Motori me djegie të brendshme me pistona në lëvizje të kundërta. Motori me lëvizje të kundërt të pistonëve të motorit me djegie të brendshme me strukturë të kundërt

Nuk do të jetë një ekzagjerim të thuhet se shumica e pajisjeve vetëlëvizëse sot janë të pajisura me motorë me djegie të brendshme të dizajneve të ndryshme duke përdorur parime të ndryshme funksionimi. Në çdo rast, nëse flasim për transportin rrugor. Në këtë artikull, ne do të hedhim një vështrim më të afërt të motorit me djegie të brendshme. Çfarë është, si funksionon kjo njësi, cilat janë të mirat dhe të këqijat e saj, do ta mësoni duke e lexuar.

Parimi i funksionimit të motorëve me djegie të brendshme

Parimi kryesor i funksionimit të ICE bazohet në faktin se karburanti (i ngurtë, i lëngshëm ose i gaztë) digjet në një vëllim pune të caktuar posaçërisht brenda vetë njësisë, duke e shndërruar energjinë termike në energji mekanike.

Përzierja e punës që hyn në cilindrat e një motori të tillë është e ngjeshur. Pas ndezjes së tij, me ndihmën e pajisjeve speciale, lind një presion i tepërt i gazrave, duke detyruar pistonët e cilindrave të kthehen në pozicionin e tyre origjinal. Kjo krijon një cikël të vazhdueshëm pune që shndërron energjinë kinetike në çift rrotullues me ndihmën e mekanizmave të veçantë.

Sot, pajisja ICE mund të ketë tre lloje kryesore:

• shpesh quhet mushkëri;
• njësia e fuqisë me katër goditje, duke lejuar arritjen e vlerave më të larta të fuqisë dhe efikasitetit;
• me karakteristika të rritura të fuqisë.

Përveç kësaj, ka modifikime të tjera të qarqeve bazë që bëjnë të mundur përmirësimin e disa vetive të termocentraleve të këtij lloji.

Përparësitë e motorëve me djegie të brendshme

Në kontrast me njësitë e fuqisë që parashikojnë praninë e dhomave të jashtme, motori me djegie të brendshme ka avantazhe të konsiderueshme. Ato kryesore janë:

• dimensione shumë më kompakte;
• tregues të fuqisë më të lartë;
• vlerat optimale të efikasitetit.

Duhet të theksohet, duke folur për motorin me djegie të brendshme, se kjo është një pajisje që, në shumicën dërrmuese të rasteve, lejon përdorimin e llojeve të ndryshme të karburantit. Mund të jetë benzinë, naftë, natyrale ose vajguri dhe madje edhe dru i zakonshëm.

Kjo shkathtësi i ka dhënë këtij koncepti të motorit një popullaritet të merituar, të kudondodhur dhe një udhëheqje vërtet globale.

Një ekskursion i shkurtër historik

Në përgjithësi pranohet se motori me djegie të brendshme daton në historinë e tij që nga krijimi i një njësie pistoni nga francezi de Rivas në 1807, i cili përdorte hidrogjenin si lëndë djegëse në një gjendje të agregatit të gaztë. Dhe megjithëse që atëherë pajisja ICE ka pësuar ndryshime dhe modifikime të rëndësishme, idetë themelore të kësaj shpikje vazhdojnë të përdoren edhe sot.

Motori i parë me djegie të brendshme me katër goditje u lëshua në 1876 në Gjermani. Në mesin e viteve 80 të shekullit të 19-të, në Rusi u zhvillua një karburator, i cili bëri të mundur matjen e furnizimit me benzinë ​​në cilindrat e motorit.

Dhe në fund të shekullit të kaluar, inxhinieri i famshëm gjerman propozoi idenë e ndezjes së një përzierje të djegshme nën presion, e cila rriti ndjeshëm karakteristikat e fuqisë së motorit me djegie të brendshme dhe treguesit e efikasitetit të njësive të këtij lloji, të cilat më parë linte shumë për të dëshiruar. Që atëherë, zhvillimi i motorëve me djegie të brendshme ka ecur kryesisht në rrugën e përmirësimit, modernizimit dhe zbatimit të përmirësimeve të ndryshme.

Llojet dhe llojet kryesore të motorëve me djegie të brendshme

Sidoqoftë, historia më shumë se 100-vjeçare e njësive të këtij lloji ka bërë të mundur zhvillimin e disa llojeve kryesore të termocentraleve me djegie të brendshme të karburantit. Ato ndryshojnë mes tyre jo vetëm në përbërjen e përzierjes së punës të përdorur, por edhe në tiparet e projektimit.

Motorë benzine

Siç nënkupton edhe emri, njësitë e këtij grupi përdorin lloje të ndryshme benzine si lëndë djegëse.

Nga ana tjetër, termocentrale të tilla zakonisht ndahen në dy grupe të mëdha:

• Karburator. Në pajisje të tilla, përzierja e karburantit pasurohet me masa ajri në një pajisje të veçantë (karburator) përpara se të hyjë në cilindra. Pastaj ndizet me një shkëndijë elektrike. Ndër përfaqësuesit më të spikatur të këtij lloji janë modelet VAZ, motori me djegie të brendshme të të cilit për një kohë shumë të gjatë ishte ekskluzivisht i tipit karburator.
• Injeksion. Ky është një sistem më kompleks në të cilin karburanti injektohet në cilindra me anë të një kolektori të veçantë dhe injektorëve. Mund të bëhet si mekanikisht ashtu edhe me anë të një pajisjeje të veçantë elektronike. Sistemet e injektimit të drejtpërdrejtë Common Rail konsiderohen më produktive. Instaluar pothuajse në të gjitha makinat moderne.

