Как сделать простейший двигатель внутреннего сгорания своими руками? Маленькие двигатели на бензине


Самый маленький дизельный двигатель: назначение и перспективы

Самый маленький дизельный двигатель

В нашей предыдущей статье мы уже рассказывали о самом большом двигателе внутреннего сгорания. При этом ни для кого не секрет, что постоянный рост цен на нефтепродукты и сложная экологическая ситуация являются основными факторами, которые сильно влияют на ДВС. Указанное влияние фактически сводится к одному – максимальное снижение расхода топлива и эффективная очистка отработавших газов.

При этом важно понимать, что наиболее качественно снизить потребление горючего удается за счет уменьшения рабочего объема двигателя. Однако такое уменьшение закономерно приводит к тому, что двигатель становится менее мощным и надежным, теряется приемлемая динамика разгона ТС и т.д.

Если говорить о бензиновых двигателя, изготовление слишком маленьких агрегатов  по рабочему объему для авто и широкого списка другой техники в наши дни попросту нецелесообразно по целому ряду причин. При этом маленькие дизельные двигатели вполне имеют право на жизнь и активно разрабатываются. Давайте остановимся на этом более подробно.

Читайте в этой статье

Самые маленькие дизельные моторы, бензиновые и роторно-поршневые ДВС

Самый маленький двигатель

Как уже было сказано выше, решение задачи по снижению токсичности выхлопа и общего количества вредных выбросов в атмосферу  потребовало всесторонних изменений. Определенные доработки затронули как сами ДВС, так и топливо для них.

Бензиновые моторы стали использовать горючее, в котором допускается наличие большого количества спирта (в отдельных случаях до 75-80%), в дизельные ДВС заливается биодизель.

  • Что же касается миниатюрных версий, самые маленькие бензиновые двигатели сегодня используются в авиамоделировании (ставятся на авиамодели), а также на маленьких моделях радиоуправляемых машин, судов и т.п.

Аналоги покрупнее можно обычно встретить на бензопилах, газонокосилках, моторных лодках и другой различной технике. При этом тенденции к созданию микромоторов на бензине не наблюдается. Дело в том, что общий принцип работы в основе имеет возвратно-поступательное движение поршня, а сам агрегат сильно теряет в плане производительности при значительном уменьшении рабочего объема.

Если просто, необходимый КПД в процессе преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное значительно понижается в агрегатах на бензине, чего становится недостаточно для прокручивания колес автомобиля или выполнения другой полезной работы.

Вернемся к микромоторам. Еще отметим, что некоторые ошибочно считают известные микродвигатели инженера Йесуса Уайлдера V12 и V16 наглядным образцом самого маленького бензинового двигателя. Однако на практике такой мотор скорее игрушка, чем практичный ДВС. Дело в том, что агрегат работает не на жидком топливе. В действие двигатель приводит сжатый воздух, а КПД находится на весьма низкой отметке.

  • Если же говорить о дизелях, этот тип двигателя имеет сегодня все шансы стать не просто маленьким, а фактически микроскопическим. Начнем с того, что сегодня часто встречаются маленькие дизельные двигатели, которые имеют рабочий объем чуть больше 0.2 л. и выдают, в среднем, 3.2 л.с.

Такие субкомпактнтые дизели прижились на небольшой мототехнике, а также приводят в действие различные механизмы. Вместительность топливного бака для такого мотора обычно составляет около 2.5 л. солярки.

Если затрагивать самый маленький дизельный двигатель, такой  мотор создали в Англии (Кембридж). Единственное, для его работы используется не привычное для обывателя  дизтопливо, а специальная смесь метанола и водорода. Эта смесь способна эффективно самовоспламеняться под давлением. Общий же принцип похож на обычный дизель, то есть при сжатии поршнем горючее воспламеняется, передавая полезную энергию через поршень и шатун на коленвал.

Примечательно то, что рабочий объем цилиндра составляет всего лишь 1 миллиметр кубический. Таких малых размеров удалось добиться посредством изготовления ультратонких плоских элементов. Поршни больше напоминают прочные тонкие пластинки, а общие габариты ДВС составляют 5*15*3 мм. Для сравнения, такой двигатель можно разместить на ногте большого пальца человеческой руки. При этом коленвал раскручивается до 50 тыс. об/мин, а мощность установки составляет чуть более 11 Ватт.

  • Еще добавим, что отдельного внимания заслуживает и роторно-поршневой двигатель Ванкеля (роторный двигатель). Особенностью такого мотора является то, что в нем нет привычных поршней, цилиндров, элементов КШМ и т.д.

Детали внутри него совершают только вращательное движение, а сам агрегат больше похож на электродвигатель. В роторном агрегате почти в половину  меньше деталей по сравнению с дизельным или бензиновым поршневым ДВС, то есть данная силовая установка компактнее по размеру и легче по весу.

