Двигатель без коленвала: миф или реальность

Мало что меняется в конструкции двигателей внутреннего сгорания (ДВС): в целом они такие же, что и 100 лет назад. И все же появляются сомневающиеся в незыблемости конструкции.

Знакомьтесь: Виталий Константинович Фролов из города Николаева (Украина) – бывший авиатор, авто-мото-кроссмен (он мастер спорта), изобретатель и мастер с золотыми руками.

Он сначала усовершенствовал коленвал, а затем и вовсе изгнал его из своих моторов.

Забытое гениальное

Просто? Тем не менее, до этого раньше никто не додумался. Виталий получил первое авторское свидетельство, его наградили серебряной медалью Выставки достижений народного хозяйства СССР – в те времена считалось очень почетным стать лауреатом этой награды.

Так часто бывает: гениальные изобретения забываются. Чудесный коленвал так и не был внедрен…

Похоже, обида на неразумное человечество вылилась у Виталия в нелюбовь к коленчатым валам, и позже он беспощадно «уничтожал» деталь во всех своих последующих разработках. И сформулировал один из принципов: коленчатый вал – деталь несовершенная.

Странный оппозит

Оппозит Фролова необычный – без уплотнительной перегородки между кривошипными камерами, так усложняющей конструкцию ординарных 2-цилиндровых двухтактников.

Коленчатый вал (до поры до времени Фролов оставил его в покое) – с двумя опорными подшипниками (вместо трех), что снизило его вес и длину.

В конструкции Фролов использовал два своих изобретения: «Демпфер крутильных колебаний коленчатого вала ДВС» и «Узел двигателя внутреннего сгорания».

Мотор получился компактным и «бодрым» – в 1,5 раза возросли мощность и крутящий момент. Он предназначался для сверхлегкой авиации, водномоторного спорта. В 1988 г. пришел заказ на изготовление 300 моторов для дельтапланов. Опытный мотор УМБ-760 устанавливался и на автомобиль ЛуАЗ, планировалось начать его серийный выпуск.

В 2001 году появился мотоцикл, который сразу привлек внимание байкеров. Еще бы: во время демонстрации работоспособности аппарата на второй передаче заднее колесо срывало в букс. Производство движка планировали развернуть на одном из харьковских заводов – для переоборудования обычных «Ижей». Но нагрянули известные события с распадом СССР, и проект так и остался невоплощенным.

Улучшенный баландин

Недостаток баландинского «бесшатунника» – излишне высокие требования к точности изготовления эксцентрика. Модернизировав узел преобразования, Виталий изготовил два опытных мотора: один смонтировал в картере «Минска», использовав штатные цилиндр, головку, сцепление и КП. Второй по этой же схеме был от начала до конца самоделкой.

Иногда он давал мотогонщикам свои моторы – и те выигрывали. Техкомиссия их не засекала, потому что о необычных «внутренностях» никто и не догадывался: габариты двигателя оставались прежними.

Настолько не догадывались, что однажды в гонках по спидвею победившего спортсмена дисквалифицировали с формулировкой. «опасно ехал». Но никто не продолжил мысль: ведь это происходило в силу избытка мощности мотора.

Никому в голову не пришло заглянуть вовнутрь.

И все равно, даже усовершенствованный «баландин» не устраивал изобретателя: механизм преобразования своей громоздкостью напоминал ненавистный коленчатый вал.

Мотостенд

Так ведь уменьшился в размерах и картер (коленвала-то нет!), и двигатель в целом вышел в три раза легче(!) и в два раза компактнее (!) исходного мотора МеМЗ-966. Такой не грех установить на мотоцикл. Что и сделал.

Верхняя часть двигателя выполнена съемным блоком и установлена на картер кроссового двигателя ЧЗ-250 со сцеплением и КП. Чтобы демонтировать верх мотора, достаточно открутить всего четыре болта – 10 минут хлопот. Рама – от шоссейно-кольцевого «Ижа» с подвесками от «Чезета», бак – от «Явы».

Мотор настолько компактен, что если посмотреть на аппарат сбоку, то он вписывается в габариты ижевского движка, а если смотреть сверху, то его не видно из-под бака.

Силовому агрегату еще предстоит пережить доводку, а пока на нем установлены достаточно примитивные карбюраторы и контактное зажигание от «Жигуля»-»копейки».

Благодаря возможности значительно поднять обороты выходного вала механизма преобразования с мотора «сняли» 89 л. с. при 8800 об/мин. Масса «чумовоза» – около 180 кг. Согласитесь, для байка с кубатурой 1100 весьма недурно: у большинства зарубежных «одноклассников» она переваливает за 220-240 кг.

Свой мотоцикл Фролов настойчиво называет «мотостендом». Кстати, построенный в 1885 году Готтлибом Даймлером первый мотоцикл тоже по сути был мотостендом – на нем немец-первооткрыватель отлаживал новый в то время поршневой двигатель Отто.

Секрет – в цилиндре

Коническая передача позволяет располагать мотор относительно трансмиссии в каком угодно положении -и в этом еще одно преимущество двигателя.

Он обладает повышенным моторесурсом – в силу того, что здесь нет подшипников скольжения, а значит, не требуется смазка под давлением.

Кроме того, практически отсутствуют боковые силы воздействия на детали цилиндро-поршневой группы, нет мертвых точек и момента инерции деталей, механизма преобразования движения поршня во вращение вала.

Изобретатель утверждает – признаться, в это верится с трудом – что в его механизме можно во время езды плавно изменять хода поршня, вплоть до нулевых. А это открывает перспективы двигателей с совершенно новыми качествами.

Задания на завтра

Сейчас Виталий Фролов работает консультантом в недавно созданном Николаевском политехническом институте на кафедре ДВС. У него есть почитатели, в меру возможностей они помогают Виталию. Совместно с соратниками он организовал компанию «Двигатели Фролова».

Алексей Бессалый, Иван Ксенофонтов (Москва), Владимир Тураев (Павлоград, Украина), журнал «Мото» 2004

Источник: https://customoto.com/v-etom-dvigatele-net-kolenvala

Без шатунов

Десятилетиями моторостроители стремились создать конструкцию д.в.с. без возвратно-поступательного движения – вроде роторно-поршневого двигателя Ванкеля. Или же сибирский роторный («Сибирский роторный», «Турбо», 2003, №10), где вместо поршней и вовсе лопасти…

Однако со временем пришло понимание, что дело не в возвратно-поступательном перемещении поршней [На самом деле поршни, возвратно-поступательно движущиеся в цилиндрах, не так уж и плохи: они образуют камеру сгорания довольно приличной конфигурации. Полусферическую, шатровую – с высоким термическим к.п.д.

В отличие от никуда не годной серповидной у двигателя Ванкеля, которая и погубила блестящую, на первый взгляд, идею.], а в недостатках древнего кривошипно-шатунного механизма. Надо каким-то образом избавляться от шатунов: наклоняясь к оси цилиндра, шатун создает мощную силу, прижимающую поршень к зеркалу (см. «Долгий путь к себе», «Турбо», 2002, №9).

Немалые потери трения и износ – на ровном, как говорится, месте.

Проекты бесшатунных д.в.с. известны много десятков лет – знаменитый двигатель Баландина и др. К сожалению, ни один не прижился в моторостроении – и не просто так; сложная и малонадежная конструкция всякий раз оказывалась неработоспособной в реальном времени. Что ж, конструкторская мысль не стоит на месте: познакомьтесь с проектом австралийских новаторов – под названием Revetec.

Принципиальная схема двигателя: ролики на штоках раздвигают 3-вершинные кулачки  и заставляют их проворачиваться. И наоборот

Новый д.в.с. обходится не только без шатунов, но и без коленчатого вала; урезАть так урезать.

Как видно, противолежащие поршни соединены штоком (не шатун, поскольку не качается, не наклоняется), а между ними размещен вал с 3-вершинными кулачками.

Вернее, 2 соосных вала, вращающихся навстречу друг другу, – в том-то и прикол. Ролики на штоке работают по кулачкам и заставляют их проворачиваться; у Revetec оригинальный механизм называют Trilobe.

В принципе для работы двигателя достаточно одного-единственного вала, но тогда возникают все те же крайне неприятные боковые силы.

А когда кулачков 2 – и они действуют в режиме контрротации, — то боковые силы как раз взаимно нейтрализуются. Чем-то напоминает 2-шатунную конструкцию Р. Бейндла (см.

«Дизелек» — «Турбо», 2008, №3), хотя вместо 2-х параллельных коленвалов у Revetec 2 соосных – и без колен.

Ранняя конструкция с пространственными штоками, соединяющими противолежащие поршни

Представьте, работает. А поршни скользят в цилиндрах без трения! Австралийцы демонстрируют один агрегат за другим; последняя модель под обозначением X4v2 построена по «крестообразной» схеме. Здесь 4 поршня и 2 штока; ролики взаимодействуют с 4-я кулачками.

При диаметре цилиндров и ходе поршней 108 х 65 мм («ультракороткоходная» архитектура) рабочий объем «четверки» равен 2382 миллилитрам. Главная сложность – в синхронизации контрвращения 2-х валов; приходится применять вспомогательные валы с зубчатыми парами.

Тут не исключены вибрации и шум; впрочем, известны и другие способы согласования валов.

У X4v2 двойное зажигание (по 2 свечи на цилиндр) и простенький ГРМ со штангами и коромыслами: 2-клапанные головки цилиндров. По сведениям от Revetec, со степенью сжатия 9,5 бесшатунный двигатель развивает на стенде до 94 л.

с. при 3600 мин-1, наибольший крутящий момент – 202 Нм при 3 тыс. оборотов. Неплохо, а с 4-клапанным ГРМ тщательно доведенный двигатель покажет, наверное, гораздо большую отдачу, – скажем, 225 л.с. где-нибудь при 6500 мин-1.

Продвинутая «крестообразная» конструкция с плоскими штоками

Поскольку кулачки 3-вершинные, то валы делают один оборот на 6 ходов поршней (в одну сторону). Небыстро, и скорость качения роликов по рабочим поверхностям кулачков, по-видимому, не слишком высока.

Создатели бесшатунного двигателя подчеркивают его дополнительное преимущество: профиль кулачков задается более или менее свободно, и его нетрудно подобрать так, чтобы на рабочем ходе наивысшее давление газов приходилось на сравнительно круто спадающий участок. То, что специалисты называют leverage – плечо рычага.

От плеча опять же зависят потери трения; судя по всему, у Revetec механический к.п.д. в общем и целом выше, чем у обычных поршневых двигателей. Что и требовалось доказать.

Плоские штоки (крестом) гораздо компактней

Вообще-то «крестообразный» X4v2 задуман для легкой авиации; отсюда кое-какие особенности его конструкции. Вместе с тем новаторы настаивают на его полной пригодности для автотранспорта, а для наглядности смонтировали бесшатунный мотор на шасси 3-колки. Якобы гоняет безо всяких, хоть и не аэроплан.

Самодел X4v2 тянет на 130+ кг, но по оценкам его создателей, вес промышленного изделия нетрудно сократить килограммов до 105. Его габариты – 740х550х460 мм; вроде компактный агрегат. Принцип Revetec одинаково пригоден для двигателей с искровым зажиганием – и для дизелей. Для 4-тактного цикла – и для 2-тактного.

Нет вопросов; интересно, а что скажут автомобилестроители?

Лихая 3-колка с двигателем Х4v2

Источник: http://turbonsk.ru/bez-shatunov/

Двигатель без коленвала — разбираемся с механизмом + видео

На протяжении многих лет инженеры старались представить, как должен работать супердвигатель без коленвала. Ведь это снизило бы расход топлива и степень негативных последствий постоянной вибрации в моторе. И это случилось, изобретение вызвало многочисленные дискуссии. Попробуем составить впечатление об этом агрегате.

Если сравнивать автомобиль с организмом человека, то именно движок будет выполнять роль сердца. Без него эксплуатация транспортного средства попросту невозможна. Само слово мотор в переводе с латыни означает приводить в движение. И если в двух словах, то это устройство отвечает за преобразование энергии от сгорания топлива в механическую, без которой автомобиль не заведется.

Мотор автомобиля

Впервые о подобном агрегате услышали в далеком 1801 году, а благодарить за это изобретение следует французского инженера Филиппа Лебона. А вот создателем образцов, наиболее близких по строению к современным моторам, считают немецкого инженера-самоучку Николауса Отто. О его достижениях мир узнал спустя более 70 лет, в 1877 году.

Французский инженер Филипп Лебон

За пять лет до этого Брайтон попытался воплотить в жизнь силовой агрегат, который будет работать на керосине, предыдущие устройства функционировали за счет газа. Попытка оказалась неудачной.

Но в 1882 году жизнь получил новый агрегат, работающий на жидком топливе – бензине.

И благодарить за его появление на свет человечество обязано немецкого конструктора, инженера и промышленника Готтлиба Даймлера.

Почему мы хотим избавиться от коленчатого вала?

Более двухсот лет прошло с момента появления первого силового агрегата, и с тех пор многое изменилось.

Появились различные модификации, теперь они работают на бензине, солярке, газе, но неизменной осталась функция и роль мотора в строении авто. Однако значительный скачок приходится именно на наш век.

Сегодня зарождаются новые технологии, и уже есть разработки двигателей без коленвала. Но как может мотор работать без этого узла?

Двигатель без коленвала

Если разобраться, традиционный кривошипно-шатунный механизм имеет ряд недостатков. Например, во время его работы создается очень сильное боковое усилие на стенки цилиндра. Это приводит к преждевременному износу поршня. Еще подобное усилие значительно увеличивает потери на трение, а значит, страдает КПД.

Чтобы исключить этот недостаток, нужен механизм, в котором шатун будет совершать только возвратно-поступательные движения. А вот угловые качения следует полностью устранить. Сейчас можно найти множество разработок подобных агрегатов. Некоторые из них имеют право на существование, другие никуда не годятся.

Кривошипно-шатунный механизм

Основой многих изобретений выступает бесшатунный двигатель Баландина. Его работа заключается в преобразовании возвратно-поступательных движений благодаря специальному эксцентрическому механизму, к которому предъявляются очень высокие требования, что и мешает сделать мотор доступным.

На сегодняшний день у инженеров получилось создать рабочий и прошедший все испытания двигатель, в котором уменьшили количество подшипников коленвала. Это двухпоршневые конструкции. И скорее всего в ближайшие годы этот образец будет пущен в массовое производство. Это, конечно, не воплотило мечту миллионов в реальность, но существенно приблизило нас к ней.

А пока что ДВС без коленвала остается навязчивой идеей, и поиски решений продолжаются.

Как видит работу мотора без коленвала Баландин?

Рассмотрим основные элементы и принцип работы таких чудо-агрегатов. Идеально гладкий поршень, на поверхности которого нанесена специальная волнообразная выемка, насаживается на вал. Сюда фиксируется и золотник.

Его крепят посредством болтового соединения. Сверху поршня надевается гильза. Вся конструкция помещается в корпус.

В его верхней части предусмотрена специальная выемка, куда и устанавливается ролик, а затем она закрывается крышкой на болтах.

Имеется головка, в которую вставляется свеча зажигания. С боковой стороны устанавливается глушитель, который тоже фиксируется посредством четырех длинных болтов. С противоположного торца от головки устанавливается система зажигания и соединяется со свечей посредством тонких трубок. А рядом сбоку крепится карбюратор.

Свечи зажигания для мотора Баландин

Если желаете более наглядно ознакомиться с принципом работы двигателя без коленвала, видео с подробной схемой мы разместили чуть ниже, а сейчас опишем этот процесс в общих чертах. Поршень делает возвратно-поступательные движения.

Вал и поршень имеют сквозные отверстия, расположенные в одной плоскости. В них вставляется цилиндр, благодаря которому обеспечивается жесткое соединение.

Поэтому при вращении вала вокруг своей оси такие манипуляции испытывает и прикрепленная к нему деталь.

Топливо поступает из бензобака в карбюратор, где распыляется через специальный клапан и перемешивается с воздухом. Когда поршень движется в сторону головки, открывается впускное окно и топливно-воздушная смесь поступает в подпоршневое пространство.

