У дома Двигател Ротари - бутален двигател (Vankel двигател). Как работи двигателят с вътрешно горене? Как функционира и от това, което е

Ротари - бутален двигател (Vankel двигател). Как работи двигателят с вътрешно горене? Как функционира и от това, което е


Двигателят на двигателя е детайл, който има цилиндрична форма и извършване на бутонични движения вътре в цилиндъра. Той принадлежи към броя на детайлите, които са най-характерни за двигателя, тъй като прилагането на термодинамичния процес, което се случва в DVS, се случва именно, когато се подпомага. Бутало:

  • възприемането на налягането на газовете предава възникващата сила;
  • уплътнява горивната камера;
  • предупреждение от огромната й топлина.


Снимката по-горе показва четири такт на буталото на двигателя.

Екстремни условия определят материала на производството на бутала

Буталото се управлява в екстремни условия, характерни черти които са високи: налягане, илюртни товари и температури. Ето защо основните изисквания за материалите за нейното производство са посочени:

  • висока механична якост;
  • добра топлопроводимост;
  • ниска плътност;
  • незначителен линеен коефициент на разширяване, антифрикционни свойства;
  • добра устойчивост на корозия.
Необходимите параметри съответстват на специални алуминиеви сплави, характеризиращи се с трайност, устойчивост на топлина и лекота. Правата в производството на бутала са сиви чугунени и стоманени сплави.

Пистата могат да бъдат:

  • лицензи;
  • подправени.
В първото изпълнение те са направени чрез леене под налягане. Ковани са произведени чрез щамповане от алуминиева сплав с малко добавяне на силиций (средно около 15%), което значително увеличава тяхната сила и намалява степента на разширяване на буталото в работния температурен диапазон.

Конструктивните характеристики на буталото се определят от неговата цел


Основните условия, определящи дизайна на буталото, са вида на двигателя и формата на горивната камера, като в него преминават в него икономия на горивен процес. Конструктивно, буталото е един елемент, състоящ се от:
  • глави (дъна);
  • запечатваща част;
  • поли (водеща част).


Има ли бутало на бензинов двигател от дизел? Повърхностите на главите на буталата на бензин и дизелови двигатели се отличават конструктивно. В бензиновия двигател повърхността на главата е плоска или близка до нея. Понякога има канали, които допринасят за пълното отваряне на клапаните. За буталата на двигателите, оборудвани със система директно инжектиране Гориво (начало), характеристика на по-сложна форма. Главата на буталото в дизеловия двигател е значително различна от бензина, поради горивната камера на определената форма в нея се осигурява по-добро усвояване и образуване на смес.


В снимката на схемата на двигателя.

Бутални пръстени: видове и състав


Уплътняващата част на буталото включва бутални пръстени, които осигуряват плътността на буталната връзка с цилиндъра. Техническо състояние Двигателят се определя от нейната уплътняваща способност. В зависимост от вида и целта на двигателя са избрани броят на пръстените и тяхното местоположение. Най-често срещаната схема е диаграма на две компресия и един карбонски пръстени.

Буталните пръстени са произведени главно от специална сива чугунена желязо, която има:

  • висока стабилна якост и еластичност на работните температури в целия период на обслужване на пръстените;
  • високо износоустойчивост при интензивно триене;
  • добри антифрикционни свойства;
  • способността за бърза и ефективна обработка до повърхността на цилиндъра.
Благодарение на легиращите добавки хром, молибден, никел и волфрам, топлоустойчивостта на пръстените е значително увеличена. Чрез прилагане на специални покрития от порест хром и молибден, крайният или фосфането на работните повърхности на пръстените подобрява стария им работник, увеличаване на износоустойчивостта и корозионната защита.