Однако и это не главное. Такой тип двигателя имеет очень высокий КПД. Например, роторно-поршневой мотор, объем которого составляет всего 1.3 литра, при этом выдает целых 220 л.с. Если же оснастить этот агрегат турбонаддувом, тогда мощность можно поднять до 350 л.с. Главный недостаток — высокий расход горючего.

Что касается субкомпактных версий, самый маленький роторный двигатель весит всего 335 г. и является мотором с индексом OSMG 1400. Его рабочий объем составляет 0.005 литра, при этом мощность почти 1.3 л.с.

Читайте также

Что в итоге

Как видно, если учесть значительную потерю КПД при уменьшении объема бензинового двигателя, а также специфические особенности в виде повышенного расхода топлива и сниженной надежности роторно-поршневого мотора, компактный дизельный двигатель является наиболее перспективным вариантом во всех отношениях.

Другими словами, самый маленький дизельный двигатель вполне может выступать источником энергии и использоваться в различных целях. Если в ближайшем будущем инженеры и конструкторы решат ряд имеющихся сегодня проблем (потери тепла по причине малой толщины стенок камер сгорания микродвигателя, сниженный ресурс небольших деталей в условиях высокого нагрева и т.д.), тогда дизельные сверхмалого размера вполне могут стать серийными.

При этом такие агрегаты будут потреблять уже не литры, а граммы топлива, показатель КПД  вполне может оказаться на отметке около 7-10%. Это значит, что такой двигатель в качестве источника энергии  окажется более эффективным и намного более долговечным решением по сравнению с различными аккумуляторными батареями, которые могут быть схожи по габаритам.

Читайте также

krutimotor.ru

Мини-двигатель как перспективный вариант развития ДВС + видео » АвтоНоватор

Поскольку нефтепродукты постоянно растут в цене (ведь нефти свойственно заканчиваться), стремление к экономии на горючем вполне понятно, и мини-двигатель мог бы стать неплохим решением.

Насколько экономичен мини-двигатель внутреннего сгорания?

Как известно, ДВС делятся на бензиновые и дизельные, причем как первые, так и вторые сегодня претерпевают значительные изменения. Причиной модернизации, как самих механизмов, так и топлива, является значительно ухудшившаяся экология, на состояние которой влияют и выхлопы техники, работающей на жидком горючем. Так, к примеру, появился эко-бензин, разведенный спиртом в пропорции от 8:2 до 2:8, то есть спирта в таком топливе может содержаться от 20 до 80 процентов. Но на этом модернизация и закончилась. Тенденция уменьшения бензиновых двигателей в объеме практически не наблюдается. Самые маленькие образцы устанавливаются в авиамодели, более крупные используются на газонокосилках, лодочных моторах, снегоходах, скутерах и другой подобного рода технике.

Что же касается дизельных ДВС, сегодня действительно сделано немало для того, чтобы этот двигатель стал по-настоящему микроскопическим. В настоящее время концерном Toyota созданы самые маленькие микролитражки Corolla II, Corsa и Tercel, в них установлены дизельные двигатели 1N и 1NT объемом всего 1.5 литра. Одна беда – срок службы таких механизмов чрезвычайно низкий, и причина тому – очень быстрая выработка ресурса цилиндро-поршневой группы. Существуют и совсем крошечные дизельные ДВС, объемом всего 0.21 литра. Их устанавливают на компактную мототехнику и строительные механизмы, но мощности большой ожидать не приходится, максимум, что они выдают – 3.25 л.с. Впрочем, и расход топлива у таких моделей небольшой, о чем говорит объем топливного бака – 2.5 литра.

Насколько эффективен самый маленький двигатель внутреннего сгорания?

Обычный ДВС, действие которого основано на возвратно-поступательном движении поршня, теряет производительность по мере уменьшения рабочего объема. Все дело в значительной потере КПД при преобразовании этого самого движения ЦПГ во вращательное, столь необходимое для колес. Однако еще до Второй Мировой Войны механик-самоучка Феликс Генрих Ванкель создал первый действующий образец роторно-поршневого ДВС, в котором все узлы только вращаются. Логично, что данная конструкция, очень напоминающая электромотор, позволяет сократить количество деталей на 40 %, по сравнению со стандартными двигателями.

Несмотря на то, что до сегодняшнего дня не решены все проблемы данного механизма, срок службы, экономичность и экологичность соответствуют установленным мировым стандартам. Производительность же превосходит все мыслимые пределы. Роторно-поршневой ДВС с рабочим объемом 1.3 литра позволяет развить мощность в 220 лошадиных сил. Установка же турбокомпрессора увеличивает этот показатель до 350 л.с., что очень даже существенно. Ну, а самый маленький двигатель внутреннего сгорания из серии «ванкелей», известный под маркой OSMG 1400, имеет объем всего 0.005 литра, однако при этом выдает мощность в 1.27 л.с. при собственном весе 335 граммов.

