Велосипед с трд

Содержание скрыть

Как сделать велосипед с мотором?

велосипед с мотором

Не многие из современных спортсменов вспоминают, что в деревнях и малых городах СССР был целый культ самодельных мотороллеров. Из сравнительно доступных «уралов» и «туристов» путем установки мотора для велосипеда создавались настоящие произведения инженерного искусства.

Новый виток развития рынка на рубеже 80-х – 90-х годов прошлого века подстегнул и рынок моторов для них. Сейчас велосипедистам доступны несколько типов моторов и даже полноценные моторизованные велосипеды, продающиеся в сборе.

Зачем они нужны

Для начала – зачем вообще устанавливать двигатель?

Первое – это, конечно, скорость. С хорошим двигателем велосипед может развивать скорость в 40-50 км/ч без участия велосипедиста. Это интересно и при прогулке в выходной день, и в дороге с работы и на работу, когда надо добраться быстро, недорого, а ещё, желательно, и не потным. Некоторые даже специально едут на работу с помощью велосипедного двигателя, а возвращаются домой, крутя педали в своё удовольствие.

Второе – это экономия сил. Далеко не все используют велосипед как тренажёр экстремальной выносливости. Хочется и просто покататься в своё удовольствие, а иной раз это не так просто сделать, когда ландшафт состоит из перепадов, буераков и холмов с затяжными подъёмами. Чтобы скомпенсировать недружелюбную к плохой спортивной подготовке среду, очень приятно использовать двигатель.

Третье – вполне условное – это страсть современных райдеров к прогрессу и уникальности. Давно прошли описанные в начале статьи времена самодельных мопедов в каждом дворе, и иметь моторизированный байк, да ещё и собранный своими руками – это очень и очень круто.

Правовые тонкости

Кстати, добавление вело мотора резко усложняет жизнь райдера с правовой точки зрения. Конечно, и на обычном велосипеде мы являемся полноценными участниками дорожного движения и несём ответственность за наше поведение на дороге. С приобретением же дополнительного к мускульной силе источника работы велосипед становится транспортным средством. Нужны ли права для вождения транспортного средства? Да, нужны. Это нововведение 2014 года.

Права категории «М» достаточно доступны. Как минимум, ими «по умолчанию» обладают все сдавшие на категорию «Б». Отдельно же вождению мотоциклов, мопедов и мотороллеров обучают редко, хотя доступ к сдаче экзаменов на эту категорию доступен на 2 года раньше. В практике же большинство просто игнорирует эту букву закона и не имеет особых проблем. Сотрудники ДПС редко связываются с манёвренными целями, только в том случае, если за рулём совсем юный водитель.

Последствия различных нарушений:

  • За вождение без прав – 800 р. штрафа и запрещение управлением (практика применения до конца не ясна – то ли байк отбирают, то ли несуществующие номера снимают).
  • При участии в ДТП – персональная ответственность, так как ОСАГО на велосипед явно не оформлялось.

велосипедист нарушил ПДД

История и современность

Как уже было рассказано, изначально моторы на велосипеды устанавливались исключительно кустарно – брались движки от различных лодок, мотоблоков и просто станков, изготавливался привод и транспортное средство было готово.

Со временем промышленность пошла навстречу народным умельцам, и советские заводы, кроме выпуска готовых мотороллеров «Рига», начали выпускать отдельные двигатели, которые устанавливались самостоятельно на произвольную технику.

Наиболее популярные и известные моторы для велосипедов – это серия «Д» от завода «Красный Октябрь» из Ленинграда. Некоторые умельцы на соревнованиях разгонялись до 100 км/ч на изделиях с данным движком. Многие отмечают, что качество советских моторов было нестабильным. Всё слишком зависело от смены, партии, даты изготовления и, конечно же, технических навыков пользователя. Серия «Д» изначально предназначалась для кружков юных техников, и использование этих комплектующих требовало подготовки.

Ещё одним историческим мотором можно признать «Комету». Данный двигатель производился как комплектующее для очень широкого ассортимента техники. На базе «Кометы» изготавливались бензопилы, мотоблоки, мотороллеры и, конечно же, мотовелосипеды. Почти 2 «лошадки», малый вес и универсальность принесли этому двигателю для велосипеда славу.

За границей всегда было большое разнообразие моделей, которые в итоге пришли и к нам. Сейчас наиболее популярными являются моторы от Honda. Они стали де-факто стандартом как на лодках, так и на моторизированных велосипедах.

старинный моторизованный велосипед

Типы моторов

Для столь миниатюрной и хрупкой техники годятся всего несколько типов моторов, поэтому о них рассказывать долго не получится. Можно подвесить движок на раму или поставить на багажник – это не так важно, главное, на каком топливе будет работать новое «сердце» велосипеда.

Бензиновый

До недавнего времени бензиновый мотор был первым, о чём стоило задумываться, механизируя свой велосипед. Как уже было рассказано, история использования бензиновых моторов на велосипедах насчитывает более полувека. Использовались не только серийные двигатели для велосипедов, но и различная экзотик, например, двигатели от триммеров и бензопил.

Для движения байка хватает минимальной, по меркам бензиновых двигателей, силы. Обычно это 1-2 л.с. Соответственно, объём движка начинается с 50 кубических сантиметров. Различают одноцилиндровые (большинство советских моделей, снятые с техники моторы) и двуцилиндровые двигатели. С разницей в мощности в 1,5-2 раза, вторые обычно устанавливаются, когда к моторизации подходят серьёзно. Обычно, конечно, это импортные движки, например, Honda.

мотор "Комета"

Современный мотор Комета

Обычно бензомотор максимально прост, и используются двухтактные механизмы, которые заправляются смесью бензина с маслом и не требуют особого ухода. Комета, Д-5 и Д-6 и их китайские клоны F50 и F80 – двухтактники. Кроме того, они проще заводятся и могут быть съёмными. 4-х тактный мотор – это редкость на байке, более сложный механизм более экономичен, но «подхватистость» у него ниже, а ремонт, вес и стоимость – много дороже.

Электрический

Электровелосипеды резко обогнали бензиновые в последние годы. Здесь «сыграли» сразу несколько факторов:

  1. Удешевление электродвигателей вследствие унификации производства в Китае.
  2. Изобретения в сфере аккумуляторов, которые стали намного легче и вместительней.
  3. Усложнение конструкции байков до того уровня, что электродвигатель становится приемлемым аксессуаром.

Электрический мотор на велосипед проще в установке и обслуживании, но инженеры пошли дальше, чем просто первый шаг замены бензинового движка на электрический. Сейчас стали очень популярны мотор-колёса, когда электрический двигатель для велосипеда устанавливается на втулку колеса неразъёмным способом. Это увеличивает и простоту установки (просто закрепить колесо и аккумулятор), и срок эксплуатации. Отсутствие дополнительного цепного привода и механизмов переключения делает конструкцию проще и надёжнее.

электромотор для байка

Оборудование

Каким образом устанавливается двигатель на велосипед? Есть множество моделей, которые поставляются сразу как велосипед с мотором и являются электровелами или практически мопедами. Некоторые компании (привет, «гаражный тюнинг») занимаются переоборудованием в мелкосерийном масштабе. Большинство же моторов устанавливаются на велосипеды вручную самими велосипедистами. В последнее время популярность приобрели наборы («киты»), состоящие из мотора и всех необходимых деталей, а также инструкции, как с их помощью оборудовать свой байк.

Это выгодно производителю. Он не несёт гарантийных обязательств за весь велосипед, ему не надо подстраиваться под вкусы клиентов относительно рам, обвеса и бренда велосипеда. Для покупателя же это инженерный вызов, возможность недорого и своими руками сделать серьёзный апгрейд своего двухколёсного коня.

Самоделки

В любом случае, самыми популярными интересами велосипедистов остаются самоделки. Кто-то выбирает их из-за низкой стоимости – «комплект» из б/у двигателя Комета, цепи и нескольких шестерён обойдётся в 2-3 раза дешевле, чем цена готового набора. Да и фактор технического любопытства, удовольствие от того, что моторчик на велосипед установлен своими руками, очень важен. Так и появляются монструозные байки с несколькими передачами и пресловутые ускорители на бытовых движках.

самодельный байк с мотором

Заключение

Оборудование велосипеда мотором – серьезное дело. В несколько раз возрастает и средняя скорость байка, и его требовательность к обслуживанию, не говоря уж о стоимости. За многие годы «моторизация» превратилась из увлечения мальчишек в целый бизнес по оборудованию велосипедов и производству комплектующих для этого.

Покупка и установка мотора не велосипед – серьёзный шаг, и, несмотря на все плюсы, дело это сложное, и интересно далеко не всем байкерам.

Турбовальный двигатель

Наиболее распространен двигатель с двумя валами, оборудованный теплообменником. В сравнении с агрегатами, у которых всего 1 вал, такие аппараты более эффективные и мощные. 2-х вальный двигатель оснащен турбинами, одна из которых предназначена для привода компрессора, а другая для привода осей.

e01827337d75564de33e00fc10d26b0b.jpg

Подобный агрегат обеспечивает машине хорошие динамические характеристики и сокращает кол-во скоростей в трансмиссии.

Также существуют малоразмерные газотурбинные двигатели. Они состоят из компрессора, газо-воздушного теплообменника, камеры сгорания и двух турбин, одна из которых находятся в одном корпусе со сборником газа.

Малоразмерные газотурбинные двигатели применяются в основном на самолетах и вертолетах, которые преодолевают большие расстояние, а также на беспилотных летательных устройств и ВСУ.

Реактивные, турбореактивные двигатели, их виды и принцип работы

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

7db0f2694ed15c54ca496881e1770aa7.jpg

При всей своей мощи и кажущейся невероятной сложности – ракетные и турбореактивные двигатели на самом деле имеют довольно простой принцип работы.

Самым простым является ракетный двигатель. Начнем с него.

Для того, чтобы работать в условиях космоса, ракетные двигатели должны иметь собственный запас кислорода для обеспечения сжигания топлива. Топливо-воздушная смесь впрыскивается в камеру сгорания, где происходит ее постоянное сжигание. Образующийся во время сгорания газ под очень большим давлением высвобождается наружу через сопло, создавая реактивную силу и заставляя ракетный двигатель, а вместе с ним и ракету двигаться в противоположном направлении. Наглдный пример реактивной силы в повседневной жизни это обычный воздушный шарик. Если его надуть и отпустить, не завязывая, то шарик будет двигаться за счет реактивной силы, создаваемой вылетающим из него воздухом.

