『Rotacioni motor』
2021-08-27
Motor koji često viđamo u obliku povratnog kretanja klipa, odnosno klip vrši povratno linearno kretanje u cilindru, a linearno kretanje klipa se pretvara u rotaciju radilice kroz radilicu, dok se rotaciono motor nema ovaj proces konverzije, to je preko klipa. Rotacija u cilindru pokreće glavno vratilo motora (tj. radilica običnog motora, jer nije zakrivljena, više se ne zove radilica), tako da postoji velika razlika između njih.
A. Usisni hod: Proces kretanja klipa od gornje mrtve tačke do donje mrtve tačke naziva se usisni hod (ugao rotacije radilice 0~180°). U ovom taktu, usisni ventil se otvara, ispušni ventil se zatvara, a zračna komora komunicira s atmosferom. Atmosferski pritisak čini da mešavina nafte i gasa ulazi, a pritisak u cilindru je oko 0,075~0,09MPa na kraju unosa.
B. Hod kompresije: Proces kretanja klipa od donje mrtve tačke do gornje mrtve tačke naziva se kompresijski hod (ugao rotacije radilice je 180°~360°). U ovom taktu, usisni i ispušni ventili su potpuno zatvoreni, a tlak mješavine ulja i plina u zračnoj komori postepeno raste. Pritisak u vazdušnoj komori na kraju takta kompresije je oko 0,6 do 1,2 MPa.
C.Pokretni hod: Proces kretanja klipa od gornje mrtve tačke do donje mrtve tačke naziva se radni hod (ugao rotacije radilice 360°~540°). U ovom taktu, usisni i izduvni ventili su potpuno zatvoreni, a svjećica skače kada je klip u gornjoj mrtvoj poziciji. Vatra zapaljuje mešavinu ulja i gasa da bi pritisak u cilindru naglo porastao (do 3~5MPa), gurnite klip da se pomeri prema radilici, pritisak postepeno opada, a pritisak u vazdušnoj komori je oko 0,3~ 0,5 MPa na kraju strujnog udara.
D.Izduvni hod: Proces kretanja klipa od donje mrtve tačke do gornje mrtve tačke naziva se izduvni hod (ugao rotacije radilice 540°~720°). U ovom taktu, usisni ventil je zatvoren, ispušni ventil je otvoren, a klip se pomiče prema gore kako bi potisnuo sagorijevanje. Izduvni gas se ispušta iz vazdušne komore, a pritisak vazduha u vazdušnoj komori je oko 0,105~0,115 MPa na kraju hoda. Kraj takta označava i kraj radnog ciklusa motora.
Slika ispod prikazuje poređenje svakog takta rotacionog motora i klipnog motora (lijeva strana dvije rupe za zrak na slici je usis, a desna ispušna). Rotacioni motor je isti kao i klipni četvorotaktni motor. Kompresija, rad i izduv se sastoje od četiri takta. Radna šupljina (BC radna šupljina) formirana između zakrivljene površine BC trokutastog rotora i profila cilindra uzeta je kao primjer za ilustraciju četverotaktnog principa rada rotacionog motora.
Usisni hod: Kada se ugao C trouglastog rotora okrene na desnu ivicu usisnog otvora, radna komora BC počinje da usisava vazduh. Na poziciji a, usisni i izduvni otvori su spojeni, a usisni i izduvni se preklapaju. Ovo je najmanja zapremina radne komore BC, koja je ekvivalentna položaju gornje mrtve tačke klipnog motora. Kako rotor nastavlja da rotira, volumen radne komore BC se postepeno povećava, a zapaljiva smjesa se kontinuirano usisava u cilindar. Kada se rotor rotira za 90° (glavna osovina se okreće za 270°, odnos rotora i glavne brzine osovine u rotacionom motoru je 1:3, što je određeno zupčanicima za spajanje) dostigne položaj b, zapremina BC radna komora dostiže maksimum, što je ekvivalentno donjem dijelu klipnog motora U mrtvoj točki, usisni hod se završava.
Hod kompresije: Kako trokutasti rotor nastavlja da se rotira, vrh ugla B prelazi lijevu ivicu ulaznog otvora, a takt kompresije počinje, volumen radne komore BC postepeno se smanjuje, a pritisak postaje sve veći i veći. Kada dostigne položaj c, rotor se okreće za 180° (glavna osovina se okreće za 540°), zapremina radne komore BC dostiže minimum, što je ekvivalentno položaju gornje mrtve tačke klipnog motora, i takt kompresije se završava.
Radni hod: Na kraju takta kompresije, svjećica treperi, visoka temperatura i visoki tlak plina guraju trokutasti klip da nastavi da se okreće, a volumen radne komore BC se postepeno povećava. Kada ugao C dosegne desnu ivicu izduvnog otvora, na poziciji d rotor se rotira za 270° (rotacija vretena 810°), zapremina radne komore BC dostiže maksimum, što je ekvivalentno položaju donje mrtve tačke klipni motor, a pogonski hod se završava.
Izduvni hod: kada se ugao trokuta rotora C okrene na desnu stranu ispušnog otvora, izduvni hod počinje, i konačno se trokutni rotor vraća u položaj a, izduvni hod se završava, rotor se rotira za 360° (glavno vratilo se okreće za tri puta), i jedno djelo. Ciklus se završava. U isto vrijeme, radna šupljina CA i AB radna šupljina također završavaju radni ciklus, respektivno.
● Poređenje sastava motora:
Rotacioni motor: grupa karoserije, sklop ventila, sistem napajanja, sistem paljenja, sistem hlađenja, sistem podmazivanja, sistem za pokretanje
Klipni motor sa klipom: komplet karoserije, mehanizam klipnjače, pogon ventila, sistem napajanja, sistem paljenja, sistem hlađenja, sistem podmazivanja, sistem za pokretanje
● Prednosti i nedostaci dva motora:
◆ Klipni motor:
prednost:
1. Tehnologija proizvodnje je zrela. Rađa se više od 120 godina. Različite tehnologije su kontinuirano unapređivane. To je najrasprostranjeniji motor sa unutrašnjim sagorevanjem na svetu i ima niske troškove održavanja i popravke.
2. Pouzdan rad, dobra nepropusnost i pouzdanost prijenosa energije.
3. Dobra ekonomičnost goriva.
nedostatak:
1. Kompleksna struktura, veliki volumen i velika težina.
2. Pokretna inercijska sila i moment inercije uzrokovani povratnim kretanjem klipa u mehanizmu klipnjače radilice ne mogu se u potpunosti izbalansirati. Veličina ove inercijalne sile je proporcionalna kvadratu brzine, što smanjuje glatkoću rada motora i ograničava razvoj motora velikih brzina.
3. Kako je radni način rada četverotaktnog klipnog motora da se tri od četiri takta u potpunosti oslanjaju na inercijsku rotaciju zamašnjaka, snaga i obrtni moment motora su vrlo neujednačeni, iako moderni motori koriste višecilindrične i V -aranžmani u obliku. Smanjite ovaj nedostatak, ali ga je nemoguće potpuno otkloniti.
◆ Rotacioni motor:
prednost:
1. Mala veličina i mala težina, lako se spušta težište vozila. S obzirom da rotacioni motor nema koljenastu klipnjaču, visina motora je znatno smanjena, a istovremeno se spušta i težište vozila.
2. Jednostavna struktura. U poređenju sa klipnim motorom, rotacioni motor smanjuje mehanizam klipnjače radilice, što dovodi do znatno pojednostavljenog mehanizma motora i manje delova.
3. Ujednačene karakteristike momenta. Budući da jedan cilindar rotacionog motora ima tri radne komore u isto vrijeme, izlazni moment je ujednačeniji nego kod klipnog motora.
4. Pogodno za razvoj motora velikih brzina, jer je odnos brzina klipnog rotora i glavne osovine 1:3, velike brzine klipa nisu potrebne da bi se postigle velike brzine motora.
nedostatak:
1. Potrošnja goriva je velika, a emisija izduvnih gasova je teško ispuniti standard. Budući da svaki cilindar ima tri radne komore, svaki okret klipnog rotora je ekvivalentan trima taktama snage. U poređenju sa 3000rpm i klipnim motorom, klipni motor prska 750 puta/min, a rotacioni motor je ekvivalentan brzini od 1000rpm, ali mu je potrebno 3000 puta/min. Vidi se da je potrošnja goriva kod rotacionog motora znatno veća nego kod klipnog motora. Istovremeno, oblik komore za sagorevanje rotacionog motora ne pogoduje potpunom sagorevanju zapaljive smeše, put širenja plamena je dug, a potrošnja loživog ulja velika. Istovremeno, sadržaj zagađivača u izduvnim gasovima je veći.
2. Zbog strukture motora, umjesto tipa kompresijskog paljenja može se koristiti samo tip paljenja, odnosno kao gorivo umjesto dizela može se koristiti samo benzin.
3. Pošto rotacioni motor koristi ekscentrično vratilo, motor jako vibrira.
4. Visoka pozicija osovine izlazne snage (vretena) nije pogodna za izgled cijelog vozila.
5. Tehnologija obrade i proizvodnje rotacionog motora je visoka, a cijena je relativno visoka.
