Может ли двигатель внутреннего сгорания работать с деревянными поршнями
Любители поэкспериментировать с двигателями внутреннего сгорания находились во все времена. И двигало такими «кулибинами» любопытство. Одной из «фишек» была тема создания деревянного поршня. Если в прошлом тысячелетии были проблемы с запасными частями, особенно в отдалённых городах и сёлах, и там приходилось экспериментировать с подручными материалами, то для современных умельцев — это жажда эксперимента. Так существовал деревянный поршень или нет? Попробуем разобраться.
История применения
Кто и когда создал деревянный поршень для ДВС (двигателя внутреннего сгорания) и был ли он вообще, наверное, так и останется загадкой. Раньше не было ни интернета, ни ютуба, что уж говорить о видеокамерах или хороших фотоаппаратах. Так что первоначально запечатлеть сей удачный эксперимент было просто невозможно. Однако с этого и началась эпоха деревянных поршней. Вернее эпоха слухов на эту тему — интернет пестрит разговорами. Однако реальных подтверждений тому, что на двухтактном двигателе с деревянными поршнями можно ездить — нет.
Современные гаражные умельцы решили всё-таки проверить историю на практике. В интернете появилось множество видеороликов с экспериментами. Попытаемся разобраться в предлагаемых вариантах, схемах и алгоритмах изготовления деревянных поршней.
Процесс изготовления
Первое, о чём спорят — это материалы для изготовления поршня: берёза, бук, дуб. Порог прочности при сжатии вдоль волокон у этих пород дерева колеблется в пределах 550 кг/см2. В то же самое время максимальное давление в камере сгорания двигателя от 30 до 60 кг/см2. Так что какое из перечисленных пород дерева выбрать для изготовления поршня особого значения не имеет. Для придания дополнительной прочности деревянной детали экспериментаторы предлагают несколько вариантов обработки:
1. Варить выточенную заготовку в автоле — специальном масле.
2. Смешать и нагреть до 100о С каустическую соду, креозот, хлорную известь. Выдержать заготовку в этой смеси около трёх суток.
В каких двигателях можно использовать деревянные поршни
Первым делом нужно исключить дизельные двигатели, ведь воспламенение топлива в них осуществляется за счёт сжатия. Это значит что, и рабочее давление будет значительно выше, чем в ДВС. Вторым моментом нужно понять, а что мы собственно хотим от двигателя? Чтобы завёлся — тогда их можно использовать как в двухтактном, так и в четырёхтактном.
Если пытаться его использовать для передвижения, то у двухтактного больше возможностей «выжить». Связано это с низкими рабочими температурами и давлением (на порядок ниже, чем в четырёхтактном — около 20кг/см2). К тому же смазка в двухтактном двигателе осуществляется за счёт наличия в масла в топливе, что не требует присутствия на поршне маслосъёмных колец.
Эксперимент «Гараж 54»
К эксперименту с поршнями, изготовленными из дерева, серьёзно подошли на канале «Гараж 54». Изначально стояла задача собрать и завести четырёхтактный двигатель внутреннего сгорания с деревянными поршнями. Разработчики разобрали двигатель, выточили поршни из бруска ясеня. Дополнительной обработке готовые детали не подвергали. На поршни поставили только два кольца, причём от маслосъёмных отказались.
Во время эксперимента возникли проблемы при сборке поршневой группы. В момент запрессовки пальцев деревянные детали лопались. Когда с этой проблемой разобрались, возникла новая — в двигателе пропала компрессия. Чтобы её решить, пришлось залить масло прямо в цилиндры. Но и это не помогло. После разборки оказалось, что залегли кольца. Пришлось расширять посадочное место.
В итоге двигатель всё-таки собрали, но завести машину с помощью стартера не удалось. Результат дал старый проверенный способ — буксир. Таскали машину достаточно долго. В конце концов она завелась, но работала недолго. Разборка двигателя показала, что ясеневые поршни прогорели полностью, проработав от силы 15-20 секунд.
Этот эксперимент доказывает невозможность использования подобных деталей в двигателях, и разговоры об их применении — всего лишь слухи.
Установка деревянных поршней на ВАЗовскую «шестерку»
Что произойдет, если в мотор поставить деревянные поршни: Видео «Гараж 54»
Хорошо известный среди автолюбителей-экспериментаторов российский YouTube канал «Гараж 54» уже 5 лет творит невообразимое с автомобилями. То «спиннер» из автомобилей сделают и запустят неведомое чудо на камеру, то в колеса бетон зальют и посмотрят, каково это – ездить на забетонированных колесах: Вот что будет, если залить в резину бетон
В общем, делают всякие безумные вещи, на которые крайне интересно смотреть. Одним из таких необычных экспериментов стало вытачивание деревянных поршней и их установка на видавший виды автомобиль – отечественную малолитражку с 1.6-литровым четырехцилиндровым мотором – ВАЗ-2106.
В этом видео вы увидите краткую предысторию создания поршней из ясеня*:
Видео взято с YouTube канала: «Гараж 54»
* В миру с советских времен ходят легенды о том, что некоторые нечистые на руку продавцы подержанной техники действительно ставили на свои транспортные средства деревянные поршни (обычно их устанавливали на мотоциклы), чтобы продать ненужный хлам, у которого двигатель на ладан дышит, с минимальными вложениями средств. Покупатель ездит на таком конструкторе несколько дней, а то и недель, пока не сталкивается с первыми признаками умирания мотора. Дальше его будет ждать большой сюрприз…
Как видите, технологический процесс был соблюден и поршни оказались практически размер в размер с диаметром цилиндров. Погружаемся в сказочный мир, где на автомобили ставят деревянные поршни, глубже. Установка, первый старт и результат.
Но прежде чем вы посмотрите 14-минутное видео, сделаем небольшой спойлер. Как и ожидалось, поставить деревянные поршни не так уж просто. Для реализации коварного плана нужно пройти несколько кругов автослесарного ада.
Древесина – материал пористый, поэтому очень хорошо впитывает различные жидкости, а именно масло, бензин, охлаждайку. Это была первая проблема: дерево разбухло, расширилось, компрессионные кольца зажало в канавках, они перестали плотно прилегать к стенкам цилиндров, пропала компрессия.
Нет сжатия – не будет никакого горения. Решение проблемы нашлось на следующий день, канавки были расширены, кольца вновь начали свободно ходить в пазах. Повторная установка и попытка запуска двигателя с «толкача» (из-за очень низкой компрессии мотор отказывался заводиться самостоятельно) привели к следующим результатам: ВАЗовский мотор завелся даже на деревянных поршнях. Вот же живучий агрегат! Но после 20 секунд произошел логичный финал. Какой? Смотрите в видео: