Мой собственный кусочек Internet'a Голосов: 1 Адрес блога: http://own.in.ua/ Добавлен: 2011-03-19 14:07:40

«Лесснеры» Бориса Луцкого

2011-08-05 09:17:52 (читать в оригинале)

Однажды мне в руки попала давняя, однако неплохо сохранившаяся фотография из семейного альбома — группа взрослых и детей у открытого старинного автомобиля. Владелец альбома утверждал, что на снимке машина отечественного завода, а именно экземпляр, принадлежавший управляющему русскими нефтяными концессиями в Персии. Припомнив что-то, он добавил, что это был второй по счету образец, а первый фирма построила для С. Витте, тогдашнего председателя совета министров царской России. Большего владелец альбома сообщить не мог.

При помощи лупы удалось различить в центре фирменной таблички, видневшейся на радиаторе, заглавную русскую букву «Л», по бокам и над нею какие-то надписи (тут лупа оказалась бессильной), а внизу стояло, хотя и не очень ясно: «Г. А. Лесснер»...

Да, была в Петербурге на Выборгской стороне (Сампсоньевская набережная, дом 3) такая фирма. Основанная в 1852 году, она именовалась «Машиностроительный, чугуно-литейный и котельный завод Г. А. Лесснер». Из скупых и малочисленных очерков в энциклопедиях и учебниках для шоферов я знал, что этот завод делал попытки организовать производство автомобилей. И все. Дальше расплывалось непроглядное белое пятно. Старая фотография заставила начать поиски, расспросы, переписку.

В 1901 году завод «Лесснер» бросил ставшее невыгодным производство паровых машин и котлов. Его руководство заключило с немецкой фирмой «Даймлер» договор о постройке по лицензии двигателей внутреннего сгорания и автомобилей. Но не «мерседесов», которые тогда выпускали ее заводы в Бад Каннштадте и Штутгарте, а сравнительно малоизвестных моделей, сконструированных русским инженером Борисом Григорьевичем Луцким на предприятии «Мариенфельде моторенфабрик» в Берлине. Это последнее в 1902 году стало даймлеровским филиалом, а сам Луцкой одним из руководителей правления фирмы. Поэтому-то параграф девятый договора гласил: «С каждой стороны мотора, построенного обществом «Лесснер», должна быть фирменная табличка, на которой стояли бы слова «Луцкой—Даймлер» и порядковый номер». А сам Б. Луцкой был назначен инженером-консультантом завода на Сампсоньевокой набережной.

Завод «Лесснер» тогда в техническом отношении находился на хорошем счету, и в 1905 году он получил первый крупный заказ — построить для почтового ведомства партию автомобилей. Первая машина была изготовлена 26 марта, за ней — еще двенадцать.

Что представляла собой эта модель? Двухместный автомобиль с вместительным ящиком для писем; колеса — с деревянными спицами; цепная передача и двухцилиндровый двигатель (1528 см3, 6 л. с. при 1000 об/мин. см. информацию по Лесснер-6ЛС).

Тринадцать машин — не слишком ли мало, чтобы всерьез называть «Лесснер» автомобильным заводом? Вспомним, однако, что в том же году завод «Нессельсдорфер» (ныне «Татра») построил 15 машин, а годом раньше такие известные предприятия, как «Бьюик» и «Хорьх», выпустили соответственно 37 и 18 автомобилей. Да, начинания «Лесснера» были серьезными, что подтверждается результатами дальнейших поисков. С 1906 по 1909 год он изготовлял легковые автомобили четырех моделей: двухцилиндровые (12 л. с.), четырехцилиндровые (22 и 32 л. с.) и даже шестицилиндровые (90 л. с.). Все они имели цепную передачу, причем на двухцилиндровых моделях применялась трехступенчатая трансмиссия, а на остальных — четырехступенчатая. На их шасси завод монтировал кузова девяти разных модификаций. Кроме того, «Лесснер» изготовлял и грузовики, рассчитанные на 1,2 и 2 тонны, а также пожарные машины, фургоны, автобусы — всего 13 разновидностей.

Свою продукцию «Лесснер» демонстрировал на 1-й Международной автомобильной выставке в Петербурге: почтовую машину, грузовик, два легковых автомобиля с четырехцилиндровым (32 л. с.)(см. описание и характеристики Лесснер-32) и шестицилиндровым (90 л. с.) двигателями. Последние две машины были снабжены изящными кузовами петербургской экипажной фабрики «Иван Брейтигам». Между прочим, на этой выставке фирма «Лесснер» получила Большую золотую медаль «За установление автомобильного производства в России».

