Acasă Încuietori Sistem de motor cu piston. Rotary - motor cu piston (motor Vankel). Elemente compozite și principiu de lucru

Încuietori

Sistem de motor cu piston. Rotary - motor cu piston (motor Vankel). Elemente compozite și principiu de lucru

În grupul cilindru-piston (CPG) există unul dintre procesele principale, astfel încât motorul combustie interna Funcții: Izolarea energiei ca rezultat al combustibilului combustibilului și al amestecului de aer, care este ulterior transformat într-o acțiune mecanică - rotația arborelui cotit. Principala componentă de lucru a CPG este un piston. Datorită acestuia, sunt create condițiile necesare pentru condițiile de combustie. Pistonul este prima componentă implicată în transformarea energiei rezultate.

Piston de motor cu formă cilindrică. Acesta este situat în manșonul cilindrului motorului, acesta este un element mobil - în timpul lucrării, face mișcări de reciprocitate, motiv pentru care pistonul efectuează două funcții.

Cu mișcarea progresivă, pistonul reduce volumul camerei de combustie, comprimarea amestec de combustibilEste necesar ca procesul de combustie (în motoarele diesel aprinderea amestecului și vine deloc din compresia puternică).
După aprinderea amestecului de combustibil și aer în camera de combustie, presiunea crește brusc. Într-un efort de a mări volumul, acesta împinge pistonul înapoi și face mișcarea de întoarcere, transmiterea prin tija arborelui cotit.

PROIECTA

Dispozitivul de detaliu include trei componente:

Fund.
Partea de etanșare.
Fusta.

Aceste componente sunt disponibile atât în \u200b\u200bpistoanele boliculare (cea mai comună opțiune), cât și în detalii compozite.

FUND

Partea inferioară este suprafața principală de lucru, deoarece este, pereții manșonului și capul blocului formează camera de combustie, în care amestecul de combustibil arde.

Parametrul principal principal este o formă care depinde de tipul motorului de combustie internă (DVS) și de caracteristicile sale de proiectare.

În motoarele în doi timpi, se folosesc pistoanele, în care partea inferioară a formei sferice este proeminența inferioară, crește eficiența umplerii camerei de combustie cu un amestec și îndepărtarea gazelor uzate.

În motoarele pe benzină în patru timpuri, fundul este plat sau concav. În plus, adânciturile tehnice se fac pe locașurile de suprafață sub plăci de supapă (eliminați probabilitatea unei coliziuni cu piston cu o supapă), adâncituri pentru îmbunătățirea formării de amestecare.

În motoarele diesel de aprofundare în partea de jos sunt cele mai multe dimensiuni și au forme diferite. Astfel de adâncituri se numesc o cameră de combustie cu piston și sunt destinate să creeze răsturnări atunci când aerul și combustibilul din cilindru sunt furnizate pentru a asigura o mai bună amestecare.

Partea de etanșare este destinată instalării inelelor speciale (compresie și uleiuri), a cărei sarcină este de a elimina decalajul dintre piston și peretele manșonului, împiedicând descoperirea gazelor de lucru în spațiul riguros și lubrifierea - la camera de combustie (acești factori reduc eficiența motocicletei). Acest lucru asigură disiparea căldurii de la piston la manșon.

Partea de etanșare

Partea de etanșare include o canelură în suprafața cilindrică a pistonului - canelurile situate în spatele fundului și jumperii dintre caneluri. În motoarele în doi timpi din canelură, inserții speciale sunt plasate în plus în care se odihnesc castelele inelelor. Aceste inserții sunt necesare pentru a exclude probabilitatea de a roti inelele și introducerea încuietorilor în ferestre de admisie și evacuare, ceea ce poate provoca distrugerea lor.

Jumperul de la marginea fundului și la primele inele se numește o centură de căldură. Această centură percepe cel mai mare efect de temperatură, astfel încât înălțimea este selectată, pe baza condițiilor de lucru create în camera de combustie și a materialului fabricării pistonului.

Numărul de caneluri efectuate pe partea de etanșare corespunde numărului de inele de piston (și pot fi utilizate 2 - 6). Designul cu trei inele este cea mai obișnuită - două compresie și o scară.

În canelura sub inelul de ridicare a uleiului, găurile pentru stiva de ulei sunt îndepărtate, care sunt îndepărtate de inelul din peretele manșonului.

Împreună cu partea de jos, partea de etanșare formează capul pistonului.

Fusta

Fusta efectuează rolul unui ghid pentru piston, fără a permite să schimbe poziția în raport cu cilindrul și furnizând doar mișcarea de reciprocă a părții. Datorită acestei componente, o conexiune de piston mobil este efectuată cu o tijă de conectare.

Pentru a vă conecta la fuste, găurile sunt terminate pentru a instala degetul cu piston. Pentru a mări rezistența la punctul de contact al degetului, cu interior Fustele au făcut respirații masive speciale, numite bobbies.

Pentru a fixa degetul cu piston în pistonul din orificiile de instalare sub ea, sunt furnizate caneluri pentru inele de blocare.

Tipuri de pistoane

În motoarele cu combustie internă, două tipuri de pistoane diferă într-un dispozitiv structural sunt utilizate - solid și compozit.

Piesele dintr-o singură bucată sunt realizate prin turnare urmată de prelucrarea mecanică. În procesul de turnare din metal, este creată o piesă de prelucrat, care primește o formă comună a părții. În continuare pe mașinile de prelucrare a metalelor din piesa de prelucrat obținută, suprafețele de lucru sunt procesate, canelurile sub inele sunt tăiate, sunt fabricate găuri tehnologice și adâncituri.

