我们的涡喷计划，后面才是真正精彩的部分。持续更新中..... | 5iMX

逛论坛这么久，发现做两冲发动机的朋友还是比较多，但是在5i上基本上没有看到制作涡喷的朋友。
我特地把发表在另外一个论坛正在进行中的涡喷制作计划搬过来，让各位看官目睹我们是如何一步一步走来的，也为推动模友们升级涡喷尽一份力。
我分析，阻碍我们动手有以下几个大的问题。
1，图纸易得，但全部照图纸精加工的条件不是人人都有。
2，涡喷用瓦斯启动很麻烦，也比较危险。
3，购买商品ECU价格动辄上千，而且还不能保证与自制机器匹配。
4，自制全功能ECU需要的电路，软件知识要求极高。难度不亚于涡喷的制作。
5，动平衡要求比较高DIY很难做。
基于以上原因，本人决定在摸索中前进，尽全力规避以上的难题，把制作的详细步骤和需要购买零件的型号提供给大家。
目的是跟大家共同进步，抛砖引玉。由于工期较长，工作较忙可能更新会比较慢，但是绝不拉稀摆带！
由于网购到货时间和工作时间关系，ECU和涡喷的制作会在整个过程中穿插进行。
     我最初的想法是用最少的钱，最简单的制作方法，能让发动机自己维持工作就是胜利，慢慢的在制作的过程中发现涡喷这个东西要能成功启动和很好的运行，简单的工具和超低的成本是做不出来的，除此以外还需要有多种学科的知识以及各种仿真实验的能力。要不然做出来的就是一堆废铁，或者长时间的走弯路。
 在制作期间有其他小伙伴加入进来，而他们所做的都是我无法完成的工作。涉及到非常专业的气动，热力，数字电路等等。所以随着工作的推进，我会尽力做好记录工作，分享期间的经验与教训，开心与苦恼。希望能坚持完成这个艰难的计划。


为方便大家观看，以下设目录电梯直达！
计划的开始---------牛刀小试              1楼
故事的转折---------压气机的设计       60楼
稳步推进-----------涡轮的设计         112楼
设计中的重头戏----燃烧室的设计     149楼设计工作的结尾----喷管的设计 183楼

好，开始正题！
无意发现宝上一个忽悠人的涡轮增压器，没有动力源。安装在汽车进气道里面，有双面叶轮的，有单面叶轮的。网店页面介绍说可以增加功率，节省油耗。鄙人以为，任何安装在进气道中的装置在不自带动力的情况下只会阻碍进气。
此款应该是叫做“惯性涡轮增压器”，目的是在汽车发动机转速降低时仍旧保持进气量。
此款涡轮增压器用来制作轴流压气机和尾部涡轮，以及外壳。
某宝搜“汽车涡轮增压器”。一大一小两个，价格70元。后来发现并没有什么用。

此款涡轮增压器的做工，比我想象的差太多了！叶面居然都不整齐。回来再打磨一下，动平衡先不考虑，以后会讨论并尽量解决。先拆开一个单面涡轮。

拆开另一个涡轮之前，先做好运行平台，之后的工作都是围绕在这块多年前的胶合板上进行。
启动电机，我找了一个无刷电机，用油车的遥控器控制，没有现成的朋友可以某宝搜“直流电机”，推荐使用日本万宝370电机，8元一只。
国内一涡喷厂家也在使用。电机的底座是步进电机的支架，宝上3元一只，共两只。
电机外壳上的白色扎带是动平衡的配重，（震动很小，其实没有必要，后来拆掉了。因为手被打了两次）。
电机轴上是一小截硅胶管，用来代替离合器。通电试机，效果杠杠的。

接下来继续底座，为方便以后测试推力值（如果能启动的话

），采用光杆和厢式单元直线轴承滑块，滑动效果杠杠的。
光杆30厘米长直径10毫米，17元一根，共两根。
与之匹配的直线轴承7.5元一只，共4只。光杆立式支架，3.3元一只，共4只。
先摆起来看看，有没有什么不妥。
根据涡轮增压器外壳大小，调整两杆之间距离，使之能与启动机轴同心，又能自由滑动。

用线扎把外壳临时固定好后，装螺丝固定滑杆。 通电试机，效果杠杠的，就是震动有点大。

现在拆下外壳，目的是要将两个主轴取下来，先将叶轮中心磨平，可以用角磨机，也可以纯手工强撸！这样才有平台可以打孔，最终顶出主轴。

想了好多办法才把这个轴取下来。完全超出我的想象紧！这一步要小心，不要把叶片打变形了。
终于把3个叶轮拆下来了！4个小轴承用光杆穿过叶轮，形成一个涡喷转子。

这在之后由于工作原因，制作停滞了几个月。
11月有机会到武汉出差。认识了一位在网上讨论制作涡喷问题的武汉大哥。
汤大哥非常专业，说起涡喷发动机真的充满了激情！
说到要自己制作发动机，汤大哥也表现出极大的热情，愿意为我提供精加工的帮助，大老远跑过来，萍水相逢真是感动。衷心感谢！

这个还是16年9月份的时候，买的油箱。一个30升，一个5升。30升油箱买的内置加油管，方便，也美观。
5升油箱买的外置加油管，因为考虑到未来使用的时候，可能会把油泵安装在外置加油管的卡座上。
方便固定油泵，简化输油管线。

经过高转速试验之后发现某宝买的那个“涡轮增压器”叶片根本没法用，形状也打磨了，做了静平衡。
安装在台架上高速转动一试，震动非常大，都要把台架抖散架了。
所以决定放弃那个轴流叶片。还是采用离心压汽轮。当初为了控制成本，感觉拆报废车的涡轮增压器最实惠。
结果费了九牛二虎之力找到报废厂，找到几台有增压器的车，借来全套工具。
准备大干一场，当时是9月份。顶着烈日苦战40分钟，人都要中暑了也没有拆下来一只。
无奈之下驾车走人。又到某宝上搜索，在全新单买转子和全套涡轮增压器之间徘徊。
权衡利弊之后，决定淘宝买一个二手的全套增压器，因为也可以做结构上的研究，借鉴油封的设计。事后证明做法是错误的。
两个原因，一是买的旧增压器，型号都找不到，一旦坏了，配套结构就只有全部重来，跟本买不到配件换新。二是，新的也不贵不了多少。

由于这个淘宝买的旧增压器拆车后长时间露天存放，很多螺丝都不好拧。
从结构上判断应该拆掉螺丝就可以分离的部位怎么都取不下来。
非常紧，废了好大力气最终才拆下来。
这个就是涡轮增压器的结构图，还是比较简单，只是油封设计得非常巧妙，有时间来细细揣摩。

这个转子 就是我们需要的东西。

下面这些电子元件是ECU必备的传感器部分，控制部分还在研究到底用不用单片机，用了会大大增加制作难度。决定好后会在后贴说明。
说了要自撸ECU，还要低成本。所以尽量从模拟电路下手，采用模块化的方式来组合使用，大家如果需要也可以降低无基础的朋友动手门槛，如有故障也方便查找和更换。
慢慢的把周边所需要的各种小电子元件都准备齐全，最害怕投入的工作时缺少某一个小零件而不得不停下去买的窘境！
这些大致包含：8位转速表，计时器，温度表，气体压力传感器，计数器等等。
这些东西都不贵，跟一个成品ECU比起来只需要一个零头。
就是笨重，但只作为地面试车平台使用也无所谓的！

已将拆车的涡轮增压器转子安装在外壳上。现在遇到两个问题。
第一，以前采用轴流式叶片就是为了省去扩压器和导流盘的制作。用火焰筒出来的燃气直接推动涡轮。现在换成离心式压气轮后，必须制作扩压器。
涡轮也换了以后，之前的流到也要改变。这种涡轮必须要让燃气转变90度之后推动叶轮的效率才高，所以必须加装导流盘和涡壳。
第二，更换两个叶盘后前后轴向长度变大，燃烧室空间被压缩，之前外壳内自带的“轴套”无法继续使用，只有用线切割切掉后，重新制作一个轴套，并且安装在扩压器上。
为了降低制作风险，已经将量身定制的导流盘用proe建好数字模型，先用塑料打印一个出来，装配无误后再做高温合金盘。

设计的这个导流盘模型打印了好了 使用料25克，填充密度25%。层厚0.2毫米，壁厚1.2毫米。整体感觉强度不错。
因为只是装配试用，所以没有对表面进行处理。
但是尺寸是手工测量，并没有测量准确。所以这个模型制作失败了。根本安装不上。误差在0.2毫米左右。接合面打磨之后应该可以装上。
其他部分的尺寸还是配合得比较好。
除此以外还有一个问题：这是一个没有基于热力学计算单凭外壳大小设计的导向盘，不知道会不会造成排气不畅或者产生边界层效应。
在这里解释一下边界层：如果粘性很小的流体(如水，空气等)在大雷诺数时与物体接触并有相对运动，则靠近物面的薄流体层因受粘性剪应力而使速度减小；
紧贴物面的流体粘附在物面上，与物面的相对速度等于零；由物面向上，各层的违度逐渐增加，直到与自由流速相等。
普朗特（不是特朗普，呵呵）把从物面向上的这一流体减速薄层叫作边界层。
延伸一下，它还有一个名称叫附面层。这就是歼十战机与歼十B的最明显的气动外形区别。为避免在超音速飞行时附面层效应造成进气阻滞，歼十运用附面层隔离板等结构来避免上诉问题。
歼十B运用先进的DSI进气道，中文称“无附面层隔道超音速进气道”，它采用一个固定的鼓包来模拟常规进气道中的一、二级可调斜板，并能够达到对气流的压缩，以及简化结构、隐形的目的。
歼十

歼十B

言归正传

事后证明，这个确实一点鸟用都没有

故事的转折点开始了
从这以后就正式开始设计并制作一个性能优秀的涡喷了
       前几天偶然的机会遇到一个技术非常强的小伙子。他什么都懂。还会CFD仿真等。我给他说了我的想法和现状以后，他说我现在做这个没有大量可靠的数据支撑。
仅仅凭机械相似性做出来的东西，很难转起来等等。
总结一下跟他交流的收获是：一些重要的截面积和火焰筒尺寸长度，空气流量，燃气温度，燃区位置等等都没有计算过，就算真的做出来了要成功运行也需要经历无数次的修改。会造成相当大的浪费。
我觉得他说得很有道理。而我又不想直接照图纸加工，我认为那是在装配涡喷，而缺乏后续进行的动力。他建议我从新买一个压汽轮和涡轮，正好他手里有一个全新的康明斯增压器。      
可以拿给我用，然后做一个激光3D扫描，建立精确的数字模型，再根据这个模型来设计其它的部件，再运用仿真来发现问题和改进设计。
最终再根据部件工作性质来决定用何种材料制作。明天正好周末，我准备专程去一趟成都，当面请教。顺便拿回那个叶轮。下午找了一个在西安做3D扫描的朋友，他们公司的报价不是很高，但精度0.2毫米也不高。
还需要在叶轮表面喷涂白漆，另外有5微米精度的价格没法承受。我觉得不是很理想。又在某宝找了一家专业做3D扫描服务的公司，精度达到0.03毫米。好说歹说两个轮扫描的报价是950元。
我准备拿到轮以后寄过去扫描一下，以便得到两个轮step格式的模型文件，为仿真做准备。


这就是那位兄弟给我展示的他手里面的压汽轮和涡轮。感觉很漂亮的说！undefined

相约在美丽的四川大学！众多漂亮的学妹，一种亲切感悠然而生！

吃过饭，探讨在一个非常愉快轻松的午后进行。

不到24小时，这个转子已经到我桌子上了！做工真精细，太漂亮了！感谢

今晚就先写到这里吧！





本帖最后由 best0816 于 2017-3-21 17:54 编辑