Устройство авиационного звездообразного двигателя: Авиационный поршневой двигатель. Устройство и принцип работы.

Поршневой двигатель самолета.

История поршневых двигателей насчитывает на несколько десятилетий больше, чем история самой авиации. Они сдвинули с места первый автомобиль, подняли в небо первый самолет и первый вертолет, прошли две Мировые войны и до сих пор используются в 99.9% автомобилей мира. Однако в авиации на сегодняшний день поршневые двигатели практически полностью вытеснены газотурбинными двигателями и используются исключительно в малоразмерных персональных либо спортивных самолетах.

Это произошло по причине того, что даже самый простой и неэффективный газотурбинный двигатель имеет большую удельную мощность (единица мощности на единицу массы двигателя), чем самый современный поршневой, а в авиации масса – исключительно важный параметр. Кроме того, газотурбинный двигатель более универсальный и может двигать самолет за счет реактивной струи, исключительно этот факт позволил самолетам достичь скоростей в 2, 3 или даже 4 раза выше скорости звука.

Но вернемся к поршневым двигателям. Как же они устроены? На схеме продемонстрировано устройство цилиндра четырехтактного бензинового двигателя воздушного охлаждения: 1 – впускной патрубок (подача топливно-воздушной смеси в цилиндр), 2 – стенка цилиндра (в данном случае ребристая с внешней стороны, для повышения охлаждаемой площади, поскольку цилиндр имеет воздушное охлаждение), 3 – поршень (возвратно-поступательным движением обеспечивает впуск смеси, ее сжатие, получение энергии и дальнейший вывод отработанных газов), 4, 5 – шатун и коленвал (преобразование возвратно-поступательного импульса в крутящий момент), 6 – свеча зажигания (дает искру, которая поджигает смесь), 7 – выхлопной патрубок (вывод отработанных газов), 8 – впускной и выпускной клапаны («открывают» цилиндр для входа смеси (впускной) и выхода отработанных газов (выпускной), герметизируют цилиндр во время сжатия и воспламенения. Следует отметить, что изображен лишь пример конструкции, но ее вариации могут быть значительными, к примеру цилиндры дизельных двигателей не имеют свечей зажигания, а если двигатель жидкостного охлаждения – отсутствуют «ребра», но присутствуют каналы для прогона охлаждающей жидкости и т. д. По количеству тактов (действия, происходящие поочередно в цилиндре двигателя) различают 3 типа двигателя – двухтактный, четырехтактный и шеститактный. Наиболее широко используемым является четырехтактный двигатель, четыре его такта показаны на схеме.

Коэффициент полезного действия самых современных поршневых двигателей не превышает 25-30%, т.е. реально около 70% всей энергии, получаемой во время сгорания топлива, превращается в тепло, которое необходимо выводить из двигателя. Система охлаждения очень важный компонент в силовой установке и во многом определяет ее характеристики. По типу вывода тепла (иначе охлаждения) двигатели подразделяются на воздушный и жидкостный тип.

И если в автомобилях воздушное охлаждение практически не используется, из-за своей низкой эффективности на малых скоростях и ее полного отсутствия при остановке, то в поршневой авиации двигатели воздушного охлаждения очень и очень широко используются, ведь имеют ряд преимуществ перед двигателями жидкостного охлаждения. А именно меньшая масса, соответственно большая удельная мощность и более простая, а значит и более надежная конструкция. Кроме того, из-за большой силы набегающего потока во время полета, эффективность охлаждения обычно достаточна для нормальной работы двигателя.

Большинство поршневых двигателей – многоцилиндровые, это необходимо для повышения мощности и общей их эффективности. В связи с этим их классифицируют по расположению цилиндров относительно коленвала. В пик своего развития, авиационные двигатели имели до 24 цилиндров, а некоторые, несерийные экземпляры и более. И основными, наиболее широко используемыми вариантами расположения цилиндров является V-образное, рядное и звездообразное.

Различить их нетрудно, ведь если смотреть спереди они и выглядят как буква V в первом случае, один ряд (колонна) – во втором случае, и звезда (или при наличии большого количества цилиндров — скорее блюдечко) в третьем. Традиционно два первых типа используют систему жидкостного охлаждения, в то время как последний – воздушного. Соответственно кроме вышеназванных преимуществ и недостатков двигателей по типу их охлаждения, можно еще добавить, что рядные двигатели компактные, могут быть установлены в перевернутом положении, но при наличии большого количества цилиндров, они получаются очень уж длинными.

V-образные имеют 2 цилиндра в ряду, соответственно они имеют в два раза меньшую длину, чем рядные, но зато менее компактны, хотя также могут быть установлены в перевернутом положении, имеют большее фронтальное сечение, а значит и большее лобовое сопротивление. Звездообразные, или радиальные двигатели, имеют цилиндры, распложенные вокруг коленвала, соответственно они наиболее громоздкие, имеют просто таки огромное фронтальное сечение и лобовое сопротивление, но благодаря этому могут эффективно охлаждаться набегающим потоком и имеют очень незначительные показатели длины.

Другие агрегаты

Как устроен радиальный авиационный двигатель

Некто

Автор:

Некто

08 мая 2019 10:39

Метки: видео двигатели техники устройство

1047

Поршневые двигатели внутреннего сгорания применяются очень широко: этот тип силовых установок является самым распространенным для большинства видов транспорта. Чаще всего встречается рядное или V-образное расположение цилиндров друг относительно друга — такая компоновка проста и технологична, но занимает много места. В авиации каждый сантиметр объема на счету, поэтому были созданы радиальные двигатели.

В конструкции звездообразного или радиального поршневого ДВС цилиндры расположены вокруг оси коленчатого вала. На первом видео показана работа двигателя Jacobs R-755 объемом 12,4 литра и мощностью от 200 до 350 лошадиных сил. Он устанавливался на большое количество американских гражданских легких самолетов с 1933 по 1970 год.

Иногда цилиндры радиальных двигателей располагались в два ряда. Так рождались настоящие монстры, например, Bristol Centaurus один из самых мощных серийных авиационных двигателей за всю историю. Его восемнадцать цилиндров имели объем в 53,6 литра и выдавали от 2,5 до 3 тысяч лошадиных сил. В конце Второй мировой войны им оснащались британские истребители и бомбардировщики производства Хоукер («Си Фьюри», «Торнадо» и «Темпест»), а также Бристоль («Букингем» и «Бакмастер»).

Источник:

Ссылки по теме:

Сбор урожая оливок в промышленных масштабах
В Австралии ястреб залетел в двигатель взлетающего военно-транспортного самолета
Разрушение плотины бобра экскаватором
Старинный мотоцикл с паровым двигателем
Хитрое устройство для быстрого сбора орехов с земли

Метки: видео двигатели техники устройство

Новости партнёров

История жизни Надежды Румянцевой: несгибаемая Тося

20 эпичных неудач, которыми поделились на просторах сети

Удиви меня!

‘+
‘

‘+
place. title+
‘

‘+
»+
‘

Verner Motor — Дом

Добро пожаловать в Verner Motor

Verner Motor является мировым лидером в разработке и производстве радиальных двигателей для всех видов малых самолетов.

Мы разрабатываем и производим приводные системы для самолетов в промышленности, включая LSA, сверхлегкие, сверхлегкие, PPG, силовые парашюты, трехколесные велосипеды, исторические реплики.

Увлечение

Наша работа — это наше хобби. Мы делаем двигатели с любовью и страстью. Мы воплощаем ваши мечты в реальность.

Мастерство

Все двигатели Verner Motor собираются вручную. Мы придерживаемся философии «один человек, один двигатель».

Постоянное совершенствование

Инновации — наша жизнь. Наша команда разработчиков постоянно совершенствует наши технологии.

Наши двигатели

Scarlett 3VL

Максимальная мощность:
42 л.с. (31 кВт) при 2500 об/мин
Крутящий момент:
123 Нм (90 фут/фунт) при 2100 об/мин
Вес:
37 кг (81 фунт)

Производство остановлена

Скарлетт 5VL

Максимальная мощность:
60 л.с. (44 кВт) @ 2300 rpm
0:
.41tm. /фунт) @ 2200 об /мин
Вес:
54 кг (119 фунтов)

Производство остановлена

Скарлетт 5S

Максимальная мощность:
83 В.П. 296 Нм (218 фут/фунт) @ 1900 об/мин
Вес:
69 кг (152 фунта)

Подробнее

Scarlett 7u

Максимальная мощность:
124 BHP (91 кВт) @ 2300 об/мин
Крутящий момент:
390 Нм (287 FT/LB) @ 2200 об/мин
Вес:
404040 83 KG).

Подробнее

Scarlett 9S

Максимальная мощность:
158 BHP 116 кВт) @ 2400 об/мин
Крутящий момент:
485 Нм (357 FT/LB) @ 2000 RPM 485 Нм (357 FT/LB) @ 2000 RPM 485 Нм (357 FT/LB) @ 2000 rp).0041
Вес:
108 кг (238 фунтов)

Подробнее

Verner Motor в действии

Больше видео смотрите на нашем канале YouTube.

Вернер Скарлетт 9S

Контакты

Телефон

+420 602 595 739

Этот номер для славянских языков.
Другое, пожалуйста, используйте электронную почту.

Адрес

Стройни 562, 788 13 Шумперк
Чехия

Рабочее время

Понедельник — Пятница
8:00 — 16:00

Verner Motor — Двигатели

Вернер Мотор — Двигатели

Двигатели

Бескомпромиссная производительность.

СКАРЛЕТТ 3ВЛ
SCARLETT 5VL SCARLETT 5S SCARLETT 7U SCARLETT 9S

СКАРЛЕТТ 3ВЛ

(ПРОИЗВОДСТВО ОСТАНОВЛЕНО)

Рабочий объем	1635 см3 / 100 куб. дюймов
Поршни	3
Охлаждение	Воздух
Отверстие	92 мм
Ход	82 мм
Степень сжатия	1:8,2
Максимальная мощность	42 л. с. (31 кВт) при 2500 об/мин
Макс. постоянная мощность	34 БМП (25 кВт) при 2200 об/мин
Крутящий момент	123 Нм при 2100 об/мин
Вращение винта	CW, вид спереди
Полный сухой вес	37 кг
Свечи зажигания	Чемпион RN12YC, Denso Q20PR-U