Гном Моносупап - Википедия - Gnome Monosoupape

Моносупап
Гном 9Н 1917 160 лс.jpg
Gnome 9N 1917 года выпуска мощностью 160 л.с. Моносупап роторный двигатель, с двойное зажигание обеспечение. Диаметр 95 см (37,4 дюйма)
ТипРоторный авиационный двигатель
национальное происхождениеФранция
ПроизводительГном и Рона
Первый забег1913
Основные приложенияАвро 504
Сопвит Кэмел

В Моносупап (Французский за одноклапанный), был роторный двигатель дизайн, впервые представленный в 1913 г. Компания Gnome Engine (переименован Гном и Рона в 1915 г.). В нем использовалось умное расположение внутренних порты передачи и один выпускной клапан с толкателем, который заменил многие движущиеся части, которые встречаются в более обычных роторных двигателях, и сделал Моносупап двигатели одни из самых надежных в то время. Британский авиаконструктор Томас Сопвит описал Моносупап как «одно из величайших достижений авиации».[1]

Производится по лицензии в семицилиндровых и девятицилиндровых версиях в больших количествах в большинстве промышленно развитых стран, включая Германию ( Оберурзель ), России, Италии, Великобритании и США. Были произведены две различные девятицилиндровые версии, 100 л.с. (75 кВт) 9B-2 и 160 л.с. (120 кВт) 9N, с разными смещения придавая версии 9N с большим рабочим объемом картер двигателя почти цилиндрической формы, при этом 9N также имеет двойное зажигание система повышенной безопасности полетов.

2188 единиц было произведено по лицензии в Британии, с усиленной версией мощностью 120 л.с. (89 кВт), позже построенной в России и Советском Союзе, две из которых летали на советских ЦАГИ -1EA одновинтовой вертолет в 1931-32 гг.[2][3]

Фон

В отличие от других роторных двигателей ранние двигатели Gnome, такие как Гном Омега, Лямбда и Дельта использовали уникальное расположение клапанов, чтобы исключить толкатели который работал во время впускной фазы цикла сгорания на более традиционных двигателях. Вместо этого один выпускной клапан на цилиндр Головка приводилась в действие толкателем, который открывал клапан при падении давления в конце рабочего хода. Управляемый давлением впускной клапан, который уравновешивался противовесом для выравнивания центробежных сил, был помещен в центре днища поршня, где он открывался, позволяя топливно-воздушному заряду поступать из центрального картера двигателя.

Несмотря на всю изобретательность, система имела несколько недостатков: необходимо было снимать головки блока цилиндров для обслуживания впускных клапанов и правильной регулировки фаз газораспределения. По сравнению с другими ротационными двигателями снизилась экономия топлива, поскольку впускные клапаны нельзя было открывать и закрывать в идеальное время.

Описание

В 1913 году Луи Сеген и его брат Лоран (инженеры, основавшие Société Des Moteurs Gnome [автомобильная компания Gnome] в 1905 г.) представила новый Моносупап серии, в которой был исключен впускной клапан, вместо него были установлены передаточные каналы с поршневым управлением, аналогичные тем, которые используются в двухтактный двигатель. Начиная с рабочего хода, четырехтактный двигатель работал нормально до тех пор, пока поршень почти не достиг нижней точки своего хода (нижней мертвой точки или НМТ), когда выпускной клапан был открыт «раньше». Это позволяло еще горячим сгоревшим газам сгорания «вырываться» из двигателя, пока поршень все еще двигался вниз, снижая давление выхлопных газов и предотвращая попадание выхлопных газов в картер. После небольшого дополнительного хода поршень открыл 36 небольших отверстий вокруг основания цилиндра, что привело к картер содержащая дополнительную топливно-воздушную смесь ( обвинять). На этом этапе передачи не было, так как не было перепада давления; цилиндр все еще был открыт для воздуха и, следовательно, находился под давлением окружающей среды. Верхний клапан выходит прямо в поток поскольку нет выхлопной коллектор можно было практически установить на вращающийся блок-картер и цилиндры. Отсутствие выпускного коллектора также уменьшило вес и предотвратило чрезмерное количество гироскопических сил в полете.

