Доработка 4-х тактника Атлант-48
Измерил фазы - на фото, получились сдвинуты вперед по ПКВ на один зуб, поправил завтра заведу. Зажигание стояло слегка позднее - 0.02мм по индикатору (градусов 5 ПКВ).
Поменял резьбу на корпусе ГРМ с М2.5 на М3.0 - Мелкая резьба в алюминии при множественных разборках не очень хорошо держится.
Результаты сегодняшних тестов показали нормальную работу мотора - ХХ около 1.200 об/мин, максимум около 5.700 об/мин. На улице минус 4 градуса. Саитовский распредвал работает нормально, но получить бОльшие обороты с этой парой (ф41,3мм, шатун на втулках) на винте 22х11 видимо не получится, хотя и работа колец после термохимической обработки мне нравится.
Небольшое сравнение что было и как теперь. Ну и будем думать, что делать дальше.
Темнеть стало рано… видать зима приближается. Решил немного покатать для притирки колец. Видимо карбюратор неправильно работает - главный жиклер (игла Н) ни на что не влияет. Так мотор работает с полностью закрытой иглой Н - обороты 4.650 - 4.680 об/мин очень устойчивые, дроссель открыт примерно на 1/3.
Положил пару старых карбов в растворитель 646-й на ночь, если каналы забиты старым маслом может быть отмокнут.
Пока новые поршни из Ак-4-1Т1 в производстве изучаю в свободное от основной работы время осваиваю Солидворкс. Нарисовал новый вал и ГРМ для А-48. Фото прилагаю.
Еще поршень из углерод-углеродного композита нарисовал, нашел компанию, которая может изготовить. Тут думаю пару поршень/гильза надо делать из одного материала с минимальными зазорами, практически плунжерную - КТР у этого композита в 7 раз меньше чем у стали.
КТР у этого композита в 7 раз меньше чем у
А теплопроводность??
И что-за углерод-углерод композит?
А теплопроводность??
Примерно в три раза ниже чем у алюминия.
И что-за углерод-углерод композит?
Углеродная матрица наполненная углеродом. Бывает еще наполненная карбидом кремния, ну и другими наполнителями конечно… В сети есть работы Мерседеса на эту тему датированные еще концом 80-х годов.
Иван Аркадьевич!Поршень от Мерседеса Актрос прекрасный материал.Ресурс поршня на Ваш век хватит.Про углеродную наполненную матрицу не слышал.Можете информацию подкинуть,где почитать.
Например вот тут
schunk-group.com/…/08-06_Carbon-Pistons-for-Intern…
А еще применяют поршневые пальцы из карбида кремния…
Пока делают поршни и шатуны из титана (с Н-образным штоком, типа тех что на картинке), не удержался и обновил станочный парк - приобрел настольный фрезерный станок от РЕАБИНа. Это конечно не Проксон и не китайцы… Правда теперь и парк измерительного инструмента обновить прийдется.
Наметилось небольшое продвижение - поршни сделали из АК-4-1Т1 по типу Феррари под два компрессионных кольца от Хонды. Теперь их надо притереть по гильзе и испытать… Маслосъемное решил не ставить - в картере и так полно масла.
поршни сделали из АК-4-1Т1 по типу Феррари под два компрессионных кольца от Хонды
Есть маленькое НО .
Поршня феррари работают на очень приличных температурах из-за того что турбо моторы сами по себе имеют повышенную температуру в камере сгорания + использование тепловых аккумуляторов энергии еще в разы подняли температуру.
И на оборотах выше 14000 они не успевают отдать все тепло в стенки цилиндра.
И поршня греются и неприлично греются , но работают и выполняют свою функцию на очень значимых нагрузках.
Но одно но - они устойчивы к разрушению из-за примененных технологий изготовления и сплавов.
У вас не кованный поршень и в отличии от феррари при ковке не учитывались точки требуемой максимальной нагрузки.
И у фрезерованных поршней расширение материала резко отличается от кованных в большую сторону.
