Как работает двигатель с рукавными клапанами.
Во время Второй мировой войны немецкими инженерами был разработан один из лучших самолётов той эпохи — истребитель Focke-Wulf Fw 190, изображенный на превью. В своё время ему не было равных в воздухе и только изобретение мощного нетрадиционного двигателя, о котором многие наверняка и не слышали, помогло восстановить равновесие в воздухе. Из-за мощности которую он был способен выдать, его устанавливали на истребители Hawker Typhoon и Hawker Tempest, также его устанавливали на автомобили.
Название двигателя пошло от тонкостенных гильз, которые скользят вверх-вниз во время работы. В гильзах на разной высоте сделаны отверстия, которые в определённые моменты времени совмещаются и позволяют выходить отработавшим газам или поступать воздуху.
Давайте рассмотрим подробнее каждый такт работы двигателя с рукавными клапанами.
Цикл повторяется многократно.Несмотря на все его заслуги, в самолётах двигатели сменились на реактивные, а в автомобилях на двигатели с клапанами толкательного типа.
Использование двигателей с рукавными клапанами в автомобилях.
В 1901 году Charles Yale Knight, родом из Индианы, приобрёл трёхколёсный автомобиль. Автомобиль был хороший, но его не устраивал стук, который издавали клапана и он поступил как любой уважающий себя предприниматель с большим опытом работы в промышленности, он решил разработать двигатель, лишённый этого недостатка.
При поддержке состоятельных людей, он разработал и тщательно протестировал прототипы.
В 1906 году в автосалоне Чикаго он представил свой автомобиль, который назывался в "Silent Knight", что переводится как тихий рыцарь и имел под капотом 40 лошадиных сил. Несмотря на то что двигатель работал очень тихо, американские авто производители оказали ему “холодный приём” на начальном этапе. Knight и его спонсор L.B. Kilbourne, после некоторых доработок, попытали удачу за границей, где их ожидал успех. Производством "Silent Knight" занялась компания Daimler в Англии (не путать с Daimler-Benz).
Silent Knight стал хитом и вскоре другие авто производители захотели выпускать двигатели с рукавными клапанами, в том числе авто производители США. Тем не менее к 1920 году, перешли от двух рукавных клапанов к одному. Данная разработка была запатентована в 1909 году, инженерами Peter Burt и James Harry Keighly McCollum. Их конструкция двигателя была легче, менее сложной и менее дорогостоящей, а, следовательно, более предпочтительной для производителей.
Применение двигателей с рукавными клапанами в самолетах.
Harry R. Ricardo родился в Лондоне в 1885 году, ещё до колледжа интересовался устройством двигателей и механикой в целом. Во время Первой мировой войны он занимался совершенствованием конструкции танковых двигателей, а также проводил исследования по присвоению октанового числа различным маркам топлива. Один из самых существенных вкладов, он сделал в годы Второй мировой войны, улучшив двигатель с рукавными клапанами. В 1920 году Ricardo предположил, что если на самолёт установить двигатель с рукавными клапанами, то можно значительно увеличить мощность, за счёт увеличения степени сжатия, по сравнению с двигателем где применяются толкательные клапана. Так получилось, что в 1941 году истребители Focke-Wulf Fw 190 почти безнаказанно совершали налёты на Великобританию и её гордость — истребитель Supermarine Spitfire не мог противостоять ему. Все изменилось когда в 1942 году поступил в эксплуатацию Hawker Typhoon — самолёт, на котором был установлен Napier Sabre — двигатель с рукавными клапанами, мощностью 2180 лошадиных сил. Мощность двигателя позволяла не только быстро настигать нарушителей воздушных границ, а также нести с собой бомбы. В дальнейшем этот самолёт будет оказывать поддержку сухопутным войскам и приблизит конец войны в Европе. Несмотря на то что в коммерческой и военной авиации доминируют реактивные двигатели, наследие Knight, Ricardo, не исчезло полностью, энтузиасты увековечили их память самодельными моделями и рассказы о них можно часто встретить в интернете. Таким образом, развитие двигателя с рукавными клапанами зашло в тупик, но как говорят, все новое — это хорошо забытое старое и, возможно, ещё придёт время этой технологии.
Название двигателя пошло от тонкостенных гильз, которые скользят вверх-вниз во время работы. В гильзах на разной высоте сделаны отверстия, которые в определённые моменты времени совмещаются и позволяют выходить отработавшим газам или поступать воздуху.
