Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Эволюция передней подвески мотоцикла

Эволюция передней подвески мотоцикла

Посмотрите на современные спортивные мотоциклы, неважно, оффроуд или асфальт. Их всех объединяет наличие именно телескопической вилки спереди. Критики такой системы справедливо отмечают, что ее основным недостатком является наличие трения покоя. Это когда для того, чтоб вилка начала сжиматься, нужно преодолеть некоторый момент залипания.

В то время как рычажная вилка лучше проявляет себя на торможении, разработчики телескопических вилок отвечают путем нанесения более ровного и твердого покрытия на перья, типа карбида титана (золотистый) или графита (черный) плюс включением в конструкцию вилки внутренних скользящих направляющих. Клевок? Ну да, клевок, но в 80-х Ямаха отметившись в оснащении мотоциклов антиклевковым механизмом, закончила с этим продемонстрировав, что антиклевок может быть опасен на торможении. Когда системы подвесок, типа рычажной на Бимоте благодаря своей жесткости обладают отличной обратной связью, разработчики телескопов отвечают увеличением диаметра пера. 10-ти процентное увеличение диаметра трубы позволяет увеличить жесткость ее на 46%. Затем, в 89-м году инженеры вообще перевернули вилку наоборот, более толстыми, а потому и более жесткими трубами вверх, где больше нагрузка на изгиб. В последние два года в МотоГП применяют вилки с карбоновыми верхними трубами.

Телескопическая вилка выполняет как конструктивные, так и подвесные функции. Структурно, это телескопическая пара труб, верхняя часть которых соединена между собой траверсами, а нижняя осью колеса. Функция подвеса — это их телескопическое движение, сжимающее находящиеся внутри пружины и демпфируемое—то есть предотвращаемое от подпрыгивания—с помощью устройств для перекачки жидкости, обычно — масла вязкости около 15W.

История телескопических вилок началась с артиллерии. В конце 19-го века стали появляться пушки телескопическими демпферами, которые позволяли пушкам не отскакивать назад, что позволяло сократить время на прицеливание. Когда BMW начал работать с телескопическими вилками в начале 1930-х годов, их инженеры первым делом хорошо изучили патенты на систему отдачи в артиллерии. Первыми телескопические вилки стали применять на мотоциклах английской марки Scott, но по пути их усовершенствования дальше всех пошли в BMW. Уже после второй мировой войны некоторые производители купили экземпляры колясочного BMW R75 и затем успешно скопировали их вилки. И даже до войны, например, заводской гонщик BMW (1937 — ‘ 39) Джок Уэст притащил в багаже в Великобританию свою гоночную вилку.

Теперь немного поговорим о демпфировании. Ведь в этом и есть основная сущность подвески. Амортизатор это устройство для гашения ударов и колебаний или, другими словами для демпфирования. В демпфировании в телескопических вилках наблюдалось разнообразие и эволюция. К четырем основным схемам демпфирующих элементов относятся: штоковый, картриджный, сквозной штоковый и втулочный демпферы. Среди них лучшим образом зарекомендовал себя картридж.

В течение многих лет вилки были «атмосферными», что означает, что негерметизированное масло частично заполняло каждое перо вилки, чтобы наполнить демпфирующую камеру. В таких амортизаторах обычно использовалась схема с перепускным отверстием в сочетании с односторонним клапаном, отвечающим за демпфирование хода отбоя. В 1970-х годах стали появляться задние газовые амортизаторы, а в 1990 — х годах было предпринято несколько попыток применить их к передним вилкам. Идея состояла в том, что для предотвращения кавитации (образованию пузырьков) использовался газ под давлением.

При использовании схемы с фиксированным диаметром перепускного отверстия подвеска могла работать только при плавных перемещениях и становилась практически дубовой при быстрых. Внедрение системы перепускных отверстий переменного сечения позволило менять уровень демпфирования соответственно скорости перемещения элементов подвески. В современном виде, это пакет тонких стальных пружинных шайб. Когда поршень толкает масло через такую сборку, свободный край шайбы—плюс шайбы, уложенные вместе с ней, отклоняется увеличивая пропускную способность. Большая часть производительности современной подвески заключается в искусстве создания правильного пакета шайб. Демпфированием сжатия и отбоя управляют отдельные пакеты. При этом в демпфировании нуждается в большей степени именно отбой. Сейчас некоторые вилки делают с пакетом демпфирования отбоя в одном пере, а сжатия в другом.