Оценивая роль завода в развитии русского автомобилестроения, петербургский журнал «Автомобилист» в № 4, вышедшем в 1908 году, вскоре после закрытия выставки, писал: «В России единственным заводом, строящим автомобили современного типа, является завод Г. А. Лесснер... К чести этого завода следует приписать то обстоятельство, что он в действительности строит свои машины, а не собирает лишь их из заграничных частей».

Для поддержания производства и снижения себестоимости заводу нужны были не индивидуальные заказы, а контракты на поставку больших партий машин. Чтобы привлечь к себе внимание государственных учреждений, он изготовил, например, в 1906 году машину с 22-сильным двигателем для царского премьера, выставил в 1909 году специально облегченный автомобиль на гонку Рига — Петербург — Рига. Но казна предпочитала покупать за границей «бенцы» и «рено», а не развивать отечественное автомобилестроение. Вот почему в 1910 году «Лесснер» уже не экспонировал своих машин на 2-й Международной автомобильной выставке в Москве, а вскоре исчезла и реклама его продукции.

В общей сложности, за пять лет «Лесснер» изготовил несколько десятков автомобилей, и сегодня напоминанием об исчезнувшей марке служат старые фотографии да газетные вырезки.

---

Пробьет ли час «Стирлинга»?

2011-08-04 17:49:41 (читать в оригинале)

Судьба двигателя, о котором пойдет речь, характерна для многих изобретений. Порой они надолго исчезают с передовых позиций техники, но спустя десятилетия их достоинства, когда-то не игравшие первостепенной роли, вновь привлекают внимание и дают импульс новым поискам, часто — второму рождению идеи. Так произошло с тепловым двигателем Роберта Стирлинга, построенным впервые еще в 1816 году. В разных вариантах он широко применялся в прошлом веке, однако к началу первой мировой войны его практически вытеснили быстро совершенствовавшиеся моторы внутреннего сгорания и электродвигатели. Но в конце 30-х годов им заинтересовалась голландская радиотехническая корпорация «Филипс», а начиная с 60-х, в ряде стран довольно интенсивно ведутся разработки и исследования двигателя Стирлинга для транспортных средств.

Прежде чем говорить о нынешнем состоянии дел и причинах нового интереса к мотору Стирлинга, опишем коротко принцип его действия и устройство. Как известно, в двигателях внутреннего сгорания (ДВС) полезная работа совершается в процессе расширения нагретых газов. В работу переходит часть энергии, полученной газами при сжатии и сгорании топлива. Этот принцип использован и в двигателе Стирлинга: сжатие рабочего тела при низкой температуре и расширение — при более высокой. Однако в нем рабочее тело получает тепло извне (в простейшем случае через стенку цилиндра). Поэтому тепловую машину Стирлинга иногда именуют двигателем внешнего сгорания.

Цилиндр реального двигателя Стирлинга разделен на две части, в одной из которых постоянно высокая температура, в другой — низкая. Между ними — вспомогательный поршень-вытеснитель. Он служит только для перекачки рабочего тела из горячей полости в холодную через охладитель и обратно через нагреватель. Чтобы уменьшить потери энергии при перетекании газа, применяют еще один теплообменник — регенератор. Это камера с пористым наполнителем, которому рабочее тело отдает тепло по пути в охладитель. Когда же газ течет обратно, регенератор возвращает ему запасенное тепло.

Другой поршень — рабочий: он сжимает холодный газ и совершает полезную работу при расширении нагретого. Стадии рабочего процесса показаны на рис. 1. Вытеснитель не совершает полезной работы, так как при рабочем ходе (см. рис. 1в) давление газа по обе его стороны практически одинаково.

Рабочий поршень (в дальнейшем будем называть его просто поршнем) и вытеснитель в современных конструкциях связаны через ромбический приводной механизм с двумя коленчатыми валами, вращающимися в противоположных направлениях. Валы соединены шестернями, что позволяет снимать мощность с любого из них.

В процессе совершенствования был изобретен двигатель двойного действия (рис. 2), в котором горячая и холодная полости соседних цилиндров соединены через теплообменники (нагреватель, регенератор, охладитель).

Объемы соответствующих полостей максимальны, когда в связанных между собой цилиндрах один поршень находится в ВМТ, другой в НМТ. Вытеснителей в таком двигателе нет. Полезная работа совершается в каждом цилиндре как при ходе поршня вверх, так и при ходе вниз.

