Нетрадиционные материалы в ДВС

FlyCat

43 регион
Конструкция поршневых ДВС практически устоялась, как и типы металлов и сплавов применяемых при изготовлении их узлов. Промышленность и автостроение эта ситуация, по большому счету, устраивает, а вот для авиации параметры двигателей из обычных материалов оказываются не всегда оптимальными.
К примеру, если б удалось повысить рабочую температуру поршней и цилиндров, снизить коэффициенты трения, увеличить обороты, то, думаю,  появились бы новые перспективы в повышении параметров ДВС. Не помню, где, читал о спроектированном и испытанном двигателе вообще без смазочных жидкостей, в котором конструкторы оптимально подобрали пары трения. Понимаю, что такой двигатель не может быть дешевым при мелкосерийном производстве и более дорогих используемых материалах, однако, представляется реальным использовать возможности новых материалов и при замене деталей серийных двигателей.
Даже если не отказываться от смазки и не повышать рабочую температуру, представляется возможным улучшить параметры серийных ДВС заменой некоторых элементов на более высокопрочные, легкие и износостойкие.
Недавно при форсировании движка своего Днепра мой друг столкнулся с тем, что начали гнуться шатуны. Прикинул, что при том же весе прочность титановых может быть выше, однако сомневается, что могут вылезти различные "подводные камни". По поиску в интернете нашли только это:
http://www.shop-tuning.ru/product/titanovye-shatuny-compdvig-llc/
Возможности изготовления шатунов на станке ЧПУ у друга есть, только он не знает, какой сплав использовать, или, может есть еще какие перспективные материалы для шатунов, да и других элементов двигателей.
 

Uptosun

Срочно нужен небольшой авиационный завод
Откуда
Сочи
Шатун должен весить, ровно столько на сколько рассчитан к данному коленвалу. Иначе нарушится балансировка КВ+шатун+поршень. Так что лучше кованная высокопрочная сталь, с тщательно подобранным режимом термообработки. Титановые возможно, но КВ другой нужен будет.
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Титановые возможно, но КВ другой нужен будет. 
Титановый! ;)
Есть какой-то дядька забугорный он вообще шатуны из композита делал. Спрашивайте Гуглю по запросу "торлон".
 
Откуда
Киев
А что ж такого ваш друг сделал с днепром что шатуны гнуться начали ? Интерестно, у самого форсированный днепр, отработал порядка 5 часов, пока все гуд...
 

FlyCat

43 регион
Насколько я знаю, сделана расточка под больший диаметр поршня, большие клапана, увеличена степень сжатия, поставлено электронное зажигание. На очереди был впрыск, но загнуло шатуны. Подробностей ситуации не знаю, мотоцикл у него в деревне. Может поршня подклинивать начало, может детонация, а может и мощность поднялась, однако через пару часов после увеличения степени сжатия двигатель потерял тягу, а поскольку, как говорится, "хозяин-барин", он и принял решение делать шатуны из титана, того же веса, но с усиленными полками.
Какой тип титана или сплава может быть использован для шатуна?
P.S. Сейчас дозвонился, загнуло из-за увеличившегося веса поршня и возникших дополнительных усилий, принято решение уменьшить вес шатуна для балансировки для чего изготовить его из титана, что позволит повысить прочность и снизить вес системы шатун + увеличенный поршень приведя его к необходимому для балансировки.
 
Откуда
Киев
Насколько я знаю, сделана расточка под больший диаметр поршня, большие клапана, увеличена степень сжатия, поставлено электронное зажигание. На очереди был впрыск, но загнуло шатуны. Подробностей ситуации не знаю, мотоцикл у него в деревне. Может поршня подклинивать начало, может детонация, а может и мощность поднялась, однако через пару часов после увеличения степени сжатия двигатель потерял тягу, а поскольку, как говорится, "хозяин-барин", он и принял решение делать шатуны из титана, того же веса, но с усиленными полками.
Какой тип титана или сплава может быть использован для шатуна?
P.S. Сейчас дозвонился, загнуло из-за увеличившегося веса поршня и возникших дополнительных усилий, принято решение уменьшить вес шатуна для балансировки для чего изготовить его из титана, что позволит повысить прочность и снизить вес системы шатун + увеличенный поршень приведя его к необходимому для балансировки.
Поршневая наверное у него 85мм... если так, то будет гнуть, поршня ведь москвичевские... у меня все тоже, но поршневая родная , единственное что расточена на последний ремонт и на поршнях по одному маслосьемному кольцу. Но поверьте, если он заменит шатуны, следующим будет коленвал. Потенциал у двигателя большой, но качество запчастей весь этот потенциал сводит на нет. Мне например страшновато на моем днепре взлетать выше 5м над полосой.
 

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
Есть какой-то дядька забугорный он вообще шатуны из композита делал. Спрашивайте Гуглю по запросу "торлон". 
В году 1994-95 видел во ВНИИМотопроме шатуны из пластмассы или композита. Видел график расхода топлива одного и того же двигателя с обычными  шатунами и пластиковыми. Самая большая экономия была на высоких оборотах и низких. А вот на рабочих экономия состовляла не более 5%...
 

Андрей Миллер

Я люблю строить самолеты!
Заблокирован
Возможности изготовления шатунов на станке ЧПУ у друга есть, только он не знает, какой сплав использовать, или, может есть еще какие перспективные материалы для шатунов, да и других элементов двигателей. 
Японцы делали шатуны из магниевого сплава, получалос неплохо. Где то был даже состав сплава. Но кто его сделает?
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Самая большая экономия была на высоких оборотах и низких. А вот на рабочих экономия состовляла не более 5%... 
Нууууу, там 5%, здесь 1,5%.... Не стоит пренебрегать даже ими, т.к. в массе эффект имеет тенденцию к кумуляции и синергетике. ;)
 

FlyCat

43 регион
Есть какой-то дядька забугорный он вообще шатуны из композита делал. Спрашивайте Гуглю по запросу "торлон".
http://www.popmech.ru/article/6391-a-vmesto-serdtsa-plastmassovyiy-motor/
Один из минусов, если я правильно понял, - высокое поглощение влаги:
http://www.kvadrantspb.ru/App_Upload/18.pdf
 

JohnDoe

Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
Один из минусов, если я правильно понял, - высокое поглощение влаги:
Ну, тем не менее, в моторах этот материал применяли и вполне успешно. Интересно, а если этой штукой пропитать стекло/базальто/углеткань? Может из такого композита блок/картер изготовить, и/или КВ? ;)
Эээх, не владею я Солидом или ещё какой хренью, а то бы смоделил, заради интереса.
 
Вверх