Як працюють двигуни без коленвала

Перші автомобільні двигуни були винайдені більше століття тому. З того часу в їх конструкції мало що змінилося.

Двигун без коленвала

Звичайно, двигуни вдосконалюються, модернізуються, стають екологічними, легкими і компактними, але основи конструкції залишаються колишніми. Зараз все частіше говорять про ДВС без коленвала.

Навіщо потрібно прибирати колінчастий вал? Як працюють такі агрегати? Такі вони вчинені або все ж деякі негативні характеристики для них властиві?

Акція: Розпродаж нових авто 2018-2019 року випуску
У Московському Автомобільному Домі

Lada Vesta
від 434 900 руб
Детальніше

Hyundai Solaris
від 550 000 руб
Детальніше

Kia Rio
від 574 900 руб
Детальніше
Акція: Розпродаж нових авто 2018-2019 року випуску
У Московському Автомобільному Домі

Renault Duster
від 474 000 руб
Детальніше

Hyundai Creta
від 767 000 руб
Детальніше

Toyota RAV4
від 1 406 000 руб
Детальніше

Чому ми хочемо позбутися колінчастого вала

Чому ж таким ненависним пристроєм є колінчастий вал, який ще називається кривошипно-шатунним механізмом? Чому все так завзято бажають позбутися від нього? Головна причина ховається в присутності надмірного бічного зусилля, яке припадає на стінки циліндра. Ця особливість обумовлює наявність ряду негативних факторів:

  • скорочення довговічності поршневої системи і її прискорений знос;
  • збільшення втратою, які припадають на тертя;
  • зниження ККД.

Щоб прибрати всі ці негативні моменти, необхідно створити такий агрегат, конструкція якого буде припускати зворотно-поступальні рухи без кутового кочення.

Свободнопоршневой двигун машини

Такі механізми вже існують у великій кількості. Далеко не всі з них можуть застосовуватися на практиці, лише деякі екземпляри гідні уваги. Ми вибрали дві моделі двигунів без коленвала, презентація яких сколихнула громадськість.

Безшатунного двигун Баландіна

Перший гідний двигун без коленвала, який зараз лягає в основу багатьох розробок і винаходів, носить ім’я Баландіна. Суть функціонування такого механізму полягає в перетворенні рухів зворотно-поступального типу. Це стало можливим за рахунок наявності спеціального ексцентричного механізму. До цієї деталі пред’являються високі вимоги, які роблять силовий агрегат дорогим і недоступним для широкого використання.

Конструкція є особливою, для неї характерні унікальні характеристики, про які ми якраз зараз будемо говорити:

  • шатуни замінені на поршневі штоки, вони жорстко скріплюються з поршнями;
  • поршневі штоки аналогічно шатунам охоплюють шийки з клонували;
  • по обидві сторони від підшипника штока розташовуються повзуни, які за рахунок направляючих вільно ковзають;
  • поршень є обоймою для кілець ущільнювачів, які розташовуються між циліндром і поршнем.

У такій конструкції відсутні бічні зусилля, за рахунок чого допустимо скорочення розмірів поршня. Сам мотор демонструє високу продуктивність, є економічним і характеризується ємним ресурсом. Також конструкція стає компактною і легшою. Про нестачу ми вже говорили, він полягає в високих вимогах щодо точності ексцентрика.

Багато фахівців працюють над удосконаленням цього механізму, використовуючи його в якості основи для своїх винаходів.

Двигун Фролова – мотор без шатунів і клонували

Цей геніальний чоловік вважав колінвал абсолютно неідеальної деталлю, яка потребує серйозного доопрацювання або, зовсім, є зайвою в ДВС. Інженер довго і ретельно вивчав конструкцію механізму Баландіна. Ці спостереження наштовхнули його на створення іншого механізму.

Безшатунного мотор Баландіна

Фролов спочатку модернізував ексцентрик, щоб в подальшому його вимоги до точності не стали проблемою. Повністю прибрати недоліки, характерні для двигуна Баландіна, є вкрай складним завданням, навіть для Фролова. Український інженер продовжив свої розробки, в надії повністю прибрати з механізму колінвал. Його увагу привернув механізм, який використовується в ткацьких верстатах.

Результатом тривалої і плідної роботи став сегментно-роторний механізм. У його структурі відсутній колінвал, він замінений елементом, що нагадує шарнір з різними кутовими швидкостями. Такий механізм відомий, як шарнір Гука. Обертання деталей в двигуні внутрішнього згоряння Фролова забезпечується підшипниками кочення.

Модель мотора без коленвала

Ера еволюції ДВС тільки починається, і поки невідомо, що нас чекає в кінці. Існуючі напрацювання показують хороший старт і дають привід сподіватися на великі відкриття. Можливо, вже не за горами момент, коли буде винайдений вічний двигун.

Ссылка на основную публикацию