двигатель fairchild caminez 447

vladimir26

Я люблю строить самолеты!
Не нашел на форуме информацию по этому движку. 
Интересно обсудить данную конструкцию, ее плюсы и минусы. 
Вот русскоязычная статья.
http://www.alternathistory.com/nestandart-fairchild-caminez-447
http://www.airwar.ru/enc/law1/travelair8000.html
 

Вложения

...Fairchild Caminez небо видел,и даже готовился к серийному выпуску. И сгубил мотор не пресловутый "точечный контакт",а,судя по публикациям,сильные вибрации.
x engine.PNG
Данная схема имеет избыточные кинематические связи, ну и высокие контактные нагрузки ни куда не делись.
Мне так видится, что как раз якобы "избыточные" кинематические связи, действующие шатунами напрямую без посредников на соседние поршни, совершающие выпуск и сжатие, уменьшают контактную нагрузку конкретно на ролик, которому уже не требуется передавать всю силу через коленвал.
А с учётом уже по умолчанию встроенного редуктора 1:2, позвлояющего кулачки газораспределения "прикрутить" на коленвал, то привод грм обычной "звезды" имеет гораздо больше избыточной кинематики.
 
..."Однако в 1929 году все работы над двигателем прекращаются. На фоне рекламы, описывающей замечательные свойства Каминеза как-то неожиданно выясняется что авиамотор совершенно непригоден для эксплуатации ибо он страдает врожденными пороками - очень большими и неприятными вибрациями, от которых разрушался винт, ну и сам двигатель. Большой тяжелый кулачок и тяжелая из-за мощных подшипников поршневая группа видимо были причинами такого поведения мотора."...
Из других источников гуглоперевода:
"...Caminez получил сертификат типа в июне 1928 года; однако к осени 1928 года было принято решение полностью отказаться от дальнейшей разработки или производства этого двигателя. Несмотря на более простую конструкцию, чем у обычного радиального двигателя, и позволяющую использовать низкоскоростные гребные винты из-за низкой скорости вращения, двигатель не прошел испытания ВМФ из-за чрезмерной вибрации. По-видимому, это было вызвано врожденным дисбалансом, возникшим в результате неточной обработки некоторых деталей..."

Характеристики мотора:
Мощность120 л.с. при 960 об/мин (в других модификациях 135 и 150 л.с.)
Обороты на кулачковом валу (коленвале по нашему) - соответственно поршни дают циклов в 2 раза больше - 1920 об/мин в привычном понимании.
Рабочий объем 7,325 л
Диаметр цилиндра ~143 мм
Ход поршня ~ 114 мм
Масса мотора ~ 163 кг

По массе и мощности получается одноклассник нашего М-11, но имеющий меньшую площадь поперечного сечения и использующий пропеллеры большего диаметра.
Avro504-Fairchild2.jpg

8091764566_68728d8682_b.jpg

Для сравнения отношений диаметра пропеллера к диаметру и площади мотора на По-2 с М-11
Screenshot_20221205-060725_Chrome.jpg
 
...Что нужно в реале - убрать боковое усилие с поршней.
Так понимаю, что чередование вспышек в цилиндрах имело то же самое направление в которое вращался коленвал (кулачковый вал). То есть, помимо своего законного давления поршня на стенку цилиндра, к этому давлению напрямую через соседний шатун плюсуется сила для сжатия смеси в следующем цилиндре.
Если сделать чередование вспышек в сторону обратную вращению коленвала, то это должно сильно снизить давление поршня на стенку цилиндра. Давление на стенки будет явно меньше чем в классических ДВС.
Из минусов только то, что уже не получится обойтись всего двумя кулачками ГРМ на 4 цилиндра, а придётся сделать для каждого цилиндра свою пару кулачков ГРМ.
Имхо естественно.
 
Я не разбирался в причинах вибрации этого двигателя, мне это просто не интересно. В работе по кинематике данного двигателя одной из причин ущербности данной схемы называлось именно жёсткая связь всех 4-х поршней траверсами между собой. Преподаватели ТММ, не помню какого вуза, провели анализ данной кинематической схемы и обосновали избыточные связи в данном механизме. Они предложили соединять между собой только рядом стоящие цилиндры. Если смотреть фронтальную проекцию двигателя, пара левых цилиндров связана между собой парой траверс. Соответственно правые цилиндры соединены аналогично. В данной схеме убирается две пары траверс соединяющих поршня в горизонтальной плоскости. Предполагаю, причиной вибрации мог являться повышенный рабочий зазор между кулачками и парой цилиндров, что приводило к упругой деформации траверс и развитию колебательных процессов. В схеме предложенной нашими преподавателями такой недостаток отсутствует, нет избыточных ограничений от убранных траверс. Левая и правая пары нормально прижимаются к поверхности кулачка, находясь в постоянном контакте без отрыва от поверхности. Причиной неудачи американцев в то время явилось отсутствии школы ТММ в американских Вузах, по моему у них её нет и сейчас. Да и наши эмигранты первой волны начали их учить как пользоваться такой дисциплиной как сопромат. Радуйтесь что у вас был Иван Иванович Артоболевский, у меня был его ученик Николай Иванович Левитский, к стати, очень хороший дядька. С ТММ вообще не было проблем. Так что, зрите в корень.
 

Jbiplane

Стремлюсь к совершенству
Откуда
Красноярск
С 1926 в США делались и такие псевдозвезды 27кг 25л.с. на 2000об из 2 оппозитов и летали мелкие бипланы.
Диаметр поршня 72мм, ход 70мм. Тратил 5 галлонов топлива на 200 миль.
Из современных материалов и комплектующих подобная конструкция будет иметь лучшие параметры.

IrM-79Riend.jpg


meteorplane-1.jpg


NASM-A19571001000-NASM2014-02922-000001.jpg


Irwin M-79 Meteormotor Assy rev Z.JPG
 
Вспомнил что у меня где-то была книга по ТММ с исследованием механизма Ферчайльда. Нашёл, есть в электронном виде.
Смелягин А.И. "Структура, структурный анализ и синтез механизмов" Новосибирский ГТУ 1997 г.
Почитайте.
Стр 88.png
Стр 89.png
 
Вверх