Rotary Engine ၊
2021-08-27
ပစ္စတင် အပြန်အလှန် ရွေ့လျားမှု ပုံစံဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့ တွေ့ရလေ့ရှိသော အင်ဂျင်ကို ဆိုလိုသည်မှာ ပစ္စတင်သည် ဆလင်ဒါအတွင်း အပြန်အလှန် ညီညီညာညာ ရွေ့လျားမှုကို ပြုလုပ်ပေးကာ ပစ္စတင်၏ linear ရွေ့လျားမှုကို crankshaft မှတဆင့် crankshaft ၏ လည်ပတ်မှုအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲစေပြီး၊ အင်ဂျင်တွင် ဤပြောင်းလဲခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်မပါဝင်ပါ၊ ၎င်းသည် ပစ္စတင်မှတဆင့် ဆလင်ဒါဒရိုက်များအတွင်း လည်ပတ်မှုဖြစ်သည်။ အင်ဂျင်၏ပင်မရိုးတံ (ဆိုလိုသည်မှာ၊ သာမန်အင်ဂျင်တစ်လုံး၏ crankshaft သည် အကွေးမရှိသောကြောင့်၊ ၎င်းကို crankshaft ဟုခေါ်တော့မည်မဟုတ်ပါ) ထို့ကြောင့် နှစ်ခုကြားတွင် ကြီးမားသောကွာခြားချက်ရှိပါသည်။
A. Intake Stroke- ထိပ်သေဗဟိုမှ အောက်ဆုံးသေဆုံးစင်တာသို့ ပစ္စတင်လှုပ်ရှားမှုကို စုပ်ယူခြင်းလေဖြတ်ခြင်း (crankshaft rotation angle 0~180°) ဟုခေါ်သည်။ ဤလေဖြတ်ချိန်တွင်၊ စားသုံးမှုအဆို့ရှင်ပွင့်လာပြီး အိတ်ဇောပိုက်ပိတ်သွားကာ လေခန်းသည် လေထုနှင့် ဆက်သွယ်သည်။ လေထုဖိအားသည် ဆီနှင့်ဓာတ်ငွေ့အရောအနှောကို ဝင်ရောက်စေပြီး စားသုံးမှုအဆုံးတွင် ဆလင်ဒါအတွင်းရှိ ဖိအားသည် 0.075~0.09MPa ခန့်ဖြစ်သည်။
B.Compression stroke- အောက်ခြေသေစင်တာမှ အပေါ်ဆုံးသေဆုံးစင်တာသို့ ပစ္စတင်ရွေ့လျားမှုဖြစ်စဉ်ကို compression stroke ဟုခေါ်သည် ( crankshaft rotation angle သည် 180°~360°) ဖြစ်သည်။ ဤလေဖြတ်ချိန်တွင်၊ စားသုံးမှုနှင့် အိတ်ဇောပိုက်များကို အပြည့်အဝပိတ်ပြီး လေခန်းအတွင်းရှိ ဆီနှင့် ဓာတ်ငွေ့အရောအနှော ဖိအားများ တဖြည်းဖြည်း တိုးလာပါသည်။ compression stroke အဆုံးရှိ လေခန်းအတွင်းရှိ ဖိအားသည် 0.6 မှ 1.2 MPa ခန့်ဖြစ်သည်။
C.Power Stroke- ထိပ်သေဗဟိုမှ အောက်ဘက်သေဆုံးစင်တာသို့ ပစ္စတင်လှုပ်ရှားမှုကို ပါဝါလေဖြတ်ခြင်း (crankshaft rotation angle 360°~540°) ဟုခေါ်သည်။ ဤလေဖြတ်ခြင်းတွင်၊ စားသုံးမှုနှင့် အိတ်ဇောပိုက်များကို အပြည့်အဝပိတ်ပြီး ပစ္စတင်သည် အလယ်ဗဟိုနေရာတွင် ရှိနေသောအခါ မီးပွားပလပ်သည် ခုန်သွားသည်။ ဆလင်ဒါအတွင်းရှိ ဖိအား (3~5MPa အထိ) အရှိန်တက်လာစေရန် ဆီနှင့်ဓာတ်ငွေ့အရောအနှောကို မီးလောင်ကျွမ်းစေပြီး ပစ္စတင်အား crankshaft ဆီသို့ တွန်းပို့ကာ ဖိအားများ တဖြည်းဖြည်းကျဆင်းသွားကာ လေခန်းအတွင်းရှိ ဖိအားသည် 0.3~ ခန့်၊ power stroke အဆုံးမှာ 0.5MPa ရှိပါတယ်။
