Воздушное охлаждение

Откуда
Москва
Рассматривая дефлекторы 503, Рыси, Бурана, невольно в голове роятся невидимые пути струек воздуха, охлаждающих моторы.  Представляешь, как тяжко и жарко 640-му в заднем цилиндре уже больше 30 лет, а 503 наоборот невозможно перегреть и масса обвеса меньше.

Естественно не может пройти мимо тот факт, что пожалуй большинство воздушников С ВОЗДУШНЫМ ВИНТОМ не используют дополнительного вентилятор для охлаждения. Что и логично, сам винт  - знатное махало. А компоновка с дополнительным обдувом пришла с газонокосилок, генераторов и других мотороллеров,  без возможности обдуваться набегающим потоком воздуха. К тому же парапланерные моторы вообще без всяких дефлектором и дополнительных обдувов справляются со своей работой. Хотя наверно это не правильно.  :-/
Соответственно можно предположить, что тот же Буран. 503 и пр, могли бы вполне уверенно работать и без дополнительного вентилятора, НО естественно обязательно  с подобранными дефлекторами, учитывающими движение воздуха.
Но порывшись в сети, не смог найти нужных слов и информации, какой объем воздуха необходимо прокачивать в единицу времени и как это определяется. Осевые вентиляторы, отличаются самым малым создаваемым давлением. Причем свои положительные качества они показывают так же при определенных условиях. Т.е. если будет подпор воздуха внутри, то и толку от осевого вентилятора и не будет. Значит решающим фактором является выход воздуха из дефлектора. Соответственно при правильном его организации и профилировании вблизи винта, можно надеяться получать подобие эжекторного насоса. (применительно для толкающих СУ, где подобные моторы как правило используются) Который будет выкачивать горячий воздух из зоны вокруг цилиндров.
Кстати компоновка двухтактников с редуктором, особенно ременным, значительно отодвигает ось винта от цилиндра. Соответственно и эффективность охлаждения винтом мотора должно повышаться.
Применительно к 640, обычно две крайности. Либо  использовали вообще голый с минимальным весом, либо в штатном виде с тяжеленными элементами. Как вариация штатного, доработка описанная где только можно. Т.е. прорезание дополнительных выходов со стороны карбюратора и глушение со стороны шкива.
Вариантов без вентилятора, но с другими дефлекторами, организующих эффективное движение потока вокруг цилиндров без застойных зон встречать не приходилось.
Понятно, что народ излишне не парится, использует что есть как данность. А если пораскинуть мозгами, хотя бы для их зарядки  :) ???
Будет работать такая безвентиляторная система и как её можно рассчитать ???
 

zov

www.zovprop.ru
Рассчитать, пожалуй, можно все. Ведь кто-то этим занимается. Я имею в виду изготовителей моторов.
Но вот что интересно: Буран греется, тайга - меньше, 503-й еще меньше.
Особенно интересно сравнение бурана с тайгой. Учитывая объемы и мощности, Буран должен бы выдавать, ну хотя бы 60л.с. То есть он не додает 25л.с.!!! Но куда то же эта энергия девается!? Очевидно из за материалов, геометрии и т.д. эта энергия тратится на трение и высвобождается в виде тепла.
Думаю сначала нужно избавиться от этого "нагрева".
Это по поводу бурана.
А рассчитать безвентиляторную систему можно на уровне школьных знаний по физике. Вспомните задачки: в сосуд с 1 кг воды, при Т= 20*С добавили 0.5кг воды, при Т= 90*С рассчитайте температуру смеси. Только в нашем с лучае - через 20 кг алюминия при Т=.... пропустили 100кг. воздуха при Т=... В общем то задача не сложная. Сложнее учесть все исходные параметры.   
 

KAA

Ненавижу Солидворкс!
По расчёту воздушного охлаждения ДВС в былые годы немало научных трудов написано.Читайте старые книги по конструированию авиадвигателей! Хотя предлагаемые методики давали приблизительный результат,и всегда требовалась доводка системы дефлекторов путём натурных испытаний.
Ротаксы 503 без принудительного охлаждения существуют и используются в Штатах в тянущем варианте,с дефлекторами (по словам Bulata).Эти дефлекторы продаются отдельно. 
 
