Реактивный двигатель на велосипед

Бензиновые двигатели для велосипеда: новое ощущение скорости — всё о велоспорте

Бензиновый двигатель для велосипеда — преимущества. недостатки, как установить

Установка силового блока на велосипед – тема не новая. Эта идея легла в основу изобретения мопедов и мотоциклов. Возникает вопрос, есть ли смысл возвращаться к прошлому?

Как показывают исследования, в наше время стало популярным комплектовать велосипед бензиновым двигателем. Это вызвано прорывными технологиями, применяемыми в производстве двигателей внутреннего сгорания.

Мотовелосипед. Что это?

В мотовелосипед можно превратить практически любой серийный велосипед, добавив к нему специальный бензиновый двигатель. Для монтажа двигателя внутреннего сгорания не потребуется больших усилий или высокого уровня квалификации.

Мотовелосипед сохраняет возможность передвигаться при помощи педалей. Закончился бензин, поломка или надо просто помочь двигателю на горке, всегда можно «включить ноги». Современные двигатели компактны, имеют небольшой вес и совершенно не влияют на легкость движения при педальной тяге.

Появившийся интерес также спровоцирован сравнительно небольшими расходами на переоборудование. Чтобы иметь более ясную картину, рассмотрим плюсы и минусы превращения велосипеда в мотовелосипед:

Преимущества

• Бензиновый двигатель возьмёт на себя основные силовые нагрузки
• Увеличение скорости до 50 км/ч
• Увеличение грузоподъемности
• Малый расход топлива
• Возможность покрывать большие расстояния (дача, рыбалка)

Недостатки

• Шумность (зависит от марки двигателя)
• Уже не экологически чистый вид транспорта

Особенности бензинового двигателя на велосипед

В основным для переоборудования велосипедов применяют двигатели двух типов. Разница заключается в способе передачи вращающего момента на колесо и компоновке мотора.

Двигатели с дисковым сцеплением

Люди, захватившие советский период, наверняка помнят двигатели для велосипедов серии «Д». Китайские компании наладили производство аналогичной продукции и успешно ее реализуют.

Двигатель крепится в развилке рамы над педальной кареткой и соединяется цепью с задней ведомой звездочкой. Ручка управления дисковым сцеплением традиционно располагается на левой части руля. Дополнительно крепится бензобак и органы управления двигателем.

Преимущества:

• Крепления двигателя приспособлены для размещения на трубчатой раме велосипеда
• Возможность завести двигатель с буксира

Недостатки:

• Необходимость монтажа нескольких дополнительных узлов (бензобак, ручка сцепления, щиток)

Двигатели с центробежным сцеплением

Двигатели такого типа представляют собой моноблок с бензобаком, глушителем, центробежным сцеплением и храповым механизмом запуска. При всем вышеперечисленном, моноблок имеет компактные размеры и небольшой вес.

Применение центробежного сцепления позволяет без затруднения начинать движение(дал газ – поехал). Благодаря такой компоновке из органов управления велосипед остается оснастить ручкой газа и тумблером глушения двигателя.

Преимуществ:

• Оснащение велосипеда двигателем-моноблоком сводится к минимуму действий
• Благодаря центробежному сцеплению упрощается управление транспортным средством

Недостатки:

Фирмы-производители бензиновых двигателей для велосипеда

Китайские производители выпускают комплекты для переоборудования велосипедов с двухтактным двигателем F50, это аналог советской «дешки».

Комплектаци:

1. Бензиновый двигатель
2. Бензобак
3. Приводная цепь
4. Ведомая звездочка на заднюю втулку
5. Ручки управления сцеплением и заслонкой дросселя
6. Тросики управления сцеплением и заслонкой дросселя
7. Катушка зажигания
8. Щиток на цепь
9. Натяжной механизм для цепи

Характеристики двигателя:

• Объём двигателяF50 – 48 см3
• Средняя скорость – 30 – 40 км/ч
• Расход топлива – 1л/100км
• Мощность двигателя – 5 л.с

Последнее время такая комплектация стала популярна в США. Для американских потребителей выпускают тюнингованные двигатели до 80 см3 и настроенной системой выпуска газов.

Производственная компания «Велокомета» уже более10 лет разрабатывает способы оснащения бензиновыми двигателями велосипедов. Эта компания из Санкт-Петербурга, сумела эргономично адаптировать бензиновые двигатели-моноблоки в велосипедные приводы.

Компания использует 2-х и 4-х тактные моторы известных проверенных фирм: Honda и ZONGSHEN. Изюминка в том, что фирма «Велокомета» изобрела оригинальный подвесной модуль, при помощи которого можно установить большинство типичных двигателей-моноблоков.

Модуль «Комета» позволяет быстро и надежно закрепить и оснастить органами управления двигатель на велосипед. Компания реализует подвесной модуль в двух вариантах – с двигателем и без него.

Комплектация:

• Подвесной модуль «Комета»
• Ведомый и ведущий шкивы
• Ремень с поликлиновым профилем
• Крепеж ведомого шкива
• Капот привода
• Дистанционное управление в сборе (ручки тросики)

Компания также производит модификации с ручным сцеплением.

Как установить двигатель на велосипед

В принципе, оснастить свой велосипед бензиновым двигателем может любой человек, обладающий определенными базовыми навыками и нехитрым инструментом. Если вы не уверенны в своих силах, то лучше обратиться к специалисту – такой подход обычно экономит время и деньги.

Если вы уверенны в собственных силах и решили производить модификацию самостоятельно, рекомендуется обратить внимание на ряд нюансов и советов предлагаемых ниже:

• Перед любыми действиями изучите теорию. Нужно четко понимать какой тип двигателя будет устанавливаться, его мощность и объем. Необходимо определить, где и как оптимально разместить все узлы и агрегаты на вашем велосипеде
• Используйте готовые решения. Если вы направленны на результат, не занимайтесь изобретательством. Производители предлагают уже испытанные решения для монтажа велосипедных двигателей

По соображениям безопасности существует ряд ограничений на бензиновые двигатели для велосипедов:

• Объем двигателя не должен превышать 49.9 см3
• Максимальная мощность не более 2 л.с
• Максимальная скорость не более 50 км/ч

Игнорирование данных параметров приводит к несчастным случаям и быстрому износу деталей велосипеда

• Для неопытных пользователей целесообразно использовать мотовелосипеды с центробежным сцеплением. Такое решение позволит начинать движение автоматически благодаря лишь открытию заслонки дросселя
• Первое испытание проводите на стенде,либо, закрепив мотовелосипед таким образом, чтобы ведущее колесо могло свободно вращаться, не касаясь поверхности.

Мотовелосипед и ГАИ

В Российской Федерации вопрос о регулировании правовых норм для мотовелосипедов пока находится в стадии доработки.

Но существует ряд нюансов, которые необходимо знать владельцу велосипеда с двигателем внутреннего сгорания при встрече с автоинспектором:

• Данное транспортное средство относится к категории М. Если у вас есть водительские права, категория М будет открыта в любом случае
• Необходимо иметь документ, подтверждающий объем двигателя. Это может быть товарный технический паспорт
• Класс транспортного средства не предполагает его регистрацию в МРЕО (ТС с объемом менее 50 см3)
• Используйте шлем
• Оснастите мотовелосипед предупреждающими и свет отталкивающими элементами

Добавив на велосипед бензиновый двигатель можно быстро и дешево расширить возможности данного вида транспорта. Рыбалка, туризм, дача, сельские регионы – далеко не полный перечень, где мотовелосипед станет надежным помощником.

Велосипед с бензиновым мотором: цена, как сделать своими руками

Сейчас в веломагазинах можно встретить женские и мужские модели. Но в последнее время все более распространенными становятся устройства с бензиновым силовым агрегатом. Бензиновый двигатель для велосипеда — весьма спорное устройство, которым можно модернизировать транспортное средство.

В отличие от других устройств, мотор влияет на конструкцию настолько, что практически переводит ее в класс мопедов. Стоит ли делать байк самоходным и какой мотор для этого можно использовать?

Раньше единственным способом моторизации была установка на раму двигателя от бензопилы или газонокосилки — сегодня легко найти бензиновый мотор для велосипеда в комплекте для сборки.

В такой комплект входят все необходимые детали, чтобы собрать велосипед с бензиновым мотором: ДВС, сцепление, дроссельная заслонка, рукоятка акселератора, цепь, которую при необходимости можно укоротить, бензобак, система привода и даже усиленный багажник для монтажа.

Выпуском таких наборов занимаются отечественные производители и фирмы из Азии, в которой мотовелосипеды стали очень популярными.

Бензиновый мотор для велосипеда из комплекта намного проще, чем автомобильный двигатель — имеет всего один цилиндр небольшого объема (до 50 куб. см) и малую мощность (1–2 л. с.). Однако, как и все ДВС, эти моторы делятся на два вида:

• двухтактные;
• четырехтактные.

Двухтактные

К первой группе относится линейка двигателей «Комета». Модели имеют мощность от 1 до 2 л. с., позволяют разгоняться до 50 км/ч. Оборудованы подвеской и ременным приводом, который является одновременно демультипликатором, за счет чего вырастает крутящий момент мотора.

Важно! Ремень не лишает возможности самостоятельно крутить педали, если закончится топливо или двигатель на велосипед, цена которого достаточно высокая, сломается.