Чтобы камера под поршнем была герметичной, его соединили с коленчатым валом через крейцкопфный механизм, позволяющий шатуну двигаться только возвратно-поступательно. В «стирлингах» двойного действия цилиндры могут располагаться в ряд по кругу или V-образно.

Последний вариант схематически изображен на рис. 3.

Даже беглое описание двигателя Стирлинга наводит на мысль, что конструктивно он не проще поршневых ДВС. Это подтверждают и выкладки исследователей. В чем же достоинства, которые позволяют сторонникам «стирлинга» считать его вполне реальным соперником поршневого ДВС, пусть не в ближайшем будущем?

Таких плюсов в свете современных оценок немало, и все они существенны. Токсичность отработавших газов в пять-десять раз меньше, чем у сравнимых по мощности ДВС, а уровень шума ниже на 10-15 дБ. Экономичность лучше, чем у бензинового, а на малых скоростях (25-55 км/ч) — даже чем у дизеля. Прибавим нетребовательность к виду и качеству топлива, иными словами, возможность работы на самом разном горючем — от бензина до растительных масел, от газа до древесных чурок. Причем, в отличие от ДВС, ухудшение качества топлива не ведет к существенному падению КПД и мощности. Мы не назвали еще уравновешенность и высокую плавность работы, благоприятные (позволяющие упростить трансмиссию) характеристики крутящего момента, хорошую приемистость.

Узнав все это, трудно не задаться вопросом: почему же до сих пор не «бита карта» традиционного ДВС? Возможно мы умолчали о каких-то неустранимых недостатках двигателя Стирлинга?

Бесспорно, у него есть слабые места. Он тяжел: масса, приходящаяся на единицу мощности, больше, чем у бензинового мотора, и близка к показателям дизеля. Сложнее, а значит, дороже механизм преобразования движения (кривошипно-шатунный). Условия протекания рабочего цикла требуют радиатора в два-три раза большего объема, чем для традиционных ДВС. Немало проблем связано с материалами теплообменников, в частности нагревателя, где температура около 750° С, с уплотнением рабочих полостей. Наконец, для получения высоких показателей в качестве рабочего тела «стирлингу» нужны водород или гелий.

Перечисленные минусы существенны, но устранимы. А самое уязвимое место этого двигателя, как остроумно заметил один специалист, в том, что существуют... другие двигатели (конечно, в первую очередь поршневые ДВС). Да не просто существуют: над их совершенствованием — улучшением рабочего процесса, повышением экономичности, снижением шумности, токсичности, металлоемкости, трудоемкости изготовления и обслуживания — постоянно работает множество людей, точное число которых даже трудно подсчитать. Известный исследователь двигателей Стирлинга канадский ученый Г. Уокер отмечает: «То, что фирма «Филипс» в относительно короткое время (35 лет — прим. авт.) и с относительно малым штатом сотрудников смогла создать двигатели Стирлинга с высокими характеристиками, представляется для других фирм невероятным; принимая все это во внимание, было бы рискованно предвидеть будущее развитие». Рассуждая так, Уокер более 10 лет назад делал осторожный прогноз: «...к 1980 году двигатели Стирлинга на грузовиках могут быть уже не новостью».

Но прогноз не сбылся. Армия защитников ДВС действует пока в целом успешнее, чем немногочисленный отряд сторонников «стирлинга». После 10 лет научно-исследовательских работ автомобильные компании «Дженерал Моторс» и «Форд» прекратили собственные разработки по двигателям Стирлинга, не видя достаточно близких перспектив их использования. Но корпорации не вышли из игры, просто основную часть программы взяли на себя шведская фирма «Юнайтед Стирлинг» и американская «Мекеникел Текнолоджи», кстати, широко использующие патенты «Филипс».

Сообщалось, что в нынешнем году «Дженерал Моторс» будет испытывать легковой автомобиль с двигателем МОД-1, разработанным «Юнайтед Стирлинг» и усовершенствованным в ходе двухлетних экспериментов компанией «Мекеникел Текнолоджи». Он имеет два коленчатых вала и вертикально расположенные цилиндры. Предварительные испытания показали, что пробег машины с таким двигателем на 15% больше, чем с ДВС, при равном расходе топлива. Заметим, что речь идет о типичном американском автомобиле, экономичность которого по современным понятиям невысока. Компания стремится довести эту разницу до 30%.

Есть проект мотора с одним коленчатым валом и V-образным расположением четырех цилиндров. Развивая 80 л. с./59 кВт, он позволит автомобилю проходить на 1 литре бензина 17 километров, а на литре дизельного топлива — 19,6 километра. В принятых у нас единицах это соответствует 5,9 и 5,1 л/ 100 км. Таковы расчеты конструкторов.

Известно о применении новых материалов, более стойких к высоким температурам. Хорошей герметичностью обладают, в частности, тефлоновые кольца, уплотняющие поршень в цилиндре.

Продолжение испытаний не говорит, однако, о планах серийного производства двигателей Стирлинга. Как заявил представитель «Дженерал Моторс», программа остается «в высшей степени экспериментальной». Причины: сегодня и в ближайшем будущем двигатель Стирлинга для автомобиля менее выгоден, чем, скажем, дизель.

Будет ли так всегда? Или могут возникнуть условия, которые вынудят платить за преимущества «стирлингов» более высокую цену, чем приемлемая сейчас? Мы имеем в виду критический уровень загазованности и шума, возможный дефицит топлива. Пока ответ на этот вопрос до конца не ясен, тем более что ДВС, в свою очередь, становятся не только экономичнее и тише, но одновременно сложнее и дороже, обрастая турбокомпрессорами, электронными системами регулирования и т. д. В такой ситуации можно ожидать новых интересных результатов доводки двигателей Стирлинга.

Литература
Двигатели Стирлинга. Под ред. М. Г. Круглова. М., Машиностроение, 1977.
Двигатели Стирлинга. Сборник статей под ред. В. М. Бродянского. М., Мир, 1975.
Г. Уокер. Машины, работающие по циклу Стирлинга. М. Энергия, 1978.
Автомобильная промышленность. 1983, № 1, с. 6—8.

---

Восьмиколесные МАЗы

2011-08-04 09:49:42 (читать в оригинале)

Для доставки тяжелых неделимых грузов по дорогам разных категорий, в том числе и грунтовым, наша промышленность на протяжении ряда лет выпускает грузовые автомобили повышенной проходимости МАЗ—535 и МАЗ—537. Машины эти существенно отличаются от распространенных грузовых моделей повышенной проходимости по конструкции. Они сложнее по устройству, а управление ими и обслуживание требуют специальной подготовки.

Автомобили семейства МАЗ—535 — это тягач модели «535А» с металлической платформой и тентом и седельный тягач «535В» для буксировки полуприцепов. Другое семейство включает базовую модель — седельный тягач МАЗ—537, а также тягач «537А» с металлической платформой и модификации седельных тягачей МАЗ—537Г, МАЗ—537Д, МАЗ—537Е. Оба семейства объединяет общность компоновочных и конструктивных решений: установленный между кабиной и платформой силовой агрегат, гидротрансформатор и планетарная коробка передач, постоянный привод на все восемь колес, блокируемые межосевые и межколесные дифференциалы.

У МАЗ—535 и МАЗ—537 во всех модификациях двенадцатицилиндровый дизель Д12А рабочим объемом 38880 см3. Он ведет прямое происхождение от танкового двигателя В—2 периода Великой Отечественной войны. Модификации этого дизеля применялись на карьерных самосвалах МАЗ—525, МАЗ—530, БелАЗ—540. Особенности конструкции — алюминиевый картер, азотированный коленчатый вал, четыре клапана на цилиндр, расположенные в головке блока два распределительных вала, система смазки с «сухим» картером — роднят его с гоночными автомобильными двигателями и авиамоторами. Картину дополняют предпусковой подогреватель, двухступенчатая фильтрация воздуха и две автономные системы пуска — посредством электростартера и сжатого воздуха.

В гидромеханическую трансмиссию входит гидротрансформатор, без вмешательства водителя плавно изменяющий крутящий момент в зависимости от дорожных условий. Правда, диапазон его изменения не очень широк, поэтому в трансмиссию включены трехступенчатая планетарная коробка передач и двухступенчатая раздаточная. Таким образом, у машины шесть передач. Кроме того, когда действуют вторая или третья ступени коробки, гидротрансформатор можно блокировать специальным устройством. В этом случае узел работает в режиме гидромуфты, внутренние потери в нем уменьшаются и возрастает скорость движения. Если на пути встречается незатяжной подъем или какое-либо препятствие, водитель может нажатием кнопки на панели приборов разблокировать гидротрансформатор, который сразу же увеличит передаваемый им крутящий момент на нужную величину.

В интересах повышения проходимости межколесные дифференциалы первой и второй пар колес сделаны как механизмы повышенного трения, межколесные же третьей и четвертой пар — самоблокирующиеся. Привод на все колеса — неотключаемый.

Способствуют повышению проходимости шины размером 18,00—24 дюйма (их диаметр около 1,7 метра), большой дорожный просвет, а также лебедка для самовытаскивания. У МАЗ—535А централизованная система регулирования (от 2,0 до 0,7 кгс/см2) давления воздуха в шинах, также улучшающая проходимость.

Тот же МАЗ—535А снабжен независимой торсионной подвеской всех колес, у остальных машин ее имеют только две передние пары колес. Задние две пары у МАЗ—535В, МАЗ—537А, МАЗ—537Г и других модификаций — с безрессорной балансирной подвеской.

Управление восьмиколесными МАЗами облегчено благодаря гидроусилителю руля, пневмогидравлическому приводу тормозов, дистанционному приводу переключения передач, кнопочному контролю блокировки гидротрансформаторов. Четырехместная кабина оснащена двумя отопителями: один связан с системой охлаждения двигателя, другой — автономен. Стеклоочистители имеют высокоэффективный пневматический привод, так же как и один из звуковых сигналов.

	МАЗ—535А	МАЗ—537	МАЗ—537А
Грузоподъемность, т	7,0	50,0	15,0
Снаряженная масса, т	18,97	21,6	22,5
Масса буксируемого прицепа, т	15	65	75
Длина, мм	8780	8960	9130
Ширина, мм	2805	2885	2885
Высота, мм	2915	3100	2880
База по крайним осям, мм	5750	6050	6050
Колея, мм	2150	2200	2200
Дорожный просвет, мм	475	500	500
Наибольший угол подъема, град	30	15	23
Преодолеваемый брод, м	1,3	1,0	1,0
Скорость, км/ч	60	55	60
Контрольный расход топлива, л/100 км	75	125	125
Запас топлива, л	700	840	840
Мощность двигателя: л. с.	375	525	525
кВт	276	386	386
Число об/мин	1650	2100	2100

Примечание. Масса буксируемого прицепа дана для дорог с твердым покрытием. Для седельного тягача указана полная масса буксируемого им полуприцепа.

---

Бесшатунный двигатель

2011-07-29 00:37:49 (читать в оригинале)

«Меня заинтересовала статья в журнале «Изобретатель и рационализатор» о двигателе С. Баландина, — пишет ленинградец К. Фролкин. — Прошу объяснить его принцип работы и устройство» Ответить на просьбу читателей, интересующихся этой темой, мы попросили инженера В. ТИШАКОВА, который работает над проектом бесшатунного двигателя на одном из наших автомобильных заводов.

Как известно, традиционный кривошипно-шатунный механизм поршневых двигателей внутреннего сгорания при работе создает боковое усилие на стенку цилиндра. Чтобы предупредить связанный с этим повышенный износ поршней, приходится придавать им конусную форму, а их юбкам эллипсность. Кроме того, боковая нагрузка на стенку цилиндра увеличивает потери на трение, то есть приводит к уменьшению механического КПД двигателя. Исключить ее можно, применив такой механизм, в котором шатун двигался бы только возвратно-поступательно, не совершая угловых качаний относительно поршневого пальца.

К реализации этой идеи приступил С. Баландин. Он предложил применить сначала для паровой машины, а затем поршневого авиационного двигателя «точное прямило» — механизм, давно известный в теории механизмов и машин. Каков же его принцип действия?

Если катить без скольжения внутри большой окружности малую, то любая точка последней опишет за один цикл взаимных перемещений звездообразную криволинейную фигуру — гипоциклоиду. При соотношении диаметров окружностей 1 к 2 фигура превращается в две взаимно перпендикулярные прямые линии (рис. 1). Это явление было известно еще Копернику. Приложить созданный на его основе механизм к двигателю внутреннего сгорания пытались в 1908 году Бюрль во Франции и Бухерер в Германии, но неудачно.

Баландин же, всесторонне исследовав проблему, нашел свое решение (рис. 2). Оно базировалось на частном принципе гипоциклического движения. Схема взаимного перемещения элементов предложенного им механизма (кинематическая схема) была применена в бесшатунном двигателе внутреннего сгорания (рис. 3).

Инженерное воплощение эти изобретения получили в опытном двигателе ОМБ, где были использованы цилиндры, их головки и поршни от пятицилиндрового авиационного мотора М-11А. По сравнению с ним звездообразный четырехцилиндровый бесшатунный двигатель мощнее на 33% и на 84% меньше в площади поперечного сечения. Но самый главный результат — благодаря сокращению потерь на трение между поршнем и цилиндром механический КПД повысился с 0,86 до 0,95, вырос моторесурс. С применением бесшатунного механизма цилиндро-поршневая группа перестала лимитировать надежность и долговечность мотора.