Основное преимущество роторно-поршневых двигателей – отсутствие шумов, сопровождающих работу механизмов, благодаря низкой массе работающих узлов и точному балансу вала.

Самый маленький дизельный двигатель как источник энергии

Если говорить о полноценном цилиндро-поршневом механизме, то на сегодняшний день самые небольшие размеры имеет детище инженера Йесуса Уайлдера. Это 12-цилиндровый двигатель V-образного типа, полностью соответствующий ДВС Ferrari и Lamborghini. Однако на деле механизм является бесполезной безделушкой, поскольку работает не на жидком топливе, а на сжатом воздухе, и при рабочем объеме в 12 кубических сантиметров имеет очень низкий КПД.

Другое дело – самый маленький дизельный двигатель, разработанный учеными Великобритании. Правда, в качестве горючего для него требуется не солярка, а особая самовозгорающаяся при увеличении давления смесь метанола с водородом. При тактовом движении поршня в камере сгорания, объем которой не превышает одного кубического миллиметра, возникает вспышка, приводящая механизм в действие. Что любопытно, микроскопических размеров удалось добиться путем установки плоских деталей, в частности, те же поршни являются ультратонкими пластинами. Уже сегодня в ДВС с габаритами 5х15х3 миллиметра крошечный вал вращается со скоростью 50.000 об/мин, вследствие чего производит мощность порядка 11,2 Ватта.

Пока перед учеными стоит ряд проблем, которые необходимо решить перед тем, как выпускать дизельные мини-двигатели на поточное производство. В частности, это колоссальные теплопотери из-за чрезвычайно тонких стенок камеры сгорания и недолговечность материалов при воздействии высоких температур. Однако, когда все-таки крошечные ДВС сойдут с конвейера, всего нескольких граммов топлива хватит, чтобы заставить механизм при КПД в 10 % работать в 20 раз дольше и эффективнее аккумуляторов таких же размеров.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

carnovato.ru

Самый экономичный двигатель: какую машину выбрать

Самый экономичный двигатель в мире

Начнем с того, что понятие экономичности двигателя является весьма  условным по целому ряду причин. Если просто, все дело в том, на какой тип автомобиля или другой техники устанавливается ДВС. Другими словами, при сравнении тяжелых внедорожников  дизельный двигатель, который, например, потребляет около 12-14 л. на 100 км. вполне может считаться экономичным на фоне бензиновых аналогов, потребляющих 18-20 л.

Однако если сравнивать дизель внедорожника с мотором под капотом компактной малолитражки, об экономичности первого речь не идет. По этой причине любой грамотно составленный рейтинг самых экономичных автомобилей с бензиновым или дизельным двигателем предполагает не просто учет показателей экономичности ДВС, а расход топлива в том или ином классе.

Далее мы поговорим о том, какой самый экономичный двигатель можно встретить на внедорожниках, субкомпактных городских малолитражках и на автомобилях среднего класса. Также мы рассмотрим, какой  самый экономичный двигатель в мире сегодня предлагают автопроизводители и на какой модели авто установлен такой силовой агрегат.

Читайте в этой статье

Выбираем наиболее экономичный автомобиль: внедорожник, компакт, средний класс

Самый экнонмичный двигатель Toyota Urban Cruiser

Начнем с внедорожников и паркетников, которые уже не один десяток лет пользуются стабильным спросом как в развитых странах, так и на территории СНГ. Данные авто всегда ассоциируются с мощностью, проходимостью и, в большинстве случаев, комфортом и престижем. Казалось бы, экономичность двигателя в данном случае отодвигается на второй или даже третий план, однако даже среди таких авто встречаются достаточно экономичные модели.

  • Самые экономичные внедорожники оснащены дизельным двигателем, который имеет не только более высокий КПД и крутящий момент на низких оборотах (что значительно улучшает проходимость авто в трудных условиях), но и существенно экономит топливо.

К таковым можно отнести японскую Toyota Urban Cruiser. Хотя эта машина весьма дорогая в обслуживании, расход горючего в городском цикле с дизельным двигателем 1.4 л и мощностью 90 л.с. позволил данному ТС стать самым экономичным дизельным внедорожником. В городе Urban Cruiser  потребляет на 100 км 5.3 л.  солярки. При езде по трассе можно вполне уложиться в 4 литра.

  • Если рассматривать авто на бензине, модель Ford Escape Hybrid по праву считается самым экономичным бензиновым внедорожником. Секретом успеха стали основной двигатель объемом 2.3 л., (мощность ДВС около 134 л.с.) и синхронный трехфазный электромотор, который добавляет еще 94 л.с.

Как и у многих других автомобилей-гибридов, схема работы такова, что при езде на малой скорости с небольшой нагрузкой  (до 40 км/ч) работает только электромотор. Если скорость увеличивается, подключается традиционный ДВС.