Турбореактивный двигатель (ТРД)

Турбореактивный двигатель (ТРД) работает по тому же принципу, что и ракетный, за исключением того, что в нем сжигается атмосферный кислород.

Сходства: Топливо постоянно сжигается внутри камеры сгорания турбины. Освобождающийся через сопло газ создает реактивную силу.

Различия: На выходе из сопла установлены несколко ступеней турбины, закрепленные на общем валу. проходя через лопатки турбин газ приводит их во вращение. Между колесами турбин установлены неподвижные направляющие лопатки, которые придаю определенное направление потоку газа на пути ко следующей ступени (колесу) турбины, что создает более эффективое вращение.

Вместе с турбиной на едином валу в передней части двигателя установлен компрессор, который служит для сжатия и подачи воздуха в камеру сгорания.

Турбовинтовой двигатель (ТВД).

Принцип работы точно такой же как и у ТРД, за исключением того, что на валу перед компрессором установлен редуктор, приводящий во вращение воздушный винт с более низкими оборотами, чем турбина.Получение мощности, необходимой для вращения ротора компрессора и воздушного винта, обеспечивается турбиной с увеличенным числом ступеней, поэтому расширение газа в турбине происходит почти полностью и реактивная тяга, получаемая за счет реакции газовой струи, вытекающей из двигателя, составляет только 10–15% суммарной тяги, в то время как воздушный винт создает основное тяговое усилие (85–90%).

ТВД сочетают в себе преимущества ТРД на больших скоростях полета (способность создавать большую тягу при относительно небольшой массе и габаритах двигателя) и ПД на малых скоростях (низкие расходы топлива) и, обладая высокой топливной эффективностью, широко применяются в силовых установках имеющих большую грузоподъемность и дальность полета самолетов (летающих на скоростях 600–800 км/ч) и вертолетов.

Турбовентиляторный двигатель (ТВлД)

Этот двигатель является неким копромиссом между турбореактивным и турбовинтовым двигателем. У турбовентиляторного двигателя (ТВлД) на валу перед компрессором установлен вентилятор, имеющий большее количество лопаток, чем воздушный винт и обеспечивающий высокий расход воздуха через двигатель на всех скоростях полета, включая низкие скорости при взлете.

kaz-news.ru | ekhut.ru | omsk-media.ru | samara-press.ru |

Применение

Нашел себе применение турбовальный двигатель и на земле. Правильнее даже говорить, что именно на земле он изначально и использовался, и только после появления авиации, как таковой, «переселился» на небо. Его можно встретить и на транспорте, и на различных магистральных станциях, где он обычно используется, как альтернатива дизельного двигателя. В сравнении с дизелем ТВД более легкий по весу, менее шумный и более мощный, если брать двигатели одного размера.

В промышленности и народном хозяйства

ТВаД успешно используется в качестве нагнетателя природного газа на газоперекачивающих станциях. Его нередко можно увидеть на крупных газовых магистралях. Одна из последних разработок газовая турбина T16, мощностью 16 МВт. Короткое видео с применением турбовального двигателя в электроэнергетики.

Основные показатели:

  • 16,5 МВт — мощность на валу.
  • 37% — КПД, механический привод.
  • 36% — КПД, электрический (простой цикл).
  • 80% — КПД, комбинированное производство электроэнергии и тепла
  • 200 000 часов — полный жизненный цикл
  • выбросы NOx — не более 25 ppm.

Турбовальные двигатели используются в мобильных электростанциях для привода генератора. Электростанции с данным двигателем занимают меньший объем, аналогичной электростанции с традиционными двигателями.

d40c55f9db52c46a7836e4d8ac35fe35.jpg

В транспортной сфере

Несмотря на то, что в большинстве случаев турбовальные двигатели описываются, как силовые установки вертолетов, их применение не ограничено только ими. Частенько ТВаД играет роль не основного движителя, а вспомогательной установки. Такими установками обычно оснащаются самолеты, а используются они для питания энергией основных систем судна при его наземном обслуживании. То есть, когда самолет находится на земле, не обязательно запускать его основные моторы для получения электричества или создания давления в гидросистемах, для этого достаточно запуска такой небольшой установки. Также ТВаД используется в качестве пускового агрегата, который проворачивает ротор турбины при запуске. В этом случае он имеет название турбостартер.

Вид железнодорожного транспорта, на который устанавливается ТВаД, носит название газотурбовоз. Принцип его работы заключается в том, что турбовальный двигатель вращает вал генератора, вырабатывающего электрический ток. Ток поступает на электромоторы, которые, по сути, и являются основной силовой установкой. История газотурбовозов началась в 60-е годы, когда были сконструированы первые опытные образцы, правда, потом они уступили место более известным сейчас электровозам. Вместе с тем с 2007 года возобновились работы по созданию газотурбовозов, и даже был создан пробный экземпляр, работающий на сжиженном газе. Его испытания прошли успешно, так что в скором будущем, возможно, он будет выпускаться серийно.

Не обошли стороной ТВаД и создатели военной наземной техники. Некоторые танки, в том числе и отечественный Т-80 и американский М1 Abrams, оснащены ТВаД. Короткое видео разработки, внедрения и применения турбовального двигателя на танке.

Турбовальные двигатели также используются и на водном транспорте, называемом газотурбоходами. К ним относятся суда на воздушной подушке или на подводных крыльях. Наиболее известным отечественным газотурбоходом является военное судно «Зубр» — наиболее крупный десантный корабль на воздушной подушке. Этот гигант известен далеко за пределами России и является мировым рекордсменом среди суден на воздушной подушке по своим габаритам. А вот с отечественными пассажирскими газотурбоходами как-то не сложилось. Судно «Циклон», сконструированное в 80-хх годах, не пережило перестройки и со временем забылось, а новые пассажирские суда, оснащенные ТВаД пока не появились.

553e96bd68e1d3983b42f2b2f152964a.jpgТанк Т-80 с газотурбинным двигателем Десантное судно «Зубр»

Плюсы и минусы двигателя

Газовая турбина, как и паровая, развивает большие обороты, что позволяет ей набирать хорошую мощность, несмотря на свои компактные размеры.

Охлаждается турбина очень просто и эффективно, для этого не нужно каких-либо дополнительных приборов. У нее нет трущихся элементов, а подшипников совсем немного, за счет чего движок способен функционировать надежно и долгое время без поломок.

Главный минус подобных агрегатов в том, что стоимость материалов, из которых они изготавливаются довольно высокая. Цена на ремонт газотурбинных двигателей тоже немалая. Но, несмотря на это они постоянно совершенствуются и разрабатываются во многих странах мира, включая нашу.

Газовую турбину не устанавливают на легковые автомобили, прежде всего из-за постоянной нужды в ограничении температуры газов, которые поступают на турбинные лопатки. Вследствие этого понижается КПД аппарата и повышается потребление горючего.

Сегодня уже придуманы некоторые методы, которые позволяют повысить КПД турбинных двигателей, например, с помощью охлаждения лопаток или применения тепла выхлопных газов для обогрева воздушного потока, который поступает в камеру. Поэтому вполне возможно, что через некоторое время разработчики смогут создать экономичный двигатель своими руками для автомобиля.

869d4c4e5b4fe6f7a9f942c273b5a3e2.jpg

Среди главных преимуществ агрегата можно также выделить:

  • Низкое содержание вредоносных веществ в выхлопных газах;
  • Простота в обслуживании (не нужно менять масло, а все детали обладают износостойкостью и долговечностью);
  • Нет вибраций, поскольку есть возможность запросто сбалансировать вращающейся элементы;
  • Низкий уровень шума во время работы;
  • Хорошая характеристика кривой крутящего момента;
  • Заводиться быстро и без затруднений, а отклик двигателя на газ не запаздывает;
  • Повышенная удельная мощность.

Турбореактивный двигатель с форсажной камерой

ecc83699fab597bdd9a86cc67a46c44a.pngРис. 2. Схема ТРДФ. 1 – турбокомпрессор; 2 – блок форсажной камеры; 3 – сопло; 4 – форсажная камера; 5 – стабилизаторы пламени.

Турбореактивный двигатель с форсажной камерой (ТРДФ) (рис. 2) широко применяется на скоростных боевых самолётах.

Как и в ТРД, основу внутреннего контура ТРДФ составляет турбокомпрессор (газогенератор), включающий в себя компрессор, камеру сгорания и турбину. Между турбокомпрессором и соплом (обычно регулируемым, т. е. с изменяемой площадью потока) установлена форсажная камера, в которой сжигается дополнительное горючее (керосин), подаваемое через форсунки форсажной камеры. Стабилизаторы пламени обеспечивают устойчивое горение обеднённой кислородом топливной смеси (часть кислорода воздуха использована при горении керосина в камере сгорания турбокомпрессора). За счёт сжигания дополнительного топлива происходит увеличение тяги (форсирование, форсаж – франц. forçage, от forcer – вынуждать, чрезмерно напрягать) на 50% и более, что связано, однако, с резким повышением расхода топлива. Поэтому режим форсажа используется кратковременно на взлёте для сокращения длины разбега и в воздушном бою для увеличения скороподъёмности и скорости полёта. Использование форсажных режимов на крейсерском полёте экономически невыгодно.

Основными характеристиками двигателя любого типа являются: масса двигателя $m_$ и его габариты; стартовая тяга двигателя $P_$ ; удельная масса двигателя $g_ = m_/P_$ (кг/Н); удельный расход двигателя $C_р$ , показывающий расход массы топлива на создание 1Н тяги в час, [кг/(Н×ч)]; высотно-скоростные характеристики $P = f(H, V)$ и $C_р = f(H,V)$ ; ресурс двигателя.

Качественный характер высотно-скоростных характеристик ГТД включает тяговые и высотные характеристики, которые определяются главным образом степенью повышения давления в компрессоре, степенью двухконтурности и температурой газа перед турбиной.

Потребная для определённых условий полёта тяга (мощность) обеспечивается выбором соответствующего режима работы силовой установки. Лётчик управляет режимом работы двигателя с помощью рычага управления двигателем (РУД), перемещение которого регулирует, т. е. увеличивает или уменьшает – дросселирует (от нем. drosseln – душить, сокращать), расход топлива.

Большинство современных пассажирских самолётов оборудуются вспомогательной силовой установкой (ВСУ) – небольшим ГТД, вся мощность которого используется не для создания тяги, а для снабжения энергией бортовых систем самолёта. При стоянке на земле ВСУ обеспечивает работу электросистем, радиооборудования, системы кондиционирования самолёта, техническое обслуживание самолёта и его систем, запуск основных двигателей, что делает самолёт независимым от аэродромных источников энергии. ВСУ может применяться и как источник энергии в аварийных ситуациях в полёте.

