переміщенні поршня вниз, збільшується обсяг камери згоряння, тим самим зменшується тиск газів, що призводить до зниження потужності двигуна. Це ілюструє діаграма «А» (заштрихована частина сірим кольором).
У загальноприйнятої конструкції КШМ малий коефіцієнт корисної дії обумовлений великим розкладанням сил, що наочно ілюструє діаграма «В».
Діаграма «С» ілюструє коефіцієнт корисної дії пропонованої конструкції механізму КШМ (заштрихована частина сірим кольором).
Нижче зображена Пояснювальна таблиця "D".
Пояснювальна таблиця складалася на основі експериментально - практичних вимірювань впливу постійної Сили "P" на поршень.
У першій колонці, відображається поворот колінчастого вала в градусах.
У другій колонці, відображається змінюється тиск Cіли "P" на поршень, під час роботи двигуна. Ця колонка включена для загального уявлення зміни Сили "P" під час роботи двигуна.
У третин колонці, відображається ККД загальноприйнятого КШМ при тиску на поршень постійної Cіле "P" в період вимірювання.
У четвертій колонці, відображається ККД пропонованого КШМ при тиску на поршень постійної Cіле "P" в період вимірювання.
Є діючий макет демонструє все вище викладеного.
Винахід запатентовано.
Версія для друку
Автор: Мущінскій Анатолій Климентійович
PS Матеріал захищений.
Дата публікації 12.02.2005гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.