Как увеличить мощность двигателя рмз 640
Двигатель для дельталета — как доработать двигатель рмз-640 «буран»
Двигатель РМЗ-640 «Буран» производства Рыбинского моторостроительного завода обширно употребляется не только на одноименных снегоходах, но и на дельталетах. Но в случае если отдельных обладателей снегоходов его характеристики в какой-то мере устраивают, то пилотов — за редким исключением. А о постоянной уrрoзe перегрева цилиндров и прогара поршней знают многие из тех, кто подолгу имеет дело с РМЗ.
Исходя из этого дельталетчики стараются заменить «шестисотсороковой» двигателем получше, по возможности импортным либо, на худой конец, усовершенствовать.
Дорог совершенствования у них, в неспециализированном-то, мало: или улучшать существующую конструкцию по мелочам, или переделывать по-большому. Самые решительные идут на глубокую модернизацию, затрагивающую главные совокупности рыбинского мотора. Постоянные читатели отечественного издания знают примеры таковой модернизации.
Самый узнаваемый, относящийся к осени 1996 года, приведен в публикациях «Жук-42: транспорт для земли и неба» («Моделист-конструктор» № 8,9,11’96).
Анатолий Жуков, конструктор дельталета «Жук», поднял мощность «шестисотсорокового», снабдив его цилиндры глушителями и индивидуальными карбюраторами. Температурную же проблему он решил кардинально, переделав двигатель с воздушного на жидкостное охлаждение. Но резервы РМЗ-640 штатной комплектации далеко не исчерпаны.
Вскрытием этих резервов занимаются многие конструкторы: и в Рыбинске— в заводском КБ, и в других городах — в аэроклубах, разных лабораториях и научно-технических центрах. Сотрудник столичного НТЦ «Исток» Валерий НОВОСЕЛЬЦЕВ воображает собственный вариант улучшения рабочих черт известного двигателя. В статье обрисованы работы по модернизации РМЗ-640 «Буран».
Участники их ставили перед собой задачу улучшить эксплуатационные характеристики обширно распространенного двигателя. Одним из главных мероприятий по исполнению данной задачи была отработка конструкции обратных пластинчатых клапанов. В нашем случае использован серийный двигатель с заводским № 88410219, проработавший до этого на двухместном дельталете 46 часов.
Заявленная заводом мощность этого двигателя — 28 л.с. при 5500 об/мин.
Он оснащен клиноременным редуктором с передаточным отношением 1:2,15, воздушным винтом диаметром 1,6 м и шагом 0,79 м, и штатными свечами А17ДВ и карбюратором К-62Ж с диаметром диффузора 32 мм и каналом главного жиклера диаметром 1,36 мм. Мотор трудился на горючем, складывающемся из смеси бензина АИ-93 (удельный вес 0,74) и масла МГД-14М в пропорции 1:30. Горючее самотеком поступало из расходного бака, установленного на высоте 2,5 м относительно карбюратора.
Перед опробованиями были проверены фазы газораспределения, уточнена действенная степень сжатия — она составила величину Еэф = 5,6.
Была отмечена низкая величина среднего действенного давления серийного двигателя — всего 3,56 кг/см2. Все операции, связанные со снятием черт, проводились на комплексном моторном стенде, изготовленном в авиационном отделе Научного центра «Исток» и разрешавшем в один момент регистрировать величины крутящего момента, расхода горючего, температуры головок и числа оборотов цилиндров.
Стенд включает в себя балансировочный станок, мулинетку (древесный воздушный винт диаметром 840 мм), расходомер горючего (штихпробер) с герметичными контактами (герконами), термопару со стрелочным индикатором и расходный топливный бак емкостью 10 л. Для трансформации момента сопротивления на финиши лопастей мулинетки крепились шесть пар сменных тормозных пластин, что разрешало взять семь точек замеров параметров внешней характеристики.
Мерительная база штихпробера складывалась из трех количеств, контролируемых герконами, магнитного поплавка и трехходовых кранов. Электронный тахометр — бесконтактный, с индукционным датчиком. Измеритель температуры — летный, регистрирующий температуру головок цилиндра под свечой.
Для уменьшения сил трения все подвижные соединения станка оснащены подшипниками качения.