Разновидность ТРД – турбовентиляторный двигатель.

Двигатель самолёта является основным источником шума в кабине и на местности. Для удовлетворения требований по уровню допустимого шума в конструкции самолёта используют материалы и устройства, изолирующие источник шума или поглощающие шум. Звукоизоляционные прокладочные материалы ограждают источник шума и ослабляют звук при его проникновении через ограждение (см. в статье ).

Отличительные черты газотурбинных двигателей

Сегодня наиболее широко подобный тип моторов используется в авиации. Увы, но из-за особенностей устройства они не могут применяться для обычных легковых автомобилей.

По сравнению с другими агрегатами внутреннего сгорания газотурбинный движок обладает наибольшей удельной мощностью, что является его основным плюсом. Помимо этого такой двигатель способен функционировать не только на бензине, но и на множества других видах жидкого горючего. Как правило, он работает на керосине либо на дизельном горючем.

Газотурбинный и поршневой двигатель, которые устанавливаются на «легковушках» за счет сжигания топлива изменяют химическую энергию горючего в тепловую, а затем и в механическую.

Но сам процесс у данных агрегатов немного различается. И в том и в другом движке сначала осуществляется забор (то есть воздушный поток поступает в мотор), затем происходит сжатие и впрыск горючего, после этого ТВС загорается, вследствие чего сильно расширяется и в результате выбрасывается в атмосферу.

Различие состоит в том, что в газотурбинных аппаратах все это проходит в одно время, но в различных частях агрегата. В поршневом же все осуществляется в одной точке, но по очередности.

Проходя через турбинный мотор, воздух сильно сжимается в объеме и благодаря этому увеличивает давление почти в сорок раз.

872fcc015af0cd8563cda48153b10051.jpg

Единственное движение в турбине это вращательное, когда как в иных агрегатах внутреннего сгорания, помимо вращения коленвала также происходит движение поршня.

КПД и мощность газотурбинного двигателя выше чем у поршневого, несмотря на то, что вес и размеры меньше.

Для экономного потребления топлива газовая турбина оснащена теплообменником — диском из керамики, который функционирует от двигателя с небольшой частотой вращения.

Устройство и принцип работы агрегата

По своей конструкции движок не очень сложный, он представлен камерой сгорания, где оборудованы форсунки и свечи зажигания, которые необходимы для подачи горючего и добычи искрового заряда. Компрессор оснащен на валу вместе с колесом, обладающим особыми лопатками.

Помимо этого мотор состоит из таких составляющих как — редуктор, канал впуска, теплообменник, игла, диффузор и выпускной трубопровод.

Во время вращения компрессорного вала, воздушный поток, поступающий через канал впуска, захватывается его лопастями. После увеличения скорости компрессора до пятисот м в секунду, он нагнетается в диффузор. Скорость у воздуха на выходе диффузора снижается, но давление увеличивается. Затем воздушный поток оказывается в теплообменнике, где происходит его нагрев за счет отработанных газов, а после этого воздух подается в камеру сгорания.

Вместе с ним туда попадает горючее, которое распыляется через форсунок. После того как топливо перемешивается с воздухом, создается топливно-воздушная смесь, которая загорается благодаря искре получаемой от свечи зажигания. Давление в камере при этом начинает увеличиваться, а турбинное колесо приводится в действие за счет газов попадающих на лопатки колеса.

f928179c60ec9c243ff30253dc288a3e.jpg

В итоге осуществляется передача крутящего момента колеса на трансмиссию авто, а отходящие газы выбрасываются в атмосферу.

Устройство и принцип работы двигателя

Строение турбовального двигателя в общих чертах напоминает строение ТРД. Основными составляющими являются комрессор, турбина, камера сгорания и вал. В отличие от других газотурбинных двигателей ТВаД совсем не имеет реактивной тяги – вся свободная энергия расходуется на вращение вала, поэтому и сопла, как такового, у него нет, а есть только каналы (своеобразные выхлопные трубы), по которым отводятся отработанные газы. Еще одна особенность ТВаД – наличие не одной, а двух турбин, не связанных между собой механически. Одна турбина приводит в движение компрессор, а вторая – рабочий вал. Между собой они связаны газодинамически. Некоторые модели турбовинтовых двигателей также имеют схожую конструкцию, но не обязательно. В случае с ТВаД турбин всегда две.

Две основные схемы устройства ТВаД с описание расположенных механизмов. Картинки кликабельны.

8fc6b5771b0f90db416b28a5a6e2c20c.jpgc1da523d811433cc9b7831674d98ec03.jpg

Принцип работы турбовального двигателя тоже не сильно отличается от ТРД или ТВД. Компрессор, приводимый в движение турбиной, нагнетает воздух в камеру сгорания, где он перемешивается с впрыснутым через форсунки топливом. Топливный заряд воспламеняется и сгорает, в результате чего образуются газы с большим запасом энергии. Расширяясь, они вращают турбины, приводя в движение компрессор и вал, а отработанные газы выводятся наружу.

Компрессор турбовального двигателя имеет несколько ступеней и может быть центробежным, осевым или комбинированным. Комбинированные компрессоры сочетают в себе и центробежные, и осевые ступени.

Обязательным конструктивным элементом ТВаД, как, впрочем, и турбовинтового двигателя, является редуктор, установленный между турбиной и валом. Сама турбина вращается с угловой скоростью, достигающей 20 000 об/мин. Понятно, что винт, закрепленный на валу и создающий тягу, не сможет работать при такой скорости и выполнять свои функции, ведь тогда ему придется вращаться со сверхзвуковой скоростью. Редуктор, установленный перед валом, понижает обороты и увеличивает крутящий момент, так что скорость вращения лопастей винта вертолета значительно меньше скорости вращения турбины.

Если турбовинтовые двигатели, которые используются на самолетах, должны иметь компактные размеры, а вал турбины и вал винта у них устанавливаются параллельно в одном корпусе, то к габаритам турбовальных двигателей таких жестких требований нет. Рабочий вал у них может находиться впереди турбины или за ней, в одном корпусе с ней или отдельно. Это объясняется тем, что мотор спрятан в конструкции кабины, где его можно расположить в любом удобном положении. Различают цельные моторы и модульные, состоящие из отдельных модулей, связанных между собой механически. Часто в одном модуле расположены компрессор и турбины, а в другом – рабочий вал, связанный с валом турбины редуктором.

Легкий американский вертолет AH-6j Little Bird

Примечания

  1. ↑ .
  2. ↑ Теория и расчёт воздушно-реактивных двигателей. Учебник для вузов. Авторы: В. М. Акимов, В. И. Бакулев, Р. И. Курзинер, В. В. Поляков, В. А. Сосунов, С. М. Шляхтенко. Под редакцией С. М. Шляхтенко. 2-е издание, переработанное и дополненное. М.: Машиностроение, 1987
  3. Александр Грек. Человек, который купил космодром // Популярная механика. — 2017. — № 11 . — С. 54 .
  4. Андрей Суворов. Ядерный след // Популярная механика. — 2018. — № 5 . — С. 88-92 .
  1. улучшить стиль написания статьи;
  2. проработать структуру (разделы) статьи;
  3. проставить и заполнить карточки, оформить статью в целом с использованием вики-разметки;
  4. аккуратно разместить и подписать изображения;
  5. сделать ссылками ключевые слова и даты в тексте;
  6. подписать сноски и ссылки.

Если вы желаете оформить данную статью, пожалуйста, отредактируйте данный шаблон в тексте статьи, дописав в него

  • двигатель Ленуара
  • роторный
  • U-образный двигатель
  • вращающийся
  • дельтообразный
  • Дизельные
  • Компрессионные карбюраторные
  • Калильно-компрессионный
  • Калильные карбюраторные
  • Батарейное зажигание
  • Магнето
  • Дуговые и искровые свечи
  • двигатель Сарича
  • Гибридные
  • Двигатель Хессельмана
  • Прямоточные
  • Пульсирующие
  • Турбовентиляторные (двухконтурные)
  • Турбовинтовые
  • Турбовинтовентиляторные
  • Турбовальные
  • Мотокомпрессорный воздушно-реактивный двигатель
  • Гиперзвуковые прямоточные
  • Выбрасывающий
  • Стартовый
  • Разгонный
  • Маршевый
  • Маневровый
  • Закрытого цикла
  • Открытого цикла
  • С фазовым переходом
  • Двигатель Вальтера
  • Твердотопливные
  • Топливно-гибридные
  • Термоядерные
  • Газофазно-ядерные
  • Твёрдофазно-ядерные
  • Солевые
  • электромагнитный ускоритель VASIMR
  • Клиновоздушный
  • Двигатель Бассарда
  • Паровая машина
  • Двигатель Стирлинга
  • Пневматический двигатель
  • Газотурбинная установка
  • Газотурбинная электростанция
  • Газотурбинные двигатели
  • Парогазовая установка
  • Конденсационная турбина
  • Пропеллерная турбина
  • Гидротрансформатор
  • радиальная
  • диагональная
  • Постоянного тока
  • Переменного тока
  • Многофазные
  • Трёхфазные
  • Двухфазные
  • Однофазные
  • Универсальные
  • Конденсаторный двигатель
  • Бесколлекторные (Вентильный двигатель)
  • Коллекторные
  • Вентильные реактивные
  • Шаговые
  • Линейные
  • Гистерезисные
  • Униполярные
  • Ультразвуковые
  • Мендосинский мотор
  • Актин
  • Динеин
  • Кинезин
  • Миозин
  • Тропомиозин
  • Тропонин
  • Флагеллин

Проблемы разработки малых ТГД

При уменьшении размера ГТД происходит уменьшение КПД и удельной мощности по сравнению с обычными турбореактивными двигателями. При этом удельная величина расхода топлива так же возрастает; ухудшаются аэродинамические характеристики проточных участков турбины и компрессора, снижается КПД этих элементов. В камере сгорания, в результате уменьшения расхода воздуха, снижается коэффициент полноты сгорания ТВС.

Снижение КПД узлов ГТД при уменьшении его габаритов приводит к уменьшению КПД всего агрегата

Поэтому, при модернизации модели, конструкторы уделяют особое внимание увеличению КПД отдельно взятых элементов, вплоть до 1%.

Для сравнения: при увеличении КПД компрессора с 85% до 86%, КПД турбины возрастает с 80% до 81%, а общий КПД двигателя увеличивается сразу на 1,7%. Это говорит о том, что при фиксированном расходе топлива, удельная мощность увеличится на ту же величину.

