Aksiaalinen ICE Duke -moottori

Olemme tottuneet polttomoottoreiden klassiseen suunnitteluun, joka on itse asiassa ollut olemassa jo vuosisadan ajan. Palavan seoksen nopea palaminen sylinterin sisällä johtaa paineen nousuun, mikä työntää mäntää. Se vuorostaan ​​kiertokangen ja kammen kautta kääntää akselia.

Klassinen ICE

Jos haluamme tehdä moottorista tehokkaamman, meidän on ensinnäkin lisättävä polttokammion tilavuutta. Lisäämällä halkaisijaa lisäämme mäntien painoa, mikä vaikuttaa negatiivisesti tulokseen. Pidentämällä pituutta pidennämme kiertokankea ja lisäämme koko moottoria kokonaisuutena. Tai voit lisätä sylintereitä - mikä tietysti lisää myös tuloksena olevaa moottorin kokoa.

Ensimmäisen lentokoneen ICE-insinöörit kohtasivat tällaisia ​​ongelmia. Lopulta he keksivät kauniin "tähti" moottoriasetelman, jossa männät ja sylinterit on järjestetty ympyrään suhteessa akseliin yhtäläisiin kulmiin. Tällainen järjestelmä on hyvin jäähdytetty ilmavirralla, mutta se on kokonaisuudessaan erittäin suuri. Siksi ratkaisujen etsiminen jatkui.

Vuonna 1911 Los Angelesin Macomber Rotary Engine Company esitteli ensimmäisen aksiaalisen (aksiaalisen) ICE:n. Niitä kutsutaan myös "tynnyriksi", moottoreiksi, joissa on heiluva (tai vino) aluslevy. Alkuperäisen järjestelmän avulla voit sijoittaa männät ja sylinterit pääakselin ympärille ja sen suuntaisesti. Akselin pyöriminen johtuu keinuvasta aluslevystä, jota vuorotellen painavat männän varret.

Macomber-moottorissa oli 7 sylinteristä. Valmistaja väitti, että moottori kykeni käymään 150-1500 rpm:n nopeuksilla. Samaan aikaan 1000 rpm:llä hän antoi 50 hv. Se oli valmistettu tuolloin saatavilla olevista materiaaleista, ja se painoi 100 kg ja sen mitat olivat 710 × 480 mm. Tällainen moottori asennettiin pioneerilentäjän Charles Francis Walshin "Walsh's Silver Dart" -lentokoneeseen.

Loistava ja hieman hullu insinööri, keksijä, suunnittelija ja liikemies John Zacharias DeLorean haaveili uuden autoimperiumin rakentamisesta olemassa olevasta huolimatta ja täysin ainutlaatuisen "unelma-auton" tekemisestä. Me kaikki tiedämme DMC-12:n, nimeltään DeLorean. Hänestä ei vain tullut elokuvatähti Takaisin tulevaisuuteen, vaan hän esitteli myös ainutlaatuisia ratkaisuja kaikessa - pleksikehyksessä olevasta alumiinirungosta lokinsiipioviin. Valitettavasti talouskriisin taustalla koneen tuotanto ei oikeuttanut itseään. Ja sitten DeLorean joutui pitkään oikeudenkäyntiin väärennettyjen huumeiden tapauksessa.

Mutta harvat tietävät, että Delorean halusi täydentää auton ainutlaatuista ulkonäköä ainutlaatuisella moottorilla - hänen kuolemansa jälkeen löydettyjen piirustusten joukossa oli piirustuksia aksiaalisesta polttomoottorista. Kirjeiden perusteella hän keksi tällaisen moottorin jo vuonna 1954 ja ryhtyi vakavasti kehittämään sitä vuonna 1979. DeLorean-moottorissa oli kolme mäntää, ja ne oli järjestetty tasasivuiseksi kolmioksi akselin ympärille. Mutta jokainen mäntä oli kaksipuolinen - männän jokaisen pään piti toimia omassa sylinterissään.

Piirustus DeLorean-muistikirjasta

Jostain syystä moottorin syntymä ei tapahtunut - ehkä siksi, että auton kehittäminen tyhjästä osoittautui melko monimutkaiseksi yritykseksi. DMC-12 varustettiin Peugeotin, Renaultin ja Volvon yhdessä kehittämällä 2,8-litraisella V6-moottorilla, jonka teho on 130 hv. kanssa. Utelias lukija voi tutkia Deloreanin piirustusten ja muistiinpanojen skannauksia tällä sivulla.

Aksiaalimoottorin eksoottinen variantti - "Trebent-moottori"

Tällaisia ​​moottoreita ei kuitenkaan käytetty laajalti - suurissa lentokoneissa siirtyminen suihkuturbimoottoreihin tapahtui vähitellen, ja autoissa tähän päivään asti käytetään järjestelmää, jossa akseli on kohtisuorassa sylintereihin nähden. On vain mielenkiintoista, miksi tällainen järjestelmä ei juurtunut moottoripyöriin, joissa kompaktisuus olisi hyödyllistä. Ilmeisesti ne eivät tarjonneet mitään merkittävää etua verrattuna siihen suunnitteluun, johon olemme tottuneet. Nyt tällaisia ​​moottoreita on, mutta ne asennetaan pääasiassa torpedoihin - koska ne sopivat sylinteriin.

Variantti nimeltä "sylinterinen energiamoduuli", jossa on kaksipäiset männät. Männissä olevat kohtisuorat tangot kuvaavat sinimuotoa, joka liikkuu aaltoilevaa pintaa pitkin

Aksiaalisen polttomoottorin tärkein erottuva piirre on sen kompaktisuus. Lisäksi sen ominaisuuksiin kuuluu puristussuhteen (polttokammion tilavuuden) muuttaminen yksinkertaisesti muuttamalla aluslevyn kulmaa. Aluslevy värähtelee akselilla pallomaisen laakerin ansiosta.

Uusiseelantilainen Duke Engines esitteli kuitenkin vuonna 2013 nykyaikaisen versionsa aksiaalisesta polttomoottorista. Heidän yksikössään on viisi sylinteriä, mutta vain kolme polttoaineen ruiskutussuutinta ja ei venttiilejä. Moottorin mielenkiintoinen ominaisuus on myös se, että akseli ja aluslevy pyörivät vastakkaisiin suuntiin.

Moottorin sisällä ei vain aluslevy ja akseli pyöri, vaan myös joukko sylintereitä männillä. Tämän ansiosta venttiilijärjestelmästä oli mahdollista päästä eroon - sytytyshetkellä liikkuva sylinteri yksinkertaisesti kulkee reiän ohi, johon polttoaine ruiskutetaan ja jossa sytytystulppa sijaitsee. Pakokaasuvaiheessa sylinteri ohittaa kaasujen pakoaukon.

Tämän järjestelmän ansiosta tarvittavien kynttilöiden ja suuttimien määrä on pienempi kuin sylinterien lukumäärä. Ja yhdellä kierroksella on yhteensä sama määrä männän iskuja kuin perinteisellä 6-sylinterisellä moottorilla. Samaan aikaan aksiaalimoottorin paino on 30% pienempi.

Lisäksi Duke Enginesin insinöörit väittävät, että heidän moottorinsa puristussuhde on parempi kuin perinteisten kollegoiden ja on 15:1 91-bensiinillä (tavallisissa autojen polttomoottoreissa tämä luku on yleensä 11:1). Kaikki nämä indikaattorit voivat johtaa polttoaineen kulutuksen vähenemiseen ja sen seurauksena haitallisten ympäristövaikutusten vähenemiseen (no, tai moottorin tehon kasvuun - tavoitteistasi riippuen).

Nyt yritys tuo moottorit kaupalliseen käyttöön. Tänä todistetun teknologian, monipuolistamisen, mittakaavaetujen ja niin edelleen aikakaudella. On vaikea kuvitella, kuinka voit vaikuttaa vakavasti alaan. Duke Engines ilmeisesti edustaa myös tätä, joten he aikovat tarjota moottoreitaan moottoriveneisiin, generaattoreihin ja pieniin lentokoneisiin.

Duke-moottorin pienten tärinöiden esittely

Keksintöä voidaan käyttää koneenrakennuksessa. Polttomoottori sisältää vähintään yhden sylinterimoduulin. Moduuli sisältää akselin, jossa on ensimmäinen nokka, jossa on useita keiloja aksiaalisesti asennettuna akselille, toinen viereinen nokka, jossa on useita keiloja, ja tasauspyörästö ensimmäiseen nokkaan, jossa on useita keiloja pyörimistä varten akselin ympäri vastakkaiseen suuntaan akselin ympäri. Jokaisen parin sylinterit ovat diametraalisesti nokka-akselia vastapäätä. Sylinteriparin männät on yhdistetty jäykästi toisiinsa. Moniliuskaisissa nokkaissa on 3+n keilaa, joissa n on nolla tai parillinen kokonaisluku. Mäntien edestakainen liike sylintereissä antaa pyörimisliikkeen akselille mäntien ja useiden keilojen nokkapintojen välisen yhteyden kautta. Tekninen tulos on vääntömomentin ja moottorin työkierron ohjauksen ominaisuuksien parantaminen. 13 kp. f-ly, 8 ill.

Polttomoottorit Keksintö koskee polttomoottoreita. Erityisesti keksintö liittyy polttomoottoreihin, joissa on parannettu erilaisten syklien hallinta moottorin toiminnan aikana. Keksintö koskee myös polttomoottoreita, joilla on korkeammat vääntömomenttiominaisuudet. Autoissa käytettävät polttomoottorit ovat tyypillisesti mäntämoottoreita, joissa sylinterissä värähtelevä mäntä ajaa kampiakselia kiertokangen kautta. Perinteisessä kampimekanismilla varustetussa mäntämoottorissa on lukuisia puutteita, puutteet liittyvät pääasiassa männän ja kiertokangen edestakaisin liikkeeseen. Useita moottorimalleja on kehitetty tavanomaisten kampiakselipolttomoottoreiden rajoitusten ja haittojen voittamiseksi. Näitä kehityskohteita ovat muun muassa pyörivät moottorit, kuten Wankel-moottori, ja moottorit, joissa käytetään nokkaa tai nokkeja ainakin kampiakselin ja joissain tapauksissa myös kiertokangen tilalla. Polttomoottoreita, joissa kampiakselia korvaa nokka tai nokat, on kuvattu esimerkiksi Australian patenttihakemuksessa nro 17897/76. Vaikka tämäntyyppisten moottoreiden edistyminen on mahdollistanut joidenkin perinteisten mäntäkampimoottoreiden puutteiden voittamisen, moottorit, jotka käyttävät kampiakselin sijasta nokkaa tai nokia, eivät ole täysin toiminnassa. Tunnetaan myös tapauksia, joissa käytetään polttomoottoreita, joissa on vastakkaisesti liikkuvat toisiinsa kytketyt männät. Sellaisen laitteen kuvaus on australialaisessa patenttihakemuksessa N 36206/84. Tämä selostus tai vastaavat asiakirjat eivät kuitenkaan viittaa mahdollisuuteen käyttää vastakkaisesti liikkuvien lukitusmäntien käsitettä yhdessä jonkin muun kuin kampiakselin kanssa. Keksinnön tavoitteena on saada aikaan nokkapyörivä polttomoottori, jolla voi olla parannettu vääntömomentti ja suurempi moottorin syklisuorituskyky. Keksinnön tavoitteena on myös saada aikaan polttomoottori, joka mahdollistaa ainakin joidenkin olemassa olevien polttomoottoreiden haittojen poistamisen. Laajassa mielessä keksintö tarjoaa polttomoottorin, joka sisältää vähintään yhden sylinterimoduulin, joka sylinterimoduuli käsittää: - akselin, jossa on ensimmäinen moniliuskainen nokka asennettuna aksiaalisesti akseliin ja toinen viereinen moniliuskainen nokka ja tasauspyörästö hammaspyöräsarja ensimmäiseen nokkaan useilla keiloilla pyörimistä varten akselin ympäri vastakkaiseen suuntaan; - vähintään yksi sylinteripari, kunkin parin sylinterit sijaitsevat diametraalisesti vastapäätä akselia ja niiden väliin on asetettu useita työreunuksia; - mäntä jokaisessa sylinterissä, sylinteriparin männät on yhdistetty jäykästi toisiinsa; jossa moniliuskaiset nokat käsittävät 3+n keilaa, jossa n on nolla tai parillinen kokonaisluku; ja jossa mäntien edestakainen liike sylintereissä antaa pyörimisliikkeen akselille mäntien ja moniliuskaisten nokkapintojen välisen liitoksen kautta. Moottori voi sisältää 2-6 sylinterimoduulia ja kaksi sylinteriparia jokaista sylinterimoduulia kohden. Sylinteriparit voidaan järjestää 90 asteen kulmaan toisiinsa nähden. Edullisesti jokaisessa nokassa on kolme keilaa ja jokainen nokka on epäsymmetrinen. Mäntien jäykkä liitos sisältää neljä yhdystankoa, jotka kulkevat mäntäparin välissä yhdystankojen ollessa samalla etäisyydellä toisistaan ​​männän kehää pitkin, ja kiertokangoille on järjestetty ohjausholkit. Tasauspyörästö voidaan asentaa moottorin sisään peruutusnokilla tai moottorin ulkopuolelle. Moottori voi olla kaksitahtimoottori. Lisäksi mäntien ja monikeilaisten nokkapintojen välinen yhteys tapahtuu rullalaakereiden kautta, joilla voi olla yhteinen akseli tai niiden akselit voivat olla siirtyneet toisiinsa ja männän akseliin nähden. Edellä esitetystä seuraa, että perinteisen polttomoottorin kampiakseli ja kiertokanget korvataan keksinnön mukaisesti lineaarisella akselilla ja nokilla, joissa on useita keiloja moottorissa. Nokan käyttö kiertokangen/kampiakselin sijasta mahdollistaa paremman hallinnan männän asennosta moottorin käytön aikana. Esimerkiksi aikaa, jolloin mäntä on yläkuolopisteessä (TDC), voidaan pidentää. Keksinnön yksityiskohtaisesta kuvauksesta seuraa, että huolimatta siitä, että ainakin yhdessä sylinteriparissa on kaksi sylinteriä, kaksitoiminen sylinteri-mäntä -järjestely syntyy itse asiassa vastakkaisten sylintereiden avulla, joissa männät on yhdistetty toisiinsa. Mäntien jäykkä liitos eliminoi myös vinoutumisen ja minimoi sylinterin seinämän ja männän välisen kosketuksen vähentäen siten kitkaa. Kahden vastakkain pyörivän nokan käyttö mahdollistaa suuremman vääntömomentin kuin perinteisillä polttomoottoreilla. Tämä johtuu siitä, että heti kun mäntä aloittaa tehoiskunsa, sillä on suurin mekaaninen etu nokkakeilaan nähden. Tarkasteltaessa keksinnön mukaisten polttomoottoreiden tarkempia yksityiskohtia, tällaiset moottorit sisältävät, kuten edellä on esitetty, ainakin yhden sylinterimoduulin. Moottori, jossa on yksi sylinterimoduuli, on parempi, vaikka moottoreissa voi olla kahdesta kuuteen moduulia. Moottoreissa, joissa on useita moduuleita, yksi akseli kulkee kaikkien moduulien läpi joko yhtenä elementtinä tai toisiinsa yhdistettyinä akseliosina. Samoin monimoduulimoottoreiden sylinterilohkot voivat olla integroituja keskenään tai erikseen. Sylinterimoduulissa on yleensä yksi sylinteripari. Keksinnön mukaisissa moottoreissa voi kuitenkin olla myös kaksi sylinteriparia moduulia kohden. Sylinterimoduuleissa, joissa on kaksi sylinteriparia, parit on tyypillisesti järjestetty 90° kulmaan toisiinsa nähden. Mitä tulee keksinnön mukaisten moottoreiden moniliuskaisiin nokkiin, etusija on kolmiliuskainen nokka. Tämä mahdollistaa kuusi sytytysjaksoa nokan kierrosta kohti kaksitahtisessa moottorissa. Moottoreissa voi kuitenkin olla myös nokat, joissa on viisi, seitsemän, yhdeksän tai useampia keiloja. Nokan keila voi olla epäsymmetrinen ohjaamaan männän nopeutta tietyssä syklin vaiheessa, esimerkiksi pidentääkseen aikaa, jolloin mäntä on yläkuolopisteessä (TDC) tai alakuolopisteessä (BDC). Alan ammattilaisten mukaan yläkuolopisteen (TDC) ajan lisääminen parantaa palamista, kun taas ajan pidentäminen alakuolopisteessä (BDC) parantaa huuhtelua. Männän nopeuden säätö työprofiilin avulla mahdollistaa myös männän kiihtyvyyden ja vääntömomentin käytön ohjauksen. Erityisesti tämä mahdollistaa suuremman vääntömomentin saavuttamisen välittömästi yläkuolokohdan jälkeen kuin perinteisessä kampimekanismilla varustetussa mäntämoottorissa. Muita säädettävän männän nopeuden tarjoamia suunnitteluominaisuuksia ovat aukon avautumisnopeuden säätäminen sulkunopeuden suhteen ja puristusnopeuden säätäminen palamisnopeuden funktiona. Ensimmäinen moniliuskainen nokka voidaan asentaa akselille millä tahansa alalla tunnetulla tavalla. Vaihtoehtoisesti akseli ja ensimmäinen moniliuskainen nokka voidaan valmistaa yhtenä kappaleena. Tasauspyörästö, joka mahdollistaa ensimmäisen ja toisen monilobaattinokan pyörimisen taaksepäin, synkronoi myös nokkien taaksepäin pyörimisen. Tasauspyörästön nokkavaihteiston menetelmä voi olla mikä tahansa alalla tunnettu menetelmä. Esimerkiksi kartiohammaspyörät voidaan asentaa ensimmäisen ja toisen moniliuskaisen nokan vastakkaisille pinnoille siten, että niiden välissä on vähintään yksi hammaspyörä. Edullisesti asennetaan kaksi diametraalisesti vastakkaista hammaspyörää. Tukipyöriä varten on järjestetty tukielementti, jossa akseli pyörii vapaasti, mikä tarjoaa tiettyjä etuja. Mäntien jäykkä suhde sisältää tyypillisesti vähintään kaksi yhdystankoa, jotka on asennettu niiden väliin ja jotka on kiinnitetty mäntien pohjapintaan reunan viereen. Edullisesti käytetään neljää kiertokankea, jotka on sijoitettu tasavälein toisistaan ​​männän kehää pitkin. Sylinterimoduulissa on ohjausholkit männät yhdistäville kiertokangeille. Ohjainholkit on tyypillisesti konfiguroitu sallimaan kiertokankien sivuttaisliike männän laajentuessa ja supistuessa. Mäntien ja nokkapintojen välinen kosketus auttaa vähentämään tärinää ja kitkahäviöitä. Männän alapuolella on rullalaakeri, joka koskettaa jokaista nokkapintaa. On huomattava, että mäntien suhde, mukaan lukien pari vastakkaisesti liikkuvaa männtää, mahdollistaa männän kosketusalueen välisen rakon hallinnan (olipa kyseessä sitten rullalaakeri, alakiinnike tai vastaava) ja nokan pintaan. Lisäksi tämä kosketusmenetelmä ei vaadi uria tai vastaavia nokan kyljissä perinteisen kiertokangeiden saamiseksi, kuten on tapana joissakin samankaltaisissa moottoreissa. Tämä samankaltaisten moottoreiden ominaisuus johtaa kulumiseen ja liialliseen ääneen ylinopeuden aikana, nämä haitat on suurelta osin eliminoitu esillä olevassa keksinnössä. Keksinnön mukaiset moottorit voivat olla kaksitahtisia tai nelitahtisia. Ensimmäisessä tapauksessa polttoaineseos on yleensä ahdettu. Nelitahtisessa moottorissa voidaan kuitenkin käyttää yhdessä mitä tahansa polttoaineen ja ilman syöttöä. Keksinnön mukaiset sylinterimoduulit voivat toimia myös ilma- tai kaasukompressoreina. Muut keksinnön mukaisten moottoreiden ominaisuudet ovat alalla yleisesti tunnetun mukaisia. On kuitenkin huomattava, että vain erittäin matalapaineinen öljynsyöttö monikeilaiseen tasauspyörästön nokkavaihteistoon vaaditaan, mikä vähentää öljypumpun tehohäviötä. Lisäksi muut moottorin osat, mukaan lukien männät, voivat saada öljyä roiskeilta. Tässä yhteydessä on huomioitava, että öljyn ruiskuttaminen männille keskipakovoiman avulla jäähdyttää myös mäntiä. Keksinnön mukaisten moottoreiden etuja ovat mm. seuraavat: moottori on kompakti rakenne, jossa on vähän liikkuvia osia; - moottorit voivat toimia mihin tahansa suuntaan, kun käytetään useita symmetrisiä työreunuksia; - moottorit ovat kevyempiä kuin perinteiset mäntämoottorit, joissa on kampi; - moottorit on helpompi valmistaa ja koota kuin perinteiset moottorit;
- pidempi mäntätauko, jonka moottorin rakenne mahdollistaa, mahdollistaa normaalia pienemmän puristussuhteen käytön;
