Развитие ДВС для автомобиля и т.п..

[MIF]

В Новосибирске создали первый полностью алюминиевый двигатель

Первый в мире алюминиевый авиадвигатель создали в Новосибирском техническом университете. Даже те части, которые подвергаются самым высоким нагрузкам, изготовлены из алюминия. В итоге новый двигатель стал легче своего предшественника на 50 килограммов.
Двигатель разрабатывает созданная выпускниками НГТУ компания «ЗК-Мотор». Разработчик двигателя — профессор кафедры самолето- и вертолетостроения факультета летательных аппаратов НГТУ Илья Зверков, коллектив разработчиков составляют аспиранты и магистранты НГТУ.
Работа над двигателем велась четыре года — столько времени понадобилось от зарождения идеи до запуска агрегата команде из пяти инженеров.
Новый двигатель будет устанавливаться на двухместные самолеты ЯК-52, старые двигатели которых либо уже выработали свой ресурс, либо находятся на грани выработки.
Наземные испытания двигателя прошли успешно.

[Brigadir]

Да, слышали! Конечно слово "полностью алюминиевый" немного обманчиво. Просто есть некоторые детали, где без специальных марок стали невозможно обойтись. пусть не кривят душою.
Что можно отлить из алюминиевого сплава? Блок цилиндров (сами цилиндры - серый чугун. Ибо здесь требуется минимальное трение с кольцами, чего алюминиевые сплавы не могут обеспечить). Головка блока цилиндров - давно применяют алюминиевые сплавы. Повсеместно, я бы сказал. Можно и масляный поддон из алюминиевого листа отштамповать. вместо стального.
Поршни давно с алюминиевого сплава отливают. Шатун - этот видимо тоже можно из алюминия сделать, но вставки (оси трения) - сталь.
Коленвал - однозначно отковывают из чугуна. Маховик - здесь главное = масса маховика. Именно масса (чем больше, тем плавнее работает двигатель) здесь работает. Хотя у винтокрылых вместо маховика применяют сам винт. (если он достаточно тяжелый).
Мелкие детали: клапана, седла клапанов, распредвал, метизы - только стальные. А также шестерни (например маслонасоса), крыльчатка турбины (чугун), если турбина применяется.
Так что из сенсации ничего особого не выходит!
Трубы....например выхлопной коллектор при работе двигателя разогревается бывает и до красна. Здесь только чугун выдерживает. При чем ...не каждой марки. Более мелкие трубы намного проще из стального листа согнуть и сварить. (и намного дешевле). Масса этих деталей невелика.
Развенчил я миф!
Завтра нас удивят: мотор из картона! Тоже поверите???
И ещё неизвестно, сколько времени их детище проработает. Это не автомобиль, в небе нужна исключительная надежность мотора!

[Mike_Solo]

[uquote="Brigadir",url="/forum/viewtopic.php?p=3292573#p3292573"]сами цилиндры - серый чугун. Ибо здесь требуется минимальное трение с кольцами, чего алюминиевые сплавы не могут обеспечить[/uquote]
То есть про НИКАСИЛ вы не слыхали совсем?

[Satyr]

[uquote="Mike_Solo",url="/forum/viewtopic.php?p=3292595#p3292595"][uquote="Brigadir",url="/forum/viewtopic.php?p=3292573#p3292573"]сами цилиндры - серый чугун. Ибо здесь требуется минимальное трение с кольцами, чего алюминиевые сплавы не могут обеспечить[/uquote]
То есть про НИКАСИЛ вы не слыхали совсем?[/uquote]
Это не те что после первого миллиграмма серы в топливе на расточку отправлялись ? )))

[Mike_Solo]

[uquote="Satyr",url="/forum/viewtopic.php?p=3292599#p3292599"]Это не те что после первого миллиграмма серы в топливе на расточку отправлялись ? )))[/uquote]Они самые Но если серу в бензин не класть, живут долго.
Бумерские моторы М50/М52 до сих пор ездят, мой сын на таком катается. 360 тысяч на одометре.
Масло уже ест, но пока терпимо.

[Brigadir]

Начнем с того, что никасил как то не пахнет алюминием, совсем!
Обьявили то: ПОЛНОСТЬЮ, из алюминия(допускаю и алюминиевые сплавы).
Если бы обьявили: в моторе НЕТ стали! То тогда бы мы спорили про другое.

[HariusHek]

Алюминиевые блоки со стальными или чугунными гильзами - это уже давно, позже даже без гильз обходились, покрывали внутреннюю поверхность алюминиевого цилиндра хромом, но хром на алюминий просто так не садится, поэтому между ними был промежуточный слой серебра.
Уже не помню, кто первым применил эту технологию...

[Mike_Solo]

[uquote="Brigadir",url="/forum/viewtopic.php?p=3292697#p3292697"]Начнем с того, что никасил как то не пахнет алюминием, совсем!
Обьявили то: ПОЛНОСТЬЮ, из алюминия(допускаю и алюминиевые сплавы).
Если бы обьявили: в моторе НЕТ стали! То тогда бы мы спорили про другое.[/uquote]
Лады, согласен! Ну, правда, есть ещё Алюсил на такой случай, может его используют

Добавлено after 4 minutes 18 seconds:
[uquote="HariusHek",url="/forum/viewtopic.php?p=3292770#p3292770"][...] покрывали внутреннюю поверхность алюминиевого цилиндра хромом,
[...] Уже не помню, кто первым применил эту технологию...[/uquote]
Сдаётся мне в авиадвигателях, уже во времена Великой Отечественной.

