Объясню.
1. Литровая мощность. Самый мощный и самый поздний советский двигатель жидкостного охлажденя, который довели до массового производства назывался М-107, был он венцом линейки "сотых" двигателей, которые начались с лицензии на французский движек Hispano-Suiza 12Y (это о двигателистах высочайшего уровня. Микулинские двигатели АМ-34, 35, 38 - это все потомки лицензионного BMW VI). Так вот, имел он пиковую мощность 1650л.с. при объеме 35 л. Это 47,12л.с с литра. ГАЗ М-20 "Победа" имел одноименный двигатель М-20 объемом 2,112л и мощность 52 л.с. Это 24,6л.с. с литра - дефорсированный в два раза М-107, не так ли? А вазовский 21128 (123л.с. 1,775) так вообще имеет 69,3л.с. с литра - в полтора раза больше чем М-107. При этом, мы сравниваем удельную мощность авиадвигателя на кратковременном "взлетном" режиме с неограниченным по времени режимом автомобильного двигателя.
2. Рабочие режимы двигателя.
Авиадвигатель проектируется под стационарные режимы:
Форсаж - кратковременный режим максимальной мощности, как правило, с увеличенными оборотами. Режим лежит за пределами прочности двигателя, отвод тепла на этом режиме обеспечивается не в полной мере. На этом режиме у двигателя минимальная удельная масса.
Максимал - режим максимальной мощности при неограниченном времени работы двигателя. Под этот режим считают прочность двигателя.
Крейсерский режим - режим минимального удельного расхода. На этом режиме достигается максимальный КПД двигателя.
Минимальный режим - ограниченный по времени режим минимальной мощности и соответствующих ей оборотов, на которых обеспечивается устойчивая работа двигателя. Удельный расход максимальный, продолжительная работа двигателя на этом режиме не возможна из-за низкого КПД двигателя на этом режиме, слабой производительности охлаждающей и маслянной системы. Режим предназначен для посадки и руления на земле.
Авиационный двигатель работает на всех устойчивых режимах в диапазоне оборотов винта 2500-3000об\минуту. Режим задается положением дроссельной заслонки, а обороты - шагом винта. Соответсвенно, характеристики мощности авиадвигателя ступенчатые, переходные процессы выраженные, работа на переходных режимах неустойчивая, моменты и силы не сбалансированны. Если начать шуровать РУДом так, как топчите педаль газа в плотном потоке авиадвигатель просто развалится.
Так же, важнейшей характеристикой двигателя является высотная характеристика. Режимы наддува подбираются для обеспечения устойчивой работы двигателя в широком диапазоне высот, но пиковая мощность двигателя обеспечивается только на расчетной высоте. Немцам, например, пришлось создавать отдельную модификацию DB603 для авиации ПВО Германии, когда возникла необходимость перехватывать бобров на высоте около 10000м, в то время как на восточном фронте бои происходили на высотах до 4500м. Таким образом - авиадвигатель это специализированная машина с ограниченным набором режимов и узким диапазоном оборотов, обеспечивающая заданные характеристики лишь в определенных условиях.
Для автомобиля же требуется двигатель эластичный, с продолжительным режимом минимальной мощности, с широким диапазоном оборотов в котором обеспечивается устойчивая работа двигателя, плавной кривой мощности и момента.
Выбор режима - первый этап проектирования. Просто так адаптировать авиадвигатель к автомобилю не получится.
3. Дороговизна.
Винтомоторная группа самолета должна обеспечивать минимальую удельную массу (масса одной лошадиной силы), минимальный удельный расход (количество топлива, потребляемое одной лошадиной силой в час) и иметь минимальный для своего объема габарит. В винтомоторную группу, помимо двигателя, входит его система охлаждения, элеткропитания и смазки. Помимо этого, авиадвигатель должен работать при знакопеременных нагрузках по всем трем осям, в условиях продолжительных положительных и отрицательных перегрузок, обладать достаточной вибропрочностью, работать в большом диапазоне, в том числе и циклически изменяющихся, температур (пикируя с высоты 5000м менее чем за минуту самолет из -10 попадает в +20гр.С). Эти требования вызывали необходимость применять нетривиальные решения. Использовать легкие температуропроводные, но теплоемкие сплавы, сухие пары с малым трением, замкнутую систему смазки, мокрые гильзы, систему суфлирования с маслоотбором и высотным клапаном, двупоплавковый карбюратор, инжектор, а позже и непосредственный впрыск, управляемый термостат, высотный корректор системы зажигания и смеси, многоступенчатую систему наддува. Все это было достаточно дорого.
Но с удешевлением технологий большинство из них всё ж таки нашли применение и на автомобильных моторах. Легкие сплавы, инжектор, наддув (сначала постоянный, а затем и 2-х ступенчатый), непосредственный впрыск - все это порознь, или все сразу есть на современных двигателях. А по ресурсу, удельной массе и удельному расходу автомобильные двигатели давно превосходят моторы, летавшие раньше на самолетах.
Это сообщение отредактировал Kit163 - 26.08.2016 - 21:49
yaplakal.com