Модель 4х тактного ДВС

Всем привет.

Когда то давно, у нас  в школе была модель двигателя внутреннего сгорания в разрезе, сделанная из дерева. Красивая, узлы разного цвета, детали двигаются. Красота! На Али продаются похожие. Решил, что для внуков будет тоже полезно иметь такую (да и не только внукам). Вроде и на Ютубе есть красивые картинки, но решил, что лучше покрутить модель в руках для лучшего понимания принципов работы ДВС. Печатаю пластиком PETG. Заполнение 25 процентов, температура сопла 235, стола 75 градусов.

 Посидел в Компасе, и вот, что получилось.

Основные данные модели.

Диаметр поршня - 45мм

Ход поршня - 50мм

Шестерня коленвала/колесо распредвала - 12/24, модуль 3,5

Ход клапанов - 8мм

Высота - 240мм

Ширина - 150 мм

Глубина (спереди -назад) - 140мм

Функционально разные узлы сделал разного цвета: картер - черный; детали коленвала - зеленый; кривошип -красный; поршень -  белый; цилиндр - бежевый; детали распредвала - синие; траверса коромысел и клапанов - оранжевая; коромысла и клапана - красные.

 Фото 1  Вид спереди 3\4. Пружины клапанов немного туговаты, но какие нашел. Зазор на толкателях клапанов  регулируется болтиками М4 на коромыслах. На колесо распредвала прикрепил табличку с фазами работы ДВС. Вал на зеленой шестерне выступает, задумка есть, если будет желание, то установлю муфту сцепления, коробку передач, кардан и дифференциал с колесами. Но это, если запал останется.

 Фото 2 Вид сзади. Для металлических валов и толкателях применил отрезки калибровки диаметром 4мм. Крепления колес на валах  гужонами.

Фото 3  Крепление гужоном детали на валу. С торца детали создается ниша по форме гайки, для упора гужона (винта) на валу надфилем делается лыска. При затяжке усердствовать не стоит, может треснуть пластик.

Фото 4 Распредвал. Профиль кулачков классический (взял с интернета), угол между кулачками - 110 градусов. Вроде думал, что понимал про  систему газораспределения, но когда почитал статьи, чтобы нарисовать профили кулачков, то оказывается тут столько тонкостей и по форме, и углам перекрытия. Век живи - век учись.

Фото 5 Вид на клапана. С формой кулачка не мудрил. Сделал просто конус в 60 градусов.

Работает модель неплохо.  Когда уже сфотографировал и стал писать статью, то вспомнил, что забыл про свечу зажигания, а ведь даже нарисовал ее. Доделаю позже. Также надо подобрать сопли, счистить заусенцы. Когда смотришь вживую, то не замечаешь огрехи. а когда на фото, то все заметно.

Крепление верхней траверсы и цилиндра надо делать более жестко. Немного дышит верхняя траверса, когда толкатель подходит к верней точке кулачка. Или подкорректировать профиль кулачка, или цилиндр укрепить косынками или сделать его стенки толще. Но я уже этого делать не буду.

Промежуточную опору толкателей (на фото 4) можно сделать пониже, то есть поближе к кулачкам. Изгибающий момент при набегании кулачка присутствует. Поверхность кулачков и контактную часть толкателя лучше подполировать, заметно снижается трение и изгибающие моменты.

Выступающий прилив на цилиндре для того, чтобы были маленькие поддержки при печати верхнего фланца цилиндра.

Длина направляющих втулок для валов и толкателей минимум два диаметра вала, в моем случае 8-16 мм. Для вращающихся валов и осей закладываю при печати 4мм, для поступательных деталей 4,2мм. После печати прохожу соответственно сверлом 4 и 4,3мм. 

Можно установить дополнительные кулачки подсвечивать фазы работы светодиодами или бегущими огнями в соответствующих трактах двигателя, но в данном случае посчитал излишним.

Вот такая получилась демонстрационная модель ДВС. Во всяком случае 3х летний внук уже с первого раза запомнил  поршень, кривошип, клапан, цилиндр. Правда говорит с переводчиком.

Удачи всем.