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.
- Вентилятор. Засасывает воздух в двигатель. Часть воздуха идёт в обход ядра — по внешнему контуру.
- Компрессор. Ступени низкого и высокого давления сжимают воздух.
- Камера сгорания. В сжатом воздухе сгорает топливо.
- Турбина. Горячий газ вращает турбины высокого и низкого давления, а они через вал крутят компрессор и вентилятор.
- Сопло. Газ вырывается наружу с большой скоростью и создаёт тягу.
02 / 06Сборка
Соберите обратно в правильном порядке.
В режиме сборки детали лежат на верстаке вокруг основы, а место каждой светится контуром.
- Несите деталь к контуру. От детали к её месту тянется пунктир. Отпустите — и деталь встанет со вспышкой.
- Порядок — как в мастерской. Поставили слишком рано — деталь вернётся на верстак, а внизу будет написано, что поставить сначала и почему.
- 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.
- Начните с картера. Он стоит основой на верстаке. Дальше — коленвал, шатуны, поршни, цилиндры и головки.
- Сцепите шестерни. Шестерню распредвала можно поставить, только когда стоят распредвал и шестерня коленвала: зубья должны сцепиться.
- 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.
- Впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск. Над каждым цилиндром подписан текущий такт, в момент искры — оранжевая вспышка.
- Два оборота — четыре такта. Цилиндры работают по очереди: за два оборота коленвала в каждом проходят все четыре такта.
- Меняйте скорость. 10, 40, 150 или 600 об/мин. На 10 видно каждый такт, 600 — почти холостой ход.
- 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.
- Вращайте. Щипок в любом месте и ведите руку. Разводите и сводите руки, чтобы приблизить или отдалить.
- Следующая деталь. Кнопка «Дальше →» переходит к следующей детали — так можно пройти весь двигатель.
- 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.