- poistettu edestakaisin liikkuvat osat, kuten mäntä-kampiakselin kiertokanget. Muita keksinnön mukaisten moottoreiden etuja, jotka johtuvat usean keilan omaavien nokkien käytöstä, ovat seuraavat: nokat voidaan valmistaa helpommin kuin kampiakselit; nokat eivät vaadi ylimääräisiä vastapainoja; ja nokat kaksinkertaistavat toiminnan vauhtipyöränä, mikä lisää liikettä. Tarkastellessaan keksintöä laajassa mielessä, annamme nyt erityisiä esimerkkejä keksinnöstä viitaten oheisiin piirustuksiin, joita kuvataan lyhyesti alla. Kuva. 1. Kaksitahtisen moottorin poikkileikkaus, joka sisältää yhden sylinterimoduulin, jonka poikkileikkaus on sylinterien akselia pitkin ja poikkileikkaus suhteessa moottorin akseliin. Kuva. 2. Osa poikkileikkauksesta kuvion 1 linjaa A-A pitkin. 1. kuvio 1; 3. Osa poikkileikkauksesta kuvion 1 linjaa B-B pitkin. 1, jossa näkyy männän pohjan yksityiskohta. Kuva. 4. Kaavio, joka näyttää männän tietyn pisteen sijainnin, kun ylitetään yksi epäsymmetrinen nokkakeila. Kuva. 5. Osa toisen kaksitahtimoottorin poikkileikkauksesta, joka sisältää yhden sylinterimoduulin, jonka poikkileikkaus on moottorin keskiakselin tasolla. Kuva. Kuvio 6 on päätykuva kuviossa 1 esitetyn moottorin yhdestä vaihdesarjasta. 5. Kuvio 5; 7. Kaaviokuva moottorin osasta, jossa mäntä koskettaa kolmea vastakkaiseen suuntaan pyörivää keilaa. Kuva. 8. Yksityiskohta männästä, jonka laakerit ovat kosketuksissa offset-nokkaan. Kuvissa samat paikat on numeroitu samalla tavalla. Kuviossa 3 Kuvassa 1 on esitetty kaksitahtimoottori 1, joka käsittää yhden sylinterimoduulin, jossa on yksi pari sylintereistä 2 ja 3. Sylintereissä 2 ja 3 on männät 4 ja 5, jotka on yhdistetty neljällä kiertokangalla, joista kaksi näkyy kohdissa 6a ja 6b. Moottori 1 sisältää myös keskiakselin 7, johon on liitetty nokat kolmella keilalla. Nokka 9 on itse asiassa sama kuin nokka 8, kuten kuvassa on esitetty, johtuen siitä tosiasiasta, että männät ovat yläkuolopisteessä tai alakuolokohdassa. Männät 4 ja 5 koskettavat nokkeja 8 ja 9 rullalaakereiden kautta, joiden asento on yleensä merkitty asemiin 10 ja 11. Muita moottorin 1 suunnitteluominaisuuksia ovat vesivaippa 12, sytytystulpat 13 ja 14, öljypohja 15, anturi 16 öljypumppu ja tasapainotusakselit 17 ja 18. Imuaukkojen sijainti on osoitettu paikoilla 19 ja 20, mikä vastaa myös poistoaukkojen sijaintia. Kuviossa 3 Kuvio 2 esittää nokat 8 ja 9 yksityiskohtaisemmin yhdessä akselin 7 ja tasauspyörästön kanssa, joita kuvataan lyhyesti. Kuvassa näkyvä poikkileikkaus. 2 on käännetty 90° kuvioon 2 nähden. 1 ja nokkakeilat ovat hieman eri asennossa verrattuna kuviossa 1 esitettyihin asentoihin. 1. Tasauspyörästö- tai ajoitusvaihteisto sisältää kartiohammaspyörän 21 ensimmäisessä nokassa 8, kartiohammaspyörän 22 toisessa nokassa 9 ja vetopyörät 23 ja 24. Vetopyörät 23 ja 24 on tuettu hammaspyörätuella 25, joka on kiinnitetty akselikoteloon 26 . Akselikotelo 26 on edullisesti osa sylinterimoduulia. Kuviossa 3 Kuvassa 2 näkyy myös vauhtipyörä 27, hihnapyörä 28 ja laakerit 29-35. Ensimmäinen nokka 8 on yleensä tehty yhtenä kappaleena akselin 7 kanssa. Toinen nokka 9 voi pyöriä vastakkaiseen suuntaan nokkaan 8 nähden, mutta sitä ohjataan ajoissa nokan 8 pyörimiseen tasauspyörästöllä. Kuviossa 3 Kuviossa 3 on esitetty kuviossa 3 esitetyn männän 5 alapuoli. 1 esitelläksesi rullalaakerien yksityiskohdat. Kuviossa 3 Kuvassa 3 on esitetty mäntä 5 ja akseli 36, jotka ulottuvat kohoumien 37 ja 38 väliin. Rullalaakerit 39 ja 40 on asennettu akselille 36, joka vastaa rullalaakereita, kuten kuviossa 10 ja 11 on osoitettu. Yhdistetyt kiertokanget voidaan nähdä poikkileikkauksena kuviossa 1. Kuviossa 3 yksi niistä on merkitty viitenumerolla 6a. Esitettynä on kytkimet, joiden läpi toisiinsa kytketyt kiertokanget kulkevat, joista yksi on merkitty numerolla 41. Vaikka kuvio 1 on esitetty 2000-luvulla. Kuvio 3 on esitetty suuremmassa mittakaavassa kuin kuvio 3. Kuviosta 2 seuraa, että rullalaakerit 39 ja 40 voivat joutua kosketuksiin nokkien 8 ja 9 (kuvio 2) pintojen 42 ja 43 kanssa moottorin käytön aikana. Moottorin 1 suorituskyky voidaan arvioida kuviosta 1. 1. Mäntien 4 ja 5 liike vasemmalta oikealle tehoiskun aikana sylinterissä 2 saa aikaan nokkien 8 ja 9 pyörimisen niiden kosketuksesta rullalaakeriin 10. Tuloksena on "saksien" vaikutus. Nokan 8 pyöriminen vaikuttaa akselin 7 pyörimiseen, kun taas nokan 9 pyöriminen taaksepäin vaikuttaa myös nokan 7 pyörimiseen tasauspyörästön avulla (katso kuva 2). Saksiliikkeen ansiosta tehoiskun aikana saavutetaan enemmän vääntöä kuin perinteisessä moottorissa. Todellakin, kuviossa 1 esitetty männän halkaisija/iskusuhde. 1 voi pyrkiä paljon suurempaan kokoonpanoalueeseen säilyttäen samalla riittävän vääntömomentin. Toinen kuviossa 1 esitetty keksinnön mukaisten moottoreiden suunnitteluominaisuus. Kuvassa 1 vastaava kampikammio on tiivistetty sylintereitä vasten, toisin kuin tavanomaisissa kaksitahtimoottoreissa. Tämä mahdollistaa polttoaineen käytön ilman öljyä, mikä vähentää moottorin ilmaan pääsevien komponenttien määrää. Männän nopeuden säätö ja kesto yläkuolopisteessä (TDC) ja alakuolopisteessä (BDC) käytettäessä epäsymmetristä nokkakeilaa on esitetty kuvassa 2. 4. Kuvio 4; Kuva 4 on käyrä männän tietystä pisteestä, kun se värähtelee keskipisteen 45, yläkuolokohdan (TDC) 46 ja alakuolokohdan (BDC) 47 välillä. Nokan epäsymmetrisen nokkakeilan ansiosta männän nopeutta voidaan säätää . Ensinnäkin mäntä on yläkuolokohdassa 46 pidemmän aikaa. Männän nopea kiihtyvyys asennossa 48 mahdollistaa suuremman vääntömomentin polttoiskun aikana, kun taas hitaampi männän nopeus kohdassa 49 polttoiskun lopussa mahdollistaa tehokkaamman aukon ohjauksen. Toisaalta korkeampi männän nopeus puristusiskun 50 alussa mahdollistaa nopeamman sulkemisen polttoainetalouden parantamiseksi, kun taas alhainen männän nopeus tämän iskun lopussa 51 tarjoaa suuremmat mekaaniset hyödyt. Kuviossa 3 Kuvio 5 esittää toista kaksitahtista moottoria, jossa on yksisylinterinen moduuli. Moottori on esitetty osittain poikkileikkauksena. Itse asiassa puolet moottorilohkosta on poistettu moottorin sisäpuolen näyttämiseksi. Poikkileikkaus on taso, joka osuu yhteen moottorin keskiakselin akselin kanssa (katso alla). Siten moottorilohko on jaettu keskiviivaa pitkin. Jotkin moottorin komponentit on kuitenkin esitetty myös poikkileikkauksina, kuten männät 62 ja 63, joissa on laakerointiulokkeet 66 ja 70, kolmiulotteiset nokat 60 ja 61 ja holkki 83, joka liittyy nokkaan 61. Kaikista näistä asennoista keskustellaan jäljempänä. Moottori 52 (kuvio 5) sisältää lohkon 53, sylinterikannet 54 ja 55 sekä sylinterit 56 ja 57. Sytytystulppa sisältyy jokaiseen sylinterinkanteen, mutta se on jätetty pois piirroksesta selvyyden vuoksi. Akseli 58 voi pyöriä lohkossa 53, ja se on tuettu rullalaakereilla, joista yksi on merkitty kohdassa 59. Akseleissa 58 on ensimmäinen nokka 60, johon on kiinnitetty kolme keilaa, nokan ollessa kolmiliuskaisen nokan 61 vieressä, joka pyörii vastakkaiseen suuntaan. Moottori 52 sisältää parin jäykästi yhdistettyjä mäntiä 62 sylinterissä 56 ja 63 sylinterissä 57. Männät 62 ja 63 on yhdistetty neljällä kiertokangalla, joista kaksi on merkitty kohdissa 64 ja 65. (Yhdystangot 64 ja 65 ovat eri taso suhteessa muuhun Samoin kiertokankien ja mäntien 62 ja 63 kosketuspisteet eivät ole samassa tasossa muun poikkileikkauksen kanssa. Kiinnitystankojen ja mäntien välinen suhde on olennaisesti sama kuin kuvassa 1 -3 näkyvä moottori). Raina 53a ulottuu lohkon 53 sisällä ja sisältää reikiä, joiden läpi yhdystangot kulkevat. Tämä silta pitää kiertokanget ja siten männät linjassa sylinterimoduulin akselin kanssa. Rullalaakerit asetetaan mäntien alapintojen ja nokkapintojen väliin kolmella keilalla. Mitä tulee mäntään 62, männän alapuolelle on asennettu laakeriuloke 66, joka tukee rullalaakereiden 68 ja 69 akselia 67. Laakeri 68 koskettaa nokkaa 60, kun taas laakeri 69 koskettaa nokkaa 61. mäntä 63 sisältää itse identtisen laakeripesän 70 akselilla ja laakereilla. Tulisi myös huomioida kantoulokkeen 70 valossa, että rainassa 53b on sopiva aukko, joka sallii kannatinulokkeen kulkemisen läpi. Puskurissa 53a on samanlainen reikä, mutta piirustuksessa näkyvä hyppyjohtimen osa on samassa tasossa yhdystankojen 64 ja 65 kanssa. Pyöriminen nokan 61 vastakkaiseen suuntaan nokkaan 60 nähden tapahtuu tasauspyörästö 71 asennettuna sylinterilohkon ulkopuolelle. Kotelo 72 on tarkoitettu pitämään ja peittämään vaihteiston osia. Kuviossa 3 Kuviossa 5 kotelo 72 on esitetty poikkileikkauksena, kun taas vaihteistoa 71 ja akselia 58 ei ole esitetty poikkileikkauksena. Hammaspyörästö 71 sisältää aurinkopyörän 73 akselilla 58. Aurinkopyörä 73 on kosketuksessa käyttöpyörien 74 ja 75 kanssa, jotka puolestaan ​​ovat kosketuksissa planeettapyörien 76 ja 77 kanssa. Planeettapyörät 76 ja 77 on yhdistetty akseleilla 78 ja 79 toiseen sarjaan planeettavaihteita 80 ja 81, jotka on asennettu aurinkovaihteella 73 navaan 83. Napa 83 on koaksiaalinen akselin 58 kanssa ja navan distaalinen pää on kiinnitetty nokkaan 61. Käyttöpyörät 74 ja 75 on asennettu akseleille 84 ja 85, akselit on tuettu kotelossa 72 olevilla laakereilla. Osa vaihteistosta 71 on esitetty kuviossa 7. 6. Kuvio 6; Kuvio 6 on päätykuva akselista 58 alhaalta katsottuna. 5. Kuviossa 5 Kuviossa 6 aurinkopyörä 73 näkyy lähellä akselia 57. Hammaspyörä 74 on esitetty kosketuksessa akselin 78 planeettapyörän 76 kanssa. Kuvassa on myös toinen planeettapyörä 76 akselilla 78. Kuvassa on myös toinen planeettapyörä 80 kosketuksessa akselin 78 aurinkopyörän 32 kanssa. holkki 83. Kuten kuviosta 6 on esitetty, esimerkiksi akselin 58 ja aurinkopyörän 73 pyörimisellä myötäpäivään on dynaaminen vaikutus aurinkopyörän 82 ja holkin 83 pyörimiseen vastapäivään hammaspyörän 74 ja planeettapyörän 76 ja 80 kautta. Näin ollen nokat 60 ja 61 voivat pyöriä vastakkainen suunta. Muut kuviossa 1 esitetyt moottorin suunnitteluominaisuudet. 5 ja moottorin toimintaperiaate ovat samat kuin kuviossa 5 esitetyn moottorin. Erityisesti männän alaspäin suuntautuva työntövoima antaa nokille saksimaisen toiminnan, joka voi johtaa taaksepäin pyörimiseen tasauspyörästön avulla. On korostettava, että ollessaan kuviossa 1 esitetyssä moottorissa 5, tasauspyörästössä käytetään tavallisia vaihteita, myös kartiohammaspyörää voidaan käyttää. Samoin tavallisia vaihteita voidaan käyttää kuviossa 1 esitetyssä tasauspyörästössä. 1 ja 2, moottori. Kuviossa 1 esimerkkinä esitetyissä moottoreissa Kuvioissa 1-3 ja 5 on kohdistettu rullalaakereiden akselit, jotka ovat kosketuksissa kolmen työreunan nokkapintojen kanssa. Vääntömomenttiominaisuuksien parantamiseksi edelleen rullalaakereiden akselit voidaan siirtää sivuun. Moottori, jossa on offset-nokka, joka on kosketuksissa laakereihin, on esitetty kaavamaisesti kuviossa 1. 7. Tässä kuvassa, joka on näkymä pitkin moottorin keskiakselia, on esitetty nokka 86, taaksepäin pyörivä nokka 87 ja mäntä 88. Mäntä 88 sisältää laakeriulokkeet 89 ja 90, joissa on rullalaakerit 91 ja jotka on esitetty kuvassa kosketus kolmoisnokkien 86 ja 87 keilojen 93 ja 99 kanssa, vastaavasti. Kuviossa 7 on esitetty, että laakerien 91 ja 92 akselit 95 ja 96 ovat siirtyneet toisiinsa ja männän akseliin nähden. Asettamalla laakerit tietylle etäisyydelle männän akselista, vääntömomentti kasvaa lisäämällä mekaanista etua. Kuvassa 1 on esitetty yksityiskohta toisesta männästä, jossa on offset-laakerit männän alapuolella. 8. Mäntä 97 on esitetty laakereineen 98 ja 99, jotka on sijoitettu koteloihin 100 ja 101 männän alapuolella. Tästä seuraa, että laakerien 98 ja 99 akselit 102 ja 103 ovat väärin kohdistettuja, mutta eivät samassa määrin kuin kuvion 1 laakerit. Tästä seuraa, että laakerien suurempi erotus, kuten kuviossa 7 on esitetty, laakereiden välistä eroa on suurempi. 7, lisää vääntömomenttia. Yllä olevat keksinnön erityiset suoritusmuodot koskevat kaksitahtimoottoreita, on huomattava, että yleiset periaatteet koskevat kaksi- ja nelitahtimoottoreita. Alla huomautetaan, että moottoreihin voidaan tehdä monia muutoksia ja muunnoksia, kuten yllä olevissa esimerkeissä on esitetty poikkeamatta keksinnön rajoista ja suojapiiristä.

Kaikki kaaviot avautuvat täysikokoisina yhdellä napsautuksella.

VASTAANTULEVA LIIKENNE

Volkswagen-konsernissa 20 vuotta elämästään töihin omistaneen professori Peter Hofbauerin kaksitahtidieselmoottorin erikoisuus on kaksi mäntää yhdessä sylinterissä, jotka liikkuvat toisiaan kohti. Ja nimi vahvistaa tämän: Opposed Piston Opposed Cylinder (OPOC) - vastaantulevat männät, vastaan ​​tulevat sylinterit.

Samanlaista järjestelmää käytettiin ilmailussa ja tankkien rakentamisessa viime vuosisadan puolivälissä, esimerkiksi saksalaisessa Junkersissa tai Neuvostoliiton T-64-tankissa. Tosiasia on, että perinteisessä kaksitahtisessa moottorissa molemmat kaasunvaihtoikkunat on estetty yhdellä männällä, ja moottoreissa, joissa on vastakkaiset männät, sisääntuloikkuna sijaitsee yhden männän iskuvyöhykkeellä ja pakoaukko iskussa. toisen vyöhyke. Tämän rakenteen ansiosta voit avata poistoikkunan aikaisemmin ja puhdistaa siten palotilan paremmin pakokaasuista. Ja sulje etukäteen säästääksesi osan työseoksesta, joka kaksitahtisessa moottorissa yleensä heitetään pakoputkeen.

Mikä on professorin suunnittelun kohokohta? Kampiakselin keskellä (sylintereiden välissä) palvelee kaikkia mäntiä kerralla. Tämä päätös johti melko monimutkaiseen kammen suunnitteluun. Niitä on pari kummassakin kampiakselin tapissa, ja uloimmissa männissä on pari kiertokankeja, jotka sijaitsevat sylinterin molemmilla puolilla. Tämän järjestelmän ansiosta pystyi selviytymään yhdellä kampiakselilla (aikaisemmissa moottoreissa niitä oli kaksi, jotka sijaitsevat moottorin reunoilla) ja tehdä kompaktin, kevyen yksikön. Nelitahtimoottoreissa mäntä itse tarjoaa ilmankierron sylinterissä, OPOC-moottorissa - turboahdin. Tehokkuuden parantamiseksi sähkömoottori auttaa nopeasti kiihdyttämään turbiinia, joka tietyissä tiloissa muuttuu generaattoriksi ja kerää energiaa.

Armeijalle ympäristönormeja huomioimatta tehty prototyyppi, jonka massa on 134 kg, kehittää 325 hv. Myös siviiliversio on valmisteltu - noin sadan voiman vaikutuksella. Tekijän mukaan OROS-moottori on versiosta riippuen 30-50 % kevyempi kuin muut vastaavan tehoiset dieselmoottorit ja 2-4 kertaa kompaktimpi. Jopa leveydeltään (tämä on vaikuttavin kokonaismitta) OROS on vain kaksi kertaa niin suuri kuin yksi maailman pienimmistä autoyksiköistä - kaksisylinterinen Fiat Twinair.

OPOC-moottori on esimerkki modulaarisesta rakenteesta: kaksisylinteriset lohkot voidaan koota monisylinterisiksi yksiköiksi yhdistämällä ne sähkömagneettisilla kytkimillä. Kun täyttä tehoa ei tarvita, yksi tai useampi moduuli voidaan kytkeä pois päältä polttoaineen säästämiseksi. Toisin kuin perinteisissä sylinterinpoistomoottoreissa, joissa kampiakseli liikuttaa jopa "lepääviä" mäntiä, mekaaniset häviöt voidaan välttää. Ihmettelen, miten polttoainetehokkuuden ja haitallisten päästöjen kanssa menee? Kehittäjä haluaa ohittaa tämän ongelman hiljaa. On selvää, että kaksitahtipelaajien paikat ovat perinteisesti heikot täällä.

ERILLISET VIRTA

Toinen esimerkki poikkeamisesta perinteisistä dogmeista. Carmelo Scuderi rikkoi nelitahtimoottoreiden pyhää sääntöä: koko työnkulun on tapahduttava tiukasti yhdessä sylinterissä. Keksijä jakoi syklin kahden sylinterin kesken: toinen vastaa seoksen sisäänotosta ja sen puristamisesta, toinen työiskusta ja pakokaasusta. Samaan aikaan perinteinen nelitahtimoottori, jota kutsutaan split cycle -moottoriksi (SCC - Split Cycle Combustion), kulkee vain yhdellä kampiakselin kierroksella, eli kaksi kertaa nopeammin.

Näin tämä moottori toimii. Ensimmäisessä sylinterissä mäntä puristaa ilmaa ja toimittaa sen liitoskanavaan. Venttiili avautuu, injektori ruiskuttaa polttoainetta ja paineistettu seos syöksyy toiseen sylinteriin. Palaminen siinä alkaa, kun mäntä liikkuu alaspäin, toisin kuin Otto-moottorissa, jossa seos sytytetään vähän ennen kuin mäntä saavuttaa yläkuolokohdan. Näin ollen palava seos ei häiritse mäntää kohti mäntää palamisen alkuvaiheessa, vaan päinvastoin työntää sitä. Moottorin luoja lupaa tehotiheydeksi 135 hv. per litra työtilavuutta. Lisäksi haitallisten päästöjen merkittävä väheneminen seoksen tehokkaamman palamisen ansiosta - esimerkiksi laskemalla NOx-tuotanto 80 % verrattuna samaan perinteisen polttomoottorin indikaattoriin. Samalla he väittävät, että SCC on 25 % taloudellisempi kuin samantehoiset ilmakehän moottorit. Ylimääräinen sylinteri merkitsee kuitenkin lisämassaa, mittojen kasvua ja lisääntyviä kitkahäviöitä. Jotain on vaikea uskoa... Varsinkin jos otamme esimerkkinä uuden sukupolven ahdettuja moottoreita, jotka on tehty supistamisen mottona.

Muuten, tälle moottorille keksittiin alkuperäinen toipumis- ja tehostusjärjestelmä "yhdessä pullossa", nimeltään Air-Hybrid. Moottorijarrutuksen aikana tehoiskusylinteri deaktivoituu (venttiilit kiinni) ja puristussylinteri täyttää erityisen säiliön paineilmalla. Kiihdytyksen aikana tapahtuu päinvastoin: puristussylinteri ei toimi, ja varastoitu ilma pumpataan työntekijään - eräänlainen tehostin. Itse asiassa tällaisella järjestelmällä täysi pneumaattinen tila ei ole poissuljettu, kun ilma työntää mäntiä yksin.

VIRTA ILMASTA

Professori Lino Guzzella käytti myös ajatusta paineilman varastoinnista erilliseen säiliöön: yksi venttiileistä avaa tien sylinteristä polttokammioon. Muuten se on tavallinen turboahdettu moottori. Prototyyppi rakennettiin 0,75 litran moottorin pohjalta, joka tarjosi sen tilalle ... 2 litran vapaasti hengittävälle moottorille.

Arvioidakseen luomuksensa tehokkuutta kehittäjä vertaa sitä mieluummin hybridivoimansiirtoihin. Lisäksi samankaltaisella polttoainetaloudella (noin 33 %) Guzzellan suunnittelu nostaa moottorin kustannuksia vain 20 % - monimutkainen kaasukäyttöinen asennus maksaa lähes kymmenen kertaa enemmän. Testinäytteessä polttoainetta ei kuitenkaan säästy niinkään sylinteristä tulevan paineen vuoksi, vaan itse moottorin pienen työtilavuuden vuoksi. Mutta paineilmalla on edelleen mahdollisuuksia perinteisen polttomoottorin toiminnassa: sitä voidaan käyttää moottorin käynnistämiseen start-stop-tilassa tai auton ajamiseen alhaisilla nopeuksilla.

PYÖRÄ, PYÖRÄ...

Epätavallisista polttomoottoreista Herbert Hüttlinin moottori erottuu merkittävimmästä muotoilustaan: perinteiset männät ja polttokammiot on sijoitettu pallon sisään. Männät liikkuvat useaan suuntaan. Ensin toisiaan kohti muodostaen palokammioita niiden väliin. Lisäksi ne on yhdistetty pareittain yhdelle akselille kiinnitetyiksi lohkoiksi, jotka pyörivät renkaan muotoisen aluslevyn asettamaa hankalaa liikerataa pitkin. Mäntälohkojen runkoon on integroitu vaihteisto, joka välittää vääntömomentin lähtöakselille.

Lohkojen välisen jäykän liitoksen ansiosta, kun yksi polttokammio täytetään seoksella, pakokaasut vapautuvat samanaikaisesti toiseen. Siten mäntälohkojen pyörittämiseksi 180 astetta tapahtuu 4-tahtinen sykli, täydellä kierroksella - kaksi työjaksoa.

Ensimmäinen pallomoottorin esittely Geneven autonäyttelyssä herätti kaikkien huomion. Konsepti on varmasti mielenkiintoinen - voit katsella 3D-mallin työtä tuntikausia yrittäen selvittää, kuinka tämä tai tuo järjestelmä toimii. Kauniin idean perässä tulisi kuitenkin olla metallin toteutus. Ja kehittäjä ei ole vielä sanonut sanaakaan yksikön pääindikaattoreiden - tehon, tehokkuuden, ympäristöystävällisyyden - ainakin likimääräisistä arvoista. Ja mikä tärkeintä, valmistettavuudesta ja luotettavuudesta.

MUOTITEEMA

Pyörivä siipimoottori keksittiin vähän alle sata vuotta sitten. Ja luultavasti he eivät olisi muistaneet sitä pitkään aikaan, jos kunnianhimoinen venäläisen kansan auton projekti ei olisi ilmestynyt. "Yo-mobilen" konepellin alla, vaikkakaan ei heti, sen pitäisi olla pyörivä siipimoottori ja jopa pariksi sähkömoottorin kanssa.

Lyhyesti laitteestaan. Kaksi roottoria, joissa kummassakin on siipipari, on asennettu akselille, jotka muodostavat vaihtelevan kokoisia palokammioita. Roottorit pyörivät samaan suuntaan, mutta eri nopeuksilla - toinen saa kiinni toisen, siipien välinen seos puristuu, kipinä hyppää. Toinen alkaa liikkua ympyrässä "työntääkseen" naapurin seuraavalle ympyrälle. Katso kuvaa: oikeassa alakulmassa on tuloaukko, oikeassa yläosassa - puristus, sitten vastapäivään - työisku ja vapautus. Seos sytytetään ympyrän yläosassa. Siten yhtä roottorin kierrosta kohti on neljä työjaksoa.

Suunnittelun ilmeisiä etuja ovat kompakti, keveys ja hyvä hyötysuhde. On kuitenkin myös ongelmia. Näistä tärkein on kahden roottorin toiminnan tarkka synkronointi. Tämä tehtävä ei ole helppo, ja ratkaisun on oltava edullinen, muuten "yo-mobile" ei koskaan tule suosituksi.

Ei olisi liioiteltua sanoa, että useimmat itseliikkuvat laitteet nykyään on varustettu erityyppisillä polttomoottoreilla eri toimintaperiaatteilla. Joka tapauksessa, jos puhumme tieliikenteestä. Tässä artikkelissa tarkastelemme ICE:tä tarkemmin. Mikä se on, miten tämä yksikkö toimii, mitkä ovat sen edut ja haitat, opit lukemalla sen.

Polttomoottoreiden toimintaperiaate

Polttomoottorin pääasiallinen toimintaperiaate perustuu siihen, että polttoaine (kiinteä, nestemäinen tai kaasumainen) palaa erityisesti varatussa työtilavuudessa itse yksikön sisällä muuntaen lämpöenergian mekaaniseksi energiaksi.

Tällaisen moottorin sylintereihin tuleva työseos puristetaan. Sytytyksen jälkeen syntyy erikoislaitteiden avulla kaasujen ylipaine, joka pakottaa sylinterien männät palaamaan alkuperäiseen asentoonsa. Tämä luo jatkuvan työsyklin, joka muuntaa liike-energian vääntömomentiksi erityisten mekanismien avulla.

Tähän mennessä ICE-laitteella voi olla kolme päätyyppiä:

• kutsutaan usein helpoksi;
• nelitahtinen voimayksikkö, joka mahdollistaa korkeampien teho- ja hyötysuhdearvojen saavuttamisen;
• parannetuilla tehoominaisuuksilla.

Lisäksi pääpiireissä on muita muunnelmia, jotka parantavat tämän tyyppisten voimalaitosten tiettyjä ominaisuuksia.

Polttomoottoreiden edut

Toisin kuin voimayksiköt, jotka tarjoavat ulkoisten kammioiden läsnäolon, polttomoottorilla on merkittäviä etuja. Tärkeimmät ovat:

• paljon kompaktimmat mitat;
• korkeammat teholuokat;
• optimaaliset tehokkuusarvot.

Polttomoottorista puhuttaessa on huomattava, että tämä on laite, joka sallii useimmissa tapauksissa erityyppisten polttoaineiden käytön. Se voi olla bensiiniä, dieselpolttoainetta, luonnollista tai kerosiinia ja jopa tavallista puuta.

Tällainen monipuolisuus on antanut tälle moottorikonseptille sen ansaitun suosion, yleisyyden ja todellisen maailmanjohtajuuden.

Lyhyt historiallinen retki

On yleisesti hyväksyttyä, että polttomoottori on laskenut historiaansa siitä lähtien, kun ranskalainen de Rivas loi vuonna 1807 mäntäyksikön, joka käytti polttoaineena vetyä kaasumaisessa aggregaatiotilassa. Ja vaikka sen jälkeen ICE-laitteeseen on tehty merkittäviä muutoksia ja modifikaatioita, tämän keksinnön pääideoita käytetään edelleen tänään.

Ensimmäinen nelitahtinen polttomoottori näki valon vuonna 1876 Saksassa. XIX-luvun 80-luvun puolivälissä Venäjällä kehitettiin kaasutin, joka mahdollisti bensiinin annostelun moottorin sylintereihin.

Ja aivan viime vuosisadan lopulla kuuluisa saksalainen insinööri ehdotti ajatusta palavan seoksen sytyttämisestä paineen alaisena, mikä lisäsi merkittävästi polttomoottoreiden tehoominaisuuksia ja tämän tyyppisten yksiköiden tehokkuusindikaattoreita. jätti aiemmin paljon toivomisen varaa. Siitä lähtien polttomoottoreiden kehitys on ollut pääasiassa parantamisen, modernisoinnin ja erilaisten parannusten käyttöönoton tiellä.

Polttomoottoreiden päätyypit ja tyypit

Tästä huolimatta tämän tyyppisten yksiköiden yli 100 vuoden historia on mahdollistanut useiden päätyyppisten voimalaitosten kehittämisen, joissa on polttoaineen sisäinen poltto. Ne eroavat toisistaan ​​paitsi käytetyn työseoksen koostumuksen, myös suunnitteluominaisuuksien suhteen.

Bensiinimoottorit

Kuten nimestä voi päätellä, tämän ryhmän yksiköt käyttävät polttoaineena erityyppistä bensiiniä.

Tällaiset voimalaitokset puolestaan ​​​​jaetaan yleensä kahteen suureen ryhmään:

• Kaasutin. Tällaisissa laitteissa polttoaineseos rikastetaan ilmamassoilla erityisessä laitteessa (kaasuttimessa) ennen kuin se menee sylintereihin. Sitten se sytytetään sähkökipinällä. Tämän tyypin huomattavimpia edustajia ovat VAZ-mallit, joiden polttomoottori oli pitkään yksinomaan kaasutintyyppinen.
• Injektio. Tämä on monimutkaisempi järjestelmä, jossa polttoainetta ruiskutetaan sylintereihin erityisen jakoputken ja suuttimien kautta. Se voi tapahtua sekä mekaanisesti että erityisen elektronisen laitteen kautta. Common Rail -suoraruiskutusjärjestelmiä pidetään tuottavimpina. Asennettu lähes kaikkiin nykyaikaisiin autoihin.

Ruiskutettujen bensiinimoottoreiden katsotaan olevan taloudellisempia ja niiden hyötysuhde on korkeampi. Tällaisten yksiköiden kustannukset ovat kuitenkin paljon korkeammat, ja ylläpito ja käyttö ovat paljon vaikeampia.

Dieselmoottorit

Tällaisten yksiköiden olemassaolon kynnyksellä saattoi hyvin usein kuulla vitsin polttomoottorista, että tämä on laite, joka syö bensiiniä kuin hevonen, mutta liikkuu paljon hitaammin. Dieselmoottorin keksimisen myötä tämä vitsi on osittain menettänyt merkityksensä. Lähinnä siksi, että diesel pystyy ajamaan paljon huonompilaatuisella polttoaineella. Tämä tarkoittaa, että se on paljon halvempaa kuin bensiini.

Tärkein perustavanlaatuinen ero sisäisen palamisen välillä on polttoaineseoksen pakkosytytyksen puuttuminen. Dieselpolttoaine ruiskutetaan sylintereihin erikoissuuttimilla ja yksittäiset polttoainepisarat syttyvät männän painevoiman vaikutuksesta. Dieselmoottorilla on etujen lisäksi useita haittoja. Niiden joukossa ovat seuraavat:

• paljon vähemmän tehoa verrattuna bensiinivoimaloihin;
• suuret mitat ja painoominaisuudet;
• käynnistysvaikeudet äärimmäisissä sää- ja ilmasto-olosuhteissa;
• riittämätön pito ja taipumus perusteettomiin tehohäviöihin, erityisesti suhteellisen suurilla nopeuksilla.

Lisäksi dieseltyyppisen polttomoottorin korjaaminen on yleensä paljon monimutkaisempaa ja kalliimpaa kuin bensiiniyksikön suorituskyvyn säätäminen tai palauttaminen.

kaasumoottorit

Polttoaineena käytettävän maakaasun halvuudesta huolimatta kaasukäyttöisten polttomoottoreiden rakentaminen on suhteettoman monimutkaisempaa, mikä johtaa merkittävästi yksikön kokonaiskustannusten nousuun, erityisesti sen asennukseen ja käyttöön.

Tämän tyyppisissä voimalaitoksissa nesteytetty tai maakaasu tulee sylintereihin erityisten vaihteistojen, jakoputkien ja suuttimien kautta. Polttoaineseoksen syttyminen tapahtuu samalla tavalla kuin kaasuttimen bensiiniasennuksissa - sytytystulpasta lähtevän sähkökipinän avulla.

Yhdistetyt polttomoottorit

Harvat ihmiset tietävät yhdistetyistä ICE-järjestelmistä. Mikä se on ja missä sitä sovelletaan?

Tämä ei tietenkään koske nykyaikaisia ​​hybridiautoja, jotka voivat toimia sekä polttoaineella että sähkömoottorilla. Yhdistettyjä polttomoottoreita kutsutaan yleensä sellaisiksi yksiköiksi, jotka yhdistävät polttoainejärjestelmien eri periaatteiden elementtejä. Tällaisten moottoreiden perheen näkyvin edustaja ovat kaasu-diesellaitokset. Niissä polttoaineseos tulee polttomoottorilohkoon lähes samalla tavalla kuin kaasuyksiköissä. Mutta polttoainetta ei sytytä kynttilän sähköpurkauksen avulla, vaan dieselpolttoaineen sytytysosalla, kuten tapahtuu tavanomaisessa dieselmoottorissa.

Polttomoottoreiden huolto ja korjaus

Huolimatta melko laajasta modifikaatiosta, kaikilla polttomoottoreilla on samanlaiset perusrakenteet ja -kaaviot. Polttomoottoreiden laadukkaan huollon ja korjauksen suorittaminen edellyttää kuitenkin sen rakenteen perusteellista tuntemista, toimintaperiaatteiden ymmärtämistä ja ongelmien tunnistamista. Tätä varten on tietysti tarpeen tutkia huolellisesti erityyppisten polttomoottoreiden suunnittelua, ymmärtää itse tiettyjen osien, kokoonpanojen, mekanismien ja järjestelmien tarkoitus. Tämä ei ole helppoa, mutta erittäin jännittävää! Ja mikä tärkeintä, tarpeellista.

Erityisesti uteliaisille mielille, jotka haluavat itsenäisesti ymmärtää melkein minkä tahansa ajoneuvon kaikki mysteerit ja salaisuudet, yllä olevassa kuvassa on likimääräinen kaavio polttomoottorista.

Joten saimme selville, mikä tämä voimayksikkö on.

Hyödyllisyysmalli liittyy moottorinrakennuksen alaan. Ehdotetaan kaksitahtisyklillä ahtamalla ja yhdistetyllä kaasunvaihtojärjestelmällä toimivan moottorin suunnittelua, jossa ensimmäisessä vaiheessa sylinteri puhalletaan ja täytetään yhdellä ilmalla tavanomaisen kampikammion kaasunvaihtokaavion mukaisesti. toisessa vaiheessa sylinteri ahdetaan, rikastetaan uudelleen kaasuttimessa, puristetaan kompressorin polttoaineseoksessa sylinterin sisääntuloaukkojen kautta, joiden imuvaiheet ylittävät pakovaiheet. Jotta palamistuotteet eivät pääse tunkeutumaan vastaanottimeen paisuntaiskun aikana, ikkunat suljetaan erikoisrenkaalla, joka toimii puolana, jota ohjataan kampiakselin akselin nokan tai epäkeskon avulla tai millä tahansa muulla sen kanssa synkronisesti pyörivällä akselilla.

Moottori on valmistettu kahdesta vastakkaisesta sylinteristä, jotka on asennettu yhdelle yhteiselle kampikammiolle, ja kolmella kampiakselilla, joista toisessa on kaksi kampea, jotka sijaitsevat 180° kulmassa toisiinsa nähden. Sylinterit sisältävät männät, joissa on kaksi männän tappia, jotka on yhdistetty kiertokangoilla kampiakselien kampiakseleihin, jotka sijaitsevat symmetrisesti sylinterien akseliin nähden. Männät koostuvat puristusrenkailla varustetusta päästä ja kaksipuoleisesta helmasta. Helman alaosa on tehty esiliinaksi, joka peittää pakoaukot, kun mäntä on yläkuolopisteessä (TDC). Kun mäntä on alakuolokohdassa (BDC), esiliina sijoitetaan kampiakselien miehittämälle alueelle. Helman yläosa, kun mäntä on TDC:ssä, menee polttokammion ympärillä olevaan rengasmaiseen tilaan. Jokainen moottorisylinteri on varustettu erillisellä kompressorilla, jonka männät on liitetty tangon avulla vastakkaisten sylinterien moottorin mäntiin.

Polttoaineen kulutuksen vähentämisen taloudellinen vaikutus, kun bensiinin hinta on 35 ruplaa litralta. tulee olemaan noin 7 ruplaa / kWh, ts. 20 kW:n moottori 500 tunnin resurssilla säästää noin 70 000 ruplaa tai 2 000 litraa bensiiniä.

Kun otetaan huomioon 2-tahtisyklin käytön tarjoamat korkeat energia- ja taloudelliset indikaattorit tehon, painon ja mittojen suhteen, tehostaminen, polttoaineenkulutuksen väheneminen 2530 prosentilla, samalla kun moottorin käyttöikä pysyy samana 5 001 000 tunnin rajat vähentämällä kampiakselien kiertokangen laakereiden kuormituksia niiden kaksinkertaistuessa, ehdotettua moottorin rakennetta 2- tai 4-sylinterisenä versiona teholla 2060 kW voidaan käyttää lentokoneiden voimalaitoksissa, luistossa pienet veneet, joissa on potkurit tai potkurit, väestön käyttämät kannettavat moottoroidut tuotteet, hätätilanneministeriön, armeijan ja laivaston osastoilla sekä muissa laitteissa, joissa vaaditaan alhaista ominaispainoa ja mittoja.

Ehdotettu hyödyllisyysmalli liittyy moottorinrakennuksen alaan, erityisesti kaksitahtisiin kaasutteisiin polttomoottoreihin (ICE), jotka siirtävät voimia kaasunpaineesta mäntään kampiakselin kampiakseleilla, jotka sijaitsevat symmetrisesti sylinterin akseliin nähden ja pyörivät vastakkaisiin suuntiin. .

Näillä moottoreilla on useita etuja, joista tärkeimmät ovat mahdollisuus tasapainottaa edestakaisin liikkuvien massojen inertiavoimat kampiakselien vastapainojen vuoksi, sellaisten voimien puuttuminen, jotka aiheuttavat männän lisääntynyttä kitkaa sylinterin seiniä vasten, reaktiivisten massojen puuttuminen vääntömomentti, korkeat ominaisenergia- ja taloudelliset parametrit tehon, painon ja mittojen suhteen, kampiakselin kiertokangeiden laakereiden pienemmät kuormitukset, jotka yleensä rajoittavat moottorin käyttöikää.

Tunnetaan kaksitahtinen kaasutinmoottori, jossa on kampikammion kaasunvaihtojärjestelmä, joka sisältää sylinterin, männän, jossa on kaksi männän tappia, kaksi kampiakselia, jotka sijaitsevat symmetrisesti sylinterin akseliin nähden, joista jokainen on yhdistetty kiertokangella johonkin männän tapeista. (Kaksitahti polttomoottori. Patentti RU 116906 U1. Bednyagin L.V., Lebedinskaya O.L. tiedote 16. 2012.).

Moottorille on tunnusomaista, että mäntä on tehty kaksipuoleisella helmalla varustetun pään muotoon, helman alaosa, kun mäntä on alakuolokohdassa (BDC), sijaitsee alueella, jonka miehittää. kampiakselit, helman yläosa, kun mäntä on yläkuolokohdassa (TDC), menee osittain polttokammion ympärillä olevaan rengasmaiseen tilaan ja tulo- ja poistoikkunat sijaitsevat kahdella tasolla: tuloikkunat ovat sijaitsee männän pään yläpuolella, kun se on BDC-asennossa, poistoikkunat ovat helman yläreunan yläpuolella.

Tunnettu moottorirakenne on valmistettu kaavion mukaan yksi sylinteri - kaksi kampiakselia, mikä lisää tehoa ahtauksen käytön ansiosta (Kaksitahti polttomoottori ahtamalla. Hakemus 2012132748/06 (051906). Bednyagin L.V., Lebedinskaya O.L. FIPS vastaanotettu 31.7.2012, jossa kompressorin (ahtimen) sylinteri sijaitsee koaksiaalisesti moottorin sylinterin kanssa, jonka mäntä on yhdistetty moottorin mäntään tangon avulla, pumpun ulompi poistoontelo on yhdistetty kanavilla kampikammion sisätilaan, josta sen sisäontelo on eristetty tankoon sijoitetulla ja kampikammion kahden puoliskon väliin kiinnitetyllä tiivisteholkilla. Kompressorin ulkoontelo tarjoaa lisäsyöttöä polttoaineseokselle moottorin kampikammioon. Latauksen varmistamiseksi moottorin sylinteri on varustettu lisätulo- (tyhjennys) -ikkunoilla, jotka sijaitsevat pääikkunoiden yläpuolella, joiden imuvaiheet ylittävät pakovaiheet, kun taas niiden välissä sylinterin ja kampikammion liittimen tasossa on takaiskulevyventtiilit, jotka estävät sisäänpääsyn. palaneita polttoainetuotteita sylinteristä kampikammioon, kun paine siinä ylittää paineen kampikammion sisällä. Tämä moottori on ehdotetun PM-suunnittelun prototyyppi.

Kaikilla kaasutetuilla kaksitahtimoottoreilla, joissa on kampikammion kaasunvaihtojärjestelmä (sylinterin tyhjennys ja täyttö tuoreella polttoaineseoksella), prototyyppi mukaan lukien, on yhteinen merkittävä haittapuoli - lisääntynyt polttoaineenkulutus, joka liittyy osan polttoaineen häviämiseen aikana huuhtelu suoritetaan suoraan polttoaineseoksella.

Työ tämän haitan poistamiseksi suoritetaan käytännössä yhteen suuntaan - puhtaan ilmanpoiston toteuttaminen ja suoran polttoaineen ruiskutuksen käyttö sylinteriin. Suurin vaikeus, joka estää polttoaineen suoraruiskutusjärjestelmien käyttöönoton kaksitahtimoottoreissa, on polttoaineen syöttölaitteiden korkea hinta, joka pienissä moottoreissa tai satunnaisesti toimivissa moottoreissa (esimerkiksi palomoottoripumppu) nykyhinnoilla, ei maksa itsensä takaisin koko toiminta-ajaltaan.

Toinen syy on polttoainelaitteiden toimivuuden ja seoksen muodostumisen laadun varmistamisen ongelma, joka johtuu tarpeesta kaksinkertaistaa polttoaineen syöttötiheys sylinteriin käytettäessä kaksitahtista sykliä ja sen lisääminen edelleen trendit huomioon ottaen. polttomoottoreiden nopeustilojen kasvussa ja erityisesti pienten, jotka toimivat kaksitahtisyklillä.

Ei kuitenkaan pitäisi odottaa, että uusien, kehittyneempien laitteiden luominen "kaksitahtikäyttöön" lisää sen käytön taloudellista toteutettavuutta edellä mainituissa moottoreissa, koska. tulee vielä kalliimmaksi.

Ehdotetun moottorin suunnittelun tekninen tulos on vähentää polttoaineen ominaiskulutusta arvoon 380 410 g/kWh, mikä on 2530 % pienempi kuin massatuotetuissa kaksitahtisissa kaasutinmoottoreissa, joissa on kampikammiokaasunvaihto (Prospects for two- yleisilmailun ilma-alusten polttomoottorit V. Novoseltsev (http://www.aviajournal.com/arhiv/2004/06/02.html), säilyttäen samalla korkeat energia- ja muut kilpailukykyä varmistavat indikaattorit.

Tämän tuloksen saavuttamiseksi käytettiin joukko suunnitteluratkaisuja:

1. Käytetään kaksitahtista polttomoottoria, jossa kaksi vastakkaista sylinteriä on asennettu yhdelle yhteiselle kampikammiolle, mikä varmistaa voimien siirron kaasunpaineesta kampiakselien kampiakseleille, jotka sijaitsevat symmetrisesti sylinterien akseliin nähden. Tämän järjestelmän käyttö mahdollistaa niiden edellä mainittujen etujen hyödyntämisen ja mäntäkompressorien järkevän sijoittamisen paineistamiseen.

2. Kampikammion tyhjennyksellä varustetun moottorin kaksitahtisen toimintajakson toteuttamiseksi ja sen parametrien parantamiseksi kampikammion tilavuutta pienennetään, jolloin mäntä on kaksipuoleisella helmalla varustettu pään muodossa. käytetään, mikä varmistaa alahelman sijoittamisen kampiakselien alueelle ja ylemmän helman sijoittamisen rengasmaiseen tilaan, joka sijaitsee palokammion ympärillä.

3. Moottorin sylinterit on varustettu kolmella eri tasoilla sijaitsevilla ikkunoilla: huuhtelu männän pään alaosan yläpuolella, kun se on BDC:ssä, pakokaasu - männän helman yläreunan yläpuolella. Samaan aikaan ikkunoiden "aikaosuus" kasvaa, "oikosulun" ilmiöt suljetaan pois - (polttoaine)seoksen suora poistuminen pakoikkunasta pakoputkeen, jäännöskaasujen taso laskee, pakokaasuikkunoiden koko ympärysmitta on pakokaasujen käytettävissä ja se on lähes puolittunut; joka edistää kaasunvaihtoparametrien säilymistä moottorin kierrosluvun kasvaessa. On myös huomioitava, että kaasunjakeluvaiheiden epäsymmetrian varmistava laite sijaitsee lämpökuormitetulla vyöhykkeellä, mikä erottaa sen suotuisasti urheiluautojen moottoreiden pakokaasukanavissa toimivista vastaavista laitteista.

4. Tyhjennysten yläpuolella sijaitsevat imuikkunat, joiden tulovaiheet ylittävät poistovaiheet, jotta estetään palamistuotteiden pääsy sylinteristä paisuntaiskun aikana säiliöön 10, toisin kuin prototyypissä, ne suljetaan renkaalla. 11, joka toimii puolana, jota ohjaa nokka tai epäkesko akselin kampiakselissa (tai missä tahansa muussa sen kanssa synkronisesti pyörivässä akselissa).

5. Polttoaineen säästämiseksi on ehdotettu mallia, joka varmistaa yhdistetyn kaasunvaihtojärjestelmän käytön tyhjentämällä ensin sylinterit puhtaalla ilmalla kampikammiosta ja lataamalla ne sitten uudelleen rikastetulla polttoaineseoksella käytön kautta. erilliset kompressorit jokaiselle sylinterille.

6. Tulopolttoaineseoksen reitti, joka sisältää kaasuttimen (kaasuttimet), käänteisreed-venttiilit (OPK), kompressorin imu- ja poistoontelot, vastaanottimen ja sylinterin imuikkunat, on irrotettu kampikammion sisäpuolelta, joka on varustettu omalla erillisellä ilmanottojärjestelmällään, jota käytetään tyhjennyssylintereissä.

7. Moottorin ja kompressorin jokainen sylinteri on tehty yhdeksi lohkoksi, kun taas niiden mäntien synkroninen liike vastakkaisiin suuntiin saavutetaan kompressorin männän ja vastakkaisen sylinterin moottorin männän välisellä yhteydellä.

8. Kampiakselien tarvittavat pyörimissuunnat ja pursutusilmavirtaukset saadaan käyttämällä kolmea kampiakselia, joista yksi on valmistettu kahdella kampilla, jotka sijaitsevat 180° kulmassa toisiinsa nähden, mikä varmistaa mäntien liikkeen. vastakkaisiin suuntiin.

9. Moottorin mittojen pienentämiseksi männän alahelma on tehty yksipuoliseksi "esiliinaksi", joka peittää pakoikkunat sen ollessa TDC-asennossa.