Motorët me benzinë ​​me injeksion konsiderohen të jenë më ekonomikë dhe ofrojnë efikasitet më të lartë. Megjithatë, kostoja e njësive të tilla është shumë më e lartë, dhe mirëmbajtja dhe funksionimi janë shumë më të vështira.

Motorët me naftë

Në agimin e ekzistencës së njësive të këtij lloji, shumë shpesh mund të dëgjohej një shaka për një motor me djegie të brendshme, se është një pajisje që ha benzinë ​​si një kalë, por lëviz shumë më ngadalë. Me shpikjen e motorit me naftë, kjo shaka e ka humbur pjesërisht rëndësinë e saj. Kryesisht sepse nafta është në gjendje të funksionojë me karburant me cilësi shumë më të ulët. Kjo do të thotë se është shumë më lirë se benzina.

Dallimi kryesor themelor midis djegies së brendshme është mungesa e ndezjes së detyruar të përzierjes së karburantit. Karburanti dizel injektohet në cilindra me grykë speciale, dhe pikat individuale të karburantit ndizen për shkak të forcës së presionit të pistonit. Së bashku me avantazhet, motori me naftë ka edhe një sërë disavantazhesh. Midis tyre janë këto:

• shumë më pak fuqi në krahasim me termocentralet me benzinë;
• dimensionet e mëdha dhe karakteristikat e peshës;
• vështirësi me fillimin në kushte ekstreme të motit dhe klimës;
• tërheqje e pamjaftueshme dhe një tendencë për humbje të pajustifikuara të fuqisë, veçanërisht në shpejtësi relativisht të larta.

Për më tepër, riparimi i një motori me djegie të brendshme të tipit naftë, si rregull, është shumë më i ndërlikuar dhe më i kushtueshëm sesa rregullimi ose rivendosja e kapacitetit të punës së një njësie benzine.

Motorët me gaz

Megjithë koston e ulët të gazit natyror të përdorur si lëndë djegëse, pajisja e një motori me djegie të brendshme që funksionon me gaz është pakrahasueshme më e ndërlikuar, gjë që çon në një rritje të konsiderueshme të kostos së njësisë në tërësi, instalimit dhe funksionimit të saj në veçanti.

Në termocentralet e këtij lloji, gazi i lëngshëm ose natyror hyn në cilindra përmes një sistemi reduktues të veçantë, kolektorë dhe grykë. Ndezja e përzierjes së karburantit ndodh në të njëjtën mënyrë si në instalimet e benzinës së karburatorit, me ndihmën e një shkëndije elektrike që buron nga një kandele.

Llojet e kombinuara të motorëve me djegie të brendshme

Pak njerëz dinë për sistemet e kombinuara ICE. Çfarë është dhe ku aplikohet?

Sigurisht, nuk po flasim për makina hibride moderne që mund të punojnë si me karburant ashtu edhe me një motor elektrik. Motorët e kombinuar me djegie të brendshme zakonisht quhen njësi të tilla që kombinojnë elementë të parimeve të ndryshme të sistemeve të karburantit. Përfaqësuesi më i mrekullueshëm i familjes së motorëve të tillë janë njësitë me gaz-naftë. Në to, përzierja e karburantit hyn në bllokun ICE pothuajse në të njëjtën mënyrë si në njësitë e gazit. Por karburanti ndizet jo me ndihmën e një shkarkimi elektrik nga një qiri, por me një pjesë ndezëse të karburantit dizel, siç ndodh në një motor konvencional me naftë.

Mirëmbajtja dhe riparimi i motorëve me djegie të brendshme

Pavarësisht nga një shumëllojshmëri mjaft e gjerë modifikimesh, të gjithë motorët me djegie të brendshme kanë modele dhe skema të ngjashme bazë. Sidoqoftë, për të kryer mirëmbajtje dhe riparim me cilësi të lartë të një motori me djegie të brendshme, është e nevojshme të njihni plotësisht strukturën e tij, të kuptoni parimet e funksionimit dhe të jeni në gjendje të identifikoni problemet. Për këtë, natyrisht, është e nevojshme të studioni me kujdes dizajnin e motorëve me djegie të brendshme të llojeve të ndryshme, për të kuptuar vetë qëllimin e pjesëve, asambleve, mekanizmave dhe sistemeve të caktuara. Kjo nuk është një detyrë e lehtë, por shumë emocionuese! Dhe më e rëndësishmja, gjëja e duhur.

Sidomos për mendjet kureshtare që duan të kuptojnë në mënyrë të pavarur të gjitha misteret dhe sekretet e pothuajse çdo automjeti, një diagram i përafërt skematik i motorit me djegie të brendshme është paraqitur në foton e mësipërme.

Pra, ne zbuluam se çfarë është kjo njësi e energjisë.

