Многие, да почти все, статьи про двигатель С. Баландина начинаются примерно так:
Традиционный кривошипно-шатунный механизм поршневых двигателей внутреннего сгорания при работе создает боковое усилие на стенку цилиндра. Чтобы предупредить связанный с этим повышенный износ поршней, приходится придавать им конусную форму, а их юбкам эллипсность. Кроме того, боковая нагрузка на стенку цилиндра увеличивает потери на трение, то есть приводит к уменьшению механического КПД двигателя. Исключить ее можно, применив такой механизм, в котором шатун двигался бы только возвратно-поступательно, не совершая угловых качаний относительно поршневого пальца.
В этой цитате есть одна принципиальная ошибка, ну да ладно, тут нас сразу вводят в заблуждение, пытаются убедить, что шатун "ЗЛО" и с ним, естественно надо бороться - "победив его мы получим всеобщее счастье и 100% КПД", ну а теперь серьёзно :
Сергей Степанович Баландин при создании своего двигателя рассматривал три возможные схемы бесшатунного двигателя и все они используют один и тот же принцип - гипоциклический. Однако в своей книге он не упомянул, что все эти схемы уже давно существовали. Первая схема бала применена еще 1805 году Мэттью Мюрреем, при создании паровой машины.
Вторая и третья схеме очень схожи( это схема Парсона, запатентованная в 1877 году), именно их С. Баландин посчитал пригодными к использованию , их основные отличия:
В одной присутствуют эксцентрики вместо привычного коленчатого вала ("ход" эксцентриков в два раза меньше хода поршня, т.к. вал эксцентриков закреплён в кривошипных цапфах, которые и добавляют вторую половину хода поршня), отсутствуют ползуны. Основные недостатки такой схемы - ход поршня ограничен диаметром эксцентрика и как следствие подшипником штока поршня, так же присутствует давление на стенку цилиндра, выглядит эта схема примерно так :
В другой схеме присутствует привычный нам коленвал, но он отличается от "классического" тем, что диаметр окружности которую описывает шейка штока поршня (шатуна) в два раза меньше хода поршня (почему? - смотреть выше), так же имеются ползуны, именно они воспринимают боковую нагрузку вместо поршней. Ещё одно отличие, это наличие синхронизирующего вала, он нужен для предотвращения перекоса и заклинивания опорных шеек коленвала в подшипниках кривошипов. Выглядит это примерно так (точная "3D" копия двигателя Баландина - ОМБ):
Именно такую принципиальную схему (показанную выше), С. Баландин использовал в своих двигателях. Первым двигателем внутреннего сгорания Баландина, созданным по бесшатунной схеме, был авиационный двигатель ОМБ (опытный мотор бесшатунный). В основу конструкции двигателя ОМБ, с тем чтобы можно было воспользоваться готовыми деталями и узлами, был положен авиационный двигатель М-11. Отличение заключалось в количестве цилиндров М-11 - 5, ОМБ - 4 и как следствие объём.
М-11 выступал и в качестве эталона для сравнений характеристик. Как написано в различных источниках и в самой книге С. баландина :
"Всесторонние испытания двигателей ОМБ и М-11 в НИИ ВВС КА, а также на заводе N41 НКАП продемонстрировали существенные преимущества двигателя ОМБ по сравнению с двигателем М-11 по всем без исключения параметрам, в частности, по максимальной мощности, литровой мощности, по эффективному КПД, по удельному расходу топлива.
А вот если всё внимательно прочитать, проанализировать - то не всё так "красиво" : ОМБ, в сравнении с М-11- сконструированном почти за 10 лет до ОМБ, вообще не имел преимуществ, кроме несколько лучшей литровой мощности - 12,05 л.с./л. против 11,6 л.с./л., и несколько меньшего миделевого сечения.
Теперь по факту - ОБМ весил 195 кг, а М-11 150-160 кг.( это надо взять на заметку, меньший мотор, весит ощутимо больше, Почему?)
Даже если взять минимальную мощность М-11 равную мощности 100 л.с. и посчитать весовую удельную мощность - получим 1,6 кг/ л.с.
Если же взять максимальную мощность ОМБ в 90 л.с. (а не как указано в таблице испытаний 83 л.с.) получим весовую удельную мощность ОМБ - 2,27 кг/ л.с., эти цифры вообще неприемлемы для авиационных двигателей середины 1930-х гг (0,8 - 1кг/л.с.) . Но об этом нигде не написано.
