Установка сдвоенной крыльчатки вентилятора.
Всё началось с того, что на машине стоял диффузор вентилятора очень узкий – 8 см., по-видимому, от 6-ти цилиндрового мотора. Естественно, что при этом крыльчатка вентилятора находилась, практически, за пределами диффузора, снижая тем самым эффективность охлаждения. Со временем, мне удалось приобрести новый диффузор. Он предназначен для установки на машины со 102-м мотором и имеет большую ширину, равную 11 см. Но, несмотря на увеличившуюся ширину, края крыльчатки по-прежнему немного выступали за край диффузора.
Здесь хочу сделать дополнение. Дело в том, что на моём моторе установлено навесное оборудование под многоручьевой ремень. Справедливо полагая, что штатное навесное больше по толщине, и оно даёт полностью утопленное положение крыльчатки в нише диффузора, я и оправдывал неполное утапливание крыльчатки у меня.
Найдя фотографии машины со 102-м мотором на штатных шкивах, и сравнивая их со своим обвесом, я был удивлён тем фактом, что крыльчатка и на штатном варианте не полностью утоплена в корпусе диффузора.
Пример.
За всё время я предпринимал много попыток как-то улучшить данную ситуацию. Рассматривал, например, вариант увеличения ширины диффузора с помощью дополнительного обруча из пластика. Но всё это казалось каким-то колхозом, а посему и не нашло своего решения.
Крыльчатка к помпе крепится с помощью очень короткого болта. Да и вал тоже очень короткий. И крыльчатку никак нельзя выдвинуть больше в сторону диффузора.
Тут мне пришла идея, которая нигде ещё не применялась. Перерыв Интернет, я так и не нашёл подобного применения вентилятора.
Отвернув крыльчатку, я внимательно её рассмотрел и увидел, что металлическое кольцо, с помощью которого она притягивается к эл.муфте, крепится к корпусу с помощью трёх пластин посредством заклёпок. Эти заклепки вплавлены в пластмассу. А с наружной стороны эти заклёпки имеют углубление.
Вот эти углубления и дали решение. Замерив диаметр отверстий в них, я определил, что имеется возможность нарезать резьбу М6 в потайных отверстиях. Вычистив канавки, я нарезал тупым метчиком резьбу как можно глубже.
Для решения идеи предполагалось приобретение ещё одной крыльчатки. Чтобы в случае неудачи не было жалко потерянных денег, я купил крыльчатку фирмы Stellox. Исполнение приличное, хоть и Китай.
Для реализации идеи, нужно было у новой крыльчатки сточить заклёпки, которые держат кольцо и просверлить три сквозных отверстия в корпусах этих заклёпок диаметром 6 мм. При сверлении металл сильно нагревает пластмассу. Поэтому нужно, либо охлаждать его водой, либо сверлить с перерывами. Иначе, еще до окончания сверловки, можно вырвать сверлом втулки из нагретой пластмассы.
Крепёж должен представлять из себя бутерброд из двух крыльчаток, скреплённых болтами М6. Так как резьба с глухой посадкой, то необходимы болты конкретной длины, чтобы крыльчатки были надёжно стянуты. В магазине были куплены болты длиной 35 мм. с неполной резьбой.
Для того, чтобы закрепить крыльчатки на валу помпы возможны два варианта.
1-й способ.
Сначала, ставится штатная крыльчатка и закрепляется на валу болтом. Затем к первой крыльчатке болтами притягивается вторая. Причём болт, которым первая крыльчатка притягивается к валу, спокойно помещается в образовавшейся пустоте второй крыльчатки. Ставить немного неудобно, но не сложно. Можно для этого снять диффузор и сместить его в сторону мотора. Можно, изловчившись, и не снимать.
2-й способ.
До установки на вал, обе крыльчатки скрепляются болтами. А затем насаживаются на вал помпы. Для их крепления нужен болт большей длины, которым крыльчатки будут притянуты к валу. При этом на валу будет находиться подшипник только штатной крыльчатки.
После установки крыльчаток получился вот такой турбовинтовой мерсолёт.
Конечно, в шутку. В авиации турбовинтовой режим считается таким, при котором лопасти, насаженные на одну ось, вращаются навстречу друг другу. Это увеличивает тягу.
Установка двух крыльчаток благодаря крепежу возможна в трёх положениях.
Для начала был выбран вариант 1, с совпадающими лопастями. Закрепить крыльчатки первым способом здесь проще. Легко можно просунуть руки между лопастями.
Вариант 1.
Вариант 2.
Вариант 3.
При эксплуатации было замечено небольшое улучшение охлаждения за счёт увеличения количества лопастей. При простаивании или движении в пробках, когда обороты вентилятора небольшие, обдув двигателя стал эффективнее. При движении с большой скоростью эффективность возрастает больше. Но необходимость использования на большой скорости, практически, отпадает. Так как температура всегда невысокая.
При эксплуатации не было замечено никакой вибрации от сдвоенных крыльчаток. Пока реализовывался только вариант 1. Кроме того, при установке данной конструкции между второй крыльчаткой и задней частью радиатора оставалось большое расстояние, такое, что в принципе, была бы возможна установка даже третьей крыльчатки. Естественно, что такое утроение нежелательно, ввиду сильного увеличения плеча, на котором крутятся крыльчатки. Ведь держаться они будут только на подшипнике первой крыльчатки, и сильно нагрузят подшипник помпы (правда, только на больших оборотах). Нагрузку можно снизить, если вместо крепёжного болта крыльчатки ввернуть нарощенный вал, на котором будет одета вторая, и, допустим, третья крыльчатки.
Перед радиатором у меня установлен ещё один вентилятор. Вкупе со сдвоеной крыльчаткой получается мощная турбина.
Вот небольшое видео их совместной работы.
Двойная крыльчатка
Оба могут включаться независимо от температуры кнопкой из салона.
Однажды я, весной, решил промыть себе соты радиатора от грязи. Пролив его моющим раствором, а затем водой, я газанул до 5000 оборотов. Из сот всего радиатора мгновенно высосало всю воду, а позади машины на 20 метров поднялась столбом вся пыль на асфальте. Такой мощный оказался тандем. Теперь никакая жара не помеха.
Позади уже год эксплуатации.
Уже реализовав данную конструкцию, я всё-таки решил найти больше материала, описывающего применение вентиляторов и диффузоров. И углубился в теорию…
Первое, что я нашёл. Это единственное решение реально сдвоенной крыльчатки. Но это не автомобильная крыльчатка. Это вентилятор для компьютера.
Итак!
Автомобильные вентиляторы относятся к осевым вентиляторам.
Осевой вентилятор представляет собой колесо из лопастей (крыльчатку), прикрепленных к втулке под некоторым углом к плоскости вращения. Это кольцо установлено в цилиндрическом кожухе.
При вращении лопастей они захватывают воздух и перемещают его в осевом направлении. При этом в радиальном направлении воздух почти не перемещается.
Преимущества:
большой КПД по сравнению с другими типами;
компактные размеры.
Применение:
для подачи больших объемов воздуха при небольшом аэродинамическом сопротивлении системы.
Бывают конструкции крыльчатки с разным направлением загиба лопаток: вперед или назад. Оба эти варианта имеют свое назначение и особенности.
Лопатки, загнутые вперед, при работе вентилятора как бы «загребают» воздух и разгоняют его.
Полезная работа вентилятора тратится на повышение давления воздуха и его скоростного напора (потенциальную и кинетическую энергии), следовательно, динамический напор вентилятора окажется большим из-за высокой скорости воздуха на выходе.
Другая картина наблюдается в вентиляторах с лопатками, загнутыми назад. Здесь нет столь «жесткого» контакта лопаток с воздухом, лопатка как бы «гладит» воздух, что, в частности, снижает шум работающего вентилятора.
Направления окружной и относительной скоростей существенно различаются, поэтому абсолютная скорость низка по абсолютной величине, следовательно, динамический напор вентиляторов ниже.
У крыльчаток с лопатками загнутыми назад характеристики производительности значительно больше при том же уровне звука по сравнению с крыльчатками оснащенными лопатками загнутыми вперед. Но лопатки загнутые вперед могут создавать значительно большее давление воздуха, то есть могут применяться в нагруженных вентиляционных системах.
Конструктивно, вентиляторы с загнутыми вперед лопатками, при тех же параметрах, имеют меньшие габариты по сравнению с крыльчатками оснащенными лопатками загнутыми назад. То есть корпус вентилятора будет иметь совершенно иные габариты и занимать большее (загнуты назад) или меньшее (загнуты вперед) пространство.
Диффузоры также способствуют увеличению срока службы осевых вентиляторов, уменьшая давление воздушного потока на крыльчатку (до 50%), соответственно и на вал ротора двигателя. Происходит процесс преобразования динамического давления (создающегося при вращении крыльчатки) в статическое (постоянное), так называемый, диффузорный эффект. При этом также снижается уровень вибрации, и подавляются акустические шумы.
Особенно большое значение диффузоры имеют для эффективной работы осевых вентиляторов, у которых при максимальном значении полезного к.п.д. динамический напор на выходе из колеса достигает 40-50% от полного напора вентилятора. При плохом диффузоре значительная часть динамического напора безвозвратно теряется, что снижает эксплуатационный к.п.д. установки.
Сообщение отредактировал kit123: 29 June 2015 - 15:15
И чем выше