În elementele compozite, capul și fusta sunt separate și într-un singur design sunt colectate în timpul instalării pe motor. Mai mult, ansamblul dintr-o parte este realizat atunci când pistonul este conectat la tija de conectare. Pentru aceasta, în plus față de găurile sub degetul pistonului în fustă, există ochi special pe cap.

Avantajul pistoanelor compozite este posibilitatea de a combina materialele de fabricație, ceea ce mărește calitățile operaționale ale părții.

Materiale de fabricație

Aliajele de aluminiu sunt utilizate ca material de fabricație pentru pistoanele solide. Detaliile de la astfel de aliaje sunt caracterizate prin greutate redusă și o bună conductivitate termică. Dar, în același timp, aluminiu nu este o rezistență ridicată și material rezistent la căldură, care limitează utilizarea pistoanelor din ea.

Pistoanele turnate sunt fabricate din fontă. Acest material este durabil și rezistent la temperaturi ridicate. Dezavantajul acestora este o masă semnificativă și o conductivitate termică slabă, ceea ce duce la o încălzire puternică a pistoanelor în timpul funcționării motorului. Din acest motiv, acestea nu sunt utilizate pe motoare pe benzină, deoarece temperatura ridicată determină apariția unei aprinderi vibrante (combustibilul și amestecul de aer este inflamabil din contactul cu dezintegrarea și nu din scânteia bujiei).

Designul pistoanelor compozite permite combinarea combinării materialelor specificate. În astfel de elemente, fusta este realizată din aliaje de aluminiu, care asigură o bună conductivitate termică, iar capul este fabricat din oțel rezistent la căldură sau din fontă.

Dar, de asemenea, elementele tipului de componente au dezavantaje, dintre care:

abilitatea de a folosi numai în motoare diesel;
greutate mai mare comparativ cu aluminiu turnat;
necesitatea de a utiliza inele de piston din materiale rezistente la căldură;
preț mai mare;

Din cauza acestor caracteristici, domeniul de aplicare al utilizării pistoanelor compozite este limitat, acestea sunt utilizate numai pe motoare diesel de dimensiuni mari.

Video: Piston. Principiul pistonului motorului. DISPOZITIV

Principalele tipuri de motoare cu combustie internă și mașini cu aburi au un dezavantaj comun. Este ca mișcarea de reciprocitate necesită o transformare într-o mișcare de rotație. Acest lucru, la rândul său, provoacă o productivitate scăzută, precum și o uzură suficient de mare a detaliilor mecanismului incluse în tipuri diferite motoare.

Destul de mulți oameni se gândeau să creeze un astfel de motor în care elementele în mișcare se roteau numai. Cu toate acestea, a fost posibilă rezolvarea acestei sarcini numai unei singure persoane. Felix Vankel - mecanic auto-învățat - a devenit inventatorul unui motor cu piston rotativ. Pentru viața voastră, această persoană nu a primit nici o specialitate, nici învățământ superior. Ia în considerare mai mult rotor motor cu piston Vankel.

Biografie scurtă a inventatorului

Felix Vankel sa născut în 1902, pe 13 august, în micul oraș Lar (Germania). În primul tatăl mondial al viitorului inventator a murit. Din acest motiv, Vankel a trebuit să-și arunce studiile în sala de gimnastică și să facă asistentul unui vânzător în magazinul de vânzări de cărți sub editor. Datorită acestui fapt, a fost dependent de citire. Felix a studiat specificațiile motorului, automobilele, mecanicii independent. Cunoașterea a strigat din cărți care au fost vândute în magazin. Se crede că schema motorului Vankiel (mai precis, ideea creației sale) a vizitat într-un vis. Nu este cunoscut, adevărul este sau nu, dar se poate spune că inventatorul posedă abilități remarcabile, un arzător pentru mecanică și ciudat

Argumente pro şi contra

Mișcarea convertibilă a unui caracter cu piston este complet absentă în motorul rotativ. Formarea de presiune are loc în acele camere care sunt create folosind suprafețele convexe ale rotorului formei triunghiulare și diferite părți ale carcasei. Rotorul de mișcare rotativă oferă ardere. Poate duce la scăderea vibrațiilor și la creșterea vitezei de rotație. Datorită eficienței eficienței, care se datorează motorului rotativ are dimensiuni mult mai puțin decât un motor electric echivalent cu piston convențional.

Motorul rotativ are una dintre toate componentele sale. Această componentă importantă se numește un rotor triunghiular care efectuează mișcări de rotație în cadrul statorului. Toate cele trei vârfuri ale rotorului, datorită acestei rotații, au o conexiune permanentă cu peretele interior al carcasei. Cu acest contact, camerele de combustie sunt formate sau trei volume de tip închis cu gaz. Când apar mișcările rotorului de rotație în interiorul carcasei, volumul celor trei camere de combustie formate se schimbă tot timpul, reamintind acțiunea unei pompe convenționale. Toate cele trei suprafețe laterale ale rotorului funcționează ca un piston.

În interiorul rotorului este o treaptă mică cu dinți exteriori, care este atașată la carcasă. O unelte care este mai în diametru este conectată la această unitate fixă, care stabilește traiectoria mișcărilor rotorului rotativ în interiorul carcasei. Dinții în viteza mai mare internă.

Din cauza faptului că, împreună cu arborele de ieșire, rotorul este asociat excentric, rotația arborelui apare ca mânerul să rotească arborele cotit. Arborele de ieșire va face cifra de afaceri de trei ori pentru fiecare dintre rotațiile rotorului.

Motorul rotativ are un astfel de avantaj ca o masă mică. Motorul cel mai de bază al motorului rotativ are o dimensiune mică și masă. În acest caz, manipularea și caracteristicile unui astfel de motor vor fi mai bune. Se pare mai puțină greutate datorită faptului că nevoia de arbore cotit, tije și pistoane este pur și simplu absentă.

Motorul rotativ are astfel de dimensiuni care sunt mult mai puțin motor convențional putere adecvată. Datorită dimensiunii motorului mai mică, manipularea va fi mult mai bună, precum și mașina însăși va deveni mai spațioasă, atât pentru pasageri, cât și pentru șofer.

Toate părțile motorului rotativ sunt efectuate mișcări de rotație continuă în aceeași direcție. Schimbarea mișcării lor apare la fel ca în pistoanele motorului tradițional. Motoarele rotative sunt echilibrate intern. Aceasta duce la o scădere a nivelului de vibrație în sine. Puterea motorului rotativ pare mult mai ușoară și uniformă.

Motorul Vankel are un rotor special convex, cu trei fețe, care se poate numi inima. Acest rotor efectuează mișcări de rotație în interiorul suprafeței cilindrice a statorului. Motorul Rotary Mazda este primul motor rotativ din lume, proiectat special pentru producerea de natură serială. Această evoluție a fost făcută la începutul anului 1963.

Ce este rpd?

În motorul clasic în patru timpi, același cilindru este utilizat pentru diferite operații - injectare, compresie, combustie și eliberare.În motorul rotativ, fiecare proces este realizat într-un compartiment separat al camerei. Efectul nu este mult diferit de separarea cilindrului cu patru compartimente pentru fiecare dintre operațiuni.
În motorul cu piston, presiunea apare în timpul arderii amestecului determină ca pistoanele să se deplaseze înainte și înapoi în cilindrii lor. Tijele de conectare și arborele cotit transformă această mișcare de împingere în rotația, necesară pentru mișcarea mașinii.
ÎN motorul rotorului Nu există nicio mișcare rectilină încât ar fi necesară traducerea în rotația. Presiunea se formează într-una din compartimentele camerei care forțează rotorul rotativ, reduce vibrația și crește amploarea potențială a motorului. Ca rezultat, o mare eficiență și dimensiuni mai mici la aceeași putere ca și motorul de piston convențional.

Cum funcționează RPD?

Funcția pistonului în rap este realizată de bursele rotorului, care transformă puterea presiunii gazelor în mișcarea de rotație a arborelui excentric. Mișcarea rotorului față de stator (carcasa exterioară) este asigurată de o pereche de unelte, dintre care unul este fixat rigid pe rotor, iar al doilea pe capacul lateral al statorului. Uneltele în sine sunt fixate pe carcasa motorului. Cu ea, uneltele rotorului de pe roata de unelte se rostogolește în jurul acestuia.
Arborele se rotește la rulmenții plasați pe carcasă și are un excentric cilindric pe care rotorul se rotește. Interacțiunea acestor geanți asigură mișcarea de expediere a rotorului față de carcasă, ca rezultat al căruia se formează trei camere de volum alternativ sparte. Raportul de transmisie a vitezelor 2: 3, astfel încât într-o singură cifră de afaceri a rotorului arborelui excentric revine la 120 de grade și pentru o cifră de afaceri completă a rotorului în fiecare dintre camere există un ciclu complet de patru timpi.

Schimbul de gaz este reglat de vârful rotorului atunci când trece prin fereastra de admisie și evacuare. Acest design permite un ciclu de 4 timpi fără utilizarea unui mecanism special de distribuție a gazelor.

Etanșarea camerelor este asigurată de plăci radiale și de etanșare, presate pe cilindru prin forțe centrifuge, presiune de gaz și arcuri de bandă. Cuplul este obținut ca urmare a funcționării forțelor de gaz prin rotor pe excentricul arborelui formării de amestecare, inflamație, lubrifiere, răcire, lansare - sunt fundamental aceleași cu motorul de combustie internă cu piston convențional

Potrivire

În teoria la Rap, se utilizează mai multe soiuri de formare a amestecului: extern și intern, pe bază de combustibili lichizi, solizi, gazoși.
În ceea ce privește combustibilii solizi, este de remarcat faptul că acestea sunt inițial gazificate în generatoarele de gaze, deoarece acestea conduc la formarea crescută a cenușii în cilindri. Prin urmare, combustibilii gazoși și lichizi au primit o distribuție mai mare în practică.
Mecanismul de formare a amestecului în motoarele de vankel va depinde de tipul de combustibil utilizat.
Când utilizați combustibil gazos, amestecarea cu aer are loc într-un compartiment special la intrarea la motor. Amestecul combustibil din cilindri intră în forma finalizată.

Din combustibil lichid, amestecul este preparat după cum urmează:

Aerul este amestecat cu combustibil lichid înainte de a intra în cilindri, unde vine amestecul combustibil.
În cilindrii motorului, combustibilul lichid și aerul provin separat și amestecându-le în interiorul cilindrului. Amestecul de lucru este obținut prin contactarea cu gaze reziduale.

În consecință, amestecul de combustibil și aer poate fi preparat în afara cilindrilor sau în interiorul acestora. Din aceasta există o separare a motoarelor cu formarea internă sau externă a amestecului.