D.Exhaust လေဖြတ်ခြင်း- အောက်ခြေသေစင်တာမှ အပေါ်ဆုံးသေဆုံးစင်တာသို့ ပစ္စတင်လှုပ်ရှားမှုကို အိတ်ဇောလေဖြတ်ခြင်း (crankshaft rotation angle 540°~720°) ဟုခေါ်သည်။ ဤလေဖြတ်ချိန်တွင်၊ စားသုံးမှုအဆို့ရှင်ကိုပိတ်သည်၊ အိတ်ဇောပိုက်ပွင့်သွားပြီး လောင်ကျွမ်းမှုကိုတွန်းရန် ပစ္စတင်သည် အထက်သို့ရွေ့လျားသည်။ အိတ်ဇောဓာတ်ငွေ့ကို လေခန်းမှ ထုတ်လွှတ်ပြီး လေဖြတ်သည့်အဆုံးတွင် လေခန်းအတွင်းရှိ လေဖိအားသည် 0.105 ~ 0.115 MPa ခန့်ဖြစ်သည်။ လေဖြတ်ခြင်း၏အဆုံးသည် အင်ဂျင်လည်ပတ်မှုလည်ပတ်မှု၏အဆုံးကိုလည်း အမှတ်အသားပြုပါသည်။
အောက်ဖော်ပြပါပုံသည် rotary engine နှင့် reciprocating engine ၏ လေဖြတ်ခြင်းတစ်ခုစီကို နှိုင်းယှဉ်ပြသည် (ပုံရှိ လေဝင်ပေါက်နှစ်ခု၏ ဘယ်ဘက်ခြမ်းသည် intake ဖြစ်ပြီး ညာဘက်ခြမ်းသည် အိတ်ဇောဖြစ်သည်)။ rotary engine သည် reciprocating four-stroke engine နှင့် တူညီသည်။ Compression၊ အလုပ်နှင့် အိတ်ဇောများသည် လေဖြတ်ခြင်း လေးချက်ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ တြိဂံရဟတ်နှင့် ဆလင်ဒါပရိုဖိုင်းကြားတွင် BC အလုပ်လုပ်သော ကပေါက်ပေါက် (BC working cavity) ကို rotary engine ၏ လေးချက်ချက်အလုပ်လုပ်ပုံနိယာမကို ဥပမာအဖြစ် ယူထားသည်။
စားသုံးခြင်း လေဖြတ်ခြင်း- တြိဂံရဟတ်၏ ထောင့် C သည် အပေါက်၏ ညာဘက်အစွန်းဘက်သို့ လှည့်သွားသောအခါ၊ BC အလုပ်လုပ်သည့် အခန်းသည် လေကို စုပ်ယူလာသည်။ အနေအထား a တွင်၊ အဝင်အထွက်နှင့် အိတ်ဇောပေါက်များကို ချိတ်ဆက်ထားပြီး၊ စားသုံးမှုနှင့် အိတ်ဇောများ ထပ်နေပါသည်။ ဤသည် BC အလုပ်လုပ်သည့်အခန်း၏ အသေးငယ်ဆုံး ထုထည်ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းသည် စုပ်ထုတ်သည့်အင်ဂျင်၏ ထိပ်ပိုင်းသေဆုံးသည့်နေရာနှင့် ညီမျှသည်။ ရဟတ်သည် ဆက်လက်လည်ပတ်နေသည်နှင့်အမျှ BC အလုပ်လုပ်သည့်အခန်း၏ ထုထည်သည် တဖြည်းဖြည်းတိုးလာပြီး လောင်ကျွမ်းနိုင်သောအရောအနှောကို ဆလင်ဒါထဲသို့ စဉ်ဆက်မပြတ်စုပ်ယူသွားပါသည်။ ရဟတ်သည် 90° လှည့်သောအခါ (ပင်မရိုးတံသည် 270° လှည့်သောအခါ၊ rotary အင်ဂျင်ရှိ ရဟတ်၏ ပင်မရိုးရိုးအမြန်နှုန်းနှင့် အချိုးသည် 1:3 ဖြစ်ပြီး၊ meshing gears မှ ဆုံးဖြတ်သည့်) အနေအထား b သို့ရောက်ရှိသည်၊ BC ၏ ထုထည်ပမာဏ အလုပ်လုပ်သည့်အခန်းသည် အမြင့်ဆုံးသို့ရောက်ရှိပြီး၊ အဆိုပါ reciprocating အင်ဂျင်၏အောက်ပိုင်းနှင့်ညီမျှသည့် dead center အနေအထားတွင်၊ intake stroke၊ ကုန်ဆုံးသည်။