АК4 не является заэвтиком - материал с трудом подходящий на поршня высоконагруженных моторов.
И зачем вам лишнее кольцо ?
Уберите его и вы получите те преимущества которые есть у Т-образных поршней феррари.
У вас конструктивно центр давления на палец получился не корректным по отношению к высоте поршня .
Т.е. у вас будет поршень из-за точки приложения давления расклинивать в цилидре.
Вам очень мешает второе кольцо и съедает все положительные моменты Т-образных поршней.
---------------------------------------------------------------------
Вам нужен более благородный материал - не АК-4 .
Феррари использует алюминиево беррилиевый сплав.
Нужно ковать его ( поршень конечно а не сплав) - это не сложно , но требует пресс который быстро создаст давление хотя бы тонн 10 , матрицы сделать реально .
Материал - пробовать поршня с автомобилей - переплавить в чушки с насыщением кремнием который выгорит при переплавке.
Придется подбирать.
И тогда ваш эксперимент имеет место на какой то успех .
------------------------------------------
А так вы конструктивно повторили поршня существующих 2Т модельных моторов с одним отличием ребра в середине.
Но смысл ребра при таких размерах поршня и толщинах
Вам нужно палец максимально поднять к дну поршня.
Вам ранее давал примеры когда отверстие под палец проходило в зоне кольца.
Ставили пробки с проточками и пр.
Т.е. добиваются именно того чтоб палец как можно выше поднять к днищу поршня.
У вас это при первом подходе не получилось.
“НО” конечно имеется, однако замечу следующее:
- А-48 думаю ни при каких обстоятельствах не удастся раскрутить до 14.000 об/мин, если получится до 8.000 - 9.000 об/мин буду очень доволен,
- материал Ак-4-1Т1 использовали ранее при переделках Саито-300 на бензин - отлично работает в алюминиевой паре, мотор свободно крутился до 11.000 об/мин,
- центр тяжести поршня находится примерно на оси пальца или выше, так что думаю тут особых нарушений нет,
- колец пока два от Хонды, верхнее хромированное толщ. 0,8мм второе видимо чугунное толщ. 1,0мм; соглашусь, что для достижения больших оборотов одного кольца достаточно, а при правильном подборе материалов пары можно вообще без них обойтись - это на будущее,
- переплавлять что-то самому - на сегодня у меня нет технологической возможности, ранее нам поршневой материал в ВИЛСе делали.
А так вы конструктивно повторили поршня существующих 2Т модельных моторов с одним отличием ребра в середине.
Не могли бы Вы дать ссылку на похожие поршни для серийных модельных 2Т моторов?
У вас это при первом подходе не получилось.
У меня пока еще вообще ничего не получилось - работаем…
Вам очень мешает второе кольцо и съедает все положительные моменты Т-образных поршней.
Материал - пробовать поршня с автомобилей - переплавить в чушки с насыщением кремнием который выгорит при переплавке.
Согласен с тем, что второе компрессионное кольцо не нужно. А вот переливать не получится, по крайней мере без ухищрений. Выгорание тут не основная проблема. Тут еще и насыщение водородом будет иметь место. А это на прочности сильно отражается.
Коллеги, думаю что про перелив алюминия и создание суперсплава для поршней в домашних условиях на кухне можно долго не обсуждать - ничего путного не получится… Сейчас есть возможность приобретения за рубежом (да и у нас тоже) весьма современных сплавов (например, фирма Мале много именно поршневых сплавов производит), но проблема в другом - конструкции и сочетании материалов. А экспериментальная отработка, помимо других проблем (с производством) занимает много времени. Отсюда сроки разработки, стоимость и пр.
Одно кольцо уберу, но несколько позже, пока для сравнения с исходным мотором оба ставлю. А в идеале от колец вообще надо избавляться, опыт для 4Т бензина есть, но для алюминий-хром-алюминиевой пары.
На фото сравнение поршней и стояние мотора после последних тестов на максимальных оборотах 5.470 об/мин в течение примерно 10 минут. Вес штатного поршня 36гр., нового - 26гр.
Изготовили титановый шатун по моим чертежам для нового мотора, к А-48 он тоже подходит. Теперь надо вставить подшипники/втулки и можно тестировать. По весу - штатный шатун весит 31гр., титановый - 15,4гр. В целом новые поршень-палец-шатун весят на 50% меньше, что (надеюсь) позволит увеличить максимальные обороты.
Не могли бы Вы дать ссылку на похожие поршни для серийных модельных 2Т моторов?
Иван ваш поршень даже проигрывает этому поршню -
Тут только специфика 2Т моторов заставила делать удлиненную юбку.
И таких конструкций много с отличием что вы применили перемычку , которая конечно улучшит работу поршня в плане поддержания геометрии.
Сплавы - я согласен с Дмитрием , кухня не простая. Но сам АК-4 хоть и применялся даже для самолетных поршней , далеко не идеальный вариант в направлении по которому вы пошли - применить конструктив феррари.
Окажутся правы все кто вас предупредил что поршень настойчиво попросит сбросить тепло.
Именно материалы и технологии позволяют феррари работать при такой конструкции.
-----------------------------------
Так что буду рад ошибиться , но думаю все таки моя точка зрения имеет очень высокий процент правоты.
И таких конструкций много с отличием что вы применили перемычку , которая конечно улучшит работу поршня в плане поддержания геометрии.
Да я просто повторил с небольшими изменениями конструкцию феррари 2004 года, а как этот поршень будет работать в конкретной конструкции мотора А-48 посмотрим. Мне думается проблема будет все же в недостаточном оребрении головы, в планах сделать другую с большим примерно в два раза.
Именно материалы и технологии позволяют феррари работать при такой конструкции.
Ключевое слово.Евгений на все сто согласен с Вами.В любом случае проект интересный у Ивана Аркадьевича,хоть кто то, что то делает.Иван Аркадьевич!! Удачи.Да и с наступающем Новым-Годом всех коллеги.
Иван Аркадьевич, Вы так глубоко взялись за дело, по факту это уже совсем другой двигатель. Тему читаю с большим интересом. Ни разу не истина:), но в обсуждениях поршней а-ля феррари не упускается ли вопрос, что теплоотвод в феррари от поршня происходит в том числе за счет разделения систем питания и смазки. Масляная ванна в картере по теплоемкости выше. Даже в случае системы разбрызгивания. Масло все равно имеет свой контур охлаждения. Это , повторюсь размышления. Ну и в качестве фантазии… Не подойдете ли Вы в ходе своих разработок к ситуации, когда включите в план разработок систему раздельной и принудительной смазки картера. Картеру можно конструктивно добавить ребра охлаждения и т.д.
Масляная ванна в картере по теплоемкости выше.
Это возможно и так при определенных размерах картера. Но сдается мне, что у Феррари система смазки с сухим картером, так что масло конечно отводит тепло от поршня и стенок цилиндра, но подается оно под давлением, а не разбрызгиванием. Раздельная система имеет конечно свои преимущества, но мне бы хотелось вообще уйти от смазки. Двигатели Кольма работают на бензине с 1% масла - еще немного подумать/поработать и от масла вообще можно будет избавиться. К тому же полная поверхность поршня “а ля феррари” стала больше, чем у штатного, поэтому и теплосъем должен увеличиться, а температура поршня уменьшиться. Еще в планах нанесение слаботеплопроводного слоя на днище, что также должно уменьшить тепловой поток в тело поршня.
Еще по поводу Феррари - удельная мощность атмосферных моторов достигает 300 л.с./литр, а у нас и 60л.с./литр не наберешь…Так что теплонапряженность мотора у нас в разы меньше, соответсвенно и проблем должно быть меньше.
По титановому шатуну - планирую собрать его с иголками в коренном подшипнике и бронзовой втулке на пальце. Если иголки работать не будут, можно будет легко заменить на втулку…
и бронзовой втулке на пальце.
С феррари поршнем и титаном отличное сочетание .