Caracteristicile tehnice ale unui motor cu piston rotativ

parametri	VAZ-4132.	VAZ-415.
numărul de secțiuni	2	2
Volumul muncii camerei motorului, CCM	1,308	1,308
rata compresiei	9,4	9,4
Putere nominală, kW (HP) / min-1	103 (140) / 6000	103 (140) / 6000
Cuplu maxim, N * m (kgf * m) / min-1	186 (19) / 4500	186 (19) / 4500
Frecvența minimă de rotație a arborelui excentric pe rachetăMin-1	1000	900
Masa motorului, kg
Dimensiuni generale, mm




Consumul de petrol în% din consumul de combustibil
Resursa motorului la primul revizia, mii km.
scop	VAZ-21059/21079	VAZ-2108/2109/21099/2115/2110

modelele sunt produse

motor rpd.	Ora de accelerare 0-100, sec	Viteza maximă, km \\ h

Eficiența designului cu piston rotativ

În ciuda numărului de defecte, studiile studiate au arătat că KPD-ul general al motorului Vankel este destul de ridicat în standardele moderne. Valoarea sa este de 40-45%. Pentru comparație, motoarele cu piston de combustie internă a eficienței sunt de 25%, în motoarele moderne turbo diesel - aproximativ 40%. Cea mai mare eficiență în motoarele diesel Piston este de 50%. Până în prezent, oamenii de știință continuă să găsească rezerve pentru a spori eficiența motoarelor.

Eficiența finală a operațiunii motorii constă din trei părți principale:

Studiile din această zonă arată că doar 75% arde inflamabile în întregime. Se crede că această problemă este rezolvată prin separarea combustiei și extinderii gazelor. Este necesar să se asigure amenajarea camerelor speciale în condiții optime. Arderea ar trebui să apară într-un volum închis, sub rezerva creșterii indicatorilor de temperatură și a presiunii, procesul de expansiune trebuie să apară la indicatoare de temperatură scăzută.

Eficiența este mecanică (caracterizează lucrarea, rezultatul căruia a fost formarea axei principale transmise consumatorului de cuplu).

Aproximativ 10% din funcționarea motorului este cheltuită pentru aducerea nodurilor și mecanismelor auxiliare. Puteți corecta această defalcare, făcând modificări la dispozitivul motorului: când elementul principal de lucru în mișcare nu atinge corpul fix. Cuplul permanent trebuie să fie prezent pe tot parcursul elementului principal de lucru.

Eficacitatea termică (indicatorul care reflectă cantitatea de energie termică formată din arderea arderii, transformarea în muncă utilă).

În practică, 65% din energia termică rezultată este distrusă cu gaze uzate într-un mediu extern. Un număr de studii au arătat că este posibilă creșterea indicatorilor de eficiență termică atunci când proiectarea motorului poate permite combustia unui combustibil în camera izolată termic, astfel încât indicatorii de temperatură maximă să fie realizați și, la capăt, această temperatură a scăzut la valorile minime Prin pornirea fazei de abur.

Rotary-piston vankiel motor

La arderea combustibilului, se distinge energia termică. Motorul în care combustibilul se combină direct în interiorul cilindrului de lucru și energia gazelor obținute în același timp este percepută de pistonul care se deplasează în cilindru, se referă la piston.

Deci, după cum sa menționat deja mai devreme, motorul de acest tip este principalul mașinilor moderne.

În astfel de motoare, camera de combustie este plasată într-un cilindru, în care energia termică din combustia combustibilului și a amestecului de aer este transformată în energia mecanică a pistonului care se deplasează progresiv și apoi un mecanism special numit rularea legăturii. arbore cotit.

La locul de formare a unui amestec constând din aer și combustibil (combustie), inginerii pistonului sunt împărțiți în motoare cu o conversie externă și internă.

În același timp, motoarele cu formarea amestecului extern prin natura combustibilului utilizat sunt împărțite în carburator și injectare, care funcționează pe combustibil lichid ușor (benzină) și gaz de gaz (generatoare de gaz, gaze naturale etc.) . Motoarele cu aprindere prin comprimare sunt motoarele diesel (motoare diesel). Lucrează la combustibil lichid ( combustibil diesel). În general, designul motoarelor în sine este aproape același.

Ciclul de funcționare al motoarelor în patru timpi în performanța pistonului se efectuează atunci când arborele cotit face două rotații. Prin definiție, aceasta este formată din patru procese separate (sau ceasuri): intrare (1 tact), comprimarea amestecului de combustibil și aer (2 tact), cursa de lucru (3 tact) și gazele de eșapament (4 tact).

Schimbarea ceasurilor de lucru a motorului este prevăzută cu un mecanism de distribuție a gazului constând din distribuție Vala., sistemul de transfer de împingări și supape, izolarea spațiului de lucru al cilindrului din mediul extern și, în principal, asigurarea schimbării fazelor distribuției gazelor. Datorită inerțialității gazelor (singularități ale proceselor dinamicii gazelor) pentru a fi titularii de admisie și eliberare motor real suprapunerea, ceea ce înseamnă acțiunea lor comună. La viteză mare, suprapunerea fazelor afectează motorul la locul de muncă. Dimpotrivă, mai mult decât mai multe la revuși scăzute, cu atât mai mic este cuplul motorului. În muncă motoare moderne Acest fenomen este luat în considerare. Creați dispozitive pentru a modifica fazele distribuției gazului în timpul funcționării. Există diverse modele de astfel de dispozitive cele mai potrivite din care sunt dispozitive electromagnetice pentru ajustarea fazelor mecanismelor de distribuție a gazelor (BMW, MAZDA).

Carburator DVS.

ÎN motoare de carburator Amestecul de combustibil și aer este preparat înainte de intrarea sa în cilindrii motorului, într-un dispozitiv special - în carburator. În astfel de motoare, un amestec combustibil (un amestec de combustibil și aer) a intrat în cilindri și amestecat cu resturile gazelor de eșapament (amestecul de lucru), inflamați dintr-o sursă de energie străină - scânteia electrică a sistemului de aprindere.

Injector DVS.

În astfel de motoare, datorită prezenței duzelor de pulverizare, efectuarea injecției de benzină în galeria de admisie, amestecând cu aer.