Современная вилка имеет регулировки преднатяга – предварительное сжатие пружины в зависимости от нагрузки и винтов регулировки (кликеров) для демпфирования сжатия (comp) и отбоя (rebound) Если требуется регулировка за рамками возможностей стоковой подвески, то можно применять как другие пружины в случае с изменением преднатяга, так и подбором пакетов шайб демпфирования, когда подвеска работает в нестандартных режимах.

Потенциальные альтернативы телескопическим вилкам приходят и уходят, но они остаются основными — возможно, потому что они находятся в гармонии с сущностной простотой мотоцикла.

Не клюет, или Заумь о подвеске Telelever

От переводчика

Перевести эту статью меня заставило и свойственное мне техническое любопытство, и, главное, фактическое отсутствие в Рунете грамотного, подробного, пусть и чуть занудного объяснения, чем же, черт его дери, «телелевер» круче обычной вилки. То есть на уровне «понимаю, но объяснить не могу» рассказов о бэховской придумке вагон и тележка. А вот внятно, четко, по-немецки изложить, в чем же цимес, на это мало у кого хватает умения и желания.

Подвеска BMW Telelever против обычной телескопической вилки: что лучше?

Автор: Vittore Cossalter

Перевод: Роман Никитин

Силы, возникающие в передней подвеске при торможении

При торможении в передней подвеске мотоцикла начинают действовать две силы:

— сила Nt, возникающая от перераспределения веса между осями мотоцикла;

— суммарная тормозная сила Ff. Приведем ее к переднему колесу (согласно правилу переноса векторов сил, можно двигать вектор вдоль оси его действия).

Сила перераспределения веса пропорциональна суммарной (перед + зад) тормозной силе и высоте центра масс мотоцикла, и обратно пропорциональна длине колесной базы.

Рис. 1: Перераспределение веса при торможении

Рис. 2: Силы, сжимающие переднюю подвеску при торможении

На Рис. 1 показаны силы, которые действуют на переднюю подвеску. На Рис. 2 показано, как они на нее действуют. Красная линия показывает движение точки контакта покрышки с дорогой при загрузке от торможения, и соответственно хода подвески при сжатии. Проще говоря, траекторию движения оси колеса. Ход подвески зависит от угла между вектором результирующей силы и вектором движения оси колеса (в случае с обычной вилкой это прямая). Максимальный ход подвески будет достигнут, если эти два вектора окажутся параллельны друг другу.

Зелеными стрелками показаны результирующие силы от двух упомянутых ранее силовых факторов: силы перераспределения веса и силы торможения. В обоих случаях произведено векторное разложение этих сил на красную линию — траекторию движения оси колеса.

Чтобы подвеска не «клевала» при торможении, необходимо уменьшить значение суммарного значения проекции обеих действующих сил вдоль линии движения оси колеса. Другими словами, траектория движения колеса при сжатии подвески должна быть перпендикулярна линии действия результирующей силы.

Если траектория движения оси колеса перепендикулярна плоскости дороги, то действовать на подвеску, сжимая ее, будет только сила перераспределения веса, и подвеска будет частично избавлена от эффекта «клевка» (он в любом случае останется, поскольку центр массы системы «мотоциклист + мотоцикл» находится выше точки контакта покрышки с дорогой).

Чтобы полностью избежать эффекта «клевка» при торможении, нужно добиться такой ситуации, когда траектория движения подвески будет перпендикулярна результирующей силе (перераспределение веса + тормозная).

Рис. 3: «угол клевка»

Угол между результирующей силой и направлением движения подвески задает показатель эффективности «антиклевка», иначе называемый «угол клевка». Если он составляет 0°, подвеска наиболее подвержена «клевку» при торможении, если угол 90°, то подвеска полностью избавлена от этого эффекта.

