V skupine s valcovou piestou (CPG) je jeden z hlavných procesov, takže motor vnútorné spaľovanie Funkcie: Izolácia energie v dôsledku spaľovania palivovej a vzduchovej zmesi, ktorá sa následne prevedie na mechanické účinky - otáčanie kľukového hriadeľa. Hlavnou pracovnou zložkou CPG je piest. Vďaka tomu sú vytvorené podmienky potrebné na podmienky spaľovania. Piest je prvá zložka, ktorá sa podieľa na transformácii výslednej energie.
Valcový tvarový piest. Nachádza sa v objímke motora, toto je pohyblivý prvok - počas práce to robí reciprocedné pohyby, čo je dôvod, prečo piest vykonáva dve funkcie.
- S progresívnym pohybom sa piest znižuje objem spaľovacej komory, stlačenie zmes palivaJe potrebné, aby proces spaľovania (v dieselových motoroch zapaľoval zmesi a prichádza z jeho silnej kompresie).
- Po zapálení zmesi paliva a vzduchu v spaľovacej komore sa tlak prudko zvyšuje. V snahe zvýšiť hlasitosť, stlačí piest späť, a to robí návratový pohyb, ktorý prenáša cez tyč kľukového hriadeľa.
Dizajn
Detailný prístroj obsahuje tri komponenty:
- Dno.
- Tesniaca časť.
- Sukne.
Tieto komponenty sú dostupné v jedlicových piestoch (najbežnejšia možnosť) a v kompozitných detailoch.
Dno
Dno je hlavná pracovná plocha, pretože steny objímky a hlavy bloku tvoria spaľovaciu komoru, v ktorej je palivová zmes horieť.
Parameter hlavného dna je forma, ktorá závisí od typu spaľovacieho motora (DVS) a jeho konštrukčných funkcií.
V dvojtaktných motoroch sa používajú piesty, v ktorých je dno sférickej formy výčnelok spodnej časti, zvyšuje účinnosť plnenia spaľovacej komory zmesou a odstránením použitých plynov.
V štvorkolových benzínových motoroch je dno rovné alebo konkávne. Okrem toho sa technické vybrania vykonávajú na povrchu - vybrania pod ventilovými doskami (eliminujú pravdepodobnosť kolízie piestu s ventilom), vybrania na zlepšenie tvorby miešania.
V dieselových motoroch prehlbovania v spodnej časti sú najviac rozmermi a majú rôzne tvary. Takéto vybrania sa nazývajú spaľovacia komora piestny a sú určené na vytvorenie zákrutov, keď sa vzduch a palivo vo valci dodávajú, aby sa zabezpečilo lepšie miešanie.
Tesniaca časť je určená na montáž špeciálnych krúžkov (kompresia a oleje), ktorej úlohou je odstrániť medzeru medzi piestom a stenou puzdra, bráni prelomu pracovných plynov do prísny priestor a mazanie - do spaľovacej komory (tieto faktory znižujú účinnosť motocyklov). Tým sa zaisťuje rozptýlenie tepla z piestu do puzdra.
Tesniaca časť
Tesniaca časť obsahuje drážku v valcovom povrchu piestu - drážky umiestnených za dnom a prepojky medzi drážkami. V dvojtaktných motoroch v drážke sa navyše umiestnia špeciálne vložky, v ktorých sú hrady krúžkov odpočívať. Tieto vložky sú potrebné na vylúčenie pravdepodobnosti otáčania krúžkov a zadajte svoje zámky do otáčania a výfukové okná, čo môže spôsobiť ich zničenie. 
Jumper z okraja dna a na prvé krúžky sa nazýva tepelný pás. Tento pás vníma najväčší teplotný efekt, takže výška je zvolená, na základe pracovných podmienok vytvorených v spaľovacej komore, a materiál výroby piestu.
Počet drážok vykonaných na tesniacej časti zodpovedá počtu piestových krúžkov (a môžu byť použité 2 - 6). Dizajn s tromi krúžkami je najbežnejšia - dve kompresie a jeden meradlo.
V drážke pod ropným zdvíhacím krúžkom sa otvoria otvory pre hromadu oleja, ktorý sa odstráni krúžkom zo steny puzdra.
Spolu so spodnou časťou tesniacej časti tvorí hlavu piestu.
Sukňa
Sukňa vykonáva úlohu príručky pre piest, ktorý ho nedovolí zmeniť polohu vzhľadom na valček a poskytovať len vratný pohyb časti. Vďaka tomuto komponentov sa uskutočňuje pohyblivé piestové spojenie s spojovacou tyčou.
Na pripojenie sa v sukni sa otvoria otvory na inštaláciu piestového prsta. Zvýšiť silu v mieste kontaktu prsta, s vnútorný Sukne robili špeciálne masívne dychy, nazývané bobby.
Ak chcete upevniť piestový prst do piestu v montážnych otvoroch pod ním, drážky na blokovacie krúžky sú poskytnuté.
Typy piestov
V spaľovacích motoroch sa používajú dva typy piestov v stavebnom zariadení - tuhá látka a kompozitný.
Jednotlivé diely sú vyrobené odlievaním, po ktorom nasleduje mechanické spracovanie. V procese odlievania z kovu sa vytvorí obrobok, ktorý má spoločnú formu časti. Ďalej na kovoobrábacie stroje v získanej obrobku, spracovávajú pracovné povrchy, drážky pod krúžkami sú rezané, sú vyrobené technologické otvory a vybrania.
V kompozitných prvkoch sú hlava a sukňa oddelené a v jednom dizajne sa zhromažďujú počas inštalácie na motore. Okrem toho sa zostava v jednej časti vykonáva, keď je piest pripojený k spojovacej tyči. Na to, okrem otvorov pod piestovým prstom v sukne, je na hlave špeciálne oko.
Výhodou kompozitných piestov je možnosť kombinovať výrobné materiály, čo zvyšuje prevádzkové vlastnosti časti.
Výroba materiálov
Hliníkové zliatiny sa používajú ako výrobný materiál pre pevné piesty. Podrobnosti z takýchto zliatin sú charakterizované nízkou hmotnosťou a dobrou tepelnou vodivosťou. Ale zároveň hliník nie je vysoká pevnosť a tepelne odolný materiál, ktorý obmedzuje použitie piestov z neho.
Odlievané piesty sú vyrobené z liatiny. Tento materiál je odolný a odolný voči vysokým teplotám. Nevýhodou z nich je významná hmotnosť a slabá tepelná vodivosť, ktorá vedie k silnému zahrievaniu piestov počas prevádzky motora. Z tohto dôvodu sa nepoužívajú na benzínových motoroch, pretože vysoká teplota spôsobuje, že výskyt živého zapaľovania (zmes paliva a vzduchu je horľavá od kontaktu s dezintegráciami, a nie z iskry zapaľovacej sviečky).
Konštrukcia kompozitných piestov umožňuje kombinovať špecifikované materiály. V takýchto prvkoch je sukňa vyrobená z hliníkových zliatin, čo zaisťuje dobrú tepelnú vodivosť a hlava je vyrobená z tepelne odolnej ocele alebo liatiny.
Ale aj prvky typu komponentu majú nevýhody, medzi ktorými:
- schopnosť používať len v dieselové motory;
- väčšia hmotnosť v porovnaní s liateným hliníkom;
- potreba používať piestové krúžky z tepelne odolných materiálov;
- vyššia cena;
Kvôli týmto vlastnostiam je rozsah použitia kompozitných piestov obmedzený, používajú sa len na veľkolepých dieselových motoroch.
Video: piest. Princíp piestu motora. ZARIADENIE
Hlavné typy spaľovacích motorov a parných strojov majú jednu spoločnú nevýhodu. Je to, že recidický pohyb vyžaduje transformáciu na rotačný pohyb. To zase spôsobuje nízku produktivitu, ako aj dostatočne vysoké opotrebovanie detailov mechanizmu zahrnutého v odlišné typy motorov.
Predpokladalo sa, že mnoho ľudí si myslel, že vytvára takýto motor, v ktorom sa pohyblivé prvky otáčali. Túto úlohu však bolo možné vyriešiť len jednej osobe. Felix Vankel - samočinný mechanik - stal sa vynálezcom rotačného piestového motora. Pre váš život táto osoba nedostala žiadnu špecialitu, ani vyššie vzdelanie. Zvážte ďalší rotor piestový motor Vankel.
Stručná biografia vynálezcu
Felix Vankel sa narodil v roku 1902, 13. augusta, v malom meste LAR (Nemecko). V prvom svete zomrel otec budúceho vynálezcu. Vzhľadom k tomu, Vankel musel hodiť svoje štúdium do gymnázia a urobiť asistent predávajúceho v obchode predajní kníh pod vydavateľom. Vďaka tomu bol závislý na čítaní. Felix študoval špecifikácie motora, automobilový priemysel, mechanika nezávisle. Vedomosti, ktoré kričal z kníh, ktoré boli predané v obchode. Predpokladá sa, že systém Vankiel Motor (presnejšie, myšlienka jeho stvorenia) navštívil vo sne. Nie je známe, pravda je alebo nie, ale možno povedať, že vynálezca vlastnil vynikajúce schopnosti, horák pre mechaniky a zvláštne
Klady a zápory
Konvertibilný pohyb vratnej povahy je úplne neprítomný v rotačnom motore. Tlačový tvorba sa vyskytuje v tých komorách, ktoré sú vytvorené pomocou konvexných povrchov rotora trojuholníkového tvaru a rôznych častí prípadu. Rotačný pohybový rotor poskytuje spaľovanie. Môže viesť k zníženiu vibrácií a zvýšiť rýchlosť otáčania. Vzhľadom k účinnosti účinnosti, ktorá je spôsobená rotačným motorom, má rozmery oveľa menej ako konvenčný ekvivalentný výkon piestu.
Rotačný motor má jednu hlavnú zo všetkých jeho zložiek. Táto dôležitá zložka sa nazýva trojuholníkový rotor, ktorý vykonáva rotačné pohyby v statorov. Všetky tri vrcholy rotora, vďaka tomuto otáčaniu, majú trvalé spojenie s vnútornou stenou puzdra. S týmto kontaktom sú vytvorené spaľovacie komory alebo tri objemy uzavretého typu s plynom. Keď sa vyskytnú pohyby rotorov vo vnútri prípadu, objem všetkých troch vytvorených spaľovacích komôr sa mení po celú dobu, pripomínajúce krok konvenčného čerpadla. Všetky tri bočné povrchy rotora fungujú ako piest.
Vnútri rotora je malý prevodový stupeň s vonkajšími zubami, ktorý je pripojený k puzdru. Prevodový stupeň, ktorý je viac v priemere, je pripojený k tomuto pevnému ozubeniu, ktorý nastavuje trajektóriu pohybov rotorov vo vnútri puzdra. Zuby vo väčšej prevodovom zariadení.
Z dôvodu, že spolu s výstupným hriadeľom je rotor asociovaný excentrický, otáčanie hriadeľa sa vyskytuje, ako je rukoväť otáča kľukový hriadeľ. Výstupný hriadeľ bude trvať trikrát pre každé otáčky rotora.
Rotačný motor má takú výhodu ako malú hmotu. Najzákladnejším motorom rotačného motora má malú veľkosť a hmotnosť. V tomto prípade bude zaobchádzanie a charakteristiky takéhoto motora lepšie. Ukazuje sa, že je to menej hmotnosti kvôli tomu, že potreba kľukového hriadeľa, tyče a piestov je jednoducho neprítomná.
Rotačný motor má takéto rozmery, ktoré sú oveľa menej konvenčný motor primeraný výkon. Kvôli menšej veľkosti motora bude manipulácia oveľa lepšia, rovnako ako samotný stroj sa stane priestrannejším, a to tak pre cestujúcich aj pre vodiča.
Všetky časti rotačného motora sa vykonávajú nepretržité otáčacie pohyby v rovnakom smere. Zmena ich hnutia sa vyskytuje rovnako ako v piestoch tradičného motora. Rotačné motory sú vnútorne vyvážené. To vedie k zníženiu úrovne samotnej úrovne vibrácií. Sila rotačného motora sa zdá byť oveľa hladšia a rovnomerne.
Vankel Motor má konvexný špeciálny rotor s tromi tvárami, ktoré môžu byť nazývané jeho srdce. Tento rotor vykonáva rotačné pohyby vo vnútri valcového povrchu statora. Rotovací motor Mazda je prvý rotačný motor na svete, ktorý bol navrhnutý špeciálne na výrobu sériovej povahy. Tento vývoj sa uskutočnil začiatkom roku 1963.
Čo je RPD?
V klasickom štvortaktnom motore sa rovnaký valec používa pre rôzne operácie - injekcie, kompresiu, spaľovanie a uvoľňovanie.V rotačnom motore sa každý proces vykonáva v samostatnom oddelení fotoaparátu. Efekt sa nelíši od separácie valca štyrmi oddeleniami pre každú operáciu.
V pieskom motore nastane tlak pri spaľovaní zmesi spôsobí, že piesty sa pohybujú dopredu a dozadu v ich valciách. Spojovacie tyče a kľukového hriadeľa konvertujú tento tlačný pohyb do rotačného, \u200b\u200bpotrebného na pohyb vozidla.
V motorový motor Neexistuje žiadne priamky, že by bolo potrebné preložiť do rotačného. Tlak je vytvorený v jednej z oddelení komory, ktorý núti rotor otáča, znižuje vibrácie a zvyšuje potenciálnu veľkosť motora. Ako výsledok, veľká účinnosť a menšie veľkosti pri rovnakom výkone ako konvenčný piestový motor.
Ako funguje RPD?
Funkcia piestu v rape vykonáva štipendiá rotora, ktorý prevádza silu tlaku plynov do rotačného pohybu excentrického hriadeľa. Pohyb rotora vzhľadom na stator (vonkajší prípad) je zabezpečený dvojicou ozubených kolies, z ktorých jeden je pevne upevnený na rotore a druhá na bočnom veku statora. Samotný prevod je upevnený na bývanie motora. S ňou sa z nej zvinie koleso rotora z ozubeného kolesa.
Hriadeľ sa otáča v ložiskách umiestnených na puzdre a má valcový excentrický, na ktorom sa rotor otáča. Interakcia týchto ozubených kolies zaisťuje účelný pohyb rotora vzhľadom na puzdro, v dôsledku čoho sa vytvárajú tri skrátené striedavé zväzkové kamery. Prevodový pomer ozubených kolies 2: 3, takže v jednom obrate výstredného rotora hriadeľa sa vracia na 120 stupňov a pre kompletný obrat rotora v každej z komôr je plný štvortaktný cyklus. 
Výmena plynu je regulovaná vrcholom rotora, keď prechádza cez vstupné a výfukové okno. Tento dizajn umožňuje 4-časový cyklus bez použitia špeciálneho mechanizmu distribúcie plynu.
Tesnenie komôr je zabezpečené radiálnymi a koncovými tesniacimi doskami, lisované proti valcovi odstredivými silami, tlakom plynu a páskovými pružinami. Krútiaci moment sa získa v dôsledku prevádzky plynových síl cez rotor na excentrické hriadeľa tvorby miešania, zápal, mazanie, chladenie, spustenie - sú zásadne rovnaké ako konvenčný spaľovací motor piest
Prispôsobenie
V teórii v RAP sa používajú niekoľko odrôd tvorby zmesi: vonkajšie a vnútorné, na báze kvapalných, tuhých, plynných palív.
Pokiaľ ide o tuhé palivá, stojí za zmienku, že sú pôvodne splynení v plynových generátoroch, pretože vedú k zvýšenému formácii popola v valcoch. Plynné a kvapalné palivá dostali v praxi väčšiu distribúciu.
Mechanizmus tvorby zmesi vo Vankelových motoroch bude závisieť od typu použitého paliva.
Pri použití plynného paliva, jeho miešanie s vzduchom sa vyskytuje v špeciálnom priestore na vstupoch do motora. Horľavá zmes vo valciách vstupuje do hotovej formy.
Z kvapalného paliva sa zmes pripraví nasledovne:
- Vzduch sa zmieša s kvapalným palivom pred vstupom do valcov, kde príde horľavá zmes.
- V motre valcov, kvapalné palivo a vzduch prichádzajú samostatne a miešajú sa vo vnútri valca. Pracovná zmes sa získa kontaktovaním zvyškových plynov.
Zmes paliva a vzduchu sa teda môže pripraviť mimo valcov alebo v nich. Z toho je oddelenie motorov s vnútornou alebo vonkajšou tvorbou zmesi.
Technické charakteristiky otočného piestu
| parametre | Vaz-4132. | Vaz-415. |
| počet sekcií | 2 | 2 |
| Objem práce, CCM | 1,308 | 1,308 |
| pomer kompresie | 9,4 | 9,4 |
| Menovitý výkon, KW (HP) / MIN-1 | 103 (140) / 6000 | 103 (140) / 6000 |
| Maximálny krútiaci moment, N * M (KGF * M) / MIN-1 | 186 (19) / 4500 | 186 (19) / 4500 |
| Minimálna frekvencia otáčania excentrického hriadeľa na voľnobežnýmin-1 | 1000 | 900 |
|
Motorová hmotnosť, KG |
||
|
Celkové rozmery, mm |
||
|
Spotreba ropy v% spotreby paliva |
||
|
Zdroj motora na prvý reorganizácia, tisíc km |
||
|
Účel |
Vaz-21059/21079 |
VZ-2108/2109/21099/2115/2110 |
modely
|
mOTOR RPD |
Čas zrýchlenia 0-100, SEC |
Maximálna rýchlosť, KM \\ t |
|
Účinnosť dizajnu rotačného piestu
Napriek počtu nedostatkov, študované štúdie ukázali, že celkový KPD Vankel Motor je veľmi vysoký v moderných štandardoch. Jeho hodnota je 40 - 45%. Na porovnanie je piestové motory vnútorného spaľovania účinnosti 25%, v moderných turbo dieselových motoroch - približne 40%. Najvyššia účinnosť v piestových dieselových motoroch je 50%. Doteraz vedci naďalej nájdu rezervy na zvýšenie efektívnosti motorov.
Konečná účinnosť prevádzky motora sa skladá z troch hlavných častí:
Štúdie v tejto oblasti ukazujú, že len 75% horľavé popáleniny. Predpokladá sa, že tento problém je vyriešený oddelením spaľovania a expanzie plynov. Je potrebné zabezpečiť usporiadanie špeciálnych komôr za optimálnych podmienok. Spaľovanie by sa malo vyskytnúť v uzavretom objeme, s výhradou zvýšených indikátorov teploty a tlaku, proces expanzie by sa mal vyskytnúť pri nízkych teplotách.