Economia gazelor

În aceste motoare, presiunea gazului după ieșirea cutiei de viteze este redusă foarte mult și adusă la atmosfericul apropiat, după care, cu ajutorul unui mixer de gaz aerian, acesta este absorbit de injectoarele electrice (similar cu motoarele de injectare) în galeria de admisie motor.

Aprinderea, ca și în tipurile anterioare de motoare, se desfășoară din scânteia lumânărilor care depășesc electrozii.

Diesel DVS.

În motoarele diesel, formarea de amestecare apare direct în interiorul cilindrilor motorului. Aerul și combustibilul înscrieți în cilindri separat.

În același timp, la început, numai aerul intră în cilindri, este comprimat și, la momentul compresiei sale maxime, jetul de combustibil fin printr-o duză specială este injectat în cilindru (presiunea din interiorul cilindrilor Astfel de motoare ajung la valori mult mai mari decât în \u200b\u200bmotoarele de tip anterior), inflamația amestecurilor formate.

În acest caz, aprinderea amestecului are loc ca urmare a creșterii temperaturii aerului în compresia sa puternică în cilindru.

Printre dezavantajele motoarelor diesel, este posibilă evidențiarea mai mare, comparativ cu tipurile anterioare de motoare cu piston - tensiunea mecanică a părților sale, în special mecanismul de conectare la manivela, care necesită calități de rezistență îmbunătățite și, ca rezultat, dimensiuni mari, greutate și cost. Crește datorită designului complicat al motoarelor și utilizarea materialelor mai bune.

În plus, astfel de motoare sunt caracterizate de emisii inevitabile de funingine și un conținut crescut de oxizi de azot în gazele de eșapament datorită arderii eterogene a amestecului de lucru în interiorul cilindrilor.

Gasiodialistics.

Principiul funcționării unui astfel de motor este similar cu funcționarea oricărei varietăți ale motoarelor cu gaz.

Amestecul de combustibil și aer este preparat în conformitate cu un principiu similar prin furnizarea de gaz la un mixer cu gaz aerian sau în galeria de admisie.

Cu toate acestea, amestecul este aprins de porțiunea de înlocuire a combustibilului diesel injectat în cilindru prin analogie cu funcționarea motoarelor diesel și nu utilizând o lumânare electrică.

Rotary-Piston DVS

În plus față de numele stabilit, acest motor are numele sub numele de inventator care a creat inventatorul său și se numește motorul Vankel. Oferite la începutul secolului al XX-lea. În prezent, producătorii de Mazda RX-8 sunt angajați în astfel de motoare.

Partea principală a motorului formează un rotor triunghiular (analog cu piston), rotind într-o cameră specifică de formă, în funcție de designul suprafeței interioare, asemănător cu numărul "8". Acest rotor efectuează funcția pistonului arborelui cotit și mecanismului de distribuție a gazelor, eliminând astfel sistemul de distribuție a gazelor, obligatoriu pentru motoarele cu piston. Efectuează trei cicluri de lucru complete pentru una dintre cifrele sale de afaceri, care permite unui astfel de motor să înlocuiască motorul cu piston cu șase cilindri. În ciuda multor calități pozitive, printre care și simplitatea fundamentală a designului său, are dezavantaje care împiedică utilizarea pe scară largă . Acestea sunt asociate cu crearea de etanșări durabile de sigilare a camerei fiabile cu un rotor și construirea sistemului de lubrifiere necesar al motorului. Ciclul de lucru al motoarelor cu piston rotativ constă din patru ceasuri: consumul amestecului de combustibil (1 tact), comprimarea amestecului (2 tact), extinderea amestecului de combustie (3 tact), eliberare (4 tact) .

Rotat-Bad DVS

Acesta este același motor care este aplicat în e-Mobile.

Turbină cu gaz DVS.

Deja astăzi, aceste motoare sunt capabile să înlocuiască motorul cu piston în mașini. Și deși gradul de design de perfecțiune a acestor motoare a atins doar în ultimii ani, ideea aplicării motoarelor cu turbină cu gaze în mașini a apărut cu mult timp în urmă. Posibilitatea reală de a crea motoare de turbină fiabilă este acum furnizată de teoria motoarelor lamei, care a atins un nivel ridicat de dezvoltare, metalurgie și tehnicile lor de producție.

Ce reprezintă motorul turbinei cu gaz? Pentru a face acest lucru, să ne uităm la schema sa principală.

Compresorul (post9) și turbina cu gaz (POS. 7) sunt pe același arbore (POS.8). Arborele turbinei cu gaz se rotește în rulmenți (POS.10). Compresorul ia aerul din atmosferă, îl comprimă și trimite la camera de combustie (POS.3). Pompă de combustibil (POS.1) este, de asemenea, condus de un arbore de turbină. Acesta servește combustibil la duza (POS.2), care este instalat în camera de combustie. Produsele de combustie gazoase provin prin aparatul de ghidare (POS.4) din turbina cu gaz pe lama rotorului său (POS.5) și determină să se rotească într-o anumită direcție. Gazele uzate sunt produse în atmosferă prin duza (POS.6).