Motori kundër pistonit- konfigurimi i një motori me djegie të brendshme me pistona të vendosur në dy rreshta përballë njëri-tjetrit në cilindra të përbashkët në mënyrë të tillë që pistonët e secilit cilindri të lëvizin drejt njëri-tjetrit dhe të formojnë një dhomë të përbashkët djegieje. Boshtet me gunga sinkronizohen mekanikisht, dhe boshti i shkarkimit rrotullohet 15-22 ° përpara boshtit të marrjes, fuqia merret ose nga njëri prej tyre ose nga të dy (për shembull, kur drejtohen dy helikë ose dy tufa). Paraqitja siguron automatikisht fryrje me rrjedhje të drejtpërdrejtë - më e përsosura për një makinë me dy goditje dhe mungesën e një nyje gazi.

Ekziston edhe një emër tjetër për këtë lloj motori - motor kundër pistonit (motor me PDP).

Pajisja e motorit me lëvizje të kundërta të pistonit:

5, 10, 12 ose më shumë cilindra. Lejon të zvogëlojë dimensionet lineare të motorit në krahasim me rregullimin në linjë të cilindrave.

në formë VR
"VR" është një shkurtim i dy fjalëve gjermane për "V-formë" dhe "R" në rresht, domethënë "v-në rresht". Motori është zhvilluar nga Volkswagen dhe është një simbiozë e një motori V me një kënd jashtëzakonisht të ulët të kamerës prej 15 ° dhe një motor në linjë. Gjashtë cilindrat e tij janë në formë V në një kënd prej 15 °, ndryshe nga motorët tradicionalë V. , të cilat kanë një kënd prej 60 ° ose 90 ° ... Pistonët janë të stivosur në bllok. Kombinimi i avantazheve të të dy llojeve të motorëve çoi në faktin se motori VR6 u bë aq kompakt sa lejoi mbulimin e të dy bankave të cilindrave me një kokë të përbashkët, në kontrast me një motor konvencional në formë V. Si rezultat, motori VR6 është dukshëm më i shkurtër në gjatësi se një motor me 6 cilindra në linjë dhe më i ngushtë në gjerësi se një motor konvencional V-6. Është instaluar që nga viti 1991 (modeli 1992) në makinat Volkswagen Passat, Golf, Corrado, Sharan. Ka indekset e fabrikës "AAA" me vëllim 2.8 litra, me kapacitet 174 l/s dhe "ABV" me vëllim 2.9 litra dhe kapacitet 192 l/s.

Motori boksier- një motor me djegie të brendshme pistoni në të cilin këndi midis rreshtave të cilindrave është 180 gradë. Në teknologjinë e automobilave dhe motoçikletave, një motor i kundërt përdoret për të ulur qendrën e gravitetit, në vend të atij tradicional në formë V, pasi vendosja e kundërt e pistonëve u lejon atyre të neutralizojnë reciprokisht dridhjet, në mënyrë që motori të ketë një performancë më të butë.
Motori boksier më i përhapur ishte në modelin Volkswagen Kaefer (Beetle, në versionin anglisht) i prodhuar gjatë viteve të prodhimit (nga 2003 deri në 2003) në shumën 21.529.464 njësi.
Porsche e përdor atë në shumicën e modeleve të saj sportive dhe garash në seritë GT1, GT2 dhe GT3.
Motori i boksierit është gjithashtu një shenjë dalluese e markës Subaru, e cila është instaluar pothuajse në të gjitha modelet e Subaru që nga viti 1963. Shumica e motorëve nga kjo kompani kanë një plan urbanistik të kundërt, i cili siguron forcë dhe ngurtësi shumë të lartë të bllokut të cilindrit, por në të njëjtën kohë e bën motorin të vështirë për t'u riparuar. Motorët e vjetër të serisë EA (EA71, EA82 (prodhuar deri në vitin 1994)) janë të njohur për besueshmërinë e tyre. Motorët më të rinj të serive EJ, EG, EZ (EJ15, EJ18, EJ20, EJ22, EJ25, EZ30, EG33, EZ36) të instaluar në modele të ndryshme Subaru nga viti 1989 e deri më sot (që nga shkurti 1989, makinat Subaru Legacy janë të pajisura me motor boksier shoqëruar me një transmetim manual).
I instaluar gjithashtu në makinat rumune Oltcit Club (është një kopje e saktë e Citroen Axel), nga viti 1987 deri në 1993. Në prodhimin e motoçikletave, motorët boksier përdoren gjerësisht në modelet BMW, si dhe në motoçikletat e rënda sovjetike "Ural" dhe "Dnepr".

Motori në formë U- emërtimi simbolik i termocentralit, i cili është dy motorë në linjë, boshtet me gunga të të cilëve janë të lidhur mekanikisht me anë të një zinxhiri ose ingranazhesh.
Raste të dukshme përdorimi: makina sportive - Bugatti Type 45, prototip Matra Bagheera; disa motorë detarë dhe avionësh.
Një motor në formë U me dy cilindra në çdo bllok nganjëherë quhet katrori katër.

Motori kundër pistonit- konfigurimi i një motori me djegie të brendshme me vendosjen e cilindrave në dy rreshta përballë njëri-tjetrit (zakonisht njëri mbi tjetrin) në mënyrë të tillë që pistonët e cilindrave të vendosur përballë njëri-tjetrit të lëvizin drejt njëri-tjetrit dhe të kenë një dhomë të përbashkët djegieje. . Boshtet me gunga janë të lidhura mekanikisht, energjia merret nga njëri prej tyre, ose nga të dyja (për shembull, kur drejtoni dy helikë). Motorët e këtij dizajni janë kryesisht motorë me dy goditje me turbo. Kjo skemë përdoret për motorët e avionëve, motorët e tankeve (T-64, T-80UD, T-84, Chieftain), motorët e lokomotivave me naftë (TE3, 2TE10) dhe motorët e mëdhenj detarë me naftë. Ekziston edhe një emër tjetër për këtë lloj motori - një motor me pistona me lëvizje të kundërta (motori me një PDP).

Parimi i funksionimit:
1 hyrje
Fryrëse me 2 makinë
3 kanal ajri
4 valvul sigurie
5 dalje KShM
6 hyrje KShM (me vonesë ~ 20 ° në lidhje me prizën)
7 cilindra me porte hyrëse dhe dalëse
Çështja 8
9 xhaketë për ftohje uji
10 kandele

Motor rrotullues- një motor radial i ftohur me ajër i bazuar në rrotullimin e cilindrave (zakonisht në numra tek) së bashku me një karter dhe një helikë rreth një bosht me gunga të palëvizshme të montuar në kornizën e motorit. Motorë të tillë u përdorën gjerësisht gjatë Luftës së Parë Botërore dhe Luftës Civile në Rusi. Gjatë gjithë këtyre luftërave, këta motorë tejkaluan motorët me ftohje me ujë në peshë specifike, kështu që u përdorën kryesisht (në avionë luftarakë dhe zbulues).
Motori yll (motor radial) është një motor me djegie të brendshme pistoni, cilindrat e të cilit janë të vendosur në mënyrë radiale rreth një boshti me gunga në kënde të barabarta. Motori radial është i shkurtër dhe strehon një numër të madh cilindrash në një mënyrë kompakte. Përdoret gjerësisht në aviacion.
Motori yll ndryshon nga llojet e tjera në hartimin e mekanizmit të fiksimit. Një shufër lidhëse është kryesore, është e ngjashme me shufrën lidhëse të një motori konvencional në linjë, pjesa tjetër janë ndihmëse dhe janë ngjitur në shufrën kryesore lidhëse përgjatë periferisë së saj (i njëjti parim zbatohet në motorët V). Disavantazhi i dizajnit të motorit radial është mundësia që vaji të rrjedhë në cilindrat e poshtëm ndërsa është i palëvizshëm, dhe për këtë arsye kërkohet të sigurohet që të mos ketë vaj në cilindrat e poshtëm përpara se të ndizni motorin. Nisja e motorit në prani të vajit në cilindrat e poshtëm çon në një çekiç uji dhe prishje të mekanizmit të fiksimit.
Motorët radialë me katër goditje kanë një numër tek cilindrash në një rresht - kjo lejon ndezjen në cilindra "përmes një".

Motori rrotullues me piston me djegie të brendshme (RPD, motor Wankel), dizajni i të cilit u zhvillua në vitin nga inxhinieri i kompanisë NSU Walter Freude, i cili gjithashtu kishte idenë për këtë dizajn. Motori u zhvillua në bashkëpunim me Felix Wankel, i cili punoi në një dizajn të ndryshëm të motorit me piston rrotullues.
Një tipar i motorit është përdorimi i një rotori trekëndor (pistoni), i cili duket si një trekëndësh Reuleaux, që rrotullohet brenda një cilindri të një profili të veçantë, sipërfaqja e të cilit është bërë përgjatë një epitrokoidi.

Dizajn
Rotori i montuar në bosht është i lidhur në mënyrë të ngurtë me një rrotë ingranazhi, e cila lidhet me një ingranazh të palëvizshëm - statorin. Diametri i rotorit është shumë më i madh se diametri i statorit, megjithëse rotori me rrotën e dhëmbëzuar rrotullohet rreth ingranazhit. Secila nga kulmet e rotorit trekëndor lëviz përgjatë sipërfaqes epitrokoidale të cilindrit dhe vëllimet e ndryshueshme të dhomave në cilindër priten me anë të tre valvulave.
Ky dizajn lejon që çdo cikël me 4 goditje të Diesel, Stirling ose Otto të kryhet pa përdorimin e një mekanizmi të veçantë të kohës së valvulave. Mbyllja e dhomave sigurohet nga pllaka mbyllëse radiale dhe fundore të shtypura kundër cilindrit nga forcat centrifugale, presioni i gazit dhe sustat e shiritit. Mungesa e një mekanizmi të shpërndarjes së gazit e bën motorin shumë më të thjeshtë se një motor pistoni me katër goditje (duke kursyer rreth një mijë pjesë), dhe mungesa e bashkimit (hapësira e karterit, boshti i gungës dhe shufrave lidhëse) midis dhomave individuale të punës siguron kompaktësi të jashtëzakonshme dhe densitet i lartë i fuqisë. Në një rrotullim, Wankel kryen tre cikle të plota pune, që është e barabartë me funksionimin e një motori pistoni me gjashtë cilindra. Përzierja, ndezja, lubrifikimi, ftohja, nisja janë në thelb të njëjta si në një motor konvencional me djegie të brendshme reciproke.
Motorët me rotorë me tre tehe, me raportin e rrezeve të marsheve dhe rrotës së dhëmbëzuar: R: r = 2: 3, të cilët janë instaluar në makina, varka etj., kanë marrë zbatim praktik.

Konfigurimi i motorit W
Motori u zhvillua nga Audi dhe Volkswagen dhe përbëhet nga dy motorë në formë V. Çift rrotullues hiqet nga të dy boshtet me gunga.

Motori me fletë rrotulluese djegia e brendshme (RLD, motori Vigriyanov), dizajni i të cilit u zhvillua në 1973 nga inxhinieri Mikhail Stepanovich Vigriyanov. Një tipar i motorit është përdorimi i një rotori të përbërë rrotullues të vendosur brenda një cilindri dhe i përbërë nga katër tehe.
Dizajn Në një palë boshte koaksiale, janë instaluar dy tehe, duke e ndarë cilindrin në katër dhoma pune. Çdo dhomë bën katër goditje pune në një rrotullim (kompleti i përzierjes së punës, ngjeshja, goditje e punës dhe emetimi i gazrave të shkarkimit). Kështu, në kuadrin e këtij dizajni, është e mundur të zbatohet çdo cikël me katër goditje. (Asgjë nuk e pengon këtë dizajn të përdoret për të përdorur një motor me avull, vetëm dy tehe do të duhet të përdoren në vend të katër.)

Bilanci i motorëve

Të gjitha skemat hapen në madhësi të plotë duke klikuar.

TRAFIK I ARDHUR

E veçanta e motorit me naftë me dy goditje të profesorit Peter Hofbauer, i cili i ka kushtuar 20 vjet të jetës së tij punës për koncernin Volkswagen, është dy pistona në një cilindër që lëvizin drejt njëri-tjetrit. Dhe emri e konfirmon këtë: Cilindri i kundërt i pistonit (OPOC) - pistona kundër, cilindra kundër.

Një skemë e ngjashme u përdor në aviacionin dhe ndërtimin e tankeve në mesin e shekullit të kaluar, për shembull, në Junkers gjermane ose tankun sovjetik T-64. Fakti është se në një motor tradicional me dy goditje, të dy portat për shkëmbimin e gazit mbyllen nga një piston, dhe në motorët me pistona të kundërt, një port marrjeje ndodhet në zonën e goditjes së një pistoni dhe një port shkarkimi në goditje. zona e dytë. Ky dizajn lejon që porta e shkarkimit të hapet më herët dhe, për këtë arsye, është më mirë të pastrohet dhoma e djegies nga gazrat e shkarkimit. Dhe mbylleni paraprakisht për të kursyer një pjesë të përzierjes së punës, e cila në një motor me dy goditje zakonisht hidhet në tubin e shkarkimit.

Cila është pika kryesore e dizajnit të profesorit? Në pozicionin qendror (midis cilindrave) të boshtit të gungës, i cili u shërben të gjithë pistonëve menjëherë. Ky vendim çoi në një dizajn mjaft të ndërlikuar të shufrave lidhës. Ka një palë prej tyre në secilën qafë të boshtit me gunga, me një palë shufra lidhëse të vendosura në të dy anët e cilindrit në pistonët e jashtëm. Kjo skemë bëri të mundur kalimin me një bosht me gunga (motorët e mëparshëm kishin dy prej tyre, të vendosur në skajet e motorit) dhe të krijonin një njësi kompakte dhe të lehtë. Në motorët me katër goditje, qarkullimi i ajrit në cilindër sigurohet nga vetë pistoni, në motorin OPOC është turbocharged. Për efikasitet më të mirë, një motor elektrik ndihmon në përshpejtimin e shpejtë të turbinës, e cila në mënyra të caktuara bëhet gjenerator dhe rikuperon energjinë.

Prototipi, i bërë për ushtrinë pa marrë parasysh standardet mjedisore, me një masë prej 134 kg, zhvillon 325 kf. Është përgatitur gjithashtu një version civil - me rreth njëqind forca më pak ndikim. Sipas krijuesit, në varësi të versionit, motori OROS është 30-50% më i lehtë se motorët e tjerë me naftë me fuqi të krahasueshme dhe dy deri në katër herë më kompakt. Edhe në gjerësi (ky është dimensioni i përgjithshëm më mbresëlënës), OROS është vetëm dy herë më i madh se një nga njësitë më kompakte të automobilave në botë - Fiat Twinair me dy cilindra.

Motori OPOC është një shembull i një dizajni modular: blloqet me dy cilindra mund të montohen në njësi me shumë cilindra, të lidhura me bashkime elektromagnetike. Kur nuk kërkohet fuqi e plotë, një ose më shumë module mund të fiken për të kursyer karburantin. Ndryshe nga motorët konvencionalë me cilindra mbyllës, ku boshti me gunga lëviz edhe pistonët në pushim, humbjet mekanike mund të shmangen. Pyes veten se çfarë lidhje me efikasitetin e karburantit dhe emetimet? Zhvilluesi preferon ta kalojë këtë pyetje në heshtje. Është e qartë se pozicionet e dy goditjeve janë tradicionalisht të dobëta këtu.

USHQIMI I VEÇANTË

Një shembull tjetër i largimit nga dogmat tradicionale. Carmelo Scuderi shkeli rregullin e shenjtë të motorëve me katër goditje: i gjithë procesi i punës duhet të zhvillohet rreptësisht në një cilindër. Shpikësi e ndau ciklin midis dy cilindrave: njëri është përgjegjës për hyrjen dhe ngjeshjen e përzierjes, i dyti për goditjen dhe lëshimin e punës. Në të njëjtën kohë, motori tradicional me katër goditje, i quajtur motori me djegie të ciklit të ndarë (SCC), funksionon në vetëm një rrotullim të boshtit me gunga, domethënë dy herë më shpejt.

Kështu funksionon ky motor. Në cilindrin e parë, një pistoni ngjesh ajrin dhe e fut atë në kanalin lidhës. Valvula hapet, injektori injekton karburant dhe përzierja nën presion nxiton në cilindrin e dytë. Djegia në të fillon kur pistoni lëviz poshtë, ndryshe nga motori Otto, ku përzierja ndizet pak më herët se sa pistoni të arrijë në pikën e sipërme të vdekur. Kështu, përzierja e djegshme nuk ndërhyn në fazën fillestare të djegies me pistonin që lëviz drejt pistonit, por, përkundrazi, e shtyn atë. Krijuesi i motorit premton një raport fuqie-peshe prej 135 kf. për litër vëllim pune. Për më tepër, me një ulje të konsiderueshme të emetimeve të dëmshme për shkak të djegies më efikase të përzierjes - për shembull, me një ulje të prodhimit të NOx me 80% në krahasim me të njëjtin tregues për një motor tradicional me djegie të brendshme. Në të njëjtën kohë, ata pretendojnë se SCC është 25% më ekonomik se motorët atmosferikë me fuqi të barabartë. Sidoqoftë, një cilindër shtesë nënkupton masë shtesë, dimensione të rritura dhe humbje të rritura të fërkimit. Diçka është e vështirë për t'u besuar ... Sidomos nëse merrni si shembull gjeneratën e re të motorëve me supermbushje të prodhuara nën moton e zvogëlimit.

Nga rruga, një skemë origjinale e rikuperimit dhe presionit "në një shishe" të quajtur Air-Hybrid u shpik për këtë motor. Gjatë frenimit të motorit, cilindri i udhëtimit çaktivizohet (valvulat mbyllen), dhe cilindri i kompresimit mbush një rezervuar të veçantë me ajër të kompresuar. Gjatë përshpejtimit, ndodh e kundërta: cilindri i kompresimit nuk funksionon, dhe ajri i ruajtur pompohet në atë të punës - një lloj presioni. Në fakt, me një skemë të tillë, nuk përjashtohet një mënyrë e plotë pneumatike, kur ajri do të shtyjë vetëm pistonët.

FUQI NGA AJRI

Profesor Lino Guzzella përdori gjithashtu idenë e akumulimit të ajrit të kompresuar në një rezervuar të veçantë: një nga valvulat hap rrugën nga cilindri në dhomën e djegies. Pjesa tjetër është një motor konvencional me turbocharged. Prototipi u ndërtua mbi bazën e një motori 0.75 litra, duke e ofruar atë si një zëvendësim për ... një motor 2-litërsh me aspirim natyral.

Për të vlerësuar efektivitetin e krijimit të tij, zhvilluesi preferon ta krahasojë atë me motorët hibridë. Për më tepër, me një ekonomi të ngjashme të karburantit (rreth 33%), dizajni i Guzzella rrit koston e motorit me vetëm 20% - një instalim kompleks benzinë-elektrik kushton pothuajse dhjetë herë më shumë. Sidoqoftë, në mostrën e provës, karburanti kursehet jo aq shumë për shkak të presionit nga cilindri, por për shkak të vëllimit të vogël të punës të vetë motorit. Por ajri i kompresuar ka ende perspektiva në funksionimin e një motori konvencional me djegie të brendshme: mund të përdoret për të nisur motorin në modalitetin "start-stop" ose për të lëvizur makinën me shpejtësi të ulët.

TOPI RRETHIM, RRETHIM ...

Ndër motorët e pazakontë me djegie të brendshme, motori i Herbert Hüttlin spikat për dizajnin më të jashtëzakonshëm: pistonët tradicionalë dhe dhomat e djegies janë të vendosura brenda topit. Pistonët lëvizin në disa drejtime. Së pari, drejt njëri-tjetrit, duke formuar dhomat e djegies midis tyre. Për më tepër, ato janë të lidhura në çifte në blloqe, të mbjella në një aks të vetëm dhe duke u rrotulluar përgjatë një trajektoreje dinake të vendosur nga një rondele me figura unazore. Strehimi i bllokut të pistonit është i integruar me një ingranazh që transmeton çift rrotullues në boshtin e daljes.

Për shkak të lidhjes së ngurtë midis blloqeve, kur një dhomë djegieje mbushet me një përzierje, gazrat e shkarkimit lëshohen njëkohësisht në një tjetër. Kështu, për rrotullimin e blloqeve të pistonit me 180 gradë, ndodh një cikël me 4 goditje, për një revolucion të plotë - dy cikle pune.

Shfaqja e parë e motorit të topit në Motor Show në Gjenevë tërhoqi vëmendjen e të gjithëve. Koncepti është sigurisht interesant - ju mund të shikoni punën e një modeli 3D për orë të tëra, duke u përpjekur të kuptoni se si funksionon ky apo ai sistem. Megjithatë, një ide e bukur duhet të pasohet nga mishërimi në metal. Dhe zhvilluesi nuk ka thënë ende asnjë fjalë për të paktën vlerat e përafërta të treguesve kryesorë të njësisë - fuqia, efikasiteti, mirëdashja mjedisore. Dhe, më e rëndësishmja, në lidhje me prodhueshmërinë dhe besueshmërinë.

TEMA MODË

Motori me fletë rrotulluese u shpik pak më pak se një shekull më parë. Dhe, me siguri, ata nuk do ta mbanin mend për një kohë të gjatë nëse nuk do të shfaqej projekti ambicioz i makinës së popullit rus. Nën kapuçin e "yo-mobile", edhe nëse jo menjëherë, duhet të shfaqet një motor me fletë rrotulluese, madje të çiftuar me një motor elektrik.

Shkurtimisht për pajisjen e tij. Në bosht ka dy rotorë me një palë tehe në secilin, duke formuar dhoma djegie me madhësi të ndryshueshme. Rotorët rrotullohen në një drejtim, por me shpejtësi të ndryshme - njëri kapet me tjetrin, përzierja midis teheve është e ngjeshur, një shkëndijë kërcen. E dyta fillon të lëvizë në një rreth në mënyrë që të "shtyjë" fqinjin në rrethin tjetër. Shikoni figurën: në tremujorin e poshtëm të djathtë është hyrja, në të djathtën e sipërme - ngjeshja, pastaj në drejtim të kundërt të akrepave të orës - udhëtoni dhe lëshoni. Përzierja ndizet në pikën e sipërme të rrethit. Kështu, në një rrotullim të rotorit, ka katër goditje pune.

Përparësitë e dukshme të dizajnit janë kompaktësia, lehtësia dhe efikasiteti i mirë. Megjithatë, ka edhe probleme. Nga këto, kryesorja është sinkronizimi i saktë i funksionimit të dy rotorëve. Kjo nuk është një detyrë e lehtë dhe zgjidhja duhet të jetë e lirë, përndryshe "yo-mobile" nuk do të bëhet kurrë popullor.

Motori me djegie të brendshme boshtore Duke Motor

Jemi mësuar me dizajnin klasik të motorëve me djegie të brendshme, i cili, në fakt, ekziston prej një shekulli. Djegia e shpejtë e përzierjes së djegshme brenda cilindrit çon në një rritje të presionit, gjë që shtyn pistonin. Kjo, nga ana tjetër, e kthen boshtin përmes një shufre lidhëse dhe një manivele.

Akull klasik

Nëse duam ta bëjmë motorin më të fuqishëm, para së gjithash duhet të rrisim vëllimin e dhomës së djegies. Duke rritur diametrin, ne rrisim peshën e pistonëve, gjë që ndikon negativisht në rezultat. Duke rritur gjatësinë, zgjasim edhe shufrën lidhëse dhe rrisim të gjithë motorin në tërësi. Përndryshe, mund të shtoni cilindra - gjë që, natyrisht, rrit gjithashtu zhvendosjen e motorit që rezulton.

Inxhinierët e motorit me djegie të brendshme për aeroplanin e parë u përballën me probleme të tilla. Ata përfundimisht dolën me një dizajn të bukur të motorit "radial", ku pistonët dhe cilindrat janë rregulluar në një rreth në lidhje me boshtin në kënde të barabarta. Një sistem i tillë ftohet mirë nga një rrjedhë ajri, por është shumë dimensionale. Prandaj, kërkimi për zgjidhje vazhdoi.

Në vitin 1911, kompania Macomber Rotary Engine me bazë në Los Anxhelos prezantoi motorin e parë boshtor (aksial) me djegie të brendshme. Ata quhen gjithashtu motorë "fuçi" me një rondele lëkundëse (ose të zhdrejtë). Paraqitja origjinale lejon që pistonët dhe cilindrat të vendosen rreth boshtit kryesor dhe paralel me të. Rrotullimi i boshtit ndodh për shkak të rondele lëkundëse, e cila shtypet në mënyrë alternative nga shufrat lidhëse të pistonit.

Motori Macomber kishte 7 cilindra. Prodhuesi pretendoi se motori ishte i aftë të funksiononte me shpejtësi midis 150 dhe 1500 rpm. Në të njëjtën kohë, në 1000 rpm, prodhoi 50 kf. E bërë nga materialet e disponueshme në atë kohë, peshonte 100 kg dhe kishte përmasa 710 x 480 mm. Një motor i tillë u instalua në Silver Dart Walsh të aviatorit pionier Charles Francis Walsh.

Një inxhinier, shpikës, stilist dhe biznesmen i zgjuar dhe pak i çmendur John Zachariah DeLorean ëndërroi të ndërtonte një perandori të re automobilistike, pavarësisht atyre ekzistuese, dhe të bënte një "makinë ëndrrash" krejtësisht unike. Të gjithë e njohim DMC-12, i cili quhet thjesht DeLorean. Ajo jo vetëm që u bë ylli i ekranit në filmin "Back to the Future", por gjithashtu u dallua nga zgjidhjet unike në gjithçka - nga trupi prej alumini në një kornizë pleksiglas deri tek dyert "krahët e pulëbardhave". Fatkeqësisht, në sfondin e krizës ekonomike, prodhimi i makinës nuk e justifikoi veten. Dhe më pas DeLorean u padit për një kohë të gjatë për një rast të rremë droge.

Por pak njerëz e dinë që DeLorean dëshironte të plotësonte pamjen unike të makinës me një motor unik - ndër vizatimet e gjetura pas vdekjes së tij ishin vizatimet e një motori me djegie të brendshme boshtore. Duke gjykuar nga letrat e tij, ai konceptoi një motor të tillë në vitin 1954 dhe filloi të zhvillohej seriozisht në 1979. Motori DeLorean kishte tre pistona, dhe ata ishin të rregulluar në një trekëndësh barabrinjës rreth boshtit. Por çdo piston ishte i dyanshëm - secila nga skajet e pistonit duhej të punonte në cilindrin e vet.

Vizatim nga fletorja e DeLorean

Për disa arsye, lindja e motorit nuk ndodhi - ndoshta sepse zhvillimi i një makine nga e para doli të ishte një ndërmarrje mjaft e ndërlikuar. DMC-12 fuqizohej nga një motor V6 2.8 litra i zhvilluar së bashku nga Peugeot, Renault dhe Volvo me 130 kuaj fuqi. me. Lexuesi kureshtar mund të studiojë skanimet e vizatimeve dhe shënimeve të DeLorean në këtë faqe.

Versioni ekzotik i motorit boshtor - "Motori Trebent"

Sidoqoftë, motorë të tillë nuk u përhapën - në aviacionin e madh, kalimi në motorët turbojet u bë gradualisht, dhe makinat ende përdorin një skemë në të cilën boshti është pingul me cilindrat. Pyes veten vetëm pse një skemë e tillë nuk zuri rrënjë në motoçikletat, ku kompaktësia do të kishte ardhur në ndihmë. Me sa duket, ata nuk ishin në gjendje të ofronin ndonjë përfitim të rëndësishëm mbi modelin me të cilin jemi mësuar. Tani motorë të tillë ekzistojnë, por ato janë instaluar kryesisht në silurët - për shkak të asaj se sa mirë përshtaten në cilindër.

Një variant i quajtur "Modul Cilindrik i Energjisë" me pistona të dyanshme. Shufrat pingule të pistonit përshkruajnë një sinusoid që lëviz përgjatë një sipërfaqe të valëzuar

Tipari kryesor dallues i motorit me djegie të brendshme boshtore është kompaktësia. Për më tepër, aftësitë e tij përfshijnë ndryshimin e raportit të ngjeshjes (vëllimit të dhomës së djegies) thjesht duke ndryshuar këndin e prirjes së rondele. Rondele lëkundet në bosht falë kushinetës sferike.

Sidoqoftë, kompania e Zelandës së Re Duke Engines prezantoi versionin e saj modern të motorit me djegie të brendshme boshtore në 2013. Ata kanë pesë cilindra, por vetëm tre hundë për injektimin e karburantit dhe jo një valvul të vetme. Një tipar tjetër interesant i motorit është fakti që boshti dhe rondele rrotullohen në drejtime të kundërta.

Brenda motorit, jo vetëm rondele dhe boshti rrotullohen, por edhe një grup cilindrash me pistona. Falë kësaj, ishte e mundur të shpëtohej nga sistemi i valvulave - në momentin e ndezjes, cilindri lëvizës thjesht kalon nga vrima ku injektohet karburanti dhe ku ndodhet priza e shkëndijave. Gjatë fazës së shkarkimit, cilindri kalon nga priza e gazit.

Falë këtij sistemi, numri i prizave dhe grykave të kërkuara është më i vogël se numri i cilindrave. Dhe një rrotullim shton të njëjtin numër goditjesh pistoni si një motor konvencional me 6 cilindra. Në këtë rast, pesha e motorit boshtor është 30% më pak.

Për më tepër, inxhinierët nga Duke Engines pretendojnë se raporti i kompresimit të motorit të tyre është superior ndaj homologëve konvencionalë dhe është 15: 1 për benzinën 91 (në motorët standardë të makinave me djegie të brendshme, ky raport është zakonisht 11: 1). Të gjithë këta tregues mund të çojnë në një ulje të konsumit të karburantit dhe, si rezultat, në një ulje të efekteve të dëmshme në mjedis (mirë, ose në një rritje të fuqisë së motorit, në varësi të qëllimeve tuaja).

Kompania tani po i sjell motorët në përdorim komercial. Në këtë epokë të teknologjisë së provuar, diversifikimit, ekonomive të shkallës, etj. është e vështirë të imagjinohet se si mund të ndikoni seriozisht në industri. Duke Engines duket se përfaqëson edhe këtë, kështu që ata synojnë të ofrojnë motorët e tyre për varka me motor, gjeneratorë dhe avionë të vegjël.

Demonstrimi i dridhjeve të ulëta të motorit Duke