Motor cu ardere internă cu opus. Motor contra-piston

Universitatea Națională de Construcții Navale

lor. adm. Makarova

Departamentul motoarelor cu ardere internă

Note de curs pentru cursul motorului cu ardere internă (SDV) Nikolaev - 2014

Tema 1. Compararea motoarelor cu ardere internă cu alte tipuri de motoare termice. Clasificarea motorului cu ardere internă. Domeniul de aplicare al acestora, perspectivele și direcțiile pentru dezvoltarea ulterioară. Raportul în motorul cu ardere internă și marcarea acestora.

Motor cu combustie interna Este un motor termic în care energia termică eliberată în timpul arderii combustibilului în cilindrul de lucru este transformată în lucru mecanic. Conversia energiei termice în energie mecanică se realizează prin transferul energiei de expansiune a produselor de ardere către piston, a cărei mișcare alternativă, la rândul său, prin mecanismul manivelei este transformată în mișcarea de rotație a arborelui cotit care conduce elicea , generator electric, pompă sau altă energie de consum.

ICE poate fi clasificat în funcție de următoarele caracteristici principale:

– prin natura ciclului de lucru- cu o alimentare cu căldură a fluidului de lucru la un volum constant, cu o alimentare cu căldură la o presiune constantă a gazelor și cu o sursă mixtă de căldură, adică mai întâi la un volum constant și apoi la o presiune constantă a gazelor ;

– prin modul de realizare a ciclului de lucru- patru timpi, în care ciclul este finalizat în patru cursuri consecutive ale pistonului (în două rotații ale arborelui cotit) și două timpi, în care ciclul se desfășoară în două curse consecutive ale pistonului (într-o rotație a arborelui cotit) ;

– prin metoda de alimentare cu aer- supraalimentat și aspirat natural. În ICE-urile în patru timpi fără presurizare, cilindrul este umplut cu o sarcină proaspătă (aer sau un amestec combustibil) de cursa de aspirație a pistonului, iar în ICE-urile în doi timpi, este umplut cu un compresor de purjare acționat mecanic de motor . La toate motoarele cu ardere internă supraalimentate, cilindrul este umplut cu un compresor special. Motoarele supraîncărcate sunt adesea numite combinate, deoarece, pe lângă un motor cu piston, au și un compresor care furnizează aer motorului la presiune crescută;

– pe calea aprinderii combustibilului- cu aprindere prin compresie (motorină) și aprindere prin scânteie (carburator la gaz);

– după tipul de combustibil utilizat- combustibil lichid și gaz. ICE-urile cu combustibil lichid includ, de asemenea, motoare multi-combustibil, care pot funcționa pe mai mulți combustibili fără modificări structurale. Motoarele cu combustie internă cu gaz includ, de asemenea, motoare cu aprindere prin compresie, în care combustibilul principal este gazos, iar o cantitate mică de combustibil lichid este utilizată ca pilot, adică pentru aprindere;

– prin metoda de formare a amestecului- cu formare de amestec intern, când amestecul combustibil-aer se formează în interiorul cilindrului (motoare diesel) și cu formare de amestec extern, atunci când acest amestec este pregătit înainte de a fi introdus în cilindrul de lucru (carburator și motoare pe gaz cu aprindere prin scânteie) . Principalele metode de formare a amestecului intern sunt volumetric, volumetric-film și film ;

– după tipul camerei de ardere (CC)- cu CS cu o singură cavitate nedivizată, cu CS semi-separat (CS în piston) și CS separat (pre-cameră, cameră vortex și cameră cu aer CS);

– prin viteza arborelui cotit n - viteză redusă (МOD) cu n până la 240 min -1, viteză medie (SOD) de la 240< n < 750 мин -1 , повышенной оборотности (ПОД) с 750 1500 min-1;

– prin programare- principal, conceput pentru a acționa elice (elice) pentru nave și generatoare electrice auxiliare care acționează centrale electrice pentru nave sau mecanisme pentru nave;

– conform principiului acțiunii- acțiune simplă (ciclul de lucru are loc numai într-o cavitate cilindrică), acțiune dublă (ciclul de lucru are loc în două cavități cilindrice deasupra și dedesubtul pistonului) și cu pistoane în mișcare opuse (în fiecare cilindru al motorului există doi pistoane conectate mecanic deplasarea în direcții opuse, cu un fluid de lucru plasat între ele);

– cu privire la proiectarea mecanismului manivelei (KShM)- trunchi și cap de cruce. La un motor portbagaj, forțele normale de presiune care apar atunci când biela este înclinată sunt transmise de partea de ghidare a pistonului - un portbagaj alunecând în bucșa cilindrului; la un motor transversal, pistonul nu creează forțe de presiune normale care apar atunci când biela este înclinată; forța normală este creată în conexiunea transversală și este transmisă de glisoare paralele, care sunt fixate în afara cilindrului pe patul motorului;

– prin dispunerea cilindrilor- vertical, orizontal, cu un singur rând, cu două rânduri, în formă de Y, în formă de stea etc.

Principalele definiții care se aplică tuturor ICE-urilor sunt:

– superiorși centru mort jos (TDC și BDC), corespunzătoare poziției extreme superioare și inferioare a pistonului în cilindru (într-un motor vertical);

– cursa pistonului, adică distanța când pistonul se deplasează dintr-o poziție extremă în alta;

– volumul camerei de ardere(sau comprimare) corespunzător volumului cavității cilindrului atunci când pistonul este la TDC;

– deplasarea cilindrului, care este descris de piston în timpul cursei sale între punctele moarte.

Marca Diesel dă idee despre tipul și dimensiunile sale de bază. Motoarele diesel domestice sunt etichetate în conformitate cu GOST 4393-82 „Motorizări staționare, marine, diesel și industriale. Tipuri și parametri de bază ". Simbolurile constând din litere și cifre sunt adoptate pentru marcare:

H- patru timpi;

D- doua lovituri;

DD- acțiune dublă în doi timpi;

R- reversibil;

CU- cu ambreiaj reversibil;

NS- cu reductor;

LA- cruce;

G- gaz;

H- supraalimentat;

1A, 2A, ZA, 4A- gradul de automatizare în conformitate cu GOST 14228-80.

Absența unei litere în simbol LAînseamnă că motorina este portbagaj, litere R- motorina este ireversibilă, iar literele H- motor diesel aspirat natural. Numerele din ștampila dinaintea literelor indică numărul cilindrilor, iar după litere: numărul din numărător - diametrul cilindrului în centimetri, în numitor - cursa pistonului în centimetri.

La marca unui motor diesel cu pistoane aflate în mișcare opusă, sunt indicate ambele curse ale pistonului, conectate printr-un semn plus, dacă cursele sunt diferite, sau produsul „2 la o cursă a pistonului” dacă cursele sunt egale.

În marca motoarelor diesel marine ale asociației de producție „Bryansk Machine-Building Plant” (PO BMZ), numărul modificării este indicat suplimentar, începând cu al doilea. Acest număr este dat la sfârșitul marcajului în conformitate cu GOST 4393-82. Mai jos sunt câteva exemple de marcaje pentru unele motoare.

12CHNSP1A 18/20- motor diesel, cu douăsprezece cilindri, patru timpi, supraalimentat, cu ambreiaj invers, cu reductor, automatizat în conformitate cu gradul 1 de automatizare, cu diametrul cilindrului de 18 cm și cursa pistonului de 20 cm.

16DPN 23/2 X 30- un motor diesel cu șaisprezece cilindri, în doi timpi, cu un reductor, supraalimentat, cu un diametru al cilindrului de 23 cm și cu doi pistoane în mișcare opusă având fiecare cursă de 30 cm,

9DKRN 80 / 160-4- motor diesel, cu nouă cilindri, în doi timpi, cu cap transversal, reversibil, supraalimentat, cu diametrul cilindrului de 80 cm, cursa pistonului de 160 cm, a patra modificare.

