『Rotačný motor』
2021-08-27
Motor, ktorý často vidíme vo forme vratného pohybu piestu, to znamená, že piest vykonáva vratný lineárny pohyb vo valci a lineárny pohyb piestu sa premieňa na otáčanie kľukového hriadeľa cez kľukový hriadeľ, zatiaľ čo rotačný motor tento proces premeny nemá, je to cez piest Rotácia vo valci poháňa hlavný hriadeľ motora (teda kľukový hriadeľ bežného motora, pretože nie je zakrivený, už nie je nazývaný kľukový hriadeľ), takže medzi nimi je veľký rozdiel.
A. Sací zdvih: Proces pohybu piesta z hornej úvrate do dolnej úvrati sa nazýva sací zdvih (uhol natočenia kľukového hriadeľa 0~180°). Pri tomto zdvihu sa sací ventil otvára, výfukový ventil sa zatvára a vzduchová komora komunikuje s atmosférou. Atmosférický tlak spôsobuje vstup zmesi oleja a plynu a tlak vo valci je približne 0,075 ~ 0,09 MPa na konci nasávania.
B. Kompresný zdvih: Proces pohybu piesta z dolnej úvrate do hornej úvrati sa nazýva kompresný zdvih (uhol natočenia kľukového hriadeľa je 180°~360°). Pri tomto zdvihu sú sacie a výfukové ventily úplne zatvorené a tlak zmesi oleja a plynu vo vzduchovej komore sa postupne zvyšuje. Tlak vo vzduchovej komore na konci kompresného zdvihu je asi 0,6 až 1,2 MPa.
C. Výkonový zdvih: Proces pohybu piesta z hornej úvrate do dolnej úvrati sa nazýva silový zdvih (uhol natočenia kľukového hriadeľa 360°~540°). Pri tomto zdvihu sú sacie a výfukové ventily úplne zatvorené a keď je piest v hornej úvrati, sviečka vyskočí. Oheň zapáli zmes oleja a plynu, čím sa tlak vo valci prudko zvýši (až na 3~5MPa), zatlačí piest, aby sa posunul smerom ku kľukovému hriadeľu, tlak postupne klesá a tlak vo vzduchovej komore je asi 0,3~ 0,5 MPa na konci pracovného zdvihu.
D.Výfukový zdvih: Proces pohybu piesta z dolnej úvrate do hornej úvrati sa nazýva výfukový zdvih (uhol natočenia kľukového hriadeľa 540°~720°). V tomto zdvihu je sací ventil zatvorený, výfukový ventil je otvorený a piest sa pohybuje nahor, aby tlačil spaľovanie. Výfukové plyny sa vypúšťajú zo vzduchovej komory a tlak vzduchu vo vzduchovej komore je na konci zdvihu asi 0,105 až 0,115 MPa. Koniec zdvihu zároveň znamená koniec pracovného cyklu motora.
Obrázok nižšie ukazuje porovnanie každého zdvihu rotačného motora a piestového motora (ľavá strana dvoch vzduchových otvorov na obrázku je nasávanie a pravá strana je výfuk). Rotačný motor je rovnaký ako piestový štvortaktný motor. Kompresia, práca a výfuk sa skladajú zo štyroch taktov. Pracovná dutina (pracovná dutina BC) vytvorená medzi zakriveným povrchom BC trojuholníkového rotora a profilom valca je braná ako príklad na ilustráciu štvortaktného pracovného princípu rotačného motora.
Nasávací zdvih: Keď sa roh C trojuholníkového rotora otočí k pravému okraju sacieho otvoru, pracovná komora BC začne nasávať vzduch. V polohe a sú nasávacie a výfukové otvory spojené a nasávanie a výfuk sa prekrývajú. Toto je najmenší objem pracovnej komory BC, ktorý zodpovedá hornej úvrati piestového motora. Pri ďalšom otáčaní rotora sa objem pracovnej komory BC postupne zväčšuje a horľavá zmes je kontinuálne nasávaná do valca. Pri otáčaní rotora o 90° (hlavný hriadeľ sa otáča o 270°, pomer otáčok rotora a hlavného hriadeľa v rotačnom motore je 1:3, čo je určené zaberajúcimi ozubenými kolesami) dosiahne polohu b, objem BC. pracovná komora dosahuje maximum, čo je ekvivalentné spodnej časti piestového motora V úvrati končí sací zdvih.
Kompresný zdvih: Ako sa trojuholníkový rotor stále otáča, horná časť rohu B pretína ľavý okraj vstupného otvoru a začína sa kompresný zdvih, objem pracovnej komory BC sa postupne zmenšuje a tlak sa zväčšuje a zväčšuje. Keď dosiahne polohu c, rotor sa otočí o 180° (hlavný hriadeľ sa otočí o 540°), objem pracovnej komory BC dosiahne minimum, čo je ekvivalent hornej úvrati piestového motora a kompresný zdvih sa skončí.
Pracovný zdvih: Na konci kompresného zdvihu zapaľovacia sviečka zabliká, plyn s vysokou teplotou a vysokým tlakom tlačí trojuholníkový piest do ďalšej rotácie a objem pracovnej komory BC sa postupne zväčšuje. Keď roh C dosiahne pravý okraj výfukového otvoru, v polohe d sa rotor otočí o 270° (otočenie vretena 810°), objem pracovnej komory BC dosiahne maximum, čo je ekvivalentné polohe spodnej úvrate piestový motor a výkonový zdvih skončí.
Výfukový zdvih: keď sa trojuholníkový uhol rotora C otočí na pravú stranu výfukového otvoru, začne výfukový zdvih a nakoniec sa trojuholníkový rotor vráti do polohy a, výfukový zdvih skončí, rotor sa otočí o 360° (hlavný hriadeľ sa otočí o tri krát) a jedna práca Cyklus sa končí. Pracovná dutina CA a pracovná dutina AB zároveň dokončia pracovný cyklus.
● Porovnanie zloženia motora:
Rotačný motor: skupina karosérie, ventilový rozvod, napájací systém, zapaľovací systém, chladiaci systém, mazací systém, štartovací systém
Motor s vratnými piestami: súprava karosérie, mechanizmus ojnice kľuky, ventilový rozvod, systém napájania, systém zapaľovania, systém chladenia, systém mazania, systém štartovania
● Výhody a nevýhody týchto dvoch motorov:
◆ Piestový motor:
výhoda:
1. Technológia výroby je vyspelá. Rodí sa už viac ako 120 rokov. Rôzne technológie sa neustále zdokonaľovali. Je to najpoužívanejší spaľovací motor na svete a má nízke náklady na údržbu a opravy.
2. Spoľahlivá práca, dobrá vzduchotesnosť a spoľahlivosť prenosu energie.
3. Dobrá spotreba paliva.
nedostatok:
1. Komplexná štruktúra, veľký objem a veľká hmotnosť.
2. Vratná zotrvačná sila a moment zotrvačnosti spôsobené vratným pohybom piestu v mechanizme ojnice kľuky sa nedajú úplne vyvážiť. Veľkosť tejto zotrvačnej sily je úmerná druhej mocnine otáčok, čo znižuje plynulosť chodu motora a obmedzuje vývoj vysokootáčkových motorov.
3. Keďže pracovný režim štvortaktného motora s vratnými piestami je taký, že tri zo štyroch taktov úplne závisia od rotácie zotrvačníka zotrvačníka, výkon a krútiaci moment motora sú veľmi nerovnomerné, hoci moderné motory používajú viacvalce a V -tvarované aranžmány. Znížte tento nedostatok, ale nie je možné ho úplne odstrániť.
◆ Rotačný motor:
výhoda:
1. Malé rozmery a nízka hmotnosť, jednoduché zníženie ťažiska vozidla. Keďže rotačný motor nemá kľukový ojničný mechanizmus, výrazne sa zníži výška motora a zároveň sa zníži ťažisko vozidla.
2. Jednoduchá štruktúra. V porovnaní s motorom s vratnými piestami, rotačný motor znižuje mechanizmus ojnice kľuky, čo vedie k výrazne zjednodušenému mechanizmu motora a menšiemu počtu dielov.
3. Rovnomerné charakteristiky krútiaceho momentu. Keďže jeden valec rotačného motora má súčasne tri pracovné komory, výstupný krútiaci moment je rovnomernejší ako u motora s vratnými piestami.
4. Prispieva k vývoju vysokorýchlostných motorov, pretože pomer otáčok piestového rotora a hlavného hriadeľa je 1:3, na dosiahnutie vysokých otáčok motora nie sú potrebné vysoké otáčky piestu.
nedostatok:
1. Spotreba paliva je vysoká a emisie výfukových plynov je ťažké splniť normu. Pretože každý valec má tri pracovné komory, každá otáčka piestového rotora je ekvivalentná trom pracovným zdvihom. V porovnaní s motorom s 3000 otáčkami za minútu a motorom s vratným piestom strieka motor s vratným piestom 750-krát/min a rotačný motor je ekvivalentný rýchlosti 1000 otáčok za minútu, ale potrebuje 3000-krát/min. Je vidieť, že spotreba paliva rotačného motora je podstatne vyššia ako spotreba piestového motora. Súčasne tvar spaľovacej komory rotačného motora nie je vhodný na úplné spálenie horľavej zmesi, dráha šírenia plameňa je dlhá a spotreba vykurovacieho oleja je veľká. Zároveň je obsah škodlivín vo výfukových plynoch vyšší.
2. Kvôli konštrukcii motora je možné namiesto vznetového typu použiť iba typ zapaľovania, to znamená, že ako palivo namiesto nafty možno použiť iba benzín.
3. Pretože rotačný motor používa excentrický hriadeľ, motor veľmi vibruje.
4. Vysoká poloha výstupného hriadeľa (vretena) nie je vhodná pre usporiadanie celého vozidla.
5. Technológia spracovania a výroby rotačného motora je vysoká a náklady sú relatívne vysoké.