10. Paineen ylläpitämiseksi vastaanottimessa, kun moottorin mäntä liikkuu TDC:n suuntaan, kompressorin poistoontelo on erotettu siitä takaiskulevyventtiilillä.

Rakenteelliset ratkaisut, joissa on ominaisuuksia, jotka kuvaavat ehdotetun mallin uutuutta:

1. Kaksitahtinen kaasutinmoottori vastakkaisessa versiossa, jossa on kaksi vastakkaista sylinteriä asennettuna yhteen kampikammioon ja kolme kampiakselia, mikä varmistaa voimien siirron männästä kampiakselien kampiakseleille, jotka sijaitsevat symmetrisesti kampiakselin akseliin nähden sylinteri (kohdat 1 ja 2; tässä ja edelleen katso edellä);

2. Yhdistetty kaasunvaihtojärjestelmä, jossa ensimmäisessä vaiheessa sylinteri puhalletaan ja täytetään yhdellä ilmalla ja toisessa vaiheessa sylinteri paineistetaan uudelleen rikastetulla polttoaineseoksella (katso edellä, kohta 5).

3. Erillinen polttoaineseoksen imukanava, mukaan lukien sylinterin imuikkunat, irrotettu kampikammion sisäpuolelta (s. 6).

4. Kompressorin mäntien käyttö, koska ne ovat yhteydessä vastakkaisten sylintereiden moottorimäntiin (kohta 7), jotka varmistavat moottorin ja kompressorin mäntien liikkeen vastakkaisiin suuntiin.

5. Mäntä, jonka alahelma on tehty yksipuolisen "esiliinan" muodossa (s. 9).

6. Laite, joka varmistaa kaasun jakeluvaiheiden epäsymmetrian (kohta 4).

7. Moottorin ja kompressorin sylinterien sijoittaminen yhteen lohkoon (kohta 7).

Ehdotetun moottorimallin layout on esitetty piirustuksissa: kuva 1 esittää vaakaleikkausta sylinterien akseleita pitkin. Kuva 2 on pystyleikkaus A-A kampiakselien akseleita pitkin, jossa näkyy myös vaihdelaatikko, joka muodostaa kinemaattisen yhteyden kampiakselien välille ja esittää mahdollisuuden nelisylinterisen muunnoksen luomiseen asentamalla vastaavanlainen kaksisylinterinen moottori koneen alapuolelle. vaihdelaatikko.

Sylinterit 1 sisältävät männät 2, jotka on sijoitettu niihin kahdella männän tapilla, joista kumpikin on yhdistetty kiertokangella 3 kampiakselien 4 kampeihin, jotka sijaitsevat symmetrisesti sylinterien akseliin nähden. Mäntä koostuu puristusrenkailla varustetusta päästä ja kaksipuoleisesta helmasta. Helman alaosa on tehty yksipuoliseksi esiliinaksi, joka peittää pakoikkunat, kun mäntä on TDC:ssä. Kun mäntä on BDC:ssä, esiliina sijoitetaan kampiakselien miehittämälle alueelle. Helman yläosa männän asennossa (TDC) menee polttokammion ympärillä olevaan rengasmaiseen tilaan 5, joka on liitetty siihen tangentiaalisilla kanavilla. Jokainen moottorisylinteri on varustettu erillisellä kompressorilla 6, joka on tehty sen kanssa samaan lohkoon, jonka männät 7 on yhdistetty vastakkaisten sylinterien 2 moottorin mäntiin tankojen 8 avulla.

Moottorin sylintereissä on imuaukot 9, jotka sijaitsevat tyhjennysaukkojen yläpuolella ja joiden imuvaiheet ylittävät pakovaiheet. Jotta estetään palamistuotteiden pääsy sylinteristä paisuntaiskun aikana vastaanottimeen 10, ikkunat suljetaan renkaalla 11, joka toimii kelana ja jota ohjataan kampiakselin tapissa 4 (tai millä tahansa muulla) olevalla nokalla tai epäkeskolla. akseli pyörii synkronisesti sen kanssa). Ohjausmekanismi on esitetty kuvassa 3.

Kompressorin tyhjennysontelo on yhdistetty kanavilla ei kampikammion sisäpuolelle, vaan vastaanottimeen, josta kaasuttimeen aiemmin rikastettu polttoaineseos tulee imuikkunoiden kautta sylinteriin, jossa sekoittuen ilmaan tuli kampikammiosta huuhtelun ja jäännöskaasujen aikana, se muodostaa toimivan polttoaineseoksen. Kompressorin imuontelon, joka on eristetty kampikammion sisäpuolelta, ja kaasuttimen väliin on asennettu takaiskulevyventtiilit (ei esitetty kuvassa) varmistamaan polttoaineseoksen virtaus kompressoriin. Puhdistukseen käytettävän ilman syöttämiseksi vastaavat venttiilit on asennettu kampikammioon moottorin sylintereiden sivulle. Venttiilit 12, jotka on asennettu seoksen ulostuloon kompressorista, on suunniteltu ylläpitämään painetta vastaanottimessa, kun moottorin mäntä liikkuu TDC:n suuntaan.

Hyväksytty asettelu, jossa on kolme kampiakselia, tarjoaa järkevän moottorin ja kompressorin sylintereiden järjestelyn polttoaineseoksen virtauksen järjestämiseksi kompressorista moottoriin, vähentää pursutusilmavirran vastusta, kun se ohitetaan kampikammiosta sylinteriin, parantaa valmistettavuutta sylinterien valmistuksen ansiosta yhdessä lohkossa, ilman erityiskustannuksia mahdollistaa nelisylinterisen muunnelman tai vaihdelaatikon, jonka akselit pyörivät vastakkaisiin suuntiin.

Näin ollen polttoaineen ominaiskulutuksen aleneminen saavutetaan käyttämällä vain yhtä ilmaa ilma-polttoaineseoksen sijasta moottorin sylintereiden tyhjentämiseen, joihin työprosessin polttoaine saapuu, pääasiassa sen jälkeen, kun tyhjennysprosessi on päättynyt muodossa. uudelleen rikastettua polttoaineseosta paineistetusta kompressorista imuaukkojen kautta, kun pakoportit peittyvät männän helman yläreunalla.

Koska ehdotetulla yhdistetyllä kaasunvaihtojärjestelmällä olevan moottorin valmistuksen työvoimaintensiteetti verrattuna vastaavan moottorin valmistuksen työvoimaintensiivisyyteen, joka on valmistettu kampikammion huuhtelulla sylintereistä polttoaine-ilma-seoksella, ei käytännössä muutu, taloudellinen vaikutus sen käytön määrää vain kaasunvaihdon polttoainehäviöiden väheneminen, joka polttoaineseoksella huuhdeltuna on noin 35 % sen kokonaiskulutuksesta (G.R. Ricardo. High-speed polttomoottorit. Valtion tieteellinen ja tekninen kustantamo koneenrakennusalan kirjallisuus. M. 1960. (s. 180); A.E. Yushin Polttoaineen suoraruiskutusjärjestelmä kaksitahtisissa polttomoottoreissa, la "ICE:n tehon, taloudellisen ja ympäristönsuojelun parantaminen", VlGU , Vladimir, 1997., (s. 215).

Taloudellinen vaikutus ehdotetun moottorin rakenteen käyttämisestä yhdistetyn kaasunvaihtojärjestelmän kanssa, mikä vähentää ominaispolttoaineenkulutusta verrattuna edelliseen kampikammiojärjestelmään, jossa käytetään polttoaineseosta puhdistukseen, bensiinin hinnalla 35 ruplaa / l. tulee olemaan noin 7 ruplaa / kWh, ts. 20 kW:n moottori 500 tunnin resurssilla säästää noin 70 000 ruplaa tai 2 000 litraa bensiiniä. Laskennassa oletettiin, että polttoainehäviöt huuhtelun aikana pienenevät 80 %, koska. polttoaineseoksen pääsy pakojärjestelmään vähenee vain, kun imu- ja pakoikkunat avautuvat samanaikaisesti kampiakselin 125°:sta 15°:een. Tulo- ja poistoaukkojen sijoittaminen eri tasolle antaa aihetta uskoa, että polttoainehäviöt pienenevät entisestään tai loppuvat kokonaan.

Kun otetaan huomioon kaksitahtisen syklin käytön tarjoamat korkeat energia- ja taloudelliset indikaattorit, tehosta polttoaineen kulutusta 2 530 %, samalla kun moottorin käyttöikä pysyy samoissa 5 001 000 tunnin rajoissa vähentämällä liitosten kuormia kampiakselien tankolaakerit, kun ne on kaksinkertaistettu, ehdotettua moottorirakennetta 2- tai 4-sylinterisessä versiossa, jonka teho on 2060 kW:n sisällä, voidaan käyttää lentokoneiden voimalaitoksissa, liukuvissa pienissä veneissä, joissa potkurit tai potkurit, kannettavat moottoroidut tuotteet, joita väestö käyttää hätätilanneministeriön osastoilla, armeijassa ja laivastossa sekä muissa laitoksissa, joissa vaaditaan pientä ominaispainoa ja -mittoja.

1. Kaksitahtinen polttomoottori ahtamalla ja yhdistetyllä kaasunvaihtojärjestelmällä, joka siirtää voiman kaasunpaineesta mäntään samanaikaisesti kahdelle kampiakselille, jotka sijaitsevat symmetrisesti sylinterin akselin suhteen ja joka sisältää sisäänrakennetut kompressorit koaksiaalisesti sylinterin akselin kanssa, joiden männät on liitetty moottorin mäntiin tangon avulla, imuikkunoilla varustetut sylinterit, jotka sijaitsevat huuhteluikkunoiden yläpuolella, joiden imuvaiheet ylittävät pakovaiheet, yhdellä yhteisellä kampikammiolla, tunnettu siitä, että se on valmistettu kaksi- sylinteriä vastakkainen rakenne, vastakkain liikkuvat männät, kolme kampiakselia, joista toisessa on kaksi kampea, sisältää erillisen polttoaineseoksen tulopolun, joka on eristetty kampikammiosta, mukaan lukien kaasuttimen, käänteislevyventtiilit, kompressorin imu- ja poistoonteloineen ja sylinterin imuikkunoihin yhdistetty vastaanotin, jonka kautta rikastettu polttoaineseos pääsee moottorin sylintereihin, kun taas ohm, kompressorin männät on liitetty kinemaattisesti vastakkaisten moottorin sylintereiden mäntiin.