В книге Баландина сказано, что потом ОМБ форсировался до 140 л.с. но и М-11 тоже форсировался до 160 л.с., а в гражданских вариантах МГ-31 и до 300 л.с. так же стоит учесть, что для авиамоторов высокая литровая мощность не самый главный показатель, определяющим является весовая удельная мощность, а с ней у двигателя Баландина было не всё так хорошо как написано.
Потом Бадандин на основе модулей ОМБ строил различные модификации, самой мощной из них стал МБ-8б - 400 л.с , 8 цилиндров, 18.74 литра масса 354 кг. А давайте для наглядности сравним его с АИ-26 - 580 л.с. (в версии АИ-26ВФ 615 л.с.), 7 цилиндров, 20.6 литра, 395 кг .
МБ-8б литровая мощность 21.34 л.с./л удельная масса 0.885 кг/л.с.
АИ-26 литровая мощность 28.15 л.с./л удельная масса 0.68 кг/л.с.
Где????Где??? преимущество двигателя Баландина, где его феноменальные характеристики ?, где его "победа над трением" где всё то, что рассказывают в разных статьях и книжках, учтите АИ-26 это серийный двигатель выпущенный в количестве более 4000 шт, он бьёт двигатель Баландина по всем статьям, МБ-8б проигрывает обычному гражданскому мотору, а не какому нибудь военному от истребителя, если его сравнить с АШ-82Т, то он проигрывает ему в два раза 46.1 л.с/л и 0.45 кг/л.с. , вот зачем военным такой мотор ? Ладно продолжим...
И в конечном итоге он построил бесшатунный 8-и цилиндровый двигатель двойного действиям ( камера сгорания была под поршнем и над поршнем) ОМ-127РН 22 литра, мощностью 3500 л.с. с силавыми турбинами и впрыском, масса двигателя - 2150 кг. В нём были переменены полые штоки круглого сечения,
в них было два канала для подачи и отвода масла, которое охлаждало поршень и смазывало кольца с гильзами.
Испытания модуля ОМ-127РН двойного действия позволили Баландину предполагать что наращиванием числа модулей ОМ-127РН возможно построить и сверхмощный двигатель двойного действия в модификациях М-127 - 9000 л.с. и М-127К - 10 000 л.с., а также проектировать бесшатунного авиадизеля М-127Д мощностью 14 000 л.с. а в якобы форсированном варианте М-127ДФ - мощностью и в 24 500 л.с. Простое арифметическое наращивание числа модулей для пропорционального увеличения мощности двигателя, было типичной авантюрой. Показатели весовой удельной мощности полученной на ОМ-127РН не позволяла путем простого увеличения числа модулей, фактически определенной массы, добиться уже полученных на то время весовых мощностей авиационных двигателей. Да, конечно у ОМ-127РН получилась огромная литровая мощность 146 л.с./л, но надо учесть , что объём цилиндра используется дважды, он по сути работает как 16 цилиндровый двигатель, поэтому объём можно умножить на два, ну да ладно, что есть то есть. Если его сравнить с одним из самых лучших, на мой взгляд, большим авиадвигателем ВД - 4К , да ОМ-127РН ввиду своей конструкции, по литровой мощности превосходит его в два раза , тут и говорить нечего, А теперь по факту - мощность и масса ОМ-127РН. Максимальная мощность 3500 л.с., а вот номинальная (мощность на крейсерском режиме) всего 1370 л.с., это как ? , такой разницы, в 2.55 раза, нет не у одного двигателя, а это говорил о том, что максимальная мощность была доведена специально до такого уровня, такое иногда называют - " гонки на диностенде", эксплуатировать этот двигатель на такой мощности, даже на взлётном режиме, не представляется возможным . Вообщем его рабочая мощность , на длительных режимах всего 1370 л.с. при массе 2150 кг, это вообще не о чём. ВД-4К максимальная мощность 4300 л.с. ( реальная, использовалась на взлётных режимах и проблем не вызвала), а в режиме постоянной нагрузки 3250 л.с. и это при массе 2065 кг , ну как - есть разница?. Удельная масса ОМ - 0.615 кг/л.с. , это в максимальном режиме, а в крейсерском - 1.5 кг/л.с. , а удельная масса ВД-4К 0.51 кг/л.с. в максе , а на крейсерском режиме 0.635 кг/л.