Затем окно закрывается, а горючее сжимается вследствие изменения движения детали в противоположную сторону. В это время открывается продувочное окно, и смесь поступает в камеру сгорания, где опять происходит ее сжатие, обусловленное движением поршня.

Поршни двигателя без коленвала

Когда поршень находится в крайнем положении, в камере возникает огромное давление и горючее воспламеняется. Этот мини-взрыв толкает поршень в противоположную сторону. Пройдя немного, он открывает канал, через который отработанные газы покидают камеру сгорания. И этот процесс циклично повторяется на протяжении всей работы движка.

Технически подкованным людям при просмотре видеодемонстрации наверняка бросаются в глаза некоторые слабые места такой разработки. И конструкторы продолжают искать пути к повышению надежности и устойчивости такого механизма.

Анализ крупных салонов последнего десятилетия показывает, что гиганты автопрома усердно трудятся над совершенствованием мотора.

Поэтому есть надежда, что двигатели внутреннего сгорания без коленвала совсем скоро получат реализуемую и надежную конструкцию и автопарк всего мира существенно изменится.

Источник: https://carnovato.ru/super-dvigatel-vnutrennego-sgoranija-kolenvala-video/

Двигатели без коленвала — новая эра в автомобилестроении

Первые автомобильные двигатели были изобретены более века назад. С того времени в их конструкции мало что изменилось.

Двигатель без коленвала

Конечно, двигатели усовершенствуются, модернизируются, становятся экологичными, лёгкими и компактными, но основы конструкции остаются прежними. Сейчас всё чаще говорят про ДВС без коленвала.

Зачем нужно убирать коленчатый вал? Как работают такие агрегаты? Такие ли они совершенные или всё же некоторые отрицательные характеристики для них свойственны?

Почему мы хотим избавиться от коленчатого вала

Отчего же таким ненавистным устройством является коленчатый вал, который ещё называется кривошипно-шатунным механизмом? Почему все так упорно желают избавиться от него? Главная причина скрывается в присутствии чрезмерного бокового усилия, которое приходится на стенки цилиндра. Эта особенность обуславливает наличие ряда негативных факторов:

• сокращение долговечности поршневой системы и её ускоренный износ;
• увеличение потерей, которые приходятся на трение;
• снижение КПД.

Чтобы убрать все эти отрицательные моменты, необходимо создать такой агрегат, конструкция которого будет предполагать возвратно-поступательные движения без углового качения.

Свободнопоршневой двигатель машины

Такие механизмы уже существуют в большом количестве. Далеко не все из них могут применяться на практике, лишь некоторые экземпляры достойны внимания. Мы выбрали две модели двигателей без коленвала, презентация которых всколыхнула общественность.

Бесшатунный двигатель Баландина

Первый достойный двигатель без коленвала, который сейчас ложится в основу многих разработок и изобретений, носит имя Баландина.

Суть функционирования такого механизма заключается в преобразовании движений возвратно-поступательного типа. Это стало возможным за счёт наличия специального эксцентрического механизма.

К этой детали предъявляются высокие требования, которые делают силовой агрегат дорогим и недоступным для широкого использования.

Конструкция является особенной, для неё характерны уникальные характеристики, о которых мы как раз сейчас будем говорить:

• шатуны заменены на поршневые штоки, они жёстко скрепляются с поршнями;
• поршневые штоки аналогично шатунам охватывают шейки с коленвала;
• по обе стороны от подшипника штока располагаются ползуны, которые за счёт направляющих свободно скользят;
• поршень является обоймой для уплотнительных колец, которые располагаются между цилиндром и поршнем.

В такой конструкции отсутствуют боковые усилия, за счёт чего допустимо сокращение размеров поршня. Сам мотор демонстрирует высокую производительность, является экономичным и характеризуется ёмким ресурсом. Также конструкция становится компактной и более лёгкой. О недостатке мы уже говорили, он заключается в высоких требованиях относительно точности эксцентрика.

Многие специалисты работают над усовершенствованием этого механизма, используя его в качестве основы для своих изобретений.

Двигатель Фролова — мотор без шатунов и коленвала

Этот гениальный человек считал коленвал совершенно неидеальной деталью, которая нуждается в серьёзной доработке или, вовсе, является лишней в ДВС. Инженер долго и тщательно изучал конструкцию механизма Баландина. Эти наблюдения натолкнули его на создание другого механизма.

Бесшатунный мотор Баландина

Фролов изначально модернизировал эксцентрик, чтобы в дальнейшем его требования к точности не стали проблемой. Полностью убрать недостатки, характерные для двигателя Баландина, является крайне сложной задачей, даже для Фролова. Украинский инженер продолжил свои разработки, в надежде полностью убрать из механизма коленвал. Его внимание привлёк механизм, который используется в ткацких станках.

Результатом длительной и плодотворной работы стал сегментно-роторный механизм. В его структуре отсутствует коленвал, он заменён элементом, напоминающим шарнир с разными угловыми скоростями. Такой механизм известен, как шарнир Гука. Вращение деталей в двигателе внутреннего сгорания Фролова обеспечивается подшипниками качения.

Модель мотора без коленвала

Эра эволюции ДВС только начинается, и пока неизвестно, что нас ожидает в конце. Существующие наработки показывают хороший старт и дают повод надеяться на великие открытия. Возможно, уже не за горами момент, когда будет изобретён вечный двигатель.

Источник: https://drivertip.ru/osnovy/kak-rabotajut-dvigateli-bez-kolenvala.html

Тема: Супер двигатель без коленвала (Super Engine without crankshaft ) или необычные изобретения ..

