Știați că, dacă ați îndoit tubul cu arc pus alcool uscat pentru a sufla aer din gazul de compresor și de alimentare dintr-un cilindru, acesta va fi furios, ar striga mai tare luptator scoate si fard de obraz cu furie? Acest imaginativ, dar foarte aproape de adevărata descriere a Pulsejet valveless - acest motor cu jet, care este de a construi puterea fiecărui.
Diagrama schematică Pompa fără valvă nu conține componente în mișcare. Valva este partea din față a transformărilor chimice, formate în timpul arderii de combustibil.
O supapă mecanică ajută motorul să funcționeze mai eficient.
Valveless Launcher - un design uimitor. Nu există părți în mișcare, un compresor, o turbină, supape. Cel mai simplu mod PuVRD se poate face fără sistemul de aprindere. Acest motor este capabil să lucreze pe aproape orice: înlocuiți cilindrul cu canistră de propan cu benzină - și va continua să pulseze și să creeze tracțiune.
Din nefericire, PWRM a fost incontestabil în aviație, dar recent este serios considerat o sursă de căldură în producția de biocombustibili. Și în acest caz, motorul funcționează pe praf de grafit, adică pe combustibil solid. În cele din urmă, principiul elementar al motorului pulsatoriu îl face relativ indiferent față de precizia fabricării. Prin urmare, de fabricație PuVRD a devenit un joc favorit pentru cei care nu sunt indiferenți față de hobby-uri tehnice, inclusiv avioane de model și de sudori novice.
În ciuda simplității, PWRM este încă un motor cu reacție. Nu este ușor să o asamblați într-un atelier de lucru la domiciliu, iar în acest proces există multe nuanțe și capcane. Prin urmare, am decis să facem seria noastră multi-serie: în acest articol vom vorbi despre principiile PWRM și vă vom spune cum să realizăm carcasa motorului. Materialul din următoarea ediție va fi dedicat sistemului de aprindere și procedurii de pornire. În cele din urmă, într-unul din următoarele numere vom stabili motorul nostru pe un șasiu autopropulsat, pentru a demonstra că el este într-adevăr capabil de a crea o forță majoră.
De la ideea rusă până la racheta germană
Bineînțeles, vorbim de motoare pulsatoare de supape, ale căror principiu de funcționare este clar din figură. Supapa de la intrarea în camera de combustie trece liber aerul în ea. Combustibilul este alimentat în cameră, se formează un amestec combustibil. Când bujia aprinde amestecul, presiunea în exces în camera de ardere închide supapa. Gazele de expansiune sunt trimise la duza, creând o forță reactivă. Mișcarea produselor de ardere creează un vid tehnic în cameră, datorită căruia se deschide supapa și aerul este aspirat în cameră.
Spre deosebire de motorul turbojet, în PuVRD amestecul nu arde continuu, ci în modul pulsatoriu. Aceasta explică zgomotul caracteristic de joasă frecvență al motoarelor pulsatoare, ceea ce le face inaplicabile în aviația civilă. Din punctul de vedere al eficienței PuVRD pierde și TRD: în ciuda raportul impresionant de împingere la greutate (de fapt cel puțin PuVRD părți), gradul de compresie în ele atinge puterea de 1,2: 1, astfel încât combustibilul este ars neeficient.
Dar PuVRD sunt neprețuite ca un hobby: ele pot face fără supape. În principiu, proiectarea unui astfel de motor este o cameră de ardere cu țevi de admisie și evacuare conectate la acesta. Conducta de admisie este mult mai scurtă decât ieșirea. Valva din acest motor nu este altceva decât frontul transformărilor chimice.
Combinația combustibilă în arderea PuVRD cu viteză subsonică. Această ardere se numește deflagrație (spre deosebire de supersonice - detonare). Când amestecul este aprins, gazele inflamabile scapă de ambele conducte. Acesta este motivul pentru care conductele de intrare și ieșire sunt direcționate într-o direcție și împreună sunt implicate în crearea forței reactive. Dar datorită diferenței de lungimi în momentul în care presiunea din conducta de admisie scade, gazul de eșapament continuă să se deplaseze pe ieșire. Ele creează un vid în camera de combustie, iar prin conducta de admisie aerul este aspirat în el. O parte din gazele de la țeavă de evacuare este de asemenea trimisă în camera de ardere sub influența răririi. Acestea comprimă o nouă porțiune din amestecul combustibil și o aprind.
Motorul de pulsare fără valvă este un mod nemaipomenit și stabil. Pentru a susține lucrarea, nu are nevoie de un sistem de aprindere. Datorită răsuflării, absorb aerul atmosferic, fără a necesita un impuls suplimentar. Dacă construim un motor cu combustibil lichid (am preferat gazul de propan pentru simplitate), atunci conducta de intrare funcționează corect ca un carburator, pulverizând un amestec de benzină și aer în camera de combustie. Singura dată când aveți nevoie de un sistem de aprindere și de un impuls forțat este lansat.
Design chinezesc, asamblare rusă
Există mai multe modele comune de motoare cu jet pulsatoriu. Pe lângă clasic «țeavă în formă de U“ foarte complicat pentru fabricarea, de multe ori se produce «motor chinezesc» cu camera de ardere conic, la care este sudat un unghi mic al țevii de admisie și «motor rusesc» în structura asemănătoare cu automobile tobei de eșapament.
Înainte de a experimenta propriile noastre modele PWRD, se recomandă să construiți motorul în conformitate cu desenele pregătite: secțiunile și volumele camerei de ardere, țevile de intrare și ieșire determină complet frecvența pulsațiilor de rezonanță. Dacă nu respectați proporțiile, este posibil ca motorul să nu pornească. O varietate de desene PWRM sunt disponibile pe Internet. Am ales un model numit "Motorul chinezesc uriaș", ale cărui dimensiuni sunt date în bara laterală.
Amatori PuWRD sunt fabricate din tablă. Țevile pregătite sunt acceptate în construcții, dar nu sunt recomandate din mai multe motive. În primul rând, este practic imposibil să selectați țevi cu exact diametrul necesar. Este cu atât mai dificil să găsim secțiunile conice necesare.
În al doilea rând, conductele, de regulă, au pereți groși și o greutate corespunzătoare. Pentru un motor care trebuie să aibă un raport bun de împingere către masă, acest lucru este inacceptabil. În cele din urmă, în timpul funcționării motorul este roșu-fierbinte. Dacă utilizați țevi și fitinguri din diferite metale cu coeficienți de expansiune diferiți, motorul nu va dura mult timp.
Așadar, am ales calea aleasă de majoritatea fanilor PWRD - pentru a face o carcasă din tablă. Și apoi el se confruntă cu o dilemă: să apeleze la profesioniști cu echipamente speciale (mașini de apă și mașini de tăiere abrazive, role de rulare tevi de sudura speciale) sau, înarmați cu instrumente simple și aparatul de sudură cele mai avansate, să ia un drum lung constructorii de motoare novice de la început până la end. Am preferat a doua opțiune.
Primul lucru pe care trebuie să-l faceți este să trageți o privire asupra detaliilor viitoare. Pentru aceasta este necesar să ne amintim geometria școlii și desenul liceal foarte puțin. Pentru a face martorile țevilor cilindrice este mai simplu decât simplu - acestea sunt dreptunghiuri, o parte a cărora este egală cu lungimea tubului, iar a doua - cu diametrul înmulțit cu "pi". Calculul maturării unui con trunchiat sau a unui cilindru trunchiat este o sarcină puțin mai dificilă, pentru soluția căreia trebuia să privim manualul de desen.
Alegerea metalelor este o chestiune foarte delicată. Din punctul de vedere al stabilității termice pentru scopurile noastre cele mai bune din oțel inoxidabil, dar pentru prima dată, este mai bine să folosească oțel carbon negru: este mai ușor de a modela și găti. Grosimea minimă a plăcii, capabilă să reziste la temperatura de combustie a combustibilului, este de 0,6 mm. Cu cât este mai subțire oțelul, cu atât este mai ușor să mucegăi și cu atât este mai greu să gătești. Am ales o foaie de 1 mm groasă și nu părea că l-am pierdut.
Pentru a lucra a fost frumos și în condiții de siguranță, pre-curățați foaia de metal de praf și rugina cu un polizor. Marginile foilor și pieselor, de regulă, sunt foarte ascuțite și abundente cu freze, de aceea este necesar să lucrați cu metal numai în mănuși.
Înainte de a merge la atelier, am tras pe hârtie și am tăiat modelele detaliilor de scanare a detaliilor. Rămâne doar să le cerc cu un marker permanent pentru a obține marcajul pentru sculptură.