La unele fabrici interne, pe lângă marca obligatorie conform GOST, motoarelor diesel fabricate li se mai atribuie și o marcă de fabrică. De exemplu, numele mărcii G-74 (uzina „Motorul Revoluției”) corespunde mărcii 6ChN 36/45.

În majoritatea țărilor străine, marcarea motorului nu este reglementată de standarde, iar firmele de construcții folosesc propriile convenții. Dar chiar și una și aceeași companie schimbă deseori denumirile acceptate. Totuși, trebuie remarcat faptul că multe firme indică principalele dimensiuni ale motorului în legendă: diametrul cilindrului și cursa pistonului.

Temă. 2 Principiul de funcționare al unui motor în patru și în doi timpi cu și fără supraalimentare.

Motor cu ardere internă în patru timpi.

ICE în patru timpi În fig. 2.1 prezintă o diagramă a funcționării unui motor diesel cu trunchi în patru timpi aspirat natural (motoarele cu cap în cruce în patru timpi nu sunt construite deloc).

Orez. 2.1. Principiul de funcționare al unui motor cu ardere internă în patru timpi

Prima măsură – admisie sau umplere ... Piston 1 trece de la TDC la BDC. Cu o cursă în jos a pistonului prin orificiul de admisie 3 și supapa de admisie situată în capac 2 aerul pătrunde în cilindru, deoarece presiunea din cilindru, datorită creșterii volumului cilindrului, devine mai mică decât presiunea aerului (sau amestecul de lucru într-un motor cu carburator) în fața intrării p o. Supapa de admisie se deschide puțin mai devreme decât TDC (punctul r), adică cu un unghi de plumb de 20 ... 50 ° la TDC, ceea ce creează condiții mai favorabile pentru admisia de aer la începutul umplerii. Supapa de admisie se închide după BDC (punctul A"), deoarece în momentul sosirii pistonului la BDC (punctul A) presiunea gazului din butelie este chiar mai mică decât în ​​galeria de admisie. Admisia de aer în cilindrul de lucru în această perioadă este facilitată și de presurizarea inerțială a aerului care intră în cilindru - Prin urmare, supapa de admisie se închide cu un unghi de întârziere de 20 ... 45 ° după BDC.

Unghiurile de plumb și de întârziere sunt determinate empiric. Unghiul de rotație al arborelui cotit (PKV), corespunzător întregului proces de umplere, este de aproximativ 220 ... 275 ° PKV.

O caracteristică distinctivă a unui motor diesel supraîncărcat este că în timpul primei curse, o încărcare proaspătă de aer nu este aspirată din mediu, ci intră în colectorul de admisie la presiune crescută de la un compresor special. La motoarele diesel marine moderne, compresorul este acționat de o turbină cu gaz care funcționează pe gazele de eșapament ale motorului. Unitatea constând dintr-o turbină cu gaz și un compresor se numește turbocompresor. La motorinele supraîncărcate, linia de umplere trece de obicei deasupra liniei de evacuare (a 4-a cursă).

A doua măsură – comprimare ... În timpul cursei de întoarcere a pistonului la TDC, din momentul închiderii supapei de admisie, sarcina de aer proaspăt care intră în cilindru este comprimată, ca urmare a cărei temperatură crește la nivelul necesar pentru autoaprinderea combustibilului. Combustibilul este injectat în cilindru printr-o duză 4 cu ceva avans către TDC (punctul n) la presiune ridicată, asigurând o atomizare a combustibilului de înaltă calitate. Avansul injecției de combustibil către TDC este necesar pentru a-l pregăti pentru autoaprindere în momentul în care pistonul ajunge în zona TDC. În acest caz, sunt create cele mai favorabile condiții pentru funcționarea unui motor diesel cu randament ridicat. Unghiul de injecție la modul nominal în MOD este de obicei egal cu 1 ... 9 °, iar în SOD - 8 ... 16 ° la TDC. Punct de aprindere (punct cu) este prezentat în figură la TDC, cu toate acestea, poate fi ușor compensat față de TDC, adică aprinderea combustibilului poate începe mai devreme sau mai târziu decât TDC.

A 3-a măsură – combustie și extensie (accident vascular cerebral de lucru). Pistonul se deplasează de la TDC la BDC. Combustibilul atomizat amestecat cu aerul fierbinte se aprinde și arde, rezultând o creștere bruscă a presiunii gazului (punctul z), iar apoi începe expansiunea lor. Gazele, acționând asupra pistonului în timpul cursei de lucru, efectuează o muncă utilă, care este transferată către consumatorul de energie prin mecanismul manivelei. Procesul de expansiune se termină atunci când supapa de evacuare începe să se deschidă. 5 (punct b’ ), care are loc cu un avans de 20 ... 40 °. O ușoară scădere a muncii utile de expansiune a gazului în comparație cu momentul în care supapa ar începe să se deschidă la BDC este compensată de o scădere a muncii cheltuite în cursa următoare.

A 4-a măsură – eliberare ... Pistonul se deplasează de la BDC la TDC, împingând gazele de eșapament din cilindru. Presiunea gazului din cilindru este în prezent puțin mai mare decât presiunea din aval de supapa de evacuare. Pentru a elimina complet gazele de eșapament din cilindru, supapa de eșapament se închide după ce pistonul trece TDC, în timp ce unghiul de întârziere de închidere este de 10 ... 60 ° PKV. Prin urmare, în timpul unui timp corespunzător unui unghi de 30 ... 110 ° PKV, supapele de intrare și ieșire sunt simultan deschise. Acest lucru îmbunătățește procesul de curățare a camerei de ardere de gazele de eșapament, în special la motoarele diesel supraalimentate, deoarece presiunea aerului de încărcare în această perioadă este mai mare decât presiunea gazelor de eșapament.

Astfel, supapa de ieșire este deschisă în perioada corespunzătoare la 210 ... 280 ° CWV.

Principiul de funcționare al unui motor cu carburator în patru timpi diferă de un motor diesel prin aceea că amestecul de lucru - combustibil și aer - este pregătit în afara cilindrului (în carburator) și intră în cilindru în timpul primei curse; amestecul este aprins în zona TDC de o scânteie electrică.

Munca utilă obținută în perioadele celui de-al doilea și al treilea ciclu de ceas este determinată de zonă Acuzba(zona cu umbrire oblică, cm, a 4-a măsură). Dar în timpul primei curse, motorul petrece munca (ținând cont de presiunea atmosferică p aproximativ sub piston), egală cu aria de deasupra curbei r" ma la linia orizontală corespunzătoare presiunii p aproximativ. În timpul celei de-a 4-a curse, motorul cheltuiește să împingă gazele de eșapament egale cu zona de sub curba brr "la linia orizontală p o. În consecință, într-un motor în patru timpi fără presurizare, lucrarea așa-numitei" „curse de pompare”, adică cursele 1 și 4, atunci când motorul joacă rolul unei pompe, este negativă (această lucrare pe diagrama indicator este prezentată de o zonă cu umbrire verticală) și trebuie scăzută din munca utilă egală la diferența dintre lucrările din perioada a 3-a și a 2-a curse. În condiții reale, cursele de pompare a lucrărilor sunt foarte mici și, prin urmare, această lucrare este denumită în mod convențional pierderi mecanice. La motoarele diesel supraalimentate, dacă presiunea sarcinii aerul care pătrunde în cilindru este mai mare decât presiunea medie a gazelor din cilindru în perioada expulzării lor de către piston, activitatea curselor de pompare devine pozitivă.

Motor cu combustie internă în doi timpi.

La motoarele în doi timpi, curățarea cilindrului de lucru de la produsele de ardere și umplerea acestuia cu o încărcare nouă, adică procese de schimb de gaz, au loc numai în perioada în care pistonul se află în regiunea BDC cu organe de schimb de gaze deschise. În acest caz, curățarea cilindrului de gazele de eșapament se efectuează nu cu un piston, ci cu aer precomprimat (la motoarele diesel) sau un amestec combustibil (la motoarele cu carburator și gaz). Precomprimarea aerului sau a amestecului are loc într-un compresor special de purjare sau încărcare. În procesul de schimb de gaze la motoarele în doi timpi, o parte din încărcătura proaspătă este inevitabil îndepărtată din cilindru, împreună cu gazele de eșapament prin corpurile de eșapament. Prin urmare, alimentarea compresorului de purjare sau de încărcare trebuie să fie suficientă pentru a compensa această scurgere de încărcare.

Eliberarea gazelor din cilindru are loc prin ferestre sau prin supapă (numărul de supape poate fi de la 1 la 4). Admisia (suflarea) unei încărcături proaspete în cilindru la motoarele moderne se efectuează numai prin geamuri. Orificiile de evacuare și purjare sunt situate în partea inferioară a manșonului cilindrului de lucru, iar supapele de evacuare sunt situate în chiulasă.

Schema de funcționare a unui motor diesel în doi timpi cu evacuare a buclei, adică atunci când evacuarea și evacuarea se produc prin geamuri, este prezentată în Fig. 2.2. Ciclul de lucru are doi pași.

Prima măsură- cursa pistonului de la BDC (punctul m) la TDC. Pistonul mai întâi 6 închide ferestrele de purjare 1 (punctul d "), oprind astfel fluxul de sarcină proaspătă în cilindrul de lucru, iar apoi pistonul închide orificiile de ieșire 5 (punct b" ), după care începe procesul de comprimare a aerului în cilindru, care se termină când pistonul ajunge la TDC (punctul cu). Punct n corespunde momentului de la începutul injecției de combustibil de către injector 3 în cilindru. Prin urmare, în timpul primei curse în cilindru, eliberare , purjare și umplere cilindru, după care există comprimarea încărcăturii proaspete și începe injecția de combustibil .

Orez. 2.2. Principiul de funcționare al unui motor cu combustie internă în doi timpi

A doua măsură- cursa pistonului de la TDC la BDC. În zona TDC, combustibilul este injectat de duză, care se aprinde și arde, în timp ce presiunea gazului atinge o valoare maximă (punctul z) și începe expansiunea lor. Procesul de expansiune a gazelor se termină în momentul în care pistonul începe să se deschidă 6 ferestre de priză 5 (punct b), după care începe eliberarea gazelor de eșapament din butelie datorită presiunii diferențiale a gazului din butelie și a galeriei de evacuare 4 ... Apoi pistonul deschide orificiile de purjare 1 (punct d) și cilindrul este purjat și umplut cu o nouă încărcare. Purjarea va începe numai după ce presiunea gazului din cilindru scade sub presiunea aerului p s din receptorul de purjare 2 .

Astfel, în timpul celei de-a doua curse în cilindru, injecție de combustibil , a lui combustie , expansiunea gazelor , evacuarea gazelor de eșapament , purjare și umplerea cu încărcătură proaspătă ... În timpul acestei măsuri, accident vascular cerebral de lucru oferind o muncă utilă.

Diagrama indicatoare prezentată în Fig. 2 este același atât pentru motorina aspirată natural, cât și pentru motorina supraalimentată. Munca utilă a ciclului este determinată de aria diagramei md" b"cuzbdm.

Lucrul gazelor din cilindru este pozitiv în timpul celei de-a doua curse și negativ în timpul primei curse.

Nu va fi o exagerare să spunem că majoritatea dispozitivelor autopropulsate de astăzi sunt echipate cu motoare cu ardere internă de diferite modele, folosind principii de funcționare diferite. În orice caz, dacă vorbim despre transportul rutier. În acest articol vom analiza mai atent motorul cu ardere internă. Ce este, cum funcționează această unitate, care sunt argumentele pro și contra, veți învăța citind-o.

Principiul de funcționare a motoarelor cu ardere internă

Principiul principal al funcționării ICE se bazează pe faptul că combustibilul (solid, lichid sau gazos) arde într-un volum de lucru special alocat în interiorul unității, transformând energia termică în energie mecanică.

Amestecul de lucru care intră în cilindrii unui astfel de motor este comprimat. După ce este aprins cu ajutorul unor dispozitive speciale, apare o suprapresiune a gazelor, forțând pistoanele cilindrilor să revină la poziția lor inițială. Acest lucru creează un ciclu de lucru constant care transformă energia cinetică în cuplu cu ajutorul unor mecanisme speciale.

Astăzi, dispozitivul ICE poate avea trei tipuri principale:

• adesea numit plămân;
• unitate de putere în patru timpi, permițând atingerea unor valori mai mari de putere și eficiență;
• cu caracteristici de putere crescute.

În plus, există și alte modificări ale circuitelor de bază care fac posibilă îmbunătățirea anumitor proprietăți ale centralelor de acest tip.

Avantajele motoarelor cu ardere internă

Spre deosebire de unitățile de putere care asigură prezența camerelor externe, motorul cu ardere internă are avantaje semnificative. Principalele sunt:

• dimensiuni mult mai compacte;
• indicatori de putere mai mari;
• valori optime de eficiență.

Trebuie remarcat, vorbind despre motorul cu ardere internă, că acesta este un dispozitiv care, în majoritatea covârșitoare a cazurilor, permite utilizarea diferitelor tipuri de combustibil. Poate fi benzină, motorină, natural sau kerosen și chiar lemn obișnuit.

Această versatilitate a câștigat acestui concept de motor o popularitate binemeritată, omniprezentă și o conducere cu adevărat globală.

O scurtă excursie istorică

Se crede că motorul cu ardere internă datează din istoria sa de la crearea unei unități cu piston de către francezii de Rivas în 1807, care folosea hidrogenul ca combustibil într-o stare agregată gazoasă. Și, deși dispozitivul ICE a suferit modificări și modificări semnificative de atunci, ideile de bază ale acestei invenții continuă să fie utilizate astăzi.

Primul motor cu combustie internă în patru timpi a fost lansat în 1876 în Germania. La mijlocul anilor 80 ai secolului al XIX-lea, în Rusia a fost dezvoltat un carburator, care a făcut posibilă măsurarea alimentării cu benzină a cilindrilor motorului.

Și chiar la sfârșitul secolului precedent, celebrul inginer german a propus ideea de a aprinde un amestec combustibil sub presiune, care a crescut semnificativ caracteristicile de putere ale motorului cu ardere internă și indicatorii de eficiență ai unităților de acest tip, care anterior a lăsat mult de dorit. De atunci, dezvoltarea motoarelor cu ardere internă a mers în principal pe calea îmbunătățirii, modernizării și implementării diferitelor îmbunătățiri.

Principalele tipuri și tipuri de motoare cu ardere internă

Cu toate acestea, istoria de peste 100 de ani a unităților de acest tip a făcut posibilă dezvoltarea mai multor tipuri principale de centrale cu ardere internă a combustibilului. Ele diferă între ele nu numai prin compoziția amestecului de lucru utilizat, ci și prin caracteristicile de proiectare.

Motoare pe benzină

După cum sugerează și numele, unitățile acestui grup folosesc diferite tipuri de benzină drept combustibil.

La rândul lor, astfel de centrale electrice sunt de obicei împărțite în două grupuri mari:

• Carburator. În astfel de dispozitive, amestecul de combustibil este îmbogățit cu mase de aer într-un dispozitiv special (carburator) înainte de a intra în cilindri. Apoi se aprinde cu o scânteie electrică. Printre cei mai proeminenți reprezentanți de acest tip se numără modelele VAZ, al căror motor cu ardere internă pentru o perioadă foarte lungă de timp a fost exclusiv de tipul carburatorului.
• Injecţie. Acesta este un sistem mai complex în care combustibilul este injectat în cilindri prin intermediul unui colector special și al unor injectoare. Poate avea loc atât mecanic, cât și prin intermediul unui dispozitiv electronic special. Sistemele de injecție directă Common Rail sunt considerate cele mai productive. Instalat pe aproape toate mașinile moderne.