ဖိသိပ်မှုလေဖြတ်ခြင်း- တြိဂံရဟတ်သည် ဆက်လက်လည်ပတ်နေသကဲ့သို့၊ ထောင့်ထိပ် B သည် အပေါက်၏ဘယ်ဘက်အစွန်းကိုဖြတ်သွားကာ ဖိသိပ်မှုစတင်သည်၊ BC အလုပ်လုပ်ခန်း၏ထုထည်သည် တဖြည်းဖြည်းလျော့နည်းလာပြီး ဖိအားပိုကြီးလာသည်။ ၎င်းသည် c အနေအထားသို့ရောက်သောအခါ၊ ရဟတ်သည် 180° လှည့်သွားသည် (ပင်မရိုးတံသည် 540° လှည့်နေသည်)၊ BC အလုပ်လုပ်သည့်အခန်း၏ ထုထည်သည် အနိမ့်ဆုံးသို့ရောက်ရှိသွားပြီး၊ reciprocating engine ၏ထိပ်ပိုင်းသေဆုံးသည့်အချက်အချာနေရာနှင့် ညီမျှပြီး compression stroke အဆုံးသတ်သွားပါသည်။
အလုပ်လေဖြတ်ခြင်း- ဖိသိပ်မှုလေဖြတ်ခြင်းအဆုံးတွင်၊ မီးပွားပလပ်သည် မီးတောက်လာကာ၊ မြင့်မားသောအပူချိန်နှင့် ဖိအားမြင့်ဓာတ်ငွေ့များသည် တြိဂံပစ္စတင်အား ဆက်လက်လည်ပတ်စေရန် တွန်းပို့ကာ BC အလုပ်လုပ်သည့်အခန်း၏ ထုထည်သည် တဖြည်းဖြည်းတိုးလာသည်။ ထောင့် C သည် အိတ်ဇောပေါက်၏ ညာဘက်အစွန်းသို့ ရောက်သောအခါ၊ အနေအထား d တွင်၊ ရဟတ်သည် 270° ( spindle rotation 810°) သို့ လှည့်သွားသည်)၊ BC အလုပ်လုပ်သည့်အခန်း၏ ထုထည်သည် အောက်ခြေတွင်ရှိသော အလယ်ဗဟိုအနေအထားနှင့် ညီမျှသည့် အမြင့်ဆုံးသို့ ရောက်ရှိသွားပါသည်။ အပြန်အလှန် အင်ဂျင်နှင့် ပါဝါ လေဖြတ်ခြင်း ပြီးဆုံးသည်။
အိတ်ဇောလေဖြတ်ခြင်း- တြိဂံရဟတ်ထောင့် C သည် အိတ်ဇောပေါက်၏ ညာဘက်သို့ လှည့်သောအခါ၊ အိတ်ဇော လေဖြတ်ခြင်း စတင်သည်၊ နောက်ဆုံးတွင် တြိဂံရဟတ်သည် အနေအထား A သို့ ပြန်သွားသည်၊ အိတ်ဇောလေဖြတ်ခြင်း ပြီးဆုံးသည်၊ ရဟတ်သည် 360° လှည့်သွားသည် (ပင်မရိုးတံသည် 360° လှည့်သည်။ အကြိမ်များ) နှင့် အလုပ်တစ်ခုသည် သံသရာပြီးဆုံးသည်။ တစ်ချိန်တည်းတွင်၊ CA အလုပ်လုပ်သောအပေါက်နှင့် AB အလုပ်လုပ်သောအပေါက်တို့သည်လည်း အသီးသီးအလုပ်လည်ပတ်မှုကို ပြီးမြောက်စေသည်။
● အင်ဂျင်ဖွဲ့စည်းမှု နှိုင်းယှဉ်ချက်-
Rotary အင်ဂျင်- ကိုယ်ထည်အုပ်စု၊ အဆို့ရှင်ရထား၊ ထောက်ပံ့ရေးစနစ်၊ စက်နှိုးစနစ်၊ အအေးခံစနစ်၊ ချောဆီစနစ်၊ စတင်စနစ်
အပြန်အလှန်ပစ်စတန်ပစ္စတင်အင်ဂျင်- ကိုယ်ထည်အစုံ၊ crank connecting rod ယန္တရား၊ အဆို့ရှင်ရထား၊ ထောက်ပံ့ရေးစနစ်၊ စက်နှိုးစနစ်၊ အအေးခံစနစ်၊ ချောဆီစနစ်၊ စတင်စနစ်
