Domov Motor Rotační - pístový motor (motor VANKEL). Jak funguje interní spalovací motor? Jak to funguje a z čeho je

Rotační - pístový motor (motor VANKEL). Jak funguje interní spalovací motor? Jak to funguje a z čeho je


Píst motoru je detail s válcovým tvarem a provádějícím vápna v válci. Patří k počtu podrobností nejvíce charakteristikou motoru, protože implementace termodynamického procesu vyskytující se v DVS se vyskytuje právě, když je pomáhal. Píst:

  • vnímání tlaku plynu přenáší vznikající sílu;
  • utěsněte spalovací komoru;
  • varování před jejího ohromujícího tepla.


Výše uvedené fotografie ukazuje čtyři takty pístu motoru.

Extrémní podmínky určují materiál výroby pístů

Píst je provozován v extrémních podmínkách, charakteristické vlastnosti které jsou vysoké: tlak, inerciální zatížení a teploty. Proto jsou základní požadavky na materiály pro jeho výrobu označovány: \\ t

  • vysoká mechanická síla;
  • dobrá tepelná vodivost;
  • nízká hustota;
  • menší lineární expanzní koeficient, antifrikční vlastnosti;
  • dobrá odolnost proti korozi.
Požadované parametry odpovídají speciálním slitinám hliníku, vyznačující se trvanlivostí, tepelnou odolností a lehkostí. Práva ve výrobě pístů jsou šedé litinové a ocelové slitiny.

Písty mohou být:

  • licence;
  • kovaný.
V prvním provedení jsou vyrobeny odlitkem pod tlakem. Kované jsou vyráběny lisováním z hliníkové slitiny s malým přídavkem křemíku (v průměru asi 15%), což významně zvyšuje jejich pevnost a snižuje stupeň expanze pístu v provozním rozsahu teploty.

Návrhové prvky pístu jsou určeny svým účelem


Hlavními podmínkami definujícím design pístu jsou typem motoru a formy spalovací komory, zvláštnosti spalovacího procesu procházejícího v něm. Konstruktivně, píst je jednodílný prvek, který se skládá z:
  • hlavy (dna);
  • těsnicí část;
  • sukně (průvodce).


Existuje píst benzínového motoru z Dieselu? Povrchy hlav pistrů benzínových a dieselových motorů se značně liší. V benzínovém motoru je povrch hlavy plochý nebo blízký. Někdy jsou drážky, které přispívají k úplnému otevření ventilů. Pro písty motorů vybavených systémem přímé injekce Palivo (start), charakteristika složitější formy. Hlava pístu v dieselovém motoru se výrazně liší od benzínu, vzhledem ke spalovací komoře uvedené formy v něm je zajištěna lepší tvorba kroucení a směsi.


Na fotografii schéma pístu motoru.

Pístní kroužky: typy a složení


Těsnicí část pístu zahrnuje kroužky pístu, které zajišťují hustotu pístní spojení s válcem. Technický stav Motor je určen svou těsnící schopností. V závislosti na typu a účelu motoru, počet prstenů a jejich umístění jsou vybrány. Nejčastějším schématem je schéma dvou komprese a jedno karbonové kroužky.

Kroužky pístu jsou vyráběny hlavně ze speciální šedé vysokoškolské litiny, které mají:

  • vysoká stabilní pevnost a indikátory pružnosti v provozních teplotách po celé provozní lhůtě pro kroužky;
  • vysoká odolnost proti opotřebení pod intenzivním třením;
  • dobré antifrikční vlastnosti;
  • schopnost rychlého a účinného zpracování na povrch válce.
Díky legujícím přísadám chróm, molybdenem, niklu a wolframu je tepelná odolnost kroužků výrazně zvýšena. Použitím speciálních povlaků z porézního chromu a molybdenu, konec nebo fosfátování pracovních ploch prstenů zlepšuje své staré pracovníka, zvyšují ochranu odolnosti proti opotřebení a ochranu proti korozi.

Hlavním účelem kompresního kruhu je bránit plynovým motorem ze spalovací komory. Zvláště velké zatížení přicházejí na prvním kompresním kruhu. Proto při výrobě prstenů pro písty nějakého nuceného benzínu a všech dieselové motory Nainstalujte ocelovou vložku, která zvyšuje pevnost prstenů a umožňuje zajistit maximální stupeň komprese. Ve formě kompresních kroužků mohou být:

  • lichoběžník;
  • tbch;
  • tconic.
Při výrobě některých kroužků se provádí řez (výřez).

Olejový řetězový kroužek je umístěn na odstranění přebytečného oleje ze stěn válce a obstrukce jeho pronikání do spalovací komory. Vyznačuje se přítomností množiny odvodňovacích otvorů. V návrzích některých kroužků jsou jarní expanze.

Tvar vodící části pístu (jinak, sukně) může být tvarovaný kuželovitý nebo tvarovaný barelTo vám umožní kompenzovat jeho expanzi při dosažení vysokých provozních teplot. Pod jejich vlivem se pístový tvar stane válcovým. Boční povrch pístu Pro snížení závitu způsobeného třením je potažen vrstvou antifrikčního materiálu, pro tento účel se používá grafit nebo molybden disulfid. Díky otvorům s přílivy vyrobenými v sukni pístu je prst pístu fixován.


Uzel sestávající z pístu, komprese, kroužků z oleje a prstem pístu se nazývá pístová skupina. Funkce jeho připojení k spojovací tyči je přiřazena na ocelový pístový prst mající trubkový tvar. Požadavky jsou uvedeny na něj:
  • minimální deformace při práci;
  • vysoká pevnost s variabilním zatížením a odolností proti opotřebení;
  • dobrá odolnost proti nárazu;
  • malá hmotnost.
Metoda instalace mohou být pístové prsty:
  • fixován v pístových šéfech, ale otáčejte v hlavě tyče;
  • upevněn v hlavě tyče a otáčejte v pístových šéfech;
  • volně otáčení v autobusech pístu a v hlavě tyče.


Prsty instalované ve třetím volbě se nazývají plovoucí. Jsou to nejoblíbenější, protože jejich opotřebení délky a kruhu je zanedbatelné a jednotné. Při jejich použití je minimalizováno nebezpečí rušení. Kromě toho jsou vhodné při montáži.

Rozptýlení přebytečného tepla z pístu

Spolu s významnými mechanickými zátěže je píst také podléhá negativním účinkům extrémně vysokých teplot. Teplo ot. pístová skupina Přiřazeno:

  • chladicí systém ze stěn válce;
  • vnitřní dutina pístu, pak pístový prst a spojovací tyč, stejně jako olej cirkulující v mazacím systému;
  • Částečně studená směs vzduchu vzduchu dodávaná do válců.
Z vnitřního povrchu pístu se jeho chlazení provádí pomocí:
  • stříkající olej přes speciální trysku nebo otvor ve spojovací tyči;
  • olejová mlha v dutině válce;
  • injekce oleje do zóny kroužků, ve speciálním kanálu;
  • cirkulace oleje v hlavě pístu na trubkovité cívce.
Video - provoz motoru s vnitřním spalováním (Trackery, píst, směs, jiskra):

Video o čtyřdobém motoru - principu operace:

Definice.

Pístový motor - jeden z provedení spalovacího motoru, který pracuje přes transformaci vnitřní energie spalovacího paliva v mechanická práce Progresivní pohyb pístu. Píst přichází v pohybu při rozšiřování pracovní kapaliny ve válci.

Mechanismus propojování kliky převádí translační pohyb pístu do rotačního pohybu klikového hřídele.

Provozní cyklus motoru se skládá ze sledu taktu jednostranných translačních tahů pístu. Motory se dvěma a čtyřmi hodinami práce jsou rozděleny.

Princip fungování dvoudobých a čtyřdobých pístních motorů.


Počet válců B. pístové motory Může se lišit v závislosti na provedení (od 1. do 24). Objem motoru se považuje za rovný součtu objemů všech válců, jehož kapacita se nachází v práci. průřez na zdvihu pístu.

V pístové motory Různé provedení různými způsoby jsou procesem zapalování paliva:

Elektrický výtokkterý je tvořen na svíčkách zapalování. Tyto motory mohou pracovat jak na benzínu, tak i jiné typy paliva (zemní plyn).

Stlačení pracovního tělesa:

V dieselové motorypracuje na nafta Nebo plyn (s 5% přídavkem naftového paliva), vzduch je stlačován, a když je píst dosáhl maximálního stlačovacího bodu, dojde k injekci paliva, které flamm z ohřátého vzduchu kontaktu.

Model pro kompresi motorů. Zásobování paliv v nich přesně stejně jako v benzínové motory. Proto pro jejich práci je zapotřebí speciální složení paliva (s nečistotami vzduchu a diethyletheru), jakož i přesné nastavení stupně komprese. Kompresorové motory našly jejich distribuci v letadlovém a automobilovém průmyslu.

Kalil motory. Princip jejich akce je do značné míry podobná motory kompresního modelu, ale to ne stavební prvky. Úloha vznícení v nich se provádí - calil svíčka, jejichž intenzita je udržována energií spalovacího paliva na předchozího taktu. Složení paliva je také speciální, podklad se provádí methanolem, nitromethanem a ricinovým olejem. Motory se používají jak na automobilech, tak na letadlech.

Kalorizátorové motory. V těchto motorech dochází k zapalování při kontaktu s motorem s horkými motory (obvykle - spodní část pístu). Martin plyn se používá jako palivo. Používají se jako hnací motory na válcovacích mlýnech.

Typy paliv používaných v pístové motory:

Kapalné palivo - Dieselové palivo, benzín, alkoholy, bionafty;

Gaza. - Přírodní a biologické plyny, zkapalněné plyny, vodík, plynné krakovací produkty;

Vyrobeno v generátoru plynu z uhlí, rašeliny a dřeva, oxid uhelnatý se také používá jako palivo.

Práce pístních motorů.

Provozní cykly motoru Podrobnosti jsou malovány v technické termodynamice. Různé cykliky jsou popsány různými termodynamickými cykly: Otto, dieselový motor, Atkinson nebo Miller a otvory.

Příčiny poruch pístních motorů.

PIDD pístový motor.

Maximální efektivita, která se podařilo pístový motor je 60%, tj. o něco méně než polovina spalovacího paliva je vynaloženo na ohřev částí motoru a také vychází s teplem výfukové plyny. V této souvislosti musí vybavit chladicí systémy motoru.

Klasifikace chladicích systémů:

Vzduch S. - Dejte tepelný vzduch v důsledku žebrovaného vnějšího povrchu válců. Lhát aplikován
bo on. slabé motory (desítky HP) nebo silných letadlových motorů, které jsou ochlazeny rychlým proudem vzduchu.

Tekutina - Kapalina (voda, nemrznoucí směs nebo olej) se používá jako chladič, která čerpadla přes chladicí košili (kanály ve stěnách válců) a vstupuje do chladicího radiátoru, ve kterém je ochlazen proudem vzduchu, přírodními nebo ventilátory. Zřídka, ale jako chladivo se také používá kovová sodík, která se roztaví z tepelného topného motoru.

Aplikace.

Pístové motoryDíky svému výkonu (1 watt - 75 000 kW) získali více popularity nejen v automobilovém průmyslu, ale také letadel a stavbu lodí. Oni jsou také zvyklí řídit bojové, zemědělské a stavební zařízení, elektrické generátory, vodní čerpadla, řetězová pily a další stroje, mobilní i stacionární.

Hlavní typy spalovacích motorů a parní stroje mají jednu společnou nevýhodu. To je, že pístový pohyb vyžaduje transformaci do rotačního pohybu. To zase způsobuje nízkou produktivitu, stejně jako dostatečně vysoké opotřebení podrobností mechanismu, který je součástí odlišné typy motory.

Docela mnoho lidí přemýšlel o vytváření takového motoru, ve kterém byly pohyblivé prvky pouze rotující. Tento úkol však bylo možné vyřešit pouze jednou osobě. Felix VANKEL - Self-uučil mechanik - se stal vynálezcem otočného pístu. Pro váš život, tato osoba neobdržela žádnou specialitu, ani vysokoškolské vzdělání. Zvažte další rotační pístový motor.

Stručná biografie vynálezce

Felix Vankel se narodil v roce 1902, 13. srpna v malém městě LAR (Německo). V prvním světovém otci budoucnosti budoucnosti vynálezce zemřel. Kvůli tomu musel Vankel hodit studium do gymnázia a učinit asistent prodávajícího v obchodě prodejní knihy pod vydavatelem. Díky tomu byl závislý na čtení. Felix studoval specifikace Motorů, automobilové, mechaniky nezávisle. Znalosti, který křičel z knih, které byly prodávány v obchodě. Předpokládá se, že schéma motoru VANKIEL (přesněji, myšlenka jejího stvoření) navštívil ve snu. Není známo, pravda je nebo ne, ale lze říci, že vynálezce vlastnil vynikající schopnosti, hořák pro mechaniku a zvláštní

Výhody a nevýhody

Konvertibilní pohyb vratného charakteru je zcela nepřítomný v otočném motoru. Tvorba tlaku se vyskytuje v těchto komorách, které jsou vytvořeny za použití konvexních povrchů rotoru trojúhelníkového tvaru a různých částí pouzdra. Rotační pohybový rotor poskytuje spalování. Může vést ke snížení vibrací a zvýšit rychlost otáčení. Vzhledem k účinnosti účinnosti, která je způsobena rotačním motorem, má rozměry mnohem menší než konvenční motor ekvivalentu pístu.

Rotační motor má jeden hlavní ze všech složek. Tato důležitá složka se nazývá trojúhelníkový rotor, který provádí pohyby otáčení v statoru. Všechny tři špičky rotoru mají díky této rotaci trvalé spojení s vnitřní stěnou skříně. S tímto kontaktem jsou vytvořeny spalovací komory, nebo tři svazky uzavřeného typu s plynem. Když se uvnitř případu vyskytují pohyby rotačních rotorů, objem všech tří vytvořených spalovacích komor po celou dobu mění, připomínají akci konvenčního čerpadla. Všechny tři boční povrchy rotoru fungují jako píst.

Uvnitř rotoru je malé převodovky s vnějšími zuby, které je připojeno k pouzdru. Zařízení, které je více v průměru, je spojeno s tímto pevným převodem, který nastavuje trajektorii pohybu rotačních rotorů uvnitř pouzdra. Zuby ve větším převodovce.

Z důvodu, že spolu s výstupním hřídelem je rotor přidružený excentrický, otáčení hřídele se vyskytuje, jako je rukojeť otáčí klikový hřídel. Výstupní hřídel bude třikrát třikrát pro každou z otáček rotoru.

Rotační motor má takovou výhodu jako malá hmotnost. Nejzákladnějším motorem rotačního motoru má malou velikost a hmotnost. V tomto případě budou manipulace a vlastnosti takového motoru lepší. Ukazuje se méně váze kvůli skutečnosti, že potřeba klikového hřídele, tyče a pístů je prostě nepřítomná.

Rotační motor má takové rozměry, které jsou mnohem méně konvenční motor vhodnou moc. Vzhledem k menší velikosti motoru bude manipulace mnohem lepší, stejně jako samotný stroj se stane prostornějším, a to jak pro cestující, tak pro řidiče.

Všechny části rotačního motoru provádějí kontinuální pohyby otáčení ve stejném směru. Změna jejich pohybu dochází stejně jako v pístech tradičního motoru. Rotační motory jsou interně vyvážené. To vede ke snížení úrovně samotného vibrací. Síla rotačního motoru se jeví jako mnohem hladší a rovnoměrně.

Motor VANKEL má konvexní speciální rotor se třemi tváří, které lze nazvat jeho srdcem. Tento rotor provádí rotační pohyby uvnitř válcového povrchu statoru. Rotační motor MAZDA je prvním otočným motorem na světě, který byl navržen speciálně pro výrobu sériové povahy. Tento vývoj byl proveden v roce 1963.

Co je to RPD?


V klasickém čtyřdobém motoru se stejný válec používá pro různé operace - injekce, komprese, spalování a uvolňování.V otočném motoru se každý proces provádí v samostatném prostoru fotoaparátu. Účinek se neliší od oddělení válce čtyřmi oddíly pro každou operací.
V pístu se tlak dochází během spalování směsi způsobí, že písty se pohybují vpřed a dozadu ve svých válcích. Válečky I. klikový hřídel Převádí tento posunutí pohybu do rotačního, nezbytného pro pohyb vozu.
V motorový motor Neexistuje žádný přímočarý pohyb, který by bylo nutné přeložit do rotačního. Tlak je vytvořen v jednom z oddílů komory, která nutí otáčet rotoru, snižuje vibrace a zvyšuje potenciální velikost motoru. Výsledkem je, že velká účinnost a menší velikosti na stejném výkonu jako běžný pístový motor.

Jak funguje RPD?

Funkce pístu v RAP provádí stipendia rotoru, který převádí výkon tlaku plynů do rotačního pohybu excentrického hřídele. Pohyb rotoru vzhledem k statoru (vnější pouzdro) je opatřen dvojicí převodovky, z nichž jeden je pevně upevněn na rotoru a druhý na bočním víčku statoru. Samotný stupeň je upevněn na skříni motoru. S ní je kolo rotoru z převodového kola se pohybuje kolem něj.
Hřídel se otáčí v ložiscích umístěných na pouzdru a má válcový výstřední, na kterém se rotor otáčí. Interakce těchto ozubených kol zajišťuje účelný pohyb rotoru vzhledem k pouzdru, v důsledku toho jsou vytvořeny tři rozbité střídavé objemové kamery. Převodový poměr ozubených kol 2: 3, takže v jednom obratu výstředního rotoru hřídele se vrátí na 120 stupňů a pro úplný obrat rotoru v každém z komor je plný čtyřtaktní cyklus.

Výměna plynu je regulována vrcholem rotoru, když prochází oknem sání a výfuku. Tento design umožňuje čtyřtaktní cyklus bez použití speciálního mechanismu distribuce plynu.

Těsnění komor je zajištěno radiálními a koncovými těsnicími deskami, lisované proti válci odstředivými silami, tlakem plynu a páskovými pružinami. Moment se získá v důsledku provozu plynových sil přes rotor na excentriku hřídele tvorby míchání, zánětu, mazání, chlazení, spuštění - je zásadně stejný jako běžný pístový spalovací motor

Vhodný

V teorii v RAP se používá několik druhů tvorby směsi: vnější a vnitřní, vztaženo na kapalné, pevné, plynné paliva.
Pokud jde o tuhá paliva, stojí za zmínku, že jsou zpočátku zplyňovány v generátoru plynu, protože vedou ke zvýšené tvorbě popela ve válcích. Proto plynná a kapalná paliva obdržela v praxi větší distribuci.
Mechanismus tvorby směsi v aplikaci VANKEL se bude záviset na typu použitého paliva.
Při použití plynných paliv se jeho míchání se vzduchem vyskytuje ve speciálním prostoru na vstupu do motoru. Palivová směs Válce vstupují do hotového formuláře.

Z kapalného paliva se směs připravuje následujícím způsobem:

  1. Vzduch se smísí s kapalným palivem před vstupem do válců, kde přichází hořlavá směs.
  2. V lahvích motoru se kapalné palivo a vzduch přicházejí odděleně a míchají je uvnitř válce. Pracovní směs se získá kontaktováním zbytkových plynů.

V souladu s tím může být směs paliva a vzduchu připravena mimo válce nebo uvnitř. Z toho existuje oddělení motorů s vnitřní nebo vnější tvorbou směsi.

Technické vlastnosti otočného pístu

parametry VAZ-4132. VAZ-415.
počet sekcí 2 2
Objem pracovního prostoru motoru, CCM 1,308 1,308
kompresní poměr 9,4 9,4
Jmenovitý výkon, kW (hp) / min-1 103 (140) / 6000 103 (140) / 6000
Maximální točivý moment, n * m (kgf * m) / min-1 186 (19) / 4500 186 (19) / 4500
Minimální frekvence otáčení excentrického hřídele volnoběžnýmin-1 1000 900

Mmotnost motoru, kg

Celkové rozměry, mm

Spotřeba oleje v% spotřeby paliva

První zdroj motoru generální oprava, tisíc km

Účel

VAZ-21059/21079

VAZ-2108/2109/21099 / 2115/1110

modely jsou vyráběny

motor RPD.

Doba zrychlení 0-100, SEC

Maximální rychlost, km)

Účinnost rotačního pístu

Navzdory počtu nedostatků prokázaly, že studie ukázaly, že generál Efektivnější motor VANKEL je velmi vysoký v moderních standardech. Jeho hodnota je 40 - 45%. Pro srovnání, pístové motory vnitřního spalování účinnosti je 25%, v moderních turbo dieselových motorech - asi 40%. Nejvyšší účinnost v pístních dieselových motorech je 50%. Zatím vědci nadále najdou rezervy pro zvýšení účinnosti motorů.

Konečná účinnost provozu motoru se skládá ze tří hlavních částí:


Studie v této oblasti ukazují, že pouze 75% hořlavých popálenin v plném rozsahu. Předpokládá se, že tento problém je řešen oddělením spalování a expanzi plynů. Je nutné zajistit uspořádání speciálních komor za optimálních podmínek. Spalování by mělo dojít v uzavřeném objemu, s výhradou zvýšení teplotních indikátorů a tlaku, proces expanze by měl dojít při nízkých teplotních indikátorech.

  1. Účinnost je mechanická (charakterizuje práci, jejichž výsledek byl tvorba hlavní osy přenášené pro spotřebitele točivého momentu).

Asi 10% provozu motoru je vynaloženo na přivádění pomocných uzlů a mechanismů. Tuto flace můžete opravit tím, že se změní na motorové zařízení: když se hlavní pohyblivý pracovní prvek nedotýká pevného tělesa. Trvalý točivý moment by měl být přítomen po celé cestě hlavního pracovního prvku.

  1. Tepelná účinnost (indikátor odrážející množství tepelné energie vytvořené ze spalovacího spalování, transformace do užitečné práce).

V praxi je 65% výsledné tepelné energie zničeno s vyhořelými plyny do vnějšího prostředí. Řada studií ukázala, že je možné zvýšit indikátory tepelné účinnosti, když design motoru může umožnit spalování paliva v tepelně izolované komoře tak, aby byly dosaženy maximální teplotní indikátory, a na konci této teploty se snížila na minimální hodnoty Zapnutím parní fáze.

Rotační píst VANKIEL MOTOR

Novinka na webu

>

Nejpopulárnější