[@Менеджер сайта]

Автор: Майк Магда (Mike Magda)
Дата размещения: 29 мая, 2015г.

Похоже, концепция пластикового двигателя для гоночных автомобилей вновь пройдет через череду испытаний, поскольку лидирующий производитель специализированных полимерных материалов недавно объявил о своих планах по созданию Polimotor 2.

Химическая компания «Solvay» (чей головной офис расположен в Бельгии, а дочерние предприятия – на территории пятидесяти двух стран) собирается объединиться с разработчиком Polimotor и возродить четырехцилиндровый двигатель из композитных материалов, а также модифицировать исходный мотор, установив еще больше пластиковых деталей, включая пластиковый турбонагнетатель. Сначала – планы, а затем – отправка двигателя на испытания на прототипе Norma M-20 в следующем году с последующей целью протестировать двигатель в реальных условиях гонки в соревнованиях.


Фото: «Сырой» чертеж общей концепции двигателя Polimotor следующего поколения с участием компании «Solvay»

«Компания «Solvay» обратилась ко мне и спросила, заинтересован ли я в возрождении этой программы», - подтверждает Матти Хольтзберг (Matti Holtzberg), инженер, разработавший серию блоков цилиндров из полимерных материалов в восьмидесятые и отвечающий за проведение работ по проектированию оригинального двигателя Polimotor. «По какому-то удивительному совпадению мои работы по возрождению этого двигателя были в самом разгаре с конечной целью опять испытать его в гонках. В этой версии двигателя нет ничего нового за исключением лишь некоторых материалов. А с точки зрения архитектуры мотора ничего не изменилось».

Вес первой версии безнаддувного двигателя Polimotor составлял 168 фунтов. Он имел 4-цилинровую конфигурацию с двумя верхними распредвалами (DOHC) и мощность 290лс при скорости 8500 об/мин. В качестве основного композитного материала использовался Torlon, который в то время выпускался химической компанией «Amoco». Сейчас «Solvay» обладает всеми правами на Torlon и собирается использовать этот проект для продвижения своих новых идей и материалов.

«Они хотят попытаться применить на двигателе максимально возможное количество полимеров», - добавляет Хольтзберг.

Версия с турбонагнетателем может похвастаться мощностью в 450 лошадиных сил

Модифицированный Polimotor будет щеголять турбонагнетателем, усовершенствованным впрыском топлива и еще кое-какими современными гоночными примочками, в результате применения чего мощность составит от 420 до 450 лошадиных сил при скорости 8000 об/мин. Вес должен составить примерно 138 фунтов.

«Первая версия Polimotor была усилена стекловолокном, а на этой применяется карбон», - говорит Хольтзберг.

Установленный на алюминиевое шасси Lola T616, Polimotor 1 прошел два сезона гонок класса IMSA Camel GT (см. видео выше) и в 1985-ом году занял призовое третье место на треке Road America. И даже после участия в IMSA и выходе автомобилей на пенсию, двигатель прожил еще несколько лет на микролитражных карах, а также принимая участие в европейских горных подъемах. Был построен прототип V6 с турбонагнетателем, но он никогда не проходил динамометрические испытания.



В восьмидесятых двигатель Polimotor привлек к себе огромное внимание, и ему были посвящены заголовки крупных издательств, хотя многие факты тех лет со временем обросли мифами. Например, издательство «Popular Science» («Популярная наука») опубликовало иллюстрацию первого двигателя Хольтзберга на обложке под заголовком «Невероятное рядом: пластиковый двигатель Форда».

«Форд вообще не имел никакого отношения к мотору», - говорит Хольтзберг.

Первый двигатель с одинарным верхним распредвалом (SOHC) был разработан на основе коленвала, снятого с двигателя Pinto объемом 2,3л. В планы входили испытания на жизнестойкость и на проверку возможностей блока цилиндров из композитного материала.

«В те дни в Штатах существовало не так уж и много 4-цилиндровых двигателей», - поясняет Хольтзберг. «Я просто выбрал коленвал от Pinto, не более того. Все остальное не имело к Pinto вообще никакого отношения».


Уникальная конструкция блока

Хольтзберг усовершенствовал оригинальную конструкцию на конфигурации DOHC первого двигателя Polimotor. Хотя некоторые наблюдатели считают, что конструкция Polimotor аналогична двигателям Cosworth YB и BDA, особенно после того, как YB получил в качестве основы коленвал Pinto. Но Хольтзберг утверждает, что между ними нет ничего общего.



Фото: Конструкция первого Polimtor в разрезе. В итоге шатуны и поршни были заменены на металлические версии.

В первых гонках объем Polimotor составил два литра. Конструкция блока была довольно уникальной с учетом того, что картер и поддон были выполнены, как единый блок. Как раз вверху были установлены водяные рубашки и чугунные гильзы цилиндров. В конечном счете, головка цилиндров и клапанный механизм разместились вверху.

Магистраль и болты головки цилиндров были теми же и удерживали все эти секции вместе. На гоночном двигателе использовался стальной коленвал, стальные шатуны и алюминиевые поршни. Хотя прототипы строились на базе шатунов из композитного материала и на базе поршней, выполненных из пластика и алюминия.

«Камеры сгорания – это отдельные независимые элементы, которые крепились к гильзам цилиндра», - объясняет Хольтзберг.

Дополнительные детали двигателя были сделаны из композитного материала, включая штоки на впускных клапанах, кулачковых стаканах и поршневых пальцах. Кроме того, команда провела эксперимент и выполнила выступы из композитного материала.


Фото: Прототип V6 с турбонагнетателем был построен, но ни разу не прошел испытания на динамометре

«Первый Polimotor не отличался большим количеством подвижных деталей, которые были бы выполнены из полимерного материала Torlon», - говорит Хольтзберг. «Новый проект предназначен для того, чтобы продемонстрировать коммерческую обоснованность применения блоков двигателя, выполненных методом литья композитных материалов под давлением», - говорит Хольтзберг.

Хольтзберг имеет несколько блоков, оставшихся с восьмидесятых, так что можно уже приступать к предварительным динамометрическим испытаниям новых запчастей. При этом за последние годы качество производства блоков и сопутствующих материалов значительно повысилось, так что результаты по пределу прочности на разрыв при испытании окончательных версий соответствующих устройств должны быть лучше.


Только одно цветовое решение

Литье под давлением – это не простой процесс, как может сначала показаться. Хотя ионитно-волоконная смесь просто выливается в форму для литья, необходимо при этом выполнить огромную работу над деталями перед тем, как изделие будет готово к эксплуатации. Например, каждый крепеж должен иметь свою собственную чугунную вставку.


Фото: Американский инженер Матти Хольтзберг построил композитный блок для двигателя SOHC 2,3л, затем усовершенствовал конструкцию до уровня двухлитрового DOHC, которую продублировал на Polimotor.

Специалисты из «Solvay» говорят, что можно будет заменить до десяти традиционных металлических составных частей двигателя деталями, сделанными из семи термопластичных материалов, разработанных компанией и отличающихся высочайшим качеством. Список целевых деталей включает в себя водяной насос, масляный насос, техническую арматуру для охладителя, корпус дросселя, направляющие-распределители для топлива, звездочки и многое другое.


Фото: Это оригинальная версия двигателя Polimotor, установленная на Lola T616

Двигатель Polimotor 1 был оснащен механической системой впрыска топлива Hilborn, поскольку система Lucas EFI отсутствовала. В итоге команда перешла на механическую систему Kugelfischer, но новый двигатель получит современную систему EFI.

«Это не головка DI, но впрыск идет во впускной канал, что является современным решением в конструкции», - говорит Хольтзберг. «В результате мы получим именно ту мощность, которая нам необходима, так что зачем менять еще что-то».

Но блок цилиндров из композитных материалов имеет один недостаток. Гоночные автомобили следует оснащать более широкими системами охлаждения, поскольку пластик не способен рассеивать тепло так же эффективно, как металл. А для тех, кто уже нарисовал в своем воображении разноцветный пластиковый двигатель, сообщаем, что блок из композитных материалов будет доступен только в одном цвете – черном.


Фото: Polimotor 2 примет участие в гонках на прототипе Norma M-20


Перейти на сайт Enginelabs

[@AZhaK]

Немножно удивлю. В аэрокосмической программе давно пользуют механоактивированные порошковых магниевые и титан-алюминиевых композиций. К примеру Магниевые имеет плотность 1.2, высочайшую усталостную прочность! равную мгновенной прочности средней стали. Да и вообще высокие показатели. Так сказать булатный магний