Тема работы: Бескривошипный двигатель внутреннего сгорания универсального назначения: проработка общей компоновки механизмов и систем питания, зажигания, смазки.
Рис. 1. Бескривошипный двигатель внутреннего сгорания
Представлен видеоролик (фильм) с использованием современных компьютерных технологий, а именно технологией объемного моделирования и анимации. Использовались программы 3dsMax 9 и Компас 3D. Объектом работы выбран бескривошипный двигатель из-за его новизны и ряда преимуществ по сравнению с кривошипно-шатунными, комбинированными и роторными двигателями. Такой двигатель отличается рядом преимуществ, к основным из которых можно отнести следующие:
- отсутствие кривошипно-шатунного механизма, что позволяет существенно упростить конструкцию и улучшить характеристики машины (особенно массогабаритные, удельные, габаритные и мощностные);
- возможность достаточно простой реализации практически любого допустимого способа осуществления рабочего цикла тепловой машины, в том числе цикла с продолженным расширением, в котором степень расширения рабочего тела превышает степень сжатия;
- полная самоуравновешенность конструкции со встречно движущимися поршнями и с оппозитным расположением цилиндров, что исключает вызываемые неуравновешенностью вибрацию и шум на всех режимах работы машины;
- отсутствие боковых сил, действующих на детали цилиндро-поршневой группы и наличие сил инерции только одного порядка, что уменьшает износ и упрощает, а во многих случаях исключает необходимость уравновешивания механизма двигателя;
- простая конструктивная реализация высокомоментных (в том числе тихоходных) машин, что позволяет уменьшить число передач в трансмиссии (ступеней в приводе агрегата) или к полному исключению редуктора между двигателем и потребителем.
Главным и существенным отличием предложенных схем бескривошипного-шатунного двигателя от остальных типов машин (например, двигателей с КШМ, роторных и других видов бесшатунных тепловых машин) является возможность непосредственного преобразования поршнем возвратно-поступательного движения во вращательное. Причем оба движителя взаимообусловлены и осуществляются одновременно.
В результате проделанной работы подготовлен анимационный фильм, демонстрирующий особенности протекания механических и газо-обменных процессов, имеющих место в нетрадиционном тепловом двигателе.
Сначала был выбран существующий кривошипно-шатунный двигатель подходящий по характеристикам Fuji BT-32. С него были взяты камера сгорания, системы питания двигателя и система зажигания. Чертежи и схемы устройств Fuji bt-32 были найдены в интернете. Производился расчет бескривошипного-шатунного двигателя. Затем отстраивалась сама 3д модель в программе Компас 3Д. Анимацию выполнил в программе 3dsMax 9.
Работа была выполнена в 2008 году, как дипломный проект на базе Южно-уральского Государственного Университета, Автотракторного факультета , кафедра Двигатели внутреннего сгорания.