『Motor rotativ』
2021-08-27
Motorul pe care îl vedem adesea sub formă de mișcare alternativă a pistonului, adică pistonul face o mișcare liniară alternativă în cilindru, iar mișcarea liniară a pistonului este transformată în rotația arborelui cotit prin arborele cotit, în timp ce rotația motorul nu are acest proces de conversie, este prin piston. Rotirea cilindrului antrenează arborele principal al motorului (adică arborele cotit al unui motor obișnuit, pentru că nu este curbat, nu se mai numește arbore cotit), așa că este o mare diferență între cele două.
A. Cursa de admisie: Procesul de mișcare a pistonului de la punctul mort superior la punctul mort inferior se numește cursă de admisie (unghiul de rotație al arborelui cotit 0~180°). În această cursă, supapa de admisie se deschide, supapa de evacuare se închide, iar camera de aer comunică cu atmosfera. Presiunea atmosferică face ca amestecul de ulei și gaz să intre, iar presiunea în cilindru este de aproximativ 0,075 ~ 0,09 MPa la sfârșitul admisiei.
B. Cursa de compresie: Procesul de mișcare a pistonului de la punctul mort inferior la punctul mort superior se numește cursă de compresie (unghiul de rotație al arborelui cotit este de 180°~360°). În această cursă, supapele de admisie și evacuare sunt complet închise, iar presiunea amestecului de ulei și gaz din camera de aer crește treptat. Presiunea din camera de aer la sfârșitul cursei de compresie este de aproximativ 0,6 până la 1,2 MPa.
C. Cursa de putere: Procesul de mișcare a pistonului de la punctul mort superior la punctul mort inferior se numește cursă de putere (unghiul de rotație al arborelui cotit 360°~540°). În această cursă, supapele de admisie și de evacuare sunt complet închise, iar bujia sare atunci când pistonul se află în punctul mort superior. Focul aprinde amestecul de ulei și gaz pentru a face ca presiunea din cilindru să crească brusc (până la 3 ~ 5MPa), împinge pistonul să se deplaseze către arborele cotit, presiunea scade treptat, iar presiunea în camera de aer este de aproximativ 0,3 ~ 0.5MPa la sfârșitul cursei de putere.
D. Cursa de evacuare: Procesul de mișcare a pistonului de la punctul mort inferior la punctul mort superior se numește cursă de evacuare (unghiul de rotație al arborelui cotit 540°~720°). În această cursă, supapa de admisie este închisă, supapa de evacuare este deschisă și pistonul se mișcă în sus pentru a împinge arderea. Gazul de evacuare este evacuat din camera de aer, iar presiunea aerului din camera de aer este de aproximativ 0,105 ~ 0,115 MPa la sfârșitul cursei. Sfârșitul cursei marchează, de asemenea, sfârșitul unui ciclu de lucru al motorului.
Figura de mai jos arată compararea fiecărei curse a unui motor rotativ și a unui motor alternativ (partea stângă a celor două orificii de aer din figură este admisia, iar partea dreaptă este evacuarea). Motorul rotativ este același cu motorul alternativ în patru timpi. Compresia, lucrul și evacuarea sunt compuse din patru timpi. Cavitatea de lucru (cavitatea de lucru BC) formată între o suprafață curbată BC a rotorului triunghiular și profilul cilindrului este luată ca exemplu pentru a ilustra principiul de lucru în patru timpi al unui motor rotativ.
Cursa de admisie: Când colțul C al rotorului triunghiular se întoarce spre marginea dreaptă a orificiului de admisie, camera de lucru BC începe să primească aer. În poziția a, orificiile de admisie și evacuare sunt conectate, iar admisia și evacuarea se suprapun. Acesta este cel mai mic volum al camerei de lucru BC, care este echivalent cu punctul mort superior al motorului cu piston. Pe măsură ce rotorul continuă să se rotească, volumul camerei de lucru BC crește treptat, iar amestecul combustibil este aspirat continuu în cilindru. Când rotorul se rotește cu 90° (arborele principal se rotește cu 270°, raportul dintre rotor și viteza arborelui principal în motorul rotativ este de 1:3, care este determinat de angrenajele angrenate) ajunge în poziția b, volumul BC. camera de lucru atinge maximul, care este echivalent cu partea inferioară a motorului cu piston. În poziția punct mort, cursa de admisie se termină.
Cursa de compresie: Pe măsură ce rotorul triunghiular continuă să se rotească, colțul superior B traversează marginea stângă a orificiului de admisie și începe cursa de compresie, volumul camerei de lucru BC scade treptat, iar presiunea devine din ce în ce mai mare. Când atinge poziția c, rotorul se rotește cu 180° (arborele principal se rotește cu 540°), volumul camerei de lucru BC atinge minimul, ceea ce este echivalent cu poziția punct mort superior al motorului cu piston, iar cursa de compresie se termină.