Также в  случаях, когда необходим интенсивный разгон, нагрузки велики т.д., оба двигателя работают параллельно. В результате заявленный расход такого солидного внедорожника составляет всего около 7.8 л. на 100  км.

  • Идем далее. Теперь от внедорожников перейдем к классу компактных и субкомпактных городских малолитражек. И снова в рейтинге лидирующие позиции занимают модели с дизельным мотором. В плане экономичности заметно выделяется модель Mercedes Smart Fortwo с двигателем 0.8 CDI.

Этот автомобиль по праву попадает в ТОП-5 самых экономичных авто на планете. В режиме город/трасса расход топлива составляет 3.4 л. на 100 км. Также следует выделить VW Polo 1.2 TDI с рабочим объемом 1.2 л. и заявленным расходом около 3.3 литра дизеля на 100 км. Еще одной моделью, которая заслуживает внимания, является Seat Ibiza Ecоmotive, который расходует менее 3 л. на 100 км. пути. Такой показатель позволяет модели занимать лидирующие позиции.

Что касается аналогов на бензине, после ряда тестов специалисты рекомендуют обратить внимание на модель Citroen С1 (Peugeot 107, Toyota Aygo). Автомобиль компактный, имеет простой бензиновый атмосферный двигатель мощностью 68 л.с. При этом средний расход составляет чуть более 5.0 литров на «сотню».

Если говорить о гибридах, особо выделяется Toyota Prius, которая расходует 5.7 литра топлива. Машина технологически сложная и дорогая, по этой причине не получила большого распространения в развитых странах, и, тем более, в СНГ.

Читайте также

Самый экономичный двигатель в мире на автомобиле

Самый экономичный двигатель в мире

Чтобы точно ответить, какой самый экономичный автомобиль в мире и с каким мотором, нужно обратить внимание на рейтинги ТОП-10 самых экономичных авто.

Сегодня в этом направлении дальше всех продвинулись немцы  из Volkswagen, представив модель XL1. Указанный Volkswagen XL1 официально признали самым экономичным авто в мире.

Автомобиль появился в 2013 году, главный упор сделан на экологичность и сверхэкономичность. При езде по трассе модель расходует чуть меньше 1 литра на 100 км пути. Двигатель гибридный, представляет собой сочетание экономичного дизеля и электромотора.

Также среди концептов и разработок в области самых экономичных авто можно выделить уникальный автомобиль Alerion Supermileage, хотя такую машину можно считать скорее проектом, которому еще очень далеко до серийных версий.

Что в итоге

Как видно, практически каждый автопроизводитель стремится предложить потребителю не только надежный, но и экономичный автомобиль. При этом экономичность следует определять в рамках того или иного класса ТС, а также с учетом способов, методов и технологий для достижения максимальной экономии топлива.

Двигатель гибрид устройство гибридного двигателяРекомендуем также прочитать статью о том, что такое двигатель-гибрид. Из этой статьи вы узнаете об устройстве, конструктивных особенностях, принципах работы, а также преимуществах и недостатках гибридных двигателей на автомобиле.

Дело в том, что  под капотом может стоять бензиновый мотор или дизельный, по экономичности также особняком стоят «гибриды», отдельную нишу сегодня занимают электромобили без привычного поршневого мотора. При этом двигатель-гибрид нельзя назвать именно «двигателем», так как такое решение фактически является совокупностью двух разных типов силовых установок.

Как показывает практика, среди самых экономичных моделей с ДВС следует отметить дизели и гибриды. Однако если учесть все нюансы и сложности в рамках содержания и обслуживания гибридного авто, лидируют по показателям экономичности маленькие городские авто с форсированным компактным дизельным ДВС.

Читайте также

krutimotor.ru

Самые маленькие экономичные двигатели

Топ 10 двигателей с небольшим объемом.

Самые маленькие экономичные двигатели 

Удивительно, но в автопромышленности есть двигатели, устанавливаемые на обычные серийные автомобили, объем которых может составлять менее 1 литра бутылки Кока-Колы. Если вы думаете что подобные моторы сегодня редкость, то вы будете удивлены, что на самом деле в наши дни двигатели с небольшим объемом довольно широко используются многими автомобильными компаниями. С постоянным ужесточением экологических норм, для того чтобы уменьшить выбросы в атмосферу парниковых газов, большинство автопроизводителей вынуждены уменьшать количество цилиндров и объем двигателей, сохраняя определенный уровень адекватной мощности. Так что те, кто вам говорит, что уменьшение объема обязательно приводит к потере мощности, ошибаются. Вот Топ-10 моторов с маленьким объемом, которые доказывают, что тренд на уменьшение цилиндров не идет во вред автомобилям.

