У дома Брави Бутална двигателна система. Ротари - бутален двигател (Vankel двигател). Композитни елементи и принцип на работа

Бутална двигателна система. Ротари - бутален двигател (Vankel двигател). Композитни елементи и принцип на работа

В групата на цилиндъра-буталната група (CPG) има един от основните процеси, така че двигателят вътрешно горене Функции: Изолиране на енергията в резултат на изгаряне на горивото и въздушната смес, която впоследствие се превръща в механично действие - въртенето на коляновия вал. Основният работен компонент на CPG е бутало. Благодарение на това са създадени необходимите условия за експлоатация на горенето. Буталката е първият компонент, участващ в трансформацията на получената енергия.

Буталото на двигателя на цилиндричната форма. Той се намира в двигателния цилиндър ръкав, това е подвижен елемент - по време на работата прави ретционални движения, поради което буталото изпълнява две функции.

  1. С прогресивно движение, буталото намалява обема на горивната камера, компресиране горивна смесНеобходимо е процесът на горене (в дизелови двигатели запалването на сместа и изобщо идва от силната му компресия).
  2. След запалването на горивото и въздушната смес в горивната камера, налягането се увеличава рязко. В опит да се увеличи силата на звука, той избутва обратно буталото и прави движението на връщането, предавайки през коляновия вал.

ДИЗАЙН

Детайлното устройство включва три компонента:

  1. Дъно.
  2. Запечатване.
  3. Пола.

Тези компоненти са налични както в вторични бутала (най-често срещаната опция) и в композитни детайли.

Дъно

Дъното е основната работна повърхност, тъй като, стените на втулката и главата на блока образуват горивната камера, в която горивната смес изгаря.

Основният дънен параметър е форма, която зависи от вида на двигателя с вътрешно горене (DVS) и неговите дизайнерски функции.

В двутактовите двигатели се използват бутала, в които дъното на сферичната форма е издателността на дъното, тя увеличава ефективността на пълненето на горивната камера със смес и отстраняване на отработените газове.

В четири инсулт бензинови двигатели дъното е плоско или вдлъбната. Освен това, на повърхността - вдлъбнатини под клапанчета (елиминират вероятността от сблъсък на бутала с клапан), вдлъбнатини за подобряване на образуването на смесване.

В дизелови двигатели на задълбочаване в дъното са най-размерите и имат различни форми. Тези вдлъбнатини се наричат \u200b\u200bбутална горивна камера и са предназначени да създават обрати, когато е снабден въздух и гориво в цилиндъра, за да се осигури по-добро смесване.

Запечатващата част е предназначена за монтиране на специални пръстени (компресия и омасляване), чиято задача е да елиминира пропастта между буталото и стената на втулката, предотвратявайки пробив на работните газове в строг пространство и смазване - Към горивната камера (тези фактори намаляват ефективността на мотоциклета). Това осигурява разсейването на топлината от буталото към ръкава.

Запечатване на част

Уплътняващата част включва жлеб в цилиндричната повърхност на буталото - жлебовете, разположени зад дъното, и джъмперите между жлебовете. В двутактовите двигатели в жлеба се поставят допълнителни вложки, в които замъците на пръстените почиват. Тези вложки са необходими, за да се изключи вероятността за завъртане на пръстените и да влязат в приемните и изпускателните прозорци, които могат да доведат до тяхното унищожаване.


Дъждът от ръба на дъното и първите пръстени се нарича топлинен колан. Този пояс възприема най-големия температурен ефект, така че е избран височината, базирана на работните условия, създадени в горивната камера, и материала на производството на буталото.

Броят на каналите, извършен върху запечатващата част, съответства на броя на буталните пръстени (и те могат да бъдат използвани 2 - 6). Дизайнът с три пръстена е най-често срещаната - две компресия и една скала.

В жлеба под пръстена за повдигане на маслото се извършват дупките за масления стек, който се отстранява от пръстена от стената на втулката.

Заедно с дъното, запечатващата част образува главата на буталото.

Пола

Полата изпълнява ролята на ръководство за буталото, без да му позволява да промени позицията спрямо цилиндъра и осигурява само възвратно движение на частта. Благодарение на този компонент се извършва подвижна бутална връзка с свързващ прът.

За да се свържете в полата, дупките са направени, за да инсталирате буталния пръст. За увеличаване на силата в точката на контакт на пръста, с атрешна Полите направиха специални масивни вдишвания, наречени боби.

За да се определи буталото в буталото в монтажните дупки под него, са осигурени канали за заключващи пръстени.

Видове бутала

При двигатели с вътрешно горене се използват два вида бутала в структурно устройство, твърди и композитни.

Едно парче части се извършват чрез леене, последвано от механична обработка. В процеса на леене от метал се създава детайл, който се дава обща форма на частта. По-нататък върху металообработващите машини в получената детайла, работните повърхности се обработват, жлебовете под пръстените се нарязват, се правят технологични дупки и вдлъбнатини.

В композитните елементи главата и полата са разделени и в един дизайн те се събират по време на инсталацията на двигателя. Освен това, сглобяването в една част се извършва, когато буталото е свързано към свързващия прът. За това, в допълнение към дупките под буталния пръст в полата, има специално око върху главата.

Предимството на композитните бутала е възможността за комбиниране на производствени материали, което увеличава оперативните качества на частта.

Материали - производство

Алуминиевите сплави се използват като производствен материал за твърди бутала. Подробностите от такива сплави се характеризират с ниско тегло и добра топлопроводимост. Но в същото време алуминият не е висока якост и топлоустойчив материал, който ограничава използването на бутала от него.

