Паровой двигатель для ВАЗ 2109 своими руками — первый запуск!

К ак говорится, народ у нас в стране — талантливый и рукастый. Ребятам с Ютуб-канал Гараж 54 совсем не давно удалось запустить двигатель на сжатом воздухе! Но, как это часто бывает, они столкнулись с сложностями. Объём ресивера оказался слишком мал, чтобы поехать на такой «тяге». Поэтому, они решили идти другим путём.

Они решили сделать паровой котёл, который смог бы обеспечивать достаточное кол-во пара и нужное давление, чтобы не только запустить двигатель, но и проехать на нём. Конечно, нужны достаточно серьёзные масштабы и качество реализации, потому что, если у тебя будут отверстия, то давления хорошего — не получить.

После довольно долгих работ по устранению недостатков и доводке конструкции, ребята всё-таки представили свой вариант «паровоза», который должен был бы обеспечивать достаточным давлением двигатель отечественного автомобиля. Обеспечивать паром и крутить его.

Пар напрямую идёт к двигателю. Осталось только заправить всё водой, раскочегарить печь и вперёд. В светлое будущее, где двигатель авто крутит пар)

И оно заработало! Да ещё как, давление всего в 2 бара пара во всю раскрутило двигатель. Они шли к успеху. И решили попробовать увеличить давление.

Но, при повторном «пуске» уже произошла поломка. Но согласитесь, даже такой эксперимент достоин внимания.

Подпишись на наш Автор: Александр Труш 13 ноября 2019, 02:51

Паровой судомоделизм

На хабре всё чаще проскакивают различные интересные посты о том, как кто-то собрал очередной паровой двигатель, либо какое-то устройство работающее на паре. Оно и понятно, каждому какой-то момент надоедает гипнотизировать монитор, и душа просит моря, приключений и романтики, но с инженерным подходом. Что может быть романтичнее парового двигателя, да ещё и установленного на корабле? Поскольку в асфальтовых джунглях нет возможности развернуть полноценную судоверфь, то можно поразвлечься на столе. Здесь расскажу о некоторых своих экспериментах, а так же то что удалось откопать на просторах сети.

Паропульсирующий двигатель

Паропульсирующий кораблик из мультфильма «Рыбка Поньо на утёсе» Хаяо Миядзаки

По английски называется pop-pop engine. По русски, точного названия не знаю, наиболее точное название будет «паропульсирующий», его и буду использовать. Данный тип паровых двигателей, наверное самый известный и простой для повторения в домашних условиях. Принцип действия которого основан на том, что вода при закипании расширяется, затем пар идёт по трубкам в воде, выталкивая воду, охлаждается, конденсируется, возникает разрежение, вакуум и вода втягивается обратно.

Конструкций таких двигателей море, есть даже напечатанные на 3d-принтере. У меня такая вот точно есть, только цвета другие. Но работать её не удалось заставить.

Видео наглядно демонстрирует как работает данный двигатель. И почему он называется pop-pop (издаёт характерный звук).

Мне вот такой вариант не очень понравился, поэтому я начал собственные эксперименты по данной теме. И начал эксперименты, для начала изготовил прототип из трубки с внутренним диаметром 1 мм, а в качестве плавсредства использовал обрезок доски.

Что удивительно, эта конструленция внезапно поплыла! Я был в шоке, и не верил что такое возможно.

В результате я понял, что идея рабочая и решил сделать нормальную конструкцию. Весь гайд приводить не буду, его продробно описал тут и тут.

Но если кратко, то я купил в магазине игрушку — пластиковый кораблик, а на строительным рынке медные кондиционерные трубки (лучше всё же использовать алюминиевые, того же диаметра — легче). Трубки гнул достаточно просто: замораживал воду внутри, и гнул по черенку от лопаты.

Первая плавающая модель.

Для него сделал спиртовку.

Спиртовка оказалась мировой, и использовалась ещё в очень многих моделях. Ну и пора провести первые ходовые испытания. Проверил различные типы горючего и трубок.

После удачных испытаний, была сделана центровка, развесовка и одета верхняя палуба. Так же сделал руль, и защиту печки (чтобы палуба не плавилась).

Ну и видео окончательных испытаний.

Если вы думаете, что паропульсирующие двигатели используются в детских поделках, то нет. Это мощнейшая индустрия, лично я встречал даже могучие математические выкладки с формами, объёмами, длиной трубок и прочее, по постройке наиболее быстрых и эффективных моделей.
Только посмотрите на видео возможных конструкций таких двигателей. Всяко рекомендую этот канал, если тема вам показалась интересной. У него очень много подобных конструкций и идей, есть чем заняться с вашими детьми вечером ;).

По интернету гуляют целые чертежи, математические выкладки наиболее удачных конструкций. Ищите, тема невероятно интересная и необычная.

Существуют совершено невероятные модели, работающие на этом принципе. Эти фотографии с известного интернет аукциона.

Может показаться очень странным, но это тоже модель кораблика с паропульсирующим двигателем.

Две трубки сзади

Вот сам двигатель (справа), а слева зелёное — это спиртовая горелка. Так, что не стоит думать, что это игрушка только для детей.

Модели с поршневыми паровыми двигателями

Паропульсирующие двигатели, хоть и очень романтичные и любопытные, но применимы только в моделизме (даже точнее, только в судомоделизме). И то, это будет скорее игрушкой, чем реальной моделью. Но мы же хотим получить модель, наиболее приближенную к настоящей, с настоящим поршневым паровым двигателем.

Если вы пойдёте на известный интернет аукцион, и начнёте там мониторить какие модели корабликов с поршневыми двигателями, а так же сами двигатели там бывают, то вы будете в шоке. Лично я хожу туда как в музей, и сохраняю наиболее интересные. У меня уже несколько гигабайт этих фоток для личного пользования. Но покажу наиболее интересные.

Ниже отечественная модель парового кораблика.

И последняя модель, двухцилиндровая.

Все эти модели объединяет одно: отсутствие парораспределителя, и наличие качающегося цилиндра. Качающийся цилиндр используется только в маленьких моделях. В больших паровых двигателях используется золотник. И такая конструкция тоже выдаёт “детский моделизм”.

Однако, если вы узнаете стоимость таких моделей, то окажется, что она совершенно не детская. Обычно на них ценник начинается от 1000$. Скажу сразу, если вы думаете сделать модель парохода самостоятельно и сэкономить, то нет, самостоятельная сборка выйдет сильно дороже. Лично я, как-то чуть не купил шикарный вариант пароходика, за 60 000 рублей. И считаю, что это была бы очень выгодная покупка, но не успел.

Это уже скоростная модель, у которой стоит двигатель Стюарта (Stuart Steam Engine), с золотниковым парораспределением. Модели двигателей до сих пор производятся и их можно даже купить. Нагрев воды осуществляется уже бензиновой горелкой. В общем, это очень классная модель и сделать его такого качества в эту сумму самостоятельно не выйдет, ну ни как.

Существуют уникальные модели паровых двигателей двойного действия. Где отбирается максимальная энергия пара, с двойным расширением. На видео видно, что цилиндры имеют разный диаметр. Маленький диаметр — это цилиндр высокого давления, большого — низкого.

Принцип действия показан на следующей гифке.

И подробнее можно прочитать об этом на википедии.

На самом деле, в последние лет пять всё реже и реже на аукционах встречаются модели паровых двигателей и пароходиков. А когда встречаются, цена их летит в неадекватные небеса, в действительности на эти деньги можно купить, без преувеличений, автомобиль.

Когда всё же решился купить двигатель

Проблема БУ двигателей в том, что они изношены, могут быть закисшими и прочее, прочее. Без навыка токарной обработки и без соответствующих инструментов починить их практически невозможно.

Но скажу сразу, что если вы захотите окунуться в мир паровых двигателей, то без токарного станка вам не обойтись.

Для начинающих любителей, на рынке существуют отличные наборы и двигатели фирмы Saito. Сайт, скорее всего, из России не открывается без прокси. С чем это связанно — не знаю. Но эти двигатели можно купить на аукционе, а мне довелось найти его даже в России вместе с бойлером.

Сам двигатель.

Я купил его немного БУ, бывший хозяин в спиртовку заливал масло и её пришлось ремонтировать после этого надругательства. Но, тем не менее, двигатель был рабочим, Запас хода воды в котле около 15 минут. Время горения спиртовки около 22 минут, что хватает точно на то, чтобы прогреть воду, всю её выпарить и погаснуть.

Горит спиртовка.

Крайне интересно посмотреть, как же работает данный двигатель. Специально для вас снял следующее кинцо.

Внимательные зрители, наверное заметили, что я заливаю масло не только в оси вращения двигателя, но и в специальную маслёнку. И как оказалось, не смотря на то что в моём кругу общения огромное количество инженеров, а так же то, что паровой двигатель просто устроен, никто толком мне не смог объяснить как же работает данная маслёнка. В ней пар смешивается с маслом, и такая паровая эмульсия попадает уже в двигатель, забрызгивая всё вокруг грязным маслом.

На самом деле устройство таких маслёнок элементарное, но неочевидное.

Обычно, после двигателя ставится маслоуловитель, чтобы не загрязнять окружающую среду.
Сразу хочу показать очень любопытный проект на данном паровом двигателе.

Когда хочется своими руками

Паровой двигатель, не смотря на свою простоту, требует очень высокой точности изготовления деталей. И все эти самодельные двигатели из «Юный Техник» были практически недостижимыми в повторяемости для детей:

Типичный отечественный гайд создания двигателя.

Картинка взята отсюда.
Я знаю очень многих людей, кто в детстве это пытался сделать (в том числе и я), но ни у кого он не работал. Не стоит думать, что только редакторы советских книг издевались над детьми того времени, на западе тоже хватало различных инструкций, например вот.

Но я нашёл очень толковую инструкцию, как повторить такой двигатель без токарного станка, имея минимальный набор инструментов и материалов с ближайшего строймага.

Обратите внимание, что это три полноценных видео, каждое по пол часа, и суммарно на 1,5 часа времени. Лично я не люблю конструкцию качающихся двигателей, так как это изначально игрушка, но они очень просты в повторении(ха-ха, трижды).

Выводы

Мне кажется, что сейчас начался какой-то ренессанс моделей паровых двигателей, и к ним есть реальный интерес. Даже Китай берёт читает советские книги и делает по ним модели двигателей. Например, берём книгу Ю. Емельянов «Морской моделизм» 1955 г. Открываем на странице 273 и видим замечательную картинку.

Потом лезем на известный китайский интернет магазин, и о чудо! Встречаем там точно такой же двигатель!

На самом деле, при всей архаичности паровых машин, и их огромных недостатков, нельзя отнять того, что даже сегодня они не теряют своей актуальности. Более 70-80% электроэнергии вырабатывают архаичные паровые машины! Даже передовые атомоходы, это по сути пароходы с атомным кипятильником.

Для тех, кто решиться заняться моделями паровых двигателей, хочу сказать. Вы должны помнить, что КПД большого парового двигателя и без того не велико, то КПД модели будет ничтожно мало. Слишком большие потери на нагрев металла и трубок. Часто бывает, что всё прекрасно работает на сжатом воздухе, а на паре того же давления не работает совершенно и ничего невозможно сделать. Поэтому, если есть возможность делайте модели крупнее, утепляйте трубки и цилиндры, а так же не ленитесь, сходите в библиотеку, там невероятный клад технической литературы по теме. Лично я просидел в Ленинской библиотеке недели три, просто читая литературу по проектированию корабельных паровых двигателей. Но это совсем другая история.

Паротрайк своими руками “Назад в Будущее”

Дорогие посетители сайта “SAMODELKINDRUG” в представленной вашему вниманию статье речь пойдет о средстве передвижения на паровой тяге. Отправимся мы с вами “Назад в Будущее” , а поможет нам в этом Умелец из Советского района и его канал на Ютубе. А именно что же удалось сделать парню, так вот сделал он с друзьями “ПАРОТРАЙК” то есть трайк с паровым двигателем. Все запчасти, узлы и агрегаты, взяты из металлолома, покупались только манометр и полуоборотные краны. За основу были взяты наработки прошлого столетия, когда паровые машины были “двигателем прогресса” Принцип работы парового двигателя давольно таки прост) Основой является котел с водой, при нагревании которого выделяется водяной пар, создается избыточное давление которое по паропроводу поступает в цилиндр и толкает поршень, а он в свою очередь толкает маховик или же сразу колесо, затем поршень доходит до определенной точки где находится клапан сброса и через него пар выходит на ружу, тем самым освобождая камеру цилиндра для следующей порции пара. Для наглядности давайте рассмотрим простую схему (паровоза) Так же вот еще одна схемка для большей наглядности, хотя здесь тоже самое. Как видно с чертежа, все довольно просто, только автор сделал свой котел в сравнении с паровозом, как бы миниатюрным, для чего ему понадобились отработанные газовые баллоны бытового применения, с толщиной стенки 4 мм, рабочее давление при котором трайк сможет спокойно двигаться и развивать скорость 3-4 bar

Опять же немного вернемся к истории, в самом начале развития паровых двигателей, инженеры пытались создать самодвижущееся экипажи и вот что у них получалось.

Постепенно данное направление получило поддержку среди общественности и началось развитие. И вот уже более современный экипаж на паровой тяге, более менее похож уже на автомобиль.

И так основу составляет естественно паровой котел, в котором вода приобретает парообразное состояние, а затем поступает по трубам к поршням. Нагретый пар далее поступает в цилиндры и толкает поршень. Поршень двигает в свою очередь маховик или колесо. С работой парового двигателя и устройством котла все предельно ясно, теперь рассмотрим, как автор создавал свой “ПАРОТРАЙК” Для начала была сделана рама, с расчетом на три колеса (трайк) Колеса использованы от мотоцикла “Урал”а так же передки. Рулевое управление от “ВАЗ” Один поршень с гильзой использован от дизельного трактора, объемом более 2.5 л, а второй расточенный от мотоцикла “Минск” Далее на полученную раму установлен котел и подсоединен трубками к цилиндрам. Вот такое вот путешествие “Назад в Будущее” Парень Молодчина. Пожелаем ему дальнейших творческих успехов.

Так же автор предоставляет еще одно видео где он отвечает на вопросы подписчиков, тоже довольно интересная и увлекательная информация.

Стоит призадуматься, глядя на изобретения автора, ведь топливный кризис уже не за горами, да и цены на бензин только повышаются с каждым годом.

Используя в качестве средства передвижения данный трайк, можно избавиться от бензиновой зависимости, только подкидывай дровишки в топку Больше информации и видео на канале автора Techno Rebel

Источник https://bezrulya.ru/magazine/news/parovoj-dvigatel-dlja-vaz-2109-svoimi-rukami-pervij-zapusk-4686/

Источник https://habr.com/ru/company/ruvds/blog/531382/

Источник https://www.samodelkindrug.ru/parotrajk-svoimi-rukami-nazad-v-budushh/