 

Турбированный трехцилиндровый двигатель Smart 0.9L

Самые маленькие экономичные двигатели 

Smart Fortwo является одним из самых маленьких автомобилей, доступных на сегодняшний день на авторынке. Размер машины составляет: Длина 2,69, Ширина 1,56 метра. Соответственно для такого размера автомобиля, нет необходимости устанавливать мощный большой двигатель. Под капотом микроавтомобиля расположился турбированный бензиновый двигатель 0,9 литра мощностью 84 л.с. (макс. крутящий момент 120 Нм). Этого достаточно чтобы с 0-100 км/ч разогнаться за 10,7 секунд. Smart Fortwo конечно проиграет на дороге любые гонки, но преимущество машины в экономии топлива, которое составляет в смешанном цикле всего 4,9л/100км. 

 

Трехцилиндровый двигатель Ford 1.0L EcoBoost

Самые маленькие экономичные двигатели 

Прошло уже несколько лет, как компания Форд представила свой первый турбированный трехцилиндровый двигатель. Уже сегодня этот силовой агрегат можно встретить на многих автомобилях Американской марки. Мощность мотора составляет 100 л.с. (в зависимости от модели машины). Крутящий момент турбодвигателя составляет 170 Нм. Благодаря небольшому объему трехцилиндрового двигателя и системы Старт-стоп, двигатель в смешанном цикле потребляет всего 4,6 литра. 

 

Трехцилиндровый двигатель Mitsubishi 1.2L

Самые маленькие экономичные двигатели 

Этот 1,2 литровый мотор мощностью 78 л.с. устанавливается на Mitsubishi Mirage. Это позволяет машине расходовать в смешанном режиме 5,2л/100км.

Этот расход топлива сравним с некоторыми гибридными автомобилями. Мощность машины составляет менее 100 л.с. а максимальный крутящий момент составляет 100 Нм.

 

Четырехцилиндровый двигатель Fiat Chrysler 1.4L Turbo MultiAir

Самые маленькие экономичные двигатели 

Этот четырехцилиндровый 1,4-литровый силовой агрегат используется на многих моделях Фиат, включая модель "500". Турбомотор имеет мощность 135 л.с. Размеры этого мотора позволили инженерам установить его в компактный Фиат 500. Также благодаря техническим характеристикам двигатель делает небольшой автомобиль достаточно высокопроизводительным. Расход топлива в смешанном цикле также вполне адекватный - 7,8л/100км.

 

Четырехцилиндровый двигатель General Motors 1.4L Turbo Ecotec 

Самые маленькие экономичные двигатели

Компания General Motors вывела на рынок новый 1,4-литровый турбированный двигатель с четырьмя цилиндрами. Например, этот мотор устанавливается на новую модель 2016 года Chevrolet Cruze. Мощность двигателя составляет 153 л.с. Средний расход топлива заявленный производителем составляет 6,7л/100 км, что для такого автомобиля согласитесь потрясающе. 

 

Четырехцилиндровый двигатель General Motors 1.4L Ecotec без турбины

Самые маленькие экономичные двигатели 

Для тех, кто не любит турбированные моторы компания GM также создала четырехцилиндровый двигатель (без турбины) объем 1,4 литра и мощностью 98 л.с. Например этот силовой агрегат устанавливается в Chevrolet Spark. Мощность машины с этим мотором составляет 98 л.с. (128 Нм).

 

Четырехцилиндровый двигатель Volkswagen 1.4L турбо

Самые маленькие экономичные двигатели 

В конце прошлого года компания Volkswagen представила 1,4-литровый турбо двигатель с четырьмя цилиндрами. Кодовое обозначение мотора EA211. Этот мотор специально создан для модели VW Jetta. Мощность двигателя составляет 150 л.с., а максимальный крутящий момент составляет 240 Нм. В смешанном режиме автомобиль с этим силовым агрегатом потребляет всего 6 литров на 100 километров пути.

 

Трехцилиндровый турбо двигатель MINI 1.5L 

Самые маленькие экономичные двигатели 

Этот мотор попал в 2015 году в Топ-10 самых лучших двигателей мира по версии WardsAuto. 1,5 литровый двигатель Mini основан на технологии TwinPower Turbo, которую компания БМВ применяет на своих моторах. Мощность трехцилиндрового мотора Mini составляет 136 л.с. (максимальный крутящий момент 220 Нм). Расход топлива в комбинированном режиме составляет 5,3л/100км.

 

Четырехцилиндровый турбо двигатель Honda 1.5L

Самые маленькие экономичные двигатели 

Наконец компания Хонда представила турбированный 1,5 литровый двигатель, который будет устанавливаться на новую модель 2016 Honda Civic. Есть много шансов что этот силовой агрегат станет на мировом рынке самым популярным. Турбированный двигатель Хонда имеет мощность 174 л.с. (максимальный крутящий момент 220 Нм). В смешанном цикле с вариатором расход топлива составляет 6,7 литров на 100 км. С механической коробкой передач расход топлива будет существенно ниже.