1. 14.06.2012, 00:40 #1

   0

   В мире много интересных изобретений.Иногда некоторые очень удивляют,а под час шокируют!….Предлагаю делится интересным здесь.Начну…..Собственно сабж в заголовке….Кто что думает???
   http://www.youtube.com/watch?v=s6GW0…eature=related
   ФаниКулер,обрати внимание!!!
   и довесок http://www.youtube.com/watch?v=RWEET…feature=relmfu 1,8Т AWT АКПП теперь МКПП,климат седан 2002 и т.д.Да и какая разница?Главное что бы человек был хороший!
   

2. 14.06.2012, 01:02 #2

   0

   frenki69, много кулибинов у нас есть…
   очень заинтересовал двигатель Ибадуллаева на ютьюбе есть…(сюда не буду выкладывать)

3. 14.06.2012, 01:19 #3

   0

   …ну и так…просто интересно….http://www.youtube.com/watch?v=hfOVX…eature=related — Добавлено чуть позже —
   Сообщение от Михаил frenki69, много кулибинов у нас есть…
   очень заинтересовал двигатель Ибадуллаева на ютьюбе есть…(сюда не буду выкладывать) ….во второй части интересно как он профессоров умывает…..и про прокладки тоже и как напильником пилит…..Правда оператор у него хреновый — Добавлено чуть позже —
   Сообщение от Михаил frenki69, много кулибинов у нас есть…
   очень заинтересовал двигатель Ибадуллаева на ютьюбе есть…(сюда не буду выкладывать) ….У него все несколько проще…в плане поднял степень сжатия -повысил КПД-уменьшил ресурс…..а тут у мужика расход 7ГРАММ на холостом и цилиндры пилит рашпилем+колена нет совсем,прокладка -резинка… 1,8Т AWT АКПП теперь МКПП,климат седан 2002 и т.д.Да и какая разница?Главное что бы человек был хороший!

4. 14.06.2012, 08:30 #4

   0

   Если Fтр=0, то какого хрена он останавливается?

   В целом ничего не ясно…пусть чертерд покажет хоть примерный. И на пальцах расскажет что и как работает.

   нас без сомнения ждут приключения, мы ведь не любим скучать..

5. 14.06.2012, 09:29 #5

   0

   COOLLER, тоже ни х не понял кроме того, что система герметична VW358 CDAB QGW

6. 14.06.2012, 10:00 #6

   0

   чушь собачья целиком согласен с комментарием «

   болтун. трения нет. коленвала нет. колец нет. масла нет. расширения нет. да и мозгов, пожалуй тоже нет.

   …а «упаковано» красиво…»
   законы физики еще НИКТО не отменял.
   короче — очередная чушь умалишенного (вполне возможно) гения.

   пы.сы. вполне возможно — относится к «гению»

   — Добавлено чуть позже —
   Сообщение от COOLLER

   И на пальцах расскажет что и как работает.

   если я правильно понял — то внизу какая-то система толкателей по типу паровоза или старой ножной швейной машинки.
   ну или тупо коленвал спрятан, а шатуны толкают опять же систему приводов.

   ИМХО — бред. даже если конструкция и рабочая — то однозначно ненадежная

   А6 С6, 2010, 3.0 TFSI, quattro, пневма, бэлый кожа

7. 14.06.2012, 10:01 #7

   0

   B5, 1999г, типтроник, V6, TDI
   Renault Espace IV, 2007, 2.0dci , 110kw

8. 14.06.2012, 10:11 #8

   0

   Сообщение от JohnyB5 если я правильно понял — то внизу какая-то система толкателей по типу паровоза или старой ножной швейной машинки.
   ну или тупо коленвал спрятан, а шатуны толкают опять же систему приводов.

   ИМХО — бред. даже если конструкция и рабочая — то однозначно ненадежная

   …в том то и дело,что данная система предусматривает кривошипный механизм…а тут его нет…во втором ролике он именно это и показывает…..Даже если это очень хорошо сбалансированная система-все равно интересно…..Ну и например роторный двигатель Ванкеля,КШМ ведь отсутствует!….Может и этот чудак тоже нашел какое-то решение????…. — Добавлено чуть позже —
   Сообщение от JohnyB5

   чушь собачья целиком согласен с комментарием «

   ….взгляд закоренелого ретрограда 1,8Т AWT АКПП теперь МКПП,климат седан 2002 и т.д.Да и какая разница?Главное что бы человек был хороший!

9. 14.06.2012, 10:42 #9

   0

   Сообщение от frenki69

   ….взгляд закоренелого ретрограда

   взгляд реалиста — сила трения в реальных условиях НЕ может равняться нулю. в противном случае — ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ А6 С6, 2010, 3.0 TFSI, quattro, пневма, бэлый кожа

10. 14.06.2012, 11:39 #10

    0

    Сообщение от frenki69 ….во второй части интересно как он профессоров умывает…..и про прокладки тоже и как напильником пилит…..Правда оператор у него хреновый
    так в том то и дело, что как он это сделал — он опроверг законы термодинамики!
    как понял, кроме того, что сделал большую степень сжатия, он еще изменил смесь, поступающую в цилиндры … кстати, мне кажется, ресурс от этого не сильно пострадает

11. 14.06.2012, 13:02 #11

    0

    посмотрел вторую часть — БРЕД СИВОЙ КОБЫЛЫ
    точнее инженера-алкаша из разогнаного НИИ А6 С6, 2010, 3.0 TFSI, quattro, пневма, бэлый кожа

12. 14.06.2012, 20:34 #12

    0

    Сообщение от Михаил
    так в том то и дело, что как он это сделал — он опроверг законы термодинамики!
    как понял, кроме того, что сделал большую степень сжатия, он еще изменил смесь, поступающую в цилиндры … кстати, мне кажется, ресурс от этого не сильно пострадает ….я бы не стал так голословно утверждать….при увеличении степени сжатия и замене топливной смеси увеличивается нагрузка на весь КШМ,так что ресурс однозначно уменьшится.Вопрос в том на сколько……В 2 раза при компрессии в 23 единицы или в геометрической прогрессии.К тому же с износом поршневой группы жать такую компрессию уже будет невозможно.все должно быть в идеале…. — Добавлено чуть позже —
    Сообщение от JohnyB5 посмотрел вторую часть — БРЕД СИВОЙ КОБЫЛЫ
    точнее инженера-алкаша из разогнаного НИИ Жека!…..Все гении не от мира всего и как правило страдали некоторыми пристрастиями…..меня больше всего заинтересовала степень обработки и покрытие поверхностей при низкой себестоимости и отсутствие колена.Конечно возможно внутри коромысленный механизм(но не увидел преобразователя возвратно поступательного движения вала) и все на подшипниках и поршни без пальцев.Система смазки и само сочлинение поршень-шатун(хотя это не шатун,пока не решил как его обозвать)…Ну и соответственно снижение тренияя группы поршень-гильза….Может что-то из всего этого и имеет разумное решение 1,8Т AWT АКПП теперь МКПП,климат седан 2002 и т.д.Да и какая разница?Главное что бы человек был хороший!

13. 15.06.2012, 10:08 #13

    0

    Сообщение от frenki69

    Конечно возможно внутри коромысленный механизм(но не увидел преобразователя возвратно поступательного движения вала) и все на подшипниках и поршни без пальцев.Система смазки и само сочлинение поршень-шатун(хотя это не шатун,пока не решил как его обозвать)…Ну и соответственно снижение тренияя группы поршень-гильза..

    ну давай рассуждать по пунктам:
    1) вот именно, что НЕ ВИДНО внутренностей, а это наталкивает на мысли

    2) поршни без пальцев — вроде идея не плохая, но аналогия с шаровой как-то меня не очень вдохновляет. я как-то не представляю себе шаровой шарнир без вставки (фторопласт или чего еще). хотя…. в гоночных авто есть тупо металлические соединения подобного плана. но там «ходимость» (ресурс) — фиг да нифига

    3) снижение трения поршень-гильза для меня вообще НЕ понятно. за счет чего? он изобрел неведомый науке материал? с принципиально новыми характеристиками, теплопроводностью, расширением и т.д. и вообще, принцип ДВС большей частью сохранен — сгорает смесь, толкает поршень ну и т.д.
    так вот, помимо всего прочего назначение колец на поршне — компенсировать расширение/сжатие металлов при нагреве/охлаждении. если подогнать поршень впритирку к цилиндру, то при работе его заклинит. чтобы это не произошло БЕЗ колец — см. п. 3 — должен быть материал, который НЕ расширяется при нагреве.

    пы.сы. на мой взгляд, его «гениальное» изобретение работоспособно только в «идеальной» среде — например в абсолютном вакууме

    А6 С6, 2010, 3.0 TFSI, quattro, пневма, бэлый кожа

14. 15.06.2012, 10:13 #14

    0

    Сообщение от JohnyB5

    так вот, помимо всего прочего назначение колец на поршне — компенсировать расширение/сжатие металлов при нагреве/охлаждении. если подогнать поршень впритирку к цилиндру, то при работе его заклинит. чтобы это не произошло БЕЗ колец — см. п. 3 — должен быть материал, который НЕ расширяется при нагреве.

    А если взять материал с одинаковым коэфициентом расширения… нас без сомнения ждут приключения, мы ведь не любим скучать..

15. 15.06.2012, 10:16 #15

    0

    Главный вопрос — «едет» машина с таким мотором или нет

    B5 1.9 TDI -> B5.5 1.9 TDI -> B6 2.0 TDI -> B7 Alltrack 2.0 TSI

16. 15.06.2012, 10:29 #16

    0

    Сообщение от COOLLER

    А если взять материал с одинаковым коэфициентом расширения…

    угу. будет ИДЕАЛЬНЫЙ клин мотора или та запрограммируешь материал, чтобы один расширялся (поршень), а второй (гильза) ИДЕНТИЧНО ему и СИНХРОННО растягивался, чтобы компенсировать расширение первого???
    Вань, ты хоть не мели ерунду — Добавлено чуть позже —
    Сообщение от Vasilich

    «едет» машина с таким мотором или нет

    чипануть — и «поедет» А6 С6, 2010, 3.0 TFSI, quattro, пневма, бэлый кожа

17. 15.06.2012, 13:26 #17

    0

    круто все как то, «внутренности показать не могу, потому как не запатентовал!»- а нах тады показывать что бы снаружи поглядеть какое все цветное? Даешь движек в разрезе, даешь ходовые испытания…. а до тех пор это все макет!!! а насчет опускания ……. а кто даст гарантии что к мужику пришла профессура из профильных учреждений? Может это соседи собутыльники??? Или как вариант позвать чуваков из коллекторных контор, они то же мастера опускать………. ))))))))))

    Увы! Продал! VW Passat 3BG 2002, 1.8T AWT+ чип, CLIMA. ручка.
    MB E-class W212 350 4Matic

18. 15.06.2012, 23:17 #18

    0

    Злые вы!!!….Нет в вас полета мысли!!!……….С такими ретроградскими настроениями так и ездили бы на лошадях или паровозах в лучшем случае!!!!….Шучу конечно…..НО!….На самом деле очень много всего понапридумывали И это многое убрано в сейфы и поглубже!!!…..Зачем?…….А затем ,что бы не нарушить сложившееся равновесие в экономике и прочее…прочее…..Доходило до того,что многие изобретатели после офиширования своих изобретений пропадали бесследно а их изобретения объявляли ересью…. 1,8Т AWT АКПП теперь МКПП,климат седан 2002 и т.д.Да и какая разница?Главное что бы человек был хороший!

Источник: https://PassatWorld.ru/showthread.php/190459-Super-dvigatel-bez-kolenvala-(Super-Engine-without-crankshaft-)-ili-neobychnye-izobreteniya

Новый виток эволюции ДВС: супер двигатель без коленвала

Для тех, кто активно интересуется различными  изобретениями, доработками и инновациями в сфере двигателестроения, следует обратить внимание на двигатель Ибадуллаева, а также на двигатель без коленчатого вала.

Если в первом случае речь идет о значительном увеличении степени сжатия и получении большой мощности без увеличения рабочего объема, то во втором следует понимать снижение механических потерь и рост КПД, расхода горючего, степени вибраций, общего веса ДВС и т.д. Давайте остановимся на моторе без коленвала более подробно.

Мотор без коленчатого вала: преимущества и сложности реализации

Итак, главной задачей и назначением любого ДВС является преобразование энергии, полученной от сгорания топлива, в механическую работу. Если просто, топливо сгорает в закрытом объеме, газы оказывают давление на поршень, через кривошипно-шатунный механизм возвратно-поступательное движение поршня преобразуется во вращательное.

В результате создается крутящий момент двигателя, который передается через трансмиссию на колеса автомобиля. Примечательно то, что хотя с момента создания первых моторов и их внедрения в широкие массы прошло уже более 100 лет, общая конструкция ДВС не изменилась.

Даже с учетом  того, что современные двигатели получили высокоточные развитые системы электронного впрыска и управления, стало возможным изменять фазы газораспределения и т.д., хорошо известный КШМ продолжает лежать в основе силового агрегата на бензине, дизтопливе или газе.

При этом постоянно ведутся работы, чтобы мотор мог работать без коленвала. Дело в том, что привычный  кривошипно-шатунный механизм не лишен целого ряда определенных минусов. Именно по этой причине инженеры стремятся избавиться от этого узла.

Также двигатель с коленвалом сложно обслуживать, так как снятие коленвала без снятия двигателя на многих авто крайне сложно реализовать. Вполне очевидно, что если исключить указанные недостатки, двигатель станет более производительным, увеличится моторесурс.

Для решения задачи конструкторы предлагают разные подходы, однако на практике качественно реализовать большинство решений попросту не удается. Наибольшего внимания в данной области сегодня заслуживает двигатель Баландина и двигатель Фролова. Давайте остановимся на механизмах без шатунов и коленвала  более подробно.

Бесшатунный двигатель Баландина

Данный мотор известен тем, что в нем отсутствуют шатуны. Преобразование возвратно-поступательного движения поршней в цилиндрах происходит благодаря использованию в конструкции специального эксцентрического механизма.

Общее устройство бесшатунного двигателя предполагает наличие следующих деталей:

• специальный поршневой шток
• коленвал особой конструкции
• подшипник кривошипа и кривошип
• вал для отбора мощности
• поршень
• ползун штока
• цилиндр

В таком ДВС вместо шатунов были использованы поршневые штоки, которые жестко прикреплены к поршням (в обычном агрегате для соединения используется поршневой палец). Указанные штоки, как и привычные шатуны, охватывают шейки коленвала.

Также на штоках с обеих сторон подшипника изготовлены ползуны. Эти ползуны скользят по специальным направляющим в картере мотора. В результате данная конструкция позволяет избавить поршень и стенки цилиндра от бокового усилия. Фактически, в такой схеме реализации поршень можно считать обычной обоймой для поршневых колец, уплотняющих зазор между цилиндром и поршнем.

Отсутствие боковых усилий позволяет снизить допуски применительно к размерам поршня. Двигатель становится более производительным, экономичным, возрастает ресурс. Также следует отметить компактность такого ДВС и сниженный вес. Однако главным минусом всей конструкции можно считать крайне высокие требования касательно общей точности изготовления указанного эксцентрика.

Двигатель Фролова: мотор без шатунов и коленвала

Основным принципом В. Фролова, который был положен в основу его разработок, является то, что  коленчатый вал является далекой от совершенства деталью. По этой причине талантливый инженер детально изучил конструкцию двигателя Баландина, после чего предложил ряд собственных доработок.

С учетом того, что недостатком бесшатунного мотора Баландина оставались повышенные требования к точности изготовления эксцентрика, на начальном этапе Фролов существенно модернизировал данный узел преобразования. Однако далее был признан факт, что полностью избавиться от недостатков схемы мотора Баландина крайне сложно.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое двигатель FSI. Из этой статьи вы узнаете, какие особенности имеют двигатели данного типа, а также какие плюсы и минусы имеет указанный мотор.

При этом Фролов не остановился на достигнутом, а также не оставил мысль избавиться от коленвала.  Дальнейшие поиски надежных и эффективных механизмов преобразования привели к тому, что изобретатель обратил внимание на механизм ткацкого станка.

В результате был создан сегментно-роторный мотор, в основу которого были  положены как заимствованные и доработанные, так и собственные идеи. Полученный двигатель не имеет коленвала, вместо данной детали используется механизм, который по принципу действия и своему устройству похож на шарнир разных угловых скоростей. Такое устройство более известно под названием шарнир Гука.

Вращающиеся детали в таком двигателе Фролова работают благодаря использованию подшипников качения. Что касается смазочной системы, моторное масло подается под крышки клапанов, затем стекает, осуществляя смазку и отвод лишнего тепла. Чтобы масло хорошо охлаждалось, перед двигателем также отдельно установлен масляный радиатор.

Что в итоге

Как видно, даже с учетом сложности реализации, инженеры и конструкторы все равно продолжают искать способы для повышения общей надежности двигателей, увеличения их КПД, снижения расхода топлива.

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое двигатель GDI. Из этой статьи вы узнаете об особенностях конструкции, а также о преимуществах и недостатках моторов данного типа.
Также следует добавить, что западные производители также вплотную занимаются данным вопросом. Например, известная японская корпопрация Toyota также предложила свой вариант двигателя без коленвала. Хотя такой агрегат больше похож на электрический генератор, все равно его можно считать одной из версий ДВС.

С учетом вышесказанного становится понятно, что еще рано говорить об окончании эволюции двигателей внутреннего сгорания. Другими словами, не следует исключать возможность появления бесшатунных моторов, а также агрегатов без коленчатого вала на серийных транспортных средствах.

Источник: http://KrutiMotor.ru/dvigatel-bez-kolenchatogo-vala/

В этом двигателе нет коленвала

В начале изобретательской карьеры, 30 лет назад, Виталий Фролов еще не замахивался на то, чтобы изменить ДВС — ограничился малым: установил на коленвал особые накладки. Когда они изнашивались, менял их вместе с вкладышами, и вал продолжал работать. Просто? Тем не менее, до этого раньше никто не додумался. Виталий получил первое авторское свидетельство, его наградили серебряной медалью Выставки достижений народного хозяйства СССР — в те времена считалось очень почетным стать лауреатом этой награды.

Так часто бывает: гениальные изобретения забываются. Чудесный коленвал так и не был внедрен…

Похоже, обида на неразумное человечество вылилась у Виталия в нелюбовь к коленчатым валам, и позже он беспощадно «уничтожал» деталь во всех своих последующих разработках. И сформулировал один из принципов: коленчатый вал — деталь несовершенная.

СТРАННЫЙ ОППОЗИТ

Однажды он получил заказ от специалистов воздушно-десантных войск: разработать двигатель — помощник суперсолдат. Мотор, сказали ему люди в мундирах, должен быть легким, экономичным, безотказным в воздухе, на земле и воде. И вскоре такой появился — 2-тактный оппозит, в основе которого лежал мотор «Иж-Юпитер 5».

Оппозит Фролова необычный — без уплотнительной перегородки между кривошипными камерами, так усложняющей конструкцию ординарных 2-цилиндровых двухтактников.

Коленчатый вал (до поры до времени Фролов оставил его в покое) — с двумя опорными подшипниками (вместо трех), что снизило его вес и длину.

Мотор получился компактным и «бодрым» — в 1,5 раза возросли мощность и крутящий момент. Он предназначался для сверхлегкой авиации, водномоторного спорта. В 1988 г. пришел заказ на изготовление 300 моторов для дельтапланов. Опытный мотор УМБ-760 устанавливался и на автомобиль ЛуАЗ, планировалось начать его серийный выпуск.

В 2001 году появился мотоцикл, который сразу привлек внимание байкеров. Еще бы: во время демонстрации работоспособности аппарата на второй передаче заднее колесо срывало в букс. Производство движка планировали развернуть на одном из харьковских заводов — для переоборудования обычных «Ижей». Но нагрянули известные события с распадом СССР, и проект так и остался невоплощенным.

УЛУЧШЕННЫЙ БАЛАНДИН

Вконец разочаровавшись в коленчатых валах, Виталий Фролов увлекся бесшатунными двигателями Баландина. У этих моторов нет не только шатуна, но и коленчатого вала: преобразование возвратно-поступательного движения поршня в них происходит посредством особого эксцентрического механизма.

Недостаток баландинского «бесшатунника» — излишне высокие требования к точности изготовления эксцентрика. Модернизировав узел преобразования, Виталий изготовил два опытных мотора: один смонтировал в картере «Минска», использовав штатные цилиндр, головку, сцепление и КП. Второй по этой же схеме был от начала до конца самоделкой.

Иногда он давал мотогонщикам свои моторы — и те выигрывали. Техкомиссия их не засекала, потому что о необычных «внутренностях» никто и не догадывался: габариты двигателя оставались прежними.

Настолько не догадывались, что однажды в гонках по спидвею победившего спортсмена дисквалифицировали с формулировкой… «опасно ехал». Но никто не продолжил мысль: ведь это происходило в силу избытка мощности мотора.

Никому в голову не пришло заглянуть вовнутрь.

И все равно, даже усовершенствованный «баландин» не устраивал изобретателя: механизм преобразования своей громоздкостью напоминал ненавистный коленчатый вал.

В этом двигателе нет коленвалаВ этом двигателе нет коленвала

Источник: https://www.zr.ru/content/articles/17936-v_etom_dvigatele_net_kolenvala/