Пропеллеры увеличенного диаметра на ДВС
Если случается “вяк”, то получается как то так…
Странный перепуск… Узенький слишком…
Применение винтов увеличенного диаметра и уменьшеного шага возможно при условии изготовления прочных пустотелых винтов не большого веса. Смотря на какой двигатель Вы будете их ставить. До 12000об.мин. их можно ставить. Увеличивал диаметр винта до 7см. ,более рекомендованого, и уменьшал шаг винта. Модель отлично летала без последствий для двигателя. Последствия возможны при плохой балансировке винта и не прочной конструкции. Для радиобоя использовать не рекомендую. Ломаются на первой посадке.
Первый раз слышу про пустотелые винты. Можно по подробнее. Как их изготавливают, и ими кто нить вообще торгует?
Вряд ли… За статическое примем мидель винта, а за динамическое - его форму… Я думаю, что потребность в моменте примерно сопоставима…
вот на фото два винта известных производителей, разница по весу довольна существенна. Так же существенна и разница в полете, Граупнер просто песня, и скорость и тяга и обороты и в фигуре мотор не “киснет”. С АРСом, все сразу падает минимум на 20%, на одном и том же моторе (0,46) и топливе. Всего то 11 гр разницы.
Пользуясь школьным курсом физики, посчитаем мощность, требуемую для раскрутки пропеллера с определённым весом и диаметром до некоторого числа оборотов за определённое время без учёта влияния воздуха.
Вспомним, что кинетическая энергия – работа, которую могло бы совершить тело при торможении до полной остановки. Или, что то же самое, кинетическая энергия – работа, которую требуется приложить к телу, чтобы оно приобрело нужную кинетическую энергию.
Кинетическая энергия вращения, накопленная во вращающемся теле,
= 0,5* (момент инерции)* ( угловая скорость)*(угловая скорость).
Угловая скорость = 2*(3,14)*(число оборотов в секунду).
Мощность – работа за единицу времени.
Для изменения числа оборотов пропеллера с N1 до N2 за единицу времени t в безвоздушном пространстве требуется мощность, равная разности кинетической энергии пропеллера при оборотах N1 и N2.
Пусть нам нужно за время t=(1 сек) изменить скорость вращения пропеллера с 0 до 12000 оборотов в минуту, или, что то же самое, с 0 до 200 оборотов в секунду.
Угловая скорость будет = 2*3,14*200 = 1256 ( радиан в секунду )
Момент инерции пропеллера как тонкого стержня, вращающегося вокруг центра масс = (1/12)*масса*длина*длина. ( кг*м*м)
Пусть масса пропеллера будет 20 грамм = 0,02 кг
Пусть длина пропеллера будет 10 дюймов = 254 мм = 0,254 м
Тогда его момент инерции = 0,0001075 ( кг*м*м)
Для того, чтобы раскрутить пропеллер до 12000 оборотах в минуту потребуется затратить работу, равную = (момент инерции)*0,5*1256*1256 = (момент инерции)* 788768= 0,0001075 * 788768 = 85 Джоулей.
Для того, чтобы раскрутить его до такой скорости с нуля за t секунд потребуется мощность = 85/t Ватт.
Для того, чтобы раскрутить его до такой скорости с нуля за 1 секунду потребуется мощность = 85 Ватт ( всего 😁) .
Для того, чтобы раскрутить его до такой скорости с нуля за 0,1 секунды потребуется мощность = 850 Ватт.
Если вес пропеллера увеличится, то во столько же раз увеличится потребная для его раскрутки как веса без учёта влияния воздуха мощность.
Для того, чтобы раскрутить его до такой скорости с нуля за 0,1 секунды потребуется мощность = 850 Ватт.
Т.о. мы узнали потребную мощность для вращения сферического пропеллера в вакууме…
Отсюда следует, что остальные 1 213 - 850 = 363 Ватта(ОС макс 0.46) будут затрачены на преодоление сопротивления винта.
Вывод: мощность, затрачиваемая для вращения пропеллера как палки, в пару раз больше мощности для пропеллера как движителя. 😉
мощность, затрачиваемая для вращения пропеллера как палки, в пару раз больше мощности для пропеллера как движителя
Нет, конечно 😁
Мы узнали довольно реальную цифру.
За 0,1 десятую секунды он и не раскручивается с 0 до 12000 об/мин.
А за секунду раскручивается. И здесь 85 Ватт не так уж и мало, учитывая то, что на низких оборотах мощность ДВС совсем маленькая.
Вывод: мощность, затрачиваемая для вращения пропеллера как палки, в пару раз больше мощности для пропеллера как движителя.
Вывод неверный.
Вячеслав просчитал мощность потребную для разгона.
В установившемся режиме мощность вращения палки так не посчитать.
Первый раз слышу про пустотелые винты. Можно по подробнее. Как их изготавливают, и ими кто нить вообще торгует?
Дык проще и не придумать 😉. Любой клееный из стекла или карбона - пустой . Заполняется только ступица, лопасти пустые .
Вывод неверный.
Вячеслав просчитал мощность потребную для разгона.
В установившемся режиме мощность вращения палки так не посчитать.
+1 Был висчитан динамический момент , после выхода на обороты - он равен нулю .
Еще один камень в огород любителей больших пропеллеров, коллега Сергей Никонов очень правильно описывает гимор с OSом от применения “совковой” лопаты.
так - если я правильно понял - от масса винта влияет в первую очередь только на качество перегазовок - правильно ?
размах - конечно тоже влияет - но не про это разговор
самое главное - можно ли добиться того же качества (или близкого) перегазовок на 2Т как и на 4Т при ОДИНАКОВОМ обьеме
? ведь у нас принято как - 40-46 2Т двигатель - это 60-72 4Т движок
те соответствие по тяге - а обьем то разный
я к чему - я видел много видео американцев с контурными фанами на 2Т движках и я не заметил у них проблем с перегазовками
и еше - правильно ли я понимаю - что беря движок большого обьема 2Т ставя на него от меньшей кубатуры дросель - те зажав по смеси движок - я получу сравнимые с 4Т перегазовки ?
Как сейчас говорят… В некоторых моментах, Ацтой полный!
Самое интересное, в бредятине г. Тихомирова ВООБЩЕ не указано на каких винтах сняты показатели в его таблице. А люди то читают… и благополучно уродуют свои моторчики. Единственно где действительно есть необходимость работы с бОльшими пропеллерами так это в F2B, там народ и камеры отжимает и винтики легонькие делает, но это все для того что бы получить характерный для этого класса моделей пилотажный режим работы мотора.
Таблица не его, таблица производителя.
И статья о сравнении мощности моторов.
А вовсе не о том, что нужно использовать большие винты.
Я так понимаю речь по сути о мощности и крутящем моменте - эти понятия 1 из 100 только и различает …
Как пример Опель Калибра Турбо - 204л/с и КаМаЗ - 210л/с - вроде одно и то же для многих по сути . Только КаМаЗ до 240км/ч никогда не разгонится , а Калибра 40 тонн никогда и с места не сдвинет .
Равнять 2Т И 4Т само по себе “не то польто” …
Ещй как вариант прикрутить колёса от ЗиЛ к Жигулям (вот вам и пропеллер побольше) - дальше пояснять не надо думаю .
Таблица не его, таблица производителя.
И статья о сравнении мощности моторов.
А вовсе не о том, что нужно использовать большие винты.
Черным по белому…
о мощности и крутящем моменте - эти понятия 1 из 100 только и различает …
Эти понятия связаны простейшим соотношением:
Мощность= (крутящий момент)*(угловая скорость)
или Р=k*m*n, где k - некоторый коэффициент системы исчисления, одинаковый, естественно, для всех моторов.
Вот типичный график для автомобильного мотора:
Желающие могут на этом графике поделить мощность в нескольких точках на число оборотов и на крутящий момент и убедиться, что коэффициент будет действительно примерно один и тот же.
Я сейчас это сделал для точек с n=2500,3000,4000,5000,6000,7000
Получил М из графика примерно 200, 240, 325, 325, 270, 205
Получил P из графика примерно 75, 105, 190, 230, 230, 205
По формуле Р=k*m*n вычислил коэффициент k=0,00015 для первой точки и получил значения Р для остальных точек: P= 75, 108, 195, 244, 243, 215.
Что и требовалось увидеть, они примерно равны.
Поэтому не нужно думать, что соотношение крутящего момента и мощности для двигателя легкового автомобиля отличается от соотношения крутящего момента и мощности для двигателя грузовика.