 

Четырехцилиндровый двигатель Toyota 1.5L 

Самые маленькие экономичные двигатели 

Этот 1,5-литровый четырехцилиндровый мотор, в отличие от двигателя Хонда, не оснащен турбиной. Мощность двигателя составляет 106 л.с., а максимальный крутящий момент всего 139 Нм. Но этого достаточно, так как силовой агрегат преимущественно устанавливается на Toyota Yaris. Расход топлива 7,1 литр/100км.

Кстати двигатели Хонда и Тойота очень похожи по конструкции. Единственное значительное отличие это наличие турбокомпрессора в моторе Хонда. Сравнивая мощность двух Японских двигателей, вы можете увидеть существенную пользу, которую дает турбина на машине. 

 

Источник

zabarankoi.mirtesen.ru

Как сделать простейший двигатель внутреннего сгорания своими руками?

Оглавление:

  1. Принцип действия ДВС
  2. Как сделать простейший двигатель внутреннего сгорания?
  3. Как сделать маленький двигатель внутреннего сгорания из подручных средств?
  4. Бестактный ДВС замкнутого типа

В древние времена люди использовали животных для приведения в действие простейших механизмов. Позже для плавания на парусных суднах и для того чтобы заставить вращаться ветряные мельницы, делающие из зерна муку, стала использоваться сила ветра. Затем люди научились использовать силу течения речной воды для того, чтобы заставить вращаться водяные колёса, перекачивающие и поднимающие воду или приводящие в действие разнообразные механизмы.

Тепловые двигатели появились в далёком прошлом, в том числе и двигатель Стирлинга. Сегодня технологии значительно усложнились. Так, например, человечество изобрело двигатель внутреннего сгорания, который является довольно сложным механизмом. На основе ДВС в настоящее время работает большинство современных автомобилей и другой необходимой для человека техники. Функция, которую выполняет тепловое расширение внутри двигателя внутреннего сгорания, очень сложна, но без неё работа ДВС невозможна.

В механическом устройстве, называемом двигателем внутреннего сгорания, энергия сгорающего топлива преобразуется в механическую. Для того чтобы сделать двигатель внутреннего сгорания своими руками, необходимо знать основные принципы его действия.

Принцип действия ДВС

На сегодняшний день существуют разные виды двигателей, но для моделизма чаще всего используются:

  • Поршневые двигатели дизельного типа.
  • Двигатели, зажигаемые путём накала или искры.

Дизельные двигатели отличаются от искровых или калильных тем, что в первых возгорание горючего происходит при сильном сжатии газа в процессе движения поршня в цилиндре. А последние два типа двигателей требуют для возгорания уже сжатой смеси дополнительной энергии, для чего необходимо заранее нагреть калильную свечу или произвести искровой разряд.

Поршневые двигатели могут быть только двухтактными. Двигатели, которые зажигаются путём накала или искры, бывают и двухтактные, и четырехтактные.

Двухтактные двигатели осуществляют любой рабочий процесс в два такта, выполняемые за 1 оборот коленвала.

В первом такте осуществляется «всасывание-сжатие»: когда коленчатый вал вращается, поршень перемещается снизу вверх. В процессе его движения топливная смесь всасывается через золотник в картер, и в то же время в цилиндре сжимается предыдущая порция горючего.

Перед тем как завершается первый такт, в цилиндре воспламеняется горючая смесь, в результате чего значительно увеличивается давление в камере сгорания, которое способствует движению поршня вверх и вниз.

Во втором такте — «рабочем ходе-продувке» сгорающее топливо расширяется, что способствует развитию механической мощности, а свежая порция топлива, засосанная в цилиндр во время первого такта, сжимается.

После того, как поршень проходит около половины пути вниз, газы, образованные во время сгорания топлива, выталкиваются из цилиндра через специально открывающееся окно. А после того, как открывается перепускное окно, сжатое в картере горючее поступает в цилиндр, и тем самым вытесняет из него оставшиеся отработанные газы, то есть, происходит продувка.

Как сделать простейший двигатель внутреннего сгорания?

Устройство ДВС изучается в школе старшеклассниками. Поэтому даже подросток сможет сделать простейший двигатель внутреннего сгорания своими руками. Для его изготовления нужно взять:

  • Проволоку.
  • Лист картона.
  • Клей.
  • Моторчик.
  • Несколько шестерен.
  • Батарейку 9V.