Войните са направени от чугун. Този материал е издръжлив и устойчив на високи температури. Недостатъкът на тях е значителна маса и слаба топлопроводимост, което води до силно нагряване на буталата по време на експлоатацията на двигателя. Поради това те не се използват върху бензинови двигатели, тъй като високата температура причинява появата на жизнено запалване (горивото и въздушната смес е запалим от контакта с дезинтеграциите, а не от искрата на свещта).

Дизайнът на композитните бутала позволява комбиниране на посочените материали, които трябва да бъдат комбинирани. В такива елементи, полата е изработена от алуминиеви сплави, което осигурява добра топлопроводимост, а главата е изработена от топлоустойчива стомана или чугун.

Но и елементите на типа на компонента имат недостатъци, сред които:

  • способност за използване само в дизелови двигатели;
  • по-голямо тегло в сравнение с проклятия алуминий;
  • необходимостта да се използват бутални пръстени от топлоустойчиви материали;
  • по-висока цена;

Поради тези характеристики обхватът на използването на композитни бутала е ограничен, те се използват само за широкоразмерни дизелови двигатели.

Видео: бутало. Принципа на буталото на двигателя. Устройство

Основните видове двигатели с вътрешно горене и парни машини имат един общ недостатък. Това е, че обратното движение изисква трансформация в ротационно движение. Това от своя страна причинява ниска производителност, както и достатъчно високо износване на детайлите на механизма, включен в различни видове Двигатели.

Доста много хора мислеха за създаването на такъв двигател, в който движещите се елементи се въртят само. Възможно обаче е да се реши тази задача само на един човек. Феликс Ванкел - самоукален механик - стана изобретател на ротационен бутален двигател. За живота ви този човек не получи никаква специалност, нито висше образование. Обмислете още по-голям ротор бутален двигател Ванк.

Кратка биография на изобретателя

Феликс Ванкел е роден през 1902 г., на 13 август, в малкия град (Германия). В първия свят баща на бъдещия изобретател умря. Поради това Ванкел трябваше да хвърли обучението си в гимназията и да направи помощник на продавача в магазина, който продава книги под издателя. Благодарение на това той беше пристрастен към четенето. Felix изучава спецификации на двигателя, автомобилостроенето, механиката самостоятелно. Знание той изкрещя от книги, които бяха продадени в магазина. Смята се, че схемата на двигателя Vankiel (по-точно, идеята за нейното създаване), посещавана в сън. Не е известно, истината е или не, но може да се каже, че изобретателят притежава изключителни способности, горелка за механика и особена

Предимства и недостатъци

Конвертируемото движение на бутален характер е напълно отсъстващ в ротационния двигател. Образуването на налягането се осъществява в тези камери, които се създават с помощта на изпъкнали повърхности на ротора на триъгълната форма и различни части на кутията. Роторът на ротационното движение осигурява горивка. Тя може да доведе до намаляване на вибрациите и повишаване на скоростта на въртене. Поради ефективността на ефективността, която се дължи на ротационен двигател, има размери много по-малко от конвенционален еквивалентен двигател на буталото.

Ротационният двигател има един основен от всичките му компоненти. Този важен компонент се нарича триъгълен ротор, който извършва ротационни движения в статора. И трите върха на ротора, благодарение на това въртене, имат постоянна връзка с вътрешната стена на корпуса. При този контакт са оформени горивни камери или три обема от затворен тип с газ. Когато вътре в случая се появяват върхови роторни движения, обемът на всичките три формирани камери на горенето се променя през цялото време, напомняйки действието на конвенционална помпа. И трите странични повърхности на ротора работят като бутало.

Вътре в ротора е малка предавка с външни зъби, която е прикрепена към корпуса. Среда, която е по-в диаметър, е свързана с тази фиксирана предавка, която поставя траекторията на въртящите се роторни движения вътре в корпуса. Зъбите в по-голямото предаване вътрешно.

Поради причината, че заедно с изходния вал роторът е свързан ексцентричен, въртенето на вала се появява като дръжката ще завърта коляновия вал. Изходният вал ще направи оборота три пъти за всяка от роторните революции.

Ротационният двигател има такова предимство като малка маса. Най-основният двигател на въртящия се двигател има малък размер и маса. В този случай обработката и характеристиките на такъв двигател ще бъдат по-добри. Оказва се по-малко тегло поради факта, че необходимостта от колянов вал, пръчки и бутала е просто отсъстващ.

Ротационният двигател има такива размери, които са много по-малко конвенционален двигател подходяща сила. Благодарение на по-малкия размер на двигателя, обработката ще бъде много по-добра, както и самата машина ще стане по-просторна, както за пътниците, така и за водача.

Всички части на въртящия се двигатели се извършват непрекъснати ротационни движения в същата посока. Промяната в движението им се случва точно както в буталата на традиционния двигател. Ротационните двигатели са вътрешно балансирани. Това води до намаляване на нивото на самата вибрация. Силата на въртящия се двигател изглежда много по-гладка и равномерно.

Двигателят Vankel има изпъкнал специален ротор с три лица, които могат да се наричат \u200b\u200bсърцето му. Този ротор изпълнява въртящи се движения вътре в цилиндричната повърхност на статора. Ротарият двигател на Mazda е първият въртящ се двигател в света, който е проектиран специално за производството на сериен характер. Това развитие е направено в началото на 1963 година.

Какво е RPD?


В класическия четири-инсултен двигател, един и същ цилиндър се използва за различни операции - инжектиране, компресия, изгаряне и освобождаване.В ротационен двигател всеки процес се извършва в отделно отделение на камерата. Ефектът не е много по-различен от разделянето на цилиндъра с четири отделения за всяка от операциите.
В двигателя на буталото налягането възниква по време на изгарянето на сместа, причинява буталата да се движат напред и назад в техните цилиндри. Свързващите пръти и коляновият вал превръщат това натискане на движението в ротационното, необходимо за движението на автомобила.
В роторният двигател Няма праволинейно движение, което би било необходимо да се преведе в ротационното. Налягането се образува в едно от отделенията на камерата, принуждавайки ротора, той намалява вибрациите и увеличава потенциалната величина на двигателя. В резултат на това, голяма ефективност и по-малки размери на една и съща сила като конвенционалния бутален двигател.

Как работи RPD?

Функцията на буталото в рап се извършва от стипендиите на ротора, който превръща мощността на налягането на газовете в ротационното движение на ексцентричния вал. Движението на ротора спрямо статора (външното калъф) се осигурява от двойка предавки, единият от които е твърдо фиксиран върху ротора, а вторият на страничния капак на статора. Самото съоръжение е фиксирано върху корпуса на двигателя. С нея, предавката на ротора от зъбното колело се търкаля около него.
Валът се върти в лагерите, поставени върху корпуса и има цилиндричен ексцентричен, на който роторът се върти. Взаимодействието на тези предавки осигурява целесъобразното движение на ротора спрямо корпуса, в резултат на което се образуват три счупени редуващи се обемни камери. Съотношението на предавките 2: 3, така че в един оборот на ексцентричния ротор на вала се връща до 120 градуса, и за пълния оборот на ротора във всяка от камерите има пълен четири инсултен цикъл.

Газовият обмен се регулира от пика на ротора, когато преминава през прозореца на всмукване и изпускане. Този дизайн позволява 4-инсултен цикъл без използването на специален газоразпределителен механизъм.

Уплътняването на камерите е осигурено от радиални и крайни уплътнителни плочи, притиснати срещу цилиндъра чрез центробежни сили, налягане на газ и лентови пружини. Въртящият момент се получава в резултат на експлоатацията на газовите сили през ротора върху ексцентричния вал на образуването на смесване, възпаление, смазване, охлаждане, пускане - фундаментално са същите като конвенционалния двигател с вътрешно горене на бутала

Съчетаване

В теорията в рап се използват няколко сорта образуване на смес: външни и вътрешни, на базата на течни, твърди, газообразни горива.
Що се отнася до твърдите горива, си струва да се отбележи, че те първоначално са газифицирани в газови генератори, тъй като те водят до повишено образуване на пепел в цилиндрите. Следователно газообразните и течни горива получават по-голямо разпределение на практика.
Механизмът за образуване на сместа в Vankel двигатели ще зависи от вида на използваното гориво.
Когато използвате газообразно гориво, смесването му с въздух се появява в специално отделение на входа към двигателя. Голатата смес в цилиндрите влиза в готовата форма.

От течно гориво сместа се приготвя както следва:

  1. Въздухът се смесва с течно гориво, преди да влезе в цилиндрите, където идва горимата смес.
  2. В цилиндрите на двигателя течното гориво и въздухът идват поотделно и ги смесват вътре в цилиндъра. Работната смес се получава чрез контакт с тях с остатъчни газове.

Съответно, горивото и въздушната смес могат да бъдат получени извън цилиндрите или вътре в тях. От това има отделяне на двигатели с вътрешно или външно образуване на сместа.

Технически характеристики на ротационен бутален двигател

параметри VAZ-4132. VAZ-415.
брой раздели 2 2
Обем на работната камера на двигателя, НКМ 1,308 1,308
коефициент на компресия 9,4 9,4
Номинална мощност, kW (HP) / min-1 103 (140) / 6000 103 (140) / 6000
Максимален въртящ момент, n * m (kgf * m) / min-1 186 (19) / 4500 186 (19) / 4500
Минималната честота на въртене на ексцентричния вал празен ходmin-1. 1000 900

Двигателска маса, кг

Габаритни размери, мм

Консумация на масло в% от разхода на гориво

Ресурс на двигателя за първи път ремонт, хиляди километра

предназначение

VAZ-21059/21079

VAZ-2108/2109/21099/2115/2110

се произвеждат модели

двигател RPD.

Време за ускорение 0-100, сек

Максимална скорост, km h

Ефективност на ротационен пистолет дизайн

Въпреки броя на недостатъците, изследваните проучвания показват, че общата KPD на двигателя Vankel е доста висока в съвременните стандарти. Неговата стойност е 40 - 45%. За сравнение, буталните двигатели на вътрешното изгаряне на ефективността са 25%, в съвременните турбо дизелови двигатели - около 40%. Най-високата ефективност при дизелови двигатели на буталото е 50%. Досега учените продължават да намерят резерви за повишаване на ефективността на двигателите.

Крайната ефективност на двигателната експлоатация се състои от три основни части:


Проучванията в тази област показват, че само 75% запалими изгаряния изцяло. Смята се, че този проблем се решава чрез разделяне на горенето и разширяването на газове. Необходимо е да се осигури подреждане на специални камери при оптимални условия. Горенето трябва да се появи в затворен обем, при условие че увеличава температурните индикатори и налягане, процесът на разширяване трябва да се извършва при ниски температурни индикатори.

  1. Ефективността е механична (характеризира работата, в резултат на което е образуването на основната ос, предадена на потребителя на въртящия момент).

Около 10% от двигателната операция се изразходват за привеждане на помощните възли и механизми. Можете да коригирате тази делегация, като направите промени в устройството на двигателя: когато основният движещ се работен елемент не докосва фиксираното тяло. Постоянният въртящ момент трябва да присъства по време на пътя на основния работен елемент.

  1. Термична ефикасност (индикатор, отразяващ количеството на термичната енергия, образувана от горенето на горенето, превръщайки се в полезна работа).

На практика, 65% от получената топлинна енергия се унищожават с похарчени газове във външна среда. Редица проучвания показват, че е възможно да се увеличат показателите за топлинна ефективност, когато дизайнът на двигателя може да позволи изгарянето на гориво в топлоизолираната камера, така че максималните температурни индикатори да бъдат постигнати и в края тази температура намалява с минималните стойности Чрез включване на парна фаза.

Ротари-бутален ванкил двигател

При изгаряне на гориво се отличава топлинната енергия. Двигателят, в който горивото се съчетава директно в работния цилиндър и енергията на газовете, получени едновременно, се възприемат от буталото, движещо се в цилиндъра, вижте буталото.

Така, както вече беше споменато по-рано, двигателят на този тип е основният за съвременните автомобили.

В такива двигатели горивната камера се поставя в цилиндър, в който топлинната енергия от изгарянето на горивото и въздушната смес се превръща в механичната енергия на буталото, която прогресира и след това специален механизъм, наречен закрепване. колянов вал.

На мястото на образуване на смес, състояща се от въздух и гориво (изгаряне), инженерите на буталото са разделени на двигатели с външно и вътрешно преобразуване.

В същото време двигателите с външно образуване на смес от естеството на използваното гориво са разделени на карбуратор и инжектиране, работещи върху леко течно гориво (бензин) и газов газ (газов генератор, светлинен, природен газ и др.) . Двигателите с компресионно запалване са дизелови двигатели (дизелови двигатели). Те работят върху тежко течно гориво ( дизелово гориво). Като цяло, дизайнът на самите двигатели е почти същият.

Работният цикъл на четирите двигатели в пистолет се извършва, когато коляновият вал прави два завоя. По дефиниция тя се състои от четири отделни процеса (или часовници): вход (1 такт), компресия на горивната и въздушната смес (2 такт), работен ход (3 такт) и отработени газове (4 такт).

Промяната на часовниците на двигателя е снабдена с механизъм за разпределение на газ, състоящ се от разпределителна вата., система за прехвърляне на тласкачи и клапани, изолираща работното пространство на цилиндъра от външната среда и основно осигурява преминаването на фазите на разпределение на газ. Поради инерцията на газовете (сингулари на процесите на газовите динамика) в прием и освобождаване на такти реален двигател припокриване, което означава тяхното съвместно действие. При висока скорост, припокриването на фазите влияе на двигателя на работното място. Напротив, отколкото е по-скоро на ниски обороти, толкова по-малък е моторният въртящ момент. На работа модерни двигатели Това явление се взема предвид. Създайте устройства за промяна на фазите на разпределение на газа по време на работа. Има различни дизайни на такива устройства, които са най-подходящи за тях електромагнитни устройства за регулиране на фазите на газоразпределителните механизми (BMW, MAZDA).

Carburetor DVS.

В двигатели на карбуратора Горивото и въздушната смес се приготвя преди влизането му в цилиндрите на двигателя, в специално устройство - в карбуратора. В такива двигатели, запалима смес (смес от гориво и въздух) влезе в цилиндрите и се смесва с остатъците от отработените газове (работна смес) Flimmififies от външен енергиен източник - електрическата искра на запалителната система.

Инжектор DVS.

В такива двигатели, поради наличието на пръскане на дюзи, извършване на бензиновата инжекция в всмукателния колектор, смесване с въздух.

Газовата икономика

В тези двигатели налягането на газа след излизането на газовата скоростната кутия е значително намалено и доведено до затваряне на атмосферния, след което с помощта на миксер за въздушен газ се абсорбира от електрически инжектори (подобни на инжекционните двигатели) в всмукателния колектор двигател.

Запалването, както при предишните видове двигатели, се извършва от искрата на свещта, която се плъзга между нейните електроди.

Дизел DVS.

В дизелови двигатели, образуването на смесване се извършва директно в цилиндрите на двигателя. Въздухът и горивото се записват поотделно в цилиндри.

В същото време, отначало, само въздухът влиза в цилиндрите, той е компресиран и по време на максималното си компресиране, струята на фино гориво през специална дюза се инжектира в цилиндъра (налягането вътре в цилиндрите на Такива двигатели достигат много по-големи стойности, отколкото при предишните двигатели), възпалението на образуваните смеси.

В този случай запалването на сместа възниква в резултат на увеличаване на температурата на въздуха в силната му компресия в цилиндъра.

Сред недостатъците на дизелови двигатели е възможно да се подчертае по-високо, в сравнение с предишните типове бутални двигатели - механичното напрежение на неговите части, по-специално механизма за свързване на коляно, което изисква подобрени якостни качества и в резултат на това големи размери, \\ t тегло и цена. Тя се увеличава поради сложния дизайн на двигателите и използването на по-добри материали.

В допълнение, такива двигатели се характеризират с неизбежни емисии на сажди и повишено съдържание на азотни оксиди в отработените газове, дължащи се на хетерогенно изгаряне на работната смес вътре в цилиндрите.