Motoarele pe benzină cu injecție sunt considerate mai economice și oferă o eficiență mai mare. Cu toate acestea, costul unor astfel de unități este mult mai mare, iar întreținerea și funcționarea sunt mult mai dificile.

Motoare diesel

În zorii existenței unor unități de acest tip, se auzea foarte des o glumă despre un motor cu ardere internă, că acesta este un dispozitiv care mănâncă benzină ca un cal, dar se mișcă mult mai încet. Odată cu invenția motorului diesel, această glumă și-a pierdut parțial relevanța. În principal, deoarece motorina este capabilă să funcționeze cu combustibil de calitate mult mai scăzută. Aceasta înseamnă că este mult mai ieftin decât benzina.

Principala diferență fundamentală între arderea internă este absența aprinderii forțate a amestecului de combustibil. Combustibilul diesel este injectat în cilindri prin duze speciale, iar picăturile individuale de combustibil sunt aprinse datorită forței presiunii pistonului. Alături de avantaje, motorul diesel are și o serie de dezavantaje. Printre acestea se numără următoarele:

• mult mai puțină energie în comparație cu centralele pe benzină;
• dimensiuni mari și caracteristici de greutate;
• dificultăți de pornire în condiții meteorologice și climatice extreme;
• tracțiune insuficientă și tendința către pierderi nejustificate de putere, în special la viteze relativ mari.

În plus, repararea unui motor cu combustie internă de tip diesel este, de regulă, mult mai complicată și mai costisitoare decât ajustarea sau restabilirea capacității de lucru a unei unități pe benzină.

Motoare pe gaz

În ciuda costului redus al gazului natural utilizat ca combustibil, dispozitivul unui motor cu ardere internă care funcționează pe gaz este incomparabil mai complicat, ceea ce duce la o creștere semnificativă a costului unității în ansamblu, instalarea și funcționarea acesteia în special.

În centralele de acest tip, gazul lichefiat sau natural pătrunde în butelii printr-un sistem de reductoare speciale, colectoare și duze. Aprinderea amestecului de combustibil are loc în același mod ca în instalațiile pe benzină cu carburator - cu ajutorul unei scântei electrice emanate de la o bujie.

Tipuri combinate de motoare cu ardere internă

Puțină lume știe despre sistemele combinate ICE. Ce este și unde se aplică?

Desigur, nu vorbim despre mașini hibride moderne care pot funcționa atât pe combustibil, cât și pe un motor electric. Motoarele combinate cu ardere internă sunt denumite de obicei astfel de unități care combină elemente ale diferitelor principii ale sistemelor de alimentare cu combustibil. Cel mai izbitor reprezentant al familiei unor astfel de motoare sunt unitățile diesel-gaz. În ele, amestecul de combustibil intră în blocul ICE aproape la fel ca în unitățile de gaz. Dar combustibilul este aprins nu cu ajutorul unei descărcări electrice de la o lumânare, ci cu o porțiune de aprindere a motorinei, așa cum este cazul unui motor diesel convențional.

Întreținerea și repararea motoarelor cu ardere internă

În ciuda unei varietăți destul de largi de modificări, toate motoarele cu ardere internă au modele și scheme de bază similare. Cu toate acestea, pentru a efectua întreținerea și repararea de înaltă calitate a unui motor cu ardere internă, este necesar să îi cunoaștem temeinic structura, să înțelegem principiile de funcționare și să putem identifica problemele. Pentru aceasta, desigur, este necesar să studiați cu atenție proiectarea motoarelor cu ardere internă de diferite tipuri, pentru a înțelege singuri scopul anumitor piese, ansambluri, mecanisme și sisteme. Aceasta nu este o sarcină ușoară, dar foarte interesantă! Și cel mai important, lucrul corect.

În special pentru mințile curioase care doresc să înțeleagă în mod independent toate misterele și secretele aproape oricărui vehicul, o fotografie schematică aproximativă a motorului cu ardere internă este prezentată în fotografia de mai sus.

Deci, am aflat ce este această unitate de putere.

Modelul de utilitate se referă la domeniul construcției de motoare. Se propune proiectarea unui motor care funcționează pe un ciclu în doi timpi cu presurizare și o schemă de schimb de gaz combinat, în care în prima fază cilindrul este purjat și umplut cu un singur aer conform schemei obișnuite de schimb de gaz în camera de manivelă, în timpul a doua fază cilindrul este presurizat, re-îmbogățit în carburator, comprimat în compresor cu amestecul de combustibil prin orificiile de admisie din cilindru cu faze de admisie care depășesc fazele de evacuare. Pentru a preveni pătrunderea produselor de ardere din cilindru în receptor în timpul cursei de expansiune, ferestrele sunt închise cu un inel special care acționează ca o bobină, controlat de o came sau un excentric pe jurnalul arborelui cotit sau orice alt arbore care se rotește sincron cu aceasta.

Motorul este realizat cu doi cilindri opuși montați pe un carter comun și trei arborele cotit, dintre care unul are două manivele situate la un unghi de 180 ° unul față de celălalt. Cilindrii conțin pistoane cu doi pini de piston conectați prin tije de legătură cu manivele arborelui cotit, situate simetric față de axa cilindrului. Pistoanele constau dintr-un cap cu inele de compresie și o fustă reversibilă. Partea inferioară a fustei este realizată sub forma unui șorț care acoperă orificiile de evacuare atunci când pistonul se află în punctul mort superior (TDC). Când pistonul este poziționat în centrul mort inferior (BDC), șorțul este situat în zona ocupată de arborele cotit. Partea superioară a fustei, când pistonul este la TDC, intră în spațiul inelar din jurul camerei de ardere. Fiecare cilindru al motorului este echipat cu un compresor individual, ale cărui pistoane sunt conectate prin intermediul unei tije la pistoanele motorului cilindrilor opuși.

Efectul economic al reducerii consumului de combustibil atunci când costul benzinei este de 35 de ruble / litru. va fi de aproximativ 7 ruble / kWh, adică un motor cu o capacitate de 20 kW pentru o resursă de 500 de ore va economisi aproximativ 70.000 de ruble sau 2.000 de litri de benzină.

Având în vedere prezența unor indicatori energetici și economici ridicați în ceea ce privește puterea, greutatea și dimensiunile, furnizate de utilizarea unui ciclu în 2 timpi, presurizare, o scădere a consumului de combustibil cu 2530%, menținând în același timp resursa motorie în limitele anterioare ale 5001000 ore de funcționare prin reducerea sarcinii pe rulmenții bielelor arborilor coti în timpul dublării lor, proiectarea propusă a motorului într-un design cu 2 sau 4 cilindri cu o capacitate de 2060 kW poate fi utilizată în centralele electrice ale aeronavelor, planificând nave mici cu elice sub formă de elice sau elice, produse portabile pentru motociclete utilizate de populație, în departamentele Ministerului Situațiilor de Urgență, armatei și marinei, precum și în alte instalații unde sunt necesare o greutate și dimensiuni specifice mici.

Modelul de utilitate propus se referă la domeniul construcției motorului, în special la motoarele cu combustie internă cu carburator în doi timpi (ICE), care transmit forțele de la presiunea gazului la piston prin manivela arborilor cotiți simetric în raport cu axa cilindrului și rotirea în direcții opuse.

Aceste motoare au o serie de avantaje, dintre care principalele sunt posibilitatea de a echilibra forțele inerțiale ale maselor cu mișcare alternativă datorită contragreutăților arborelui cotit, absenței forțelor care determină o frecare crescută a pistonului de pereții cilindrilor, absența reactivelor cuplul, energia specifică ridicată și parametrii economici în termeni de putere, masă și dimensiuni, sarcini reduse pe rulmenții bielelor arborelui cotit, care, în general, limitează durata de viață a motorului.