Порядок изготовления:

  1. Сначала из картона следует вырезать круг, который будет играть роль коленчатого вала.
  2. Далее из картона для изготовления шатуна нужно вырезать прямоугольник размером 15х8 см, сложить его вдвое и затем — еще на 90˚. На его концах делаются отверстия.
  3. Далее из картонного листа изготовляется поршень с отверстиями для поршневых пальцев.
  4. Размер поршневых пальцев должен соответствовать размеру отверстия в поршне.
  5. Поршень закрепляется пальцем на шатуне, а его проволокой нужно прикрепить к коленвалу.
  6. В соответствии с размером поршня следует свернуть из картона цилиндр, а в соответствии с размером коленчатого вала — коробочку для самого коленвала.

  1. Далее следует взять шестерёнки и моторчик и собрать механизм вращения коленчатого вала таким образом, чтобы моторчик мог проворачивать коленчатый вал с поршнем и шатуном.
  2. Механизм вращения крепится к коленчатому валу, и он помещается в изготовленную коробочку. При этом вращающий механизм следует прикрепить к стенке коробочки.
  3. Далее в цилиндре размещается поршень и цилиндр склеивается с коробочкой.
  4. Теперь с помощью двух проводов (+ и --) моторчик соединяется с батарейкой, в результате чего поршень приходит в движение.

Как сделать маленький двигатель внутреннего сгорания из подручных средств?

Из следующего примера вы узнаете, как можно сделать двигатель внутреннего сгорания в домашней мастерской, не используя при этом станки и сложное оборудование.

  1. Для создания данного приспособления следует взять плунжерную пару, которую можно извлечь из топливного насоса трактора.

  1. Для изготовления цилиндра от плунжерной втулки была отрезана с помощью машинки утолщенная часть шлефа. Далее требуется прорезать отверстия для выхлопного и перепускного окон, а сверху припаять 2 гайки М6 для свечей зажигания. Поршень же вырезается из плунжера.

  1. Для изготовления картера используется жесть. Также к нему нужно припаять подшипники. Чтобы создать дополнительную прочность, следует взять ткань, пропитать её эпоксидной смолой и покрыть ею картер.

  1. Коленвал собран из толстой шайбы с двумя отверстиями. Одно отверстие, в которое нужно запрессовать вал, сделано в центре шайбы. Во второе отверстие, расположенное с краю, запрессовывается шпилька с одетым на неё шатуном.
  2. Катушка зажигания собирается по следующей схеме:

  1. Также можно использовать катушку от автомобиля или мотоцикла. Схема её подключения выглядит следующим образом:

  1. Свечу зажигания также можно изготовить самостоятельно, сделав для этого сквозное отверстие в болте М6. Для изготовления изолятора можно использовать стеклянную трубочку из-под термометра и приклеить её с помощью эпоксидной смолы. Трубочка также обёрнута в бумагу, пропитанную эпоксидной смолой.

Детали на двигателе расположены согласно следующему чертежу:

Схема впускного клапана:

Схема карбюратора:

Схематический вид самого карбюратора:

Как работает этот ДВС, можно посмотреть в следующем видео:

Бестактный ДВС замкнутого типа

Данный мини двигатель внутреннего сгорания своими руками работает на небольшом количестве жидкого топлива (20 г). Топливо, взрываясь в камере, моментально преобразуется в газ и значительно увеличивается в объёме. В результате создаётся избыточное давление, выталкивающее поршень и вызывающее вращение коленчатого вала на пол-оборота.

Затем этот же газ быстро преобразуется в горючую жидкость, уменьшаясь в объёме до первоначального состояния. В результате этого создаётся пониженное давление, втягивающее поршень назад, а коленчатый вал снова делает половину оборота.

Таким образом, в процессе одного оборота вала поршень совершает два рабочих хода.

Процесс бесконечен за счет постоянного перехода жидкости в газ и обратно. В такой замкнутой системе отсутствует как впрыск топлива, так и выхлоп газа. Составляют двигатель всего три узла:

  1. Камера с двумя секциями и поршень.
  2. Коленчатый вал и коробка передач.
  3. Зажигательная система.

Система запускается в действие аккумулятором, а далее можно использовать генератор. Для питания двигателя необходимо 12 Вольт, 4 Ампера.

Данный ДВС можно создавать с различными мощностями, он подойдёт для любого вида транспорта, передвигающегося по земле и по воздуху. Исключение составляют лишь реактивные самолёты.

На следующем видео представлена небольшая настольная рабочая модель, демонстрирующая эффект ДВС:

Кроме того, из обычного парового двигателя также можно создать подобный двигатель, работающий по принципу замкнутого типа. При этом пар и вода расходоваться не будут, поскольку водяной пар также быстро превращается в жидкость и обратно в пар в результате пропускания его через поле коронного разряда. К тому же, если пропустить пар сквозь колбу с охлаждённой водой, то в результате возникнет дополнительная тяга, вызванная изменением объёма среды и перепадом давлений. Данный метод позволит повышать низкий коэффициент полезного действия паровых двигателей в целом.

