Dom Motor Rotary - klipni motor (Vankel motor). Kako funkcionira motor s unutarnjim izgaranjem? Kako funkcionira i od onoga što je

Rotary - klipni motor (Vankel motor). Kako funkcionira motor s unutarnjim izgaranjem? Kako funkcionira i od onoga što je


Klip motora je detalj koji ima cilindrični oblik i izvođenje klipnih pokreta unutar cilindra. Ona pripada broju detalja koji je najkarakterističan za motor, budući da se provedba termodinamičkog procesa koji se događa u DVS-u događa upravo kada se pomaže. Klip:

  • opažanje tlaka plinova koji prenosi silu u nastajanju;
  • brtvi komoru za izgaranje;
  • upozorenje od njezine ogromne topline.


Fotografija iznad prikazuje četiri taktila motora klipa.

Ekstremni uvjeti određuju materijal za proizvodnju klipova

Klip se radi u ekstremnim uvjetima, karakteristične značajke koji su visoki: tlak, inercijalno opterećenje i temperature. Zbog toga se temeljni zahtjevi za materijale za njegovu proizvodnju nazivaju:

  • visoka mehanička čvrstoća;
  • dobra toplinska vodljivost;
  • niska gustoća;
  • manji koeficijent linearni ekspanzija, svojstva antifrikcije;
  • dobro otpornost na koroziju.
Potrebni parametri odgovaraju posebnim aluminijskim legurama, karakteriziranom trajnom, otpornošću na toplinu i lakoćom. Prava u proizvodnji klipova su sivi lijevani željezo i legure čelika.

Pistoni mogu biti:

  • licence;
  • krivotvoren.
U prvoj izvedbi, izrađeni su lijevanjem pod tlakom. Kovanice se proizvode utiskivanjem iz aluminijske legure s malim dodavanjem silicija (u prosjeku, oko 15%), što značajno povećava njihovu čvrstoću i smanjuje stupanj ekspanzije klipa u rasponu operativnog temperature.

Značajke dizajna klipa određene su njegovom svrhom


Glavni uvjeti koji definiraju dizajn klipa su vrsta motora i oblik komore za izgaranje, osobitosti procesa izgaranja koji prolaze u njemu. Konstruktivno, klip je jednodijelni element koji se sastoji od:
  • glave (dna);
  • brtveni dio;
  • suknje (dio vodiča).


Postoji li klip benzinskog motora iz dizela? Površine čelnika klipova benzinskih i dizelskih motora razlikuju se konstruktivno. U benzinskom motoru, površina glave je ravna ili blizu njega. Ponekad postoje žljebovi koji doprinose punom otvaranju ventila. Za klipove motora opremljenih sustavom izravno ubrizgavanje Gorivo (početak), karakteristično za složeniji oblik. Glava klipa u dizelskom motoru značajno se razlikuje od benzina, zbog komore za izgaranje navedenog oblika u njemu, osigurana je bolja formiranje twist i smjese.


Na fotografiji sheme klipova motora.

Klipni prstenovi: vrste i sastav


Brtveni dio klipa uključuje klipne prstenove koji osiguravaju gustoću klipne veze s cilindrom. Tehničko stanje Motor se određuje sposobnost brtvljenja. Ovisno o vrsti i svrsi motora, odabiru broj prstena i njihovo mjesto. Najčešća shema je dijagram dvije kompresije i jedan karbonični prstenovi.

Klipni prstenovi su proizvedeni uglavnom od posebne sive visokog od lijevanog željeza s:

  • visoka stabilna čvrstoća i elastičnosti u radne temperature tijekom cijelog razdoblja za prste;
  • visoko otpornost na trošenje pod intenzivnim trenjem;
  • dobra svojstva antifrikacije;
  • sposobnost brze i učinkovite obrade na površinu cilindra.
Zahvaljujući legurskim aditivima krom, molibden, nikal i volfram, otpornost na toplinu prstenova značajno se povećava. Primjenom posebnih premaza iz poroznog kroma i molibdena, završetak ili fosfatiranje radnih površina prstenova poboljšava njihov stari radnik, povećava otpornost na trošenje i zaštitu od korozije.

Glavna svrha kompresijskog prstena je opstruiranje plinskog motora iz komore za izgaranje. Pogotovo velika opterećenja dolaze na prvi kompresijski prsten. Stoga, prilikom izrade prstenova za klipove nekog prisilnog benzina i svega dizelski motori Instalirajte čelični umetak koji povećava čvrstoću prstena i omogućuje vam da se osigura maksimalni stupanj kompresije. U obliku kompresijskih prstenova može biti:

  • trapezoidni;
  • tbch;
  • tconic.
U proizvodnji nekih prstena se izvodi rez (izrez).

Prsten za lanac nafte stavlja se na uklanjanje viška ulja iz zidova cilindra i opstrukcije njegovog prodiranja u komoru za izgaranje. Odlikuje se prisutnošću mnoštva odvodnih rupa. U nacrtima nekih zvona postoje proljetna ekspanzija.

Oblik vodilice dio klipa (inače, suknje) može biti konusna ili bačva u obliku konusaTo vam omogućuje da nadoknadite njezinu ekspanziju kada postignu visoke radne temperature. Pod njihovom utjecaju, oblik klipa postaje cilindričan. Bočna površina klipa kako bi se smanjila nit uzrokovana trenjem obložena slojem materijala za antifrištenje, za tu svrhu grafit ili molibden disulfid se koristi. Zahvaljujući rupama s osedima napravljenim u klipnoj suknji, klipni prst je fiksiran.


Čvor koji se sastoji od klipa, kompresije, uljanih prstenova, a klipni prst naziva se klipna skupina. Funkcija priključka na spojnu šipku dodjeljuje se na čeličnom klipnom prstom koji ima cjevasti oblik. Zahtjevi su predstavljeni:
  • minimalna deformacija pri radu;
  • visoka čvrstoća s varijabilnim opterećenjem i otpornošću na habanje;
  • dobru otpornost na udar;
  • mala masa.
Metodom instalacije, klipnim prstima mogu biti:
  • fiksiran u šefovima klipa, ali rotira u glavu šipke;
  • fiksiran u glavi štapa i rotira se u klipnim šefovima;
  • slobodno rotiranje u autobusima od klipa i glavi štapa.


Prsti instalirani u trećoj opciji nazivaju se plutajući. Oni su najpopularniji jer je njihovo trošenje u dužini i krugu beznačajan i uniforman. Nakon njihove uporabe, opasnost od ometanja je minimizirana. Osim toga, prikladni su pri montaži.

Ometanja viška topline iz klipa

Uz značajna mehanička opterećenja, klip je također podložan negativnim učincima ekstremno visokih temperatura. Toplina klipna skupina Dodijeljena:

  • sustav hlađenja iz zidova cilindra;
  • unutarnju šupljinu klipa, zatim klipnog prsta i klipnjača, kao i nafte koji cirkuliraju u sustavu podmazivanja;
  • djelomično hladna smjesa goriva-zraka koja se dovodi do cilindara.
Od unutarnje površine klipa, njegovo hlađenje se provodi pomoću:
  • prskanje ulje kroz posebnu mlaznicu ili rupu u spojnoj šipki;
  • ulja magla u šupljini cilindra;
  • ubrizgavanje ulja u zonu prstenova, u posebnom kanalu;
  • cirkulaciju ulja u klipnoj glavi na cjevastom svitku.
VIDEO - Rad motora unutarnje izgaranje (Trackers, klip, mješavina, iskra):

Video o četverotaktnom motoru - načelo rada:

Definicija.

Klipni motor - Jedna od izvedbi motora s unutarnjim izgaranjem, radeći kroz transformaciju unutarnje energije goriva u odgoju mehanički rad progresivno kretanje klipa. Klip dolazi u pokretu pri širenju radne tekućine u cilindru.

Mehanizam za povezivanje radilice pretvara translacijsko kretanje klipa u rotacijsko kretanje radilice.

Radni ciklus motora sastoji se od slijeda takta jednostranih translacijskih poteza klipa. Motori s dva i četiri sata rada su podijeljeni.

Načelo rada dvotaktnog i četverotaktnog klipova.


Broj cilindra B. klipni motori Može varirati ovisno o dizajnu (od 1. do 24). Volumen motora smatra se jednakim zbrojem volumena svih cilindara, čiji se kapacitet nalazi na radu. presjek na potezu klipa.

U klipni motori Različiti dizajni na različite načine su proces paljenja goriva:

Električno pražnjenjekoji se formira na zidne svjetlosti paljenja. Takvi motori mogu djelovati i na benzin i druge vrste goriva (prirodni plin).

Stiskanje radnog tijela:

U dizelski motoriradi na dizel gorivo ili plin (s 5% dodavanjem dizelskog goriva), zrak je komprimiran, a kada se klip dosegne maksimalnu točku kompresije, nastaje injekcija goriva, koje flammive iz zagrijanog kontakta zraka.

Motor model kompresije, Opskrba gorivom u njima točno isto kao iu benzinski motori, Stoga je za njihov rad potreban poseban sastav goriva (s nečistoćama zraka i dietil etera), kao i precizno podešavanje stupnja kompresije. Kompresor motori pronašli su njihovu distribuciju u zrakoplovu i automobilskoj industriji.

Kalilski motori, Načelo njihovog djelovanja je u velikoj mjeri slično motorima modela kompresije, ali to nije koštalo građevinske značajke, Uloga paljenja u njima se obavlja - kalilna svijeća, čija se intenzitet održava energijom goriva goriva na prethodnom taktu. Sastav goriva je također poseban, osnova se uzima metanolom, nitrometan i ricinusovom uljem. Koriste se i na automobilima i na zrakoplovima.

Motori za kalorizaciju, U tim motorima, paljenje se javlja kada je kontakt goriva s vrućim dijelovima motora (obično - dno klipa). Martin plin se koristi kao gorivo. Koriste se kao pogonski motori na valjanje mlinova.

Vrste goriva koji se koriste u klipni motori:

Tekući gorivo - dizelsko gorivo, benzin, alkoholi, biodizel;

Plinovi - prirodni i biološki plinovi, ukapljeni plinovi, vodik, plinoviti ulje krekiranje proizvoda;

Proizvedeno u plinskim generatoru od ugljena, treseta i drva, ugljičnog monoksida također se koristi kao gorivo.

Rad kliponskih motora.

Ciklusi rada motora Detalji su obojeni u tehničkoj termodinamici. Različiti ciklici opisani su različitim termodinamičkim ciklusima: Otto, dizelski motor, Atkinson ili Miller i Trinker.

Uzroci kvarova klipnih motora.

PDD klipni motor.

Maksimalnu učinkovitost koja je uspjela doći klipni motor je 60%, tj. Malo manje od polovice goriva za izgaranje se troši na zagrijavanje dijelova motora, a također izlazi s toplom ispušni plinovi, S tim u vezi mora opremiti sustave hlađenja motora.

Klasifikacija sustava za hlađenje:

Air S. - Dajte toplinski zrak zbog rebraste vanjske površine cilindara. Laž
nas slabi motori (deseci HP-a) ili na snažnim motorima zrakoplova, koji su ohlađeni brzim protokom zraka.

Tako - Tekućina (voda, antifriz ili ulje) se koristi kao hladnjak, koji pumpa kroz košulju za hlađenje (kanali u zidovima bloka cilindra) i ulazi u hlađenje hladnjaka u kojem se ohladi zračnim tokovima, prirodnim ili obožavacima. Rijetko, ali metalni natrija se također koristi kao rashladno sredstvo, koji se rastopi od toplinskog grijanja motora.

Primjena.

Klipni motoriZahvaljujući svom energetskom rasponu, (1 Watt - 75.000 kW) stekao je više popularnost ne samo u automobilskoj industriji, nego i zrakoplovima i brodogradnji. Oni se također koriste za vožnju borbe, poljoprivredne i građevinske opreme, električne generatore, vodene pumpe, motorne pile i druge strojeve, kako mobilne i stacionarne.

Glavne vrste motora s unutarnjim izgaranjem i parnim strojevima imaju jedan zajednički nedostatak. To je da se klipni pokret zahtijeva transformaciju u rotacijsko kretanje. To, zauzvrat, uzrokuje nisku produktivnost, kao i dovoljno visoke trošenje pojedinosti o mehanizmu uključenim u različiti tipovi motori.

Prilično su mnogi ljudi razmišljali o stvaranju takvog motora u kojem se pokretni elementi okreću samo. Međutim, bilo je moguće riješiti ovaj zadatak samo jednoj osobi. Felix Vankel - self-učio mehaničar - postao je izumitelj motora za rotacijsko-klipno. Za vaš život, ta osoba nije primila nikakvu specijalnost, niti visoko obrazovanje. Razmotrite daljnji Rotary-Piston Vankel motor.

Kratka biografija izumitelja

Felix Vankel rođen je 1902. godine, 13. kolovoza u malom gradu Lar (Njemačka). U prvom svijetu je umro otac budućeg izumitelja. Zbog toga je Vankel morao baciti studij u gimnaziju i napraviti pomoćnika prodavatelja u trgovini koja prodaje knjige pod izdavačem. Zahvaljujući tome, bio je ovisan o čitanju. Felix je studirao tehnički podaci Motori, automobil, mehanika samostalno. Znanje je vrisnuo iz knjiga koje su prodane u trgovini. Vjeruje se da je shema motora Vankiel (točnije, ideja o njegovom stvaranju) posjetila u snu. Nije poznato, istina je ili ne, ali se može reći da je izumitelj posjedovao izvanredne sposobnosti, plamenik za mehaniku i osebujnu

Za i protiv

Konvertibilni kretanje klipnog karaktera potpuno je odsutan u rotacijskom motoru. Formiranje tlaka javlja se u tim komorama koje se stvaraju pomoću konveksnih površina rotora trokutastog oblika i različitih dijelova kućišta. Rotacijski rotor pokreta osigurava izgaranje. Može dovesti do smanjenja vibracija i povećati brzinu vrtnje. Zbog učinkovitosti učinkovitosti, koja je zbog rotacijskog motora ima dimenzije mnogo manje od konvencionalnog klipnog ekvivalentnog motora.

Rotary motor ima jedan glavni od svih njegovih komponenti. Ova važna komponenta naziva se trokutasti rotor koji obavlja rotacijske pokrete unutar statora. Sva tri vrha rotora, zahvaljujući ovoj rotaciji, imaju stalnu vezu s unutarnjim zidom kućišta. S ovim kontaktom formiraju se komore izgaranja ili tri volumena zatvorenog tipa s plinom. Kada se pokreti rotacijski rotor u kući, volumen svih triju oblikovanih komora za izgaranje mijenja se cijelo vrijeme, podsjećajući djelovanje konvencionalne crpke. Sve tri bočne površine rotora rade kao klip.

Unutar rotora nalazi se mali zupčanik s vanjskim zubima, koji je pričvršćen na kućište. Mjerište koji je više u promjeru je spojen na ovaj fiksni stupanj prijenosa, koji postavlja putanju pokreta rotacijskog rotora unutar kućišta. Zubi u većoj mjeri opreme.

Iz razloga što je, zajedno s izlaznim vratilom, rotor povezan s ekscentričnim, rotacija osovine nastaje kao ručka će rotirati radilicu. Izlazna osovina će napraviti promet tri puta za svaki od revolucija rotora.

Rotary motor ima takav prednost kao mala masa. Najosnovniji motor rotacijskog motora ima malu veličinu i masu. U tom slučaju, rukovanje i karakteristike takvog motora bit će bolji. Ispada manje težine zbog činjenice da je potreba za radilice, šipke i klipovi jednostavno odsutna.

Rotary motor ima takve dimenzije koje su mnogo manje konvencionalni motor odgovarajuću snagu. Zbog manje veličine motora, rukovanje će biti mnogo bolji, kao i sama stroj će postati prostraniji, i za putnike i za vozača.

Svi dijelovi rotacijskog motora provode se kontinuirani rotacijski pokreti u istom smjeru. Promjena u njihovom kretanju pojavljuje se kao u klipovima tradicionalnog motora. Rotary motori su interno uravnoteženi. To dovodi do smanjenja razine samog vibracija. Moć rotacijskog motora čini se mnogo glađe i ravnomjerno.

Vankel motor ima konveksnu posebnu rotor s tri lica, koja se može nazvati svojim srcem. Ovaj rotor obavlja rotacijske pokrete unutar cilindrične površine statora. MAZDA Rotary motor je prvi svjetski rotacijski motor, koji je posebno dizajniran za proizvodnju serijske prirode. Taj je razvoj postignut rano 1963. godine.

Što je rpd?


U klasičnom četverotaktnom motoru, isti se cilindar koristi za različite operacije - ubrizgavanje, kompresiju, izgaranje i oslobađanje.U rotacijskom motoru svaki postupak se izvodi u zasebnom odjeljku fotoaparata. Učinak se ne razlikuje mnogo od razdvajanja cilindra s četiri odjeljka za svako od operacija.
U klipnom motoru, tlak se javlja tijekom izgaranja smjese uzrokuje kretanje klipova naprijed i natrag u svojim cilindrima. Valjci I. radilica Pretvara taj pokret u rotaciju, potrebno za kretanje automobila.
U motor Nema pravocrtanog pokreta da bi bilo potrebno prevesti u rotaciju. Tlak se formira u jednom od odjeljaka komore koja prisiljava rotiranje rotora, smanjuje vibracije i povećava potencijalnu veličinu motora. Kao rezultat toga, velika učinkovitost i manje veličine na istoj snazi \u200b\u200bkao i konvencionalni klipni motor.

Kako radi RPD?

Funkcija klipa u rap-u provodi stipendije rotora, koja pretvara snagu tlaka plinova u rotacijsko kretanje ekscentričnog vratila. Pokret rotora u odnosu na stator (vanjski slučaj) daje par zupčanika, od kojih je jedan krutljivo fiksiran na rotor, a drugi na bočnom poklopcu statora. Sam zupčanik je fiksiran na kućište motora. S njom se zupčanik rotora iz zupčanika okreće oko njega.
Osovina se okreće u ležajevima smještenim na kućište i ima cilindričnu ekscentričnu na kojoj se rotor rotira. Interakcija ovih zupčanika osigurava potpuno kretanje rotora u odnosu na kućište, kao rezultat kojih se formiraju tri slomljena alternativna kamera. Omjer zupčanika stupnja prijenosa 2: 3, tako da se u jednom prometu ekscentričnog rotora vratila vraća na 120 stupnjeva, a za cjelokupni promet rotora u svakoj od komora nalazi se puni četverotaktni ciklus.

Razmjena plina regulirana je vrhom rotora kada prolazi kroz unos i ispušni prozor. Ovaj dizajn omogućuje 4-homot ciklus bez korištenja posebnog mehanizma distribucije plina.

Brtvljenje komora osigurava radijalne i završne brtvene ploče, pritisnute na cilindar centrifugalne sile, tlaka plina i vrpce. Moment se dobiva kao rezultat rada plinskih sila kroz rotor na ekscentričnoj osovini stvaranja miješanja, upale, podmazivanja, hlađenja, lansiranja - temeljno su isto kao i konvencionalni motor s unutarnjim izgaranjem klipa

Podudaranje

U teoriji u rap-u koriste se nekoliko vrsta formiranja smjese: vanjski i unutarnji, na temelju tekućih, krutih, plinovitih goriva.
Što se tiče krutih goriva vrijedi napomenuti da su u početku podijeljeni u generatorima plina, budući da vode do povišenog formacije pepela u cilindrima. Stoga su plinovita i tekuća goriva dobila veću distribuciju u praksi.
Mehanizam formiranja smjese u Vankel motorima ovisit će o vrsti korištenog goriva.
Kada koristite plinoviti gorivo, njegovo miješanje s zrakom javlja se u posebnom odjeljku na ulazu u motor. Mješavina goriva Cilindri ulaze u gotov oblik.

Od tekućeg goriva, smjesa se pripravlja na sljedeći način:

  1. Zrak se miješa s tekućim gorivom prije ulaska na cilindre, gdje dolazi zapaljiva mješavina.
  2. U cilindrima motora, tekuće gorivo i zrak dolaze odvojeno i miješaju ih unutar cilindra. Radna smjesa se dobiva tako da ih kontaktirate s preostalim plinovima.

Prema tome, smjesa goriva i zraka mogu se pripraviti izvan cilindara ili unutar njih. Od toga se nalazi razdvajanje motora s unutarnjim ili vanjskim stvaranjem smjese.

Tehničke karakteristike motora rotacijskog klipa

parametri Vaz-4132. VAZ-415.
broj odjeljaka 2 2
Radni volumen komore motora, CCM 1,308 1,308
omjer kompresije 9,4 9,4
Ocijenjena snaga, KW (HP) / min-1 103 (140) / 6000 103 (140) / 6000
Maksimalni okretni moment, n * m (kgf * m) / min-1 186 (19) / 4500 186 (19) / 4500
Minimalna učestalost rotacije ekscentričnog vratila prazanmin-1 1000 900

Masa motora, kg

Ukupne dimenzije, mm

Potrošnja nafte u% potrošnje goriva

Resurs motora na prvo mjesto remont, tisuću km

svrha

VAZ-21059/21079

VAZ-2108/2109/21099/2115/2110

proizvodi se proizvode

rPD motora

Vrijeme ubrzanja 0-100, sek

Maksimalna brzina, km

Učinkovitost dizajna rotacijskog klipa

Unatoč broju mana, studije su pokazale da je general Motor za učinkovitost Vankel je prilično visok u modernim standardima. Njegova vrijednost je 40 - 45%. Za usporedbu, klipni motori unutarnjeg izgaranja učinkovitosti iznosi 25%, u modernim turbo dizelskim motorima - oko 40%. Najviša učinkovitost u klipnim dizelskim motorima je 50%. Do sada, znanstvenici i dalje pronalaze rezerve kako bi se poboljšala učinkovitost motora.

Konačna učinkovitost operacije motora sastoji se od tri glavna dijela:


Studije u ovom području pokazuju da samo 75% zapaljivih opeklina u cijelosti. Vjeruje se da je ovaj problem riješen razdvajanjem izgaranja i širenja plinova. Potrebno je dogovoriti posebne komore u optimalnim uvjetima. Izgaranje se treba dogoditi u zatvorenom volumenu, uz povećanje temperaturnih pokazatelja i tlaka, proces ekspanzije trebao bi se pojaviti na niskim temperaturnim pokazateljima.

  1. Učinkovitost je mehanička (karakterizira rad, čiji je rezultat bio formiranje glavne osi koja se prenosi na moment potrošača).

Oko 10% operacije motora se troši na dovođenje pomoćnih čvorova i mehanizama. Možete ispraviti ovaj propust izmjenama u uređaju motora: kada glavni radni element ne dodiruje fiksno tijelo. Stalni moment trebao bi biti prisutan tijekom puta glavnog radnog elementa.

  1. Termička učinkovitost (pokazatelj koji odražava količinu toplinske energije nastala je iz izgaranja izgaranja, pretvarajući se u koristan rad).

U praksi, 65% rezultirajuće toplinske energije uništeno je s potrošenim plinovima u vanjsko okruženje. Brojne studije pokazalo je da je moguće povećati pokazatelje toplinske učinkovitosti kada je dizajn motora može omogućiti izgaranje goriva u komori izolirane topline tako da se postignu maksimalni pokazatelji temperature, a na kraju se ta temperatura smanjila na minimalne vrijednosti Uključivanjem pare faze.

Rotary-Piston Vankiel motor

Novo na mjestu

>

Najpopularniji