Основната цел на компресионния пръстен е да възпрепятства газовия двигател от горивната камера. Особено големи товари идват на първия пръстен за компресия. Следователно, когато правите пръстени за бутало от някакъв принудителен бензин и всички дизелови двигатели Инсталиране на стоманена вложка, която увеличава силата на пръстените и ви позволява да осигурите максималната степен на компресия. Под формата на компресионни пръстени могат да бъдат:

  • трапецовид;
  • tBCH;
  • tconic.
При производството на някои пръстени се извършва разрезът (изрезът).

Петролният пръстен се поставя върху отстраняването на излишното масло от стените на цилиндъра и обструкцията на проникването в горивната камера. Разграничава се чрез присъствието на множество дренажни дупки. В дизайна на някои пръстени има пролетна експанзия.

Формата на водещата част на буталото (в противен случай, поли) може да бъде конусовиден или барел - формаТова ви позволява да компенсирате разширяването му, когато постигането на високи работни температури. Под тяхното влияние, формата на буталото става цилиндрична. Страничната повърхност на буталото, за да се намали нишката, причинена от триене, е покрита със слой от антифрикционен материал, за целта се използва графит или молибден дисулфид. Благодарение на дупките с приливи и отливи в пистолетната пола, буталото е фиксирано.


Възел, състоящ се от бутало, компресия, петролни пръстени, и бутален пръст се нарича бутална група. Функцията на връзката му с свързващия прът се присвоява върху стоманен бутален пръст с тръбна форма. Изискванията са представени на него:
  • минимална деформация при работа;
  • висока якост с променливо натоварване и износване;
  • добро устойчивост на удар;
  • малка маса.
По метода на инсталиране, пистолетните пръсти могат да бъдат:
  • фиксирани в буталните босове, но завъртете в главата на пръчката;
  • фиксиран в главата на пръчката и се върти в буталните босове;
  • свободно въртящи се в буталните автобуси и в главата на пръчката.


Пръстите, инсталирани в третата опция, се наричат \u200b\u200bплаващи. Те са най-популярните, защото износването им и кръг е незначително и равномерно. При използването им опасността от заглушаване е сведена до минимум. Освен това те са удобни при монтажа.

Разсейване на излишната топлина от буталото

Заедно със значителни механични натоварвания, буталото също подлежи на отрицателните ефекти на изключително високите температури. Топлина от бутална група Назначен:

  • охлаждаща система от стените на цилиндъра;
  • вътрешната кухина на буталото, след това бутален пръст и свързващ прът, както и циркулиране на масло в системата за смазване;
  • частично студена горивна смес, доставяна на цилиндри.
От вътрешната повърхност на буталото неговото охлаждане се извършва чрез:
  • разпръскващо масло през специална дюза или дупка в свързващия прът;
  • маслена мъгла в цилиндъра;
  • инжектиране на масло в зоната на пръстените, в специален канал;
  • циркулация на масло в буталната глава върху тръбна намотка.
Видео - работа на двигателя вътрешно горене (Тракери, бутала, смес, искра):

Видео за четиритактовия двигател - принципът на работа:

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). Обемът на двигателя се счита за равен на сумата на обемите на всички цилиндри, чийто способност се намира на работата. напречно сечение на удара 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 върху други видове горива (природен газ).

Притискане на работното тяло:

В дизелови двигателиработи върху дизелово гориво или газ (с 5% добавяне на дизелово гориво), въздухът се компресира и когато буталото се достигне максималната точка на компресия, настъпи инжектиране на гориво, което оплаква се от нагрятия въздушен контакт.

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 гориво се изразходва за отопление на частите на двигателя, а също така излиза с топлина изпускателни 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 двигателиБлагодарение на своя обхват на властта (1 Watt - 75,000 kw) придоби 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.

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. Помислете за по-нататъшния въртящ се бутален двигател Vankel.

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. Изучава се Феликс спецификации Двигатели, автомобили, механици 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. Ролки I. колянов вал Преобразува това натискане на движение 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. Горивна смес Цилиндрите влизат 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, проучванията показват, че общото Ефективният двигател Ванкел е доста висок 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

Ново на сайта

>

Най - известен