Видео о том, как сделать маленький двигатель внутреннего сгорания

А Вы уже пытались сделать двигатель внутреннего сгорания своими руками? Получилось ли у Вас? Расскажите об этом в комментариях.

www.rutvet.ru

МАЛЕНЬКИЙ ДВИГАТЕЛЬ С БОЛЬШИМ БУДУЩИМ

Внешне МД 15-70 напоминает большой термос. И поначалу трудно поверить, что за гладкой цилиндрической поверхностью его кожуха скрываются все необходимые любому двигателю системы. А именно: стартер, генератор, радиатор, воздухоочиститель, несколько насосов и даже глушитель. В конструкции широко применены различные конструкционные материалы: от высоколегированных сталей до обыкновенного дюралюминия. При этом деталей в МД раз в десять меньше, чем в обычном ДВС!

Тем не менее это полноценный двигатель внутреннего сгорания, причем мощностью 70 л.с. и массой всего 15 кг! Он пригоден для легких воздушных, водных, наземных транспортных средств и мобильных энергетических установок. Может использоваться в качестве одиночного или блокированного из нескольких МД силового привода на один вал. Возможно также (с целью дальнейшего наращивания мощности) параллельное или последовательное соединение нескольких таких блоков.

Принцип действия модуль-двигателя следующий. 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МД15-70

Мощность

максимальная, кВт…………50

Масса, кг………………………………..15

Удельная масса, кг/кВт…………….0,3

Частота вращения выходного вала, об/мин:

минимальная…………….2000

максимальная……………8500

Крутящий момент, Н-м……………..58

Удельный расход топлива,

г/(кВт ч)……………………..240

Мощность встроенного 

электростартера, кВт……..0,1

Мощность встроенного

электрогенератора, кВт….0,7

Основное топливо…………….бензин,

дизельное

Ресурс, моточасы…………………3000

Габаритные размеры, мм:

длина………………………..354

диаметр……………………..193

 

Центробежный вентилятор засасывает сквозь мелкоячеистую сетку воздух, закручивает его и подает в зону сепарации. В этой зоне единый поток воздуха разделяется: одна его часть вместе с отброшенной к периферии пылью поступает в радиатор на охлаждение двигателя и затем выходит наружу; другая же часть, очищенная, через впускное окно направляется в рабочие полости (проточную зону), где происходят процессы, типичные для двухтактных ДВС. Последовательность этих процессов одномоментно отражена на рисунке.

 

Выпуск происходит через специальное окно в глушитель, где отработанный газ смешивается с охлаждающим воздухом из радиатора и выбрасывается в атмосферу сквозь кольцевой диффузорный выхлопной аппарат. Цвет выхлопного пламени — однотонно голубой, что свидетельствует о полном сгорании топливной смеси. И это на холостом ходу, когда традиционные двигатели наиболее токсичны!

 

Пластинчатые роторные машины также в принципе обладают высокой экономичностью. Однако свойственные им кинематические недостатки — заклинивание и большой износ ответственных деталей — сдерживали до недавнего времени их развитие. Преодоление этих недостатков в конструкции МД15-70 позволило новому мотору иметь показатель экономичности примерно равный соответствующему показателю дизельного двигателя, но в 1,22 раза лучше четырехтактного карбюраторного и роторного «ванкеля» и в 1,9 раза — двухтактного поршневого.

 

Вместе с тем сравнения показывают, что габаритный объем МД в 70 раз меньше дизельного, в 20 раз — четырехтактного ив 10—12 раз — роторного или двухтактного поршневого ДВС. Меньше и его масса (металлоемкость): соответственно в 30, 10 и 4 раза. И все это, заметим, при равной мощности.

 

Внешние скоростные характеристики модуль-двигателя протекают более полого, чем у двигателей других типов. Это делает его привлекательным для применения в автомобилях, поскольку позволяет снижать количество ступеней в коробках передач, а также эксплуатационные расходы топлива. Подсчитано, что при установке МД15-70, к примеру, на «Москвич-2141» расход топлива не превысит 3 л на 100 км пути. Кроме того, роторная машина Курочкина может быть использована и в качестве гидравлического или пневматического мотора или насоса.

 

А.ТИМЧЕНКО,

г. Р ы б и н с к, Ярославская обл.

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Рекомендуем почитать

  • АМФИБИЯ-ДОЛГОЖИТЕЛЬАМФИБИЯ-ДОЛГОЖИТЕЛЬ Туристический катер-амфибия «Амфа» был построен Виталием Геннадиевичем Лебедевым еще 35 лет назад. За многие годы эксплуатации он, естественно, претерпел несколько модернизаций, но...
  • Мотоцикл Honda XR 250Мотоцикл Honda XR 250 Мотоцикл Honda XR 250 приобрёл в 2005 году практически новым. Приобрёл модификацию Motard, ведь у этой версии более сильные передние тормоза и более зажатая подвеска. Данный...

modelist-konstruktor.com


Смотрите также