с. , тут даже комментировать нечего. Теперь расход топлива, здесь самое интересное: ОМ-127РН при мощности 3500 л.с. имел удельный расход 308-315 г/л.с. в час, а в режиме длительной мощности 205-215 г/л.с. в час , ВД-4К на взлётном режиме при мощности 4300 л.с. 195 - 220 г/л.с. в час, на крейсерском режиме 3250 л.с. 160 - 175 г/на л.с. Это было второе ,косвенное доказательство (расход топлива у ОМ на макс. режиме), что мощность в 3500 л.с. это чисто стендовая мощность, не применимая в реальной эксплуатации, его просто заливали бензином чтобы топливом охладить поршень, слишком богатая смесь. Ну а в постоянном режиме удельный расход 205 г/л.с. в час против 165 г/ л.с. в час, дело в том, что удельный расход на прямую характеризует КПД двигателя. Ну и где превосходство двигателя Баландина над "классической" схемой , его не-то что нет, он в минусе. А теперь немного про массу. Вы наверное заметили, что двигатели Баландина, хоть и имеют меньше цилиндров и меньшую площадь миделя, они тяжелее по массе. ОМБ - при тех же цилиндрах и поршнях, и на один цилиндр меньше, компактней по миделю, если сравнивать с М-11 - тяжелее на 45-50 кг. А ОМ-127РН имея объём в 22 литра и всего 8 цилиндров, в сравнении с ВД-4К , который имеет объём 59.43 литра и 24 цилиндра, тяжелее на на 85 кг и это при 8-ми и 24-х цилиндрах, как??? куда делась масса, а она заключена в гипоциклическом механизме, бесшатунного двигателя, и вся эта масса вращается, по сложной "траектории" и при этом имеется одна лишняя кинематическая связь в сравнении с "классикой", я думаю не стоит объяснять, что лишние движущиеся массы - не есть хорошо.
У схемы Баландина множество недостатков и нерешаемых проблем, самая главная из них, это сложная кинематика, и две лишних кинематических связи, выше видно насколько он сложнее "классики", а якобы более высокий КПД, связанный с тем, что поршень не давит на стенку цилиндра( хотя давление есть оно, никуда не делось, просто теперь передаётся ползунами на картер двигателя) это миф, потери в таком моторе даже больше.
Вот из одной стати:
С выходом в свет книги С.Баландина "Бесшатунные ДВС" 1968 и 1972 г. изданий многочисленными коллективами инженеров и рядом заводов (таких как "Дагдизель", СКБ "Серп и Молот" и т.д.) начали предприниматься попытки построить двигатель, скопировав его в первоначальном, или даже в усовершенствованном вариантах. Процесс проектирования и изготовления проводился, как правило, на основе расчетов и методик, предложенных автором. Вопреки ожиданиям, у большинства построенных образцов при первых оборотах вала происходило заклинивание силового механизма в корпусе двигателя в результате задира поршней о зеркало цилиндров. Те, кто сумел спроектировать и построить работоспособный двигатель, обнаруживали в нем интенсивный износ и выкрашивание крейцкопфных направляющих (питтинг). Все попытки бороться с этим явлением не приносили успеха. Живучесть силового механизма определялась несколькими часами работы. Постоянные неудачи сформировали в научной и конструкторской среде негативное отношение к самой идее создания бесшатунного двигателя этого типа. Выяснилось, что никто кроме самого С.Баландина так и не смог построить работоспособную конструкцию. По признанию же самого автора, каждый четвертый двигатель, вышедший в свое время из стен его КБ, выходил из строя из-за указанных выше неполадок.
Дело в том, что такая конструкция давно известна. Во всём остальном мире этот двигатель называется, не двигателем Баландина, а : "епицеклический двигатель Парсона" " Parsons Epicyclic Engine". Баландин ничего такого нового не изобрёл Французике и английские инженеры, эту "тему" "перекурили" ещё в конце 19-го в начале 20-го веков, в конечном итоге поняли, что она не эффективна и в практическом применении не жизнеспособна, да и забыли о ней.