Бесшатунные двигатели: прошлое и будущее
Работами по совершенствованию двигателя внутреннего сгорания занимаются специалисты со всего мира. Процесс этот непрерывный, и стартовал сразу же после появления первых опытных образцов ДВС. За прошедшие десятилетия появилось немало всевозможных любопытных концепций, но лишь небольшая их часть сумела просочиться через сито «естественного отбора», воплотившись в серийные образцы. Но иногда отвергают и забывают по-настоящему перспективные проекты.
Одной из таких концепций и стал бесшатунный двигатель. В обычном моторе до четверти мощности теряется на трение в деталях кривошипно-шатунного механизма. К тому же, с увеличением оборотов растут силы инерции, и тепловая напряженность. Еще одним негативным моментом является врожденная черта КШМ – боковое давление поршня на стенку цилиндра. Эх, вот если бы удалось создать двигатель, в котором шатун не совершал углового качания!
Решение этой задачи в далеком 1940 году поручили советскому конструктору Баландину. Взяв за основу пятицилиндровую «звезду» М-11, Сергей Степанович создал бесшатунный агрегат, показавший на испытаниях невероятные результаты! Мотор оказался на треть производительнее исходника. Кроме того, за счет снижения потерь на трение, площадь радиаторов удалось сократить вдвое.
В конструкции Баландина противолежащие поршни соединяются друг с другом штоком, и двигаются вперед и назад как единое целое. То есть, когда в одном цилиндре происходило сжатие, в другом протекал такт выпуска и так далее… Используя отдельные блоки, можно было собрать любую конфигурацию, по аналогии со звездообразными моторами.
Но тогда проект отправили на полку, ведь авиация переходила в новую, реактивную эру. Впрочем, агрегат конструкции Баландина посчитали настолько перспективным, что проект засекретили и запретили публиковать о нем какие либо данные. Позже в СССР было создано несколько опытных образцов бесшатунного двигателя, в том числе на ЗиЛе, но с распадом Советского Союза работы остановили. Казалось, на этом можно ставить точку, но недавно «маятник» качнулся в обратную сторону!
В рассказе о бесшатунных моторах, было бы несправедливо не упомянуть об австралийском инженере британского происхождения Энтони Джордже Малдоне Мичелле. В двадцатых годах прошлого века Мичелл создает бескривошипный двигатель Michell. В данной концепции четыре цилиндра располагались попарно: по два в ряд, тем самым образуя «квадрат». Для передачи момента на выходной вал Мичел использовал автомат перекоса.
Новинкой заинтересовались корпорации General Motors и Ford, но дальше любопытства дело не зашло. Среди причин отказа от перспективного мотора называют, во-первых, нежелание автоконцернов переоснащать производственные линии. Во-вторых, в ходе натурных испытаний выяснилось, что реальная экономия топлива составляет только 10%. И, в-третьих, оказалось, что у мотора возникают серьезные проблемы со смазкой и износостойкостью автомата перекоса.
Тюменский инженер Александр Зверев стал продолжателем дела Баландина, разработав перспективный бесшатунный двигатель. Проектные характеристики обещали 200 лошадиных сил, при собственном весе 45 кг! Планировалось, что производством мотора займется Курганский машиностроительный завод, но, похоже, проект успешно похоронен.
В последнее время в мировом автомобилестроении наметился переход на электромобили. Но в условиях нашей страны, с морозами и огромными расстояниями между населенными пунктами, их перспективы выглядят сомнительными. Для России лучше подошли бы последовательные гибриды, оснащенные экономичными и легкими двигателями Баландина. Дело за малым – сломать закостенелость руководителей автомобильной отрасли, и найти финансирование на полноценные испытания моторов тюменского изобретателя.
Одной из таких концепций и стал бесшатунный двигатель. В обычном моторе до четверти мощности теряется на трение в деталях кривошипно-шатунного механизма. К тому же, с увеличением оборотов растут силы инерции, и тепловая напряженность. Еще одним негативным моментом является врожденная черта КШМ – боковое давление поршня на стенку цилиндра. Эх, вот если бы удалось создать двигатель, в котором шатун не совершал углового качания!
Принципиальная схема бесшатунного мотора. Изображение: Youtube.com
Решение этой задачи в далеком 1940 году поручили советскому конструктору Баландину. Взяв за основу пятицилиндровую «звезду» М-11, Сергей Степанович создал бесшатунный агрегат, показавший на испытаниях невероятные результаты! Мотор оказался на треть производительнее исходника. Кроме того, за счет снижения потерь на трение, площадь радиаторов удалось сократить вдвое.
Бесшатунный мотор СССР
В конструкции Баландина противолежащие поршни соединяются друг с другом штоком, и двигаются вперед и назад как единое целое. То есть, когда в одном цилиндре происходило сжатие, в другом протекал такт выпуска и так далее… Используя отдельные блоки, можно было собрать любую конфигурацию, по аналогии со звездообразными моторами.
Бесшатунный двигатель ЗиЛ БД-1800. Фото: Youtube.com
Но тогда проект отправили на полку, ведь авиация переходила в новую, реактивную эру. Впрочем, агрегат конструкции Баландина посчитали настолько перспективным, что проект засекретили и запретили публиковать о нем какие либо данные. Позже в СССР было создано несколько опытных образцов бесшатунного двигателя, в том числе на ЗиЛе, но с распадом Советского Союза работы остановили. Казалось, на этом можно ставить точку, но недавно «маятник» качнулся в обратную сторону!