Gasiodialistic.

Принципът на работа на такъв двигател е подобно на функционирането на някоя от разновидностите на газовите двигатели.

Горивото и въздушната смес се приготвя съгласно подобен принцип чрез подаване на газ до миксер за въздушен газ или в всмукателния колектор.

Въпреки това, сместа се запалва от заместващата част на дизеловото гориво, инжектирано в цилиндъра по аналогия с работата на дизелови двигатели, и без използване на електрическа свещ.

Ротари-бутални DVS

В допълнение към установеното име, този двигател има името от името на изобретателя, който е създал своя изобретател и се нарича двигател Vankel. В началото на 20-ти век. В момента производителите на MAZDA RX-8 се занимават с такива двигатели.

Основната част на двигателя образува триъгълен ротор (бутален аналог), въртящ се в специфична форма камера, съгласно дизайна на вътрешната повърхност, наподобяваща броя "8". Този ротор изпълнява функцията на буталото на коляновия вал и механизма за газоразпределение, като по този начин елиминира газоразпределителната система, задължителна за бутални двигатели. Той извършва три пълни работни цикъла за един от оборота си, който позволява един такъв двигател да замени шестцилиндровия бутален двигател. Въпреки много положителни качества, сред които също така фундаменталната простота на нейния дизайн има недостатъци, които възпрепятстват широкото му използване . Те са свързани със създаването на трайни надеждни уплътнения с ротор и изграждането на необходимата система за смазване на двигателя. Работният цикъл на ротационно-бутални двигатели се състои от четири часовници: приемът на сместа от гориво (1 такт), компресия на сместа (2 такт), разширяване на сместа за изгаряне (3 такт), освобождаване (4 такт) .

Ротационни лоши DVS

Това е един и същ двигател, който се прилага в e-mobile.

Газова турбина DVS.

Вече днес тези двигатели могат успешно да заместят двигателя на буталото в автомобили. И въпреки че степента на усъвършенстване на тези двигатели достигнаха само през последните няколко години, идеята за прилагане на газови турбини в автомобилите е възникнала преди много време. Реалната възможност за създаване на надеждни газотурбинни двигатели сега се осигурява от теорията на двигателите на острието, която е достигнала високо ниво на развитие, металургия и техните производствени техники.

Какво представлява двигателят на газовите турбини? За да направите това, нека разгледаме основната си схема.

Компресор (пост9) и газова турбина (поз. 7) са на същия вал (поз.8). Валът на газовата турбина се върти в лагерите (поз. 10). Компресорът взема въздуха от атмосферата, компресира го и изпраща на горивната камера (поз.3). Горивна помпа (POS.1) също се задвижва от турбинен вал. Той обслужва горивото до дюзата (поз.2), което е монтирано в горивната камера. Газообразните горивни продукти идват през направляващия апарат (поз.4) на газовата турбина на острието на работното му колело (поз.5) и го причиняват да се върти в дадена посока. Отработените газове се произвеждат в атмосферата през дюзата (поз.6).

И въпреки че този двигател е пълен с недостатъци, те постепенно се елиминират по дизайн. В същото време, в сравнение с буталните DVS, DVS за газов турбин има няколко значими предимства. Преди всичко трябва да се отбележи, че като парна турбина газ може да развие големи обороти. Което ви позволява да получите висока мощност от по-малък размер и по-лек по тегло (почти 10 пъти). В допълнение, единственият вид движение в газовата турбина е ротационен. В двигателя на буталото, в допълнение към ротационното, има бутални движения на бутала и сложни движения на пръти. Също така газотурбинните двигатели не изискват специални системи за охлаждане, смазочни материали. Липсата на значителни повърхности на триене с минимално количество лагери осигуряват дългосрочна работа и висока надеждност на газов турбинния двигател. И накрая, важно е да се отбележи, че мощността се извършва с керосин или дизелово гориво, т.е. По-евтини видове от бензина. Провеждане на развитието на автомобилни газови турбини Причината е необходимостта от изкуствено ограничаване на температурата на газовите турбини, влизащи в лопатките, тъй като все още има много пътища. В резултат на това намалява полезна употреба (Ефективност) на двигателя и увеличава специфичния разход на гориво (количеството гориво на 1 к.с.). За пътнически и товари автомобилни двигатели Температурата на газа трябва да бъде ограничена до границите от 700 ° C, а при двигатели с въздухоплавателни средства до 900 ° C. Modako днес има някои начини за увеличаване на ефективността на тези двигатели чрез премахване на топлината на отработените газове за лечение на въздуха изгаряне, влизащо в камерата. Решението на проблема за създаване на силно икономически автомобилни газов турбин двигател до голяма степен зависи от успеха на работата в тази област.

Комбинирани DVS.

Един голям принос за теоретичните аспекти на работата и създаването на комбинирани двигатели е въведена от инженер на СССР, професор А.н. Шест.

Алексей Нестерович Ранкест

Тези двигатели са комбинация от две машини: бутало и лопата, които могат да действат като турбина или компресор. И двете машини са важни елементи работния процес. Като пример за такъв двигател с газова турбина. В този случай, в обичайния бутален двигател, с помощта на турбокомпресор, настъпва принудително подаване на въздуха на цилиндрите, което ви позволява да увеличите мощността на двигателя. Тя се основава на използването на енергия за потока на отработените газове. Той засяга работното колело на турбината, фиксирано върху вала, от една страна. И се завърта. На същия вал, от друга страна, са разположени лопатките на компресора. Така, с помощта на компресора, въздухът се инжектира в цилиндрите на двигателя поради вакуума в камерата от едната страна и принудително подаване на въздух, от друга страна, в двигателя идва голямо количество въздух и горивна смес. В резултат на това обемът на горивото гориво се увеличава и газът, образуван в резултат на това изгаряне, отнема по-дълги обеми, което създава по-голяма мощност върху буталото.

Дву инчов

Това се нарича OI с необичайна газоразпределителна система. Тя се осъществява в процеса на преминаване на буталото, което прави бутални движения, две тръби: всмукване и дипломиране. Можете да се срещнете с чуждестранното му наименование "RCV".

Работните процеси на двигателя се извършват по време на един оборот на коляновия вал и две бутални удари. Принципът на работа е както следва. Първо, цилиндърът се подтиква, което означава входа на запалима смес с едновременен прием на отработени газове. След това има компресия на работната смес по време на въртенето на коляновия вал с 20--30 градуса от положението на съответния NMT при преминаване към VMT. И работния ход, дължината на буталния удар от горната мъртва точка (VTT), без да достига долната мъртва точка (NMT) с 20--30 градуса на революциите на коляновия вал.

Има очевидни недостатъци на двутактови двигатели. Първо, слаб от двутактовия цикъл е духането на двигателя (отново с динамика на газ). Това се случва от една страна поради факта, че разделянето на прясното зареждане от изпускателни газове Невъзможно е да се гарантира, т.е. Неизбежни загуби по същество летящи изпускателната тръба Прясна смес, (или въздух, ако говорим за дизел). От друга страна, работният ход продължава по-малко от половината от оборота, който вече говори за намаляването на ефективността на двигателя. Накрая продължителността на изключително важен обмен на газ, в четири инсултен двигател, заемащ половината от работния цикъл, не може да бъде увеличена.

Двутактовите двигатели са по-сложни и по-скъпи за сметка на задължителната употреба на системата за продухване или системата за надзор. Няма съмнение, че повишеното термично напрежение на детайлите на цилиндропортната група изисква използването на по-скъпи материали от отделни части: бутала, пръстени, цилиндрови ръкави. Също така, изпълнението на буталото на газоразпределителните функции налага ограничение за размера на височината, състоящ се от височината на буталния удар и височината на прозорците за прочистване. Това не е толкова критично в мотопеда, но значително тежест е буталото, когато го инсталира за превозни средства, изискващи значителни разходи за захранване. Така, когато мощността се измерва с десетки и дори стотици конски силиУвеличаването на масата на буталото е много забележимо.

Въпреки това някои произведения бяха извършени за подобряване на такива двигатели. В двигателите на Рикардо бяха въведени специални разпределителни ръкави с вертикален ход, което беше известен опит да се направи възможно намаляване на размерите и теглото на буталото. Системата се оказа доста сложна и много скъпа при изпълнение, така че тези двигатели се използват само в авиацията. Необходимо е допълнително да се забележи, че има два пъти по-голяма топлота изпускателни клапани (с продухване с директно поток) в сравнение с клапаните на четири инсулт двигатели. В допълнение, има по-дълъг пряк контакт с отработените газове и следователно най-лошия радиатор.

Шест контактна икономика


Основата на работата се основава на принципа на експлоатация на четиритактовия двигател. Освен това, неговите дизайни имат елементи, които, от една страна, увеличават своята ефективност, а от друга страна намаляват загубата му. Има два от различни типове такива двигатели.

В двигатели, работещи на базата на OTO цикли и дизел, има значителни топлинни загуби по време на горенето на горивото. Тези загуби се използват в двигателя на първия дизайн като допълнителна мощност. В дизайна на такива двигатели е допълнително въздушна смес, двойки или въздух се използват като работна среда за допълнително движение на буталото, в резултат на което се увеличава мощността. В такива двигатели, след всяко впръскване на гориво, буталата се движат три пъти в двете посоки. В този случай има две работни удари - един с гориво, а другият с пара или въздух.

В тази област са създадени следните двигатели:

двигатели Bayulas (от английски. Bajulaz). Създаден е Блас (Швейцария);

crobera на двигателя (от английския производител). Изобретен от Брус Краувър (САЩ);

Брус Краувър

Двигателят на двигателя (от английски. Velozeta) е построен в инженерно колегия (Индия).

Принципът на работа на втория тип двигател се основава на използването на допълнително бутало в своя дизайн на всеки цилиндър и разположен срещу основния. Допълнителното бутало се движи с намалена два пъти по отношение на главната бутална честота, която осигурява всеки цикъл шест бутала. Допълнително бутало в основната си цел заменя традиционния газоразпределителен механизъм на двигателя. Втората функция се състои в увеличаване на степента на компресия.

Основните, независимо създадени конструкции на такива двигатели две:

двигател BAR HED (от английската глава на Beare). Изобретен Malcolm BIR (Австралия);

двигател с името "Заредена помпа" (от английски. Германска помпа). Изобретен Хелмут Котман (Германия).

Какво ще бъде в близко бъдеще с двигателя с вътрешно горене?

В допълнение към недостатъците, посочени в началото на статията, има и друг основен недостатък, че не позволява използването на DVS отделно от предаването на автомобила. Сила Автомобилът се формира от двигателя заедно с предаване на превозното средство. Тя ви позволява да преместите колата на всички необходими скорости. Но отделно взети в двигателя най-висока власт Само в тесен диапазон от революции. Това е всъщност защо е необходимо предаването. Само в изключителни случаи разходи без предаване. Например, в някои равнинни структури.