Во время такта выпуска происходила продувка, поскольку воздух, проходящий мимо внешней части цилиндра, понижал давление внутри из-за прямого воздействия на выпускное отверстие струи скольжения. Поршень продолжал такт выпуска до тех пор, пока верхняя мертвая точка (ВМТ) была достигнута, но клапан оставался открытым. Поршень начал опускаться во время такта впуска при открытом клапане, втягивая новый воздух в цилиндр. Он оставался открытым до тех пор, пока не опустился на две трети пути вниз, после чего клапан закрылся, а оставшаяся часть хода впуска значительно снизила давление воздуха. Когда поршень снова открывал передаточные отверстия, низкое давление в цилиндре уравновешивало баланс заряда.

Заряд представлял собой чрезмерно богатую смесь воздуха, которая попадала через полое отверстие. коленчатый вал, и топливо, которое непрерывно впрыскивалось из топливной форсунки на конце топливопровода, поступая в картер через полый коленчатый вал. Сопло находилось рядом с внутренним основанием цилиндра, где располагались переходные отверстия, и нацеливалось на него. Топливная форсунка была неподвижна с коленчатым валом, а цилиндры по очереди поворачивались в нужное положение. Ход сжатия был обычным.

В свеча зажигания был установлен горизонтально в задней части цилиндра вверху, но не имел соединительного провода высокого напряжения. Кольцевая шестерня с внутренними зубьями, установленная на двигателе, приводила в движение стационарный магнето установлен на брандмауэре, высоковольтный вывод которого находился в непосредственной близости от выводов свечей зажигания, когда они проходили мимо. Такое расположение устранило необходимость в распределитель и высоковольтная проводка в обычных системы зажигания с механической синхронизацией. Эта коронная шестерня также приводила в действие масляный насос, который снабжал маслом все подшипники, и через полые толкатели к коромыслам и клапанам, а также приводил в действие воздушный насос, который создавал давление в топливном баке. Более поздние двигатели Gnome 9N мощностью 160 л.с. (120 кВт) имели двойное зажигание системы безопасности, с двумя свечами зажигания на цилиндр, которые мы с электрическими проводками, с проводами, проложенными к картеру, и центральной парой магнето, приводимых в движение картером вращающегося двигателя.

Контроль

Таким образом, у моносупей был единственный регулятор подачи бензина, используемый для ограниченной степени регулирования скорости. В ранних примерах скорость двигателя можно было контролировать, изменяя время открытия и степень открытия выпускных клапанов с помощью рычагов, действующих на ролики толкателя клапана, но позже от этого отказались из-за того, что клапаны сгорели. [2] Вместо этого был использован импульсный выключатель, который отключал зажигание при нажатии. Это использовалось экономно, чтобы избежать загрязнения свечей зажигания, поскольку его можно было безопасно использовать только тогда, когда также была прекращена подача топлива. Некоторые более поздние Monosoupapa были оснащены переключателем, который позволял пилоту отключать три или шесть цилиндров вместо всех девяти при нажатии переключателя, так что каждый цилиндр срабатывал только один раз за три оборота двигателя, но двигатель оставался в равновесии.

Смазка

В Сопвит Таблоид На репродукции показан кожух из листового металла, используемый для перенаправления масла, распыляемого вращающимся двигателем.

