Микола Ковальов
У мене немає машини
Самара, Росія
В історії техніки навряд чи можна знайти пристрої, яким приділялося б стільки уваги, скільки випало на долю механізмів перетворення зворотно-поступального руху в обертальний. З часів Дж. Пакарда, (1780 р - патент на кривошипно-шатунний механізм (КШМ)) і Дж. Уатта (1784 г. - перша парова машина з КШМ) тисячі винахідників різних країн і поколінь натхненно шукали ідеальну схему, вільну від недоліків КШМ . Особливо інтенсивно цей процес проходив в ХХ столітті і триває досі. І кожен раз виявлялося, що більшість запропонованих рішень зайво складні, що не працездатні під навантаженням або обмежено працездатні в силу властивих їм недоліків. Позиції ж КШМ на тлі загального технологічного розвитку неухильно зміцнювалися.
С. Баландіним були розроблені 3 схеми бесшатунногом еханізма. Працездатність підтвердили дві з них - з суміщеними ексцентриками і з з'єднувальним синхронизирующим валом. Перша виявилася придатною тільки для Короткоходовая ДВС, тому що діаметр суміщених ексцентриків штокової підшипників ковзання знаходиться в прямій залежності від діаметра шийок колінчастого вала, на який вони спираються. Друга не мала цього недоліку, доповнювалася іншими позитивними якостями і тому була реалізована у всіх досвідчених розробках колективу С.С. Баландіна. Для безшатунного схем С.С. Баландіна характерна наявність плазунів 7 (крейцкопфів). Вони беруть на себе всю бічну робоче навантаження. Повзун 7, відокремлений від поршня 4 і знаходиться в сприятливих умовах змащення, дозволив багаторазово підняти ресурс механізму і забезпечити створення компактних авіаційних ДВС з двостороннім робочим процесом, першими представниками яких стали досвідчені двигуни ОМ-127РН і ОМ-127РНТ, що напрацювали на випробувальних стендах в різній комплектації 1 476 годин без поломок, дефектів і без заміни деталей (ЦИАМ. Справа № 10 20-й перебирання ОМ-127 № 01).
Проте, для Х-образної схеми можливий варіант без плазунів. В цьому випадку бічна навантаження на поверхнях поршнів присутній, але вона розпадається на два протилежних поршня і тому питомий тиск їх бічних поверхонь на дзеркало циліндрів зменшується в два рази. Варіант без плазунів відноситься до безшатунного схемою Чарльза Алджернона Парсонсон - англійського інженера, вперше який запропонував її в вісімдесятих роках ХIX століття для парового двигуна. За своїми властивостями схема є проміжною. Її застосування технічно виправдано в безшатунного поршневих машинах з циліндрами односторонньої дії.
У порівнянні з ДВС, що має традиційний КШМ, двигуни з безшатунного механізмом С.С. Баландіна привертає до себе увагу поруч цінних якостей. Серед них:
У двигуні А. Вуля односторонньої дії два штока, що знаходяться поруч на колінчастому валі, розгорнуті один щодо одного на кут 90 °. Сам вал здійснює подвійне обертання: навколо власної осі і навколо осі кривошипа. Саме така кінематика механізму дозволяє передавати потужність від поступально рухомих штоків на обертається по певній траєкторії колінчастий вал і далі на кривошипи.
При матеріалізації свого задуму А. Вуль найбільш складні елементи запозичив від імпортного дизеля. Йдеться про індивідуальні голівках циліндрів (діаметром 100мм) і форсунках, а камеру згоряння і її відносне розташування довелося просто скопіювати. При цьому, у порівнянні з базовим мотором, кілька збільшений тиск упорскування палива, скорочена його тривалість, змінений кут випередження впорскування. Поєднання готових і оригінальних вузлів призвело до народження 4-циліндрового V-образного дизеля з кутом розвалу 90 °, що працює по чотиритактному циклу. При цьому через особливості схеми спалаху в камерах згоряння дизеля чергуються нерівномірно: 0 °, 90 °, потім пауза 270 ° і знову 0 ° і 90 °. Такий процес роботи зажадав використовувати паливний насос розподільного типу закордонного виробництва із зустрічно рухаються плунжерами, спочатку призначений для 8-циліндрового двигуна, і ще направляти паливо на слив з чотирьох додаткових штуцерів. Доповнивши «бесшатуннік» генератором, стартером і вкладишами від різних марок вантажних і легкових автомобілів, а також забезпечивши силову установку неабиякою кількістю деталей власного виготовлення, А. Вуль отримав цілком працездатну конструкцію.
А. Вуль і його двигун