Как известно, авиационные моторы и на танках применялись. При соответствующей трансмиссии 😁.
В привычных для авиамоделизма единицах эта формула выглядит так:
N=M*n/71620 , где N – мощность в лошадиных силах, M – крутящий момент в кг/см, n – число оборотов в минуту.
Во всех книжках об авиамодельных моторах рекомендуется вычислять их мощность как раз через непосредственное измерение крутящего момента на стенде c последующим умножением на число оборотов и на коэффициент.
Крутящий момент (момент силы ) – сила, приложенная к рычагу, умноженная на расстояние до оси вращения рычага.
Мощность= момент силы *угловая скорость
В системе СИ мощность N измеряется в Ваттах, момент силы в ньютон-метрах, а угловая скорость в радианах в секунду.
Так как в этих формулах присутствует число оборотов, то максимальный крутящий момент всегда достигается на меньшем числе оборотов, чем максимальная мощность.
А вот цитата из книги о гоночных мотоциклах, два последних графика ( из шести ) на второй картинке относятся к четырёхтактным моторам:
Идеальный двигатель работает без потерь наполнения, механических и тепловых потерь, поэтому его мощность N увеличивается пропорционально частоте вращения и выражается прямой наклонной линией, проведённой из начала координат. Угол наклона этой прямой зависит только от степени сжатия, чем больше степень сжатия, тем больше угол наклона.
Мощность реального двигателя, подверженного тепловым потерям и потерям наполнения, выражается кривой линией, расположенной ниже характеристик двигателя, работающего по идеальному циклу, при этом мощность ограничена точкой перегиба, обусловленной падением коэффициента наполнения. Ввиду того, что здесь не учтены механические потери, этак ривая даёт изменение индикаторной мощности.
Механические потери приводят к дальнейшему уменьшению мощности двигателя, характеристика эффективной мощности располагается ещё ниже, её точка перегиба перемещается влево из-за быстрого увеличения механических потерь с ростом частоты вращения.
Форсирование двигателей уменьшает потери и выпрямляет кривую.
К чему графики? К чему примеры танков? Авиационный мотор на танк конечно ставили - но танк при этом был полное г*мно, и по большей части из-за того что трансмиссию хорошую под него так и не смогли сделать. Если не согласны приведите ТТХ этого чуда Толщину брони калибр оружия! ГТД не трогайте, так как им от авиации почти ничего не осталось… Кто спорит с тем фактом что двухтактный двигатель особенно в при маленькой кубатуре по удельной мощности выше четырехтактника? Речь идет об винтах увеличенного диаметра. То что в приведенной статье говорится о том что нужно разжать двигатель для того чтобы можно было винт крутить поменьше - это бредятина. Если вам нужен низкооборотный двигатель под большой винт - ОН ДОЛЖЕН БЫТЬ СПРОЕКТИРОВАН ДЛЯ ЭТОГО. К стати, если кто то переделывал МДС под пилотаж то не камеру разжимал, а фазы корректировал. К тому же для пилотажа как раньше так и сейчас более приемлима поперечная продувка, либо же петлевая двухканальная. Четырехтактник практически идеально подходит по режиму работы под кордовый пилотаж, за одним исключением - ВЕС. Для любого двигателя существует диапазон винтов. Выбирайте на свой вкус из того что данному двигателю доступно.
Графики к винтам никакoго отношения не имеют.
Они только к тому, что
Мощность=крутящий момент*частоту вращения*коэффициент.
И всё, никаких загадок.
Ещё графики к тому, что мощных низкооборотных двигателей внутреннего сгорания не бывает даже теоретически, если у них объём ограничен, как бы их ни проектировали.
Мощность двигателя пропорциональна его рабочему объёму, давлению в камере сгорания и числу оборотов.
А в маленькой выдержке из статьи, с неточного пересказа которой и началась эта тема, автор статьи говорит о том, что можно взять достаточно мощный двигатель и использовать его на сильно уменьшенной мощности, для чего разжать камеру сгорания. При этом он будет не спеша крутить большой винт с характерным тарахтением.
Похожий звук слышали все ( но уже забыли, наверное) , кто когда-нибудь заводил компрессионный двухтактный моторчик и крутил при этом винт регулировки сжатия 😁
Доступно и понятно о винте описано в книге АМ Ермаков за 1989год Простейшие авиамодели для детей 5-8 классов там все точки над I