Демиург N 2 2005

Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания.

Бесшатунный двигатель внутреннего сгорания (далее БДВС) предназначен, прежде всего, для легкомоторной авиации, которая в настоящее время не обеспечена отечественными двигателями.

Преимущества бесшатунной конструкции были сформулированы известным конструктором С.С. Баландиным в его книге "Бесшатунные поршневые двигатели внутреннего сгорания" ("Машиностроение", Москва, 1968 г.). Применительно к сконструированному С.С. Баландиным и изготовленному на АЗЛК двигателю ОМ 127РН эти преимущества выглядели так:

БДВС вдвое меньше традиционного шатунного;
БДВС значительно лучше защищен от перегрева;
БДВС (ОМ 127РН) имеет литровую мощность ~ 107 кВт, что существенно выше современных зарубежных двигателей аналогичного назначения традиционной конструкции.

К сожалению, неудачное вертикальное размещение двигателя Баландина в моторном отсеке "Москвича-412", связанное, в том числе и с крестообразным расположением цилиндров, привело к неудовлетворительным результатам испытаний и прекращению работ. Между тем, представляется вполне возможным, что горизонтальное расположение двигателя Баландина в моторном отсеке переднеприводного автомобиля могло дать существенно другой эффект.

Предлагаемый БДВС (конструкции автора статьи) использует в качестве прототипа двигатель Баландина и сохраняет присущие ему преимущества. Однако БДВС конструкции Б.Г. Косарева имеет, кроме того, следующие полезные дополнительные особенности:
1. В бесшатунном механизме Косарева, состоящем из двух коленчатых валов, размер плеча коленчатого вала составляет одну четверть хода поршня (а не половину, как в традиционной схеме и в двигателе Баландина), соответственно сам механизм отклоняется влево и вправо тоже на одну четверть хода.
2. В бесшатунном механизме Косарева аналог нижней головки шатуна описывает эллипс, большая полуось которого направлена вдоль хода поршня (рис. 1 слева), в то время как в традиционном ДВС (рис. 1 справа) это окружность. Поэтому выход из мертвых точек происходит быстрее и уменьшается непродуктивный расход топлива.
3. В бесшатунном механизме Косарева возможно повышение степени сжатия до 1:13 - 1:14 с октановым числом бензина А-92, что также способствует снижению расхода топлива.

Надежность БДВС Косарева (по работе опытного образца) приблизительно равна надежности традиционного ДВС.

Рис. 1. Путь движения плеч рычагов и нижней головки шатуна (позиция 1) бесшатунного механизма по аналогии с шатунным (позиция 1-1) механизмом