Система смазки, как и во всех роторных двигателях, была полностью потерянной, в которой касторовое масло закачивался в топливно-воздушную смесь. Касторовое масло использовалось, потому что оно не растворялось в топливе, а также потому, что оно обладало смазочными качествами, превосходящими другие доступные масла. За каждый час работы двигателя в воздух распылялось более двух галлонов касторового масла. Это объясняет, почему большинство роторных механизмов было снабжено кожухами, при этом нижняя часть опущена, чтобы направлять брызги касторового масла в сторону от пилота.[4] Несгоревшее касторовое масло из двигателя оказывало на пилота слабительное действие при проглатывании.[5]

Поскольку весь двигатель вращался, его необходимо было точно сбалансировать, что потребовало точной обработки всех деталей. Как результат, Монодупа были чрезвычайно дороги в сборке: модели мощностью 100 л.с. (75 кВт) стоили 4000 долларов в 1916 году (примерно 89000 долларов в долларах 2017 года). Однако они использовали меньше смазочного масла и весили немного меньше, чем более ранние двухклапанные двигатели.[6]

Варианты

Gnome Monosoupape 7 Тип A
(1916 г.) семицилиндровый роторный двигатель мощностью 80 л.с. (60 кВт). Отверстие и Инсульт: 110 мм × 150 мм (4,3 дюйма × 5,9 дюйма).
Gnome Monosoupape 9 Тип B-2
(1916) девятицилиндровый роторный двигатель мощностью 100 л.с. (75 кВт). Диаметр цилиндра и ход поршня: 110 мм × 150 мм (4,3 дюйма × 5,9 дюйма).
Gnome Monosoupape 11 Тип C
Версия с 11 цилиндрами
Gnome Monosoupape 9 Тип N
(1917 г.) девятицилиндровый роторный двигатель, диаметр картера двигателя больше, чем у В-2, 150 или 160 л.с. (112 или 119 кВт). Диаметр цилиндра и ход поршня: 115 мм × 170 мм (4,5 дюйма × 6,7 дюйма).
Gnome Monosoupape 9 Тип R
Девятицилиндровый роторный двигатель мощностью 180 л.с., модификация 9N с таким же ходом 170 мм (6,7 дюйма).

Приложения

Список из Ламсдена.

Монопупа 7 Тип А

Моносупа 9 Тип B

Моносупа 9 Тип N

Двигатели на дисплее

Технические характеристики (Monosoupape 9 Type B-2)

Данные из Lumsden.

Общие характеристики

Составные части

  • Клапан: Одиночный верхний клапан с портами для цилиндров
  • Тип топлива: 40-50 Октан бензин
  • Масляная система: Полная потеря, касторовое масло
  • Система охлаждения: С воздушным охлаждением
  • Редуктор: Прямой привод, правый трактор, левый толкатель

Спектакль

Смотрите также

Сопоставимые двигатели

Связанные списки

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ Наум, Эндрю (1999). Роторный авиационный двигатель. NMSI Trading Ltd. ISBN  1-900747-12-X.
  2. ^ Савин, Александр. «ЦАГИ 1-ЭА». ctrl-c.liu.se, 24 марта 1997 года. Проверено 12 декабря 2010 года.
  3. ^ видео
  4. ^ Gnome Monosoupape Type N Rotary Проверено 18 февраля 2009 г.
  5. ^ Сетрайт, IJK (1971). Power to Fly: разработка поршневых двигателей в авиации. Аллен и Анвин. п. 27. ISBN  978-0043380413.
  6. ^ Вивиан, Э. Чарльз (2004). История воздухоплавания. Kessinger Publishing. п. 255. ISBN  1419101560.
  7. ^ http://neam.org/index.php?option=com_content&view=article&layout=edit&id=1103
  • Маккатчен, Кимбл Д. "Gnome Monosoupape Type N Rotary" (PDF). Историческое общество авиационных двигателей. Архивировано из оригинал (PDF) на 2008-07-06. Получено 2008-05-01.

Библиография

  • Ламсден, Алек. Британские поршневые двигатели и их самолеты. Мальборо, Уилтшир: Эйрлайф Паблишинг, 2003. ISBN  1-85310-294-6.

внешняя ссылка