Откуда
Москва
Особенно интересно сравнение бурана с тайгой.
Глобально особой разницы на первый взгляд нет :) Все то же самое, что и у других. Все проблемы Бурана в различных деталях исполнения конструкции. Не стабильное и малоэфективное охлаждение - одно из них.  Когда горшки по разному нагреваются, имеют неравномерный режим работы это только усугубляет проблемы тряски от безграмотного колена и обеднения смеси.  Т.ч. скорее всего недодача Буранм мощности не в повышенном в 2 раза трении :), а в не эффективном использовании объема топлива и приготовлении смеси. Сейчас же появились новые цилиндры с 4 каналами, которые штатно заявляются в 36 сил. Хотя колено старое и жесткость картера не меняестя, и объем прежний. Момент на валу становится больше.

Эти дефлекторы продаются отдельно. 
Хорошо бы на них посмотреть :) Какие ключевые слова для поиска буржуских дефлекторов? Есть ли они для толкающих винтов?
 

zov

www.zovprop.ru
скорее всего недодача Буранм мощности не в повышенном в 2 раза трении Улыбка, а в не эффективном использовании объема 
Конечно не только в трении дело. Просто все остальные причины я указал как "и т.д."  Их так много у бурана, что нет смысла на этой ветке все перечислять. А смысл в том, что больший рабочий объем пропускает через себя больше топлива. И если энергия топлива не преобразуется в механическую, то она должна куда то деться. Либо в тепло, либо вылететь в виде не сгоревшего топлива. :IMHO
 

zov

www.zovprop.ru
К стати, если не сгоревшее топливо догарает после завершения рабочего хода поршня, то это только усиливает нагрев.
 

Atas

.....и мечтай о чем-нибудь Великом!
На досуге как-то  читал "Авиационные двигатели воздушного охлаждения" . Есть такая книга 1936 г. выпуска,кажется.
Так методика там изложена и рекомендации.Очень полезные для данной темы ;)
 
Откуда
Москва
На досуге как-точитал "Авиационные двигатели воздушного охлаждения" . Есть такая книга 1936 г. выпуска,кажется.
Не гуглится   :-?

Картинки, наверно полезные в тему.

А еще обычно вход воздуха со стороны выхлопных патрубков. Это противопожарная фича или какой то другой глубинный смысл охлаждения?
 

Вложения

Atas

.....и мечтай о чем-нибудь Великом!
Мой косяк :cool:
Пошел в архиве копаться.
 

augen

Я люблю строить самолеты!
У цилиндра Бурана, как правило, приходится увеличивать межреберные каналы. На тех цилиндрах, что с Завода РМЗ, каналы не больше 2 мм. Воздух, при таком канале не проходит между ребрами, а идет, охлаждая верхушку ребра. Нормально поток воздуха идет по каналу шириной не менее 4.5-5 мм и практически охлаждает все ребро до основания. В 1992 году, из круглого напильника, сошлифовав две плоскости, получили инструмент для пропиловки межреберных каналов. При работе на земле на оборотах 2500 тыс приходилось закрывать фанеркой вентилятор, чтобы двигатель нагрелся до 120 гр. В воздухе при температуре +4 на оборотах 4500 температура стояла 170 град.
 

zov

www.zovprop.ru
В 1992 году, из круглого напильника, сошлифовав две плоскости, получили инструмент для пропиловки межреберных каналов. 
В общем это логично. Но не проще ли сделать так, как на рисунке у "Хвоста" - сформировать воздушный канал?
 

Cobra

Я люблю строить самолеты!
в охлаждении мотора участвуют не только вентеляторы и воздуховоды но и топливо поступающее в цилиндры, ротокс и тайга хорошо охлаждаются поступающим топливом, моя бурашка с глушаком от 503 на взлетном режиме 5200 греется меньше чем на 4800, такая вот фигня и на взлетном режиме его стало можно держать дольше чем с родным глушителем.
 

Atas

.....и мечтай о чем-нибудь Великом!
Перерыл компьютер, пока не нашел. Авиамастер вроде скидывал книжку. Буду у него просить еще раз :)
Обязательно выложу.
 
Откуда
Москва
в охлаждении мотора участвуют не только вентеляторы и воздуховоды но и топливо поступающее в цилиндры, ротокс и тайга хорошо охлаждаются поступающим топливом, моя бурашка с глушаком от 503 на взлетном режиме 5200 греется меньше чем на 4800, такая вот фигня и на взлетном режиме его стало можно держать дольше чем с родным глушителем.
@ Cobra

На Тайгу ставят с успехом глушители от Ротакса. Про Буран не слышал, но наверно так же возможно. У Ротакса они для их двухтактников унифицированы. Выхлопной коллектор штатный от Бурана или какой то другой?
Если нет обеднения смеси от прорыва воздуха при тряске мотора и смесь богатая, то действительно топливо хорошо охладает мотор. Расход топлива при этом так же должен быть поболее.

@ augen

Кроме доработки ширины межреберных каналов, другие доработки проводились? Или описанный эффект проявился только от одной этой доработки.

Кстати, о Буране. Посмотрел внимательно на задний цилинд. У него похоже врожденные пороки с охлаждением. Потому как при имеющихся штатных дефлекторах, и ПРИЛИВЕ крепления этого цилиндра, вся зона за этим приливом получается затененная от потоков. Как будто специально создано для локального перегрева.  :eek:
 

Вложения

augen

Я люблю строить самолеты!
Кроме доработки ширины межреберных каналов, другие доработки проводились? Или описанный эффект проявился только от одной этой доработки.
Да, конечно проводились, да и в настоящее время проводим теже самые доработки (на заводе... ничего не поменялось)
Пропиловка ребер -это самый большой эффект и он заметен сразу после выполнения таких пропилов.

Кроме пропиловки необходимо:
Между третьим снизу ребром и приливом выхлопа тоже нужно выполнить пропил. Попадаются ребра с такими проходами, но в большистве случаев его надо пилить
Такой же проход необходимо проделать и сверхней частью прилива выхлопа.
Закрыть пластиной выход у левого цилиндра, что бы поток выходил через карбюраторную крышку (как на Ротаксе)
Вентилятор: устранить все нестыковки литья на спицах вентиляторной крышки.
На вентиляторе: редко но попадает вентилятор с неслитинами литья на лопатках-гонит воздух во все стороны.
Обязательно должна стоять "пластмаска" на входе в вентилятор.
Это все проверено на снегоходах в течении 15 лет

Про чистку и доработку каналов -это уже наверно на ветке Бурана надо выкладывать
 

KAA

Ненавижу Солидворкс!
Какие ключевые слова для поиска буржуских дефлекторов? Есть ли они для толкающих винтов?
Фиг его знает,что за слова! Думаю,какая-то информация есть на сайтах тех производителей,что используют 503-й в тянущем варианте.Напрмер Rans.
 

Cobra

Я люблю строить самолеты!
Кстати, о Буране. Посмотрел внимательно на задний цилинд. У него похоже врожденные пороки с охлаждением. Потому как при имеющихся штатных дефлекторах, и ПРИЛИВЕ крепления этого цилиндра, вся зона за этим приливом получается затененная от потоков. Как будто специально создано для локального перегрева.

я на буране не прикращал летать когда на улице было 38, причем этим летом это было систематически, в основном конвеер, вполне приемлемый вариант, за одно и учиники привыкли за приборами поглядывать.

на моторе стоит штатный коллектор, штатный карбюратор, зажигание от тайги, масло 400гр на 20л  АИ92, ремень крыльчатки зубчатый, кажется от привода генератора какихто жигулей, наработка мотора 52ч, из них 48ч с пропорцией масло бензин 1:50

не вижу смысла морочится с чем не будь еще.
 
Откуда
Москва
Какие ключевые слова для поиска буржуских дефлекторов? Есть ли они для толкающих винтов?
Фиг его знает,что за слова! Думаю,какая-то информация есть на сайтах тех производителей,что используют 503-й в тянущем варианте.Напрмер Rans. 
У Ранса ничего не нашел, но порыв по дефлекторам на 503, наткнулся об упоминании для тянущих винтов такой штуки как [highlight]Rotax freeair[/highlight]. Эти "совки" благополучно используют вместо штатного вентилятора, который дует в противоход потока.

Правда похоже, что обдув идет только на голову. А цилиндры охлаждаются просто потоком от винта без перераспределения потоков.
http://www.ultralightnews.ca/articles/rotaxfreeairscoop.htm


 
Откуда
Москва
А вообще, пока рылся, нашел фотки "бурана" на буржуйский манер  ;D ;D ;D. Фотки мелкие, но по вторичным половым признакам очень схоже. Вот откуда начиналась и до сих пор продолжается его история. 68-77 год.
Elan Rotax Engine
TNT Engines
Skidoo Olympique



Абсолютно схожая система охлаждения.  ;)
 
Вверх