Chiar dacă mașina dvs. de sudură poate funcționa în modul de tăiere cu plasmă, nu o utilizați pentru a decupa măturile: marginile pieselor prelucrate nu sunt sudate corespunzător. Foarfecile metalice de mana nu sunt, de asemenea, cea mai buna alegere, deoarece indoiesc muchiile marginilor. Instrumentul ideal este o foarfece electrice, care taie o placă milimetrică ca un ceas.
Când lucrați cu foarfece electrice, principalul inamic este vibrația. Prin urmare, piesa de prelucrat trebuie să fie bine fixată cu ajutorul unei cleme. Dacă este necesar, puteți stinge foarte ușor vibrațiile cu mâna.
Țevile cu diametru fix se formează ușor în jurul țevii. Aceasta se face în principal prin mâini datorită efectului pârghiei, iar marginile piesei sunt rotunjite cu ajutorul unui caiac. Este mai bine să formați marginile astfel încât atunci când sunt unite ele să formeze un plan - deci este mai ușor să puneți o cusătură de sudură.
Pentru a îndoi foaia în țeavă, există o unealtă specială - rolele sau benderele de tablă. Se referă la echipamente de producție profesionale și, prin urmare, este puțin probabil să se găsească în garaj. Îndoiți o conductă decentă va ajuta viciul.
Sudarea foilor metalice subțiri - cea mai bună lucrare, mai ales dacă folosiți sudarea prin arc manual, ca și noi. Poate că pentru această sarcină mai bine sudura potrivit cu electrod tungsten neconsumabil în argon, dar echipamentul pentru masă rare și necesită abilități specifice.
Procesul de sudare a unui metal de tip milimetru cu o mașină de sudura de dimensiuni mari necesită o anumită experiență. Reținând ușor electrodul într-un singur loc, este ușor să ardeți o gaură în piesa de prelucrat. La sudare, bulele de aer pot intra în îmbinare, care apoi vor curge. Prin urmare, este logic să se macină cusătura cu un bulgară la grosimea minimă, astfel încât bulele să nu rămână în interiorul cusăturii, ci să devină vizibile.
Îndoirea secțiunilor conice este pur și simplu manuală. Cheia succesului este de a stoarce capătul îngust al conului în jurul unui tub de diametru mic, oferindu-i mai multă sarcină decât partea largă.
Este timpul să montați sistemul de aprindere pe el. Un cititor atent poate contesta faptul că, conform propriilor noastre cuvinte, sistemul de aprindere pentru funcționarea PWRM nu este necesar.
În mod formal, aceasta este într-adevăr așa: imediat ce motorul intră în modul de funcționare, contactul este oprit, deoarece căldura gazelor nearsate este suficientă pentru a aprinde o nouă porțiune a amestecului. Cu toate acestea, este necesară o scânteie pentru a rula PWRM și este fiabilă și constantă.
Amintiți-vă că în timpul cursei de lucru amestecul din camera de combustie se extinde intens ca urmare a arderii deflagrației - subsonice.
Gazele combustibile scapă de la ieșire și de la conducta de admisie, totuși, datorită lungimii scurte a țevii de admisie, presiunea din acesta scade mai repede. Deplasarea de-a lungul gazelor de țeavă de ieșire creează un vid în motor, aspirând un nou amestec în camera de combustie. Rifuzarea crește atât de repede încât unele dintre gaze se întorc la țeava de eșapament prin conducta de eșapament, aprindând o porțiune nouă de combustibil.
După cum puteți vedea, întregul ciclu începe cu o expansiune intensă a compoziției combustibilului. Pentru a porni o serie de supratensiuni, prima porțiune a amestecului trebuie să aibă un raport ideal de gaz-aer. În caz contrar, gazul se va aprinde, dar nu se va extinde, iar întreaga structură se va transforma dintr-un motor într-o aparență jalnică a unui flăcător de flacără.
Pentru a obține un amestec ideal la început, modelele cu experiență au dat mult timp o secvență de pornire specială. Mai întâi, un motor este alimentat cu gaz, care umple complet camera de combustie. Apoi aprinderea este pornită. Scânteia este sculptată în mod continuu, dar nu poate aprinde amestecul re-îmbogățit.
Și numai atunci aerul comprimat din compresor este introdus în conducta de admisie. De îndată ce există suficient aer în cameră pentru a aprinde gazul, apare o pornire. Un amestec bogat pe punctul de aprindere este ceea ce aveți nevoie pentru prima descoperire. Apoi, compresorul poate fi scos și sistemul de aprindere este oprit.