Виды газотурбинных двигателей

Среди основных видов, используемых при производстве легковых автомобилей, называют два типа двигателей:

  • Двухвальный с теплообменником. Такой тип можно встретить чаще всего. Использование таких двигателей улучшает динамические свойства машины и сводит к минимуму количество ступеней в коробке передач. Автомобили с реактивными двигателями такого типа при разгоне практически не требуют переключения коробки передач. Среди недостатков можно назвать увеличение массы агрегата за счет использования дополнительных деталей (воздуховода и теплообменника).

Двухвальный газотурбинный двигатель

  • Двигатель со свободно-поршневым газовым генератором. Такой тип считается самым перспективным в плане . Схема конструкции двигателя представляет собой блок, который объединяет двухтактный дизель и поршневой компрессор.

Принцип работы свободно-поршневого газотурбинного двигателя

Авиационный ГТД Климов ГТД-350 для вертолета Ми-2

Впервые разработка ГТД-350 началась еще в 1959 году в ОКБ-117 под начальством конструктора С.П. Изотова. Изначально задача состояла в разработке малого двигателя для вертолета МИ-2.

773f92e15b4c22a87c5b19023d49c748.jpg

На этапе проектирования были применены экспериментальные установки, использован метод поузловой доводки. В процессе исследования созданы методики расчета малогабаритных лопаточных аппаратов, проводились конструктивные мероприятия по демпфированию высокооборотных роторов. Первые образцы рабочей модели двигателя появились в 1961 году. Воздушные испытания вертолета Ми-2 с ГТД-350 впервые были проведены 22 сентября 1961 года. По результатам испытаний, два вертолетных двигателя разнесли в стороны, переоснастив трансмиссию.

Государственную сертификацию двигатель прошел в 1963 году. Серийное производство открылось в польском городе Жешув в 1964 году под руководством советских специалистов и продолжалось до 1990 года.

Малый газотурбинный двигатель отечественного производства ГТД-350 имеет следующие ТТХ:

— вес: 139 кг;
— габариты: 1385 х 626 х 760 мм;
— номинальная мощность на валу свободной турбины: 400 л.с.(295 кВт);
— частота вращения свободной турбины: 24000;
— диапазон рабочих температур -60…+60 ºC;
— удельный расход топлива 0,5 кг/кВт час;
— топливо — керосин;
— мощность крейсерская: 265 л.с;
— мощность взлётная: 400 л.с.

В целях безопасности полетов на вертолет Ми-2 устанавливают 2 двигателя. Спаренная установка позволяет воздушному судну благополучно завершить полет в случае отказа одной из силовых установок.

ГТД — 350 на данный момент морально устарел, в современной малой авиации нужны более можные, надежные и дешевые газотурбинные двигатели. На современный момент новый и перспективным отечественным двигателем является МД-120, корпорации «Салют». Масса двигателя — 35кг, тяга двигателя 120кгс.

Общая схема

Конструктивная схема ГТД-350 несколько необычна за счет расположения камеры сгорания не сразу за компрессором, как в стандартных образцах, а за турбиной. При этом турбина приложена к компрессору. Такая необычная компоновка узлов сокращает длину силовых валов двигателя, следовательно, снижает вес агрегата и позволяет достичь высоких оборотов ротора и экономичности.

В процессе работы двигателя, воздух поступает через ВНА, проходит ступени осевого компрессора, центробежную ступень и достигает воздухосборной улитки. Оттуда, по двум трубам воздух подается в заднюю часть двигателя к камере сгорания, где меняет направление потока на противоположное и поступает на турбинные колеса. Основные узлы ГТД-350: компрессор, камера сгорания, турбина, газосборник и редуктор. Системы двигателя представлены: смазочной, регулировочной и противообледенительной.

Агрегат расчленен на самостоятельные узлы, что позволяет производить отдельные запчасти и обеспечивать их быстрый ремонт. Двигатель постоянно дорабатывается и на сегодняшний день его модификацией и производством занимается ОАО «Климов». Первоначальный ресурс ГТД-350 составлял всего 200 часов, но в процессе модификации был постепенно доведен до 1000 часов. На картинке представлена общая смеха механической связи всех узлов и агрегатов.

Малые ГТД области применения

Микротурбины применяют в промышленности и быту в качестве автономных источников электроэнергии.
— Мощность микротурбин составляет 30-1000 кВт;
— объем не превышает 4 кубических метра.

Среди преимуществ малых ГТД можно выделить:
— широкий диапазон нагрузок;
— низкая вибрация и уровень шума;
— работа на различных видах топлива;
— небольшие габариты;
— низкий уровень эмиссии выхлопов.

Отрицательные моменты:
— сложность электронной схемы (в стандартном варианте силовая схема выполняется с двойным энергопреобразованием);
— силовая турбина с механизмом поддержания оборотов значительно повышает стоимость и усложняет производство всего агрегата.

На сегодняшний день турбогенераторы не получили такого широкого распространения в России и на постсоветском пространстве, как в странах США и Европы в виду высокой стоимости производства. Однако, по проведенным расчетам, одиночная газотурбинная автономная установка мощностью 100 кВт и КПД 30% может быть использована для энергоснабжения стандартных 80 квартир с газовыми плитами.

Коротенькое видео, использования турбовального двигателя для электрогенератора.

За счет установки абсорбционных холодильников, микротурбина может использоваться в качестве системы кондиционирования и для одновременного охлаждения значительного количества помещений.

Автомобильная промышленность

Малые ГТД продемонстрировали удовлетворительные результаты при проведении дорожных испытаний, однако стоимость автомобиля, за счет сложности элементов конструкции многократно возрастает. ГТД с мощностью 100-1200 л.с. имеют характеристики, подобные бензиновым двигателям, однако в ближайшее время не ожидается массовое производство таких авто. Для решения этих задач необходимо усовершенствовать и удешевить все составляющие части двигателя.

По иному дела обстоят в оборонной промышленности

Военные не обращают внимание на стоимость, для них важнее эксплуатационные характеристики. Военным нужна была мощная, компактная, безотказная силовая установка для танков

И в середине 60-ых годов 20 века к этой проблеме привлекли Сергея Изотова, создателя силовой установки для МИ-2 — ГТД-350. КБ Изотова начало разработку и в итоге создало ГТД-1000 для танка Т-80. Пожалуй это единственный положительный опыт использования ГТД для наземного транспорта. Недостатки использования двигателя на танке — это его прожорливость и привередливость к чистоте проходящего по рабочему тракту воздуху. Внизу представлено короткое видео работы танкового ГТД-1000.

Малая авиация

На сегодняшний день высокая стоимость и низкая надежность поршневых двигателей с мощностью 50-150 кВт не позволяют малой авиации России уверенно расправить крылья. Такие двигатели, как «Rotax» не сертифицированы на территории России, а двигатели «Lycoming», применяемые в сельскохозяйственной авиации имеют заведомо завышенную стоимость. Кроме того, они работают на бензине, который не производится в нашей стране, что дополнительно увеличивает стоимость эксплуатации.

Именно малая авиация, как ни одна другая отрасль нуждается в проектах малых ГТД. Развивая инфраструктуру производства малых турбин, можно с уверенностью говорить о возрождении сельскохозяйственной авиации. За рубежом производством малых ГТД занимается достаточное количество фирм. Сфера применения: частные самолеты и беспилотники. Среди моделей для легких самолетов можно выделить чешские двигателиTJ100A, TP100 и TP180, и американский TPR80.

В России со времен СССР малые и средние ГТД разрабатывались в основном для вертолетов и легких самолетов. Их ресурс составлял от 4 до 8 тыс. часов,

На сегодняшний день для нужд вертолета МИ-2 продолжают выпускаться малые ГТД завода «Климов» такие как: ГТД-350, РД-33,ТВЗ-117ВМА, ТВ-2-117А, ВК-2500ПС-03 и ТВ-7-117В.

Агрегат со свободно поршневым генератором

На сегодняшний день аппараты этого типа являются наиболее перспективными для авто. Устройство движка представлено блоком, который соединяет поршневой компрессор и 2-х тактовый дизель. В середине находится цилиндр с наличием двух поршней объединенных друг с другом с помощью специального приспособления.

Работа движка начинается с того, что воздух сжимается во время схождения поршней и происходит возгорание горючего. Газы образуются за счет сгоревшей смеси, они способствуют расхождению поршней при повышенной температуре. Затем газы оказываются в газо-сборнике. За счет продувочных щелей в цилиндр попадает пережатый воздух, помогающий очистить агрегат от отработанных газов. Затем цикл начинается заново.

Виды газотурбинных двигателей

По своему строению данные агрегаты разделяются на четыре типа. Первый из них это турбореактивный, его в большинстве своем устанавливают на военные самолеты, обладающие высокой скоростью. Принцип работы заключается в том, что газы, выходящие на большой скорости из мотора, через сопло толкают самолет вперед.

Другой тип — турбиновинтовой. Его устройство от первого отличается тем, что он имеет еще одну секцию турбины. Данная турбина составлена из ряда лопаток, которые забирают остаток энергии у газов, прошедших через турбину компрессора и благодаря этому осуществляют вращение воздушного винта.

Винт может располагаться как в задней части агрегата, так и в передней. Отходящие газы выводятся через выхлопные трубы. Такой реактивный аппарат оснащается на самолетах, летающих на низкой скорости и на малой высоте.

451cc76f308a53ca90d018cafafdc3f5.jpg

Третий тип — турбовентиляторный, который похож по своей конструкции на предыдущий двигатель, но у него 2-я турбинная секция забирает энергию у газов не полностью и поэтому подобные движки также обладают выхлопными трубами.

Главная особенность такого двигателя в том, что его вентилятор, закрытый в кожух, работает от турбины низкого давления. Поэтому движок называют еще 2-х контурным, поскольку воздушный поток проходит через агрегат, являющейся внутренним контуром и через свой внешний контур, необходимый только лишь для направления потока воздуха, который толкает мотор вперед.

Самые новейшие самолеты оборудованы именно турбовентиляторными двигателями. Они эффективно функционируют на большой высоте, а также отличаются экономичностью.

Последний тип — турбовальный. Схема и устройство газотурбинного двигателя этого типа почти такая же, как и у прошлого движка, но от его вала, который присоединен к турбине, приводится в действие практически все. Чаще всего его устанавливают в вертолеты, и даже на современные танки.

Велосипед с трд

Турбореактивный двигатель (здесь и далее — ТРД) — газотурбинный двигатель, в котором химическая энергия топлива преобразуется в кинетическую энергию струй газов, вытекающих из реактивного сопла. [1] Основная область применения — авиация. Механической основой любого ТРД всегда является турбокомпрессор.

Содержание

История [ | ]

В 1791 году английский изобретатель Джон Барбер предложил идею коловратного двигателя с поршневым компрессором, камерой сгорания и газовой турбиной. В 1909 году русский изобретатель Н. В. Герасимов запатентовал схему газотурбинного двигателя для создания реактивной тяги (турбореактивного двигателя) [2] [3] [4] . Патент на использование газовой турбины для движения самолёта получен в 1921 году французским инженером Максимом Гийомом [fr] .

Первый образец турбореактивного двигателя продемонстрировал английский инженер Фрэнк Уиттл 12 апреля 1937 года и созданная им небольшая частная фирма Power Jets [en] . Он основывался на теоретических работах Алана Гриффита [en] .

Первое полезное применение турбореактивного двигателя произошло в Германии на самолёте Heinkel He 178 с ТРД HeS 3 [en] . ТРД разработан Хансом фон Охайном почти одновременно с Уиттлом — первый пуск в сентябре 1937 года, изготовлялся фирмой Heinkel-Hirth Motorenbau. Лётчик Эрих Варзиц совершил первый полёт 27 августа 1939 года.

Принцип работы [ | ]

Компрессор втягивает воздух, сжимает его и направляет в камеру сгорания. В ней сжатый воздух смешивается с топливом, воспламеняется и расширяется. Расширенный газ заставляет вращаться турбину, которая расположена на одном валу с компрессором. Остальная часть энергии перемещается в сужающееся сопло. В результате направленного истечения газа из сопла на двигатель действует реактивная тяга. При горении топлива воздух, служащий рабочим телом, нагревается до 1500-2000 градусов цельсия.

В полёте поток воздуха тормозится во входном устройстве перед компрессором, в результате чего его температура и давление повышается. На земле во входном устройстве воздух ускоряется, его температура и давление снижаются.

Проходя через компрессор, воздух сжимается, его давление повышается в 10—45 раз, возрастает его температура. Компрессоры газотурбинных двигателей делятся на осевые и центробежные. В наши дни в двигателях наиболее распространены многоступенчатые осевые компрессоры. Центробежные компрессоры, как правило, применяются в малогабаритных силовых установках.

Далее сжатый воздух попадает в камеру сгорания, в так называемые жаровые трубы, либо в кольцевую камеру сгорания, которая не состоит из отдельных труб, а является цельным кольцевым элементом. В наши дни кольцевые камеры сгорания являются наиболее распространёнными. Трубчатые камеры сгорания используются гораздо реже, в основном на военных самолётах. Воздух на входе в камеру сгорания разделяется на первичный, вторичный и третичный. Первичный воздух поступает в камеру сгорания через специальное окно в передней части, по центру которого расположен фланец крепления форсунки, и участвует непосредственно в окислении (сгорании) топлива (формировании топливо-воздушной смеси). Вторичный воздух поступает в камеру сгорания сквозь отверстия в стенках жаровой трубы, охлаждая, придавая форму факелу и не участвуя в горении. Третичный воздух подаётся в камеру сгорания уже на выходе из неё, для выравнивания поля температур. При работе двигателя в передней части жаровой трубы всегда вращается вихрь раскалённого газа (что обусловлено специальной формой передней части жаровой трубы), постоянно поджигающего формируемую топливовоздушную смесь, происходит сгорание топлива (керосина, газа), поступающего через форсунки в парообразном состоянии.

Газовоздушная смесь расширяется и часть её энергии преобразуется в турбине через рабочие лопатки в механическую энергию вращения основного вала. Эта энергия расходуется, в первую очередь, на работу компрессора, а также используется для привода агрегатов двигателя (топливных подкачивающих насосов, масляных насосов и т. п.) и привода электрогенераторов, обеспечивающих энергией различные бортовые системы.

Основная часть энергии расширяющейся газовоздушной смеси идёт на ускорение газового потока в сопле и создание реактивной тяги.

Чем выше температура сгорания, тем выше КПД двигателя. Для предупреждения разрушения деталей двигателя для их изготовления используют жаропрочные сплавы и термобарьерные покрытия. А также применяется система охлаждения воздухом, отбираемым от средних ступеней компрессора.

Ключевые характеристики [ | ]

Ключевые характеристики ТРД следующие:

  1. Создаваемая двигателем тяга.
  2. Удельный расход топлива (масса топлива, потребляемая за единицу времени для создания единицы тяги/мощности)
  3. Расход воздуха (масса воздуха, проходящего через каждое из сечений двигателя за единицу времени)
  4. Степень повышения полного давления в компрессоре
  5. Температура газа на выходе из камеры сгорания.
  6. Масса и габариты.

Степень повышения полного давления в компрессоре является одним из важнейших параметров ТРД, поскольку от него зависит эффективный КПД двигателя. Если у первых образцов ТРД (Jumo-004) этот показатель составлял 3, то у современных он достигает 40 (General Electric GE90).

Для повышения газодинамической устойчивости компрессоров они выполняются двухкаскадными (НК-22) или трехкаскадными (НК-25). Каждый из каскадов работает со своей скоростью вращения и приводится в движение своим каскадом турбины. При этом вал 1-го каскада компрессора (низкого давления), вращаемого последним (самым низкооборотным) каскадом турбины, проходит внутри полого вала компрессора второго каскада (каскада высокого давления для двухкаскадного двигателя, каскада среднего давления для трехкаскадного). Каскады двигателя также именуют роторами низкого, среднего и высокого давления.

Камера сгорания большинства ТРД имеет кольцевую форму и вал турбина-компрессор проходит внутри кольца камеры. При поступлении в камеру сгорания воздух разделяется на 3 потока.

Первичный воздух — поступает через фронтальные отверстия в камере сгорания, тормозится перед форсунками и принимает непосредственное участие в формировании топливно-воздушной смеси. Непосредственно участвует в сгорании топлива. Топливо-воздушная смесь в зоне сгорания топлива в ВРД по своему составу близка к стехиометрической.

Вторичный воздух — поступает через боковые отверстия в средней части стенок камеры сгорания и служит для их охлаждения путём создания потока воздуха с гораздо более низкой температурой, чем в зоне горения.

Третичный воздух — поступает через специальные воздушные каналы в выходной части стенок камеры сгорания и служит для выравнивания поля температур рабочего тела перед турбиной.

Из камеры сгорания нагретое рабочее тело поступает на турбину, расширяется, приводя её в движение и отдавая ей часть своей энергии, а после неё расширяется в сопле и истекает из него, создавая реактивную тягу.

Благодаря компрессору ТРД (в отличие от ПВРД) может «трогать с места» и работать при низких скоростях полёта, что для двигателя самолёта является совершенно необходимым, при этом давление в тракте двигателя и расход воздуха обеспечиваются только за счёт компрессора.

При повышении скорости полёта давление в камере сгорания и расход рабочего тела растут за счёт роста напора встречного потока воздуха, который затормаживается во входном устройстве (так же, как в ПВРД) и поступает на вход низшего каскада компрессора под давлением более высоким, чем атмосферное, при этом повышается и тяга двигателя.

Диапазон скоростей, в котором ТРД эффективен, смещён в сторону меньших значений, по сравнению с ПВРД. Агрегат «турбина-компрессор», позволяющий создавать большой расход и высокую степень сжатия рабочего тела в области низких и средних скоростей полёта, является препятствием на пути повышения эффективности двигателя в зоне высоких скоростей:

  • Температура, которую может выдерживать турбина, ограничена, что накладывает ограничение на количество тепловой энергии, подводимой к рабочему телу в камере сгорания, а это ведёт к уменьшению работы, производимой им при расширении.
  • Турбина поглощает часть энергии рабочего тела перед поступлением его в сопло.

В результате максимальная скорость истечения реактивной струи у ТРД меньше, чем у ПВРД, что в соответствии с формулой для реактивной тяги ВРД на расчетном режиме, когда давление на срезе сопла равно давлению окружающей среды, [5]

где P  — сила тяги,
G  — секундный расход массы рабочего тела через двигатель,
c  — скорость истечения реактивной струи (относительно двигателя),
v  — скорость полёта,
ограничивает сверху диапазон скоростей, на которых ТРД эффективен, значениями M = 2,5 — 3 (M — число Маха). На этих и более высоких скоростях полёта торможение встречного потока воздуха создаёт степень повышения давления, измеряемую десятками единиц, такую же, или даже более высокую, чем у высоконапорных компрессоров, и ещё бо́льшее сжатие становится нежелательным, так как воздух при этом нагревается, а это ограничивает количество тепла, которое можно сообщить ему в камере сгорания. Таким образом, на высоких скоростях полёта (при M > 3) агрегат турбина-компрессор становится бесполезным, и даже контрпродуктивным, поскольку только создаёт дополнительное сопротивление в тракте двигателя, и в этих условиях более эффективными становятся прямоточные воздушно-реактивные двигатели.

Типы турбореактивных двигателей [ | ]

Двухконтурный ТРД [ | ]

(тж. — ТРДД)
Таковым является ТРД с внутренним и наружным контурами, в котором часть энергии сгорания топлива, подводимого во внутренний контур, преобразуется в механическую работу для привода компрессора (вентилятора) наружного контура. [6]

В основе ТРДД принцип вовлечения дополнительной массы воздуха в создание тяги, чтобы, прежде всего, увеличить КПД ТРД в плотной атмосфере. В отличие от одноконтурного ТРД (ТРД с одной единственной проточной частью) в ТРДД воздух, поступающий в двигатель через общий воздухозаборник, делится на два потока. Первый поток — поток внутреннего контура — сжимается в нескольких ступенях компрессора, поступает в камеру сгорания, проходит через турбину и выходит через сопло. Второй поток — поток наружного контура — также сжимается ступенями компрессора, но далее направляется к соплу в обход камеры сгорания. Оба потока обычно смешиваются за турбиной в так называемой «камере смешения» [7] до сопла и выходят через единое сопло общей реактивной струёй. [8]

Наличие двух проточных частей (контуров), двух (и более) валов, двух турбокомпрессоров, камеры смешения — всё приводит к усложнению ТРД, увеличению его продольного и поперечного габаритов, а также увеличению массы. Но в результате повышается КПД двигателя на дозвуковых скоростях и снижается шум, создаваемый реактивной струёй. Повышение КПД достигается за счёт уменьшения разницы между скоростью истечения газов из сопла и скоростью самолёта за счёт увеличения расхода воздуха в обход внутреннего контура. Применение второго контура в двигателях для военной сверхзвуковой авиации позволяет охлаждать горячие части двигателя, это позволяет увеличивать температуру газов перед турбиной, что способствует дополнительному повышению тяги. [10]

Важным параметром любого ТРДД является степень двухконтурности — отношение расхода массы воздуха через внешний контур к расходу через внутренний. Этот параметр определяется на стадии конструирования и во многом зависит от назначения двигателя (области применения и скоростях эксплуатации). [9]

Двигатели с малой степенью двухконтурности ( m < 2 ) применяются для сверхзвуковых самолётов, двигатели с m > 2 для дозвуковых пассажирских и транспортных самолётов. В случае, когда степень двухконтурности более 4-х ( m > 4 ), ТРДД выполняют без смешения потоков до сопла, с коротким наружным контуром, так как в таких случаях из-за значительной разности давлений и скоростей смешение потоков затруднительно. При этом, с ростом степени двухконтурности, одновременно возрастает доля мощности, необходимая для привода компрессора-вентилятора. Подобные ТРДД становятся чем-то средним между ТРДД и турбовальным/турбовинтовым ГТД и выделяются в отдельный тип — так называемых турбовентиляторных двигателей.

ТРДД, подобно ТРД, могут быть снабжены регулируемыми соплами и форсажными камерами для сверхзвуковых военных самолётов. [8]

Впервые двухконтурный ТРД предложен создателем первого работоспособного ТРД Фрэнком Уитлом в начале 1930-х годов. Советский учёный и конструктор А. М. Люлька с 1937 года исследовал этот принцип и представил заявку на изобретение двухконтурного турбореактивного двигателя (авторское свидетельство 22 апреля 1941 года). Первые образцы ТРД с форсажными камерами созданы в Rolls-Royce во второй половине 1940-х годов, а Conway стал первым серийным.

Турбовентиляторный двигатель [ | ]

Порою в популярной литературе ТРДД с высокой степенью двухконтурности (выше 2) называют турбовентиляторными. В англоязычной литературе этот двигатель называется turbofan с добавлением уточнения high bypass (высокая двухконтурность), сокращённо — hbp. ТРДД с высокой степенью двухконтурности выполняются, как правило, без камеры смешения. По причине большого входного диаметра таких двигателей их сопло внешнего контура достаточно часто делают укороченным с целью снижения массы двигателя.

Кареточные электромоторы для велосипедов

Кареточные электромоторы (англ.: mid drive motor) – это настоящее и будущее электровелотранспорта.
Причина их популярности в том, что они имеют однозначные преимущества по сравнению мотор-колесами. В приличных веломагазинах электровелосипедов с мотор-колесами уже и не встретить. Да и известные велобренды оснащают свои велосипеды преимущественно моторами mid drive.

“Кареточные” они оттого, что вставляются в каретку велосипеда. В интернете еще можно встретить название “мид-драйв”, “подвесные” и “центральные”.

кареточный мотор

Преимущества кареточных моторов

  • Не нужно менять или спицевать колёса, кареточный мотор устанавливается вместо каретки.
  • Не нужно думать, куда приколхозить контроллер, он встроен в кареточный мотор.
  • В отличие от мотор-колес, не нужны усилители дропаутов. Вероятность поломки рамы такая же, как на обычных велосипедах.
  • В отличие от мотор-колес с директ-драйвом при севшем аккумуляторе крутить педали электровелосипеда также легко, как на обычном велосипеде.
  • Нагрузка на спицы и обода как на обычном велосипеде, так как нет «гири в колесе» (мотора), которая создаёт разрушающее воздействие.
  • Есть возможность выбора передачи соответственно дороге — при езде по сыпучим грунтам, лесам и в крутые подъёмы можно выбрать пониженную передачу и уверенно и экономично двигаться вперед, а в городе можно комфортно втопить включив повышенную передачу.

Недостатки кареточных моторов

  • Износ цепи и зубьев звездочек заметно выше, чем при использовании мотор-колес, но ничем не отличается от обычных велосипедов (если учитывать износ в зависимости от пробега). Пользуйтесь нормальной смазкой для цепи и будет вам счастье.
  • Установка кареточного мотора на велосипед требует наличия специальных ключей для работы с кареткой.
  • Если вам нужны высокие скорости выше 45 км\ч, лучше рассматривать варианты с мотор-колесом Bafang, Mxus или QS. Хотя и среди кареточных электромоторов есть монстры мощностью до 18 kw.
  • Если вы используете переднюю звёздочку небольшого диаметра (меньше 38), то кареточный мотор уменьшает клиренс. Если 38 и больше, то клиренс ограничен звездочкой.
  • Кареточные моторы разработанные для интеграции в рамы велосипедов можно установить только в разработанные под них рамы.

В этой статье я попробую рассмотреть наиболее известные модели кареточных моторов. Это очень динамичная тема. Производители постоянно выводят на рынок что-то новое. Обзор дополняется и исправляется примерно раз в пару месяцев. Не стесняйтесь писать о новых электромоторах в комментариях. Это позволит быстрее делать обзор актуальным.

Мощность кареточных моторов

Существует нескольку условная классификация по мощности: маломощные (250–350 W), средней мощности (500–750 W), мощные (1000 W и выше). От мощности зависит скорость электровелосипеда.

Попытка понять, как номинальная мощность влияет на ходовые качества электровелосипеда – отличный способ не понять ничего. Дело в том, что такая характеристика, как «номинальная мощность», используемая некоторыми производителями, не равна ни фактической выходной мощности двигателя, ни максимальной выходной мощности. Фактическая выходная мощность двигателя полностью зависит от того, насколько сильно он нагружен в какой-то конкретной ситуации.

Кареточные электромоторы для велосипедов

В большинстве стран номинальная мощность веломоторов законодательно ограничена 250W. Но некоторые владельцы электровелосипедов нарушают законы и маскируют мощность моторов вводящими в заблуждение стикерами.

Некоторые производители указывают пиковую мощность, но насколько она продолжительна? 1, 5, 100 секунд, 1 час? Данных нет…

Каков потенциал мотора в совокупности с вашей батареей можно прикинуть на симуляторе (там под окошком с выбором мотора не забудьте выставить “Middrive”, по умолчанию выскакивает “Hubmotor “).

Модели кареточных моторов

Кареточные моторы для велосипедов продаются в виде наборов включающих мотор со встроенным контроллером и дополнительные компоненты (компьютер, провода и т.п.). Наибольшее разнообразие вариантов у фирмы Bafang. Или уже вмонтированными в рамы электровелосипедов.
Все кареточные моторы можно разделить на три группы:

  1. Моторы для сторонних производителей велосипедов (Brose, Bosch, Impulse, Yamaha, Shimano, Bafang). Самостоятельно такой мотор к своему велосипеду не прикрепить, они рассчитаны на установку в специально под них разработанные рамы. Такие электровелосипеды можно купить по цене от 1300 евро. Многие из них являются элементами “закрытых систем”, к примеру вы не сможете влезть в програмные настройки моторов Bosch и использовать батареи и дисплеи сторонних фирм.
  2. Моторы из серии “собери электровелосипед сам” (Bafang, Tongsheng, GNG, Cyclone, Pendix). Это самая актуальная для России группа кареточных моторов для электровелосипедов. Почему так?
    Ценник. Велосипед у вас либо уже есть, либо его можно приобрести за какие-то адекватные деньги, не сложно купить мотор, батарею и самому этот велосипед электрофицировать. Да, выглядеть он будет не столь красиво, как электровелосипед от известного бренда со встроенными в раму мотором и батареей, но по своим характеристикам он будет такой же или лучше.
    Моторы таких известных производителей, как Bafang и Tongsheng – полностью ремонтопригодны. Все что может потребоваться приобретается через Алиэкспресс и/или через другие интернет-магазины.
    Скорость. На законодательственном уровне во многих странах мира прописано, что электрический двигатель, устанавливаемый на велосипед, не должен иметь мощность свыше 250-350 W, а скорость его передвижения, как правило, должна ограничиваться электроникой на показателе 25-30 км/ч. Большая часть моторов для самостоятельной электрофикации велосипедов ограничений по мощности и скорости не имеет.
    Это “открытые системы”, т.е. у пользователя есть возможность влезать в программные настройки и использовать дистплеи и батареи сторонних производителей.
  3. Моторы разработанные, как элемент своих фирменных электровелосипедов (TQ, Optibike).

Все “именитые” производители, типа Bosch, Panasonic и т.д. в какой-то момент начали пользоваться информационными шинами типа CAN для связи мотора и батареи. Из-за этого пользователи таких моторов вынуждены приобретать оригинальные батареи на которые производитель выставляет высокие цены.

MY1016Z

Начнем с самого дешевого. Кареточный мотор 12V и 24V – 250W за 3500 руб. Есть наборы для электрификации велосипеда с моторами на 250W по цене от 5000 руб и 3000W за 9000 руб .
Насколько я понял существует два варианта установки шайтан-мотора: на каретку и на заднее колесо. Как устанавливается на заднее колесо, можно посмотреть в ролике.

мид-драйв MY1016Z кареточный мотор

Не нужно думать, что это полная ерунда. На этих моторчиках делают вполне прикольные кастомные электромопеды.

Кареточные электромоторы для велосипедов

Tongsheng

Судя по статистике посещений нашего сайта, в России центральные моторы этого произвидителя на порядок менее популярны, чем Bafang.

кареточный мотор

Bosch

Система с велоэлектромотором Bosch Performance Line CX кареточный мотор

Компании, которые используют моторы этого производителя: Felt, Trek , Easy Motion, Cube и другие. По некоторым отзывам неприятной особенностью моторов этой фирмы является их шумность.

Кареточные электромоторы для велосипедов системы Bosch обычно имеют одну переднюю завездочку, тогда, как у многих моделей Brose и Yamaha две звездочки для большего количества передач. Производитель велосипедов использующий моторы Bosch может выбирать передние звездочки с 16 зубьями, 18 или 20.
Электромоторы Bosch (как и прочих производителей занимающихся разработкой моторов для Европы и США) работают только в режиме ассистирования педалированию. У законопослужних жителей Европы и США это вызывает понимание. У свободолюбивых жителей России, такое ограничение вызывает недоумение. Электромотор вроде бы есть, так какого хрена нужно постоянно крутить педали?

По данным на 2020 год Bosch выпускает следующие моторы: ACTIVE LINE, ACTIVE LINE PLUS, CARGO LINE, PERFORMANCE LINE и PERFORMANCE LINE CX.

