『Motor rotativo』
2021-08-27
El motor que a menudo vemos en forma de movimiento alternativo del pistón, es decir, el pistón realiza un movimiento lineal alternativo en el cilindro, y el movimiento lineal del pistón se convierte en la rotación del cigüeñal a través del cigüeñal, mientras que el rotativo El motor no tiene este proceso de conversión, es a través del pistón. La rotación en el cilindro impulsa el eje principal del motor (es decir, el cigüeñal de un motor ordinario, debido a que no es curvo, ya no se llama cigüeñal), por lo que hay una gran diferencia entre los dos.
A. Carrera de admisión: El proceso de movimiento del pistón desde el punto muerto superior hasta el punto muerto inferior se llama carrera de admisión (ángulo de rotación del cigüeñal 0~180°). En esta carrera, la válvula de admisión se abre, la válvula de escape se cierra y la cámara de aire se comunica con la atmósfera. La presión atmosférica hace que entre la mezcla de petróleo y gas, y la presión en el cilindro es de aproximadamente 0,075 ~ 0,09 MPa al final de la admisión.
B. Carrera de compresión: El proceso de movimiento del pistón desde el punto muerto inferior hasta el punto muerto superior se llama carrera de compresión (el ángulo de rotación del cigüeñal es de 180°~360°). En esta carrera, las válvulas de admisión y escape están completamente cerradas y la presión de la mezcla de aceite y gas en la cámara de aire aumenta gradualmente. La presión en la cámara de aire al final de la carrera de compresión es de aproximadamente 0,6 a 1,2 MPa.
C. Carrera de potencia: El proceso de movimiento del pistón desde el punto muerto superior hasta el punto muerto inferior se denomina carrera de potencia (ángulo de rotación del cigüeñal de 360°~540°). En esta carrera, las válvulas de admisión y escape están completamente cerradas y la bujía salta cuando el pistón está en la posición del punto muerto superior. El fuego enciende la mezcla de petróleo y gas para hacer que la presión en el cilindro aumente bruscamente (hasta 3 ~ 5 MPa), empuja el pistón para moverse hacia el cigüeñal, la presión cae gradualmente y la presión en la cámara de aire es de aproximadamente 0,3 ~ 0,5 MPa al final de la carrera de potencia.
D. Carrera de escape: El proceso de movimiento del pistón desde el punto muerto inferior hasta el punto muerto superior se llama carrera de escape (ángulo de rotación del cigüeñal 540°~720°). En esta carrera, la válvula de admisión se cierra, la válvula de escape se abre y el pistón se mueve hacia arriba para impulsar la combustión. Los gases de escape se descargan de la cámara de aire y la presión del aire en la cámara de aire es de aproximadamente 0,105 ~ 0,115 MPa al final de la carrera. El final de carrera marca también el final de un ciclo de trabajo del motor.
La siguiente figura muestra la comparación de cada carrera de un motor rotativo y un motor alternativo (el lado izquierdo de los dos orificios de aire en la figura es la admisión y el lado derecho es el escape). El motor rotativo es el mismo que el motor alternativo de cuatro tiempos. La compresión, el trabajo y el escape se componen de cuatro tiempos. La cavidad de trabajo (cavidad de trabajo BC) formada entre una superficie curva BC del rotor triangular y el perfil del cilindro se toma como ejemplo para ilustrar el principio de funcionamiento de cuatro tiempos de un motor rotativo.
Carrera de admisión: cuando la esquina C del rotor triangular gira hacia el borde derecho del orificio de admisión, la cámara de trabajo del BC comienza a aspirar aire. En la posición a, los orificios de admisión y escape están conectados, y la admisión y el escape se superponen. Este es el volumen más pequeño de la cámara de trabajo del BC, que equivale a la posición del punto muerto superior del motor alternativo. A medida que el rotor continúa girando, el volumen de la cámara de trabajo del BC aumenta gradualmente y la mezcla combustible es aspirada continuamente hacia el cilindro. Cuando el rotor gira 90° (el eje principal gira 270°, la relación entre la velocidad del rotor y la velocidad del eje principal en el motor rotativo es 1:3, que está determinada por los engranajes engranados) alcanza la posición b, el volumen del BC La cámara de trabajo alcanza el máximo, lo que equivale a la parte inferior del motor alternativo. En la posición de punto muerto, finaliza la carrera de admisión.
Carrera de compresión: a medida que el rotor triangular continúa girando, la esquina superior B cruza el borde izquierdo del orificio de entrada y comienza la carrera de compresión, el volumen de la cámara de trabajo del BC disminuye gradualmente y la presión se vuelve cada vez mayor. Cuando alcanza la posición c, el rotor gira 180° (el eje principal gira 540°), el volumen de la cámara de trabajo del BC alcanza el mínimo, lo que equivale a la posición del punto muerto superior del motor alternativo, y finaliza la carrera de compresión.
Carrera de trabajo: al final de la carrera de compresión, la bujía parpadea, el gas a alta temperatura y alta presión empuja el pistón triangular para que continúe girando y el volumen de la cámara de trabajo del BC aumenta gradualmente. Cuando la esquina C llega al borde derecho del orificio de escape, en la posición d, el rotor gira 270° (rotación del husillo 810°), el volumen de la cámara de trabajo BC alcanza el máximo, lo que equivale a la posición del punto muerto inferior de el motor alternativo y finaliza la carrera de potencia.
Carrera de escape: cuando el ángulo del rotor triangular C gira hacia el lado derecho del orificio de escape, comienza la carrera de escape y finalmente el rotor triangular regresa a la posición a, la carrera de escape termina, el rotor gira 360° (el eje principal gira tres veces), y una obra El ciclo termina. Al mismo tiempo, la cavidad de trabajo CA y la cavidad de trabajo AB también completan un ciclo de trabajo respectivamente.
● Comparación de la composición del motor:
Motor rotativo: grupo de carrocería, tren de válvulas, sistema de suministro, sistema de encendido, sistema de refrigeración, sistema de lubricación, sistema de arranque
Motor de pistón alternativo: conjunto de carrocería, mecanismo de biela de manivela, tren de válvulas, sistema de suministro, sistema de encendido, sistema de refrigeración, sistema de lubricación, sistema de arranque
● Las ventajas y desventajas de los dos motores:
◆ Motor alternativo:
ventaja:
1. La tecnología de fabricación está madura. Nace desde hace más de 120 años. Se han mejorado continuamente varias tecnologías. Es el motor de combustión interna más utilizado en el mundo y tiene bajos costes de mantenimiento y reparación.
2. Trabajo confiable, buena estanqueidad y confiabilidad de la transmisión de potencia.
3. Buena economía de combustible.
defecto:
1. Estructura compleja, gran volumen y gran peso.
2. La fuerza de inercia alternativa y el momento de inercia causados por el movimiento alternativo del pistón en el mecanismo de biela del cigüeñal no se pueden equilibrar completamente. La magnitud de esta fuerza de inercia es proporcional al cuadrado de la velocidad, lo que reduce la suavidad del funcionamiento del motor y restringe el desarrollo de los motores de alta velocidad.
3. Como el modo de trabajo del motor de pistón alternativo de cuatro tiempos es que tres de los cuatro tiempos dependen completamente de la rotación de inercia del volante, la potencia y el par del motor son muy desiguales, aunque los motores modernos utilizan motores multicilíndricos y V. -arreglos en forma. Reduzca esta deficiencia, pero es imposible eliminarla por completo.
◆ Motor rotativo:
ventaja:
1. Tamaño pequeño y peso ligero, fácil de bajar el centro de gravedad del vehículo. Dado que el motor rotativo no tiene un mecanismo de biela de manivela, la altura del motor se reduce considerablemente y al mismo tiempo se baja el centro de gravedad del vehículo.
2. Estructura sencilla. En comparación con el motor de pistón alternativo, el motor rotativo reduce el mecanismo de biela del cigüeñal, lo que conduce a un mecanismo de motor muy simplificado y con menos piezas.
3. Características de par uniforme. Dado que un cilindro de un motor rotativo tiene tres cámaras de trabajo al mismo tiempo, la salida de par es más uniforme que la de un motor de pistón alternativo.
4. Propicio para el desarrollo de motores de alta velocidad, debido a que la relación de velocidad del rotor del pistón y del eje principal es de 1:3, no se requieren altas velocidades del pistón para lograr altas velocidades del motor.
defecto:
1. El consumo de combustible es alto y las emisiones de escape son difíciles de cumplir con el estándar. Debido a que cada cilindro tiene tres cámaras de trabajo, cada revolución del rotor del pistón equivale a tres carreras de potencia. En comparación con el motor de pistón alternativo de 3000 rpm, el motor de pistón alternativo pulveriza 750 veces/min, y el motor rotativo equivale a la velocidad de 1000rpm, pero necesita 3000 veces/min. Se puede observar que el consumo de combustible del motor rotativo es significativamente mayor que el del motor de pistón alternativo. Al mismo tiempo, la forma de la cámara de combustión del motor rotativo no favorece la combustión completa de la mezcla combustible, la trayectoria de propagación de la llama es larga y el consumo de fueloil es grande. Al mismo tiempo, el contenido de contaminantes en los gases de escape es mayor.
2. Debido a la estructura del motor, sólo se puede utilizar el tipo de encendido en lugar del tipo de encendido por compresión, es decir, sólo se puede utilizar gasolina como combustible en lugar de diésel.
3. Debido a que el motor rotativo utiliza un eje excéntrico, el motor vibra mucho.
4. La posición alta del eje de salida de potencia (husillo) no favorece el diseño de todo el vehículo.
5. La tecnología de procesamiento y fabricación del motor rotativo es alta y el costo es relativamente alto.