Давайте рассмотрим подробнее каждый такт работы двигателя с рукавными клапанами.
- Такт сжатия. Поршень приближается к верхней мёртвой точке, отверстия, проделанные в рукавных клапанах, не совпадают, таким образом, смесь, оказывается запечатанной в цилиндре.
- Такт горения. Свеча создаёт искру, смесь начинает гореть, толкая поршень в нижнюю мёртвую точку. Во время всего такта клапана перемещаются друг относительно друга, но ни одна из двух пар отверстий не совпадает.
- Выпускной такт. Поршень из нижней мёртвой точки начинает движение вверх, в определённый момент выпускные отверстия пересекаются и это позволяет отработавшим газам под давлением поршня выйти из цилиндра.
- Впускной такт. Поршень по инерции движется вниз, при этом пара впускных отверстий пересекается и поршень, двигаясь вниз, увлекает за собой смесь.
Цикл повторяется многократно.Несмотря на все его заслуги, в самолётах двигатели сменились на реактивные, а в автомобилях на двигатели с клапанами толкательного типа.
Использование двигателей с рукавными клапанами в автомобилях.
В 1901 году Charles Yale Knight, родом из Индианы, приобрёл трёхколёсный автомобиль. Автомобиль был хороший, но его не устраивал стук, который издавали клапана и он поступил как любой уважающий себя предприниматель с большим опытом работы в промышленности, он решил разработать двигатель, лишённый этого недостатка.
При поддержке состоятельных людей, он разработал и тщательно протестировал прототипы.
В 1906 году в автосалоне Чикаго он представил свой автомобиль, который назывался в "Silent Knight", что переводится как тихий рыцарь и имел под капотом 40 лошадиных сил. Несмотря на то что двигатель работал очень тихо, американские авто производители оказали ему “холодный приём” на начальном этапе. Knight и его спонсор L.B. Kilbourne, после некоторых доработок, попытали удачу за границей, где их ожидал успех. Производством "Silent Knight" занялась компания Daimler в Англии (не путать с Daimler-Benz).
Silent Knight стал хитом и вскоре другие авто производители захотели выпускать двигатели с рукавными клапанами, в том числе авто производители США. Тем не менее к 1920 году, перешли от двух рукавных клапанов к одному. Данная разработка была запатентована в 1909 году, инженерами Peter Burt и James Harry Keighly McCollum. Их конструкция двигателя была легче, менее сложной и менее дорогостоящей, а, следовательно, более предпочтительной для производителей.
Применение двигателей с рукавными клапанами в самолетах.
Harry R. Ricardo родился в Лондоне в 1885 году, ещё до колледжа интересовался устройством двигателей и механикой в целом. Во время Первой мировой войны он занимался совершенствованием конструкции танковых двигателей, а также проводил исследования по присвоению октанового числа различным маркам топлива. Один из самых существенных вкладов, он сделал в годы Второй мировой войны, улучшив двигатель с рукавными клапанами. В 1920 году Ricardo предположил, что если на самолёт установить двигатель с рукавными клапанами, то можно значительно увеличить мощность, за счёт увеличения степени сжатия, по сравнению с двигателем где применяются толкательные клапана. Так получилось, что в 1941 году истребители Focke-Wulf Fw 190 почти безнаказанно совершали налёты на Великобританию и её гордость — истребитель Supermarine Spitfire не мог противостоять ему. Все изменилось когда в 1942 году поступил в эксплуатацию Hawker Typhoon — самолёт, на котором был установлен Napier Sabre — двигатель с рукавными клапанами, мощностью 2180 лошадиных сил. Мощность двигателя позволяла не только быстро настигать нарушителей воздушных границ, а также нести с собой бомбы. В дальнейшем этот самолёт будет оказывать поддержку сухопутным войскам и приблизит конец войны в Европе. Несмотря на то что в коммерческой и военной авиации доминируют реактивные двигатели, наследие Knight, Ricardo, не исчезло полностью, энтузиасты увековечили их память самодельными моделями и рассказы о них можно часто встретить в интернете. Таким образом, развитие двигателя с рукавными клапанами зашло в тупик, но как говорят, все новое — это хорошо забытое старое и, возможно, ещё придёт время этой технологии.
Похожие статьи
