Ротационен двигател (принцип на действие, предимства, недостатъци, перспективи)
Ако в бутален двигател има няколко (в зависимост от цилиндрите) работни обема (цилиндър и бутало), като последователно се изпълняват стандартните им цикли - всмукване на смес, компресия, запалване и изпускане, тогава в ротационен двигател буталата се заменят с ротор. (работещ триъгълен орган под формата на епитрохоид), който в зависимост от ъгъла на въртене, последователно, заедно с тялото, участва в същите цикли, изброени по-рано (прием, компресия, запалване, изхвърляне)
В тази статия ще научим за това как работи ротационен двигател, за неговите характеристики и интересни факти, свързани с него, за предимствата и недостатъците. Нека започнем нашето запознаване с ротационен двигател, с принципа на неговото действие.
Принципът на работа на ротационен бутален двигател
Подобно на буталния двигател, въртящият се двигател използва налягането, създадено от изгарянето на горивна/въздушна смес. Както при буталния двигател, входът е в комуникация с дроселната клапа, а изходът е в комуникация с изпускателната система. Ако в бутален двигател това налягане се генерира в цилиндрите и след това през буталата, свързващите щанги се предават на коляновия вал, тогава в ротационен двигател няма трансмисионни връзки. Триъгълният ротор в ротационен двигател е вид бутало, което се върти в кръг и предава въртящ момент на изходящия вал.
В действителност, роторът, когато се върти, разделя общата камера на три изолирани, в обема на всяка от тези конвенционални камери възниква собствен цикъл (всмукване, компресия, запалване, освобождаване). Както при буталния двигател, роторните двигатели имат само 4 хода.
Като правило дори и най-простият ротационен двигател използва два ротора. Този дизайн ви позволява да намалите почукването, да увеличите стабилността на двигателя. Ако се вгледате внимателно в картината, ще видите, че един пълен оборот на ротора съответства на 3 оборота на вала.
Сърцето на ротационния двигател е роторът. Роторът в този случай е еквивалентен на буталата в конвенционален двигател. Роторът е монтиран на вал с определена ексцентричност. Всъщност това изместване може да се сравни с дръжка на лебедка. Подобна инсталация на ротора ви позволява да предавате въртящ момент от него към вала.
Както вече казахме, двигателят има 4 хода, те се променят в зависимост от ъгъла на въртене на ротора. Сега ще разгледаме набързо всеки от тези удари в ротационен двигател.
Всмукване на горивно-въздушната смес в ротационен двигател
Приемането на сместа започва в момента, когато един от върховете на ротора преминава през всмукателния клапан в корпуса. По това време обемът на камерата се разширява, като включва гориво-въздушната смес в разширяващото се пространство. В момента, в който следващият връх на ротора премине през входа, започва следващият ход.
Компресия на горивно-въздушната смес в ротационен двигател
С въртенето на ротора обемът на уловената в ротора смес намалява, което води до увеличаване на налягането. Максималното налягане се формира в момента, когато гориво-въздушната смес е в зоната на свещта.
Изгаряне на горивно-въздушна смес
Свещите се използват за запалване на сместа, както при бутален двигател. Те запалват сместа едновременно, тоест работят синхронно. Обикновено ротационният двигател използва две свещи. Използването на две свещи е свързано с характеристиките на работния обем. Изглежда, че е опъната по стената на кутията, поради което е по-ефективно да се използват две свещи, така че сместа да изгори по-бързо и равномерно. В случай на единична свещ, сместа ще гори по-дълго, ако мога да кажа така постепенно, което значително ще намали пиковото налягане по време на експлозия, когато гориво-въздушната смес се запали.
В резултат от полученото налягане на взривната вълна се получава работна сила, която завърта ротора върху ексцентрика на вала. Въртящият момент се предава на изходящия вал. Роторът се обръща към изпускателния отвор.
Емисия на отработени газове
Веднага след като роторът на един от върховете му премине границата на изхода, се отделя отработеният газ. Роторът по инерция, както и посредством втория ротор, работещ асинхронно, продължава да променя ъгъла си и се движи с върха си към входа. Тук всичко се случва отново от ритъма на оградата до ритъма на изтласкването.
Ротационни двигатели (части)
След това ще говорим за компонентите на ротационен двигател, които също отчасти ще ви помогнат за по-точно разбиране на работата на двигателя. Ротационният двигател включва система за запалване, система за захранване, охладителна система, които са подобни на тези, използвани в буталните двигатели. Сега за уникалните подробности.