Читать еще:  Двигатель 1д6 расход топлива
Телескопические вилки

Давайте рассмотрим мотоцикл с классической телескопической вилкой.

Рассмотрим ситуацию, когда работает только передний тормоз. Соотношение между силой, сжимающей подвеску, и тормозной силой от действия переднего тормоза, таково:

Как видим из формулы, это соотношение зависит в основном от угла наклона вилки (кастора).

Рис. 4: геометрия мотоцикла с телескопической вилкой

Следующая диаграмма показывает изменение этого соотношения для мотоцикла со следующими характеристиками геометрии: радиус колеса Rr=297 mm; колесная база p=1475 mm; отношение высоты центра масс к колесной базе h/p=0.5, вылет (геометрический, не привязанный к конструкции траверс) вилки d=30 mm.

Максимальную склонность к «клевку» подвеска демонстрирует при угле наклона вилки примерно 63°; уменьшение этого значения слегка улучшает «антиклевочность» телескопической вилки (обычно угол наклона вилки находится в диапазоне от 22° до 35°).

Рис. 5: Зависимость отношения силы сжатия к тормозной силе от угла наклона вилки (торможение только передним колесом)

Рис. 6: анимация работы телескопической вилки

Вилка BMW Telelever

Эта оригинальная схема подвески базируется на пространственном механизме RSPS, который имеет две степени свободы.

Рычаг S-S посредством сферического шарнира вращается вокруг неподвижной оси. Это движение порождает дополнительное угловое движение ног вилки. Оставив за кадром возможность поворота вилки (и колеса) вокруг сферических шарниров, можно рассматривать работу подвески как работу в плоскости.

Особенно стоит отметить, что внутри ног вилки Telelever нет привычных пружин или демпфера, и соответственно инерционность ног в направлении «вокруг оси поворота колеса» меньше, чем у традиционных телескопических вилок.

Рис. 7: подвеска типа Telelever

Рис. 8: мотоцикл с подвеской Telelever

Рис. 9: анимация работы вилки Telelever

Сравнение подвески Telelever с классической телескопической вилкой

Для примера, во время торможения:

— будут ли трейл (вылет колеса) и угол наклона вилки увеличиваться, уменьшаться или оставаться постоянными?

— будет ли значение колесной базы меняться или останется постоянным?

Эти вопросы, возможно, не имеют универсального ответа, однако необходимо отличать разные ситуации:

— торможение происходит при прямолинейном движении;

— торможение происходит при вхождении в поворот.

В первом случае важно, чтобы трейл оставался постоянным (или незначительно увеличивался) для достижения большей траекторной стабильности.

Более того, ограничение сжатия вилки важно с позиции стабилизации мотоцикла. Наконец, колесная база не должна уменьшаться, чтобы ограничить значение перераспределения веса мотоцикла.

Во втором случае, то есть при вхождении в поворот, предпочтительно небольшое уменьшение трейла, потому что большая нагрузка на переднее колесо при торможении требует большего поворачивающего усилия, чтобы заправить мотоцикл в поворот.

На следующих диаграммах показаны варианты разных значений угла наклона вилки, трейла и колесной базы для двух мотоциклов: с классической вилкой и подвеской Telelever. В последнем случае данные соответствуют геометрии BMW R1100R и, возможно, они не идеально точны, но достаточны для понимания общей картины.

Рис. 10: Зависимость угла наклона вилки от ее сжатия при торможении

Рис. 11: Зависимость трейла от сжатия вилки при торможении

Рис. 13: Зависимость колесной базы от сжатия вилки при торможении

Таким образом, с позиции кинематических характеристик, основные различия между двумя типами вилок будут следующими (при ходе передней подвески 130 мм).