[kaetzchen]

графит-металлические матрицы- далеко не новизна и никакой не супер- материал, а известны очень давно.
в основном для поршней и гильз, но не только, ну и где они???

[Brigadir]

Мотоконструкторам виднее из чего детали делать. Здесь надо ещё и учитывать стоимость изготовление каждой детали, цену материала (не зря запретили из титана делать коленвалы, а титан очень легок, особо прочен и к тому же свойства пружинящие. Но , вполне возможно, не подходит по характеристике - степень расширения при нагревании. (это очень важно, там микроны ловят).
Выиграли 50 килограмм и то заслуга! Теперь придется у каждого самолета опять балансировку ловить...(конструкция планера рассчитана на заданный вес моторного агрегата, ибо он не посередине крыла, а смещен далеко вперед).

[kaetzchen]

ну дык, продольно-поперечная неустойчивость- это самая крутая фишка , у пиндосов во время ВВ2 были самолеты , "кобра" кажется, не помню..., движок был почти сзади?
ага, вот https://ru.wikipedia.org/wiki/Bell_P-63_Kingcobra, поставлялись в СССР во время ВВ2, движок был сзади за пилотом

[Brigadir]

Ан нет, самолет проектируют так, что можно бросить штурвал (как и в автомобиле впрочем, замечали?) и самолет сам выходит на ровный горизонтальный полет. Иначе им просто невозможно будет управлять. древние самолеты страдали срыванием в штопор, пока не доперли крылья делать немного с наклоном (дальние концы выше немного, чем у корпуса самолета). Эффект следующий: при наклоне самолета площадь крыла как бы более упирается о воздух, а другое крыло напротив, теряет подьемную силу и самолет сам выравнивается в поперечном направлении.
В автомобиле подобный эффект достигается неким углом схождение передних колес и автомобиль стремится ехать прямо, не рыскает. А развал колес помогает более безопасно проходить крутые повороты, внутреннее колесо сильнее выворачивает, нежели внешнее и автомобиль меньше наклоняется набок. И ещё способствует стабилизатор поперечной устойчивости. Пока до такого доперли....опыт! Практика!
У скоростных аэропланов тоже не сразу догадались скашивать крылья назад. А то крылья просто разрушались от бешенного встречного потока воздуха.
А замечали загнутые концы крыльев Боинга? Тоже для устойчивости. Для стабилизации полета.
Шум турбины уменьшили увеличив радиус турбины и снижение её оборотов, при той же эффективности прокачки воздуха через трубу.
Я как то автомобиль Пежо вскрыл (в смысле переднюю панель снял) - там колесо вентилятора почти полметра. Крутится медленно, качает много воздуха и не шумит, как в Жигуленке. Вентилятора почти не слышно! А в Жигуленке вентилятор с консервную банку....аж визжит, пытаясь перекачать много воздуха!

[kaetzchen]

А замечали загнутые концы крыльев Боинга? Тоже для устойчивости. Для стабилизации полета

Винглеты, шо ли? наверх и иногда вниз (аэробус) загнутые? Это улучшает турбулетность срываемую с кончиков крыльев + экономия топлива, ща все так делают

Спойлер

[As]

Японцы делали когда-то керамический двигатель, не нуждающийся в охлаждении... Наши экспериментировали с металлокерамикой ещё раньше - покрывали слоем керамики донышки поршней и поверхность камеры сгорания дизеля, результаты были интересные - но нынче я что-то про массовое использование технологии не слышал...

[HariusHek]

У "керамики" рабочая температура деталей гораздо выше, стандартные масла для такого не годятся.

[As]

Так керамике смазка и не нужна...

[HariusHek]

Ужель?
Кто-то потери на трение отменил?

[Slabovik]

Потери не отменены, но керамике действительно не нужна смазка в той роли, в какой она необходима металлу. Для металла смазка не столько снижает трение (снижает - да), сколько противостоит износу, поскольку металл сам по себе является пластичным материалом, а где есть пластичность - там есть способность формировать задиры и деформации. Именно они быстро формируются при отсутствии смазки и катастрофически увеличивают трение вплоть до разрушения.

Для справки: пластичность: свойство материала изменять свою форму под действием внешних сил, не теряя при этом своей удельной прочности. Пластичность и твёрдость - вещи перпендикулярные, т.е. это разные свойства. Твёрдое также может быть пластичным, а мягкое - не пластичным (хрупким).

Так вот. Обладая очень высокой твёрдостью, керамика задирами не страдает. Соответственно, не нуждается в средствах, предотвращающих эти задиры, т.е. в смазке.
Плюс керамики: воможность работать при более высоких температурах.
Минусы керамики: невозможность токарных, фрезерных работ, которые применимы к металлу.

[Asaba]

Коленвал керамического двигателя все же был стальной. Поэтому там без смазки не обойтись.
Жалко, что тот движок не дожил до серийного производства.

[Slabovik]

Там упор делался на цилиндры и поршни, как я помню. Как раз из-за высоких температур. Ведь и в обычном "железном" двигателе это, пожалуй, самое плохосмазываемое место.