«Западный фронт»: Crankless Engines
В рассказе о бесшатунных моторах, было бы несправедливо не упомянуть об австралийском инженере британского происхождения Энтони Джордже Малдоне Мичелле. В двадцатых годах прошлого века Мичелл создает бескривошипный двигатель Michell. В данной концепции четыре цилиндра располагались попарно: по два в ряд, тем самым образуя «квадрат». Для передачи момента на выходной вал Мичел использовал автомат перекоса.
Бесшатунные моторы могут быть как оппозитными, так и Х-образными. Фото: Youtube.com
Новинкой заинтересовались корпорации General Motors и Ford, но дальше любопытства дело не зашло. Среди причин отказа от перспективного мотора называют, во-первых, нежелание автоконцернов переоснащать производственные линии. Во-вторых, в ходе натурных испытаний выяснилось, что реальная экономия топлива составляет только 10%. И, в-третьих, оказалось, что у мотора возникают серьезные проблемы со смазкой и износостойкостью автомата перекоса.
Новая надежда
Тюменский инженер Александр Зверев стал продолжателем дела Баландина, разработав перспективный бесшатунный двигатель. Проектные характеристики обещали 200 лошадиных сил, при собственном весе 45 кг! Планировалось, что производством мотора займется Курганский машиностроительный завод, но, похоже, проект успешно похоронен.
Для передачи момента от 4-х цилиндров обычного мотора нужно 40 деталей, а здесь только три! Фото: Youtube.com
В последнее время в мировом автомобилестроении наметился переход на электромобили. Но в условиях нашей страны, с морозами и огромными расстояниями между населенными пунктами, их перспективы выглядят сомнительными. Для России лучше подошли бы последовательные гибриды, оснащенные экономичными и легкими двигателями Баландина. Дело за малым – сломать закостенелость руководителей автомобильной отрасли, и найти финансирование на полноценные испытания моторов тюменского изобретателя.
- Алексей Медведев
- youtube.com
Рекомендуем для вас
Ракетоплан «Аврора» совершил свой первый сверхзвуковой полет
Это первое подобное событие для гражданской авиации со времен «Конкорда». Подробнее обо всем читайте в нашем материале....
Стало известно, почему в России трудно строить самолеты
Существует несколько ключевых факторов, создающих проблемы. Но есть и положительная динамика. Все подробности читайте в нашем материале....
Революционный реактивный двигатель прошел первые огневые испытания и показал многообещающие результаты
Речь о новой турбоэлектрической установке, предназначенной для пассажирских реактивных самолетов. Подробнее о проекте читайте в нашем материале....
Новый экземпляр Ил-114-300 проходит сертификационные испытания
Параллельно с этим собирают первый серийный образец. Как проходят тестирования прототипов, и на каком этапе находятся остальные машины, читайте в нашем...
Российский самолет, оснащенный ПД-35 – появились новые подробности о проекте
Информацией о том, на каком этапе он находится и когда можно ожидать результат поделился Министр торговли и промышленности Российской Федерации. Подробности в...
Импортозамещенный Ту-214 готов к первому полету
Казанский авиазавод установил отечественные навигационные системы, а также другое важное оборудование. Все подробности читайте в нашем материале....
Вот почему современные автомобили быстро ломаются – основная причина
Современные автомобили сделаны так, что водителю практически не нужно знать их устройство. Максимум запомнить, где бачок для стеклоомывающей жидкости. Впрочем,...
Россия построит новую железную дорогу до Персидского залива
Логистическое сообщение поможет обеспечить стабильные поставки с Урала, Сибири и Поволжья. Все подробности масштабного проекта читайте в нашем материале....
Раскрыта стоимость флагманскоой модели «Москвич 8»
Также стала известна дата поступления в продажу. Все подробности и характеристики отечественного внедорожника читайте в нашем материале....
«Авиация Колымы» стала обладателем вертолетов-косаток
Уникальные машины вскоре отправятся в месте постоянной дислокации. По пути будет 11 остановок. Не исключено, что вам повезет их увидеть «вживую»....
Илон Маск нашел революционную замену самолетам
Американский предприниматель хочет отправлять пассажиров на специально подготовленной ракете. Это позволит сократить время перелетов в 15 раз, опередив даже...
Готовятся к серийному производству 13 моделей новых российских автомобилей
Компания Sollers еще пару лет назад обещала, что выпустит несколько новых моделей отечественных автомобилей. Не совсем российских, но зато в перспективе...
Что поможет окупить создание МС-21 в кратчайшие сроки
Настолько сложные и дорогие проекты должны помогать стране. В этом материале мы рассмотрим мнение эксперта НИИ по этому вопросу....
Для чего нужен режим N в АКПП
У многих новичков режим N в коробке-автомате вызывает недоумение: зачем это надо, если есть P? Однако нейтральное положение селектора зачастую необходимо....
Госдума подготовила новый метод борьбы с перекрывающими дорогу водителями
Соответствующий документ уже отправлен на рассмотрение в ответственные органы. Каким образом депутаты хотят убрать мешающие авто, читайте в нашем материале....
Из ARJ21 «сделали» С909: поможет ли?
С чем связано решение о переименовании самолета, разработанного 20 лет назад? Одни утверждают, что это чуть ли не гарантирует выход на международный рынок,...