Și, deși acest motor este plin de defecte, ele sunt eliminate treptat prin design. În același timp, în comparație cu DV-urile cu piston, DVS cu turbină cu gaz are o serie de avantaje semnificative. În primul rând, trebuie remarcat faptul că, ca o turbină cu abur, gazul poate dezvolta revides mari. Care vă permite să obțineți o putere mare de la dimensiune mai mică și mai ușoară în greutate (de aproape 10 ori). În plus, singurul tip de mișcare din turbina cu gaz este rotativă. La motorul cu piston, în plus față de rotirea, există mișcări de pistoane și mișcări complexe ale tijelor. De asemenea, motoarele cu turbină cu gaz nu necesită sisteme speciale de răcire, lubrifianți. Absența suprafețelor semnificative de frecare cu o cantitate minimă de rulmenți oferă o funcționare pe termen lung și o fiabilitate ridicată a motorului turbinei cu gaz. În cele din urmă, este important să rețineți că puterea se efectuează utilizând kerosen sau motorină, adică Specii mai ieftine decât benzina. Dezinalizarea dezvoltării motoarelor cu turbină cu gaz auto Motivul este nevoia de limitare artificială a temperaturii turbinelor de gaz care intră în lame, deoarece există încă drumuri foarte bune metale de mare. Ca rezultat reduce utilizare utilă (Eficiența) motorului și crește consumul specific de combustibil (cantitatea de combustibil la 1 CP). Pentru pasageri și transport de marfă motoare auto Temperatura gazului trebuie să fie limitată la limitele de 700 ° C, iar în motoarele de aeronave până la 900 ° C. Modako astăzi există câteva modalități de a crește eficiența acestor motoare prin îndepărtarea căldurii gazelor de eșapament pentru a vindeca aerul arderea care intră în cameră. Soluția la problema creării unui motor cu turbină cu gaz foarte economic de automobile depinde în mare măsură de succesul muncii în acest domeniu.

DV-uri combinate

O mare contribuție la aspectele teoretice ale lucrării și crearea motoarelor combinate a fost introdusă de un inginer al URSS, profesorul A. Schestul.

Alexey Nesterovich Rustle.

Aceste motoare sunt o combinație de două mașini: piston și lopată, care pot acționa ca o turbină sau compresor. Ambele mașini sunt elemente importante fluxul de lucru. Ca un exemplu de un astfel de motor cu turbină cu gaz superior. În acest caz, în motorul de piston obișnuit, cu ajutorul unui turbocompresor, apare o alimentare de aer coercitivă la cilindri, ceea ce vă permite să măriți puterea motorului. Se bazează pe utilizarea energiei fluxului de gaze de eșapament. Aceasta afectează rotorul turbinei, fixat pe arbore pe de o parte. Și se rotește. Pe același arbore, pe de altă parte, se află lamele compresorului. Astfel, cu ajutorul compresorului, aerul este injectat în cilindrii motorului datorită vidului din cameră pe o parte laterală și alimentarea cu aer forțată, pe de altă parte, o cantitate mare de aer și combustibil se intră în motor. Ca urmare, volumul de combustibil combustibil crește și gazul format ca rezultat al acestei combustie durează volume mai lungi, ceea ce creează o putere mai mare pe piston.

Doua lovituri

Aceasta este menționată ca OI cu un sistem neobișnuit de distribuție a gazelor. Este implementat în procesul de trecere a mișcărilor cu piston, două țevi: admisie și absolvire. Vă puteți întâlni denumirea străină "RCV".

Procesele de lucru ale motorului sunt efectuate în timpul unei cifre de afaceri a arborelui cotit și două lovituri de pistoane. Principiul muncii este după cum urmează. Mai întâi, cilindrul este pronunțat, ceea ce înseamnă intrarea unui amestec combustibil cu consumul simultan de gaze de eșapament. Apoi, există o comprimare a amestecului de lucru, în momentul rotirii arborelui cotit cu 20-30 grade din poziția NMT corespunzătoare atunci când se deplasează la VMT. Și accidentul de lucru, lungimea cursei pistonului din punctul mort superior (VTT), fără a ajunge la punctul mort inferior (NMT) cu 20-30 grade pe revoluțiile arborelui cotit.

Există neajunsuri evidente ale motoarelor în doi timpi. În primul rând, leșinul ciclului de două timpi este suflarea motorului (din nou cu T. dinamica gazului). Acest lucru se întâmplă pe de o parte datorită faptului că, separarea unei încărcături proaspete de la gaze de esapament Este imposibil să se asigure, adică Pierderile inevitabile care zboară în mod esențial țeavă de eșapament Amestec proaspăt, (sau aer, dacă vorbim despre motorină). Pe de altă parte, munca de lucru durează mai puțin de jumătate din cifra de afaceri, care vorbește deja despre scăderea eficienței motorului. În cele din urmă, durata unui proces de schimb de gaz extrem de important, într-un motor în patru timpi care ocupă jumătate din ciclul de lucru, nu poate fi crescut.

Motoarele în doi timpi sunt mai complicate și mai scumpe în detrimentul utilizării obligatorii a sistemului de purjare sau a sistemului de supraveghere. Nu există nicio îndoială că tensiunea termică crescută a detaliilor grupului CylinDroport necesită utilizarea materialelor mai scumpe de părți individuale: pistoane, inele, manșoane cilindrice. De asemenea, efectuarea pistonului funcțiilor de distribuție a gazelor impune o limită a dimensiunii înălțimii sale constând din înălțimea cursei pistonului și înălțimea ferestrelor pentru curățare. Nu este la fel de critică în moped, dar în mod semnificativ pistonul la instalarea acestuia pe vehicule care necesită costuri semnificative de putere. Astfel, când puterea este măsurată cu zeci și chiar sute putere de caiCreșterea masei pistonului este foarte vizibilă.

Cu toate acestea, anumite lucrări au fost efectuate spre îmbunătățirea acestor motoare. În motoarele Ricardo, au fost introduse mâneci speciale de distribuție cu o mișcare verticală, care a fost o anumită încercare de a face o posibilă reducere a dimensiunilor și greutății pistonului. Sistemul sa dovedit a fi destul de complicat și foarte scump în performanță, astfel încât astfel de motoare au fost utilizate numai în aviație. Este necesar să observăm în plus că există de două ori mai mare de căldură supape de evacuare (cu purjarea directă a supapei) în comparație cu supapele motoarelor în patru timpi. În plus, există un contact mai directă cu gazele uzate și, prin urmare, cea mai gravă radiană.

Șase-contact Economie

Baza lucrării se bazează pe principiul funcționării motorului în patru timpi. În plus, desenele sale au elemente care, pe de o parte, își sporesc eficiența, în timp ce, pe de altă parte, își reduc pierderea. Sunt două de tipuri diferite astfel de motoare.

În motoarele care operează pe baza ciclurilor OTO și a motorinei, există pierderi semnificative de căldură în timpul arderii combustibilului. Aceste pierderi sunt utilizate în motorul primului design ca o putere suplimentară. În designul unor astfel de motoare, amestecul de aer cu combustibil, perechi sau aer sunt utilizate ca mediu de lucru pentru o piston suplimentar care rulează, ca urmare a creșterii puterii. În astfel de motoare, după fiecare injecție a combustibilului, pistoanele se deplasează de trei ori în ambele direcții. În acest caz, există două curse de lucru - unul cu combustibil, iar celălalt cu abur sau aer.

În acest domeniu au fost create următoarele motoare:

motor Bayulas (din engleză. Bajulaz). Baulas (Elveția) a fost creat;

motor Crowera (de la cavaleta engleza). Inventat de Bruce Croweer (SUA);

Bruce Croweer.

Motorul motorului (din limba engleză, Velozeta) a fost construit într-un colegiu de inginerie (India).

Principiul funcționării celui de-al doilea tip de motor se bazează pe utilizarea unui piston suplimentar în proiectarea acestuia pe fiecare cilindru și situată vizavi de cea principală. Pistonul suplimentar se mișcă cu o reducere de două ori în raport cu frecvența principală a pistonului, care asigură fiecărui ciclu șase pistoane. Pistonul suplimentar în scopul principal înlocuiește mecanismul tradițional de distribuție a gazului al motorului. A doua funcție constă în creșterea gradului de compresie.

Construcțiile principale, create independent ale acestor motoare Două:

motorul Bir Hed (de la capul de bere englezesc). A inventat BIRUL MALCOLM (Australia);

motorul cu numele "Pompa încărcată" (din engleză. Pompa de încărcare germană). A inventat Helmut Kotman (Germania).

Ce va fi în viitorul apropiat cu motorul de combustie internă?

În plus față de defectele specificate la începutul articolului, există un alt dezavantaj principal de a nu permite utilizarea DVS separat de transmisia mașinii. Forța agregatului Mașina este formată din motor împreună cu o transmisie a vehiculului. Vă permite să mutați mașina la toate vitezele necesare. Dar separat luate în motor se dezvoltă cea mai mare putere Numai într-o gamă îngustă de revoluții. Acesta este de fapt de ce transmisia este necesară. Numai în cazurile excepționale costă fără transmisie. De exemplu, în unele structuri plane.

Definiție.

Motor cu piston - una dintre exemplele de realizare ale motorului de combustie internă, care lucrează prin transformarea energiei interne a combustibilului de combustie în munca mecanica mișcarea progresivă a pistonului. Pistonul vine în mișcare când se extinde fluidul de lucru din cilindru.

Mecanismul de conectare cu crani convertește mișcarea translațională a pistonului în mișcarea rotativă a arborelui cotit.

Ciclul de funcționare al motorului constă dintr-o secvență de tact de accidente translaționale unilaterale ale pistonului. Motoarele cu două și patru ceasuri de muncă sunt subdivizate.

Principiul de funcționare a motoarelor cu piston în doi timpi și în patru timpi.

Numărul de cilindri B. motoare cu piston Poate varia în funcție de design (de la 1 la 24). Volumul motorului se presupune că este egal cu suma volumelor tuturor cilindrilor, a cărei capacitate se găsește pe produsul secțiunii transversale pe cursa pistonului.

ÎN motoare cu piston Diferitele desene sau modele diferite sunt procesul de aprindere a combustibilului:

Descărcare electricăcare se formează pe lumina lumânărilor de aprindere. Astfel de motoare pot funcționa atât pe benzină, cât și pe alte tipuri de combustibil (gaz natural).

Stoarcerea corpului de lucru:

ÎN motoare dieselOperarea pe motorină sau gaze (cu 5% prin adăugarea de combustibil diesel), aerul este comprimat și când se atinge pistonul punctului maxim de compresie, se produce injecția combustibilului, care inflama de la contactul cu aerul încălzit.

Modelul de compresie a motoarelor. Alimentarea cu combustibil în ele exact la fel ca în motoare cu benzină. Prin urmare, pentru munca lor, este necesară o compoziție specială de combustibil (cu impurități de aer și dietil eter), precum și o ajustare precisă a gradului de comprimare. Motoarele compresorului și-au găsit distribuția în aeronave și industria automobilelor.

Motoarele Kalil.. Principiul acțiunii lor este în mare parte similar cu motoarele modelului de compresie, dar nu a costat fără caracteristici de construcție. Rolul aprinderii în ele este realizat - o lumânare de calil, a cărei intensitate este menținută de energia combustibilului de combustie pe tact anterior. Compoziția combustibilului este, de asemenea, specială, baza este luată de metanol, nitrometan și ulei de ricin. Motoarele sunt utilizate, atât pe autoturisme, cât și pe avioane.

Motoarele calorizatorului. În aceste motoare, aprinderea are loc atunci când contactul cu combustibil cu piese de motor fierbinte (de obicei - partea de jos a pistonului). Gazul Martin este folosit ca combustibil. Ele sunt folosite ca motoare de acționare pe mori de rulare.