Motor cunoscut cu carburator în doi timpi, cu o schemă de schimb de gaz cu cameră cu manivelă, care conține un cilindru, plasat în el un piston cu doi știfturi de piston, doi arbori cotiți, situați simetric față de axa cilindrului și fiecare dintre ele este conectat printr-o conexiune tija la unul dintre știfturile pistonului. (Motor cu combustie internă în doi timpi. Brevet RU 116906 U1. Bednyagin LV, Lebedinskaya OL Byul. 16. 2012.).

Motorul diferă prin faptul că pistonul este realizat sub forma unui cap cu o fustă pe două fețe, partea inferioară a fustei atunci când pistonul se află în centrul mort inferior (BDC) se află în zona ocupată de arborele cotit, partea superioară a fustei, când pistonul se află în centrul mort superior (TDC), intră parțial în spațiul inelar din jurul camerei de ardere, iar orificiile de admisie și evacuare sunt situate la două niveluri: orificiile de admisie sunt situate deasupra pistonului cap atunci când este în poziția BDC, iar orificiile de evacuare sunt situate deasupra marginii superioare a fustei.

Proiectare cunoscută a motorului, realizată conform schemei un cilindru - două arbori cotiți, asigurând o creștere a puterii datorită utilizării presurizării (Motor cu combustie internă în doi timpi cu supraalimentare. Cerere 2012132748/06 (051906). Bednyagin LV, Lebedinskaya OL Received FIPS 12), în care cilindrul compresorului (suflantei) este situat coaxial de cilindrul motorului, al cărui piston este conectat la pistonul motorului cu ajutorul unei tije, cavitatea externă de pompare a pompei este conectată prin canale la carterul intern spațiu, din care cavitatea sa internă este izolată prin intermediul unui manșon de etanșare așezat pe tijă și fixat între cele două jumătăți ale carterului. Cavitatea exterioară a compresorului asigură o alimentare suplimentară a amestecului de combustibil către carter. Pentru a putea asigura o încărcare suplimentară, cilindrul motorului este echipat cu orificii suplimentare de intrare (purjare) situate deasupra celor principale, cu faze de admisie care depășesc fazele de evacuare, în timp ce supapele de reținere ale plăcii sunt plasate între ele în planul cilindrului și al carterului conector, împiedicând pătrunderea produselor combustibile arse din cilindru în carter atunci când presiunea din acesta depășește presiunea din interiorul carterului. Motorul specificat este un prototip al proiectului PM propus.

Toate motoarele în doi timpi ale carburatorului cu un sistem de schimb de gaz cu cameră cu manivelă (purjarea și umplerea cilindrului cu un amestec de combustibil proaspăt), inclusiv prototipul, au un dezavantaj semnificativ comun - consum crescut de combustibil asociat cu pierderea unei părți a combustibilului în timpul purjarea efectuată direct de amestecul de combustibil.

Lucrările pentru eliminarea acestui dezavantaj se efectuează practic într-o singură direcție - implementarea purjării cu aer curat și utilizarea injecției directe de combustibil în cilindru. Principala dificultate care împiedică introducerea sistemelor de injecție directă a combustibilului la motoarele în doi timpi este costul ridicat al echipamentelor de alimentare cu combustibil, care, pe motoarele mici sau motoarele care funcționează sporadic (de exemplu, o pompă pentru pompieri), la prețurile actuale, nu să plătească pentru întreaga perioadă a operațiunii lor.

Al doilea motiv este problema asigurării operabilității echipamentelor de combustibil și a calității formării amestecului datorită necesității de a dubla frecvența alimentării cu combustibil a cilindrului atunci când se utilizează ciclul în doi timpi și de a o crește în continuare, ținând cont de tendințele de creștere a modurilor de viteză ale motorului cu ardere internă și, în special, cele mici care funcționează pe ciclul în doi timpi.

Cu toate acestea, nu trebuie să ne așteptăm ca crearea de echipamente noi și mai avansate pentru „doi timpi” să crească fezabilitatea economică a utilizării acestuia pe motoarele de mai sus, deoarece va fi și mai scump.

Rezultatul tehnic al designului propus al motorului este reducerea consumului specific de combustibil la o valoare de 380410 g / kWh, care este cu 2530% mai mică decât cea a motoarelor cu carburator în doi timpi disponibile în comerț cu o schemă de schimb de gaz în camera de manivelă (Perspectivele pentru motoare cu combustie internă în doi timpi pe o aeronavă de uz general V. Novoseltsev (http://www.aviajournal.com/arhiv/2004/06/02.html), menținând în același timp energie ridicată și alți indicatori care îi asigură competitivitatea.

Pentru a obține acest rezultat, a fost utilizat un set de soluții de proiectare:

1. Se utilizează un motor cu combustie internă în doi timpi, cu doi cilindri opuși montați pe un carter comun, asigurând transferul de forțe de la presiunea gazului la arborii cotiți ai arborelui cotit, situați simetric față de axa cilindrilor. Utilizarea acestei scheme face posibilă utilizarea avantajelor lor indicate mai sus și plasarea rațională a compresoarelor cu piston cu unitatea lor pentru presurizare.

2. Pentru a implementa un ciclu în doi timpi al motorului cu purjarea camerei manivelei și pentru a-i îmbunătăți parametrii, se reduce volumul camerei manivelei, pentru care se folosește un piston sub forma unui cap cu o fustă față-verso, care asigură amplasarea fustei inferioare în zona arborelui cotit, iar cea superioară în zona spațiului inelar, situat în jurul camerei de ardere.

3. Cilindrii motorului sunt echipați cu trei seturi de geamuri situate la diferite niveluri: curățarea peste partea inferioară a capului pistonului, atunci când este în BDC, ieșire peste marginea superioară a fustei pistonului. În același timp, „secțiunea de timp” a geamurilor crește, fenomenele de „scurtcircuit” sunt excluse - emisia directă a amestecului (combustibil) de la orificiile de evacuare la orificiile de evacuare, nivelul gazelor reziduale scade, întregul perimetru al orificiilor de evacuare devine disponibil pentru scurgerea gazelor de eșapament și este aproape înjumătățit; care contribuie la păstrarea parametrilor schimbului de gaze cu o creștere a turației motorului. De asemenea, trebuie remarcat faptul că dispozitivul care asigură asimetria sincronizării supapelor este situat în zona încărcată ușor termic, ceea ce îl deosebește favorabil de dispozitivele similare care funcționează în canalele de evacuare de pe motoarele mașinilor sport.

4. Orificiile de intrare situate deasupra celor de evacuare, cu faze de admisie care depășesc fazele de evacuare, pentru a preveni pătrunderea produselor de ardere din cilindru în receptorul 10 în cursa de expansiune, spre deosebire de prototip, sunt închise de un inel 11 acționând ca o bobină controlată de o camă sau un excentric pe arborele cotit al tunului (sau orice alt arbore care se rotește sincron cu acesta).

5. Pentru a economisi combustibil, se propune un design care să asigure utilizarea unui sistem combinat de schimb de gaze prin purjarea buteliilor mai întâi cu aer curat din camera manivelei, apoi reîncărcarea (supraîncărcarea) acestora cu un amestec de combustibil re-îmbogățit datorită utilizării de compresoare separate pentru fiecare cilindru.

6. Calea de admisie a amestecului de combustibil, care conține carburatorul (carburatorii), supapele de reținere a plăcii (OPV), cavitățile de aspirație și descărcare ale compresorului, receptorul și orificiile de admisie ale cilindrului, sunt separate de spațiul carterului, care este echipat cu propriul sistem individual de admisie pentru aerul utilizat pentru purjarea cilindrilor.

7. Fiecare cilindru al motorului și compresorului este realizat într-un bloc, în timp ce mișcarea sincronă a pistonilor lor în direcții opuse se realizează prin conectarea pistonului compresorului cu pistonul motorului cilindrului opus.

8. Direcțiile necesare de rotație ale arborelui cotit și fluxurile de aer de purjare sunt asigurate prin utilizarea a trei arborele cotit, dintre care unul este realizat cu două manivele situate la un unghi de 180 ° unul față de celălalt, ceea ce asigură mișcarea pistoanelor în direcții opuse.

9. Pentru a reduce dimensiunile motorului, fusta inferioară a pistonului este realizată sub forma unui „șorț” unilateral, care asigură acoperirea orificiilor de evacuare atunci când se află la TDC.

10. Pentru a menține presiunea în receptor atunci când pistonul motorului se deplasează în direcția TDC, camera de descărcare a compresorului este separată de aceasta printr-o supapă de reținere a plăcii.

Soluții constructive cu caracteristici care caracterizează noutatea modelului propus:

1. Proiectarea unui motor cu carburator în doi timpi într-un design opus, cu doi cilindri opuși montați pe un carter și trei arbori cotiți, asigurând transferul de forțe de la piston la manivele arborelui cotit, situate simetric față de axa cilindrului (articolele 1 și 2; aici și vezi mai sus);

2. Schema combinată de schimb de gaze, în care în prima fază cilindrul este purjat și umplut cu un singur aer, în al doilea rând, cilindrul este presurizat cu un amestec de combustibil reîmbogățit (a se vedea mai sus, punctul 5).

3. O cale de admisie separată a amestecului de combustibil, inclusiv orificiile de admisie ale cilindrului, separate de spațiul carterului (clauza 6).

4. Acționarea pistoanelor compresorului datorită conexiunii lor cu pistoanele motorului cilindrilor opuși (articolul 7), care asigură mișcarea pistoanelor motorului și compresorului în direcții opuse.

5. Un piston cu o fustă inferioară realizat sub forma unui „șorț” unilateral (articolul 9).

6. Un dispozitiv care asigură asimetria sincronizării supapei (clauza 4).

7. Amplasarea cilindrilor motorului și compresorului într-un bloc (p. 7).

Structura modelului propus de motor este prezentată în desene: Fig. 1 prezintă o secțiune orizontală de-a lungul axelor cilindrilor. Figura 2 este o secțiune verticală AA de-a lungul axelor arborelui cotit, care prezintă, de asemenea, o cutie de viteze care asigură o conexiune cinematică între arborele cotit și arată posibilitatea de a crea o modificare cu patru cilindri prin instalarea unui motor similar cu doi cilindri din partea inferioară a cutiei de viteze.

Cilindrii 1 conțin pistoane 2 așezate în ele cu două știfturi de piston, fiecare dintre ele fiind conectat printr-o tijă de legătură 3 la arborii cotiți 4 ai arborilor cotiți, situați simetric față de axa cilindrilor. Pistonul este format dintr-un cap cu inele de compresie și o fustă reversibilă. Partea inferioară a fustei este realizată sub forma unui șorț unilateral care acoperă orificiile de evacuare atunci când pistonul este în TDC. Când pistonul este în BDC, șorțul este situat în zona ocupată de arborele cotit. Partea superioară a fustei în poziția pistonului la (TDC) intră în spațiul inelar 5 situat în jurul camerei de ardere, care este conectată la aceasta prin canale tangențiale. Fiecare cilindru al motorului este echipat cu un compresor individual 6, realizat în același bloc cu acesta, dintre care pistoanele 7 sunt conectate cu pistoanele motorului cilindrilor opuși 2 prin intermediul tijelor 8.

Cilindrii motorului sunt echipați cu orificii de admisie 9 situate deasupra orificiilor de purjare, cu faze de admisie care depășesc fazele de evacuare. Pentru a preveni pătrunderea produselor de ardere din cilindru în receptorul 10 în timpul cursei de expansiune, ferestrele sunt închise cu un inel 11, care acționează ca o bobină, controlată de o came sau un excentric pe jurnalul arborelui cotit 4 (sau orice alt arbore care se rotește sincron cu acesta). Mecanismul de comandă este prezentat în FIG.

Cavitatea de descărcare a compresorului este conectată prin canale nu la spațiul interior al carterului, ci la receptor, de unde amestecul de combustibil pre-îmbogățit în carburator intră în cilindru prin orificiile de admisie, unde, amestecându-se cu aerul primit de la carter în timpul epurării și a gazelor reziduale, formează un amestec de combustibil de lucru. Supapele de reținere ale plăcii (care nu sunt prezentate în figură) sunt instalate între cavitatea de aspirație a compresorului, izolată de spațiul carterului și carburator, care asigură fluxul amestecului de combustibil în compresor. Pentru a alimenta aerul utilizat pentru purjare, supape similare sunt instalate pe carter pe partea cilindrului motorului. Supapele 12, instalate la ieșirea amestecului din compresor, sunt proiectate pentru a menține presiunea în receptor atunci când pistonul motorului se deplasează în direcția TDC.

Aranjamentul adoptat cu trei arbori coti oferă o dispunere rațională a motorului și a cilindrilor compresorului pentru organizarea fluxului amestecului de combustibil de la compresor la motor, reduce rezistența la fluxul de aer de purjare atunci când acesta este ocolit de la carter la cilindru , mărește fabricabilitatea datorită fabricării cilindrilor într-un bloc, fără costuri speciale, permite crearea unei modificări cu patru cilindri sau a unei cutii de viteze cu arbori rotiți în direcții opuse.

Astfel, se obține o scădere a consumului specific de combustibil datorită utilizării unui singur aer pentru purjarea cilindrilor motorului în locul amestecului aer-combustibil, în care intră combustibilul pentru procesul de lucru, în principal după finalizarea procesului de purjare în forma unui amestec de combustibil re-îmbogățit din compresor, care este supraalimentat prin orificiile de admisie atunci când orificiile de evacuare sunt acoperite de marginea superioară a fustei pistonului.

Întrucât laboriozitatea producției unui motor cu schema de schimb de gaz combinată propusă, comparativ cu laboriozitatea fabricării unui motor similar realizat cu suflarea cilindrilor cu camera de manivelă cu un amestec combustibil-aer, practic nu se schimbă, efectul economic al utilizării acestuia va fi determinată doar de o scădere a pierderilor de combustibil în timpul schimbului de gaz, care în timpul purjării cu un amestec de combustibil reprezintă aproximativ 35% din consumul său total (G.R.. Sistemul de injecție directă a combustibilului în motoarele cu combustie internă în doi timpi. În colecție „Îmbunătățirea puterii, indicatorilor economici și de mediu„ ICE ”, VlGU, Vladimir, 1997., (p. 215).).

Efectul economic al utilizării designului propus al motorului cu un sistem combinat de schimb de gaze, care asigură o scădere a consumului specific de combustibil în comparație cu schema anterioară a camerei cu manivelă folosind un amestec de combustibil pentru purjare, la un cost pe benzină de 35 ruble / l. va fi de aproximativ 7 ruble / kWh, adică un motor cu o capacitate de 20 kW pentru o resursă de 500 de ore va economisi aproximativ 70.000 de ruble sau 2.000 de litri de benzină. În calcule, s-a presupus că pierderile de combustibil în timpul scurgerii vor scădea cu 80%, deoarece posibilitatea amestecului de combustibil să intre în sistemul de evacuare este redusă numai cu durata deschiderii simultane a orificiilor de admisie și evacuare de la 125 ° de rotație a arborelui cotit la 15 °. Plasarea orificiilor de intrare și ieșire la diferite niveluri sugerează că pierderile de combustibil vor fi reduse chiar mai mult sau vor fi oprite cu totul.

Ținând cont de prezența unor indicatori energetici și economici ridicați prin utilizarea unui ciclu în doi timpi, presurizare, o scădere cu 2530% a consumului de combustibil, menținând în același timp resursa motorului în limitele anterioare de 500-1000 de ore prin reducerea sarcinilor pe rulmenții bielelor arborilor cotiți atunci când sunt dublați, proiectarea propusă a motorului este de 2 sau o versiune cu 4 cilindri cu o capacitate de 2060 kW poate fi utilizată în centralele electrice ale aeronavelor, planificând nave mici cu elice sub formă de elice sau elice, produse portabile cu motor utilizate de populație, în departamentele Ministerului Situațiilor de Urgență, armatei și marinei, precum și în alte instalații unde sunt necesare o greutate și dimensiuni specifice mici.

1. Un motor cu combustie internă în doi timpi, cu supraalimentare și o schemă de schimb de gaz combinat, care transmite forța de la presiunea gazului la piston simultan către doi arbori cotiți situați simetric față de axa cilindrului, conținând compresoare încorporate coaxial cu axa cilindrului , ale căror pistoane sunt conectate la pistoanele motorului cu ajutorul unei tije, cilindrii echipați cu orificii de admisie situate deasupra celor de purjare, cu faze de admisie care depășesc fazele de evacuare, cu un carter comun, caracterizat prin aceea că este realizat într-un design opus cu doi cilindri, cu pistoane în mișcare opusă, cu trei arbori cotiți, dintre care unul are două manivele, conține o cale separată, izolată de carter, o cale de admisie a amestecului de combustibil, inclusiv un carburator, supape de control, un compresor cu cavități de aspirație și descărcare și un receptor conectat la orificiile de intrare ale cilindrului prin care amestecul de combustibil re-îmbogățit intră în cilindrii motorului, cu acest Pistoanele compresorului Om sunt conectate cinematic la pistoanele cilindrilor opuși ai motorului.

Să presupunem că fiul tău te întreabă: „Tată, care este cel mai uimitor motor din lume?” Ce îi vei răspunde? Unitate de 1000 de cai putere de la Bugatti Veyron? Sau un nou motor AMG turbo? Sau un motor Volkswagen twin supraalimentat?

Au existat o mulțime de invenții interesante în ultima vreme și toate aceste injecții de supraalimentare par uimitoare ... dacă nu știi. Pentru cel mai uimitor motor pe care îl cunosc a fost făcut în Uniunea Sovietică și, după cum ați ghicit, nu pentru Lada, ci pentru tancul T-64. S-a numit 5TDF și iată câteva fapte surprinzătoare.

Era un cilindru cu cinci cilindri, ceea ce este neobișnuit în sine. Avea 10 pistoane, zece biele și doi arbori cotiți. Pistoanele s-au deplasat în cilindri în direcții opuse: mai întâi unul către celălalt, apoi înapoi, din nou unul către celălalt și așa mai departe. Preluarea de putere a fost efectuată de pe ambele arborele cotit, astfel încât să fie convenabil pentru rezervor.

Motorul a funcționat pe un ciclu în doi timpi, iar pistoanele au jucat rolul bobinelor care deschideau orificiile de admisie și evacuare: adică nu avea supape sau arbori cu came. Proiectarea a fost ingenioasă și eficientă - ciclul în doi timpi a asigurat capacitatea maximă de litri, iar aerul cu flux direct a asigurat umplerea cilindrului de înaltă calitate.

În plus, 5TDF a fost un motor diesel cu injecție directă, unde combustibilul a fost alimentat în spațiul dintre pistoane cu puțin înainte de momentul în care au atins cea mai apropiată abordare. Mai mult, injecția a fost efectuată de patru duze de-a lungul unei traiectorii dificile pentru a asigura formarea instantanee a amestecului.

Dar acest lucru nu este suficient. Motorul avea un turbocompresor cu o răsucire - turbina imensă și compresorul erau așezate pe arbore și aveau o conexiune mecanică cu unul dintre arborele cotit. A fost ingenios - în modul de accelerație, compresorul a fost răsucit de la arborele cotit, ceea ce a eliminat turbo lag, iar când fluxul de gaze de eșapament a rotit turbina în mod corespunzător, puterea de la acesta a fost transmisă la arborele cotit, sporind eficiența motor (o astfel de turbină se numește turbină de putere).

În plus, motorul era multicombustibil, adică putea funcționa cu motorină, kerosen, combustibil pentru aviație, benzină sau orice amestec al acestora.

În plus, există încă cincizeci de soluții neobișnuite, cum ar fi pistoanele compozite cu inserții din oțel rezistente la căldură și un sistem de lubrifiere a bazinului uscat, ca la mașinile de curse.

Toate trucurile urmăreau două obiective: să facă motorul cât mai compact, economic și puternic posibil. Pentru un rezervor, toți cei trei parametri sunt importanți: primul facilitează dispunerea, al doilea îmbunătățește autonomia, iar al treilea - manevrabilitatea.

Iar rezultatul a fost impresionant: cu un volum de lucru de 13,6 litri în cea mai forțată versiune, motorul a dezvoltat mai mult de 1000 CP. Pentru un motor diesel din anii 60, acesta a fost un rezultat excelent. În ceea ce privește litrul specific și puterea totală, motorul a depășit de mai multe ori analogii altor armate. L-am văzut live, iar aspectul este cu adevărat uimitor - porecla „Valiză” i se potrivește foarte mult. Aș spune chiar „o valiză strânsă”.

Nu a prins rădăcini datorită complexității sale excesive și a costului ridicat. Pe fondul 5TDF, orice motor de mașină - chiar și de la Bugatti Veyron - pare într-un fel imposibil să fie banal. Și ce naiba nu glumește, tehnologia poate face o cotitură și poate reveni din nou la soluțiile utilizate odată la 5TDF: ciclu diesel în doi timpi, turbine electrice, injecție cu mai multe duze.

A început o revenire masivă la motoarele turbo, care la un moment dat erau considerate prea dificile pentru mașinile non-sport ...

5, 10, 12 sau mai mulți cilindri. Permite reducerea dimensiunilor liniare ale motorului în comparație cu dispunerea cilindrilor în linie.

În formă de VR
„VR” este o abreviere a două cuvinte germane pentru V în formă și R în rând, adică v-în-rând. Motorul este dezvoltat de Volkswagen și este o simbioză a unui motor V cu un unghi extrem de redus de 15 ° și un motor în linie. Șase cilindri ai săi sunt în formă de V la un unghi de 15 °, spre deosebire de motoarele V tradiționale , care au un unghi de 60 ° sau 90 ° ... Pistoanele sunt eșalonate în bloc. Combinația dintre avantajele ambelor tipuri de motoare a dus la faptul că motorul VR6 a devenit atât de compact încât a permis acoperirea ambelor maluri ale cilindrilor cu un cap comun, spre deosebire de un motor convențional în formă de V. Ca rezultat, motorul VR6 are o lungime semnificativ mai mică decât un cilindru cu 6 cilindri în linie și o lățime mai îngustă decât un motor convențional V-6. A fost instalat din 1991 (model 1992) pe mașinile Volkswagen Passat, Golf, Corrado, Sharan. Are indici din fabrică „AAA” cu un volum de 2,8 litri, cu o capacitate de 174 l / s și „ABV” cu un volum de 2,9 litri și o capacitate de 192 l / s.

Motor boxer- un motor cu combustie internă cu piston în care unghiul dintre rândurile de cilindri este de 180 de grade. La autovehicule și autovehicule, un motor opus este utilizat pentru a coborâ centrul de greutate, în locul celui tradițional în formă de V, iar dispunerea opusă a pistoanelor le permite să neutralizeze reciproc vibrațiile, astfel încât motorul să aibă o performanță mai lină.
Cel mai răspândit motor boxer a fost în modelul Volkswagen Kaefer (Beetle, în versiunea engleză) produs în anii de producție (din 2003 până în 2003) în valoare de 21.529.464 unități.
Porsche îl folosește în majoritatea modelelor sale sportive și de curse din seriile GT1, GT2 și GT3.
Motorul boxer este, de asemenea, un semn distinctiv al mărcii Subaru, care a fost instalat în aproape toate modelele Subaru încă din 1963. Majoritatea motoarelor de la această companie au un aspect opus, care asigură rezistență și rigiditate foarte ridicate ale blocului de cilindri, dar în același timp face ca motorul să fie greu de reparat. Motoarele mai vechi din seria EA (EA71, EA82 (produse până în 1994)) sunt renumite pentru fiabilitatea lor. Motoare mai noi din seria EJ, EG, EZ (EJ15, EJ18, EJ20, EJ22, EJ25, EZ30, EG33, EZ36) instalate pe diferite modele Subaru din 1989 până în prezent (din februarie 1989 mașinile Subaru Legacy sunt echipate cu motoare diesel boxer cuplat cu o transmisie manuală).
De asemenea, instalat pe mașinile românești Oltcit Club (este o copie exactă a Citroen Axel), din 1987 până în 1993. În producția de motociclete, motoarele boxer sunt utilizate pe scară largă la modelele BMW, precum și la motocicletele grele sovietice „Ural” și „Dnepr”.

Motor în formă de U- desemnarea simbolică a centralei, care este două motoare în linie, ale căror arborele cotit sunt conectate mecanic prin intermediul unui lanț sau angrenaje.
Cazuri de utilizare notabile: mașini sport - Bugatti Type 45, prototip Matra Bagheera; unele motoare marine și aeronave.
Un motor în formă de U cu doi cilindri în fiecare bloc este uneori denumit pătrat patru.

Motor contra-piston- configurația unui motor cu ardere internă cu dispunerea cilindrilor în două rânduri opuse unul de celălalt (de obicei unul deasupra celuilalt) în așa fel încât pistoanele cilindrilor amplasați unul față de celălalt să se deplaseze unul către celălalt și să aibă o cameră de ardere comună . Arborii cotiți sunt conectați mecanic, puterea este preluată de la unul dintre ele sau de la ambele (de exemplu, atunci când conduceți două elice). Motoarele de acest design sunt în principal motoare turbocompresive în doi timpi. Această schemă este utilizată la motoarele de avioane, motoarele cisternă (T-64, T-80UD, T-84, Chieftain), motoarele de locomotivă diesel (TE3, 2TE10) și motoarele mari marine diesel mari. Există, de asemenea, un alt nume pentru acest tip de motor - un motor cu pistoane cu mișcare opusă (motor cu RPM).

Principiul de funcționare:
1 intrare
2 suflante de acționare
3 conductă de aer
4 supapă de siguranță
5 prize KShM
6 intrări KShM (întârziere ~ 20 ° față de ieșire)
7 cilindri cu orificii de intrare și ieșire
Numărul 8
9 sacou de răcire cu apă
10 bujie

Motor rotativ- un motor radial răcit cu aer, bazat pe rotația cilindrilor (de obicei în număr impar), împreună cu un carter și o elice în jurul unui arbore cotit staționar montat pe cadrul motorului. Astfel de motoare au fost utilizate pe scară largă în timpul primului război mondial și al războiului civil din Rusia. În timpul acestor războaie, aceste motoare au depășit numărul motoarelor răcite cu apă în greutate specifică, deci au fost utilizate în principal (în avioane de luptă și avioane de recunoaștere).
Motor stea (motor radial) este un motor cu combustie internă cu piston, al cărui cilindru este situat radial în jurul unui arbore cotit în unghiuri egale. Motorul radial este scurt și găzduiește un număr mare de cilindri într-un mod compact. Este utilizat pe scară largă în aviație.
Motor stea diferă de alte tipuri prin proiectarea mecanismului manivelei. O bielă este cea principală, este similară cu biela unui motor convențional în linie, restul sunt auxiliare și sunt atașate la biela principală de-a lungul periferiei sale (același principiu este aplicat la motoarele V). Dezavantajul proiectării motorului radial este posibilitatea ca uleiul să curgă în cilindrii inferiori în timp ce staționează și, prin urmare, este necesar să vă asigurați că nu există ulei în cilindrii inferiori înainte de a porni motorul. Pornirea motorului în prezența uleiului în cilindrii inferiori duce la un ciocan cu apă și la defectarea mecanismului manivelei.
Motoarele radiale în patru timpi au un număr impar de cilindri la rând - acest lucru permite scânteierea în cilindri „printr-unul”.

Motor cu piston rotativ combustie internă (RPD, motor Wankel), al cărui design a fost dezvoltat în anul de către inginerul companiei NSU Walter Freude, care a avut și ideea acestui design. Motorul a fost dezvoltat în colaborare cu Felix Wankel, care a lucrat la un design diferit al motorului cu piston rotativ.
O caracteristică a motorului este utilizarea unui rotor triunghiular (piston) sub forma unui triunghi Reuleaux care se rotește în interiorul unui cilindru cu un profil special, a cărui suprafață este realizată de-a lungul unui epitroid.

Proiecta
Rotorul montat pe arbore este conectat rigid la o roată dințată, care se plasează cu un angrenaj staționar - statorul. Diametrul rotorului este mult mai mare decât diametrul statorului, deși rotorul cu roata dințată se rotește în jurul angrenajului. Fiecare dintre vârfurile rotorului triunghiular se deplasează de-a lungul suprafeței epitrohoidale a cilindrului și volumele variabile ale camerelor din cilindru sunt tăiate prin intermediul a trei supape.
Acest design permite efectuarea oricărui ciclu în 4 timpi de Diesel, Stirling sau Otto fără utilizarea unui mecanism special de distribuție a supapelor. Etanșarea camerelor este asigurată de plăci de etanșare radiale și de capăt presate pe cilindru de forțe centrifuge, presiune de gaz și arcuri de bandă. Absența unui mecanism de distribuție a gazului face ca motorul să fie mult mai simplu decât un motor cu piston în patru timpi (economisind aproximativ o mie de piese), iar absența cuplajului (spațiul carterului, arborele cotit și bielele) între camerele de lucru individuale asigură o compactitate extraordinară și Densitatea de putere. Într-o singură revoluție, Wankel efectuează trei cicluri de lucru complete, echivalent cu funcționarea unui motor cu șase cilindri cu piston. Amestecarea, aprinderea, lubrifierea, răcirea, pornirea sunt în mod fundamental aceleași ca la un motor convențional cu ardere internă.
Motoarele cu rotoare cu trei muchii, cu raportul dintre razele angrenajului și roata dințată: R: r = 2: 3, care sunt instalate pe mașini, bărci etc. au primit aplicații practice.

Configurația motorului W
Motorul a fost dezvoltat de Audi și Volkswagen și este format din două motoare în formă de V. Cuplul este îndepărtat de pe ambii arbori cotiți.

Motor cu palete rotative combustie internă (motor RLD, Vigriyanov), al cărui design a fost dezvoltat în 1973 de inginerul Mihail Stepanovich Vigriyanov. O caracteristică a motorului este utilizarea unui rotor compozit rotativ situat în interiorul unui cilindru și format din patru pale.
Proiecta Pe o pereche de arbori coaxiali, sunt instalate două lame, împărțind cilindrul în patru camere de lucru. Fiecare cameră realizează patru curse de lucru într-o singură rotație (set de amestec de lucru, compresie, cursă de lucru și emisie de gaze de eșapament). Astfel, în cadrul acestui design, este posibilă implementarea oricărui ciclu în patru timpi. (Nimic nu împiedică acest design să fie utilizat pentru a acționa un motor cu aburi, doar două lame vor trebui utilizate în loc de patru.)

Echilibrul motoarelor