Определение.

Бутален двигател - едно от изпълненията на двигателя с вътрешно горене, работещи чрез преобразуването на вътрешната енергия на горивото за изгаряне в механична работа прогресивно движение на буталото. Буталото се движи при разширяване на работната течност в цилиндъра.

Механизмът за свързване на коляното преобразува транслационното движение на буталото в ротационното движение на коляновия вал.

Работният цикъл на двигателя се състои от поредица от такт на едностранни транслационни удари на буталото. Двигателите с две и четири часовници на работа са разделени.

Принципа на експлоатация на двутактовите и четирите бутални двигатели.


Брой цилиндри Б. бутални двигатели Тя може да варира в зависимост от дизайна (от 1 до 24). Предполага се, че обемът на двигателя е равен на сумата на обемите на всички цилиндри, чийто способност е намерен върху продукта на напречното сечение върху инсулт на буталото.

В бутални двигатели Различни дизайни по различни начини са процесът на запалване на горивото:

Електрически разтоварванекойто се формира на запалването свещи. Такива двигатели могат да работят както върху бензин, така и на други видове горива (природен газ).

Притискане на работното тяло:

В дизелови двигателиРаботейки върху дизелово гориво или газ (с 5% чрез добавяне на дизелово гориво), въздухът се компресира и когато се достигне буталото с максимална точка на компресия, се случва впръскване на горивото, което оплаква се с нагряващ въздух.

Модел на компресиране на двигателя. Подаване на гориво в тях точно същото като в бензинови двигатели. Следователно, за тяхната работа е необходим специален състав на горивото (с примеси на въздух и диетилов етер), както и точна настройка на степента на компресия. Компресорни двигатели са намерили разпространението си в самолета и автомобилната индустрия.

Калил двигатели. Принципът на тяхното действие е до голяма степен подобен на двигателите на модела на компресия, но не струваше без това функции за строителство. Ролята на запалването в тях се изпълнява - свещ на калил, чиято интензивност се поддържа от енергията на горивото за изгаряне на предишния такт. Съставът на горивото също е специален, основата се взема чрез метанол, нитрометан и рициново масло. Използват се двигатели, както на автомобили, така и на самолети.

Двигатели на калоризатора. В тези двигатели, запалването възниква при контакт с гориво с горещи двигатели (обикновено - дъното на буталото). Мартин газ се използва като гориво. Те се използват като задвижващи двигатели върху ролтови мелници.

Видове гориво, използвани в бутални двигатели:

Течно гориво - дизелово гориво, бензин, алкохоли, биодизел;

Газа - природни и биологични газове, втечнени газове, водородни, газообразни пукнатини;

Произвежда се в газов генератор от въглища, торф и дърво, въглеродният оксид също се използва като гориво.

Работа на бутални двигатели.

Работа на двигателя цикли Детайлите са боядисани в техническа термодинамика. Различни цикличника са описани чрез различни термодинамични цикли: Ото, дизелов двигател, Аткинсън или Милър и Минкер.

Причините за разбивки на бутални двигатели.

PDD бутален двигател.

Максимална ефективност, която успя да продължи бутален двигател е 60%, т.е. Малко по-малко от половината от горивото за изгаряне се изразходва за отопление на части на двигателя, а също така излиза с топлинни отработени газове. В тази връзка тя трябва да оборудва охладителните системи на двигателя.

Класификация на охладителните системи:

Въздух S. - Дайте топлинен въздух поради оребрената външна повърхност на цилиндрите. Подаване на лъжа
чест слаби двигатели (десетки HP) или на мощни самолетни двигатели, които се охлаждат с бърз въздушен поток.

Течност - течността (вода, антифриз или масло) се използва като охладител, който помпи през охлаждащата риза (каналите в стените на цилиндъра) и влиза в охлаждащия радиатор, в който се охлажда чрез въздушни потоци, естествени или вентилатори. Рядко, но метален натрий също се използва като охлаждаща течност, която се разтопява от топлинния отоплителен двигател.

Приложение.

Бутални двигатели, поради своя обхват на електроенергия, (1 вата - 75 000 kW) са придобили повече популярност не само в автомобилната индустрия, но и самолети и корабостроене. Те се използват и за стимулиране на бой, селскостопанска и строителна техника, електрически генератори, водни помпи, верижни триони и други машини, както мобилни, така и стационарни.

В групата на цилиндъра-буталната група (CPG) се случва един от основните процеси, поради който е функциониращ вътрешният двигател с вътрешно горене: екскрецията на енергия в резултат на изгаряне на горивната смес, която впоследствие се превръща в механично действие - въртенето на коляновия вал. Основният работен компонент на CPG е бутало. Благодарение на това са създадени необходимите условия за експлоатация на горенето. Буталката е първият компонент, участващ в трансформацията на получената енергия.

Буталото на двигателя има цилиндрична форма. Той се намира в цилиндровата втулка на двигателя, това е движещ се елемент - по време на работата прави ретместимстващи движения и извършва две функции.

  1. В приглурното движение буталото намалява обема на горивната камера, притискаща горивната смес, която е необходима за процеса на горене (в дизелови двигатели, запалването на сместа се дължи изцяло на силната му компресия).
  2. След запалването на горивото и въздушната смес в горивната камера, налягането се увеличава рязко. В опит да се увеличи силата на звука, той избутва обратно буталото и прави движението на връщането, предавайки през коляновия вал.

Какво е буталото на двигателя вътрешно изгаряне на колата?