Трейл:

Телескоп: 120 мм -> 91 мм

«Телелевер»: 120 мм -> 150 мм

Колесная база:

Телескоп: 1483 мм -> 1428 мм

«Телелевер»: 1483 мм -> 1472 мм

Кастор:

Телескоп: 27,5° -> 22,8°

«Телелевер»: 27,5° -> 32,0°

«Угол кивка»:

Стоит отметить, это чисто кинематические показатели, зафиксированные при статическом нагружении конструкции. Более полный и качественный ответ на вопрос «что лучше, Telelever или обычная вилка» можно дать только по результатам изучения динамических характеристик двух мотоциклов, оснащенных двумя разными типами вилок, но с одинаковыми значениями жесткости пружин и параметров амортизаторов.

Конец статьи

Необходимое дополнение от переводчика

Приведя таблицу с расчетными данными, автор сослался на другие параметры и не удосужился объяснить, в чем, собственно, преимущества и недостатки одной или другой конструкций. Восполняю теоретическими (!) выкладками.

Как видно из таблицы, подвеска Telelever и обычная при сжатии вилки обеспечивают:

изменение трейла: телескоп уменьшает, Telelever увеличивает. Это значит, что курсовая стабильность падает в случае с телескопом и увеличивается для Telelever.

изменение колесной базы: уменьшается для телескопа, остается практически постоянной для Telelever. Вывод такой же: мотоцикл с Telelever более стабилен при торможении.

изменение угла наклона вилки: уменьшается на телескопе, увеличивается на Telelever. Здесь все сложно. С одной стороны, телескоп предпочтительнее по части отношения результирующей силы к силе сжатия (см. Рис. 5 по тексту выше), а с другой, мотоцикл с более крутой вилкой, опять же, менее стабилен в смысле курсовой устойчивости, и тут Telelever, безусловно, предпочтительнее.

«Угол кивка»: безусловное преимущество подвески Telelever. Собственно, ради этого всего она и затевалась.

Необходимое заключение от переводчика

Надо понимать, что приведенное выше исследование — чистой воды теория. В реальности поведение мотоцикла зависит еще от кучи факторов, кроме уже описанных. Тем не менее, общая суть этой инновации, я думаю, данный материал объясняет.

P.S. от переводчика

Поскольку я профессионально занимаюсь созданиями велосипедов вот уже с 2006 года, то мимо меня, конечно же, не могла пройти модель велосипеда (!) BMW с упомянутой уже подвеской Telelever. Вот она.

Telelever

Если бы меня спросили, в чём коренное отличие мотоциклов BMW от всех прочих, я бы сказал, что в необычных технических решениях. Возьмём, к примеру, боксер, то есть оппозитный мотор серии R. Не самое удачное компоновочное решение и куча конструктивных ограничений заставили бы любое КБ опустить руки. Даже сами бмвешники, предвидя экологические трудности и побаиваясь мощных рядных японцев, выпустили в начале 80-х К-серию, предполагая, что она постепенно вытеснит серию R вплоть до полного снятия с производства. А вот поди ж ты, с тех пор объёмы и мощность боксеров (как и продажи) только росли, даже два распредвала удалось в головки засунуть.

Или вот раздельные поворотники. Включать их очень удобно, а выключать очень неудобно, так инженеры придумали поставить автомат, который выключает мигалки либо через 10 секунд движения, либо через 200 метров, смотря что наступит раньше.

На современной К-серии сосок на колесе смотрит вбок. Спрашивается — зачем? Ну, во-первых, так гораздо удобнее мерить давление, любой манометр подходит. А во-вторых, эти мотоциклы могут развить такую скорость, что сосок под влиянием центробежной силы может немного вдавиться внутрь обода и колесо чуть-чуть подспустит. А когда он сбоку торчит, ничего плохого с ним не случится.

С подвесками бмвешные инженеры тоже всегда шли своим путём. Про «бесконечный» задний Paralever я уже писал, поговорим теперь о переднем Telelever’е и сравним его с обычным телескопом.

Надо сказать, что привычная всем телескопическая вилка впервые появилась именно на мотоцикле BMW. В 1935 году вышла спортивная модель R17 (это он, красавец, на картинке), помимо телескопа она могла похвастаться верхним расположением распредвалов и очень по тем временам приличными 33-мя лошадиными силами.