Cursa de lucru: La sfârșitul cursei de compresie, bujia clipește, temperatura ridicată și gazul de înaltă presiune împinge pistonul triunghiular să continue să se rotească, iar volumul camerei de lucru BC crește treptat. Când colțul C ajunge la marginea dreaptă a orificiului de evacuare, în poziția d, rotorul se rotește cu 270° (rotația axului 810°), volumul camerei de lucru BC atinge maxim, ceea ce este echivalent cu poziția punct mort inferior a motorul alternativ și cursa de putere se termină.
Cursa de evacuare: când unghiul triunghiular al rotorului C se întoarce în partea dreaptă a orificiului de evacuare, începe cursa de evacuare și, în cele din urmă, rotorul triunghiular revine în poziția a, cursa de evacuare se termină, rotorul se rotește la 360° (arborele principal se rotește cu trei ori), și o lucrare Ciclul se încheie. În același timp, cavitatea de lucru CA și cavitatea de lucru AB completează, de asemenea, un ciclu de lucru.
● Comparația compoziției motorului:
Motor rotativ: grup de caroserie, tren de supape, sistem de alimentare, sistem de aprindere, sistem de răcire, sistem de lubrifiere, sistem de pornire
Motor cu piston alternativ: set de caroserie, mecanism de biela manivelă, tren de supape, sistem de alimentare, sistem de aprindere, sistem de răcire, sistem de lubrifiere, sistem de pornire
● Avantajele și dezavantajele celor două motoare:
◆ Motor alternativ:
avantaj:
1. Tehnologia de fabricație este matură. S-a născut de mai bine de 120 de ani. Diferite tehnologii au fost îmbunătățite continuu. Este cel mai utilizat motor cu ardere internă din lume și are costuri reduse de întreținere și reparații.
2. Lucru de încredere, etanșeitate bună la aer și fiabilitate a transmisiei puterii.
3. Economie bună de combustibil.
neajuns:
1. Structură complexă, volum mare și greutate mare.
2. Forța de inerție alternativă și momentul de inerție cauzate de mișcarea alternativă a pistonului din mecanismul bielei manivelei nu pot fi complet echilibrate. Mărimea acestei forțe de inerție este proporțională cu pătratul vitezei, ceea ce reduce netezimea funcționării motorului și limitează dezvoltarea motoarelor de mare viteză.
3. Deoarece modul de lucru al motorului cu piston alternativ în patru timpi este că trei dintre cele patru timpi se bazează complet pe rotația inerției volantului, puterea și cuplul motorului sunt foarte neuniforme, deși motoarele moderne folosesc multi-cilindri și V. -aranjamente în formă. Reduceți acest neajuns, dar este imposibil să îl eliminați complet.
◆ Motor rotativ:
avantaj:
1. Dimensiune mică și greutate redusă, ușor de coborât centrul de greutate al vehiculului. Deoarece motorul rotativ nu are mecanism de biela manivelă, înălțimea motorului este mult redusă, iar centrul de greutate al vehiculului este coborât în același timp.
2. Structură simplă. În comparație cu motorul cu piston alternativ, motorul rotativ reduce mecanismul bielei manivelei, ceea ce duce la un mecanism de motor foarte simplificat și la mai puține piese.
3. Caracteristici uniforme ale cuplului. Deoarece un cilindru al unui motor rotativ are trei camere de lucru în același timp, cuplul de ieșire este mai uniform decât cel al unui motor cu piston alternativ.
4. Favorabil pentru dezvoltarea motoarelor de mare viteză, deoarece rotorul pistonului și raportul de turație a arborelui principal este de 1:3, nu sunt necesare viteze mari ale pistonului pentru a obține turații mari ale motorului.
neajuns:
1. Consumul de combustibil este mare, iar emisiile de evacuare sunt greu de îndeplinit standardul. Deoarece fiecare cilindru are trei camere de lucru, fiecare rotație a rotorului pistonului este echivalentă cu trei curse de putere. În comparație cu 3000rpm și motorul cu piston alternativ, motorul cu piston alternativ pulverizează de 750 de ori/min, iar motorul rotativ este echivalent cu viteza de 1000rpm, dar are nevoie de 3000 de ori/min. Se poate observa că consumul de combustibil al motorului rotativ este semnificativ mai mare decât cel al motorului cu piston alternativ. În același timp, forma camerei de ardere a motorului rotativ nu favorizează arderea completă a amestecului combustibil, calea de propagare a flăcării este lungă, iar consumul de păcură este mare. În același timp, conținutul de poluanți din gazele de eșapament este mai mare.
2. Datorită structurii motorului, în locul tipului de aprindere prin compresie poate fi folosit doar tipul de aprindere, adică doar benzina poate fi folosită drept combustibil în loc de motorină.
3. Deoarece motorul rotativ folosește un arbore excentric, motorul vibrează foarte mult.
4. Poziția înaltă a arborelui de ieșire a puterii (axul) nu este propice pentru aspectul întregului vehicul.
5. Tehnologia de procesare și fabricare a motorului rotativ este ridicată, iar costul este relativ ridicat.