● အင်ဂျင်နှစ်လုံး၏ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များ-
◆ အပြန်အလှန်အကျိုးပြုအင်ဂျင်-
အားသာချက်-
1. ကုန်ထုတ်လုပ်မှုနည်းပညာသည် ရင့်ကျက်သည်။ မွေးဖွားလာခဲ့တာ နှစ်ပေါင်း ၁၂၀ ကျော်ပါပြီ။ အမျိုးမျိုးသောနည်းပညာများသည် စဉ်ဆက်မပြတ် တိုးတက်လျက်ရှိသည်။ ၎င်းသည် ကမ္ဘာပေါ်တွင် အသုံးအများဆုံး အတွင်းပိုင်းလောင်ကျွမ်းသည့်အင်ဂျင်ဖြစ်ပြီး ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုနှင့် ပြုပြင်စရိတ်များ နည်းပါးသည်။
2. ယုံကြည်စိတ်ချရသောအလုပ်၊ လေဝင်လေထွက်ကောင်းခြင်းနှင့် ပါဝါသွယ်တန်းခြင်းယုံကြည်စိတ်ချရခြင်း။
3. ဆီစားသက်သာခြင်း။
ချို့ယွင်းချက်-
1. ရှုပ်ထွေးသောဖွဲ့စည်းပုံ၊ ကြီးမားသောထုထည်နှင့်လေးလံသောအလေးချိန်။
2. crank connecting rod ယန္တရားရှိ piston ၏ အပြန်အလှန်ရွေ့လျားမှုကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော အပြန်အလှန် အားကောင်းသော အင်အားနှင့် တုန်ခါမှုအခိုက်အတန့်သည် လုံးဝဟန်ချက်မညီနိုင်ပါ။ ဤ inertial force ၏ ပြင်းအားသည် အမြန်နှုန်း၏ စတုရန်းနှင့် အချိုးကျပြီး အင်ဂျင်လည်ပတ်မှု ချောမွေ့မှုကို လျော့နည်းစေပြီး မြန်နှုန်းမြင့် အင်ဂျင်များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုကို ကန့်သတ်ထားသည်။
3. လေးချက်လေဖြတ်ပစ္စတင်အင်ဂျင်၏အလုပ်လုပ်မုဒ်မှာ လေးချက်ချက်မှသုံးချက်သည် flywheel inertia rotation ကိုလုံးဝမှီခိုအားထားသောကြောင့်၊ ခေတ်မီအင်ဂျင်များသည် ဆလင်ဒါပေါင်းများစွာနှင့် V ကိုအသုံးပြုထားသော်လည်း အင်ဂျင်၏စွမ်းအားနှင့် torque output သည် မညီမညာဖြစ်နေပါသည်။ ပုံသဏ္ဍာန်အစီအစဉ်များ။ ဤချို့ယွင်းချက်ကို လျှော့ချသော်လည်း လုံးလုံးလျားလျား ဖယ်ရှားရန် မဖြစ်နိုင်ပေ။
◆ Rotary အင်ဂျင်-
အားသာချက်-
1. သေးငယ်သောအရွယ်အစားနှင့် ပေါ့ပါးသော၊ ယာဉ်၏ဆွဲငင်အားဗဟိုကို လျှော့ချရန် လွယ်ကူသည်။ rotary engine တွင် crank connecting rod ယန္တရားမပါသောကြောင့်၊ အင်ဂျင်၏အမြင့်သည် အလွန်လျော့ကျသွားပြီး ယာဉ်၏ဆွဲငင်အားဗဟိုသည် တစ်ချိန်တည်းတွင် နိမ့်ကျသွားပါသည်။
2. ရိုးရှင်းသောဖွဲ့စည်းပုံ။ reciprocating piston အင်ဂျင်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက၊ rotary အင်ဂျင်သည် အလွန်ရိုးရှင်းသော အင်ဂျင်ယန္တရားနှင့် အစိတ်အပိုင်းများ နည်းပါးသွားစေရန် ဦးတည်သည့် crank connecting rod ယန္တရားကို လျော့နည်းစေသည်။
3. Uniform torque လက္ခဏာများ။ rotary အင်ဂျင်တစ်ခု၏ ဆလင်ဒါတစ်ခုတွင် တစ်ချိန်တည်းတွင် အလုပ်လုပ်သည့်အခန်း (၃)ခန်းပါရှိပြီး၊ ရုန်းအားသည် ရောတီးပစ္စတင်အင်ဂျင်ထက် ပို၍တူညီပါသည်။
4. မြန်နှုန်းမြင့်အင်ဂျင်များ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်စေရန် အထောက်အကူဖြစ်စေသည်၊ ပစ္စတင်ရဟတ်နှင့် ပင်မရိုးရိုးအမြန်နှုန်းအချိုးသည် 1:3 ဖြစ်သောကြောင့် မြင့်မားသောအင်ဂျင်အမြန်နှုန်းများရရှိရန် မြင့်မားသောပစ္စတင်အမြန်နှုန်းများမလိုအပ်ပါ။
ချို့ယွင်းချက်-
1. လောင်စာသုံးစွဲမှု မြင့်မားပြီး အိတ်ဇောထုတ်လွှတ်မှုသည် စံနှုန်းပြည့်မီရန် ခက်ခဲသည်။ ဆလင်ဒါတစ်ခုစီတွင် အလုပ်ခန်းသုံးခန်းပါသောကြောင့် ပစ္စတင်ရဟတ်၏ တော်လှန်ရေးတစ်ခုစီသည် ပါဝါစကုတ်သုံးကြိမ်နှင့် ညီမျှသည်။ 3000rpm နှင့် reciprocating piston engine နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက reciprocating piston engine သည် အကြိမ် 750 ဖြန်းသည်/min နှင့် rotary engine သည် 1000rpm ၏ အမြန်နှုန်းနှင့် ညီမျှသည်၊ သို့သော် 3000 ကြိမ် /min လိုအပ်ပါသည်။ rotary engine ၏လောင်စာဆီစားသုံးမှုသည် reciprocating piston အင်ဂျင်ထက် သိသိသာသာမြင့်မားသည်ကိုတွေ့မြင်နိုင်သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ rotary engine ၏ combustion chamber ၏ ပုံသဏ္ဍာန်သည် လောင်ကျွမ်းနိုင်သော အရောအနှော၏ လောင်ကျွမ်းမှုကို အပြည့်အ၀ မပြုနိုင်၊ မီးပွားလမ်းကြောင်းသည် ရှည်လျားပြီး လောင်စာဆီ သုံးစွဲမှု ကြီးမားပါသည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ အိတ်ဇောဓာတ်ငွေ့တွင် ညစ်ညမ်းမှုပါဝင်မှု ပိုများသည်။
2. အင်ဂျင်ဖွဲ့စည်းပုံကြောင့်၊ စက်နှိုးသည့်အမျိုးအစားကို ဖိသိပ်ထားသော စက်နှိုးသည့်အမျိုးအစားအစား ဓာတ်ဆီတစ်မျိုးတည်းကိုသာ ဒီဇယ်အစား လောင်စာအဖြစ် အသုံးပြုနိုင်သည်။
3. rotary engine သည် eccentric shaft ကိုအသုံးပြုသောကြောင့် အင်ဂျင်သည် အလွန်တုန်ခါပါသည်။
4. ပါဝါအထွက်ဝင်ရိုး ( spindle ) ၏ မြင့်မားသော အနေအထားသည် ယာဉ်တစ်ခုလုံး၏ အပြင်အဆင်အတွက် မသင့်လျော်ပါ။
5. rotary အင်ဂျင်၏ ပြုပြင်ခြင်းနှင့် ထုတ်လုပ်ခြင်းနည်းပညာသည် မြင့်မားပြီး ကုန်ကျစရိတ်လည်း မြင့်မားသည်။