Работы проводились в четыре этапа:
1) снятие исходных (контрольных) черт серийного двигателя;
3) снятие черт модернизированного двигателя и проверочный облет его на дельталете;
4) снятие черт модернизированного двигателя без редуктора и воздуходувки.
Первый этап осуществлялся на комплексном моторном стенде. Условия опробований: температура наружного воздуха +2°С; давление — 746 мм рт.ст.; горючее — смесь бензина АИ-93 с маслом МГД-14М (1:30); карбюратор — К-62Ж (диаметр главного жиклера — 1,36 мм; действенная степень сжатия Еэф = 5,6); свечи — А17ДВ. Были взяты следующие результаты.
Винтовая черта (внешняя нагрузка — воздушный винт диаметром 1,6 м и шагом 0,79 м): Ne = 25,8 л.с. при 5086 об/мин, Се = 0,433 кг/ч л.с. Внешняя черта (внешняя нагрузка—мулинетка): Ne = 27,9 л.с. при 5514 об/мин, Се = 0,416 кг/ч л.с. Температура головки t° C max = 212°С.
Второй этап — фактически модернизация. Доработке подверглись: картер (в углах кривошипной камеры установлены вытеснители), головки цилиндров (опорные поверхности головок подрезаны на 1,8 мм для повышения действенной степени сжатия,
Еэф повысилась до 7,2, сами цилиндры (расточены впускные и выпускные окна), коленчатый вал (в углублениях щек установлены вытеснители), манжеты коренных шеек коленвала (обрезаны на 1 мм). Расточен кроме этого диффузор карбюратора до диаметра 33,6 мм, увеличен диаметр главного жиклера до 2,12 мм, уменьшена высота распылителя на 0,76 мм.
выпуска газораспределения (и Фазы впуска) увеличены. В каждом цилиндре изготовлены два дополнительных канала перепуска с фазами, равными фазам главных каналов (гильза цилиндра наряду с этим не выпрессовывалась). Изготовлены заново: поршни, коробка клапанов, крышка коробки, обратные пластинчатые клапаны (пластины, седла и ограничители), обоймы манжет.
Поршни откованы из сплава АК12Д. Они имеют по два продувочных окна, что снизило температуру верхних головок и колец поршней и исключило их прогар.
В отличие от серийного, юбка нового поршня имеет бочкообразность и эллипсность в соответствии с температурным градиентом. Геометрия юбки доводилась экспериментально. Потому, что процесс данный сверхсложный, то возможно покинуть и штатные поршни, доработав их по прилагаемым чертежам. Корпус и крышка коробки обратных пластинчатых клапанов отлиты из АЛ1.
Но вероятно использование любого другого литейного термообрабатываемого алюминиевого сплава.
Седла клапанов изготовлены прессованием из органита (либо кевлара, как еще именуют данный СВМ — сверхвысокопрочный материал) на эпоксидном связующем с подогревом до 80—85°С в ходе полимеризации. Размеры седел с маленькими трансформациями забраны из книги В.М.Кондрашева и других (см. Литература).
Материал пластин клапанов — стеклотекстолит СТЭФ-1, ограничителей — сталь.
Так как расточка окон и размещение клапанов цилиндров увеличивают количество кривошипной камеры картера на 41 см3 (что ведет к уменьшению давления продувки и, как следствие, к понижению большой мощности двигателя), то в углублениях щек коленчатого вала и в углах кривошипной камеры установлены так именуемые вытеснители вредного количества.
На коленвале они выполнены из стеклонити на эпоксидном связующем (для лучшего сцепления намотки с щеками сверлом диаметром 4 мм в них намечены лунки глубиной 0,5 мм). В картере вытеснители являются алюминиевые полукольца треугольного сечения, прикрепленные винтами М4. Сумма вытесненного количества в камере вместе с количеством, вытесненным обоймой манжет, образовывает 79 см3, что с избытком компенсирует повышение количества от расточки окон и размещения клапанов, что в конечном счете усиливает продувку.
Но повышение давления в картере стало причиной тому, что штатные манжеты стали выдавливаться из обойм. Это обнаружилось при первых же запусках двигателя. Было нужно изготовить новые обоймы и вмонтировать в них манжеты от полуосей автомобиля ВАЗ-2101, подрезанные на 1 мм и обращенные друг к другу лицевой стороной.
Для уплотнения обойм использованы резиновые кольца с вала зажигания от двигателя автомобиля ВАЗ-2108.
Перед монтажом манжет обоймы нагревались до 200—250°С. После этого в полости манжет набивалась смазка ЦИАТИМ-201 с дисульфитом молибдена, по окончании чего обоймы монтировались на коленвал. Их заплечики заправлены в выточки картера, а штатные упорные кольца демонтированы. Не считая этих работ, совершены простые для двухтактных ДВС процедуры по облагораживанию внутренних поверхностей, другими словами зачистка литья в окнах и каналах и подгонка линий сопряжения картера и цилиндров.
Подробнее об этом в книге И.М. Григорьева (см. Литература).
Третий этап. На протяжении повторных опробований замерялись параметры внешней, винтовой, расходной черт и большая температура головки цилиндров под свечой. состав и Температура выхлопных газов не индицировались. Мощность приводилась к обычным условиям. Совокупность зажигания не изменялась и не регулировалась.
Условия опробований: температура наружного воздуха — 8°С; давление — 748 мм рт.ст.; внешняя нагрузка и топливо те же, что и до модернизации; диффузор карбюратора расточен до диаметра 33,6 мм; основной жиклер — до диаметра 2,12 мм; Еэф = 7,2. Результаты опробований модернизированного двигателя.
Винтовая черта: Ne = 31,7 л.с. при 5316 об/мин, Се = 0,321 кг/ч л.с; температура головки t°C max = 204°C; прирост мощности — 22,8 процента, экономичности — 25,8 процента. Внешняя черта: Ne = 38,2 л.с. при 5778 об/мин, Се = 0,332 кг/ч л.с. Температура головки — t°Cmax = 208°C; прирост мощности — 36,9 процента, экономичности — 20,25 процента.
И, наконец, четвертый этап. В комплектации без воздуходувки и редуктора двигатель раскручивался до 6840 об/мин, зафиксированная мощность— 19,6 л.с, Ne = 42,2 л.с. при 5978 об/мин, Се = 0,338 кг/ч л.с.
Под чёрта модернизированного мотора был спроектирован и изготовлен новый воздушный винт с профилем Вортмана FX-63-137 диаметром 1,6 м и шагом 0,8 м для скорости полета 72 км/ч. С ним на швартовых была взята тяга 152 кг. До этого тяга на швартовых серийного двигателя со штатным винтом достигала 112 кг, по окончании модернизации — 135 кг.
Скороподъемность двухместного дельталета с штатным винтом и серийным двигателем составляла 1 м/с.
По окончании модернизации, с тем же винтом, — 2,5—2,8 м/с; а с снова изготовленным — 3—3,2 м/с, наряду с этим часовой расход горючего не превысил 9 л. Температура головки «тёплого» цилиндра модернизированного двигателя при работе в режиме набора и взлёта высоты при температуре наружного воздуха +28°С не превышала 195°С.
Результат: по окончании исполнения перечисленных этапов модернизации работа двигателя стала более ровной и мягкой, существенно облегчился запуск. Улучшились фактически все его главные характеристики: мощность, экономичность, преемственность и, основное, надежность. На конец сентября 1999 года двигатель отработал в полетах на дельталете 32 часа без замечаний.
Тяга двигателя РМЗ 640 авиа для мото дельталета ПОИСК 06 Усвяты
Увлекательные записи:
Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны:
Из новых таймерных двигателей внутреннего сгорания возможно выделить только пара образцов с высокими чертями, дешёвых как умелым спортсменам, так и…
Разработчик: О.С.Костович Страна: Россия Год постройки: 1884 Во второй половине 70-ых годов девятнадцатого века О.С.Костович приступил к разработке…
Реактивный двигатель – устройство, создающее требуемую для перемещения силу тяги, преобразовывая внутреннюю энергию горючего в кинетическую энергию…
Анри Жиффар (Henry Giffard, 1825 – 1882) с юных лет трудился на ЖД транспорте – в то время самая передовой отрасли хозяйства. Опыт, полученный в ЖД…
Известны следующие главные типы реактивных двигателей: ракетные, пороховой, жидкостной ракетный; воздушно-реактивные двигатели, прямоточный…
Метанол есть весьма ядовитым веществом, но все-таки употребляется в ряде спортивных машин, если регламентом не запрещаеться применение этого вида…
Двигатель РМЗ-640: устройство, модернизация
РМЗ-640 «Буран» является двухтактной конфигурацией. Содержит кривошипно-камерную продувку, оснащенную карбюратором. Содержит в себе двухцилиндровый двигатель.
Назначение кривошипно-шатунного механизма, который является основой двигателя, состоит в преобразовании прямолинейного возвратно-поступательного движения поршней во вращение коленчатого вала.
В этой статье каждая деталь редуктора будет рассмотрена отдельно.
Устройство коленчатого вала
Трехопорный коленчатый вал включает в себя 46 цапф с правой стороны и 23 цапфы с левой стороны, 8 щек с кривошипным пальцем и 49 средних валов, соединение которых обеспечено прессовыми посадками. В качестве опоры механизма выступают три шарикоподшипника, которые монтированы на среднем валу и шейках цапф. Кольца, находящиеся в канавках обойм снаружи подшипников и уплотнений лабиринтного типа, предназначены для выравнивания нагрузок, возлагаемых на опорные подшипники коленчатого вала.
Перемещение детали по оси удерживается упором подшипников, направленных в стопорные кольца. Они находятся в определенных канавках картера. Уплотнение концов детали обеспечено спиралевидной браслетной пружиной.
Шатуны
Шатун двигателя служит для связи поршня с коленчатым валом. Основной составляющей детали является головка, находящаяся сверху, а также кривошипная головка, расположенная снизу. Их соединяет стержень с двутавровым сечением.
Шатун двигателя включает верхнюю и нижнюю головку, снабженную отверстиями. В них монтированы игольчатые подшипники. Показатель радиального зазора составляет от 0,012 до 0,024 мм. Зазор обеспечен сортировкой по диаметру (исходя из разных размеров подшипниковых роликов, поршневых и кривошипных пальцев). Маркировка группы указана на стержневой части под головкой. Отверстия, находящиеся под шатуном, служат смазкой подшипников.
Поршневые кольца
Поршневые кольцаВ конструкции двигателя присутствуют поршни. Они не заменяют друг друга. На них монтированы по паре поршневых колец, основой которых является износостойкий чугун. В схеме может быть использовано кольцо стопорное с сечением в форме трапеции и прямоугольника.
В задней части кольца есть тепловой зазор. Во время функционирования он подвержен расширению от нагрева. После монтажа диаметр зазора для колец с сечением в виде трапеции составляет от 0,40 до 0,55 мм. Для получения таких размеров возможно подпиливание торцевых частей замка.
Кольцо стопорное функционирует при высокой температуре. Масло, попадающее в зазор между горячим кольцом и поршневой канавкой, подвергается коксованию. Иными словами, происходит образование нагара и отложение смолистых веществ, что вызывает пригорание колец. Это способствует ухудшению пусковых показателей и снижению уровня мощности агрегата
Если нагар не будет удален своевременно, то устройство может испортиться. Большая склонность к пригоранию отмечается у верхнего кольца. Пригорание, как правило, провоцируется от перегревания двигателя при его неправильном использовании, а также из-за выхода из строя цилиндра и кольца.
Назначение поршневого пальца
Поршневой палец служит для соединения на шарнирах поршня и шатуна. Исходя из показателя наружного диаметра, поршневые пальцы подразделяются на два размера. Группа маркируется белым или черным цветом на торце детали. При сборке пальцы подбираются с одинаковыми метками.
Строение цилиндров
Цилиндры не заменяют друг друга. Их основу составляет рубашка из алюминия, в которую запрессована гильза из чугуна. Для обеспечения селективной сборки сопряжения гильзы с поршнем цилиндры производятся трех размеров. Показатели размечаются буквами «М», «С», «Б». Они нанесены ударным методом на пояски фланца цилиндра, расположенного снизу. При замене цилиндра ставится деталь того же размера.
Цилиндр устанавливается на картер нижним фланцем. На фланец, расположенный сверху, устанавливается головка цилиндра. Между головкой и цилиндром проложена прокладка из асбеста. При переборках агрегата эта прокладка может быть употреблена вторично.
Стык нижнего фланца цилиндра и опорной плоскости картера уплотняется посредством паронита. Крепление каждого картера на цилиндре обеспечено четырьмя шпильками.
Конструкция головок цилиндра
Основу головок цилиндра составляет сплав из алюминия. Основание головки камеры сгорания оснащено отверстием с резьбой для монтажа свечи зажигания. Чтобы избежать деформации головки и цилиндра, при сборке гайки шпильки следует затянуть крест-накрест дважды. Сначала проводится предварительное затягивание, а затем окончательное до 2,0-2,5 кгс-м.
Следует отметить, что в первую очередь должны быть закреплены гайки выпускного коллектора. Затягивание и подтягивание гаек осуществляется на холодном агрегате.
Картер
Картер выступает в роли основной корпусной детали двигателя. Он состоит из двух частей, которые сделаны из алюминия. Между собой половины крепятся посредством шпилек, ввернутых в верхнюю часть. Гайки крепления затянуты с показателем момента в 3,0-3,5 кгс-м.
Обе части картера подвергаются параллельной обработке и поэтому не заменяют друг друга. Каждый цилиндр с головкой закрепляется к картеру посредством четырех шпилек, которые ввернуты в резьбу опорного фланца. Плоскости разъема детали промазаны герметиком.
Концы коленчатого вала, которые выходят из кривошипных камер, уплотнены подвижными манжетами. Изоляция кривошипных камер произведена при помощи лабиринтных уплотнений, установленных по оба торца среднего опорного подшипника.
Как происходит охлаждение двигателя?
У системы двигателя, находящейся в работе, показатель температуры головок не должен быть выше 200 °С.
Так как агрегат закрыт капотом, то охлаждение его потоками воздуха через решетки недостаточно, для того чтобы поддерживать уровень температуры в нужной норме. Для решения этой проблемы применяется система воздушного охлаждения, состоящая из осевого нагнетательного вентилятора и кожуха обдувания.
Основой вентилятора является крыльчатка, которая посажена в неподвижном положении на валике. В корпусе крыльчатка монтирована на паре шарикоподшипников, которые обладают двусторонним уплотнением. На заводе их заполняют рабочей смазкой.
Крыльчатка функционирует при содействии клинового ремня от ведущего шкива. Он закреплен на трех шпильках. На конце валика находится ведомый шкив, который состоит из пары профилированных полушкивных дисков. Затягивание гайки крепления шкива осуществлено с моментом 5-6 кгс-м.
Корпус монтирован на четыре шпильки фланца справа от картера. На входе вентилятора монтировано устройство для забора воздуха из пластмассы. Натяжение ремня проходит за счет перестановки шайб для регулировки, которые находятся между полушкивами.
Вершина угла ручья смещается от центра. Тем самым она увеличивает диаметр ведомого шкива и натяжение ремня. При пользовании двигателем необходимо постоянно проверять натяжение ремня вентилятора. Под усилием с показателем в 4±0,5 кгс показатель сгибания ремня должен быть равен 6-15 мм. Очень слабый показатель натяжения вызывает пробуксовку ремня на больших оборотах. Его расслоение от нагревания и сильное натяжение портит подшипники крыльчатки. Не должно допускаться попадание смазочного материала на ремень, так как это способствует его разрушению и провоцирует сбой в работе.
Как устроена система питания?
Она включает в себя следующие элементы:
Модернизация
Двигатель РМЗ-640 обладает большим запасом литражной мощности. Если произвести конструкцию жесткого картера правильно, монтировать опоры коленного вала на подшипники и изготовить составляющие двигателя из высококачественных материалов, то, по расчетам специалистов, этот агрегат может выдать не меньше 62 л. с.
Какие мероприятия проводятся для повышения мощности устройства?
Чтобы повысить уровень мощности такого устройства, как редуктор РМЗ-640, рекомендуется осуществить следующие манипуляции:
Как улучшить функциональность картера?
Причиной деформации картера является слабость его жесткости и большая консольность коленного вала между тремя опорами. Это вызывает повышенную нагрузку на подшипники, которые без должной смазки способствуют повышенному сопротивлению, качению и трению.
Такой же эффект вызывается стопорными кольцами подшипников от смещения коленного вала в картере. В этом случае подшипники не имеют зазора. Коленный вал при нагревании расширяется, а нужный зазор отсутствует, поэтому подшипник заклинивает. Коленный вал начинает перегреваться и не в состоянии развивать требуемые обороты. Для оптимального функционирования детали следует монтировать пару подшипников, а между ними установить сальник.
Вибрация консолей вала без необходимой смазки вызывает стирание сальников коленного вала. Перегревание вызывает их уплотнение. Результатом становится прорыв воздуха через сальник и обеднение смеси топлива и воздуха в двигательном картере. Последствия будут очень плачевными — поршень прогорит или расплавится его днище. Устройство РМЗ-640 заклинит.
Что предпринять для улучшения обдувания?
Для оптимизации обдувания цилиндра, находящегося сзади, следует установить дополнительные дефлекторы, которые образуют обдувание каждого цилиндра своим холодным воздушным потоком. Цилиндр, располагающийся с передней стороны, не обогревает задний. Дополнительная обмотка коллектора выхлопа шнуром из асбеста на силикатном клее также обеспечивает меньший нагрев воздуха, гонимого вентилятором на цилиндры.
Как решить проблему несбалансированности работы поршней?
Различие в весе поршней в среднем на 20 г вызвано недостаточной продуманностью деталей агрегата. Такой дисбаланс становится виновником нарушения ровной и устойчивой работы двигателя, что вызывает высокий уровень вибрации. Для подгонки поршня по весу следует снять с внутренней стороны юбки излишний слой металла, подогнать по размеру окна перепуска в юбке с окнами цилиндра (должно быть достигнуто их совпадение). Следует осуществить закругление радиусов на торцах окон, а также демонтаж фасок радиусом 0,5 мм.
Немаловажную роль играет и то, что на слаженность работы цилиндров и уменьшение вибрации двигателя оказывает влияние правильный монтаж впускных и выпускных фаз смеси из воздуха. Это сделать достаточно просто. Следует проложить дополнительную прокладку под цилиндр, который находится снизу. Будет лучше, если дно поршня совпадет с нижним краем окна цилиндра на выходе. Рекомендуется установка резонансной трубки и глушителя.
Произведя регулировку карбюратора и осуществив некоторые доработки в электронике и зажигании, вы получите агрегат, работа которого будет отличаться стабильностью, равномерностью и экономным расходованием топлива. Показатель температурного режима на максимальных оборотах под свечой цилиндра, расположенного сзади, колеблется в переделах 190 °С. Обороты коленного вала агрегата при взлете имеют показатель от 4700 об/мин до 5200 об/мин.
Как произвести доработки в области электроники и зажигания?
Комплектация оригинального прибора
Оригинальные агрегаты РМЗ-640 начинены поршнями и поршневыми кольцами, произведенными в Чехии. Игольчатые подшипники выпускаются в Японии. В поддельном агрегате РМЗ-640 запчасти производятся в Китае. Такой агрегат не отличается высокой степенью функциональности.
Конечно, приобретая двигатель «Буран», трудно рассмотреть, как собран его механизм, поэтому рекомендуется обратить внимание на следующее:
Сложности при эксплуатации двигателя
Агрегат, специально созданный для снегохода, обладает высоким уровнем функциональности. В этой статье были рассмотрены основные характеристики двигателя РМЗ-640.
В настоящее время рабочее состояние агрегатов, которые находятся в эксплуатации, обеспечивается закупкой деталей и ремонтом своими руками. Большим минусом, осложняющим использование этого устройства, можно считать дефицит запчастей. Достаются они в основном в Рыбинске, так как редуктор применяется для снегохода «Буран». Также большим упущением является то, что не было издано специальной литературы по использованию, ремонту и обслуживанию изделия.
Применение агрегата в малой авиации
Доработанная конструкция устройства «Буран РМЗ-640» широко применяется в малой авиации. Многие любители приобретают «коробку» РМЗ по запчастям. Она обходится в семь раз дешевле, чем специализированный редуктор «Буран-авиа». Дешевизна и является основной причиной использования модели РМЗ-640.
Конечно, уровень сборки и модернизации зависит от умений конкретного человека, но применение агрегата в авиации не является положительной тенденцией. Оно приводит к регрессу налаживания выпуска специального оборудования для летательных аппаратов, обладающего приемлемой ценой.
Малообеспеченные и не соблюдающие никаких норм любители авиации не будут применять специализированный двигатель до тех пор, пока есть возможность собирать аналог по низкой цене.