После завершения экспериментов с ОМБ был построен и испытан ряд других опытных двигателей, работавших по принципиально той же схеме (рис. 4 на вкладке). В них функции шатунов выполняют поршневые штоки 1, жестко (а не через поршневые пальцы) связанные с поршнями 6 и, подобно шатунам, охватывающие шейки коленчатого вала 2. На каждом штоке по обеим сторонам подшипника выполнены ползуны (на рис. 4 для упрощения не показаны), которые скользят по направляющим в картере, полностью разгружая поршень и цилиндр от боковых усилий. В результате поршень превращается просто в обойму для поршневых колец, которые герметизируют стык «поршень — цилиндр». Поэтому допуски на размеры поршня могут быть менее жесткими.

На рисунке показана четырехцилиндровая секция бесшатунного двигателя, но возможны конструкции с восемью цилиндрами, двенадцатью, шестнадцатью и т. д. Угол между цилиндрами 8 из-за особенностей кинематической схемы допустим любой, кроме 0 и 180°, так-как невозможно получить конструкции, где цилиндры расположены в один ряд или оппозитно. Во всяком случае, нет препятствий для создания низкого компактного мотора с крестообразным. Х-образным или V-образным расположением цилиндров.

Коленчатый вал 2 бесшатунного двигателя вращается на подшипниках 3. смонтированных в кривошипах 4. Они через зубчатые венцы на их щеках передают крутящий момент на шестерни так называемого синхронизирующего вала 5, который может служить и для съема мощности.

Типичная компоновка четырехцилиндрового бесшатунного двигателя одинарного действия приведена на рис. 5. Здесь можно видеть ползуны 7 штока, выполненные заодно со штоком 1 поршни 6.

Отсутствие угловых колебаний штока относительно поршня открывает возможность создания двигателя двойного действия (рис. 6). В этом случае рабочий процесс идет по обе стороны поршня, что позволяет снять почти вдвое большую мощность.

Кстати, для того чтобы создать возможность для двустороннего рабочего процесса, в поршневых паровых машинах и судовых двигателях внутреннего сгорания применяют так называемый крейцкопфный кривошипно-шатунный механизм. Однако при такой конструкции резко увеличиваются габарит и масса двигателя. Сопоставление поперечного габарита V-образных поршневых двигателей внутреннего сгорания двойного действия (рис. 7) крейцкопфного и бесшатунного типа показывает значительные преимущества последнего.

Экспериментальный бесшатунный авиационный двигатель МБ-4 одинарного действия при габарите, примерно таком же, как у двигателя ГАЗ-24 «Волга», имел близкую к нему массу и развивал в полтора раза более высокую мощность (140 л. с./103 кВт при 2200 об/мин). Удельная мощность двигателя МБ-4 составляла 20,4 л. с./л; удельная масса — 1,14 кг/л. с.; удельный расход топлива в эксплуатационном режиме — 220 г/л. с. в час.

Последний из опытных бесшатунных двигателей С. Баландина, восьмицилиндровый ОМ-127РН двойного действия развивал мощность 3500 л. с. (2576 кВт). Он имел систему впрыска топлива и турбонаддув.

Удельные параметры ОМ-127РН: мощность — 146 л. с./л, расход топлива при максимальной мощности — 200 г/л. с. в час, масса — 0,6 кг/л. с.

Суммируя достоинства бесшатунного двигателя, можно отметить, что по сравнению с рядом поршневых двигателей внутреннего сгорания и газовыми турбинами он компактнее, менее металлоемок. Для изготовления многих его деталей пригодны действующие технология и оборудование моторостроительных производств в автомобильной промышленности.

Все эксперименты и исследования по бесшатунным двигателям велись в свое время специалистами авиамоторостроения. Серийно для нужд авиации он, однако, не выпускался, поскольку пригоден только для винтовых машин, время которых прошло. Развитие же идей С. Баландина применительно к автомобильным двигателям представляет интерес. Так, некоторое время назад на одном из наших автомобильных заводов группой конструкторов под руководством Р. Розова был разработан проект бесшатунного двигателя с Х-образным расположением цилиндров. Ближайшее будущее, видимо, покажет, насколько реальны перспективы применения бесшатунного двигателя на автомобиле в условиях массового производства.

Литература

С. С. Баландин. Бесшатунные поршневые двигатели внутреннего сгорания. М., Машиностроение, 1968 (1972 г. — второе издание).

---

Между кузовом и дорогой

2011-07-28 20:41:25 (читать в оригинале)

Поведение автомобиля на дороге, его ездовые качества в немалой степени определяет конструкция подвески колес. С ней тесно связаны такие важнейшие характеристики машины, как комфортабельность и плавность хода, устойчивость и управляемость на дорогах с разным покрытием, стабильность прямолинейного движения. Единого рецепта, как обеспечить наивыгоднейшие ездовые качества, нет, поэтому конструкции систем подвески весьма разнообразны. В них, однако, нетрудно выделить три функциональные группы элементов. УПРУГИЕ воспринимают вертикальную нагрузку, приложенную к колесам. НАПРАВЛЯЮЩИЕ обеспечивают подвижную связь колес с кузовом и передают на него реактивные усилия, лежащие в горизонтальной плоскости. ДЕМПФИРУЮЩИЕ (амортизаторы) поглощают энергию колебаний кузова относительно колес и повышают надежность их контакта с дорогой. Рассмотрим, как эти детали в разных сочетаниях обеспечивают на современных легковых автомобилях требуемые от подвески качества.

Упругие элементы бывают стальные, резиновые и пневматические, причем сегодня наиболее распространены стальные: рессоры, пружины и торсионы.

Рессоры пришли на автомобиль с конных экипажей и распространены до сих пор. Их достоинства — дешевизна, технологичность и совмещение функций упругих и направляющих элементов (поскольку передают силы во всех плоскостях), а также демпфирующих (благодаря трению между листами).

За последние годы рессоры сдали позиции. Дело в том, что с ростом быстроходности автомобилей последнее из названных достоинств обернулось недостатком; в многолистовой рессоре сила трения постоянна и довольно велика. Поэтому, если сила толчка от дороги не превысит ее, рессора не прогнется и жестко передаст перемещение колеса кузову. Чтобы уменьшить трение, сокращают количество листов, устанавливают между ними пластмассовые прокладки, а шведская фирма «Вольво» даже применяет для задней подвески на легковой модели «343» однолистовые рессоры.

Другой недостаток рессор — их неспособность точно обеспечить заданную траекторию перемещения колес, поскольку под действием боковых сил и тормозных моментов они работают как упругие тяги или рычаги. Однако они все еще применяются и в задней подвеске («Москвич», «Волга», «Додж-дипломат» и др.), и в передней (например, «Трабант») благодаря дешевизне и простоте.

Пружины компактней рессор, легче вписываются в конструкцию автомобиля в целом и наиболее распространены сегодня на легковых автомобилях («Жигули», «Тойота-селика», «Шевроле-малибу» и др.). Поскольку они воспринимают лишь вертикальные нагрузки, в оснащенной ими подвеске колес обязательны направляющие элементы — рычаги, штанги, которые шарнирно соединяют колеса с кузовом и передают возникающие при движении реакции. Поэтому в задней подвеске «Жигулей» — четыре продольных рычага и поперечная реактивная штанга.

Третий вид стальных упругих элементов — торсионы. Они могут быть либо набраны из стальных полос («Фольксваген-жук», «Запорожец»), либо выполнены (наиболее частый случай) в виде шлифованного цилиндрического стержня («Тальбо-оризон», ФИАТ-130). При одинаковой массе с рессорой торсион способен воспринимать втрое большую нагрузку. Его широкое использование сдерживают сложная технология и дороговизна в производстве.

Резиновые упругие элементы, работающие на сдвиг, наиболее дешевы и компактны, однако материал, из которого они делаются, нехладостоек и быстро стареет. Поэтому в настоящее время их применяют лишь на машинах «Мини-метро» и отдельных моделях «Остин».

Особняком стоят подвески с гидропневматическими упругими элементами (ряд моделей «Ситроен»). В них сжимается воздух, а усилие передает гидравлическая система. Такая подвеска обеспечивает высокую комфортабельность, отличные ходовые качества, но сложность и высокая стоимость пока препятствуют ее распространению.

Упругие элементы определяют одну из основных характеристик подвески — жесткость, то есть усилие, необходимое для перемещения колеса на 1 см. Желательно, чтобы она была как можно меньшей. Мягкая подвеска делает более надежным контакт колес с дорогой при неровном покрытии. В то же время при ней неизбежен большой ход колеса, что не всегда удается обеспечить конструктивно. Другой недостаток — сильный крен кузова на поворотах — успешно компенсируется установкой стабилизатора поперечной устойчивости.

Рессоры, пружины, торсионы имеют постоянную жесткость. Но получить высокие плавность хода и комфортабельность можно лишь, когда упругий элемент имеет переменную жесткость. А ее в силу физических свойств могут обеспечить лишь резина и сжатый воздух.

Зависимая подвеска не обеспечивает того сочетания плавности хода и характеристик управляемости, которое необходимо сегодня легковым автомобилям, поэтому ее применяют все реже и лишь для задних колес. Поскольку в соединяющую их балку обычно встраивают редуктор, из-за большой инерции тяжелого моста трудно добиться надежного контакта шин задних колес с дорогой. Однако у зависимых подвесок есть и преимущества: простота, неизменяемость схода, развала и колеи при перемещениях колес, благодаря чему можно снизить износ шин и получить приемлемые характеристики поведения автомобиля на дороге.

В задней зависимой подвеске колес на винтовых пружинах сегодня можно встретить широкое разнообразие комбинаций из реактивных тяг и рычагов (примеры представлены на иллюстрациях).

На «Опель-манта» применена редкая конструкция задней подвески с удлинителем (трубой) редуктора. Передний конец этой трубы шарнирно опирается на кузов. Интересно решена довольно простая и компактная зависимая задняя подвеска с П-образной балкой на переднеприводных «ауди» и «фольксвагенах». Своеобразной разновидностью зависимой подвески является конструкция «Де Дион», применяемая для задних ведущих колес. В ней некоторым усложнением устройства удается сократить массу неподрессоренных деталей, а значит, улучшить плавность хода, устойчивость. Эту подвеску можно встретить на «Альфа-ромео-альфетта», «Вольво-343» и других моделях.

В независимых подвесках, как явствует из названия, перемещение одного колеса не влияет на положение другого. Кроме этого преимущества, они имеют меньшую массу неподрессоренных деталей и занимают меньшее пространство внутри кузова.

За последние годы наметилась тенденция к отказу от монтажа подвески на отдельной поперечине, которая присоединяется к кузову через резиновые втулки или прокладки. Наличие поперечины упрощает сборку, но создает (из-за упругих присоединительных деталей) недостаточно жесткую связь между кузовом и направляющим элементом подвески.

Для передних колес сейчас чаще всего применяется подвеска на двойных поперечных рычагах, обычно треугольных в виде сверху. Их оси закреплены на кузове, а наружные концы шарнирно соединены с поворотной стойкой. Наиболее распространены конструкции с опорой пружин и амортизаторов на нижние рычаги («Волга», «Москвич», «Жигули» и др.). Возможны и иные варианты: например, на многих моделях «Рено» пружины и амортизаторы опираются на верхние рычаги, на «Тальбо-оризон» вместо пружин — продольные торсионы.

Большое распространение получила в последние годы подвеска «Мак-Ферсон» («За рулем», 1977, № 6). Она легче, компактнее, имеет меньше шарниров, несколько дешевле, чем подвеска на двойных поперечных рычагах. Это и обусловило ее широкое распространение в первую очередь на переднеприводных автомобилях. В числе недостатков — трудности в создании шумоизоляции кузова, наличие трения в стойке. На некоторых автомобилях подвеска «Мак-Ферсон» («Лянча-Бета-купе», «Рено-20», «Хонда-сивик») применена для задних колес.

Подвеска на двойных продольных рычагах теперь редкость: ее можно видеть, например, спереди у автомобилей «Запорожец» и «Фольксваген-жук».

На переднеприводных автомобилях часто применяют заднюю независимую подвеску на продольных рычагах (по одному на колесо). Она проста и занимает очень мало места, что позволяет получить просторный багажник или разместить между рычагами запасное колесо, бензобак. На ряде моделей «Рено» эти рычаги сочетаются с поперечными торсионами.

При классической компоновке иногда применяют независимые задние подвески на косых, диагональных рычагах (БМВ, «Мерседес-Бенц», «Пежо-504», «Опель-сенатор» и др.).

Для достижения желаемого поведения автомобиля на дороге в конструкции подвески надо обязательно учитывать взаимодействие с рулевым управлением, шинами, тормозами, связь с общими техническими характеристиками машины. И в то же время выбор ее во многом диктуется общей концепцией автомобиля, потребительскими требованиями к машинам того или иного класса и назначения, характером производства. Выбор — это неизбежный компромисс между техническими и экономическими соображениями.

Характеризуя в целом современные тенденции, следует прежде всего отметить рост числа моделей с независимой подвеской всех колес, резкое сокращение сферы применения рессор, распространение подвески типа «Мак-Ферсон», акцент на улучшение характеристик управляемости.