Инженерия · Виртуальная лаборатория

Как устроен двигатель. Собран своими руками.

Два двигателя, которые разбирают и собирают жестами: турбореактивный двухконтурный (турбовентиляторный) и двухцилиндровый поршневой. Соберите любой в правильном порядке, нажмите «Пуск» и посмотрите, как он работает.

  • 2двигателя
  • 23детали ставите сами
  • 4такта

01 / 06Турбореактивный двигатель

Реактивный двигатель — спереди назад.

Турбовентиляторный двигатель (двухконтурный турбореактивный, ТРДД) из настоящих узлов. Разведите руки, и он разойдётся по порядку, у каждой детали — подпись.

  1. Вентилятор. Засасывает воздух в двигатель. Часть воздуха идёт в обход ядра — по внешнему контуру.
  2. Компрессор. Ступени низкого и высокого давления сжимают воздух.
  3. Камера сгорания. В сжатом воздухе сгорает топливо.
  4. Турбина. Горячий газ вращает турбины высокого и низкого давления, а они через вал крутят компрессор и вентилятор.
  5. Сопло. Газ вырывается наружу с большой скоростью и создаёт тягу.
Технические вузыКолледжиИнженерные кружки

02 / 06Сборка

Соберите обратно в правильном порядке.

В режиме сборки детали лежат на верстаке вокруг основы, а место каждой светится контуром.

  1. Несите деталь к контуру. От детали к её месту тянется пунктир. Отпустите — и деталь встанет со вспышкой.
  2. Порядок — как в мастерской. Поставили слишком рано — деталь вернётся на верстак, а внизу будет написано, что поставить сначала и почему.
  3. Подсказка, если застряли. Подсветит следующую деталь. Нажмёте ещё раз — M2 поставит её сам.

Порядок у ТРДД: вал → компрессоры → камера сгорания → турбины → сопло, затем вентилятор, кок и корпус.

03 / 06Поршневой двигатель

Двухцилиндровый оппозитный двигатель по деталям.

Цилиндры лежат друг напротив друга. Всего 30 деталей, 23 из них вы ставите руками. Детали разбиты на группы, как в учебнике.

  1. Начните с картера. Он стоит основой на верстаке. Дальше — коленвал, шатуны, поршни, цилиндры и головки.
  2. Сцепите шестерни. Шестерню распредвала можно поставить, только когда стоят распредвал и шестерня коленвала: зубья должны сцепиться.
  3. Мелочь встаёт с хозяином. Толкатели ставятся вместе с распредвалом, направляющие втулки и опоры коромысел — вместе с головкой.
Кривошипно-шатунный механизм
коленчатый вал, шатуны, поршни
Газораспределительный механизм
распределительный вал, шестерни коленвала и распредвала, толкатели, клапаны, пружины клапанов, коромысла
Корпус
картер, цилиндры с рёбрами охлаждения, головки цилиндров, клапанные крышки, шпильки
Зажигание
свеча зажигания

04 / 06Пуск

Нажмите «Пуск» и посмотрите 4 такта.

Коленвал вращается, шатуны качаются, поршни ходят, а распредвал крутится вдвое медленнее, поднимает толкатели и открывает клапаны. Корпус становится полупрозрачным, как на рентгене, и поршни видно.

  1. Впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск. Над каждым цилиндром подписан текущий такт, в момент искры — оранжевая вспышка.
  2. Два оборота — четыре такта. Цилиндры работают по очереди: за два оборота коленвала в каждом проходят все четыре такта.
  3. Меняйте скорость. 10, 40, 150 или 600 об/мин. На 10 видно каждый такт, 600 — почти холостой ход.
  4. Запустите и ТРДД. Роторы раскручиваются, камера сгорания горит. Режимы — малый газ, крейсерский, номинал и взлётный.

05 / 06Крупный план

Любая деталь — на весь экран.

Возьмите деталь щипком и растяните второй рукой: она откроется на весь экран, а карточка расскажет, что это и зачем. На видео — камера сгорания.

  1. Вращайте. Щипок в любом месте и ведите руку. Разводите и сводите руки, чтобы приблизить или отдалить.
  2. Следующая деталь. Кнопка «Дальше →» переходит к следующей детали — так можно пройти весь двигатель.
  3. Обратно в двигатель. Сведите руки или нажмите «Назад», и деталь вернётся на место.

06 / 06Вопросы

Вопросы и ответы.

Как работает турбореактивный двигатель?

Вентилятор засасывает воздух, и часть его идёт в ядро двигателя: компрессор сжимает воздух, в камере сгорания сгорает топливо, горячий газ вращает турбину и вырывается через сопло, создавая тягу. Турбина через вал вращает компрессор и вентилятор. В M2 каждую из этих частей можно вынуть и поставить обратно.

Какие такты у двигателя внутреннего сгорания?

Впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. В четырёхтактном двигателе каждый цилиндр проходит все четыре такта за два оборота коленвала. В M2 над каждым цилиндром подписан текущий такт, а двигатель можно замедлить до 10 об/мин, чтобы рассмотреть каждый.

Это физическая симуляция?

Нет, это наглядная модель того, как движутся детали. Фазы клапанов взяты типичные, а работающий реактивный двигатель — иллюстрация вращения и горения, а не расчёт.

Можно ли собрать двигатель самому?

Да. В режиме сборки вы ставите каждую деталь руками в правильном порядке: 23 детали у поршневого двигателя, 10 у реактивного. Деталь, поставленная слишком рано, вернётся на верстак с пояснением, что нужно сначала, а подсказка покажет следующую.

Для кого это?

Для технических вузов и колледжей, школьной физики и инженерных кружков. M2 работает в браузере на обычных компьютерах с веб-камерой, а учебные заведения могут заказать модели тех двигателей, которые они изучают.

Нужен ли VR-шлем?

Нет. Достаточно компьютера или ноутбука с веб-камерой и Chrome или другого браузера на его основе, например Яндекс Браузера. Устанавливать ничего не нужно, а видео с камеры не покидает ваше устройство.

Для школ и вузов

Двигатели — на ваших занятиях.

M2 работает в браузере на компьютерах, которые у вас уже есть. Начните с пилота в одном классе и закажите модели под свой курс — видеть их будет только ваше учебное заведение.