『Motor Rotativo』
2021-08-27
O motor que frequentemente vemos na forma de movimento alternativo do pistão, ou seja, o pistão faz um movimento linear alternativo no cilindro, e o movimento linear do pistão é convertido na rotação do virabrequim através do virabrequim, enquanto o rotativo motor não tem esse processo de conversão, é através do pistão A rotação no cilindro aciona o eixo principal do motor (ou seja, o virabrequim de um motor comum, por não ser curvo, não é mais chamado de virabrequim) , então há uma grande diferença entre os dois.
A. Curso de admissão: O processo de movimento do pistão do ponto morto superior para o ponto morto inferior é chamado de curso de admissão (ângulo de rotação do virabrequim 0 ~ 180 °). Neste curso, a válvula de admissão abre, a válvula de escape fecha e a câmara de ar se comunica com a atmosfera. A pressão atmosférica faz com que a mistura de óleo e gás entre, e a pressão no cilindro é de cerca de 0,075 ~ 0,09 MPa no final da admissão.
B. Curso de compressão: O processo de movimento do pistão do ponto morto inferior para o ponto morto superior é chamado de curso de compressão (o ângulo de rotação do virabrequim é de 180°~360°). Neste curso, as válvulas de admissão e escape estão totalmente fechadas e a pressão da mistura de óleo e gás na câmara de ar aumenta gradualmente. A pressão na câmara de ar no final do curso de compressão é de cerca de 0,6 a 1,2 MPa.
C. Curso de potência: O processo de movimento do pistão do ponto morto superior para o ponto morto inferior é chamado de curso de potência (ângulo de rotação do virabrequim 360 ° ~ 540 °). Neste curso, as válvulas de admissão e escape estão totalmente fechadas e a vela salta quando o pistão está na posição de ponto morto superior. O fogo acende a mistura de óleo e gás para fazer com que a pressão no cilindro aumente acentuadamente (até 3 ~ 5 MPa), empurre o pistão para se mover em direção ao virabrequim, a pressão cai gradualmente e a pressão na câmara de ar é de cerca de 0,3 ~ 0,5 MPa no final do curso de potência.
D. Curso de exaustão: O processo de movimento do pistão do ponto morto inferior para o ponto morto superior é chamado de curso de exaustão (ângulo de rotação do virabrequim 540°~720°). Neste curso, a válvula de admissão é fechada, a válvula de escape é aberta e o pistão se move para cima para impulsionar a combustão. O gás de exaustão é descarregado da câmara de ar e a pressão do ar na câmara de ar é de cerca de 0,105 ~ 0,115 MPa no final do curso. O fim do curso também marca o fim de um ciclo de trabalho do motor.
A figura abaixo mostra a comparação de cada curso de um motor rotativo e de um motor alternativo (o lado esquerdo dos dois orifícios de ar na figura é a admissão e o lado direito é o escapamento). O motor rotativo é igual ao motor alternativo de quatro tempos. Compressão, trabalho e exaustão são compostos de quatro tempos. A cavidade de trabalho (cavidade de trabalho BC) formada entre uma superfície curva BC do rotor triangular e o perfil do cilindro é tomada como exemplo para ilustrar o princípio de funcionamento de quatro tempos de um motor rotativo.
Curso de admissão: Quando o canto C do rotor triangular gira para a borda direita do orifício de admissão, a câmara de trabalho BC começa a aspirar ar. Na posição a, os orifícios de admissão e exaustão estão conectados e a admissão e a exaustão se sobrepõem. Este é o menor volume da câmara de trabalho do BC, que equivale ao ponto morto superior do motor alternativo. À medida que o rotor continua a girar, o volume da câmara de trabalho do BC aumenta gradualmente e a mistura combustível é continuamente sugada para dentro do cilindro. Quando o rotor gira 90° (o eixo principal gira 270°, a relação entre o rotor e a velocidade do eixo principal no motor rotativo é de 1:3, que é determinada pelas engrenagens engrenadas) atinge a posição b, o volume do BC a câmara de trabalho atinge o máximo, o que equivale à parte inferior do motor alternativo. Na posição de ponto morto, o curso de admissão termina.
Curso de compressão: À medida que o rotor triangular continua a girar, o canto superior B cruza a borda esquerda do orifício de entrada e o curso de compressão começa, o volume da câmara de trabalho BC diminui gradualmente e a pressão torna-se cada vez maior. Quando atinge a posição c, o rotor gira 180° (o eixo principal gira 540°), o volume da câmara de trabalho BC atinge o mínimo, o que equivale à posição de ponto morto superior do motor alternativo, e o curso de compressão termina.