Еще один представитель двухтактных моторов — китайский F50/F80, собираемый по аналогии с советским «Д-5». Имеет меньшую мощность — 1,5 л. с., разгоняет велосипед до 30 км/ч. Заводится с хода. Отличается малым расходом топлива — 1 л на 100 км.

Четырехтактные

Четырехтактные двигатели — это комплекты от японских фирм Honda и Yamaha. Имеют большую мощность — до 4 л. с.

Байк с таким мотором максимально приближается к мопеду — даже стартовать можно, не помогая педалями.

Цена бензинового двигателя на велосипед такого типа гораздо выше, чем у двухтактного, а найти его сложнее — именитые компании активно переходят на производство электрических моторов, и ДВС постепенно пропадают из продажи.

Невозможно определенно сказать, правильным ли решением станет установка мотора на велосипед. Этот агрегат имеет множество существенных минусов:

• усложнение конструкции. Даже за обычным велосипедом нужно постоянно ухаживать, на что у многих нет времени или желания. А за мотовелосипедом следить нужно еще тщательнее. Кроме того, силовой агрегат и дополнительные детали, в отличие от авто или мотоцикла, здесь ничем не защищены;
• увеличение массы транспортного средства. С ним становится сложнее управляться;
• повышение опасности эксплуатации — как для водителя, так и для окружающих. Велосипед с силовым агрегатом ездит на скорости 30–40 км/ч, остановить его сложнее, а попав в аварию можно получить гораздо более серьезные травмы, чем при обычной езде;
• для обеспечения безопасности пешеходов ездить приходится по автомобильным дорогам, что может быть попросту страшно;
• необходимо возить с собой запас топлива и масла;
• байк лишается бесшумности и экологичности;
• транспортное средство перестает быть спортивным и оздоровляющим снарядом;
• для законной езды на велосипеде с мотором нужны права категории «М».

Однако и достоинств достаточно:

• можно проехать большее расстояние за меньший срок, что важно для велотуристов;
• использовать мотор можно только для подъема в гору или по мере усталости, если физической формы не хватает;
• высокая экономичность эксплуатации при большой скорости передвижения. Езда на мотовелосипеде обходится дешевле любого другого транспорта;
• если мотор выйдет из строя, не придется вести байк «под руку», как мопед — добраться до дома можно традиционным педальным способом;
• хотя на коротких дистанциях исчезает польза для здоровья, при регулярных дальних поездках ситуация обратная — снижается риск повредить колени, с чем сталкиваются многие активные велотуристы.

Существует два основных способа, позволяющие сделать велосипед с бензиновым мотором своими руками:

1. Прикрепление к багажнику. Таким образом устанавливаются моторы линейки «Комета». Ведущим становится заднее колесо. Если вы решите монтировать конструкцию самостоятельно, в обязательном порядке нужно разобраться с устройством заднего колеса, чтобы не поломать велосипед.
2. Жесткая фиксация на раме под седлом — так осуществляется монтаж F50. При этом нарушается целостность рамы, что влияет на безопасность эксплуатации.

Нередко встречаются навесные бензиновые двигатели для велосипедов. При желании его можно поставить и на вилку у руля, сделав велосипед переднеприводным, или даже обеспечить полный привод двумя моторами. В этом случае понадобится установка двойного амортизатора, как на двухподвесных моделях.

Важно! Независимо от способа установки силового агрегата необходимо защитить велосипед от вибраций при помощи подвески.

Сегодня практически в любом веломагазине можно найти велосипеды с мотором на бензине. Цена таких моделей зависит от типа двигателя, его мощности, объема и других характеристик.

Обзор велосипедов с бензиновым двигателем

Впервые велосипед изобрели чуть более века назад. Активная популяризация велотранспорта началась в середине шестидесятых, когда жителям страны приходилось преодолевать большие расстояния, но у них отсутствовал достаточный бюджет для покупки автомобиля.

Именно в это время отечественные конструкторы также представили велосипед с двигателем – советскую разработку, призванную максимально упростить езду на двухколесном транспортном средстве. Сейчас же его вполне реально построить своими руками, а если нет специфических знаний и желания тратить на это время, то можно приобрести новый.

В представленной статье мы рассмотрим главные особенности велосипедов, имеющих двигатель на бензине, а также узнаем о преимуществах и недостатках.

Что это такое?

Сам по себе велосипед с мотором является двухколесным транспортным средством, которое представлено на рынке в качестве доступной альтернативы скутеру и традиционному велосипеду. На раму такого транспорта устанавливается специальный велосипедный двигатель, мощность которого обычно – одна лошадиная сила, а по типу исполнения он является двухтактным.

Двигатель на базе велосипеда «Украина»

Несмотря на то, что такие велосипеды комплектуются специальным бензиновым мотором, данную категорию транспорта не стоит относить к мотоциклам. По сути, это до сих пор велосипед, единственное отличие которого заключается в том, что на нем очень комфортно ездить.

По сравнению с традиционным двухколесным педальным транспортом, велосипеды с мотором предлагают своему владельцу большое количество преимуществ:

• Не надо крутить педали. На раме установлен специальный двигатель, который обеспечивает хорошую тягу фактически в любом месте.
• При условии соблюдения эксплуатационных правил от производителя можно получить длительный срок эксплуатации. Срок службы бензинового двигателя составляет минимум десять лет.
• Простота конструкции. Так как двигатель двухтактный, он является очень простым в переборке и обслуживании. Устранить все технические проблемы сможет даже новичок, который до этого ни разу не имел дело с подобными силовыми агрегатами. По сути, конструкция двигателя состоит из карбюратора, непосредственно двигателя, дросселя, а также ручки сцепления;
• Минимальный расход двигателя. Поскольку моторчик имеет объем 49 кубических сантиметров, а также мощность, равную одной лошадиной силе, среднестатистические расходы бензина составляют 1,5 – 2 литра на сто километров.
• Некоторые модели имеют переключаемую трансмиссию. Это преимущество обеспечивает возможность получить на выходе еще большую скорость, при этом не прибегая к каким-либо конструктивным изменениям двигателя.
• На велосипеде все равно можно крутить педали. Если в определенный момент вы заметите, что бензина не хватит для приезда в нужное место, можно прямо в процессе движения переключиться на педальный ход. Таким образом, вы сможете не только сэкономить бензин, но еще и не тянуть мотовелосипед по дороге.
• Присутствует дополнительное оборудование. В стандартной комплектации, как правило, имеется генератор, который питает фару спереди и сзади. Есть также набор крыльев, спидометр и так далее.
• Минимальный вес. Среднестатистический вес современного мотовелосипеда, на котором установлен бензодвигатель, составляет около 30 кг в сухом состоянии. К примеру, самый бюджетный скутер весит минимум в два с половиной раза больше.

Бензиновый двигатель на велосипеде Stels

Хоть и недостатков мало, без них все равно не обошлось. Итак, недостатки следующие:

• В большинстве моделей отсутствует нормальная трансмиссия. Это ощущается, когда велосипед передвигается на педальном ходу. Если у вас закончится бензин, готовьтесь к тому, что будет тяжело крутить педали в дороге.
• Большинство рам велосипедов не предусматривают возможность установки бензинового двигателя. Особенно это касается двухподвесов, потому что качение маятника в процессе езды способно натягивать цепь. Как результат, даже при наличии возможности установить двигатель, скорее всего, подвеска не будет работать должным образом, либо цепь порвется уже на первом километре дороги.

На что обратить внимание при оформлении покупки?

Электропривод для велосипеда своими руками

Если вам нравятся велосипеды с бензомотором, необходимо учитывать большое количество нюансов во время оформления покупки. Далее мы предлагаем ознакомиться с рядом полезных советов, позволяющих приобрести велосипед без каких-либо опасений, который сможет прослужить максимально долго.

1. Диаметр колес. Рекомендуем приобретать модель, на которой установлены колеса диаметром 26 дюймов. Это самый распространенный стандарт. При необходимости заменить расходные материалы вы сможете быстро найти их на рынке.
2. Тип трансмиссии. В большинстве современных велосипедов на моторной тяге устанавливается трансмиссия с постоянной передачей. Это значит, что вы не сможете добиться повышения скорости при одинаковой мощности двигателя. При оформлении покупки стоит обратить внимание на модель с трансмиссией. У вас будет меньше проблем с мотором, при этом велосипед будет эффективнее ездить по дороге.
3. Происхождение и качество двигателя. Стандартный двухтактный двигатель для велосипеда имеет мощность, равную 1 л.с., а также объем 49 кубических сантиметров. Если вам придется приобретать двигатель китайского происхождения (чего делать мы не советуем), стоит проверить качество всех уплотнителей и резинок. Для этого достаточно запустить его и дать поработать одну минуту на холостом ходу. Если на блоке и на земле не будет никаких следов утечки, это значит, что сборка двигателя является качественной.

Стандартная комплектация велосипеда для переоборудования под моторную тягу

Выводы

Моторизированные велосипеды являют собой комфортное средство передвижения.

Особой популярностью оно не пользуется, потому что для легального катания требуется регистрация в соответствующих государственных органах, а также наличие прав.

Тем не менее, имея у себя в наличии такой агрегат, вы сможете быть уверенными в том, что он без проблем довезет вас в нужное место, не требуя большого количества бензина взамен.

Бензиновый мотор для велосипеда: выбор и установка

Каждый из нас, двигаясь на велосипеде в горку, мечтает, чтобы он ехал сам. Целесообразно приладить к велосипеду мотор. Так появляется выбор — на педальном ходу или «с ветерком» передвигаться.

