Роторно-поршневые двигатели
Как устроен роторно-поршневой двигатель?
Роторно-поршневой двигатель (рис.7) состоит из статора 1, выполняющего роль цилиндра. Внутренняя полость статора имеет сложную геометрическую форму, изготовленную по эпитрохоиде. В статоре на валу 2 установлен, эксцентрик 3, на котором свободно смонтирован трехгранный ротор-поршень 4, который при работе двигателя совершает сложное эпициклическое движение так, что его грани все время контактируют (соприкасаются) с внутренней поверхностью статора. Зубчатый венец 5 ротора находится в постоянном зацеплении с неподвижной шестерней 6, закрепленной на передней крышке статора.
Рис.7. Роторно-поршневой двигатель.
Передаточное отношение зубчатого зацепления обеспечивает соответственно при одном обороте ротора-поршня три оборота вала. Следует отметить, что ротор и вал вращаются в одном направлении.
В статоре выполнены впускной 8 и выпускной 7 каналы, соединяющие статор соответственно с карбюратором и глушителем, и рубашка охлаждения 9. В нижнюю часть статора ввернута свеча зажигания 10. Камеры сгорания выполнены непосредственно в роторе-поршне. Ротор-поршень делит внутреннюю полость статора на три камеры – а, в, с, объем которых изменяется при вращении ротора-поршня.
В каждой полости совершаются процессы рабочего цикла в той же последовательности, что и в четырехтактном поршневом двигателе: впуск, сжатие, расширение (рабочий ход), выпуск.
Как работает роторно-поршневой двигатель?
Когда ротор-поршень находится в положении, показанном на рисунке 7, то в камере «а» заканчивается выпуск отработавших газов и начинается впуск горючей смеси. В камере «в» совершается такт рабочего хода.
В камере «с» заканчивается такт сжатия. При повороте ротора-поршня грань ВА поднесет сжатую горючую смесь к свече зажигания и она воспламенится электрической искрой, в камере «с» начнется такт рабочего хода.
В это же время грань С откроет выпускное окно 7 и отработавшие газы из камеры «в» будут выталкиваться через глушитель в атмосферу.
При дальнейшем вращении ротора-поршня грань АС поднесет сжатую горючую смесь к свече зажигания и в камере «а» будет такт рабочего хода, в камере «с» – выпуск, в камере «в» заканчивается впуск и начнется сжатие.
Дальше такты будут повторяться в указанной последовательности.
Следовательно, за один оборот ротора-поршня происходит три раза сгорание горючей смеси (три такта рабочего хода).
Это способствует увеличению мощности двигателя при небольших его размерах и массе, а на валу можно устанавливать несколько роторов-поршней, тем самым повышая мощность двигателя.
Какие недостатки присущи роторно-поршневому двигателю?
К наиболее значительным недостаткам роторно-поршневого двигателя относятся: малый срок службы из-за повышенного теплового режима, недостаточная экономичность по сравнению с поршневыми двигателями, токсичность отработавших газов, неустойчивая работа на малых оборотах холостого хода.
***
Проверьте свои знания и ответьте на контрольные вопросы по теме «Мощность и экономичность поршневых двигателей внутреннего сгорания»
Механический коэффициент полезного действия двигателя Газотурбинные двигатели
Смотрите также: