Техника - молодёжи 1996-06, страница 4

СТАРАТЕЛИ

За 136 лет, прошедших со дня своего изобретения, классический ДВС, содержащий цилиндр и поршень, соединенные шатуном с коленвалом, казалось бы, доведен до конструктивного и технологического совершенства. Инженерам прошлого и не снились такие удельные показатели, какими обладают современные моторы. И хотя в авиации позиции поршневых ■двигателей весьма поколеблены, потеснить их в наземном транспорте, несмотря на все ухищрения, не удается.

Тем удивительнее, что изобретатели с неослабевающим упорством продолжают выдавать все новые компоновки ДВС, отличающиеся от классической схемы. Помимо предложенного в 1929 г. Ванкелем роторно-поршневого ДВС, были еще и лопастной с механизмом Кауэртца, и двигатель австралийца Р.Сэйрича, основанный на кинематике шарнира Гука, и сфероидальные — Г.А. Соколова и А.Г. Заболоцкого, а также Голубева, был ДВС Гуськова и Улыбина с механизмом Чебышева и многие, многие другие.

Судьбы нетрадиционных концепций ДВС различны. Одни схемы признавались неработоспособными патентной экспертизой. По другим выносились издевательские вердикты типа: Безусловно, предлагаемая схема двигателя кинематически безупречна, но стремление автора предложить новое доминировало над стремлением сделать лучшее».

Еще сложнее складывалась ситуация, когда изобретатель предлагал не схему, а подробный чертеж нового двигателя, с проработкой всех узлов и систем. Тогда эксперты с полным основанием говорили, что заявляемые технические характеристики двигателя декларативны и могут быть подтверждены только испытаниями опытного образца. А где взять средства?

У нас проблемы внедрения выносились на страницы печати, но через некоторое время все затихало и оставалось адать: то ли до постройки опытного образца дело не дошло, то ли он и впрямь бесперспективен.

Виктор ФЕСЕНКО, Ташкент

ДВИГАТЕЛЬ КОТОРОМУ НЕ ПОВЕЗЛО

И только один тип двигателя из разношерстного семейства нетрадиционных имеет особую судьбу — это бесшатунный поршневой двигатель С.С. Баландина.

«Ну вот,— скажут некоторые знатоки,— стоит ли ворошить старое и реанимировать бесперспективное?»

Стоит. В истории двигателя Баландина (ДБ) рановато ставить точку. Новое поколение любителей техники может и не знать об этом изобретении, либо имеет о нем искаженное представление — например, после статьи И.Зиновьева («ТМ» № 11,1983 г.), где Баландину выставлялась оценка «весьма посредственно». К сожалению, рамки этой статьи не позволяют доказать, что доводы Зиновьева крайне некорректны. Впрочем, любой технически образованный человек может в этом убедиться, прочитав книгу самого Баландина «Бесшатунные двигатели внутреннего сгорания», изданную в 1967 г Что же они собой представляют? Бесшатунный механизм преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение был впервые предложен и испытан Сергеем Степановичем Баландиным на разработанных им паровых машинах в 1935 г. Принципиальное отличие ДБ от классического ДВС заключается в том, что поршень двигателя воздействует не на совершающий сложное движение шатун (см. рис.1), а на прямолинейно перемещающийся шток, что практически исключает силовое воздействие поршня на стенки цилиндра. В обычных ДВС это усилие при определенных углах поворота коленвала может достигать 30%, а, значит, существенная часть

энергии сгорающего топлива затрачивается на преодоление трения в паре поршень — цилиндр, на их нагрев и, как следствие — соответствующий износ деталей цилиндро-поршневой группы.

В бесшатунных ДВС прямолинейное перемещение штоков обеспечивется тем, что сам коленчатый вал совершает более сложное движение, чем простое вращение вокруг фиксированной оси (см. рис. 2 — 4).

Баландин описал три конструктивные схемы своего двигателя. В первой (рис.2) бесшатунный механизм содержит штоки, колен-вал и два кривошипа. Для исключения перекосов штоки с помощью ползунов перемещаются в дополнительных направляющих и применен соединительный вал, синхронизирующий вращение кривошипов.

Во второй схеме (рис.3) синхронизация вращения кривошипов и прямолинейное перемещение штоковых шеек обеспечивается двумя парами зубчатых передач с внутренним зацеплением. Большие шестерни неподвижно закреплены в корпусе двигателя, а малые соединены с коле валом. Схема не требует ползунов и соединительного вала, поэтому ее механический КПД должен быть наибольшим.

Третья схема (рис.4) содержит спаренные эксцентрики, выполняющие ту же роль, что и коленвал в первых двух схемах, а два кривошипа жестко соединены в один узел. Эксцентрики вращаются в штоковых подшипниках большого диаметра

Несмотря на наличие в схеме 1 дополнительных пар трения «ползун — направляющая» (кинематически родственных парам «поршень — цилиндр» в классическом ДВС), которые и стали основным объектом критики, Баландин остановил свой выбор именно на этой схеме (фото 7). Нагрузка на ползуны здесь все равно меньше, чем в классическом варианте, работают они в жидкой смазке, и температура их нагрева при трении сравнительно низка.

ТЕХНИКА-МОЛ О Д ЕЖИ 6 96