Tipurile de combustibil utilizate în motoare cu piston:

Combustibil lichid - motorină, benzină, alcooli, biodiesel;

Gaza. - gaze naturale și biologice, gaze lichefiate, hidrogen, produse de crăpare a uleiului gazos;

Produs într-un generator de gaz din cărbune, turbă și lemn, monoxidul de carbon este de asemenea utilizat ca combustibil.

Lucrări de motoare cu piston.

Ciclurile de funcționare a motorului Detaliile sunt pictate în termodinamică tehnică. Diferitele ciclici sunt descrise de diverse cicluri termodinamice: Otto, motor diesel, Atkinson sau Miller și Trinker.

Cauzele defecțiunilor motoarelor cu piston.

Motorul pistonului PDD.

Eficiența maximă care a reușit să continue motor cu piston este de 60%, adică Un pic mai puțin de jumătate din combustibilul de combustie este cheltuit pe încălzirea părților motorului și, de asemenea, iese cu gaze de evacuare a căldurii. În această privință, trebuie să echipeze sistemele de răcire a motorului.

Clasificarea sistemelor de răcire:

AIR S. - Dați aerul de căldură datorită suprafeței exterioare cu nervuri a cilindrilor. Minciună aplicată
bo on. motoare slabe (zeci de HP) sau pe motoare puternice de aeronave, care sunt răcite de un flux de aer rapid.

Lichid so. - Lichidul (apa, antigelul sau uleiul) este utilizat ca un răcitor, care pompează prin cămașa de răcire (canalele din pereții blocului cilindrului) și intră în radiatorul de răcire în care este răcit cu fluxuri de aer, naturale sau ventilatoare. Rar, dar un sodiu metalic este, de asemenea, utilizat ca un lichid de răcire, care este topit de la motorul de încălzire a căldurii.

Aplicație.

Motoarele cu piston, datorită gamei sale de putere (1 watt - 75.000 kW) au câștigat mai multă popularitate nu numai în industria automobilelor, ci și în aeronave și construcții navale. Acestea sunt, de asemenea, utilizate pentru a conduce echipamente de luptă, echipamente agricole și de construcții, generatoare electrice, pompe de apă, lanțuri și alte mașini, atât mobile, cât și staționare.

În grupul cilindr-piston (CPG), apare unul dintre procesele principale, datorită funcționării motorului de combustie internă: excreția de energie ca urmare a arderii amestecului de combustibil-aer, care este ulterior transformat într-o acțiune mecanică - rotația arborelui cotit. Principala componentă de lucru a CPG este un piston. Datorită acestuia, sunt create condițiile necesare pentru condițiile de combustie. Pistonul este prima componentă implicată în transformarea energiei rezultate.

Pistonul motorului are o formă cilindrică. Acesta este situat în manșonul cilindrului motorului, acesta este un element în mișcare - în timpul lucrării, efectuează mișcări de reciprocitate și efectuează două funcții.

În mișcarea Priglier, pistonul reduce volumul camerei de combustie, stoarcerea amestecului de combustibil, care este necesar pentru procesul de combustie (în motoarele diesel, aprinderea amestecului este complet datorită compresiei sale puternice).
După aprinderea amestecului de combustibil și aer în camera de combustie, presiunea crește brusc. Într-un efort de a mări volumul, acesta împinge pistonul înapoi și face mișcarea de întoarcere, transmiterea prin tija arborelui cotit.

Care este pistonul combustibilului intern al mașinii?

Dispozitivul de detaliu include trei componente:

Fund.
Partea de etanșare.
Fusta.

Aceste componente sunt disponibile atât în \u200b\u200bpistoanele boliculare (cea mai comună opțiune), cât și în detalii compozite.

Fund

Partea inferioară este suprafața principală de lucru, deoarece este, pereții manșonului și capul blocului formează camera de combustie, în care amestecul de combustibil arde.

Parametrul principal principal este o formă care depinde de tipul motorului de combustie internă (DVS) și de caracteristicile sale de proiectare.

Partea de etanșare

În canelura sub inelul de ridicare a uleiului, găurile pentru stiva de ulei sunt îndepărtate, care sunt îndepărtate de inelul din peretele manșonului.

Împreună cu partea de jos, partea de etanșare formează capul pistonului.

Veți fi, de asemenea, interesați de:

Fusta

Pentru a vă conecta la fuste, găurile sunt terminate pentru a instala degetul cu piston. Pentru a mări rezistența la punctul de contact al degetului, cu interiorul fusta, glandele masive speciale, denumite bobbe.

Pentru a fixa degetul în piston în orificiile de instalare sub ea există caneluri pentru inele de blocare.

Tipuri de pistoane

În motoarele cu combustie internă, două tipuri de pistoane diferă într-un dispozitiv structural sunt utilizate - solid și compozit.

În elementele compozite, capul și fusta sunt separate și într-un singur design sunt colectate în timpul instalării pe motor. Mai mult, ansamblul dintr-o parte este realizat atunci când pistonul este conectat la tija de conectare. Pentru aceasta, în plus față de găuri sub deget în fustă, există ochi speciale pe cap.

Avantajul pistoanelor compozite este posibilitatea de a combina materialele de fabricație, ceea ce mărește calitățile operaționale ale părții.

Materiale de fabricație

Dar, de asemenea, elementele tipului de componente au dezavantaje, dintre care:

capacitatea de a utiliza numai în motoarele diesel;
greutate mai mare comparativ cu aluminiu turnat;
necesitatea de a utiliza inele de piston din materiale rezistente la căldură;
preț mai mare;

Din cauza acestor caracteristici, domeniul de aplicare al utilizării pistoanelor compozite este limitat, acestea sunt utilizate numai pe motoare diesel de dimensiuni mari.