『Motore rotativo』
2021-08-27
Il motore che spesso vediamo sotto forma di movimento alternativo del pistone, cioè il pistone esegue un movimento lineare alternativo nel cilindro e il movimento lineare del pistone viene convertito nella rotazione dell'albero motore attraverso l'albero motore, mentre il motore rotativo il motore non ha questo processo di conversione, è attraverso il pistone La rotazione nel cilindro aziona l'albero principale del motore (cioè l'albero motore di un normale motore, poiché non è curvo, non è più chiamato albero motore) , quindi c'è una grande differenza tra i due.
A. Corsa di aspirazione: il processo di movimento del pistone dal punto morto superiore al punto morto inferiore è chiamato corsa di aspirazione (angolo di rotazione dell'albero motore 0~180°). In questa corsa la valvola di aspirazione si apre, la valvola di scarico si chiude e la camera d'aria comunica con l'atmosfera. La pressione atmosferica fa entrare la miscela di olio e gas e la pressione nel cilindro è di circa 0,075 ~ 0,09 MPa alla fine dell'aspirazione.
B. Corsa di compressione: il processo di movimento del pistone dal punto morto inferiore al punto morto superiore è chiamato corsa di compressione (l'angolo di rotazione dell'albero motore è 180°~360°). In questa corsa, le valvole di aspirazione e scarico sono completamente chiuse e la pressione della miscela di olio e gas nella camera d'aria aumenta gradualmente. La pressione nella camera d'aria alla fine della corsa di compressione è compresa tra circa 0,6 e 1,2 MPa.
C. Corsa di potenza: il processo di movimento del pistone dal punto morto superiore al punto morto inferiore è chiamato corsa di potenza (angolo di rotazione dell'albero motore 360°~540°). In questa corsa, le valvole di aspirazione e scarico sono completamente chiuse e la candela salta quando il pistone si trova nella posizione del punto morto superiore. Il fuoco accende la miscela di olio e gas per far aumentare bruscamente la pressione nel cilindro (fino a 3 ~ 5 MPa), spingere il pistone per spostarsi verso l'albero motore, la pressione diminuisce gradualmente e la pressione nella camera d'aria è di circa 0,3 ~ 0,5 MPa alla fine della corsa di potenza.
D. Corsa di scarico: il processo di movimento del pistone dal punto morto inferiore al punto morto superiore è chiamato corsa di scarico (angolo di rotazione dell'albero motore 540°~720°). In questa corsa, la valvola di aspirazione è chiusa, la valvola di scarico è aperta e il pistone si muove verso l'alto per spingere la combustione. Il gas di scarico viene scaricato dalla camera d'aria e la pressione dell'aria nella camera d'aria è di circa 0,105~0,115 MPa alla fine della corsa. La fine della corsa segna anche la fine di un ciclo di lavoro del motore.
La figura seguente mostra il confronto di ciascuna corsa di un motore rotativo e di un motore alternativo (il lato sinistro dei due fori per l'aria nella figura è l'aspirazione e il lato destro è lo scarico). Il motore rotativo è uguale al motore alternativo a quattro tempi. Compressione, lavoro e scarico sono composti da quattro tempi. Per illustrare il principio di funzionamento a quattro tempi di un motore rotativo viene presa come esempio la cavità di lavoro (cavità di lavoro BC) formata tra una superficie curva BC del rotore triangolare e il profilo del cilindro.
Corsa di aspirazione: Quando l'angolo C del rotore triangolare gira verso il bordo destro del foro di aspirazione, la camera di lavoro BC inizia ad aspirare aria. Nella posizione a, i fori di aspirazione e di scarico sono collegati e l'aspirazione e lo scarico si sovrappongono. Questo è il volume più piccolo della camera di lavoro del BC, che equivale alla posizione del punto morto superiore del motore alternativo. Mentre il rotore continua a ruotare, il volume della camera di lavoro del BC aumenta gradualmente e la miscela combustibile viene continuamente aspirata nel cilindro. Quando il rotore ruota di 90° (l'albero principale ruota di 270°, il rapporto tra la velocità del rotore e l'albero principale nel motore rotativo è 1:3, determinato dagli ingranaggi che ingranano) raggiunge la posizione b, il volume del BC la camera di lavoro raggiunge il massimo, che equivale alla parte inferiore del motore alternativo. Nella posizione del punto morto termina la corsa di aspirazione.
Corsa di compressione: mentre il rotore triangolare continua a ruotare, l'angolo superiore B attraversa il bordo sinistro del foro di ingresso e inizia la corsa di compressione, il volume della camera di lavoro del BC diminuisce gradualmente e la pressione diventa sempre più grande. Quando raggiunge la posizione c, il rotore ruota di 180° (l'albero principale ruota di 540°), il volume della camera di lavoro BC raggiunge il minimo, che equivale alla posizione del punto morto superiore del motore alternativo, e la corsa di compressione termina.
Corsa di lavoro: alla fine della corsa di compressione, la candela lampeggia, il gas ad alta temperatura e alta pressione spinge il pistone triangolare a continuare a ruotare e il volume della camera di lavoro BC aumenta gradualmente. Quando l'angolo C raggiunge il bordo destro del foro di scarico, nella posizione d, il rotore ruota di 270° (rotazione del mandrino 810°), il volume della camera di lavoro BC raggiunge il massimo, che equivale alla posizione del punto morto inferiore di il motore alternativo e la corsa di potenza termina.
Corsa di scarico: quando l'angolo C del rotore del triangolo gira verso il lato destro del foro di scarico, inizia la corsa di scarico e infine il rotore del triangolo ritorna alla posizione a, la corsa di scarico termina, il rotore ruota di 360° (l'albero principale ruota di tre volte) e un'opera Il ciclo termina. Allo stesso tempo, anche la cavità di lavoro CA e la cavità di lavoro AB completano rispettivamente un ciclo di lavoro.
● Confronto della composizione del motore:
Motore rotativo: gruppo carrozzeria, treno valvole, sistema di alimentazione, sistema di accensione, sistema di raffreddamento, sistema di lubrificazione, sistema di avviamento
Motore a pistoni alternativi: set carrozzeria, meccanismo di biella a manovella, treno di valvole, sistema di alimentazione, sistema di accensione, sistema di raffreddamento, sistema di lubrificazione, sistema di avviamento
● I vantaggi e gli svantaggi dei due motori:
◆ Motore alternativo:
vantaggio:
1. La tecnologia di produzione è matura. Nasce da più di 120 anni. Varie tecnologie sono state continuamente migliorate. È il motore a combustione interna più utilizzato al mondo e ha bassi costi di manutenzione e riparazione.
2. Lavoro affidabile, buona tenuta all'aria e affidabilità della trasmissione di potenza.
3. Buon risparmio di carburante.
difetto:
1. Struttura complessa, grande volume e peso elevato.
2. La forza d'inerzia alternativa e il momento d'inerzia causati dal movimento alternativo del pistone nel meccanismo della biella della manovella non possono essere completamente bilanciati. L'entità di questa forza d'inerzia è proporzionale al quadrato della velocità, il che riduce la fluidità di funzionamento del motore e limita lo sviluppo di motori ad alta velocità.
3. Poiché la modalità di funzionamento del motore a pistoni alternativi a quattro tempi prevede che tre dei quattro tempi si affidino completamente alla rotazione dell'inerzia del volano, la potenza e la coppia erogata dal motore sono molto irregolari, sebbene i motori moderni utilizzino motori multicilindrici e a V disposizioni a forma di. Ridurre questo difetto, ma è impossibile eliminarlo completamente.
◆ Motore rotativo:
vantaggio:
1. Dimensioni ridotte e peso leggero, facile da abbassare il baricentro del veicolo. Poiché il motore rotativo non ha un meccanismo di biella a manovella, l'altezza del motore è notevolmente ridotta e allo stesso tempo il baricentro del veicolo viene abbassato.
2. Struttura semplice. Rispetto al motore a pistoni alternativi, il motore rotativo riduce il meccanismo della biella della manovella, il che porta ad un meccanismo del motore notevolmente semplificato e ad un minor numero di parti.
3. Caratteristiche di coppia uniformi. Poiché un cilindro di un motore rotativo ha tre camere di lavoro contemporaneamente, la coppia erogata è più uniforme di quella di un motore a pistoni alternativi.
4. Favorevole allo sviluppo di motori ad alta velocità, poiché il rapporto di velocità del rotore del pistone e dell'albero principale è 1:3, non sono necessarie velocità elevate del pistone per raggiungere velocità elevate del motore.
difetto:
1. Il consumo di carburante è elevato e le emissioni di scarico difficilmente soddisfano gli standard. Poiché ogni cilindro ha tre camere di lavoro, ogni giro del rotore del pistone equivale a tre colpi di potenza. Rispetto a 3000 giri/min e al motore a pistoni alternativi, il motore a pistoni alternativi spruzza 750 volte/min e il motore rotativo equivale alla velocità di 1000 giri/min, ma necessita di 3000 volte/min. Si può vedere che il consumo di carburante del motore rotativo è notevolmente superiore a quello del motore alternativo a pistoni. Allo stesso tempo, la forma della camera di combustione del motore rotativo non favorisce la completa combustione della miscela combustibile, il percorso di propagazione della fiamma è lungo e il consumo di olio combustibile è elevato. Allo stesso tempo, il contenuto di sostanze nocive nei gas di scarico è maggiore.
2. A causa della struttura del motore, è possibile utilizzare solo il tipo con accensione invece del tipo con accensione per compressione, ovvero solo la benzina può essere utilizzata come carburante anziché il diesel.
3. Poiché il motore rotativo utilizza un albero eccentrico, il motore vibra notevolmente.
4. La posizione alta dell'albero di uscita della potenza (mandrino) non è favorevole alla disposizione dell'intero veicolo.
5. La tecnologia di elaborazione e produzione del motore rotativo è elevata e il costo è relativamente elevato.
