Интересные технические решения при конструировании ДВС

cerber1

Старожил
Регистрация
03.03.2011
Сообщения
3,434
Лайки
40
Адрес
Волгодонск
#1
Интересные технические решения при конструировании ДВС

Предлагаю создать подборку не заурядных технических решений в ДВС, может кто, что и позаимствует ;).

И так, начнем... 1 лот, родился в извращенных умах... или просто в Японии "трынь" трава круче... ну а если серьезно, в 1978 году Хонда решила вернуться в кольцевые мотогонки. Но к моменту выката мотоцикла на старт, спроектированный 8 цилиндровый двигатель оказался не удел, так как число цилиндров правилами сократили до 4х. Выпив саке, и выкрикнув возглас - "не пропадать же добру...", спилили перегородки цилиндров, тем самым сделав поршни овальными :).





Как вы понимаете, все остальное тоже пришлось кардинально переделать.

ГБЦ.



Блок.



ШПГ+колено.



Общий вид.



Двигатель рождался в муках, проблем было выше крыши, два шатуна на одном поршне постоянно деформировались, поршневые кольца не давали нужного уплотнения, привод ГРМ был шестеренчетого типа, от высоких оборотов шестерни разваливались... все это заставило инженеров обратить свой взор к новым материалам, и качеству их обработки. Постепенно большинство проблем удалось решить, и вот в 79 году на старт вышел байк под индексом NR500 (New Racing, 500cc). К сожалению расчетной мощности достичь не удалось, мотор выдавал 110 л/с, вместо нужных 130. Дебют оказался неудачным, квалификация была провалена, а в гонке гонщикам не удалось проехать и 5 кругов на двоих. Но японцы не были бы японцами если бы не разобрались во всем до конца. В период 82-83 годов мощность мотора выросла до 125 и 130 л/с, соответственно, даже появился негативный эффект, мотор слишком яростно выходил на всю свою мощь, ведущее колесо попросту буксовало. К великому разочарованию инженеров, лучшим достижением NR500 стала победа в 500 километровой гонке на выносливость, в Moto GP ничего добиться не удалось, мотик был тяжелее конкурентов на 20 кг, что в короткой гонке имело решающее значение.

В 1992 году Хонда выпустила NR750, ограниченную серию спортбайка, это и стало лебединой песней инженеров разработчиков.

Спеки:
Двигатель V4
32 клапана (на 1 цилиндр, 4 впускных, 4 выпускных)
Размеры поршня:
длина, мм 101,2
ширина, мм 50,6
Ход поршня, мм 42
Рабочий объем двигателя, см3 747,7
Степень сжатия 11,7
Развал цилиндров 100 градусов
Максимальная мощность
(DIN) 130 л.с./14000 об/мин
Максимальный крутящий момент
(DIN) 7,2 кгм/11500 об/мин
Максимальный потолок оборотов 15000
Система питания по 2 карбюратора на цилиндр
Выхлопная система 8-4-1 (титан)

Кто то скажет что, зачем столько сил и средств вкладывать в заведомо мертвый проект... по заверению создателей, этот мотоцикл был полигоном, благодаря ему Хонда сделала рывок в освоении 4х тактных двигателей для мотоциклов, в то время на трассах властвовали 2х тактники. Возникавшие при конструировании проблемы, позволяли мотористам, открывать новые материалы, методы их обработки, новые покрытия, химию и т.д.

Ну и в конц концов это был просто красивый мотоцикл, как с инженерной точки зрения, так и по дизайну... :)

 

cerber1

Старожил
Регистрация
03.03.2011
Сообщения
3,434
Лайки
40
Адрес
Волгодонск
#2
Продолжаем... :)

Все таки 70-80 года прошлого столетия можно назвать наиболее продуктивными для ДВС, именно в этот период было проведено огромное количество экспериментов как с конструкцией так и с материалами, которые применялись для изготовления.

Собственно про один такой материал речь и пойдет ниже, а вернее про пластик - ТОРЛОН. Это легкий и очень твердый пластик, способный выдерживать высокие температуры. Именно этими свойствами он и приглянулся Матти Хольцбергу, инженеру одиночке, который занимался изготовлением штучных заказов спорт запчастей из титана и других сплавов. Первое что было сделано из торлона это поршень для мотора Austin Mini, и тут же возникла проблема, при обработке пластика твердослпвные резцы для титана и закаленной стали быстро садились. Пластмассовый поршень отработал честно около 20 минут, после чего развалился, в следствии слишком высокой температуры в КС. Хольцберг тут же сделал второй, но снабдив его неким подобием коронки из алюминия в верхней части поршня. Вместе с шатуном изготовленным из торлона, мотор преобразился, максимальные обороты выросли до 7000, против 5000 на "железе", мощность увеличилась на треть. Последний вариант этого мотора был уже с композитными штангами толкателями, тарелками клапанов, и пружинами, отгонял на стенде 600 часов, что в два раза больше стандарта.

Следующий мотор который попал в руки Хольцберга, был мотор Форда 2,3 литра с модели Пинто. При весе 188кг, мотор выдавал 88 л/с на 5500 об/мин. В момент представления мотора специалистам форда, последние очень много крестились, и терли глаза, не веря в полученные данные, а они потрясают даже сейчас, 318 л/с при 9200 об/мин (мах об/мин 14000). Не меньше удивил и вес агрегата 69 кг. Железа в моторе осталось не много, клапана, гильзы, коленвал, распредвал, все остальное было сделано из торлона. Многочасовые прогоны на стенде не выявили разницы по ресурсу между стандартным мотором и пластиковым.



Ford был так воодушевлен результатами, что сразу же предложили Хольцбергу заняться двигателем V8 от Cosworth. Но как все хорошее в нашей жизни губят менеджеры, тут они тоже не стали исключением, через некоторое время форд прислал уведомление что сворачивает финансирование.

В 1983 году Amoco Chemicals, хим. компания которая владела маркой торлон, предложила Хольцбергу создать мотор, для участия в гонках серии IMSA. Выбор пал на Cosworth BDA обьемом 2,0 литра. При мощности 318 л/с, мотор весил всего 76 кг, что было в два раза меньше стального аналога. Надежность мотора была феноменальной, за два сезона, единственной поломкой стал лопнувший шатун.

Все что желтое - торлон.





К сожалению, торлон так и не смог закрепиться в массовой автопромышленности, хотя полностью доказал свое право на жизнь. Причем себестоимость изготовления пластиковых деталей, была практически такой же как у "железа".

И нужно отдать должное этому Хольцбергу, за время работы с торлоном он освоил высокоточное литье деталей, научился его армировать, получил кучу патентов на обработку пластика. Учитывая что торлон был первым не металлическим материалом, с которым он работал, вот что значит хороший инженер.

 

11234

Пользователь
Регистрация
03.03.2013
Сообщения
59
Лайки
0
#3
А квадратных поршней из неметаллов еще никто не делал? Хочу попробовать...
 

ORIS

Старожил
Регистрация
27.02.2009
Сообщения
12,714
Лайки
5,523
#4
Увлекательные статьи. Про овальные поршни уже слышал.