Curso de trabalho: No final do curso de compressão, a vela de ignição pisca, o gás de alta temperatura e alta pressão empurra o pistão triangular para continuar a girar e o volume da câmara de trabalho do BC aumenta gradualmente. Quando o canto C atinge a borda direita do orifício de exaustão, na posição d, o rotor gira 270° (rotação do fuso 810°), o volume da câmara de trabalho BC atinge o máximo, o que equivale à posição do ponto morto inferior de o motor alternativo e o curso de potência termina.
Curso de exaustão: quando o ângulo C do rotor triangular gira para o lado direito do orifício de exaustão, o curso de exaustão começa e, finalmente, o rotor triangular retorna à posição a, o curso de exaustão termina, o rotor gira 360° (o eixo principal gira três vezes), e um trabalho O ciclo termina. Ao mesmo tempo, a cavidade de trabalho CA e a cavidade de trabalho AB também completam um ciclo de trabalho, respectivamente.
● Comparação da composição do motor:
Motor rotativo: grupo de carroceria, trem de válvulas, sistema de alimentação, sistema de ignição, sistema de refrigeração, sistema de lubrificação, sistema de partida
Motor de pistão alternativo: conjunto de corpo, mecanismo de biela de manivela, trem de válvula, sistema de alimentação, sistema de ignição, sistema de refrigeração, sistema de lubrificação, sistema de partida
● As vantagens e desvantagens dos dois motores:
◆ Motor alternativo:
vantagem:
1. A tecnologia de fabricação está madura. Nasceu há mais de 120 anos. Várias tecnologias têm sido continuamente melhoradas. É o motor de combustão interna mais utilizado no mundo e tem baixos custos de manutenção e reparos.
2. Trabalho confiável, boa estanqueidade ao ar e confiabilidade de transmissão de energia.
3. Boa economia de combustível.
deficiência:
1. Estrutura complexa, grande volume e peso pesado.
2. A força inercial alternativa e o momento de inércia causados pelo movimento alternativo do pistão no mecanismo da biela da manivela não podem ser completamente equilibrados. A magnitude desta força inercial é proporcional ao quadrado da velocidade, o que reduz a suavidade do funcionamento do motor e restringe o desenvolvimento de motores de alta velocidade.
3. Como o modo de funcionamento do motor de pistão alternativo de quatro tempos é que três dos quatro tempos dependem completamente da rotação de inércia do volante, a potência e o torque do motor são muito desiguais, embora os motores modernos usem multicilindros e V arranjos em forma. Reduza esta deficiência, mas é impossível eliminá-la completamente.
◆ Motor rotativo:
vantagem:
1. Tamanho pequeno e peso leve, fácil de abaixar o centro de gravidade do veículo. Como o motor rotativo não possui mecanismo de manivela e biela, a altura do motor é bastante reduzida e o centro de gravidade do veículo é abaixado ao mesmo tempo.
2. Estrutura simples. Comparado com o motor de pistão alternativo, o motor rotativo reduz o mecanismo da biela da manivela, o que leva a um mecanismo do motor bastante simplificado e a menos peças.
3. Características uniformes de torque. Como um cilindro de um motor rotativo possui três câmaras de trabalho ao mesmo tempo, a saída de torque é mais uniforme do que a de um motor de pistão alternativo.
4. Propício ao desenvolvimento de motores de alta velocidade, porque o rotor do pistão e a relação de velocidade do eixo principal são de 1:3, não são necessárias altas velocidades do pistão para atingir altas velocidades do motor.
deficiência:
1. O consumo de combustível é alto e a emissão de gases de escape é difícil de atender ao padrão. Como cada cilindro possui três câmaras de trabalho, cada revolução do rotor do pistão equivale a três cursos de potência. Comparado com 3.000 rpm e motor de pistão alternativo, o motor de pistão alternativo pulveriza 750 vezes / min, e o motor rotativo é equivalente à velocidade de 1.000 rpm, mas precisa de 3.000 vezes / min. Pode-se observar que o consumo de combustível do motor rotativo é significativamente maior do que o do motor de pistão alternativo. Ao mesmo tempo, o formato da câmara de combustão do motor rotativo não conduz à combustão completa da mistura combustível, o caminho de propagação da chama é longo e o consumo de óleo combustível é grande. Ao mesmo tempo, o teor de poluentes nos gases de escape é maior.
2. Devido à estrutura do motor, apenas o tipo de ignição pode ser utilizado em vez do tipo de ignição por compressão, ou seja, apenas a gasolina pode ser utilizada como combustível em vez do diesel.
3. Como o motor rotativo usa um eixo excêntrico, o motor vibra muito.
4. A posição elevada do eixo de saída de potência (fuso) não favorece o layout de todo o veículo.
5. A tecnologia de processamento e fabricação do motor rotativo é alta e o custo é relativamente alto.