Детайлното устройство включва три компонента:

  1. Дъно.
  2. Запечатване.
  3. Пола.

Тези компоненти са налични както в вторични бутала (най-често срещаната опция) и в композитни детайли.

Дъно

Дъното е основната работна повърхност, тъй като, стените на втулката и главата на блока образуват горивната камера, в която горивната смес изгаря.

Основният дънен параметър е форма, която зависи от вида на двигателя с вътрешно горене (DVS) и неговите дизайнерски функции.

В двутактовите двигатели се използват бутала, в които дъното на сферичната форма е издателността на дъното, тя увеличава ефективността на пълненето на горивната камера със смес и отстраняване на отработените газове.

В четири инсулт бензинови двигатели дъното е плоско или вдлъбната. Освен това, на повърхността - вдлъбнатини под клапанчета (елиминират вероятността от сблъсък на бутала с клапан), вдлъбнатини за подобряване на образуването на смесване.

В дизелови двигатели на задълбочаване в дъното са най-размерите и имат различни форми. Тези вдлъбнатини се наричат \u200b\u200bбутална горивна камера и са предназначени да създават обрати, когато е снабден въздух и гориво в цилиндъра, за да се осигури по-добро смесване.

Запечатващата част е предназначена за монтиране на специални пръстени (компресия и омасляване), чиято задача е да елиминира пропастта между буталото и стената на втулката, предотвратявайки пробив на работните газове в строг пространство и смазване - Към горивната камера (тези фактори намаляват ефективността на мотоциклета). Това осигурява разсейването на топлината от буталото към ръкава.

Запечатване на част

Уплътняващата част включва жлеб в цилиндричната повърхност на буталото - жлебовете, разположени зад дъното, и джъмперите между жлебовете. В двутактовите двигатели в жлеба се поставят допълнителни вложки, в които замъците на пръстените почиват. Тези вложки са необходими, за да се изключи вероятността за завъртане на пръстените и да влязат в приемните и изпускателните прозорци, които могат да доведат до тяхното унищожаване.


Дъждът от ръба на дъното и първите пръстени се нарича топлинен колан. Този пояс възприема най-големия температурен ефект, така че е избран височината, базирана на работните условия, създадени в горивната камера, и материала на производството на буталото.

Броят на каналите, извършен върху запечатващата част, съответства на броя на буталните пръстени (и те могат да бъдат използвани 2 - 6). Дизайнът с три пръстена е най-често срещаната - две компресия и една скала.

В жлеба под пръстена за повдигане на маслото се извършват дупките за масления стек, който се отстранява от пръстена от стената на втулката.

Заедно с дъното, запечатващата част образува главата на буталото.

Също така ще се интересувате от:

Пола

Полата изпълнява ролята на ръководство за буталото, без да му позволява да промени позицията спрямо цилиндъра и осигурява само възвратно движение на частта. Благодарение на този компонент се извършва подвижна бутална връзка с свързващ прът.

За да се свържете в полата, дупките са направени, за да инсталирате буталния пръст. За да се увеличи силата в точката на контакт на пръста, с вътрешната страна на полата, специални масивни жлези, наричани боби.

За да поправите пръста в буталото в дупките за монтаж под него, има жлебове за заключване на пръстени.

Видове бутала

При двигатели с вътрешно горене се използват два вида бутала в структурно устройство, твърди и композитни.

Едно парче части се извършват чрез леене, последвано от механична обработка. В процеса на леене от метал се създава детайл, който се дава обща форма на частта. По-нататък върху металообработващите машини в получената детайла, работните повърхности се обработват, жлебовете под пръстените се нарязват, се правят технологични дупки и вдлъбнатини.

В композитните елементи главата и полата са разделени и в един дизайн те се събират по време на инсталацията на двигателя. Освен това, сглобяването в една част се извършва, когато буталото е свързано към свързващия прът. За това, в допълнение към дупки под пръста в полата, върху главата има специални очи.

Предимството на композитните бутала е възможността за комбиниране на производствени материали, което увеличава оперативните качества на частта.

Материали - производство

Алуминиевите сплави се използват като производствен материал за твърди бутала. Подробностите от такива сплави се характеризират с ниско тегло и добра топлопроводимост. Но в същото време алуминият не е висока якост и топлоустойчив материал, който ограничава използването на бутала от него.

Войните са направени от чугун. Този материал е издръжлив и устойчив на високи температури. Недостатъкът на тях е значителна маса и слаба топлопроводимост, което води до силно нагряване на буталата по време на експлоатацията на двигателя. Поради това те не се използват върху бензинови двигатели, тъй като високата температура причинява появата на жизнено запалване (горивото и въздушната смес е запалим от контакта с дезинтеграциите, а не от искрата на свещта).

Дизайнът на композитните бутала позволява комбиниране на посочените материали, които трябва да бъдат комбинирани. В такива елементи, полата е изработена от алуминиеви сплави, което осигурява добра топлопроводимост, а главата е изработена от топлоустойчива стомана или чугун.

Но и елементите на типа на компонента имат недостатъци, сред които:

  • способността да се използва само в дизелови двигатели;
  • по-голямо тегло в сравнение с проклятия алуминий;
  • необходимостта да се използват бутални пръстени от топлоустойчиви материали;
  • по-висока цена;

Поради тези характеристики обхватът на използването на композитни бутала е ограничен, те се използват само за широкоразмерни дизелови двигатели.

Видео: Принцип на работа на буталото на двигателя. Устройство

Ново на сайта

>

Най - известен