А в 1955 году на R26 появилась вилка британского конструктора Эрни Эрлса. Основной особенностью конструкции стало отсутствие клевка при торможении. Поначалу компания планировала оснащать этой подвеской мотоциклы с коляской, однако и большинство «одиночек» было продано с такой вилкой.

Читать еще:  Chery crosseastar b14 какой двигатель

Telelever появился в 1993 году на R1100GS, впоследствии им оснастили всю обновлёную R-серию. Сама конструкция не является чем-то новым. Кто-то опять скажет, что это параллелограммная вилка с пропавшим верхним звеном, кто-то вспомнит автомобильный Макферсон, только повёрнутый на 90 градусов. В самом деле, стойка, отвечающая и за аммортизацию, и за демпфирование, через шаровые соединения снизу опирается на продольный (не поперечный, как в авто) рычаг, а сверху на «кузов». Телескопические трубы просто обеспечивают сокращение вилки и рулёжку. Внутри они практически пустые, там только масло и нейлоновые втулки, снижающие трение. Как и вилка Эрлса, Telelever славится отсутствием клевка при торможении.

Вопреки обыкновению, я не стану выписывать тут физические формулы, объясняющие работу Telelever’а, интересующиеся могут прочесть отличную статью на эту тему. Она, правда, по-английски, но формулы, рисунки и графики мне кажется понятны и без перевода. Только позволю себе разместить рисунки, объясняющие кинематику подвесок. Обратите внимание на траекторию пятна контакта переднего колеса, именно в ней и кроется суть дела.

Телескоп

Telelever

По этим рисункам и графикам в статье видно, что поведение телескопа и Telelever’а отличаются кардинально. Дело в том, что обычная подвеска, сжимаясь при торможении и/или при обработке неровностей дороги, меняет геометрию байка. Уменьшается кастор и база, а значит мотоцикл становится более «вертлявым» и менее устройчивым. Это неплохо для трека, где пилоты тормозят только перед поворотами, причём на гладком асфальте. В обычной же жизни это грозит вобблингом. Если же у вас Telelever, да ещё и ABS, вы можете тормозить гораздо эффективнее и на неровностях, и даже в наклоне, потому что база практически не меняется, а вылет и кастор даже увеличиваются. Особенно это важно для туреров и тяжёлых эндуро, а, как мы знаем, именно эти категории мотоциклов являются жемчужинами в модельной гамме BMW.

Вторым бонусом является необслуживаемость узла. На телескопе приходится менять сальники, для чего нужно разбирать всю вилку, здесь можно об этом не думать. Если вспомнить, что сзади такой же необслуживаемый Paralever, то можно только порадоваться за мототуристов, ездящих на BMW

Ещё один маленький бонус — фара всегда светит куда надо, при торможении луч света не сокращает «дальнобойность».

Есть и минусы, главным их которых является больший вес узла. Кроме того, при разгоне мотоцикл «распрямляется» сильнее, чем байк с телескопом, что многим кажется непривычным.

Лично я убеждён, что телескоп нужен только на спортбайках и лёгкой дешёвой технике, остальные же аппараты, особенно туреры, поголовно должны оснащаться Telelever’ом. По меткому замечанию в одной из статей, массовое неприменение этой схемы сродни победе VHS над Betamax, когда лучший стандарт проигрывает худшему в силу сговора производителей и безразличия потребителей.

Желаю всем читателям прокатиться на мотоцикле с Telelever’ом и составить собственное мнение.

Telelever: 18 комментариев

>сосок под влиянием центробежной силы может немного вдавиться внутрь обода и колесо чуть-чуть подспустит

Проект Заряд

Автономное энергоснабжение. Свободная и альтернативная энергия будущего. Бестопливные генераторы и «вечные двигатели» в каждый дом!

Мотор Ричарда Клема и конический насос

В декабре 1992 года Джерри Деккер направил в KeelyNet BBC свою статью, которая была посвящена описанию самодвижущегося мотора, способного вырабатывать избыточную полезную мощность. Информация, собранная из газет и индивидуальных источников, представляла собой детальный отчет о работе мотора, изобретенного в 1972 году Ричардом Клемом (Техас, США). С тех пор количество информации о моторе возросло.

Ричард Клем работал в области тяжелого машиностроения в городе Даллас. Он работал с оборудованием, распыляющим и закачивающим жидкий асфальт. Клем заметил, что асфальтовый насос продолжает работать еще некоторое время (до 30 минут) после того, как питание было отключено. Это открытие и привело к разработке мотора. В результате сделанных преобразований реальная выходная мощность мотора, вес которого составлял 200 фунтов, достигла 350 лошадиных сил. По свидетельствам очевидцев, Клем часто ездил на своей машине, в которую был встроен такой двигатель, по центральной автомагистрали Далласа. Он заявлял, что машина не требует топлива, необходимо только менять масло каждые 150000 миль.

Мотор имеет только одну движущуюся часть: конический ротор, вертикально расположенный на полом вале. В конусе вырезаны спиралевидные желобки, проходящие вокруг него по всей длине, и питающие периферийные сопла, которые расположены на основании конуса. Жидкость проходит через спиралевидные желобки, выпрыскивается из сопел и заставляет конус вращаться. Достигнув определенной скорости, конус становится независимым от стартерного насоса и начинает работать самостоятельно. При рабочей скорости от 1800 до 2300 оборотов в минуту жидкость нагревается до 300 F, возникает необходимость в теплообменнике. Вследствие этого использовалось растительное масло, так как при температуре 300 F вода закипает, а обычное машинное масло разрушается.

Единственным дополнительным источником питания была 12-вольтная батарея. Клем никогда не подавал заявку на патент, так как конструкция его мотора была разработана на основе ранее запатентованной конструкции асфальтового насоса. Пятнадцать фирм отклонило его изобретение, прежде чем большая угольная компания предложила ему финансовую поддержку и подписала контракты на продажу мотора. Вскоре после того как документы были подписаны, Ричард Клем умер от сердечного приступа.

Далее следует иллюстрация (Рис.1) из патента США №3,697,190 (сечение конического тягового насоса). Патент был выдан 10 октября 1972 (требование 1), кроме того, он соответствует описанию асфальтового насоса, на основе которого Клем разработал свой мотор.

Корпус (11), внутренняя коническая стенка (12), конический ротор (13), входная камера (14), входная труба (15), выходная камера (16), выходная труба (17), поддерживающие ножки (19), съемный наконечник (20), вал ротора (21), стенка наконечника (22), втулка (23), прокладка (24), регулируемая гайка сальника (25), консольные рычаги (27), упорный подшипник (29), подшипник (30), упорное кольцо (31), внутреннее кольцо (32), втулка (33), выступ (34), фиксационная гайка (35), внешний конец уменьшенного диаметра (36), соединение (37), прокладка (39), фиксатор (40), гайка сальника (41), подшипниковый упор (43), цельная скоба (44), вал с уменьшенным диаметром (45), подшипниковая втулка (46), подшипник (47), упорное кольцо (48), внутренний фланец (49), внутреннее кольцо (50), гайка (51), вал с уменьшенным диаметром (53), стопорная гайка (55), фланцы (56), упорное кольцо (57), шайба (58), гайка (60), спиральный желобок (61), желобковая база (63), боковые стенки желобков (64).

Это тяговый насос небольшого объема, производящий высокое давление. Данное устройство может быть использовано вместо обычного поршневого насоса (требование 2). Насос имеет конический ротор. Между ротором и стенками стационарного корпуса существует очень маленький зазор. Выпускаемое давление обратно пропорционально площади зазора и ограничено обратным потоком, пересекающим радиальный зазор. В результате даже небольшое увеличение зазора резко сократит давление. Ротор имеет коническую форму, следовательно, зазор может регулироваться путем осевой подгонки ротора относительно стенки корпуса.

Конический ротор имеет два спиральных желобка (требование 3), выполненных в виде прямоугольной резьбы, которая для равновесия имеет промежуток 180. По мере увеличения диаметра ротора глубина желобка уменьшается. Жидкость поступает в желобки с меньшего конца ротора и затем начинает вращаться вместе с желобками под действием тяги граничного слоя. Граничный слой — это тонкий слой жидкости, образующийся на поверхности желобков.

Молекулярные связи имеют склонность вовлекать примыкающую жидкость вместе с пограничным слоем. Кроме того, жидкость контактирует со стенкой корпуса. Тяга пограничного слоя, возникающего возле стационарной стенки, замедляет вращение жидкости в желобках. Так как жидкость вращается медленнее чем ротор, она с силой проталкивается по желобкам к основанию ротора. Вдобавок, жидкость движется к основанию еще и под действием центробежной силы.

Читать еще:  Volvo s80 какой двигатель выбрать

На Рис. 2 демонстрируется уменьшение глубины желобков пропорционально диаметру ротора. Зачем это было сделано? Заметьте, если дублируется диаметр, то же происходит и с окружностью. Это значит, что жидкости приходится проходить двойное расстояние, для того чтобы сохранить скорость скольжения. При сокращении глубины желобка вполовину (площадь сечения = глубинах ширина) скорость жидкости удваивается, что сохраняет скорость скольжения.

Спиральные желобки могут рассматриваться как очень длинные сопла, сходящиеся в одной точке. Скорость жидкости увеличивается в направлении противоположном вращению ротора. Логично было бы ожидать, что в результате ускорения жидкости возникнет обратная сила. Эта тяга была бы направлена по касательной к окружности и увеличивала бы спиновой момент вращения ротора. Даже без периферийных сопел, которые были добавлены Клемом позже, ротор насоса испытывает силу тяги в таком направлении, которое приводит к его самостоятельному вращению (требование 4).

Так как тяга жидкости является первичной закачивающей силой, она хорошо подходит для вязких жидкостей типа асфальта (требование 5). Длинные желобки также имеют большую площадь поверхности скольжения, что способствует фрикционным потерям. В результате этого к закачиваемой жидкости также могла бы происходить передача тепла (требование 6).

Таким образом, найденный патент удовлетворяет всем шести требованиям поиска. Конечно, это еще не доказательство того, что данный насос — тот самый, с которым работал Ричард Клем.

Особым условием патента является то, что, в соответствии с законом Бернулли, при увеличении скорости в желобках давление также возрастает. Допустим наличие идеального топлива без потерь, при этом глубина желобков должна быть уменьшена в два раза, так же как и их площадь сечения. Это приведет к тому, что скорость топлива возрастет в два раза, а давление при этом должно в два раза уменьшиться. Итак, что же происходит дальше? Дальше к давлению жидкости добавляется центробежный компонент.

Я полагаю, что этот центробежный компонент слишком мал для того, чтобы преодолеть предопределенное падение давления. Скорее всего, оно будет продолжаться. При увеличении диаметра и скорости тяговая сила, толкающая жидкость, пропорционально увеличивается. Энергия по всей длине желобка увеличивается. В любом случае, если жидкость с высокой скоростью под высоким давлением попадает в периферийные сопла, расположенные по касательной на основании ротора, энергия будет трансформироваться в лошадиную силу на вале.

Мотор Клема производит 350 лошадиных сил на вале и большое количество тепловой энергии. Откуда берется такое огромное количество энергии? Ответ могут указать теории поля нулевой точки (zero point field (ZPF)), разрабатываемые в рамках современной квантовой механики.

Исследователи ZPF предполагают, что масса, инерция и гравитация являются не внутренними свойствами материи, а свойствами ее взаимодействия с полем нулевой точки. ZPF распространяется повсюду — это значит, что оно существует не только в пустом пространстве. Оно прямо сейчас проходит сквозь наше тело, и находится повсюду вокруг нас. Бросая камень, мы взаимодействуем с этим полем, поскольку ZPF оказывает сопротивление изменению движения. По сути ZPF — это тот же эфир.