История велодвигателей

Исторически советская промышленность выпускала такие наборы для велосипеда. «Дэшник» это называлось по названию маркировки мотора. С начала пятидесятых годов ленинградский завод Красный Октябрь выпустил больше пятнадцати миллионов моторов серии Д.

Проводились даже официальные гонки под эгидой ДОСАФ (была такая мощная организация Добровольного Содействия Армии и Флоту). Рекорд скорости на таком моторе 100 км/ч. Страшно, наверное, было разогнаться на велосипеде с велосипедными же тормозами.

Учитывая то, что на заводе при поточном производстве качество сборки зависело от того, в начале месяца он сделан или в конце (невысокое, скажем так, качество), то этот показатель был достигнут на моторе ручной сборки.

С небольшим перерывом в начале девяностых, завод продолжает выпускать такие моторы, потому что спрос не уменьшается. И цена позволяет развивать техническое творчество с юных лет.

Бензиновые веломоторы серии Д устанавливаются в раму на кронштейнах, привод осуществляется цепью на переднюю звездочку. На задней звезде вся обойма передач может продолжать участие в разгоне велосипеда.

С помощью педалей велосипед разгоняется до скорости запуска мотора, потом отпускается ручка сцепления и мотор заводится.

В небольшой бензобак, до сих пор такой же стильный, как и в пятидесятые годы, наливается бензиново-масляная смесь.

Современные моторы

Если нет доверия российскому мотопрому, можно поискать французский бензиновый мотор фирмы МотоБекан. Этот мотор вешается на переднее колесо и приводит усилие резиновым роликом. Не очень удобная конструкция, сцепление двигателя и колеса обеспечивается опусканием двигателя. А немалый вес затрудняет руление.

Фирма, основанная в 1923 году, в 1984 году стала принадлежать концерну Yamaha и переименовалась в МВК. А название МотоБекан выкупили американцы и продают под этой маркой тайваньские велосипеды.

Небольшими партиями комплекты для велосипеда с бензиновым мотором Yamaha выпускает и сейчас, но цена их заоблачна, и в России они официально не продаются.

Двигатель Комета

Еще один популярный вариант — бензиновый мотор Комета. Его можно установить как на заднее колесо, так и на переднее. Приводится ремнем и шкивом. Компактный, легкий (всего пять килограмм) этот универсальный силовой агрегат можно встретить в разных воплощениях. С таким мотором работают газонокосилки, мотокосы, небольшие генераторы и бензопилы.

Это означает, что с запчастями, при возникшей необходимости, проблем не будет. Есть выбор по соотношению цены и лошадиных сил. Мотор в самом мощном варианте позволит разогнаться до пятидесяти километров в час. Стоит задуматься, справятся ли узкие колеса велосипеда и условные тормоза с непредсказуемой дорожной ситуацией.

И цена этого конструктора немного не дотягивает до цены скутера.

В любом случае, оснащая велосипед бензиновым мотором, вы решаете сразу несколько вопросов. Места велосипед занимает немного и веса в нем меньше, чем в скутере. Решен вопрос парковки. С бензиновым мотором можно уехать дальше и доехать быстрее, чем на одних педалях. Из минусов — это звук и бензиновая зависимость. Но от них можно отдохнуть, крутя педали.

Видео по теме

Мировые рекорды в велоспорте (велосипедном спорте)

Вы когда-нибудь задавали себе вопрос, в очередной раз выезжая на велотренировку, сколько вы смогли бы проехать, скажем, за час езды? Когда-нибудь наблюдали за экраном спидометра, совершая стремительный спуск на вираже большого кольца, пытаясь побить свой предыдущий рекорд? Или же, съезжая с горнолыжного склона, задумывались о том, на какой максимальной скорости можно его пройти? Наверняка каждый из вас имеет свой собственный список личных достижений, в рамочке на стенке или просто в голове. Насколько он разнится со списком признанных достижений в мировом велоспорте – сейчас узнаем.

Самым престижным среди мировых рекордов в велоспорте считается часовой рекорд езды. Больше всего попыток установить новый рекорд было совершено именно в этом направлении. Ему посвящено больше всего статей в печатных и Интернет изданиях, и ему отведен самый большой раздел в wikipedia.

Часовой рекорд определяется длиной дистанции, пройденной на велосипеде за один час езды. Первый зафиксированный часовой рекорд датируется далеким 1873 годом, когда английский спортсмен-любитель Джеймс Мур проехал за час 23км 300м. Его велосипед был мало похож на современные модели и обладал колесами разного диаметра.

Шли годы, и количество пройденных километров постепенно увеличивалось. В стремлении установить новый рекорд внимание уделялось не только степени физической подготовленности спортсмена, но и не менее важному вопросу аэродинамики.

Механики находились в непрерывном поиске более совершенной конструкции, которая позволила бы свести к минимуму сопротивление воздуха, а спортсмену пребывать в такой позе, чтобы он смог выжать максимум из своих возможностей.

Однако эта погоня в свое время привела к оживленным спорам, так как сложно было определить, в какой степени очередное достижение зависит от навыков, силы и выносливости самого спортсмена, а в какой – от привнесенных в дизайн велосипеда изменений.

Так, в 1933 году Фрэнсис Фаурье (Francis Faure) совершил значительный скачок в шкале рекордов, достигнув отметки 45.055км.

Но в 1934 году Международный союз велосипедистов (UCI) исключил это достижение из своего списка, так как рекорд был установлен на велосипеде, педали которого были вынесены вперед, в результате чего велосипедист находился почти в горизонтальном положении.

С тех пор все достижения, установленные на велосипедах для езды лежа, UCI не признавались. В результате чего возникла необходимость создать новый комитет, который допускал бы любые технические изыски, позволяющие пройти максимальное расстояние за час езды.

Единственное условие – вся конструкция приводится в действие и работает только за счет человеческих усилий. Таким комитетом стал IHPVA (International Human Powered Vehicle Association). Комитет UCI допускает велосипеды только с вертикальной посадкой.

Громким событием был ознаменован октябрь 1972 года, когда бельгийский велосипедист, живая легенда, Эдди Меркс (Eddy Merckx) установил рекорд, преодолев за 1 час 49.431км на Олимпийском велодроме в Мехико. Этот рекорд долго считался чем-то недостижимым, пока не был побит в январе 1984 года итальянским велогонщиком, нынешним президентом UCI, Франческо Мозером (Francesco Moser).

Его рекорд (51.151км) был установлен на шоссейнике с дисковыми колесами, которые были использованы впервые, что дало существенное преимущество с аэродинамической точки зрения.

Хотя, как стало известно позже, по признанию доктора, следившего за здоровьем Мозера в те годы, в подготовке Франческо были задействованы препараты, которые сейчас расцениваются как допинговые, но не были запрещены в то время.

В середине 90-х UCI разделил часовой рекорд езды на два типа. Обтекаемые аэродинамические шлемы, трехспицевые колеса, карбоновые литые рамы…. – все это сильно отличается от того, что было доступно Мерксу в 1972 году.

Поэтому UCI было решено выделить два направления: официальный часовой рекорд UCI (с очень жесткими ограничениями на технические характеристики велосипеда, чтобы он соответствовал тем, что были во времена Меркса) и неофициальный, именуемый как лучшее достижение по признанию UCI.

Текущий официальный часовой рекорд UCI установлен 30ти-летним чешским велогонщиком Ондреем Сосенка (Ondrej Sosenka), выступающим за итальянскую велокоманду Aqua e’Sapone.

В июле 2005 года на московском велодроме в Крылатском Сосенка смог преодолеть 49.700км за час езды.

Его велосипед имел необычную конструкцию, с интересно расположенным седлом и небольшой высотой рамы в вертикальном сечении, тем не менее, он удовлетворял всем требованиям UCI.

Неофициальный часовой рекорд UCI на сегодня составляет 56.375км, и он был установлен английским велосипедистом Крисом Бордманом (Chris Boardman) в сентябре 1996 года на велодроме в Манчестере. Его велосипед обладал оригинальным рулем, карбоновой литой рамой, пятиспицевым передним и дисковым задним колесом.

Что касается альтернативных часовых рекордов IHPVA, то здесь техника ушла далеко вперед. В апреле 2007 года лидирующий в этой области канадский велосипедист Сэм Уитингем (Sam Whittingham) достиг отметки в 86.752км на своем велосипеде с лежащей посадкой в аэродинамическом корпусе.

Его велосипед мало чем напоминает привычный нам шоссейник, скорее он похож на футуристический гоночный автомобиль. Тем не менее, это — велосипед, и в движение он приводится исключительно за счет усилий человека. Рекорд 86.752км за час езды является последним из установленных. Также Уитингему принадлежит абсолютный часовой рекорд, правда, при старте с разбегом 200м.

В октябре 2002 года Сэм смог преодолеть за час революционное расстояние в 130.36км!

В погоне за рекордами, велосипедисты стремились не только преодолеть максимальное расстояние за час езды, также было приложено немало усилий, чтобы развить предельную скорость. Кто-то пытался разогнаться до неимоверных скоростей на плоскости, кто-то — спускаясь с горы. Некоторые попытки имели самые неприятные последствия.

В октябре 1995 года 50-летний велосипедист Фред Ромпельберг (Fred Rompelberg) установил мировой рекорд скорости, достигнутый человеком на велосипеде. Родом из небольшого голландского городка, Ромпельберг известен как один из старейших действующих профессиональных велогонщиков. Начиная с 1971 года, основным его коньком считались заезды на длинные дистанции.

Тем не менее, это не помешало ему установить 10 мировых рекордов скорости езды за крупногабаритным транспортным средством. Так как основным препятствием при попытке разогнаться является сила трения, точнее, сопротивление воздуха, то езда за крупным ТС позволяет держаться в «кармане», в котором это сопротивление почти сводится к нулю.

Таким образом, появляется возможность разогнаться до неимоверных скоростей. На Бонневильском аэродроме, штат Юта, Фред Ромпельберг смог развить скорость 268.83 км/час. Этот рекорд остается неизменным вот уже на протяжении 12 лет, он также вошел в Книгу рекордов Гиннеса в категории «самая высокая скорость, развитая человеком на велосипеде».

Побить этот рекорд никому не удалось, и пока он считается пределом человеческих возможностей.

Все выше описанные рекорды были установлены либо на суперлегких шоссейниках, либо на конструкциях, которые лишь отдаленно напоминают велосипед. Однако маунтинбайк также не был оставлен в стороне, ведь он предоставляет большие возможности, чтобы человек мог показать максимум, на который он способен.

Наиболее именитым в этой области является 47-летний французский экстремал Эрик Барон (Eric Barone), чья тяга к острым ощущениям едва не стоила ему жизни. Он установил ряд рекордов в даунхилле и на сегодня является человеком, который развил максимальную скорость на велосипеде при спуске с горы по грунту. Это случилось в ноябре 2001 года в Никарагуа.

Тогда ему удалось разогнать свой велосипед до скорости 130.43 км/час, промчавшись вниз по склону действующего вулкана Сьерро-Негро. Тем самым он побил собственное прежнее мировое достижение скорости в 118км/час, которое было установлено в 1999 году на Гавайских островах. Однако в ноябре 2005 года Барон предпринял очередную попытку побить мировой рекорд, которая увенчалась неудачей.

При спуске по склону того же вулкана Сьерро-Негро в Никарагуа байк спортсмена не выдержал удара о каменистый участок склона и на огромной скорости он буквально развалился на 2 части. Велосипедист чудом остался жив, но полученные травмы вряд ли позволят ему превзойти достижения минувших лет.

Видео с его грандиозным падением в свое время было одним из самых запрашиваемых на международном видео портале youtube.com.

Самым недавним является новый мировой рекорд скорости на горном велосипеде, установленный на снежном спуске. В сентябре 2007 года австрийский 33-хлетний велосипедист из команды Red Bull Маркус «Геркулес» Штокл (Marcus “Hercules” Stoeckl) сумел развить скорость 210.4 км/час во время спуска по горнолыжному склону Ла Парва в Чили.

Длина спуска, расположенного под углом 45 градусов, составляла почти два километра, и Маркусу, экипированному в обтягивающий костюм, на своем небезызвестном байке Intense M6 пришлось задержать дыхание на все 40 секунд заезда, чтобы избежать запотевания смотрового окошка его аэродинамического шлема.

Погодные условия (почти растаявший мокрый снег с местами оголенной землей) и техническая сторона мероприятия в целом не позволяли Штоклу совершить более одного спуска, у него был всего один шанс, чтобы выложиться по максимуму, и он им воспользовался. Предыдущий мировой рекорд скорости на горном велосипеде на снегу составлял 187.

4 км/час, и принадлежал он также Штоклу, хотя изначально пальма первенства принадлежала уже нам известному Эрику Барону.

MTB райдеров волновало не только, как быстро они смогут проехать дистанцию или какую максимальную скорость они смогут развить. Особый интерес вызывает вопрос, как далеко маунтинбайкер сможет… прыгнуть. И в этой области также существует свой лидер.

Профессиональный гонщик команды Intense Tires, 24-х летний австралийский чемпион мирового кубка по даунхилу, Натан Рэнни (Nathan Rennie) установил рекорд прыжка в длину на горном велосипеде в январе 2006 года. В Разноцветной пустыне (Painted Desert), Южная Австралия, Натан преодолел дистанцию в 36.

9м, предварительно заехав на 3-хметровый трамплин 12тиметровой длины при помощи мотоцикла, который держал велосипедиста на буксире и позволил велосипедисту развить скорость 95 км/час в момент отрыва от трапа. Рекорд был установлен на его легендарном байке Santa Cruz V10.

Однако в Книге рекордов Гинесса этому достижению приписан статус неофициального, так как, не смотря на то, что на посадочную рампу после 37метрового прыжка Рэнни приземлился обоими колесами, он кувыркнулся-таки при съезде по наклонной плоскости посадочного трапа.

Вывернутое плечо, множество ушибов и порезов плюс разбитый вдребезги шлем не сломили боевой дух спортсмена, который планирует установить уже следующий рекорд прыжка в длину на горном велосипеде. Официальный мировой рекорд самого длинного прыжка на маунтинбайке принадлежит американскому BMX-райдеру Колину Уинкельману (Colin Winkleman), сумевшему пролететь на своем байке 35.4м.

Недавно ученые подсчитали, что, начиная с 2060 года, не будет установлено ни одного нового рекорда, существенно отличающегося от предыдущего. Человек, похоже, скоро достигнет верхней грани своих возможностей. Но истинное значение этого предела зависит лишь от нас самих, и каков он, покажет время. Ну а нам есть к чему стремиться…

Электромоторы для велосипедов — обзор

Электровелосипеды становятся все популярнее. Какие моторы применяются — наш обзор. Двигатели на велосипед различают трёх видов – мотор-колесо, фрикционные и навесные (кареточные).

Мотор-колесо

Данный тип электромотора в настоящее время обладает большей популярностью, нежели другие. Причина в том, что его просто установить на колесо и превратить рядовой байк в велосипед с мотором электрическим.

Также для эксплуатации мотора-колеса необходимо обзавестись батареей, ручками запуска и регулирования скорости, аппаратом, контролирующим двигатель.

А если велолюбитель предпочитает более денежный вариант, то данный двигатель производится уже встроенным в колесо, с полной комплектацией.

Мощности мотора-колеса варьируются от 150 до 2000 Вт. Существует ряд моторов, различающихся по мощности и соответствующему ей аккумулятору.

• доступность и лёгкость установки на байк;
• незаметность на велосипеде;
• бесшумность работы;
• высокий КПД;
• увеличение скорости до 60 км/ч на равнинной поверхности и 30 км/ч при езде на подъём.

• Тяжёлая масса (до 6 кг и выше).
• Ограниченная мощность устройства.

Самодельное мотор-колесо на велосипед

Подвесной (кареточный) мотор для электровелосипеда

Данный тип электродвигателя на велосипед является автономным устройством. Этот агрегат работает через передачу усилия заднему колесу при помощи цепной передачи. Таким образом, это способствует более сильному вращению колеса, чем при педалировании.

Подвесной мотор вешается на раму и вместе с цепной передачей закрывается специальным чехлом. Аккумулятор, обеспечивающий питание электромотора, монтируется внизу велосипеда.

Скорость и затрачиваемая мощность координируется электронным контроллером на рулевой ручке.

Мощности такого агрегата лежат в диапазоне от 350 до 1600 Вт. В продаже существуют готовые комплекты, включающие в себя электродвигатель определённой мощности, аккумулятор, цепь, звёздочки, контроллер, ручку-регулятор, устройство заряда аккумуляторной батареи.

Кареточный электромотор для велосипеда лучше устанавливать на транспорт со стальной рамой, так как конструкция мотора достаточно тяжёлая.

Достоинства подвесного (кареточного) электродвигателя:

• увеличение скорости до 90 км/ч;
• возможность установки практически на любой велосипед;
• экономичность.

Недостатки подвесного (кареточного) электродвигателя:

• трудоёмкая установка;
• шум при работе;
• повышенная изнашиваемость открытой передачи.

Фрикционные электромоторы

Суть работы данного типа электрических двигателей заключается в следующем: крутящий момент передаётся от мотора к колесу посредством трения специального валика о покрышку. Этот электромотор на велосипед – самый непопулярный из всех. Как вариант, фрикционные модели электрических двигателей подойдут для любительской езды на прогулочных и детских велосипедах.

Достоинства фрикционного двигателя:

• установка без разборки велосипеда;
• дешевизна (определенных моторов).

Фрикционный электромотор Бош-+-

Недостатки фрикционного двигателя:

• небольшой КПД;
• шум при работе;
• изнашивание покрышки колеса;
• неэффективность при приспущенном колесе;
• проскальзывание валика на мокром асфальте;
• громоздкость конструкции.

Производители электродвигателей на велосипед

На рынке существует множество производителей данных устройств, и основная доля компаний, выпускающих вело-моторы, расположена в Китае.

Bafang

Компания производит электрические моторы широкого применения, и в том числе велосипедные. Электродвигатели для велосипедов фирма выпускает в виде моторов-колёс, устанавливающихся на любой байк. Популярен комплект Bafang BBS02.

Моторы представлены в разных мощностях – 250-750 Вт. Данные наборы укомплектованы устройствами привода, ручкой пуска, тормозами и другими составляющими.

Весит такой мотор около 4 кг, а наибольшую скорость с данным агрегатом можно развить до 50 км/ч.

Комплект Bafang BBS02 для велосипеда

Bosch

Двигатель этого немецкого производителя поможет двухколёсному транспорту достигнуть скорости порядка 25 км/ч. Мощность колеблется в пределах 250-350 Вт. Этот мотор также можно приобрести в комплекте. Он содержит:

• прибор, подсказывающий, когда необходимо покрутить педали;
• батарею с зарядником, обеспечивающим полный заряд за 2,5 ч;
• компьютер, с помощью которого можно повысить экономичность использования двигателя – от 50 до 150%.

Комплект электродвигателя Bosch весит чуть больше 2 кг и эргономично встраивается в педальный блок велосипеда.

Golden Motor

Эта китайская компания производит набор с мотором-колесом, в состав которого входит всё, что нужно для установки на велосипед. Мощность двигателя программируется от 250 до 1500 Вт. Велосипед с электромотором этого производителя способен развить скорость до 40-45 км/ч. Вес мотора почти 3 кг.

Golden Motor Magic Pie 3 на (электро)велосипеде

Электродвигатели на велосипед своими руками

Собрать мотор на велосипед самостоятельно несколько затруднительно, но выйти из этой ситуации поможет уже готовый аппарат, с которого можно снять двигатель.

Здесь необходимо сделать одно уточнение – большая часть электромоторов, которые возможно использовать для сборки велодвигателя, требуют питания 220 вольт.

Для обеспечения стабильного переменного тока понадобится либо один большой аккумулятор, либо целая система из нескольких штук. А это намного повысит массу и габариты велосипеда.

Гораздо лучше для этой цели подойдут двигатели неавтоматической стиральной машинки, электрической газонокосилки или триммера для скоса травы. Особой популярностью пользуются моторы от триммера. Эти агрегаты могут иметь различный размер, мощность, вес, поэтому стоит озаботиться правильным выбором этих показателей.

К примеру, если велосипедист ставит перед собой цель отдыхать при движении в гору, то подойдёт электрический двигатель наибольшей мощности. Но в таком случае и вес велосипеда увеличится, ведь мощный электрический мотор его заметно утяжелит.

Мотокомплекты на велосипед

Бензиновые и даже газовые двигатели на велосипед также имеют своих поклонников, и на рынке существует хороший выбор таких моторов. Мотокомплекты включают в себя крепления, соответствующие почти любому велосипеду, хотя имеются и более специализированные двигатели.

Двигатель двухтактного вида для дорожных велосипедов

Установка подобного мотора производится к велосипедной раме. Крутящий механизм задействует в работе переднюю звёздочку. С помощью этого можно с лёгкостью использовать переключатель скоростей.

Для работы этого аппарата необходимо заливать смесь из бензина и масла. Кондиционирование мотора происходит благодаря потокам воздуха во время движения. При движении вверх или увеличении скорости потребуется крутить педали. Велосипедист может развить скорость движения до 30 км/ч.

Велосипеды с бензиновым мотором: плюсы и минусы, советы по выбору

Бензиновые велосипеды, больше известные под названием мотопеды, были очень популярны в советское время. В постсоветский период интерес к ним немного угас, что связано с приходом на отечественный рынок электрических скутеров и мопедов китайского производства.

Немного истории

Первые в СССР велосипеды с бензиновыми моторами были сконструированы и запущены в производство в начале 50-х годов прошлого века. На мотопеды устанавливали двигатель «Д», выпуском которого занимался завод «Красный Октябрь». Всего предприятием было выпущено несколько десятков миллионов бензомоторов, позволяющих развивать скорость до 50 км/ч. Чуть позже к выпуску бензиновых двигателей к велосипедам подключились французы, освоившие выпуск моторов под маркой «МотоБекан».

В 70-х годах отделениями ДОСААФ проводились массовые заезды на мотопедах, собирающие большое число зрителей. Высокая популярность велосипедов с бензомоторами объяснялась тем, что приобретение мотоцикла, а уж тем более автомобиля, было недоступно для большинства советских граждан, а наличие мотопеда позволяло решить проблему быстрого передвижения. На мотопедах ездили на дачу, рыбалку и в лес по грибы, тем более что по своей проходимости они намного превосходили обычные велосипеды и легко справлялись с крутыми подъёмами и бездорожьем.

На сегодняшний день наиболее известным производителем велосипедов с бензиновым мотором является китайский завод Forester, выпускающий модели с двигателями мощностью до 4,5 л. с.

Особенности

Велосипед с бензомотором представляет собой двухколёсное транспортное средство, приводимое в движение мотором мощностью от 1 до 4,5 л. с. Объём внутренней камеры сгорания двигателя составляет 45-50 см3, что не позволяет относить мотопеды к категории мотоциклов.

По сути, они являются обычными велосипедами, передвигаться на которых гораздо комфортнее, чем на традиционных моделях.

Помимо двигателя, в конструкцию мотопеда входит глушитель, бензобак, редуктор, рычаг сцепления и рукоятка газа. Объём топливного бака обычно составляет 1,5 литра, расход бензина – 2 л/100 км. Помимо бензина в топливный бак заливают моторное масло, количество которого зависит от степени обкатки двигателя. Так, для необкатанного мотора на 10 л бензина добавляют 0,5 л масла, а после обкатки к 30 л бензина прибавляют 1 л масла.

Расположение двигателя на раме велосипеда может быть разным. На более ранних моделях раму сверлили и размещение мотора было крайне неудобным. Современные образцы оснащены креплениями, позволяющими установить мотор без нарушения целостности конструкции, а на некоторых мотопедах он и вовсе может располагаться на одном из колёс.

Многие байкеры приобретают двигатель отдельно и модернизируют свой велосипед, тем более что такие мощные моторы, как «Весна-20» и «Фрикцион» легко устанавливаются даже на трехколесные модели, предназначенные для пожилых людей. Несмотря на наличие мотора, мотопеды сохраняют способность передвигаться с помощью педалей, что бывает необходимо при поломке, нехватке топлива или при преодолении затяжных подъёмов, когда двигателю необходима помощь.

Классификация мотопедов производится по типу двигателя и сцепления, которыми оснащено средство.

1. Современные модели бывают укомплектованы двух- или четырехтактными моторами. Первые менее экономичны и маломощны, зато недорого стоят и вполне годятся для неторопливой езды. Вторые являются более мощными, позволяют развивать большую скорость и потребляют немного топлива.
2. Вторым критерием классификации является способ передачи крутящего момента колесу и компановка мотора.

По этому признаку мотопеды делятся на два типа.

• К первому относятся модели, оснащённые двигателями с дисковым сцеплением. Мотор у них расположен над кареткой педалей в рамной развилке, и соединён с задней ведомой звездой посредством цепи. Рукоятка сцепления традиционно расположена на руле с левой стороны. К преимуществам таких моделей относят возможность заводить мотор с буксира, а к недостаткам – необходимость установки дополнительного оборудования, такого как топливный бак, рукоятка сцепления и щиток.

• Второй тип представлен мотопедами, оснащёнными двигателями с центробежным сцеплением. Моторы такого вида сконструированы по типу моноблока, включающего в себя топливный бак, глушитель, центробежное сцепление и храповый механизм запуска. Но несмотря на наличие сложных узлов, моноблок мало весит и достаточно компактен. Центробежное сцепление позволяет быстро начинать движение путём нажатия на газ, а из органов управления присутствует только ручка газа и тумблер глушения мотора. Традиционной рукоятки сцепления в таких моделях нет. К преимуществам таких моторов относят простоту управления мотобайком, а к недостаткам – слишком большой шум.

Плюсы и минусы

Несмотря на споры по поводу целесообразности установки бензинового двигателя на велосипед, у этого транспортного средства есть много поклонников. Мотобайкеры отмечают простоту езды и минимальное количество прилагаемых физических усилий. Обращается внимание и на то, что если у электрического скутера посреди дороги вдруг разрядится аккумулятор, то его придётся толкать до ближайшей розетки.

С бензиновыми моделями всё более предсказуемо: уровень топлива в баке можно всегда проверить визуально, а в длительное путешествие взять с собой запасное топливо. Кроме того, на мотопеде можно доехать с помощью педалей, чего на скутерах и мопедах сделать нельзя.

Ещё одним несомненным достоинством мотопедов является возможность двигаться с приличной скоростью и быстро добираться до пункта назначения, затрачивая при этом минимальное количество бензина. Кроме того, стоят они гораздо дешевле скутеров и мопедов, да и срок службы бензинового мотора гораздо больше, чем у электрического. При правильной эксплуатации и использовании качественного топлива двигатель способен работать без перебоев свыше 10 лет.

Велосипеды с бензомотором весят немного – порядка 30 кг, что почти в 2 раза меньше веса самого простого скутера. Многие современные мотопеды оснащены генератором, питающим фару и стопсигнал, крыльями, спидометром и топливным датчиком. Наличие дополнительного оборудования делает эксплуатацию средства более удобной и безопасной.

Как и любое другое транспортное средство, мотопеды неидеальны. Помимо большого количества достоинств, они имеют весомые недостатки. К ним относят высокий уровень шума, который производят бензиновые моторы при работе, а также вредные выбросы, образующиеся в процессе работы двигателя внутреннего сгорания.

Как выбрать?

При покупке велосипеда с бензиновым мотором необходимо обращать внимание на ряд важных моментов.

• Трансмиссия. На многих мотопедах установлена постоянная передача, что означает невозможность изменения скоростного режима при одинаковой мощности мотора. Поэтому для поездок на большие расстояния лучше выбирать модель с трансмиссией.
• Размер колёс. Оптимальным вариантом являются колёса диаметром 26». Они характеризуются хорошей проходимостью, и запчасти на них имеются в широком ассортименте.
• Редуктор. Лучшим выбором станет модель с понижающим редуктором, имеющим передаточное отношение 5: 1. Такие варианты считаются самыми удобными и надёжными.
• Двигатель. Необходимо ориентироваться на продукцию известных марок, дорожащих своей репутацией. При покупке китайской модели нужно произвести пробный запуск мотора и дать ему поработать вхолостую. Если на земле не осталось следов топлива, значит, двигатель собран качественно.

Стоимость мотопедов варьируется от 11 до 35 тысяч рублей, и зависит от двигателя и комплектации. Например, новая модель Forester GMG, выпускаемая с одноцилиндровыми моторами модификаций F-50, F-60 или F-80, с воздушным охлаждением, сухим фрикционным сцеплением, защитным кожухом и топливным баком объёмом 4 л обойдётся в 32000 рублей, притом что с рук такой мотопед будет стоить значительно дешевле – порядка 11000 рублей.

О том, как собрать велосипед с бензиновым мотором из Китая, смотрите в следующем видео.

Реактивный двигатель: мотор, подаривший людям небо

Мы живем в эпоху реактивной авиации – это знакомо любому, даже не слишком сведущему в технических вопросах, человеку. Поршневой мотор с традиционным винтом, хотя и не совсем канул в Лету, но лидирующие позиции он сдал давным-давно. Подавляющее большинство современных самолетов – пассажирских, транспортных и военных – оснащены различными типами реактивных двигателей. Именно благодаря моторам подобно конструкции авиация превратилась в удобный, массовый и быстрый вид транспорта.

Реактивный двигатель (РД) – это двигатель, создающий силу тяги путем преобразования внутренней энергии топлива в кинетическую рабочего тела. Оно истекает из сопла со значительной скоростью, и, согласно закону сохранения импульса, толкает его в противоположную сторону. Это и есть принцип работы реактивного двигателя. Особенностью РД является его сочетание с движителем, усилие тяги он создает только за счет контакта с рабочим телом, без опоры или взаимодействия с иными объектами. Первым прототипом РД можно назвать шар Герона, созданный еще в I веке н. э.

В наши дни основной областью применения реактивного двигателя является авиация и ракетостроение, но не только. Их пытались устанавливать на поезда и автомобили, правда, широкого распространения такие транспортные средства так и не получили. Турбины используются при перекачке природного газа, причем многие из подобных агрегатов разработаны на базе авиационных ВРД и имеют аналогичный принцип действия.

В данном материале мы подробно коснемся конструкции устройств, относящихся к реактивным двигателям. Рассмотрим, как работает реактивный двигатель, представим их классификацию, а также основные особенности применения.

Немного теории или как летают самолеты

Основным параметром, определяющим характеристики работы любого реактивного двигателя, является тяга (или сила тяги), которую мотор развивает в сторону движения летательного аппарата. Она описывается формулой:

P = G × (c – v), где P – сила тяги, G – расход рабочего тела в секунду, c – скорость истечения реактивной струи, v – скорость полета.

Для ее создания необходимо несколько составляющих:

• Источник первичной энергии, превращающийся в кинетическую энергию реактивной струи;
• Рабочее тело, которое образует поток и выбрасывается из РД;
• Сам реактивный двигатель, где происходят обозначенные процессы.

В ВРД в качестве первичной используется энергия сгорания химических веществ, то есть – это типичный тепловой двигатель. Главное условие функционирования подобной системы – превышение давления рабочего тела над атмосферным перед началом цикла расширения. Причем чем больше эта разница, тем выше эффективность ВРД. Все существующие в настоящий момент типы реактивных двигателей в первую очередь отличаются способом достижения этого перепада давлений, именно он и определяет их основные технические особенности.

Рабочее тело воздушных реактивных двигателей представляет собой смесь продуктов сгорания топлива с фракциями воздуха, оставшимися после использования кислорода. Для окисления 1 кг керосина – основного топлива для реактивных двигателей – необходимо примерно 15 кг воздуха.

В состав конструкции любого ВРД входит камера сгорания, где происходит окисление горючего, и реактивное сопло, из которого выбрасывается раскаленный газ, а тепловая энергия превращается в кинетическую, создавая при этом тягу.

История развития реактивных двигателей

Эволюция реактивных двигателей неразрывно связана с развитием авиации. На протяжении практически всей ее истории улучшение характеристик летательных аппаратов обеспечивалось главным образом непрерывным совершенствованием авиамоторов.

Первые самолеты были оснащены поршневыми двигателями, и подобная ситуация оставалась неизменной на протяжении нескольких десятилетий. Постепенно их конструкция улучшалась, возрастала мощность, уменьшался расход топлива. Но к середине 40-х годов прошлого века стало понятно, что поршневой двигатель самолета достиг своего предела, и для дальнейшего развития необходимы совершенно другие технологии и новые конструкторские решения.

Буквально за несколько десятилетий поршневые самолеты прошли впечатляющий путь: если первые аэропланы летали со скоростью 50 км/ч, то к середине Второй мировой войны они перешагнули рубеж в 700 км/ч. Однако дальнейшее повышение мощности вошло в противоречие с другими важнейшими характеристиками любого авиамотора – компактностью и массой. Второй преградой, мешавшей увеличению скорости поршневых самолетов, был его движитель – воздушный винт. Дело в том, что на больших скоростях начинается работать такое неприятное явление, как «эффект запирания», не позволяющее увеличить тягу даже при повышении мощности.

Попытки создания летательных аппаратов с реактивным двигателем предпринимались еще на заре авиации. В 1913 году французский инженер Лорен получил патент на конструкцию прямоточного реактивного двигателя (ПВРД). В 1921 году француз Максим Гийом создал проект двигателя, имевшего основные элементы современного воздушно-реактивного двигателя: камеру сгорания, компрессор и одну турбину, приводимую в движение выхлопными газами. Однако изобретатель так и не смог никого заинтересовать своим проектом. В 1928 году авиатор Фриц Стамер впервые поднялся в небо на аппарате с ракетным приводом.

Интересовались изучением данной темы и в России. Важный вклад в развитие реактивного движения внесли Кибальчич, Жуковский, Мещерский, Циолковский. Последний сделал обоснование полета ракеты с жидкостным двигателем (ЖРД), а также описал многие особенности его конструкции.

В 1930 году англичанин Фрэнк Уиттл получил патент на конструкцию работоспособного турбореактивного двигателя, позже он основал компанию, создавшую первые британские РД. В 1935 году немецкий изобретатель Ганс фон Охайн разработал турбореактивный двигатель HeS, а в 1939 году в небо поднялся первый в мире летательный аппарат с ТРД. Скорость первого самолета с реактивным двигателем He 178 была выше, чем у самой быстрой поршневой машины (700 против 650 км/ч), правда, при этом он был менее экономичен и, соответственно, имел меньший радиус действия.

В СССР проект первого истребителя с ВРД был разработан конструктором Люлькой в 1943 году. Но он был «зарезан»: руководство советской авиационной отрасли не верило в перспективы таких моторов. Зато у германских конструкторов, работавших в области реактивного авиастроения и ракетной техники, подобных проблем со своим начальством не было. В 1944 году немцы сумели наладить серийное производство истребителя-бомбардировщика с двумя ТРД Me.262 и реактивного бомбардировщика Arado Ar 234 Blitz. В конце войны немецкой промышленностью также был освоен выпуск пульсирующих воздушно-реактивных двигателей (ПуВРД), которыми оснащались самолеты-снаряды Фау-1.

После войны началась настоящая эра реактивной авиации: ведущие мировые державы занялись интенсивной разработкой ВРД. Уже в 1946 году был создан первый советский реактивный Як-15 на основе трофейных немецких двигателей Jumo-004, а через год в КБ Люльки появился отечественный турбореактивный ТР-1. В 1947 году на вооружение был принят истребитель МиГ-15, оснащенный мотором РД-45. В середине 50-х годов началось серийное производство первого советского пассажирского реактивного самолета Ту-104. К этому времени СССР превратился в одного из лидеров в области авиационного моторостроения. Дальнейшее развитие технологий позволило создать двигатели, с помощью которых самолеты сначала преодолели звуковой барьер, а затем вышли на сверхзвук.

Какими бывают реактивные моторы?

В настоящее время существует множество типов реактивных двигателей, поэтому классификация их довольно сложна.

Подобные силовые установки можно разделить на две большие группы:

Ракетный двигатель. Он несет все компоненты для создания рабочего тела, поэтому способен работать в любой среде, в том числе и безвоздушном пространстве.

Воздушно-реактивный двигатель (ВРД), использующий для движения смесь из атмосферного воздуха и продукты сгоревшего топлива.

Благодаря такому принципу работы ВРД имеет большие преимущества перед ракетными двигателями при использовании в пределах земной атмосферы. Любая ракета, кроме топлива, должна нести еще и окислитель, масса которого может в несколько раз превышать вес горючего. В отдельную категорию следует выделить силовые установки, для работы которых используется ядерная или электрическая энергия. С точки зрения энергетической эффективности, химические ракеты уже достигли предела своих возможностей, поэтому для покорения далекого космоса человечеству придется использовать что-то другое.

ВРД можно разделить на две большие группы:

• винтовые;
• реактивные.

К первой категории относятся устройства, у которых двигатель и тепловая машина не совмещаются в одном агрегате – их условно можно назвать турбовинтовыми. У таких моторов мощность, вырабатываемая турбиной, заставляет вращаться лопасти винта. Именно он создает большую часть тяги (80-85%). У двигателей второй группы тепловая машина и движитель образуют единое целое, а тяга создается за счет газового потока из сопла.

Во вторую группу входят следующие типы моторов:

• турбореактивный (ТРД);
• турбовентиляторный (ТРД с высокой степенью двухконтурности);
• прямоточный;
• ракетно-прямоточный;
• пульсирующий воздушно-реактивный (ПуВРД).

Есть еще электродвигатели: асинхронный и синхронный реактивный. Они называются так, потому что их роторы вращаются за счет реакций сил магнитного притяжения, но это не имеет отношения к законам реактивного движения.

Особенности конструкции турбореактивного двигателя

ТРД состоит из следующих элементов:

• входного устройства;
• компрессора;
• камеры сгорания;
• турбины;
• сопла.

Во время полета набегающий поток воздуха тормозится во входном устройстве: его скорость превращается в давление. Далее струя воздуха поступает в компрессор, который еще больше увеличивает степень ее сжатия. В камере сгорания происходит нагревание при сжигании топлива. Из нее предельно разогретый и сжатый поток направляется в турбину. Там газы совершают работу, вращая лопатки, которая передается компрессору и другим вспомогательным агрегатам.

При выходе из турбины ТРД газ имеет давление, значительно превосходящее атмосферное. Благодаря этому достигается высокая скорость его истечения из выходного сопла, что создает реактивную тягу.
В 60-е и 70-е годы прошлого столетия ТРД широко применялись на различных типах гражданских и военных самолетов. Позже им на смену пришли двухконтурные турбореактивные двигатели (ТРДД), имеющие лучший КПД, особенно при полетах на дозвуковых скоростях. По существу, сегодня они являются основными моторами современной авиации. Каков же принцип работы ВРД подобного типа?

Внутренний (первый) контур любого ТРДД представляет собой, по сути, обычный турбореактивный двигатель. Воздух, пройдя воздухозаборник, попадает в низконапорный компрессор, называемый еще вентилятором. После этого он разделяется на два потока: один, из которых попадает во внутренний контур, где проходит обычный для ТРД цикл, описанный выше. Второй входит в наружный контур, минуя турбину и камеру сгорания, и попадает в сопло, где смешивается с потоком, выходящим из первого контура. Такой тип двигателя называется ТРДД со смешением потоков.

Благодаря наличию внешнего контура общая скорость истечения газа из сопла уменьшается, что повышает тяговый КПД. Важнейшей характеристикой любого ТРДД является степень его двухконтурности – это отношение расхода воздуха через внутренний и внешний контур. Двигатели с большой степенью двухконтурности (выше 2) называются турбовентиляторными. Главным недостатком моторов этого типа является их значительные размеры и масса, а достоинством – высокая экономичность. Турбовентиляторными двигателями оснащается большинство коммерческих авиалайнеров и транспортных самолетов.

Существует несколько способов повышения эффективности работы ТРД и ТРДД:

• форсажная камера;
• регулируемое сопло;
• управление вектором тяги.

Любой ТРД имеет резерв мощности: избыток кислорода в камере сгорания. Однако использовать его напрямую – через увеличение впрыска топлива – нельзя: более высокую температуру не выдерживают детали двигателя. Конструкторы выбрали другой путь, и он оказался правильным: между турбиной и соплом сжигается дополнительное топливо, что увеличивает температуру рабочего тела и значительно повышает тягу (до 1,5 раза). Форсажные камеры в основном устанавливаются на боевых самолетах.

Регулируемое сопло состоит из подвижных продольных элементов, управляя положением которых, можно изменять геометрию самой узкой части выходного отверстия двигателя. Это позволяет оптимизировать работу мотора на разных его режимах.

Управление вектором тяги производится с помощью специальных отклоняемых сопел, которые позволяют изменять поток рабочего тела относительно оси двигателя. Такая конструкция несколько усложняет управление самолетом, но существенно увеличивает его маневренность и взлетно-посадочные характеристики.

Прямоточные воздушно-реактивные двигатели

ПВРД – самый простой тип реактивного двигателя по своему устройству. В нем вообще нет движущихся частей. Повышенное давление, необходимое для работы, достигается за счет торможения встречного потока воздуха. Любой ПВРД состоит из трех компонентов:

• диффузора;
• камеры сгорания;
• сопла.

В диффузоре уменьшается скорость потока воздуха и повышается его давление, затем в камере сгорания он нагревается за счет окисления топлива, после чего происходит расширение рабочего тела в сопле и возникает реактивная тяга. Существуют три вида ПВРД:

• дозвуковые;
• сверхзвуковые;
• гиперзвуковые.

Дозвуковые ПВРД имеют очень низкий термический КПД, поэтому серийно в настоящее время не используются.

На сверхзвуковой скорости прямоточный двигатель весьма эффективен, при скорости в 3 Маха степень повышения давления вполне сравнимо с аналогичным показателем ТРД.

Гиперзвуковой прямоточный реактивный двигатель (ГПВРД) предназначен для полетов на скоростях выше 5 Махов. Сегодня созданием подобных силовых установок занимаются во многих странах мира, но они все еще остаются на уровне единичных прототипов.

Прямоточный реактивный двигатель неработоспособен на земле и малоэффективен на низких скоростях полета. Поэтому его нередко используют с различными разгонными устройствами: пороховыми ускорителями или же запуск ЛА с ПРВД производится с самолетов-носителей. Подобные ограничения определяют область возможного применения летательных аппаратов с ПВРД: обычно это боевые системы одноразового использования. Примером могут служить крылатые ракеты «Оникс» и «Брамос».

Отдельно следует упомянуть о ядерных прямоточных двигателях, разработка которых велась в 60-е и 70-е годы. Воздух в таких силовых установках нагревался за счет тепла работающего ядерного реактора, размещенного в камере сгорания. Американцы даже сумели построить подобное устройство и провели его огневые испытания. Однако дальше этого дело не пошло, и проект был закрыт.

Пульсирующие воздушно-реактивные двигатели

ПуВРД – это один из первых типов реактивных моторов, использование которых началось еще во время Второй мировой войны. Гитлеровцы устанавливали их на крылатые ракеты Фау-1, применявшиеся для обстрелов Британии.

У пульсирующего реактивного двигателя тяга образуется не постоянно, а в виде серии импульсов, следующих с определенной частотой. Он состоит из диффузора, камеры сгорания и цилиндрического сопла. Между камерой сгорания и диффузором установлен специальный клапан. Цикл работы ПуВРД выглядит следующим образом:

1. Клапан открыт, и воздух свободно поступает в камеру сгорания. Одновременно происходит впрыск топлива;
2. Топливно-воздушная смесь поджигается – давление резко повышается и закрывает клапан. Рабочее тело истекает из сопла, образуя реактивную тягу;
3. Давление в камере сгорания падает, клапан в диффузоре под напором входящего воздуха открывается. Цикл начинается сначала.

Пульсирующий характер работы ПуВРД делает его менее эффективным по сравнению с двигателями с постоянным процессом горения. Такие моторы шумны и неэкономичны, зато очень просты и дешево стоят. В настоящее время ПуВРД используются мало: их устанавливают на БПЛА, летающие мишени, также они нашли свое применение в авиамоделировании.

Не будет преувеличением сказать, что создание реактивного двигателя подарило человечеству небо. Благодаря этому устройству самолет превратился из орудия войны в массовый вид транспорта, которым ежегодно пользуются сотни миллионов человек. Однако история реактивного двигателя отнюдь не закончена. Техника и технологии не стоят на месте. Возможно, уже в ближайшие годы появятся новые типы реактивных двигателей, которые позволят нам летать с гиперзвуковой скоростью и наконец-то достигнуть других планет.

Двигатель для авиамоделей

Пилотирование самолетов стало увлечением, объединившим взрослых и детей со всего мира. Но с развитием данного развлечения развиваются и движители для мини самолетов. Самый многочисленный двигатель для самолетов такого типа является электрический. Но с недавних пор на арене двигателей для RC авиамоделей появились реактивные двигатели (РД).

Они постоянно дополняется всевозможными инновациями и придумками конструкторов. Задача перед ними стоит довольно сложная, но возможная. После создания одной из первых моделей уменьшенного двигателя, которая стала значимой для авиамоделирования, в 1990-х годах изменилось многое. Первый ТРД был 30 см в длину, около 10 см в диаметре и весом в 1,8 кг, но за десятки лет, у конструкторов получилось создать более компактную модель. Если основательно взяться за рассмотрение их строения, то можно поубавить сложностей и рассмотреть вариант создания собственного шедевра.

Устройство РД

Турбореактивные двигатели (ТРД) работают благодаря расширению нагретого газа. Это самые эффективные двигатели для авиации, даже мини работающие на углеродном топливе. С момента появления идеи создания самолета без пропеллера, идея турбины стала развиваться во всем обществе инженеров и конструкторов. ТРД состоит из следующих компонентов:

• Вал;
• Диффузор;
• Колесо турбины;
• Камера сгорания;
• Компрессор;
• Статор;
• Конус сопла;
• Направляющий аппарат;
• Подшипники;
• Сопло приема воздуха;
• Топливная трубка и многое другое.

Принцип работы

В основе строения турбированного двигателя лежит вал, который крутится при помощи тяги компрессора и нагнетает быстрым вращением воздух, сжимая его и направляя из статора. Попав в более свободное пространство, воздух сразу же начинает расширяться, пытаясь обрести привычное давление, но в камере внутреннего сгорания он подогревается топливом, что заставляет его расшириться еще сильней.

Единственный путь для выхода воздух под давлением — выйти из крыльчатки. С огромной скоростью он стремится на свободу, направляясь в противоположную от компрессора сторону, к крыльчатке, которая раскручивается мощным потоком, и начинает быстро вращаться, придавая тяговой силы всему движку. Часть полученной энергии начинает вращать турбину, приводя в действие компрессор с большей силой, а остаточное давление освобождается через сопло двигателя мощным импульсом, направленным в хвостовую часть.

Чем больше воздуха нагревается и сжимается, тем сильней нагнетаемое давление, и температура внутри камер. Образовываемые выхлопные газы раскручивают крыльчатку, вращают вал и дают возможность компрессору постоянно получать свежие потоки воздуха.

Виды управления ТРД

Существует три вида управления двигателем:

Электронный блок управления ТРД jet GR180

Виды двигателей для авиамоделей

Реактивные двигатели на авиамодели бывают нескольких основных типов и двух классов: воздушно-реактивные и ракетные. Некоторые из них устарели, другие слишком затратные, но азартные любители управляемых авиамоделей пытаются опробовать новый двигатель в действии. Со средней скоростью полета в 100 км/час авиамодели становятся только интересней для зрителя и пилота. Популярнейшие типы двигателя отличаются для управляемых и стендовых моделей, в силу разного КПД, веса и тяги. Всего типов в авиамоделировании немного:

• Ракетный;
• Прямоточный воздушно-реактивный (ПРВД);
• Пульсирующий воздушно-реактивный (ПуРВД);
• Турбореактивный (ТРД);

Ракетный используется только на стендовых моделях, и то довольно редко. Его принцип работы отличается от воздушно-реактивного. Основным параметром здесь выступает удельный импульс. Популярен из-за отсутствия необходимости взаимодействия с кислородом и возможности работы в невесомости.

Прямоточный сжигает воздух из окружающей среды, который всасывается из входного диффузора в камеру сгорания. Воздухозаборник в этом случае направляет кислород в двигатель, который благодаря внутреннему строению заставляет нагнетать давление у свежего потока воздуха. Во время работы, воздух подходит к воздухозаборнику со скоростью полета, но во входном сопле она резко уменьшается в несколько раз. За счет замкнутого пространства нагнетается давление, которое при смешивании с топливом выплескивает из обратной стороны выхлоп с огромной скоростью.

Пульсирующий работает идентично прямоточному, но в его случае сгорание топлива непостоянное, а периодичное. При помощи клапанов топливо подается только в необходимые моменты, когда в камере сгорания начинает падать давление. В своем большинстве реактивный пульсирующий двигатель совершает от 180 до 270 циклов впрыскивания топлива в секунду. Чтобы стабилизировать состояние давления (3,5 кГ/см2), используется принудительная подача воздуха с помощью насосов.

Турбореактивный двигатель, устройство которого вы рассматривали выше, обладает самым скромным расходом топлива, за счет чего и ценятся. Единственным их минусов является низкое соотношение веса и тяги. Турбинные РД позволяют развить скорость модели до 350 км/ч, при этом холостой ход двигателя держится на уровне 35 000 оборотов в минуту.

Технические характеристики

Важным параметром, заставляющим авиамодели летать, является тяга. Она обеспечивает хорошую мощность, способную поднимать в воздух большие грузы. Тяга у старых и новых двигателей отличается, но у моделей, созданных по чертежам 1960-х годов, работающих на современном топливе, и модернизированных современными приспособлениями, КПД и мощность существенно возрастают.

В зависимости от типа РД, характеристики, как и принцип работы, могут отличаться, но всем им для запуска необходимо создать оптимальные условия. Запускаются двигатели при помощи стартера — других двигателей, преимущественно электрических, которые прикрепляются к валу двигателя перед входных диффузором, либо запуск происходит раскручиванием вала с помощью сжатого воздуха, подаваемого на крыльчатку.

На примере данных из технического паспорта серийного турбореактивного двигателя GR-180 можно увидеть фактические характеристики рабочей модели:
Тяга: 180N при 120 000 об/мин, 10N при 25 000 об/мин
Диапазон оборотов: 25 000 — 120 000 об/мин
Температура выхлопного газа: до 750 C°
Скорость истечения реактивной струи: 1658 км/ч
Расход топлива: 585мл/мин (при нагрузке), 120мл/мин (холостой ход)
Масса: 1.2кг
Диаметр: 107мм
длина: 240мм

Использование

Основной сферой применения была и остается авиационная направленность. Количество и размер разных типов ТРД для самолетов ошеломляет, но каждый из них особенный и применяется при необходимости. Даже в авиамоделях радиоуправляемых самолетов время от времени появляются новые турбореактивные системы, которые представляются на всеобщий обзор зрителям выставок и соревнований. Внимание к его использованию позволяет существенно развивать способности двигателей, дополняя принцип работы свежими идеями.
В последнее десятилетие парашютисты и спортсмены экстремального вида спорта вингсьют, интегрируют мини ТРД как источник тяги для полета с применением костюм-крыло из ткани для вингсьюта, в этом случае двигатели крепятся к ногам, или жесткого крыла, надеваемого как рюкзак на спину, к которому и крепятся двигатели.
Еще одним перспективным направлением использования являются боевые беспилотники для военных, на данный момент их активно используют в армии США.
Самым перспективным направлением использования мини ТРД — беспилотники для транспортировки товаров между городами и по миру.

Установка и подключение

Установка реактивного двигателя и его подключение к системе — процесс сложный. В единую цепь необходимо подключить топливный насос, перепускные и регулировочные клапана, бак и температурные датчики. В силу воздействия высоких температур, обычно используются соединения и топливные трубки с огнеупорным покрытием. Закрепляется все самодельными фитингами, паяльником и уплотнениями. Так как трубка может быть по размеру с головку иголки, соединение должно быть плотным и изолированным. Неправильное подключение может привести к разрушению или взрыву двигателя. Принцип соединения цепи на стендовых и летающих моделях отличается и должен выполняться согласно рабочим чертежам.

Преимущества и недостатки РД

Преимуществ у всех типов реактивных двигателей множество. Каждый из типов турбин применяется для определенных целей, которым не страшны его особенности. В авиамоделировании использование реактивного двигателя открывает двери в преодоление высоких скоростей и возможности маневрирования независимо от многих внешних раздражителей. В отличие от электро- и ДВС реактивные модели более мощные и позволяют проводить самолету в воздухе больше времени.
Выводы
Реактивные двигатели для авиамоделей могут иметь различную тягу, массу, структуру и внешний вид. Для авиамоделизма они всегда останутся незаменимы из-за высокой производительности и возможности применять турбину с использование разного топлива и принципа работы. Выбирая определенные цели, конструктор может корректировать номинальную мощность, принцип образования тяги и т. д., применяя разные виды турбин к разным моделям. Работа двигателя на сгорании топлива и нагнетании давления кислорода делает его максимально эффективным и экономичным от 0,145 кГ/л до 0,67 кГ/л, чего всегда добивались авиаконструкторы.

То сделать? Купить или сделать своими руками

Данный вопрос не простой. Так как турбореактивные двигатели, будь они полномасштабными или уменьшенными моделями, но они технически сложные устройства. Сделать из — задача не из простых. С другой стороны мини ТРД производят исключительно в США или странах Европы, поэтому и цена у них в среднем 3000 долларов, плюс минус 100 баксов. Так что покупка готового турбореактивного двигателя вам обойдется с учетом пересылки и всех сопутствующих патрубков и систем 3500 долларов. Цену мощете сами посмотреть, достаточно загуглить «турбореактивный двигатель Р180-RX»

Поэтому в современных реалиях лучше подойти к этому делу следующим образом — что называется сделать своими руками. Но это не совсем верная трактовка, скорее отдать работу подрядчикам. Двигатель состоит из механической и электронной части. Компоненты для электронной части движителя покупаем в Китае, механическую часть заказываем у местных токарей, но для этого необходимы чертежи или 3D модели и в принципе механическая часть у вас в кармане.

Электронная часть

Контроллер поддержания режимов двигателя можно собрать на Arduino. Для этого нужен прошитый Arduino чип, датчики — датчик оборотов и датчик температуры и исполнительные механизмы, регулируемая электроникой заслонка подачи топлива. Чип можно прошить самому, если знаете языки программирования, либо обратиться на форум для ардуинщиков за услугой.

Механическая часть

С механикой все интереснее все запчасти в теории вам могут изготовить токаря и фрезеровщики, проблема вся в том, что для этого нужно их специально искать. Не проблема найти токаря, который изготовит вал и втулку вала, а вот все остальное. Самая сложная деталь в изготовлении — это колесо центробежного компрессора. Оно изготовляется либо отливкой. либо на 5 координатном фрезерном станке. Самый простой способ заполучить крыльчатку центробежного насоса это ее купить, как зап часть для турбонагнетателя ДВС автомобиля. И уже под нее ориентировать все остальные детали.

Источники:

https://spiegelstudio.ru/remont/benzinovye-dvigateli-dlya-velosipeda-novoe-oshhushhenie-skorosti-vsyo-o-velosporte.html
https://vplate.ru/velosiped/s-benzinovym-motorom/
https://militaryarms.ru/novye-texnologii/reaktivnyj-dvigatel/
https://zewerok.ru/trd-for-aviamodelej/