- Účinnosť je mechanická (charakterizuje prácu, výsledkom, ktorým bol vytvorenie hlavnej osi prenášanej na spotrebiteľa krútiaceho momentu).
Asi 10% prevádzky motora sa vynakladá na prinášanie pomocných uzlov a mechanizmov. Túto flawping môžete opraviť vykonaním zmien v zariadení motora: keď sa hlavný pohybový pracovný prvok nedotýka pevného telesa. Trvalý krútiaci moment by mal byť prítomný v celej dráhe hlavného pracovného prvku.
- Tepelná účinnosť (indikátor odrážajúci množstvo tepelnej energie vytvorenej zo spaľovania, transformácie na užitočné práce).
V praxi je 65% z výslednej tepelnej energie zničené použitím plynov do vonkajšieho prostredia. Niekoľko štúdií ukázalo, že je možné zvýšiť indikátory tepelnej účinnosti, keď dizajn motora môže umožniť spaľovanie paliva v tepelne izolovanej komore tak, aby sa dosiahli maximálne indikátory teploty, a na konci sa táto teplota znížila na minimálne hodnoty Zapnutím parnej fázy.
Rotary-piest Vankiel Engine
Pri spaľovaní paliva sa rozlišuje tepelná energia. Motor, v ktorom palivo kombinuje priamo vo vnútri pracovného valca a energia plynov získaných v rovnakom čase je vnímaná piestom pohybujúcim sa vo valci, pozrite sa na piest.
Ako už bolo spomenuté vyššie, motor tohto typu je hlavným pre moderné autá.
V takýchto motoroch sa spaľovacia komora umiestni do valca, v ktorej je tepelná energia zo spaľovania palivovej a vzduchovej zmesi premenená na mechanickú energiu piestu pohybujúcej sa postupne a potom špeciálny mechanizmus nazývaný kľukovým spojovacím valcovaním. kľukový hriadeľ.
Na mieste vytvorenia zmesi pozostávajúcej z vzduchu a paliva (spaľovanie), piest inžinieri sú rozdelené do motorov s externou a vnútornou konverziou.
Zároveň sú motory s externou tvorbou zmesi podľa povahy použitého paliva rozdelené na karburátor a injekciu, pracujúci na ľahkom kvapalnom palive (benzín) a plynom prevádzkovým plynom (generátor plynu, svetelný, zemný plyn atď.) . Motory s kompresnými zapaľovaním sú dieselové motory (dieselové motory). Pracujú na ťažkom kvapalnom palive ( dieselový palivo). Všeobecne platí, že dizajn samotných motorov je takmer rovnaký.
Prevádzkový cyklus štvortaktných motorov v pieskom výkonu sa vykonáva, keď kľukový hriadeľ robí dva otáčky. Podľa definície sa skladá zo štyroch samostatných procesov (alebo hodín): vstup (1 takt), kompresiu zmesi paliva a vzduchu (2 takt), pracovný zdvih (3 takt) a výfukové plyny (4 takt).
Zmena pracovných hodín motora je vybavená mechanizmom distribúcie plynu pozostávajúci z distribúcia Vala., Prenosový systém tlačidiel a ventilov, izolácia pracovného priestoru valca z vonkajšieho prostredia a zaisťujú najmä posun fáz distribúcie plynu. Kvôli inertivite plynov (singuláritou procesov dynamického plynu) prívodu a uvoľňovacie takty skutočný motor prekrytie, čo znamená ich spoločnú akciu. Pri vysokej rýchlosti, prekrytie fáz ovplyvňuje motor pri práci. Naopak, než je viac na nízkej rev, tým menší krútiaci moment motora. V práci moderné motory Tento fenomén sa berie do úvahy. Vytvorenie zariadení na zmenu fáz distribúcie plynu počas prevádzky. Existujú rôzne návrhy takýchto zariadení, ktoré sú najvhodnejšie, ktorých sú elektromagnetické zariadenia na nastavenie fáz mechanizmov distribúcie plynu (BMW, Mazda).
Karburátor DVS
V karburátorové motory Zmes paliva a vzduchu sa pripraví pred jeho vstupom do valcov motora v špeciálnom zariadení - v karburátore. V takýchto motoroch, horľavostná zmes (zmes paliva a vzduchu) vložila valce a zmiešané so zvyškami výfukových plynov (pracovná zmes) flampismi z cudzieho zdroja energie - elektrickú iskru systému zapaľovania.
Injektor DVS
V takýchto motoroch, v dôsledku prítomnosti striekacích dýz, uskutočňovanie injekcie benzínu do sacieho potrubia, miešanie so vzduchom.
Plynové hospodárstvo
V týchto motoroch sa tlak plynu po ukončení plynovej prevodovky výrazne zníži a priviedol do úzkej atmosféry, potom, čo s pomocou miešača vzduchového plynu je absorbované elektrickými injekčnými látkami (podobné vstrekovacie motory) v prívodnom potrubí motora.
Zapaľovanie, ako v predchádzajúcich typoch motorov, sa vykonáva z iskry sviečkovej skĺznutia medzi jeho elektródami.
Diesel DVS
V dieselových motoroch sa tvorba miešania vyskytuje priamo vo vnútri valcov motora. Vzduch a palivo sa zaregistrujú vo valci samostatne.
V rovnakej dobe, najprv, len vzduch prichádza do valcov, je komprimovaný a v čase jeho maximálnej kompresie sa prúd jemného paliva cez špeciálnu dýzu vstrekuje do valca (tlak vo vnútri valcov Takéto motory dosahujú oveľa väčšie hodnoty ako v predchádzajúcich typových motoroch), zápal vytvorených zmesí.
V tomto prípade sa zapaľovanie zmesi uskutočňuje v dôsledku zvýšenia teploty vzduchu v jeho silnej kompresii vo valci.
Medzi nevýhody dieselových motorov je možné zvýšiť vyššie, v porovnaní s predchádzajúcimi typmi piestových motorov - mechanické napätie jeho častí, najmä mechanizmu na pripojenie kľuky, ktoré vyžadujú zlepšené pevnostné vlastnosti a v dôsledku toho veľké rozmery, \\ t hmotnosť a náklady. Zvyšuje sa v dôsledku komplikovaného dizajnu motorov a používania lepších materiálov.
Okrem toho sú takéto motory charakterizované nevyhnutnými emisiami sadzí a zvýšeným obsahom oxidov dusíka vo výfukových plynoch v dôsledku heterogénneho spaľovania pracovnej zmesi vo vnútri valcov.
Tesnenie
Princíp prevádzky takéhoto motora je podobný prevádzke ktorejkoľvek z odrôd plynových motorov.
Zmes paliva a vzduchu sa pripraví podľa podobného princípu napájaním plynu do miešača vzduchového plynu alebo v sacom potrubia.
Zmes sa však zapáli náhradnou časťou dieselového paliva vstrekovaného do valca analogicky s prevádzkou dieselových motorov a nepoužívajte elektrickú sviečku.
Rotary-piest DVS
Okrem zavedeného mena má tento motor názov podľa názvu vynálezcu, ktorý vytvoril svojho vynálezcu a nazýva sa Vankel Engine. Ponúkané začiatkom 20. storočia. V súčasnosti sa výrobcovia MAZDA RX-8 zaoberajú v takýchto motoroch.
Hlavná časť motora tvorí trojuholníkový rotor (piestový analógový), otáčajúci sa v špecifickej komore formy, podľa konštrukcie vnútorného povrchu, pripomínajúceho číslo "8". Tento rotor vykonáva funkciu piestu kľukového hriadeľa a distribučného mechanizmu plynu, čím sa eliminuje systém distribúcie plynu, povinný pre piestové motory. Vykonáva tri plné pracovné cykly pre jeden z jeho obratu, ktorý umožňuje jeden takýto motor nahradiť šesť-valcový piestový motor. Napriek množstvu kladných vlastností, medzi ktorými má tiež zásadnú jednoduchosť svojho dizajnu nevýhody, ktoré bránia jeho rozšírené použitie . Sú spojené s vytvorením trvanlivých spoľahlivých komorových tesnení s rotorom a konštrukciou potrebného mazania motora. Pracovný cyklus motorov rotačného piestu sa skladá zo štyroch hodín: prívod zmesi palivového vzduchu (1 takt), lisovanie zmesi (2 takt), expanzia spaľovacej zmesi (3 takt), uvoľňovanie (4 takt) .
Rotary-Bad DVS
Toto je ten istý motor, ktorý sa aplikuje v E-Mobile.
Plynová turbína DVS
Už dnes sú tieto motory úspešne schopné nahradiť piestový motor v autách. A hoci stupeň dokonalosti dizajnu týchto motorov dosiahol len v posledných niekoľkých rokoch, myšlienka uplatňovania motorov plynových turbín v autách vznikla už dávno. Skutočná možnosť vytvárania spoľahlivých plynových turbínových motorov je teraz poskytovaná teóriou lopatkových motorov, ktorá dosiahla vysokú úroveň vývoja, metalurgie a ich výrobných techník.
Čo predstavuje plynový turbínový motor? Urobme to, pozrime sa na jeho hlavnú schému.
Kompresor (post9) a plynová turbína (poz. 7) sú na rovnakom hriadeli (POS.8). Hriadeľ plynovej turbíny sa otáča v ložiskách (POS.10). Kompresor odvádza vzduch z atmosféry, komprimuje ho a posiela do spaľovacej komory (POS.3). Palivové čerpadlo (POS.1) je tiež poháňaný hriadeľom turbíny. Slúži palivo do dýzy (POS.2), ktorá je inštalovaná v spaľovacej komore. Plynné produkty spaľovania prechádzajú cez vodiace prístroje (POS.4) plynovej turbíny na čepele jeho obežného kolesa (POS.5) a spôsobujú, že sa otáča v danom smere. Vyhorené plyny sa vyrábajú do atmosféry cez trysku (POS.6).
A hoci tento motor je plný chýb, postupne sa eliminujú dizajnom. V rovnakej dobe, v porovnaní s piestom DVS, plynová turbína DVS má množstvo významných výhod. V prvom rade treba poznamenať, že ako parná turbína môže plyn vyvinúť veľké otáčky. Čo vám umožňuje získať vysoký výkon z menšej veľkosti a ľahšie podľa hmotnosti (takmer 10 krát). Okrem toho je jediný typ pohybu v plynovej turbíne rotačný. Na piestovom motore, okrem rotačného, \u200b\u200btam sú vratné pohyby piestov a komplexných pohybov tyčí. Tiež plynové turbínové motory nevyžadujú špeciálne chladiace systémy, mazivá. Absencia významných trecích povrchov s minimálnym množstvom ložísk poskytuje dlhodobú prevádzku a vysokú spoľahlivosť plynového turbínového motora. Nakoniec je dôležité poznamenať, že výkon sa vykonáva s použitím petroleju alebo motorovej nafty, t.j. Lacnejšie druhy ako benzín. Držanie vývoja automobilových plynárenských turbínových motorov Dôvodom je potreba umelého obmedzenia teploty plynových turbín vstupujúcich do čepelí, pretože stále existujú veľmi cesty s vysokým štátom kovov. Ako výsledok sa znižuje užitočné použitie (Efektívnosť) motora a zvyšuje špecifickú spotrebu paliva (množstvo paliva za 1 HP). Pre osobnú a nákladnú dopravu motory Teplota plynu musí byť obmedzená na limity 700 ° C a v lietadlách až 900 ° C. Modako dnes existujú určité spôsoby, ako zvýšiť účinnosť týchto motorov odstránením tepla výfukových plynov na liečenie vzduchu Spaľovanie vstupujúce do komory. Riešenie problému vytvárania vysoko ekonomického automobilového plynového turbínového motora vo veľkej miere závisí od úspechu práce v tejto oblasti.
Kombinované dvs
Veľký prínos k teoretickým aspektom práce a vytvorenie kombinovaných motorov zaviedol inžinier ZSSR, profesor A.N. SCHEST.
Alexey NESTEROVICH RUSTLE
Tieto motory sú kombináciou dvoch strojov: piest a lopatka, ktoré môžu pôsobiť ako turbína alebo kompresor. Oba tieto stroje sú dôležité prvky pracovný tok. Ako príklad takéhoto motora s plynovou turbínou nadriadeným. V tomto prípade v obvyklom piestovom motore, s pomocou turbodúchadla, dochádza k donucovaciemu prívodu vzduchu do valcov, čo umožňuje zvýšiť výkon motora. Je založený na používaní energie prúdenia výfukových plynov. Ovplyvňuje obežné koleso turbíny, upevnené na hriadele na jednej strane. A točí to. Na druhej strane sa nachádzajú lopatky kompresora. Tak, s pomocou kompresora, vzduch sa vstrekuje do valcov motora v dôsledku vákua v komore na jednej strane a núteným prívodom vzduchu, na druhej strane sa do motora dostane veľké množstvo vzduchu a paliva. Výsledkom je, že objem horľavého zvýšenia paliva a plyn vytvorený v dôsledku tohto spaľovania trvá dlhšie objemy, čo vytvára väčší výkon na pieste.
Dvojhodu
Toto sa označuje ako OI s neobvyklým distribučným systémom plynu. Je implementovaný v procese prechádzajúceho piestu, ktoré robia piest, dva rúry: príjem a maturitu. Môžete splniť svoje zahraničné označenie "RCV".
Pracovné procesy motora sa vykonávajú počas jedného obratu kľukového hriadeľa a dvoch ťahov piestu. Princíp práce je nasledovný. Po prvé, valec je otočený, čo znamená vstup horľavej zmesi so súčasným príjmom výfukových plynov. Potom je tu kompresia pracovnej zmesi, v čase otáčania kľukového hriadeľa o 20-30 stupňov z polohy zodpovedajúcej NMT pri pohybe na VMT. A pracovný zdvih, dĺžka piestu mŕtvice z horného mŕtveho bodu (VTT) bez dosiahnutia dolného mŕtveho bodu (NMT) o 20-30 stupňov na otáčok kľukového hriadeľa.
Existujú zjavné nedostatky dvojtaktných motorov. Po prvé, slabé dvojtaktné cyklus je vyfukovanie motora (opäť s dynamikou plynu). To sa deje na jednej strane kvôli tomu, že oddelenie čerstvého náboja výfukové plyny Nie je možné zabezpečiť, t.j. Nevyhnutné straty v podstate lietajú do výfukové potrubie Čerstvá zmes (alebo vzduch, ak hovoríme o nafte). Na druhej strane, pracovný pohyb trvá menej ako polovicu obratu, ktorá už hovorí o poklese účinnosti motora. Napokon trvanie mimoriadne dôležitého procesu výmeny plynu v štvortaktnom motore zaberá polovicu pracovného cyklu, nemožno zvýšiť.
Dvojtaktné motory sú zložitejšie a drahšie na úkor povinného používania systému preplachovania alebo systému dohľadu. Niet pochýb o tom, že zvýšené tepelné napätie detailov skupiny cylintroport si vyžaduje použitie drahších materiálov jednotlivých častí: piesty, krúžky, objímky valcov. Aj vykonávanie piestu distribučných funkcií plynu ukladá limit na jeho výškovú veľkosť pozostávajúcu z výšky zdvihu piestu a výšky okien na preplachovanie. Nie je to tak kritické v moped, ale výrazne váži piest pri inštalácii na vozidlá, ktoré si vyžadujú značné náklady na výkon. Keď sa teda meria výkon s desiatkami a dokonca stovkami konská silaZvýšenie hmotnosti piestu je veľmi viditeľný.
Určité práce však boli vykonané na zlepšenie týchto motorov. V motoroch Ricardo boli zavedené špeciálne distribučné rukávy so zvislým ťahom, ktorý bol určitý pokus o vytvorenie možného zníženia rozmerov a hmotnosti piestu. Systém sa ukázal byť dosť komplikovaný a veľmi drahý vo výkone, takže takéto motory boli použité len v letectve. Navyše je potrebné si všimnúť, že existuje dvakrát väčšia ohrievanosť výfukové ventily (s priamym prietokovým ventilom) v porovnaní s ventilmi štvortaktných motorov. Okrem toho existuje dlhší priamy kontakt s použitím použitých plynov, a preto najhorší chladič.
Šesť-kontaktná ekonomika
Základom práce je založený na princípe prevádzky štvortaktného motora. Okrem toho, jeho návrhy majú prvky, ktoré na jednej strane zvýšia jeho účinnosť, zatiaľ čo na druhej strane znižuje jeho stratu. Existujú dva rôznych typov Takéto motory.
V motoroch pôsobiacich na základe OTO cyklov a nafty existujú významné tepelné straty počas spaľovania paliva. Tieto straty sa používajú v motore prvého dizajnu ako dodatočný výkon. V konštruktoch takýchto motorov sa navyše zmesi palivového vzduchu, páry alebo vzduch sa používajú ako pracovné médium pre prídavný piest, v dôsledku čoho sa zvyšuje výkon. V takýchto motoroch, po každej injekcii paliva, piesty sa pohybujú trikrát v oboch smeroch. V tomto prípade existujú dva pracovné ťahy - jeden s palivom a druhý s parou alebo vzduchom.
V tejto oblasti boli vytvorené nasledujúce motory:
motor Bayulas (z angličtiny. Bajulaz). BAULAS (Švajčiarsko) bol vytvorený;
motor Cutower (z anglickej crunce). Vynájdené Bruce Cwaer (USA);
Bruce Sweer
Motorový motor (z angličtiny. Velozeta) bol postavený v inžinierskej vysokej škole (India).
Princíp prevádzky druhého typu motora je založený na použití prídavného piesta vo svojom konštrukcii na každom valci a umiestnený oproti hlavnému jednému. Dodatočný piest sa pohybuje s redukovaným dvojitým s ohľadom na hlavnú frekvenciu piestu, ktorá poskytuje každý cyklus šesť piestov. Dodatočný piest v jeho primárnom účele nahrádza tradičný mechanizmus distribúcie plynu motora. Druhá funkcia spočíva v zvýšení stupňa kompresie.
Hlavné, nezávisle vytvorené konštrukcie týchto motorov dva:
motor BIR HED (z anglickej bežeckej hlavy). Vymyslel Malcolm Bir (Austrália);
motor s názvom "Nabité čerpadlo" (z angličtiny. Nemecká náhradačka). Vymyslený Helmut Kotman (Nemecko).
Čo bude v blízkej budúcnosti s vnútorným spaľovacím motorom?
Okrem nedostatkov uvedených na začiatku výrobku existuje ďalšia hlavná nevýhoda, že neumožňuje použitie DVS oddelene od prenosu automobilov. Vynútiť agregát Auto je tvorené motorom spolu s prenosom vozidla. To vám umožní presunúť auto na všetkých potrebných rýchlostiach. Ale samostatne sa vyvíja v motore najvyšší výkon Len v úzkom rozsahu otáčok. Toto je skutočne, prečo je prenos potrebný. Iba vo výnimočných prípadoch náklady bez prenosu. Napríklad v niektorých rovinných štruktúrach.
Definícia.
Piestový motor - jeden z uskutočnení spaľovacieho motora, ktorý pracuje transformáciou vnútornej energie spaľovacieho paliva mechanické práce Progresívny pohyb piestu. Piest prichádza v pohybe pri rozširovaní pracovnej tekutiny vo valci.
Mechanizmus pripojenia kľuky konvertuje translačný pohyb piestu do rotačného pohybu kľukového hriadeľa.
Prevádzkový cyklus motora sa skladá zo sekvencie takt jednostranných translačných ťahov piestu. Motory s dvoma a štyrmi hodinami práce sú rozdelené.
Princíp fungovania dvojtaktných a štvortaktných piestových motorov.
Počet valcov B. piestové motory Môže sa líšiť v závislosti od konštrukcie (od 1. do 24). Predpokladá sa, že objem motora sa rovná súčtu objemu všetkých valcov, ktorých kapacita sa nachádza na produkte prierezu na zdvihu piestu.
V piestové motory Rôzne návrhy rôznymi spôsobmi sú procesom zapaľovania paliva:
Elektrický výbojktorý je vytvorený na zapaľovacom svietniku. Takéto motory môžu pôsobiť na benzín a iné typy paliva (zemný plyn).
Stláčanie pracovného orgánu:
V dieselové motoryPrevádzka na naftu paliva alebo plynu (s 5% pridaním dieselového paliva) je vzduch stlačený, a keď sa dosiahne piest maximálneho kompresného bodu, dochádza k injekcii paliva, ktoré horľavosti z kontaktu s vyhrievaným vzduchom.
Model kompresie. Dodávky paliva v nich presne to isté ako v benzínové motory. Preto je potrebná špeciálna zloženie paliva (s nečistotami vzduchu a dietyléteru), ako aj presné nastavenie stupňa kompresie. Kompresorové motory našli ich distribúciu v lietadle a automobilovom priemysle.
Kalilové motory. Zásada ich činnosti je vo veľkej miere podobný motorom kompresného modelu, ale nebola stáť bez stavebné prvky. Úloha zapaľovania v nich sa vykonáva - katalová sviečka, ktorej intenzita je udržiavaná energiou spaľovacieho paliva na predchádzajúcom takt. Zloženie paliva je tiež zvláštne, základ je užívaný metanolom, nitrometánom a ricínovým olejom. Motory sa používajú na autách aj letúnoch.
Kalórizačné motory. V týchto motoroch sa vyskytne zapaľovanie pri kontakte paliva s časťami horúceho motora (zvyčajne - spodná časť piestu). Plyn Martin sa používa ako palivo. Používajú sa ako hnacie motory na valcových mlynoch.
Typy paliva používaných v piestové motory:
Kvapalné palivo - Dieselové palivo, benzín, alkoholy, bionafta;
Gaza - prírodné a biologické plyny, skvapalnené plyny, vodík, plynné produkty popakovania olejov;
Vyrobené v plynnom generátore z uhlia, rašeliny a dreva sa tiež používa oxid uhoľnatý ako palivo.
Práca piestových motorov.
Cykly prevádzky motora Podrobnosti sú natreté v technickej termodynamike. Rôzne cykliky sú opísané rôznymi termodynamickými cyklami: Otto, dieselový motor, Atkinson alebo Miller a Trinker.
Príčiny porúch piestových motorov.
PDD piestový motor.
Maximálna účinnosť, ktorá sa podarilo dostať piestový motor je 60%, t.j. Trochu menej ako polovica spaľovacieho paliva sa vynakladá na vykurovanie častí motora a tiež vychádza z tepelných výfukových plynov. V tejto súvislosti musí vybaviť chladiace systémy motora.
Klasifikácia chladiacich systémov:
AIR S. - Dajte tepelný vzduch v dôsledku rebrovaného vonkajšieho povrchu valcov. Uplatniť sa
bo slabé motory (desiatky HP), alebo na výkonných lietadlách, ktoré sú chladené rýchlym prúdom vzduchu.
Tekutý - kvapalina (voda, nemrznúca zmes alebo olej) sa používa ako chladič, ktorý čerpadlá cez chladiacej košele (kanály v stenách blokov valca) a vstupuje do chladiaceho radiátora, v ktorom je chladená vzduchovými tokmi, prírodnými alebo fanúšikmi. Zriedkavo sa však používa ako chladiaca látka, ktorá sa roztaví z tepelneho vykurovania.
Aplikácia.
Piestové motory, kvôli jeho výkonu, (1 watt - 75.000 kW) získali viac popularity nielen v automobilovom priemysle, ale aj lietadlách a lodí. Sú tiež používané na pohon bojovných, poľnohospodárskych a stavebných zariadení, elektrických generátorov, vodných čerpadiel, reťazových píly a iných strojov, mobilných a stacionárnych.
V skupine s valcovým piestom (CPG) dochádza k jednému z hlavných procesov, vďaka čomu je vnútorný spaľovací motor fungujúci: vylučovanie energie v dôsledku spaľovania zmesi palivového vzduchu, ktorá sa následne prevedie na mechanické účinky - otáčanie kľukového hriadeľa. Hlavnou pracovnou zložkou CPG je piest. Vďaka tomu sú vytvorené podmienky potrebné na podmienky spaľovania. Piest je prvá zložka, ktorá sa podieľa na transformácii výslednej energie.
Motorový piest má valcový tvar. Nachádza sa v objímke motora, to je pohyblivý prvok - počas práce to robí recipročné pohyby a vykonáva dve funkcie.
- V priglierovom pohybe, piest znižuje objem spaľovacej komory, stláčanie palivovej zmesi, ktorá je potrebná pre proces spaľovania (v dieselových motoroch, zapaľovanie zmesi je úplne spôsobené jeho silnou kompresiou).
- Po zapálení zmesi paliva a vzduchu v spaľovacej komore sa tlak prudko zvyšuje. V snahe zvýšiť hlasitosť, stlačí piest späť, a to robí návratový pohyb, ktorý prenáša cez tyč kľukového hriadeľa.
Aký je piest vnútorného spaľovania motora auta?
Detailný prístroj obsahuje tri komponenty:
- Dno.
- Tesniaca časť.
- Sukne.
Tieto komponenty sú dostupné v jedlicových piestoch (najbežnejšia možnosť) a v kompozitných detailoch.
Dno
Dno je hlavná pracovná plocha, pretože steny objímky a hlavy bloku tvoria spaľovaciu komoru, v ktorej je palivová zmes horieť.
Parameter hlavného dna je forma, ktorá závisí od typu spaľovacieho motora (DVS) a jeho konštrukčných funkcií.
V dvojtaktných motoroch sa používajú piesty, v ktorých je dno sférickej formy výčnelok spodnej časti, zvyšuje účinnosť plnenia spaľovacej komory zmesou a odstránením použitých plynov.
V štvorkolových benzínových motoroch je dno rovné alebo konkávne. Okrem toho sa technické vybrania vykonávajú na povrchu - vybrania pod ventilovými doskami (eliminujú pravdepodobnosť kolízie piestu s ventilom), vybrania na zlepšenie tvorby miešania.
V dieselových motoroch prehlbovania v spodnej časti sú najviac rozmermi a majú rôzne tvary. Takéto vybrania sa nazývajú spaľovacia komora piestny a sú určené na vytvorenie zákrutov, keď sa vzduch a palivo vo valci dodávajú, aby sa zabezpečilo lepšie miešanie.
Tesniaca časť je určená na montáž špeciálnych krúžkov (kompresia a oleje), ktorej úlohou je odstrániť medzeru medzi piestom a stenou puzdra, bráni prelomu pracovných plynov do prísny priestor a mazanie - do spaľovacej komory (tieto faktory znižujú účinnosť motocyklov). Tým sa zaisťuje rozptýlenie tepla z piestu do puzdra.
Tesniaca časť
Tesniaca časť obsahuje drážku v valcovom povrchu piestu - drážky umiestnených za dnom a prepojky medzi drážkami. V dvojtaktných motoroch v drážke sa navyše umiestnia špeciálne vložky, v ktorých sú hrady krúžkov odpočívať. Tieto vložky sú potrebné na vylúčenie pravdepodobnosti otáčania krúžkov a zadajte svoje zámky do otáčania a výfukové okná, čo môže spôsobiť ich zničenie. 
Jumper z okraja dna a na prvé krúžky sa nazýva tepelný pás. Tento pás vníma najväčší teplotný efekt, takže výška je zvolená, na základe pracovných podmienok vytvorených v spaľovacej komore, a materiál výroby piestu.
Počet drážok vykonaných na tesniacej časti zodpovedá počtu piestových krúžkov (a môžu byť použité 2 - 6). Dizajn s tromi krúžkami je najbežnejšia - dve kompresie a jeden meradlo.
V drážke pod ropným zdvíhacím krúžkom sa otvoria otvory pre hromadu oleja, ktorý sa odstráni krúžkom zo steny puzdra.
Spolu so spodnou časťou tesniacej časti tvorí hlavu piestu.
Budete mať záujem aj o:
Sukňa
Sukňa vykonáva úlohu príručky pre piest, ktorý ho nedovolí zmeniť polohu vzhľadom na valček a poskytovať len vratný pohyb časti. Vďaka tomuto komponentov sa uskutočňuje pohyblivé piestové spojenie s spojovacou tyčou.
Na pripojenie sa v sukni sa otvoria otvory na inštaláciu piestového prsta. Zvýšiť silu v mieste kontaktu prsta, s vnútornou časťou sukne, špeciálne masívne žľazy, označované ako bobbs.
Ak chcete upevniť prst do piestu v inštalačných otvoroch pod ním, sú drážky pre uzamykacie krúžky.
Typy piestov
V spaľovacích motoroch sa používajú dva typy piestov v stavebnom zariadení - tuhá látka a kompozitný.
Jednotlivé diely sú vyrobené odlievaním, po ktorom nasleduje mechanické spracovanie. V procese odlievania z kovu sa vytvorí obrobok, ktorý má spoločnú formu časti. Ďalej na kovoobrábacie stroje v získanej obrobku, spracovávajú pracovné povrchy, drážky pod krúžkami sú rezané, sú vyrobené technologické otvory a vybrania.
V kompozitných prvkoch sú hlava a sukňa oddelené a v jednom dizajne sa zhromažďujú počas inštalácie na motore. Okrem toho sa zostava v jednej časti vykonáva, keď je piest pripojený k spojovacej tyči. Na to, okrem otvorov pod prstom v sukne, na hlave sú špeciálne oči.
Výhodou kompozitných piestov je možnosť kombinovať výrobné materiály, čo zvyšuje prevádzkové vlastnosti časti.
Výroba materiálov
Hliníkové zliatiny sa používajú ako výrobný materiál pre pevné piesty. Podrobnosti z takýchto zliatin sú charakterizované nízkou hmotnosťou a dobrou tepelnou vodivosťou. Ale zároveň hliník nie je vysoká pevnosť a tepelne odolný materiál, ktorý obmedzuje použitie piestov z neho.
Odlievané piesty sú vyrobené z liatiny. Tento materiál je odolný a odolný voči vysokým teplotám. Nevýhodou z nich je významná hmotnosť a slabá tepelná vodivosť, ktorá vedie k silnému zahrievaniu piestov počas prevádzky motora. Z tohto dôvodu sa nepoužívajú na benzínových motoroch, pretože vysoká teplota spôsobuje, že výskyt živého zapaľovania (zmes paliva a vzduchu je horľavá od kontaktu s dezintegráciami, a nie z iskry zapaľovacej sviečky).
Konštrukcia kompozitných piestov umožňuje kombinovať špecifikované materiály. V takýchto prvkoch je sukňa vyrobená z hliníkových zliatin, čo zaisťuje dobrú tepelnú vodivosť a hlava je vyrobená z tepelne odolnej ocele alebo liatiny.
Ale aj prvky typu komponentu majú nevýhody, medzi ktorými:
- schopnosť používať len v dieselových motoroch;
- väčšia hmotnosť v porovnaní s liateným hliníkom;
- potreba používať piestové krúžky z tepelne odolných materiálov;
- vyššia cena;
Kvôli týmto vlastnostiam je rozsah použitia kompozitných piestov obmedzený, používajú sa len na veľkolepých dieselových motoroch.
Video: Princíp činnosti piestu motora. Zariadenie
