Двигателя бываютт разные: ДВС, электрические, на разности температур, роторные.
Роторно-Поршневой двигатель Ванкеля.
Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания (двигатель Ванкеля), конструкция которого разработана в 1957 инженером Ф. Ванкелем.
Особенность двигателя — применение вращающегося ротора (поршня), размещенного внутри цилиндра, поверхность которого выполнена по эпитрохоиде.
Установленный на валу ротор жестко соединён с зубчатым колесом, которое входит в зацепление с неподвижной шестерней. Ротор с зубчатым колесом как бы обкатывается вокруг шестерни. Его грани при этом скользят по эпитрохоидальной поверхности цилиндра и отсекают переменные объёмы камер в цилиндре.
Такая конструкция позволяет осуществить 4-тактный цикл без применения специального механизма газораспределения. Герметизация камер обеспечивается радиальными и торцевыми уплотнительными пластинами, прижимаемыми к цилиндру центробежными силами, давлением газа и ленточными пружинами.
Смесеобразование, зажигание, смазка, охлаждение, запуск принципиально такие же, как и у обычного поршневого двигателя внутреннего сгорания.
Практическое применение получили двигатели с трёхгранными роторами, с отношением радиусов шестерни и зубчатого колеса: r: R = 2: 3, которые устанавливают на автомобилях, лодках и т.п. Масса и габариты двигателя Ванкеля в 2-3 раза меньше соответствующих им по мощности двигателей внутреннего сгорания обычной схемы.
Такие двигателя устанавливались на ВАЗ-2110 для спецконтингента (ГАИ, ВАИ, МРЭО). Такой двигатель выдавал 40 л.с.
————————————
Роторный двигатель Макарова. (Непрерывного горения)
Двигатель предназначен для использования во всех видах наземного и водного транспорта, легкомоторной авиации и стационарных силовых установках. При проектировании двигателя, за основу были взяты принципы пневмо-двигателя и пластинчатого гидравлического насоса высокого давления. Объединив которые в одной конструкции и удалось получить новый двигатель.
В рассматриваемой конструкции отсутствуют кривошипно-шатунный, поршневой и газораспределительный механизмы. А рабочий орган, ротор, имеет абсолютно круглую форму и равномерно вращается вокруг своей оси, чем и достигается хорошая уравновешенность всего агрегата. При этом одному полному обороту ротора соответствует один оборот вала, а не три, как в двигателе Ванкеля. Причем крутящий момент на валу создается путем приложения энергии расширяющихся газов к рабочим пластинам, расположенным в радиальных пазах по периметру ротора. За счет чего прикладываемая сила направлена по касательной к ротору, а плечо приложения силы, постоянно превышает его радиус. При этом внутренняя поверхность ротора может использоваться в качестве центробежного нагнетателя рабочей смеси, за счет чего достигается избыточное давление на всасывании, а также дополнительное охлаждение и подача смазки к рабочим пластинам, ротору и его подшипниковому узлу.
Благодаря отсутствию в двигателе газораспределительного механизма, использованию ротора в качестве центробежного нагнетателя и постоянного нахождения в фазе всасывания нескольких рабочих полостей мы полностью исключаем вредную пульсацию потока топливной смеси. А в связи с избыточностью давления на всасывании, возможности регулирования продолжительности этого такта в необходимых пределах, получаем стабильно высокие показатели наполнения, а следовательно крутящего момента и мощности во всем диапазоне рабочих оборотов двигателя.
Для достижения подобных результатов рассматриваемый двигатель воплотил в себе только лучшие стороны поршневого, роторно — поршневого и газотурбинного двигателей. А применив новые технические решения удалось значительно расширить диапазон решенных проблем стоящих в настоящее время перед двигателями внутреннего сгорания.
———————
Двухтактный ДВС
Двигатель состоит из картера, в который на подшипниках с двух сторон установлен коленчатый вал и цилиндра. Внутри цилиндра движется поршень — металлический стакан, опоясанный пружинящими кольцами (поршневые кольца), вложенными в канавки на поршне. Поршневые кольца не пропускают газов, образующихся при сгорании топлива, в промежутке между поршнем и стенками цилиндра. Поршень снабжен металлическим стержнем — пальцем, он соединяет поршень с шатуном. Шатун передаёт прямолинейное возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала.
Смазка всех трущихся поверхностей и подшипников внутри двухтактных двигателей происходит с помощью топливной смеси, в которое подмешано необходимое количество масла. Из рисунка 1 видно, что топливная смесь (желтый цвет) попадает и в кривошипную камеру двигателя (это та полость, где закреплен и вращается коленчатый вал), и в цилиндр. Смазки там нигде нет, а если бы и была, то смылась топливной смесью. Вот по этой причине масло и добавляют в определенной пропорции к бензину. Тип масла используется специальный, именно для двухтактных двигателей. Оно должно выдерживать высокие температуры и сгорая вместе с топливом оставлять минимум зольных отложений.
1. Такт сжатия. Поршень перемещается от нижней мертвой точки поршня к верхней мертвой точке поршня перекрывая сначала продувочное, а затем выпускное окна. После закрытия поршнем выпускного окна в цилиндре начинается сжатие ранее поступившей в него горючей смеси. Одновременно в кривошипной камере вследствие ее герметичности и после того как поршень перекрывает продувочные окна, под поршнем создается разряжение, под действием которого из карбюратора через впускное окно и открывающийся клапан поступает горючая смесь в кривошипную камеру.
2. Такт рабочего хода. При положении поршня около ВМТ сжатая рабочая смесь воспламеняется электрической искрой от свечи, в результате чего температура и давление газов резко возрастают. Под действием теплового расширения газов поршень перемещается к НМТ, при этом расширяющиеся газы совершают полезную работу. Одновременно, опускаясь вниз, поршень создает высокое давление в кривошипной камере (сжимая топливо-воздушную смесь в ней). Под действием давления клапан закрывается, не давая таким образом горючей смеси снова попасть во впускной коллектор и затем в карбюратор.
Когда поршень дойдет до выпускного окна, оно открывается и начнется выпуск отработавших газов в атмосферу, давление в цилиндре понижается. При дальнейшем перемещении поршень открывает продувочное окно и сжатая в кривошипной камере горючая смесь поступает по каналу, заполняя цилиндр и осуществляя продувку его от остатков отработавших газов.
Такты повторяются снова.
————————
Четырехтактный ДВС
Уже давно производители устанавливают 4-тактные двигатели на мотоциклы. Новые китайские скутеры тоже оснащаются четырехтактным ДВС (двигателем Отто).
Из соображений экономичности, все больше скутеров оснащается четырехтактными двигателями. Хотя эти моторы при одинаковом объеме цилиндра уступают по мощности двухтактным, они обладают своими преимуществами:
-экономичность расхода топлива
-надежность
-простота обслуживания
-четырехтактный двигатель работает тише и устойчивей.
Принцип работы двигателя внутреннего сгорания изучают в школе, но я все таки опишу его здесь. (Для тех кто забыл)
Первый такт, впуск. Поршень идет вниз, клапан впуска открывается, и топливная смесь поступает из карбюратора в цилиндр. Когда поршень достигает нижнего положения, клапан впуска закрывается.
Второй такт, сжатие. Поршень идет вверх, топливная смесь сжимается. Кокда поршень находится в нескольких миллиметрах от верхней мертвой точки (ВМТ), свеча воспламеняет топливо, сжатое поршнем.
Третий такт, рабочий ход (расширение). После воспламенения горючего оно сгорает, горячие газы быстро расширяются, толкая поршень вниз (оба клапана закрыты).
Четвертый такт, выпуск. По инерции коленвал продолжает свое вращение (для равномерности вращения на коленвале установлены грузы — щеки коленвала), поршень идет наверх. Одновременно открывается выпускной клапан, и отработавшие газы выходят в выхлопную трубу. При достижениии поршнем ВМТ, выпускной клапан закрывается.
Далее повторяются все четыре такта.
——————————
Далее для экономии места сайта, и силы рук моих, я выложу просто схемы работы различных двигателей с описанием.
——
Двигатель Стирлинга.
Дви?гатель Сти?рлинга — тепловая машина, работающая не только от сжигания топлива, но от любого источника тепла, например — солнечных лучей. Относится к двигателям внешнего сгорания.
——-
Первая паровая машина.
Вручную впрыскивается холодная вода, пар конденсируется, образуется ваккум, и поршень приходит в движение.
——-
Авиамодельный двигатель от баллончика с CO2
Таким двигателем оснащались авиамодели. Очень удобно, у самого такая была.
——-
Паровая машина с двойным ходом поршня.
Рабочий такт у поршня в обе стороны.
——-
Все.
Примечание: Все анимированные модели взяты с сайта Animated Engines, там же размещено подробное описание (на пиндосском) и дополнительные иллюстрации. (animatedengines.com)
1/3 статьи Материал из Википедии — свободной энциклопедии.
Источник: //djebel-club.ru/publz/-bpn7/300028-7-1-0-28.html