Pendix

Немецкая компания Pendix выпускает мотор, который может быть установлен практически на любой имеющийся у вас велосипед. Бесшумная и не требующая обслуживания система. Этот кареточный мотр водо- и пыленепроницаемый в соответствии с IP65. Имеет слабое сопротивление педалированию, когда двигатель выключен или аккумулятор разряжен. Может комбинироваться со всеми системами переключения скоростей и торможения.
Этими моторами оснащены и серийные электровелосипеды: E-muli, Christiania Bikes, Pakka Bikes, Santos, Herkelmann Bikes, KIFFY, Work Cycles, Columbus Bikes, Hrinkow Bikes, Nijland Cycling, BBF Bike, Libelle, Jongerius, Velorbis.

Кареточный электромотор или мид-драйв Pendix для велосипеда

Размер: 292 х 206 х 50 мм
Вес: 7,522 кг (вместе с батареей 500 Wh)
Номинальная мощность: 250 W
Максимальный крутящий момент: 50 Nm
Ассистирование педалированию до достижения скорости 25 км/ч, после чего мотор отключается.

кареточный мотор

Под брендами BAFANG и 8Fun выпускаются следующие модели кареточных электромоторов: BBS01 36V 250W; BBS01 36V 350W; BBS02 36V 500W, BBS02 48V 500W, BBS02 48V 750W; BBS HD 48V 1000W.

Цены вполне приемлемы, никаких проблем с заказом и доставкой в Россию, моторы надежные и ремонтопригодные.

Bafang BBS02 36V 500W кареточный мотор

Выглядят все модели похоже, отличаются весом и мощностью. Китайцы понимают, как нужно жить и в их моторах реализована, как система ассистирования педалированию, так и возможность ездить на ручке «газа». Приобретают их обычно в виде наборов, куда помимо мотора входят все необходимые для электрификации велосипеда механические и электронные детали.

bafang 8fun кареточный мотор

Для России Bafang – идеальный вариант. Эти моторы можно установить плактически на любой уже имеющийся в наличии велосипед. Опыт приобретения, установки и эксплуатации BBS02 36V 500W описан в этой статье.

Impulse

В 2011 году Derby Cycle успешно запустил первый движок Impulse для велосипедов Raleigh и Kalkhoff. Сейчас моторы этой фирмы мы можем видеть на электрических велосипедах Kalkhoff, Univega и Focus. Моторы этой фирмы более тихие, чем аналоги Bosch.

Impulse 2.0

кареточный мотор

Мощность – 250 w
Скорость – 25 км/ч
Уровни поддержки – Eco/Sport/Power
Предназначение: E-Trekking, E-City, E-Urban
3 варианта аккумуляторных батарей: 36 V / 11,00 Ah / 396 Wh; 36 V / 14,50 Ah / 522 Wh; 36 V / 17,00 Ah / 603 Wh.

Impulse Evo

Система для электровелосипедов Impulse Evo кареточный мотор

Мощность – 250 w
Скорость – 25/45 км/ч
Уровни поддержки – Eco/Sport/Power
Предназначение: E-City
Батарея: 36 V / 13 Ah / 474 Wh или 36 V / 17,50 Ah /621 Wh

Impulse Evo RS

Система для электровелосипедов Impulse Evo RS кареточный мотор

Мощность – 250/350 w
Скорость – 25/45 км/ч
Уровни поддержки – Eco/Sport/Power/Ultra
Предназначение: E-Trekking, E-Mountainbike
Батарея: 36 V / 17 Ah / 612 Wh

Yamaha

Полный обзор моторов этой японской компании читайте в отдельной статье: Веломоторы Yamaha

Yamaha – один из новых участников гонки производителей электромоторов для велотранспорта. Кареточные электромоторы этой компании стоят несколько дешевле систем Bosch. Все моторы рассчитаны на установку в специально разработанные под них рамы. Из крупных производителей велосипедов эти системы используют Haibike и Giant.

PW-X2 High end sports motor кареточный электромотор для велосипеда

Shimano STEPS

кареточный мотор

Комания Shimano заявила о себе на рынке кареточных электромоторов для велосипедов в 2015 году. Системы E6100, E5000 и E6000 разработаны для велосипедов используемых для города и треккинга. Системы E7000 и E8000 для e-MTB. Все моторы этого производителя рассчитаны на установку в специально разработанные под них рамы. По отзывам, более шумные, чем моторы Brose и Bosch.

Моторы относительно легкие, имеют небольшие размеры, обладая при этом достаточной мощностью. Используется с электронными трансмиссиями Di2.

Производители, которые его используют: FOCUS, MERIDA, STEVENS, THOK, SIMPLON, GHOST, Trek, IZIP и Raleigh.

Brose

Подробно о моторах Brose вы можете почитать в отдельной статье.

brose кареточный электромотор (мид-драйв) для велосипеда

Электромоторы этой немецкой фирмы встречается на таких моделях электровелосипедов, как Specialized Turbo Levo, BH, KTM, Rotwild и Bulls. Мотор компактный, мощный и в сравнении с Bosch и Shimano тихий. Рассчитан на установку в специально разработанные под них рамы.

Всего 5 модификаций разработанных под разные сферы использования. В таблице не представлена модификация S Mag.

Brose электромотор кареточный мотор

Чем отличаются эти модификации хорошо видно по схемам. Drive C – для городских велосипедов. Drive T – для дальних расстояний. Drive TF – для любителей скорости. Drive S – для любителей спортивного и динамичного стиля.

Моторы Brose различия кареточный мотор

TQ HPR 120S

Электромотор разработан компанией TQ, обладает крутящим моментом в 120 Nm, вес 3,9 кг. Этот мотор можно встретить на электрических велосипедах компании HAIBIKE имеющих цену от 474 900 руб.

Подробнее об этом электромоторе читайте в статье: TQ HPR 120S.

кареточный электромотор HAIBIKE HPR 120S

FAZUA Evation

Баварская компания делает компактный съемный кареточный электромотор Evation. Эта фирма является пионером в секторе велосипедов для E-road. В России не представлена, поскольку E-road слабо совместим с вереницами фур на российских трассах. В последние годы электромоторами FAZUA Evation начали оснащать легкие горные электровелосипеды.

Подробнее об этом электромоторе читайте в нашей статье: FAZUA Evation

Кареточные электромоторы для велосипедов

Specialized

Компания Specialized – новичок на рынке кареточных моторов, но у нее обширный опыт в создании высококачественных электровелосипедов и мощный потенциал. На данный момент моторы разрабатываются совместно с компаниями Brose и MAHLE.

Подробнее о электромоторах этой фирмы читайте в статье: Веломоторы Specialized.

Веломотор Specialized SL 1.1

Bikee Bike

bikeebike комплект для электрификации велосипеда

Итальянская компания Bikee Bike создала относительно мощный (крутящий момент: 80-120 Nm), легкий (от 4 до 4,5 кг в зависимости от мощности) и компактный (диаметр 195 мм, толщина 54 мм) кареточный электромотор. Торгует комплектами для электрификации обычных велосипедов.
Комплекты различаются мощностью моторов (от 250 Wh до 1500 Wh). Цена за комплект: от 1200 до 2660 € (в зависимости от выбранного мотора и батареи).

Revel

кареточный мотор

Mid drive Revel 450W весом 2.6кг с датчиком усилия sempu. Цена: 875$ за весь набор. Сайт производителя. Обсуждение на форуме.

TranzX

В работе моторы M07, M16 GTA и M25 очень похожи на BBS02. Эти двигатели можно встретить на моделях велосипедов IZIP, Raleigh и Diamondback. По отзывам система TranzX подвержена сбоям при высоких нагрузках. Мне не встречалась информация о приобретении этих моторов российскими велосипедистами.

мотор для электровелосипеда TranzX M16 кареточный

Электромотор для электровелосипедов TranzX M25 кареточный

POLINI

Итальянская компания Polini разработала кареточный мотор E-P3.
Мощность: 250 W
Вес: 2,85 кг
Крутящий момент: 70 Nm
Где этот мотор используется не знаю. Сайт компании не открывается.

электрический веломотор GNG Premium

Мощность до 2500 W.
Коэффициент передачи от двигателя к коленчатому валу (1: 33,3) обеспечивает потрясающий крутящий момент.
Максимальная скорость с батареей на 48 V

70 км/ч.
Вес: 2.68 кг.

GNG 2017 Ultralight 24V 250-300W

электромотор для электровелосипеда GNG 2017 PREMIUM 24V 250-300W кареточный мотор

Мощность – 250-300 w
Вес – 1,55 кг
Уровни поддержки – 5 вариантов

Optibike

Насколько я понял этот производитель налево моторы не продает, делает только под свои модели велосипедов.

Комплект для электрофикации велосипеда LUNA CYCLONE 3000Wкареточный мотор

Наборы Cyclone довольно популярны среди любителей скоростного электротранспорта, но покупать их рекомендуется только тем, кто имеет опыт самостоятельной сборки электровелосипедов. Выпускается несколько моторов мощностью от 200 W до 18000 W. Приобретают их обычно через lunacycle.com или cyclone-tw.com.
По отзывам моторы прикольные, но шумные. Много информации о моторе на 3000W тут.

OLI eBike Systems

кареточный мотор OLI eBike Systems

OLI eBike Systems кареточный мотор

OLI – итальянская компания занимающаяся производителем промышленных вибрационных двигателей. Хотя до недавнего времени их системы электромоторов были известны в основном в Италии, новые модели Bianchi eMTB, представленные в 2019 году на выставке EUROBIKE сделали OLI относительно известной. В своем среднем ценовом сегменте культовый бренд Bianchi уже заменил привод Bosch спортивным мотором OLI.

OLI вы пускает два мотора, которые уже используются производителями велосипедов: Bianchi T-Tronik Rebel и T-Tronik Sport, а также Olympia EX900.

Promovec

Датская компания Promovec производит электровелосипеды, моторы и комплекты для электрификации обычных велосипедов. Присутствует, как в Европе, так и на североамериканском рынке. Заводы находятся в Европе и Таиланде. Кареточные моторы эта компания производит на 250 W (несколько вариантов) и 500W (одна модель). В России они не встречаются.

EVELO

Компания из США, производит кареточные электромоторы мощностью 250-750 w под свои городские и прогулочные велосипеды. В Россию продукция этой фирмы попадает крайне редко.

Не значимое

Sachs Micro Mobility – немецкий стартап. На данный момент выпускают мощный кареточный мотор SACHS RS. Про него можно почитать в отдельной статье.

Revonte – финский стартап. Выпускают мотор с большим крутящим моментом. Подходит для грузовых электровелосипедов, но финны ставят его и на обычные. Подробнее в отдельном материале.

Tangent. Моторы разработаны и производятся в США. Они не совсем “кареточные”, поскольку устанавливаются не в каретку, а рядом. О том, что это такое проще составить впечатление по картинкам и видео. Отличаются очень низким весом (от 3,5 кг) и очень большой мощностью (3000W, 6000W). В основном используются велосипедистами увлеченными эндуро и даунхиллом для того, что бы быстро подниматься вверх по склонам. Статьи об этих моторах: 1, 2. Официальный сайт тут.

кареточный мотор Tangent

DC Brushless. Простенькие и дешевые наборы для электрофикации велосипедов: 36V 350W – 13561 руб и 48V 500W за 16000 руб. Если в России, кто-то их использует, напишите обзорчик, опубликую.

Lightest– стартап. Моторчики не дорогие, но будут ли выпускаться массово, неизвестно. Почитать про них можно в отдельной статье.

Что за моторы производят iGo, eProdigy и прочие мелкие фирмы не очень понятно. Информация на их сайтах весьма скудная.

Существует несколько наборов собираемых мелкосерийно или штучно. Например:
1. Моторы Astro для обычных велосипедов с “волновым” редуктором:
2. Улучшенный “клон” GNG1 с использованием деталей лучшего качества:
3. Xofo. Китайский производитель кареточных моторов 250W/350W. В России опыта приобретения этих моторов не наблюдается.

Велосипед с бензиновым мотором

Бензиновые велосипеды вызывает много споров. История создания отсылает нас к началу пятидесятых годов прошлого столетия. В Советское время был налажен выпуск специальных комплектов. Завод «Красный Октябрь» выпустил десятки миллионов бензиновых двигателей серии « Д».

Они позволяли развивать рекордные скорости до 80 км/ч. При ДОСАФе даже проводились массовые соревнования на бензиновых велосипедах. Что давало использование такого набора? Конечно, увеличение скорости и минимальные нагрузки для самого владельца. Там, где обычному велосипеду не проехать, например, высокий подъем в гору, то мотобайку это сделать легко.

  • Содержание статьи:

Бензиновые велосипеды и их история

велосипед с бензиновым мотором

Первый бензиновый велосипед

Применение бензинового двигателя в транспорте имело успех. Мопеды были созданы для того, чтобы передвигаться быстро и легко на значительные расстояния. Но затем придумали более простое решение – приделать такой мотор на велосипед. Он легче мопеда, стоит дешевле. Таким образом, идея была реализована. Появились бензиновые двигатели на Ленинградском заводе, а французы наладили выпуск моторов МотоБекан (затем фирма была продана и переименована в МВК, а моторы стали выпускаться под брендом Yamaha).

Особенности устройства велосипеда с бензиновым мотором

Набор состоит из двигателя, глушителя, бензобака и органов управления: рычага выключения сцепления и рукоятки регулировки оборотов двигателя. Объем камеры сгорания до 45-50 куб. см. Мощность от 1 до 4 лошадиных сил. Топливный бак заводского производства рассчитан на 1,5 литра в среднем. Но народные умельцы могут самостоятельно изготовить более вместительный бак. Расход топлива умеренный – на 100 км примерно 2 литра.

Бензиновый велосипед с веломоторм Весна20

Веломотор на бензине Весна 20

Заправлять двигатель нужно бензином и маслом в определенной пропорции. С собой обязательно возить запас топлива. Мотор может быть установлен по-разному, определенные модели только на заднее колесо, другие на переднее или крепятся к раме. Первые изделия неудобно фиксировались, приходилось сверлить раму, что нарушало конструкцию. Новые модели имеют специальные крепления, подходящие под любой велосипед.

Производители предлагают множество вариантов. Можно купить отдельно двигатель или приобрести велосипед, уже оснащенный мотором. Конечно, дешевле взять устройство и установить на свой любимый байк.

Агрегаты Весна-20 и Фрикцион подготовлены к установке даже на трёхколесные бензиновые велосипеды. Они часто применяются загородом и любимы пожилыми людьми, потому что нужно прилагать минимальные усилия при управлении.

Виды подвесных бензиновых моторов на велосипед

Классификация изделий следующая:

  1. Двухтактные моторы. Одни из них устанавливаются на раму, и есть возможность управлять педалями, переключать скорость.
    Другие, как «Комета» фиксируются по Вашему желанию, либо на переднее, либо на заднее колесо. Это полностью готовое устройство. Без особых проблем позволяет забираться на гору.
    К двухтактным мотором относится и F50, производимый в Китае. Он создан по аналогии советского мотора серии «Д». Имеет недостаток, заключающийся в особенности крепления. Жёстко приделывается к раме, иногда приходится её сверлить. Что на определённый процент уменьшает прочность.
  2. Четырёхтактные имеют максимальную мощность. Это наиболее современные устройства, такие как: Honda, Yamaha. Они характеризуются экономичным расходом топлива.

Особенности выбора бензинового двигателя для велосипеда

бензиновый велосипед

Велосипед с веломотором F50 .

Как и любую другую вещь, мотор нужно покупать в соответствии со своими ожиданиями и возлагаемыми на устройство задачами. Если для Вас принципиален минимальный расход бензина, то это одни агрегаты. Важна мощность, особенности крепления, то нужно обратить внимание на другие признаки. Всегда изучайте отзывы других владельцев, обращайтесь к консультантам. Собрав максимум информации, легче будет ориентироваться в продукции.

Вы в поиске идеальной модели? По отзывам, высокий уровень надёжности и удобства у изделия с понижающим редуктором, имеющим передаточное отношение 5:1. Такой агрегат уже имеет внутреннюю смазку, исключающую проблему частого обслуживания.

    для мужчин и женщин

Велосипеды с мотором на бензине

В продаже встречаются готовые мотобайки различных марок. От бюджетных вариантов и до класса премиум. Каталоги предлагают модели средней ценовой категории таких фирм, как: Stels, Mattias. К примеру, характеристики Stels с веломотором F80 следующие:

Велосипед с мотором на бензине F80

  • Мотор 80 куб.
  • Расход топлива 1,2 л на 100 км
  • Применяется бензин АИ-92
  • Педальный принцип запуска
  • Двухтактный, одноцилиндровый
  • Мощность 6 л/с.

Как сделать бензиновый мотор для велосипеда своими руками

Самый элементарный вариант – это приобретение готового комплекта для сборки. Но для тех, кто не желает искать легких путей, можно поступить иначе. Всё от начала и до конца сделать самостоятельно. Для этого можно взять двигатель от газонокосилки или бензопилы и адаптировать под наши потребности. Так же понадобятся: шкивы, ролики-натяжители, приводные ремни, крепежи. Схемы сборки можно посмотреть на тематических форумах. Правда цена самостоятельно собранного устройства не намного меньше покупного.

Плюсы и минусы велосипеда с бензиновым мотором

Положительные факторы такого вида транспорта:

  • Не нужно прилагать усилия при движении, они сведены к минимуму. Вам остается только следить за управлением.
  • Мотобайк можно легко превратить в обычный велосипед, если что-то вышло из строя или нет топлива. Просто перейдете на обычное вращение педалей. Таким образом, вы всегда останетесь «на коне» и доберётесь до нужной точки на карте;
  • Экономичность удивляет. При такой возможной скорости (в среднем, 50 км/час) расход топлива один литр.
  • Стоимость топлива ниже, чем для других видов транспорта.
  • Повышение скорости по сравнению с обычным велосипедом в четыре раза.
  • Преимущество в дальних дистанциях. Около 40 км Вы можете преодолеть за час. Таким образом, можно быстро добраться до дачи и не устав при этом. Представьте, какая физическая нагрузка Вам бы предстояла, если бы вы добирались на обычном велосипеде.
  • Двигатель можно включать не постоянно, а на трудных участках. Это позволяет чередовать нагрузку.
  • Приемлемая стоимость по сравнению с другими видами транспорта.

К недостаткам можно отнести следующие моменты (и то, некоторые могут рассматриваться и с положительной стороны):

  • Увеличение массы изделия. Примерно на 3-4 кг.
  • Не относится к экологичным видам транспорта, так как совершает выбросы в атмосферу;
  • Шум от мотора. Если Вы любитель тихой езды, с возможностью насладиться пением птиц, то это не ваш вариант. Но дорогие модели имеют низкий уровень шума.
  • Нет такой физической нагрузки, как при езде на обычном велосипеде. Для спортивных целей мотовелик не подойдет.

Помните, что многое зависит от качества деталей. Если есть брак, то это существенно меняет уровень эксплуатации. Старое изделие требует к себе особого отношения и ухода. Конечно, если вы будете бережно обращаться с устройством, оно прослужит дольше.

Новому мотору потребуется обкатка, которая составляет 70-100 км. Так двигатель будет работать без нареканий.

Владельцу мотовелика на заметку

Бензиновый двигатель для велосипеда

Уход за велосипедом на моторе

За велосипедом с бензиновым двигателем требуется обязательный уход, как и за любым транспортом. Топ-лист наиболее уязвимых деталей: покрышки, задняя втулка, крепления. Одной из неисправностей может стать люфт задней втулки или нарушение соединений на гайках. Это происходит из-за повышения уровня вибрации.

Один из популярных вопросов на форумах: «Нужна ли регистрация мотовелосипеда?». Нет, она не требуется. Но если у Вас есть водительские права, то их нужно возить собой. Попав в ДТП их нужно будет предъявить. В любом случае, всегда поступайте согласно правилам ДД.

Стоит упомянуть, что мотор для велосипеда бензиновый комплект является не единственным возможным вариантом. Существуют и другие виды. Это газовый и электрический двигатель. Первый тип действует по принципу бензинового, но на месте бака крепится газовый баллон. Такие моторы изобрели в Китае. Они не популярны у нас. Другое дело – электродвигатели. Они экологичны и надежны. В продаже доступны множество вариантов. Единственный минус – цена. Такие изделия ценятся достаточно высоко. Чаще всего их приобретают жители Восточных стран.

Вы можете купить готовый комплект или создать собственный мотор в зависимости от целей. Важно его качество и надёжность, ведь от этой детали зависит ваша безопасность на дороге.

бензиновый велосипед

Вам также будет полезно узнать:

Источники:

https://velofans.ru/vibor/kak-sdelat-velosiped-motorom
https://class-tour.com/turbovalnyj-dvigatel/
https://ru-wiki.ru/wiki/%D0%A2%D0%A0%D0%94%D0%94
https://electropowerbikes.com/karetochnyj-motor/
https://velosipedinfo.ru/velosiped-s-benzinovyim-motorom