Количество энергии, образующей ZPF, огромно. Приводит ли взаимодействие ускорения жидкости внутри мотора Клема и ZPF к тому, что это поле выпрямляется и отдает энергию? Может быть, это гидравлический эфирный диод? Жидкость в коническом тяговом насосе течет через сходящиеся в одну точку желобки. Если не

Жидкость попадает во вращающиеся желобки подобно разряду из длинного сопла. Можно сказать, что если жидкость достаточно быстро переносится к стенке корпуса, то практически вращающиеся желобки будут проходить сквозь неподвижную жидкость. Это равнозначно достижению 100% эффективности. В реальности жидкость скользит по стенке стационарного корпуса таким образом, что вращающийся желобок (сопло) двигается быстрее, чем скорость разряда жидкости. Допустим, что реакционная тяга является единственной движущей силой, тогда продуктивность превысит 100%. Таким образом, при увеличении скольжения, реакционная тяга уменьшается, а продуктивность возрастает.

Из Рис. 3 видно, что гипотетический мотор Клема основывался на принципе конического тягового насоса. Мотор располагается вертикально, так, чтобы обратный клапан погружался в емкость с маслом. Полый вал проходит от масляной емкости черезротор в камеру ввода. Стартовый насос перекачивает масло из бака и с силой выталкивает его вверх к внешней питающей линии, соединенной с камерой ввода, которая в свою очередь расположена в меньшем конце ротора. Далее масло заполняет полый вал и заставляет обратный клапан оставаться закрытым. Масло поступает в спиральные желобки и вытекает из периферийных сопел. Реакционная тяга сопел вращает ротор. Масло проходит через обратную линию, клапан, фильтр, теплообменник и попадает обратно в масляный бак. По всей вероятности, в качестве стартового насоса применялся стандартный гидравлический зубчатый насос. Он продолжает работать, пока ротор не достигнет рабочей скорости вращения. В качестве простого способа как подпитки мотора, так и вращения ротора может использоваться комбинация стартового насоса и обратного клапана.

Как только выключается стартовый насос, обратный клапан освобождается и может открыться. Масло втекает внутрь полого вала и достигает камеры ввода, расположенной в меньшем конце ротора. Спиральные желобки закачивают масло вниз по направлению к основанию ротора. Пластина прикрепляется к основанию ротора, между ней и стенкой корпуса образуется узкий зазор. Масло под высоким давлением поступает из спиральных желобков в сопла, расположенные с внешнего края. Посредством реактивной тяги, производимой соплами, мощность, измеряемая в л.с., по валу передается в устройство отбора мощности, установленное в верхней части вала. Двигатель RPM регулируется путем такой настройки клапана, при которой он генерирует гидравлическое обратное давление. Когда закрывается клапан, мотор прекращает работать.

Когда я впервые прочитал о моторе Клема, мне показалось странным, что им заинтересовалась угольная компания. Какая связь существовала между такой компанией и насосом? После того, как я нашел патент конического тягового насоса, мне захотелось связаться с его изобретателем Уолтером Д. Хэнтиенсом (компания «Баррет Хэнтиенс и Co.», Хейзлтон, Пенсильвания, США). Отто Хэнтиенс основал компанию «Баррет Хэнтиенс и Co.» в 1916 году. Бизнес начался с угледобывающих шахт Пенсильвании, на которых ялся оригинальный балансный оппозитный ьтиступенчатый центробежный насос, запатентованный Отто Хэнстиенсом. Эта компания до сих пор поставляет насосы угледобывающему производству. Компания распространила свое влияние и на другие рынки, и сейчас их насосы установлены на множестве производств по всему миру. Сегодня она известна как «Hazleton Pumps Inc.». Такое название компания получила после того, как была куплена «Weir Group».

С помощью электронной почты я связался с Питером Хэнтиенсом, генеральным директором компании «Hazleton Pumps Inc.», для того, чтобы узнать, производился ли когда-нибудь подобный насос. Он ответил, что они никогда ничего не производили по этому патенту. Судя по времени, на рынке проекту необычного насоса пришлось бы вступить в жесткую конкуренцию с таким стандартом производства как зубчатые насосы. Возможно, асфальтовый распылитель в Далласе был одним из видов испытания этого проекта в полевых условиях. Или же производитель этого насоса, в надежде вызвать интерес к проекту, предложил его для испытания компании по производству асфальтового оборудования.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector