Меню

Маленький дизельный двигатель своими руками

Как сделать простейший двигатель внутреннего сгорания своими руками?

В древние времена люди использовали животных для приведения в действие простейших механизмов. Позже для плавания на парусных суднах и для того чтобы заставить вращаться ветряные мельницы, делающие из зерна муку, стала использоваться сила ветра. Затем люди научились использовать силу течения речной воды для того, чтобы заставить вращаться водяные колёса, перекачивающие и поднимающие воду или приводящие в действие разнообразные механизмы.

Тепловые двигатели появились в далёком прошлом, в том числе и двигатель Стирлинга. Сегодня технологии значительно усложнились. Так, например, человечество изобрело двигатель внутреннего сгорания, который является довольно сложным механизмом. На основе ДВС в настоящее время работает большинство современных автомобилей и другой необходимой для человека техники. Функция, которую выполняет тепловое расширение внутри двигателя внутреннего сгорания, очень сложна, но без неё работа ДВС невозможна.

В механическом устройстве, называемом двигателем внутреннего сгорания, энергия сгорающего топлива преобразуется в механическую. Для того чтобы сделать двигатель внутреннего сгорания своими руками, необходимо знать основные принципы его действия.

Принцип действия ДВС

На сегодняшний день существуют разные виды двигателей, но для моделизма чаще всего используются:

Дизельные двигатели отличаются от искровых или калильных тем, что в первых возгорание горючего происходит при сильном сжатии газа в процессе движения поршня в цилиндре. А последние два типа двигателей требуют для возгорания уже сжатой смеси дополнительной энергии, для чего необходимо заранее нагреть калильную свечу или произвести искровой разряд.

Поршневые двигатели могут быть только двухтактными. Двигатели, которые зажигаются путём накала или искры, бывают и двухтактные, и четырехтактные.

Двухтактные двигатели осуществляют любой рабочий процесс в два такта, выполняемые за 1 оборот коленвала.

В первом такте осуществляется «всасывание-сжатие»: когда коленчатый вал вращается, поршень перемещается снизу вверх. В процессе его движения топливная смесь всасывается через золотник в картер, и в то же время в цилиндре сжимается предыдущая порция горючего.

Перед тем как завершается первый такт, в цилиндре воспламеняется горючая смесь, в результате чего значительно увеличивается давление в камере сгорания, которое способствует движению поршня вверх и вниз.

Во втором такте — «рабочем ходе-продувке» сгорающее топливо расширяется, что способствует развитию механической мощности, а свежая порция топлива, засосанная в цилиндр во время первого такта, сжимается.

После того, как поршень проходит около половины пути вниз, газы, образованные во время сгорания топлива, выталкиваются из цилиндра через специально открывающееся окно. А после того, как открывается перепускное окно, сжатое в картере горючее поступает в цилиндр, и тем самым вытесняет из него оставшиеся отработанные газы, то есть, происходит продувка.

Как сделать простейший двигатель внутреннего сгорания?

Устройство ДВС изучается в школе старшеклассниками. Поэтому даже подросток сможет сделать простейший двигатель внутреннего сгорания своими руками. Для его изготовления нужно взять:

Как сделать маленький двигатель внутреннего сгорания из подручных средств?

Из следующего примера вы узнаете, как можно сделать двигатель внутреннего сгорания в домашней мастерской, не используя при этом станки и сложное оборудование.

Детали на двигателе расположены согласно следующему чертежу:

Схема впускного клапана:

Схема карбюратора:

Схематический вид самого карбюратора:

Как работает этот ДВС, можно посмотреть в следующем видео:

Бестактный ДВС замкнутого типа

Данный мини двигатель внутреннего сгорания своими руками работает на небольшом количестве жидкого топлива (20 г). Топливо, взрываясь в камере, моментально преобразуется в газ и значительно увеличивается в объёме. В результате создаётся избыточное давление, выталкивающее поршень и вызывающее вращение коленчатого вала на пол-оборота.

Затем этот же газ быстро преобразуется в горючую жидкость, уменьшаясь в объёме до первоначального состояния. В результате этого создаётся пониженное давление, втягивающее поршень назад, а коленчатый вал снова делает половину оборота.

Таким образом, в процессе одного оборота вала поршень совершает два рабочих хода.

Процесс бесконечен за счет постоянного перехода жидкости в газ и обратно. В такой замкнутой системе отсутствует как впрыск топлива, так и выхлоп газа. Составляют двигатель всего три узла:

Система запускается в действие аккумулятором, а далее можно использовать генератор. Для питания двигателя необходимо 12 Вольт, 4 Ампера.

Данный ДВС можно создавать с различными мощностями, он подойдёт для любого вида транспорта, передвигающегося по земле и по воздуху. Исключение составляют лишь реактивные самолёты.

На следующем видео представлена небольшая настольная рабочая модель, демонстрирующая эффект ДВС:

Кроме того, из обычного парового двигателя также можно создать подобный двигатель, работающий по принципу замкнутого типа. При этом пар и вода расходоваться не будут, поскольку водяной пар также быстро превращается в жидкость и обратно в пар в результате пропускания его через поле коронного разряда. К тому же, если пропустить пар сквозь колбу с охлаждённой водой, то в результате возникнет дополнительная тяга, вызванная изменением объёма среды и перепадом давлений. Данный метод позволит повышать низкий коэффициент полезного действия паровых двигателей в целом.

Видео о том, как сделать маленький двигатель внутреннего сгорания

А Вы уже пытались сделать двигатель внутреннего сгорания своими руками? Получилось ли у Вас? Расскажите об этом в комментариях.

Источник

fflexx › Блог › Скотопес

Однажды затеял я эксперимент: переделать дизельный мотор в бензиновый. Правда я тогда еще не знал, что из этого получится. Эксперимент очень бюджетный, как говорится, из того что было, с минимальным набором приобретенных запчастей за монеты. Честно сказать, пытался найти информацию в интернете, но у меня не хватило терпения перелопатить столько инфы, большая часть из которой пустобрех и догадки, а если и есть где-то истина, до нее я не добрался.

Ну, для того, чтоб ставить эксперимент, то нужен кролик. Вот, именно поэтому я написал два предыдущих поста
Рассказ про то, как я ездил в Сочи за Джеттой
Рассказ про то, как я ездил в Сочи за Легендой
Эта самая джеттка, простояв в гараже больше года, и стала подопытным кроликом, и временным донором, короче, все как положено по законам жанра.

Читайте также:  Кунг на авто своими руками

Было время, что в моем распоряжении имелось несколько разбросанных моторов, среди которых были и дизельные и бензиновые! Дизельные моторы заболели головой, их два, причем один древний CS (D) и имеет одни маслосливной канал, поршевая капиталилась, вкладыши 0.25 (смотрел шатунный), но он не подошел. Блок продан svarogech и надеюсь работет.
Второй JK (D), имеет два маслосливных канала, голова потеряла клапан и седло, поэтому поедет в цветмет, блок-коленвал по виду живой, поршневая в допуске — для опытов подойдет. Дальше по тексту дизельный блок и подобное. Оба мотора принадлежали Квадратному апельсину, а так как мы с шурином решили не восстанавливать дизель, а поставить бензинку, то как раз для внедрения и был взят двигатель с этой самой Легенды.
Еще имелся бензиновый EZ с провернутыми вкладышами (дальше бензиновый), тот, что таскал Легенду в Питер.
Долго думал что, куда присоединить. Были мысли взять дизельный коленвал, с вкладышами и поставить в ЕЗет, но тут на лицо разница в ВМТ и НМТ, или взять колено с CS, но я выбрал другой вариант:
Бензиновый фарш в дизельный блок.

Различия и сходства.
Первое: Блоки визульно одинаковые, разница в поршневой группе, остальные технологические отверстия и разболтовка под различные агрегаты и обвес одинаковые, тело бензиновых шатунов тоньше дизельных, но по длине они одинаковые. Так как у CS поршневая уже была в размере 0.25, а в JK кольца практически изношены, то перекочевав с CS, были подогнаны по зазорам и получилось практически идеально.
Нашел и еще одну разницу у блоков, которая, как мне показалось и явилась некой проблемой, но о ней позже.
Второе: масляные насосы разные. Шток дизельного длиннее, поэтому трамблер на него не станет. Меняем маслонасос.
Третье: разные промвалы, но разница у них лишь в шестерне привода трамблера (или вакуумного насоса для дизеля), но, как мне кажется они сбиваются (пробовать не стал), возможно посажены на горячую. Поэтому трамблер опять не становится.

Шейка шкива ГРМ — одинаковые (верхний дизель, нижний — бензин). Длинна валов одинаковая, опорные шейки одинаковые. Где-то читал, что у дизеляного нет эксцентрика для бензонасоса…смотрим на картинку

На одном валу стоит число 16, на бенз. 10, дальше артикул одинаковый

Вставил бензиновый промвал в дизельный блок, примерил трамблер и маслонасос — все сошлось.
Поставил поддон, думаю в этой части больше экспериментов не будет. Блок готов.

Следующим этапом нужно было пришить голову к туловищу. Весь вопрос состоит в том, что дизельный поршень меньше бензинового в диаметре и каковы последствия после сращивания будут я не знал, но мне было очень интересно.

Что нужно учитывать при строителстве Скотопса? Конечно, иногда полезно знать некоторые термины, а так же их предназначение. А именно немаловажное понятие степени сжатия.

Что такое степень сжатия? Степень сжатия — это соотношение объема в НМТ к объему в ВМТ. Здесь учитывается для НМТ рабочий объем плюс объем камеры сгорания, для ВМТ только объем камеры сгорания. СЖ дизеля 23.

Как вычислить степень сжатия? В принципе просто, но простым этот расчет можно считать только условно, ибо его точность далека от идеальной. Итак, достаточно знать несколько величин: ход поршня, число Пи и диаметр поршня, точнее для расчетов нужен радиус. Зная рабочий объем одного цилиндра и объем Камеры Сгорания, достаточно разделить одно на другое. Если учитывать, что полость камеры сгорания имеет ровную цилиндрическую форму, то есть мы не берем в учет неровности, то для достижения такой цифры высота этого цилиндра (КС) для конкретно дизельного двигателя будет составлять условные четыре миллиметра. Условные, помтому что эти 4 мм для расчета я представляю как камеру сгорания с идеалным цилиндром высотой 4 мм. Можно было заморочится измерить объем при помощи какой-нибудь жидкости, но…не захотел.
Если изменить этот объем до пяти миллиметров, например, установив более толстую прокладку, то СЖ будет уже не 23 а 18, а если сошлфовать голову, уменишив до трех, то СЖ уже будет 30.
Для бензинового двигателя камера сгорания гораздо больше и для образного сравнения для двигателя объемом 1.6 при степени сжатия 12 высота полости цилиндра составляет 7мм.
Таким образом при смене головы изменится и степень сжатия. При этом зависимость от диаметра цилиндра очень маленькая, при расчете высоты камеры сгорания в 10 мм, что для дизельного поршня 76,4, что для бензинового 81, в округлении степень сжатия получилась 8.7. Напомню, что все расчеты приблизительные, но хотя бы приблизительно тоже знать необходимо, что из этого получится, ибо если СЖ будет порядка 7, то и запустить двигатель будет сложновато, если только где-нибудь не найти заправку с низкооктановым бензином, навроде 66-го, коих уже не осталось, а если больше 12, то даже 98 бензин не справиться с детонацией.

Продолжая ломать голову с расчетами опираясь на данные о двигателях, я решил еще немного посчитать, а потом продолжать опыты

То есть ход поршня дизеля 1.6 соответствует ходу поршня бензинового двигателя 1.8

ход поршня дизеля 86.4, при диаметре поршня 76.5 объем двигателя составляет 1.6 литра, так как я оставил блок с поршнями и коленвалом полностью от дизеля, поэтому объем двигателя не изменился, независимо от головки, которую я собираюсь поставить.
Рабочий объем двигателя считается по формуле площадь поршня умноженная на ход поршня и умноженная на 4 (по количеству цилиндров)
Я написал как влияет ход поршня и диаметр на степень сжатия, да разница будет, но не в два раза

Читайте также:  Крепеж для простыни своими руками

Например, берем КС условно 7 мм
Если это
1.6, бензиновая голова, бензиновый блок поршень 81, ход 77.4, СЖ — 12
1.8, бензиновая голова, бензиновый блок поршень 81, ход 86.4, СЖ — 13
1.6, бензиновая голова и дизельный блок поршень 75.5, ход 86.4, СЖ — 14
Например, берем КС условно 10 мм
Если это
1.6, бензиновая голова, бензиновый блок поршень 81, ход 77.4, СЖ — 8,74 (EZ)
1.8, бензиновая голова, бензиновый блок поршень 81, ход 86.4, СЖ — 9,64
1.6, бензиновая голова и дизельный блок поршень 75.5, ход 86.4, СЖ — 9,64
Вот и вся арифметика.

Получается условно при степени сжатия 9.0 (EZ) имеем глубину камеры сгорания 10мм, таким образом при установке этой головы на дизельную поршневую получаем степень сжатия равную степени сжатия того же GU (1.8), что, собственно у меня и получилось, то есть округленно 10 (9.64). А если убрать один миллиметр, например методом сошлифовки головы, тогда на дизельном блоке с такой головой (условно 9мм) СЖ получится 10.6
Дизельной головы с такими камерами сгорания просто нет

Итак, заказал для экспериментов самую дешевую прокладку OSSCA, а то как-то не возникает желания покупать для таких целей дорогие

И такой же зубчатый шкив КВ. Посмотрел я на него очень внимательно, долго крутил в руках, и не обнаружил ничего такого, что могло бы мне сказать, что запчасть плохая. Как-то покупал феби, в коробке лежал сваг, хоть и не клал его рядом с осской, но, как мне кажется, разницы нет.

Ну, что? Берем прокладки и начинаем прикладывать к разным частям двигателя.
Но, для начала сравним сами прокладки по технологическим отверстиям. Верхняя дизельная, нижняя бензиновая

Если пройти беглым взглядом, или даже приложить одну на другую, то сперва может показаться, что они одинаковые
Но, при детальном осмотре, то есть подырочно, я обнаружил, что в бензиновой имеются маленькие отверстия водяной рубашки, по два штуки между каждым цилиндром. такие же отверстия имеет и блок и головка. Но дизель таких отверстий не имеет. В результате пристыковки БГ к ДБ циркуляции в них не будет. О вероятных последствиях лично я ничего не знал, но внимание обратил. Это и есть то самое отличие, о котором я упмянул в самом начале

Прикладывания
Дизельный блок (ДБ) и дизельная прокладка (ДП). Как видно на фото, кольцо прокладки ложится не четко по контуру цилиндра, предполагаю, что это сделано для последующих ремонтных размеров

теперь на этот же блок прикладываю БП. теперь эта полочка стала приблизительно 1.5 мм
Чем такое может грозить, я тоже не знаю.

Теперь, чисто для наглядности ББ и ДП, видно что кольцо прокладки меньше диаметра поршня — такое никуда не годится

а так же ДП на бензиновой голове

Бензиновые блок и прокладка, получаем такой же размер полочки, и дизельные

То же самое и БП к БГ

Получается, что при зажатии прокладки, соответствующей типу двигателя в камере сгорания получается этакий карман глубиной миллиметр-полтора, от края цилиндра, до кольца прокладки. Если поставить бензиновую прокладку на дизельный двигатель, то этот «карман» изменит форму со стороны цилиндра, точнее станет немного глубже. Чисто теоретически это не должно привести к каким-либо последствиям. В результате остается одно НО! — шесть маленьких дырочек водяной рубашки, которых в дезельном блоке попросту нет.

Одна половина меня говорила:
— собери бензиновый двигатель!
А вторая…много чего говорила:
— Ты же хотел эксперимент?! А как же сама идея сращивания? Ну, не получится — соберешь бензинку! И все же, что будет, если срастить.
Да, сомнения были, но любопытство победило ), правда чем дальше, тем становилось интереснее.

Когда только начал собирать, то еще не знал, что в бензиновой голове отверстия под болты М11, резьбы в блоке М12, подсказал добрый человек. Стал проверять, болты проходят через голову тютелька в тютельку. Проходят, да не все. Оказалось, что два болта, скажем по схеме затяжки девятый и десятый, стали нарезать резьбу в головке. Сначала я думал, что болт не проходит только в начале, но потому оказалось что по всему колодцу головы. Из-за этого один болт я порвал на третьем этапе протяжки, после чего пришлось рассверлить отверстия, все. Но и это еще не всё. Долго-долго я вымерял дизельные и бензиновые болты по длине. Дизельный длиннее бензинового, и поэтому после долгих расчетов без учета прокладки получилось, что дизельный болт становится как раз по глубине резьбы. Поэтому, чтоб точно быть уверенным, что болт не упрется в блок, я сделал остаток резьбы такой же как с дизельной головкой. Для этого пришлось отпилить примерно пять миллиметров. У бензинового болта длина, которая вкручивается в блок меньше миллиметров на семь.

Но и это еще не все. Размер постели под шайбу бензинового болта меньше дизельного.

Были у меня бензиновые болты, у которых снимаются шайбы, причем они свободно налазят на дизельные, но с дизельных шайбы не снимаются

Поэтому я их обточил болгаркой до размера бензиновых
Ну, и для наглядности приложил прокладку к голове

Источник

Самый маленький дизельный двигатель

Сейчас, в погоне за миниатюрностью и компактностью, разработаны и продолжают разрабатывать самые маленькие дизельные двигатели, не уступающие большим по КПД. Вскоре, дизельные агрегаты могут довести до микроскопических масштабов. На сегодня, разработаны и используются моторы, с объемом около 0,2 литра и мощностью 3,2 лошадей.

Читайте также:  Красивые торшеры своими руками

Где применяются

Где используются такие малыши? Разумеется, они не потянут автомобиль. Их область применения в некрупной мототехнике (легких мопедах) и небольших механизмах косилок или моторных пил, насосов и компрессоров. Бак такого моторчика вмещает 2-2,5 литра дизтоплива.

Если выбирать наиболее мелкий дизель из всех существующих в мире, такой есть в Англии. Для работы применяется не привычная солярка, а смесь водорода с метанолом. Принцип работы сохраняется, смесь возгорается за счет сжатия топлива, как у любого дизеля. Детали тоже как у дизеля, есть и ЦПГ и шатуны и коленвал. Объем цилиндра 1 кубический миллиметр, а габариты агрегата-гнома 5х15х3 миллиметра. Помещается мотор на ногте большого пальца человека.

Коленчатый вал его имеет 50 тысяч оборотов за минуту и способен выдавать 11 ватт мощности, подключенный к специальной установке. Такие моторы вполне применимы для различных целей, в том числе как компактные источники энергии.

Преимущества и недостатки

Минусы миниатюрных дизелей такие (относятся к самым маленьким из них):

Однако, после доработки и решения имеющихся проблем в их работе дизельные агрегаты малых размеров могут войти в серийный выпуск.

Самый маленький дизель для авто

Наиболее компактный дизель разработан для автомобилей Минским моторным заводом. Имеет всего 3 цилиндра. Начиналась разработка еще в 90-е годы, однако, выпуск состоялся лишь в 2012. Мотор получил маркировку ММЗ-3LD. Сегодня запущен в серию.

Основной проблемой мотора из трех цилиндров, была его высокая вибрация из-за неуравновешенности работы. Проблему решили, создав коленчатый вал, с встроенными компенсаторами дисбаланса. Мотор ММЗ-3LD с мощностью 35 лошадей, объем его 1,6 литра диаметр гильз 87 миллиметров, поршневой ход – 90 миллиметров. Наибольший вращающий момент – 100 Нм, обороты 1700 в минуту.

В моторе применили ТНВД и форсунки от фирмы «Motorpal», это знаменитая чешская кампания. Блок цилиндров имеет «мокрые гильзы» (омываются охлаждающей жидкостью) и весит 220 килограммов. Прошел проверку на тракторах марки «Беларус-320», соответствует экологичности класса S3A. Имеет турбированные (оснащенные турбонаддувом) модификации с мощью 42 и 49 лошадей, а так же газовую модификацию ММЗ-3LDTG, работающую на природном газе.

Способен конкурировать и по мощности и по стоимости с китайскими аналогами (миниатюрными моторами).

Миниатюрные дизели сейчас во всю применяются в мопедах, дизельных генераторах, компрессорах, насосах мотокосах и мотопилах. Со временем, возможно расширят область применения, и моторчики станут еще меньше. Технологии не стоят на месте, а надежность и высокий КПД дизелей, не зависимо от размера, пророчат им будущее.

Источник

Как сделать простейший электродвигатель своими руками?

Многие радиолюбители всегда не прочь смастерить какой-нибудь декоративный прибор исключительно в демонстративных целях. Для этого используются простейшие схемы и подручные средства, особенно большим спросом пользуются подвижные механизмы, способные наглядно показать воздействие электрического тока. В качестве примера мы рассмотрим, как сделать простой электродвигатель в домашних условиях.

Что понадобится для простейшего электродвигателя?

Учтите, что изготовить рабочую электрическую машину, предназначенную для совершения какой либо полезной работы от вращения вала в домашних условиях довольно сложно. Поэтому мы рассмотрим простую модель, демонстрирующую принцип работы электрического двигателя. С его помощью вы можете продемонстрировать взаимодействие магнитных полей в обмотке якоря и статоре. Такая модель будет полезной в качестве наглядного пособия для школы или приятного и познавательного времяпрепровождения с детьми.

Для изготовления простейшего самодельного электродвигателя вам понадобится обычная пальчиковая батарейка, кусочек медной проволоки с лаковой изоляцией, кусочек постоянного магнита, по размерам не больше батарейки, пара скрепок. Из инструмента хватит кусачек или пассатижей, кусочка наждачной бумаги или другой абразивный инструмент, скотч.

Процесс изготовления электродвигателя состоит из таких этапов:

Простой электродвигатель готов – достаточно толкнуть пальцем катушку и она начнет вращательное движение, которое будет продолжаться до тех пор, пока вы не остановите вал мотора или не сядет батарейка.

Рис. 4: запустите катушку

Если вращение не происходит, проверьте качество токосъема и состояние контактов, насколько свободно ходит вал в направляющих и расстояние от катушки до магнита. Чем меньше расстояние от магнита до катушки, тем лучше магнитное взаимодействие, поэтому улучшить работу электродвигателя можно за счет уменьшения длины стоек.

Одноцилиндровый электродвигатель

Если предыдущий вариант никакой полезной работы не выполнял в силу его конструктивных особенностей, то эта модель будет немного сложнее, зато найдет практическое применение у вас дома. Для изготовления вам понадобится одноразовый шприц на 20мл, медная проволока для намотки катушки (в данном примере используется диаметром 0,45мм­), проволока из меди большего диаметра для коленвала и шатуна (2,5 мм), постоянные магниты, деревянные планки для каркаса и конструктивных элементов, источник питания постоянного тока.

Процесс изготовления электродвигателя заключается в следующем:

Одноцилиндровый электродвигатель готов к эксплуатации – достаточно подключить питание к его выводам для работы и прокрутить маховик, если он находится в том положении, с которого сам стартовать не может.

Рис. 12: подключите питание

Чтобы прекратить вращение вентилятора, отключите электродвигатель посредством снятия крокодила хотя бы с одного из контактов.

Электродвигатель из пробки и спицы

Процесс изготовления электродвигателя будет состоять из таких этапов:

Для лучшего контакта можно припаять. Выводы следует согнуть так, чтобы они буквально лежали на спице.

Наденьте крыльчатку вентилятора на вал и подключите к источнику питания – при протекании электрического тока по катушке произойдет магнитное взаимодействие с полем постоянных магнитов, благодаря чему и возникнет вращательное движение. Простейший электродвигатель готов, запитать его можно и от переменного тока в сети, но вместо батарейки вам придется использовать блок питания.

Видео инструкции в помощь




Источник