Variantele sistemului de aprindere pentru PWRDS amatori au inventat multe. Cel mai simplu lucru este să instalați un dop din motorul diesel în camera de combustie și să îl preîncălziți la temperatura de lucru cu un comprimat de alcool uscat înainte de a începe. Această procedură are un efect secundar pozitiv sub forma încălzirii camerei de ardere. În versiuni mai avansate, fișa incandescență este alimentată de o baterie de mașină.
Lipsa unui bec este imposibilitatea de a controla precis timpul de aprindere. Prin alimentarea gazului în camera de ardere cu o lumânare deja activă, riscăm în locul deflagrației să obținem o lanternă convențională. Prin urmare, cea mai fiabilă și mai convenabilă este aprinderea prin scânteie, care poate fi pornită după umplerea motorului cu gaz.
O sursă simplă și sigură de magneto scânteietoare de la un lanț, motobloc sau moped. Alegerea noastră a căzut pe magneto de la scuterul "Ant". Pe de o parte, o unitate gata cu carcasă proprie și arborele de antrenare, în timp ce în motoarele mai moderne magneto stator este integrat în carcasă și nu poate fi separat de ea.
Pe de altă parte, încărcătura "Mur" are un motor de 200 cubi, care, la fel ca PWRM, are nevoie de o scânteie puternică. Magneto este acționat de o cheie cu șuruburi fixată în mandrina de găurit.
Modul corect de a fixa lumânarea pe motor este de a suda o piuliță în ea, în care lumanarea este înșurubată. În această problemă, am eșuat: bujiile au un fir cu un pas redus și piulița corespunzătoare în după-amiaza cu focul pe care nu îl veți găsi. De aceea, să fim iertați de puristul tehnologic, lumânarea a trebuit să fie sudată. Din fericire, acest lucru nu a afectat calitatea contactului cu masa.
Contactul rău al lumanării cu vârful este o nenorocire comună a autovehiculelor sovietice, și cu ajutorul motorului nostru.
Injectorul de combustibil este fabricat dintr-un arzător cu gaz. Tubul de 3 mm în diametru pentru a intra în tub până la o adâncime de 4 cm. Prin deplasarea tubului mai aproape sau mai departe de camera de ardere, este posibil în limite înguste pentru a regla calitatea amestecului carburant.
Wrong Gas a apărut, dar nu a existat o expansiune rapidă a amestecului combustibil. Propanul trece liber prin motor, iar din conducta de evacuare izbucnește o flacără puternică. Spectacular, dar nu eficace.
Corect Extinderea intensivă a amestecului de aer-propan amestecat în mod corespunzător a dus la sari de presiune ciclică în camera de ardere, adică pentru a porni motorul. Corpul roșu-fierbinte este un semn de succes.
Pe fotografiile motorului nostru puteți vedea două lumânări. Faptul este că schema clasică presupune instalarea unei lumanari la capătul camerei de ardere. Dar, acționând în acest fel, nu am putut ajunge la aprinderea amestecului. Aparent, gazul a stagnat în cameră, iar aerul furnizat de compresor a trecut prin - direct în conducta de ieșire.
Motorul cu jet de aer pulsat este o sursă universală de tracțiune pentru orice transport. El poate împinge cărțile înainte și în curse, o bicicletă și o barcă ușoară. Pentru a economisi kilograme prețioase pentru sarcina utilă, am ales cel mai ușor proiectil sportiv - longboard.
Să fim cinstiți: în viața reală, o excursie lungă cu PWRD nu este la fel de spectaculoasă ca în fotografii. Efortul estimat al motorului nostru nu este de până la 10 kg, astfel încât transportul nostru de rachete se mișcă sedentar și maiestuos, ca o barja de marfă.
Dar sună toate 140 dB și este roșu fierbinte. Dacă reușiți să lansați un PWRM, toată lumea va ști imediat despre acest lucru pe o rază de câțiva kilometri.
Așa că țineți minte: o călătorie pe o placă de rachetă fără coif este încă iertătoare, dar nu vă veți ierta niciodată lansarea unui motor fără căști de protecție.
Urmăriți complet postul
Articole similare
-
Console cu mâinile lor pentru priori - tuning vase 2109 cu mâinile lor, salon foto tuning, motor
-
Tuning oas 469 cu propriile mâini face saloon, suspensie, motor - lucru ușor
Trimiteți-le prietenilor: