"Pyörömoottori"
2021-08-27
Moottori, jonka näemme usein männän edestakaisen liikkeen muodossa, eli mäntä tekee edestakaisen lineaarisen liikkeen sylinterissä, ja männän lineaarinen liike muunnetaan kampiakselin pyörimiseksi kampiakselin läpi, kun taas pyörivä moottorissa ei ole tätä muunnosprosessia, se tapahtuu männän kautta. Pyöriminen sylinterissä käyttää moottorin pääakselia (että on tavallisen moottorin kampiakseli, koska se ei ole kaareva, sitä ei enää kutsuta kampiakseliksi), joten näiden kahden välillä on suuri ero.
A. Imuisku: Männän liikettä yläkuolokohdasta alempaan kuolokohtaan kutsutaan imuiskuksi (kampiakselin kiertokulma 0–180°). Tässä iskussa imuventtiili avautuu, poistoventtiili sulkeutuu ja ilmakammio kommunikoi ilmakehän kanssa. Ilmakehän paine saa öljyn ja kaasun seoksen sisään, ja paine sylinterissä on noin 0,075 ~ 0,09 MPa sisäänoton lopussa.
B. Puristusisku: Männän liikettä alakuolopisteestä yläkuolokohtaan kutsutaan puristusiskuksi (kampiakselin kiertokulma on 180°-360°). Tässä iskussa imu- ja pakoventtiilit ovat täysin kiinni, ja öljyn ja kaasun seoksen paine ilmakammiossa kasvaa vähitellen. Paine ilmakammiossa puristusiskun lopussa on noin 0,6 - 1,2 MPa.
C. Tehoisku: Männän liikettä yläkuolopisteestä alakuolokohtaan kutsutaan tehoiskuksi (kampiakselin kiertokulma 360° ~ 540°). Tässä iskussa imu- ja pakoventtiilit ovat täysin kiinni ja sytytystulppa hyppää, kun mäntä on ylimmässä kuolleessa asennossa. Tuli sytyttää öljyn ja kaasun seoksen saadakseen paineen sylinterissä nousemaan jyrkästi (jopa 3~5 MPa), työnnä mäntää siirtymään kampiakselia kohti, paine laskee vähitellen ja paine ilmakammiossa on noin 0,3~ 0,5 MPa tehotahdin lopussa.
D. Pakoisku: Männän liikettä alakuolopisteestä yläkuolokohtaan kutsutaan pakotahdiksi (kampiakselin kiertokulma 540° ~ 720°). Tässä iskussa imuventtiili sulkeutuu, pakoventtiili avataan ja mäntä liikkuu ylöspäin työntäen palamista. Pakokaasu poistetaan ilmakammiosta, ja ilmanpaine ilmakammiossa on noin 0,105-0,115 MPa iskun lopussa. Iskun päättyminen merkitsee myös moottorin työjakson päättymistä.
Alla oleva kuva esittää pyörivän moottorin ja mäntämoottorin jokaisen iskun vertailun (kuvan kahden ilmareiän vasen puoli on imuaukko ja oikea puoli pakoputki). Pyörivä moottori on sama kuin nelitahtinen mäntämoottori. Kompressio, työ ja pakokaasu koostuvat neljästä iskusta. Kolmiomaisen roottorin kaarevan pinnan BC ja sylinteriprofiilin väliin muodostunut työskentelyontelo (BC work cavity) on otettu esimerkkinä havainnollistamaan pyörivän moottorin nelitahtista toimintaperiaatetta.
Imuisku: Kun kolmioroottorin kulma C kääntyy imuaukon oikeaan reunaan, BC-työkammio alkaa imeä ilmaa. Asennossa a imu- ja pakoaukot on yhdistetty, ja imu- ja pakoputket menevät päällekkäin. Tämä on BC-työkammion pienin tilavuus, joka vastaa mäntämoottorin yläkuolokohtaa. Kun roottori pyörii edelleen, BC-työkammion tilavuus kasvaa vähitellen ja palavaa seosta imetään jatkuvasti sylinteriin. Kun roottori pyörii 90° (pääakseli pyörii 270°, roottorin suhde pääakselin pyörimisnopeuteen pyörivässä moottorissa on 1:3, mikä määräytyy hankaushammaspyörien avulla) saavuttaa asennon b, BC:n tilavuus työkammio saavuttaa maksimin, mikä vastaa mäntämoottorin alaosaa Kuolleessa asennossa imuisku päättyy.
Puristusisku: Kun kolmiomainen roottori jatkaa pyörimistään, kulman yläosa B ylittää tuloaukon vasemman reunan ja puristusisku alkaa, BC-työkammion tilavuus pienenee vähitellen ja paine kasvaa ja kasvaa. Kun se saavuttaa asennon c, roottori pyörii 180° (pääakseli pyörii 540°), BC-työkammion tilavuus saavuttaa minimin, joka vastaa mäntämoottorin yläkuolokohtaa, ja puristusisku päättyy.
Työtahti: Puristustahdin lopussa sytytystulppa vilkkuu, korkea lämpötila ja korkeapainekaasu työntää kolmion muotoista mäntää jatkamaan pyörimistä, ja BC-työkammion tilavuus kasvaa vähitellen. Kun kulma C saavuttaa pakoreiän oikean reunan, asennossa d roottori pyörii 270° (karan kierto 810°), BC-työkammion tilavuus saavuttaa maksiminsa, joka vastaa alimman kuolokohdan asentoa. mäntämoottori ja tehoisku päättyy.
Pakoisku: kun kolmioroottorikulma C kääntyy pakoaukon oikealle puolelle, poistoisku alkaa ja lopuksi kolmioroottori palaa asentoon a, poistoisku päättyy, roottori pyörii 360° (pääakseli pyörii kolme kertaa) ja yksi työ Kierto päättyy. Samaan aikaan CA-työskentelyontelo ja AB-työsyvennys suorittavat myös vastaavasti työsyklin.
● Moottorin koostumuksen vertailu:
Pyörivä moottori: koriryhmä, venttiilisarja, syöttöjärjestelmä, sytytysjärjestelmä, jäähdytysjärjestelmä, voitelujärjestelmä, käynnistysjärjestelmä
Mäntämoottori: runkosarja, kammen kiertokankimekanismi, venttiilisarja, syöttöjärjestelmä, sytytysjärjestelmä, jäähdytysjärjestelmä, voitelujärjestelmä, käynnistysjärjestelmä
● Kahden moottorin edut ja haitat:
◆ Mäntämoottori:
etu:
1. Valmistustekniikka on kypsä. Se on syntynyt yli 120 vuotta. Erilaisia tekniikoita on parannettu jatkuvasti. Se on maailman laajimmin käytetty polttomoottori, ja sen huolto- ja korjauskustannukset ovat alhaiset.
2. Luotettava työ, hyvä ilmatiiviys ja voimansiirron luotettavuus.
3. Hyvä polttoainetalous.
puute:
1. Monimutkainen rakenne, suuri tilavuus ja raskas paino.
2. Männän edestakaisen liikkeen aiheuttamaa edestakaisin liikkuvaa hitausvoimaa ja hitausmomenttia kammen kiertokankimekanismissa ei voida täysin tasapainottaa. Tämän inertiavoiman suuruus on verrannollinen nopeuden neliöön, mikä vähentää moottorin käyntien tasaisuutta ja rajoittaa nopeiden moottoreiden kehitystä.
3. Koska nelitahtisen mäntämäntämoottorin toimintatapa on, että kolme neljästä tahdista on täysin riippuvainen vauhtipyörän inertiakierrosta, moottorin teho ja vääntömomentti ovat erittäin epätasaisia, vaikka nykyaikaisissa moottoreissa käytetään monisylinterisiä ja V. -muotoiset järjestelyt. Vähennä tätä puutetta, mutta sitä on mahdotonta poistaa kokonaan.
◆ Pyörivä moottori:
etu:
1. Pieni koko ja kevyt, helppo laskea ajoneuvon painopiste. Koska pyörivässä moottorissa ei ole kampiyhdystankomekanismia, moottorin korkeus pienenee huomattavasti ja ajoneuvon painopiste laskee samalla.
2. Yksinkertainen rakenne. Verrattuna mäntämäntämoottoriin pyörivä moottori vähentää kammen kiertokankimekanismia, mikä johtaa huomattavasti yksinkertaisempaan moottorimekanismiin ja vähemmän osia.
3. Tasaiset vääntömomenttiominaisuudet. Koska pyörivän moottorin yhdessä sylinterissä on kolme työkammiota samanaikaisesti, vääntömomentti on tasaisempi kuin mäntämoottorin.
4. Edistää nopeiden moottoreiden kehitystä, koska männän roottorin ja pääakselin nopeussuhde on 1:3, suuria männän nopeuksia ei vaadita korkeiden moottorin kierrosnopeuksien saavuttamiseksi.
puute:
1. Polttoaineen kulutus on korkea, ja pakokaasupäästöjä on vaikea saavuttaa. Koska jokaisessa sylinterissä on kolme työkammiota, männän roottorin jokainen kierros vastaa kolmea tehoiskua. Verrattuna 3000 rpm ja mäntämäntämoottoriin, mäntämäntämoottori suihkuttaa 750 kertaa/min ja pyörivä moottori vastaa 1000 rpm:n nopeutta, mutta tarvitsee 3000 kertaa/min. Voidaan nähdä, että pyörivän moottorin polttoaineenkulutus on huomattavasti suurempi kuin mäntämoottorin. Samaan aikaan pyörivän moottorin polttokammion muoto ei edistä palavan seoksen täydellistä palamista, liekin etenemisreitti on pitkä ja polttoöljyn kulutus on suuri. Samaan aikaan pakokaasun epäpuhtauspitoisuus on korkeampi.
2. Moottorin rakenteesta johtuen puristussytytystyypin sijaan voidaan käyttää vain sytytystyyppiä, eli polttoaineena voidaan käyttää vain bensiiniä dieselin sijasta.
3. Koska pyörivä moottori käyttää epäkeskoakselia, moottori tärisee voimakkaasti.
4. Tehon ulostuloakselin (karan) korkea asento ei vaikuta koko ajoneuvon ulkoasuun.
5. Pyörivän moottorin käsittely- ja valmistustekniikka on korkea, ja kustannukset ovat suhteellisen korkeat.
