Üks peamisi protsesse toimub silindri-kolvi rühmas (CPG), mille tõttu mootor sisepõlemine funktsioonid: energia vabanemine õhu-kütuse segu põlemisel, mis seejärel muundatakse mehaaniliseks tegevuseks - väntvõlli pöörlemine. CPG peamine töökomponent on kolb. Tänu sellele luuakse segu põlemiseks vajalikud tingimused. Kolb on esimene komponent, mis osaleb saadud energia muundamisel.
Mootori kolb on silindrilise kujuga. See asub mootori silindri vooderdis, see on liikuv element - töö ajal teeb see edasi-tagasi liigutusi, mille tõttu kolb täidab kahte funktsiooni.
- Translatsioonilise liikumise ajal vähendab kolb põlemiskambri mahtu, surudes kokku kütuse segu, mis on vajalik põlemisprotsessiks (in diiselmootorid segu süttimine toimub täielikult selle tugevast kokkusurumisest).
- Pärast õhu-kütuse segu süütamist suureneb rõhk põlemiskambris järsult. Helitugevuse suurendamiseks surub see kolvi tagasi ja teeb tagasiliikumise, mis kandub läbi ühendusvarda väntvõllile.
DISAIN
Osa disain sisaldab kolme komponenti:
- Altpoolt.
- Tihendusosa.
- Seelik.
Need komponendid on saadaval nii tahke valatud kolbidena (kõige levinum variant) kui ka komposiitdetailidena.
ALUMINE
Põhi on peamine tööpind, kuna see, voodri seinad ja ploki pea moodustavad põlemiskambri, milles kütusesegu põletatakse.
Põhja põhiparameeter on kuju, mis sõltub sisepõlemismootori (ICE) tüübist ja selle konstruktsiooniomadustest.
Kahetaktilistes mootorites kasutatakse sfäärilise põhjaga kolbe - põhja eendit, mis suurendab põlemiskambri seguga täitmise ja heitgaaside eemaldamise efektiivsust.
Neljataktilistel bensiinimootoritel on põhi tasane või nõgus. Lisaks tehakse pinnale tehnilised süvendid - süvendid klapiplaatide jaoks (välistavad kolvi klapiga kokkupõrke tõenäosuse), süvendid segu moodustumise parandamiseks.
Diiselmootorites on põhjas olevad süvendid suurimad ja erineva kujuga. Neid süvendeid nimetatakse kolvipõlemiskambriks ja need on loodud õhu ja kütuse silindrisse sisenemisel turbulentsi tekitamiseks, et tagada parem segunemine.
Tihendusosa on ette nähtud spetsiaalsete rõngaste (kompressioon- ja õlikaabitsa) paigaldamiseks, mille ülesandeks on kõrvaldada kolvi ja voodri seina vaheline tühimik, vältides töögaaside läbimurdmist kolvi alamruumi ja määrdeainete põlemisse. kamber (need tegurid vähendavad mootori efektiivsust). See tagab soojusülekande kolvist vooderdisse.
TIHENDUSOSA
Tihendusosa sisaldab süvendeid kolvi silindrilises pinnas - põhja taga asuvad sooned ja soontevahelised sillad. Kahetaktilistes mootorites asetatakse soontesse täiendavalt spetsiaalsed sisetükid, millesse toetuvad rõngaslukud. Need sisetükid on vajalikud selleks, et välistada võimalus, et rõngad pöörduvad ja nende lukud sattuvad sisselaske- ja väljalaskeakendesse, mis võib põhjustada nende hävimise. 
Silda põhja servast esimese rõngani nimetatakse tulevööndiks. See rihm mõjutab kõige rohkem temperatuuri, mistõttu selle kõrgus valitakse põlemiskambris tekkivate töötingimuste ja kolvi valmistamiseks kasutatud materjali põhjal.
Tihendusosale tehtud soonte arv vastab kolvirõngaste arvule (ja neid saab kasutada 2 kuni 6). Kõige tavalisem disain on kolme rõngaga - kaks kompressiooni ja üks õlikaabits.
Õlikaabitsa rõnga all olevasse soonde tehakse avad õli äravooluks, mis eemaldatakse rõnga abil voodri seina küljest.
Koos põhjaga moodustab tihendusosa kolvipea.
SEELIK
Seelik toimib kolvi suunajana, takistades selle asendit silindri suhtes muutmast ja tagades ainult detaili edasi-tagasi liikumise. Tänu sellele komponendile luuakse liigutatav ühendus kolvi ja ühendusvarda vahel.
Ühendamiseks tehakse seelikusse augud kolvitihvti paigaldamiseks. Tugevuse suurendamiseks sõrme kokkupuutepunktis tehakse seeliku siseküljele spetsiaalsed massiivsed punnid, mida nimetatakse ülemusteks.
Kolvitihvti kinnitamiseks kolvis on selle kinnitusavadesse ette nähtud sooned kinnitusrõngaste jaoks.
KOLVI LIIGID
Sisepõlemismootorites kasutatakse kahte tüüpi kolbe, mis erinevad disaini poolest - tahke ja komposiit.
Tahked osad valmistatakse valamisel, millele järgneb töötlemine. Metalli valamise käigus luuakse toorik, millele antakse detaili üldine kuju. Järgmisena töödeldakse metallitöötlemispinkidel saadud tooriku tööpindu, lõigatakse rõngaste jaoks sooned, tehakse tehnoloogilised augud ja süvendid.
Osades on pea ja seelik eraldatud ning need monteeritakse mootorile paigaldamise ajal üheks konstruktsiooniks. Lisaks toimub kokkupanek üheks osaks, ühendades kolvi ühendusvardaga. Selleks on lisaks seelikus olevatele kolvitihvti aukudele peas spetsiaalsed silmad.
Komposiitkolbide eeliseks on võimalus kombineerida tootmismaterjale, mis parandab detaili jõudlust.
TOOTMISE MATERJALID
Alumiiniumsulameid kasutatakse tahke valatud kolbide tootmismaterjalina. Sellistest sulamitest valmistatud osi iseloomustab väike kaal ja hea soojusjuhtivus. Kuid samal ajal pole alumiinium ülitugev ja kuumakindel materjal, mis piirab sellest valmistatud kolbide kasutamist.
Valatud kolvid on samuti valmistatud malmist. See materjal on vastupidav ja talub kõrgeid temperatuure. Nende puuduseks on nende märkimisväärne mass ja halb soojusjuhtivus, mis põhjustab kolbide tugevat kuumenemist mootori töötamise ajal. Seetõttu ei kasutata neid bensiinimootoritel, kuna kõrged temperatuurid põhjustavad hõõguvat süttimist (kütuse-õhu segu süttib kokkupuutel kuumutatud pindadega, mitte süüteküünlast).
Komposiitkolbide konstruktsioon võimaldab ülaltoodud materjale omavahel kombineerida. Sellistes elementides on seelik valmistatud alumiiniumisulamitest, mis tagab hea soojusjuhtivuse, ja pea on valmistatud kuumakindlast terasest või malmist.
Kuid komposiittüüpi elementidel on ka puudusi, sealhulgas:
- Saab kasutada ainult diiselmootorites;
- suurem kaal võrreldes valatud alumiiniumiga;
- vajadus kasutada kuumakindlatest materjalidest valmistatud kolvirõngaid;
- kõrgem hind;
Nende omaduste tõttu on komposiitkolbide kasutusala piiratud, neid kasutatakse ainult suuremõõtmelistel diiselmootoritel.
VIDEO: PISTON. MOOTORI KOLVI TÖÖPÕHIMÕTE. SEADE
Rotary kolbmootor (RPE) või Wankeli mootor. Sisepõlemismootor, mille töötas välja Felix Wankel 1957. aastal koostöös Walter Freude'iga. RPD-s täidab kolvi funktsiooni kolme tipuga (kolmnurkne) rootor, mis teeb keerulise kujuga õõnsuse sees pöörlevaid liigutusi. Pärast eksperimentaalsete autode ja mootorrataste lainet 1960. ja 1970. aastatel on huvi RPDde vastu vaibunud, kuigi mitmed ettevõtted töötavad endiselt Wankeli mootori disaini täiustamise nimel. Praegu on sõiduautod varustatud RPD-ga Mazda. Modelleerimisel kasutatakse pöörlevat kolbmootorit.
Toimimispõhimõte
Põlenud kütuse-õhu segust tulenev gaasirõhu jõud käivitab ekstsentrilise võlli laagrite kaudu paigaldatud rootori. Rootori liikumine mootori korpuse (staatori) suhtes toimub käigupaari kaudu, millest üks, suurem, on kinnitatud rootori sisepinnale, teine, toetav, väiksem, on jäigalt kinnitatud käigukasti külge. mootori külgkatte sisepind. Hammasrataste koostoime viib selleni, et rootor teeb ringikujulisi ekstsentrilisi liigutusi, puudutades servi põlemiskambri sisepinnaga. Selle tulemusena moodustuvad rootori ja mootori kere vahele kolm isoleeritud muutuva mahuga kambrit, milles toimuvad kütuse-õhu segu kokkusurumisprotsessid, selle põlemine, rootori tööpinnale survet avaldavate gaaside paisumine, ja põlemiskambri puhastamine heitgaasidest. Rootori pöörlev liikumine edastatakse laagritele paigaldatud ekstsentrilisele võllile, mis edastab pöördemomendi ülekandemehhanismidele. Seega töötab RPD-s korraga kaks mehaanilist paari: esimene reguleerib rootori liikumist ja koosneb paarist hammasratastest; ja teine - rootori ringikujulise liikumise muutmine ekstsentrilise võlli pöörlemiseks. Rootori ja staatori hammasrataste ülekandearv on 2:3, nii et ühe ekstsentrivõlli täispöördega jõuab rootor pöörata 120 kraadi. Rootori ühe täispöörde jaoks kõigis kolmes kambris, mille moodustavad selle esiküljed, tehakse omakorda sisepõlemismootori neljataktiline tsükkel.
RPD diagramm
1 - sisselaskeaken; 2 väljalaskeava akent; 3 - keha; 4 - põlemiskamber; 5 – fikseeritud käik; 6 - rootor; 7 – käik; 8 - võll; 9 – süüteküünal
RPD eelised
Pöörleva kolbmootori peamine eelis on selle disaini lihtsus. RPD-s 35-40 protsenti vähem detaile kui neljataktilises kolbmootoris. RPD-l pole kolbe, ühendusvardaid ega väntvõlli. RPD "klassikalises" versioonis puudub gaasijaotusmehhanism. Kütuse-õhu segu siseneb mootori tööõõnsusse läbi sisselaskeakna, mis avab rootori serva. Heitgaasid väljutatakse läbi väljalaskeava, mis lõikub jällegi rootori servaga (see meenutab kahetaktilise kolbmootori gaasijaotusseadet).
Eraldi äramärkimist väärib määrimissüsteem, mis RPD kõige lihtsamas versioonis praktiliselt puudub. Kütusele lisatakse õli – nagu kahetaktiliste mootorrataste mootorite töötamisel. Hõõrdepaaride (peamiselt rootori ja põlemiskambri tööpinna) määrimist teostab kütuse-õhu segu ise.
Kuna rootori mass on väike ja ekstsentrilise võlli vastukaalude massiga kergesti tasakaalustatav, iseloomustab RPD-d madal vibratsioonitase ja hea töö ühtlus. RPD-ga autodel on mootorit lihtsam tasakaalustada, saavutades minimaalse vibratsioonitaseme, mis mõjub hästi auto kui terviku mugavusele. Eriti sujuvad on kahe rootoriga mootorid, mille puhul rootorid ise toimivad vibratsiooni vähendavate tasakaalustajatena.
Teine RPD atraktiivne kvaliteet on selle suur võimsustihedus suur kiirus ekstsentriline võll. See võimaldab saavutada suhteliselt väikese kütusekuluga RPD-ga sõidukilt suurepäraseid kiirusomadusi. Rootori madal inerts ja suurem erivõimsus võrreldes kolb-sisepõlemismootoritega võimaldavad parandada sõiduki dünaamikat.
Lõpuks on RPD oluline eelis selle väiksus. Rootormootor on ligikaudu poole väiksem kui sama võimsusega neljataktiline kolbmootor. Ja see võimaldab teil mootoriruumi ruumi ratsionaalsemalt kasutada, täpsemalt arvutada ülekandekomponentide asukohta ning esi- ja tagatelje koormust.
RPD puudused
Rootor-kolbmootori peamiseks puuduseks on rootori ja põlemiskambri vahelise pilu tihendamise madal efektiivsus. Keerulise kujuga RPD-rootor nõuab usaldusväärseid tihendeid mitte ainult piki pindu (ja neid on iga pinna jaoks neli - kaks tipupindadel, kaks külgpindadel), vaid ka kokkupuutuval külgpinnal. koos mootorikatetega. Sellisel juhul on tihendid valmistatud kõrglegeeritud terasest vedruga ribadena, mis on eriti täpselt töödeldud nii tööpinnad kui ka otsad. Tihendite konstruktsiooni sisseehitatud tolerantsid metalli kuumutamisel paisumiseks halvendavad nende omadusi - gaasi läbimurdmist tihendusplaatide otstes on peaaegu võimatu vältida (kolbmootorites kasutavad nad labürindiefekti, paigaldades vahedega tihendusrõngaid erinevad suunad).
Viimastel aastatel on tihendite töökindlus järsult suurenenud. Disainerid on leidnud tihendite jaoks uusi materjale. Ühestki läbimurdest ei maksa aga veel rääkida. RPD kitsaskohaks jäävad endiselt tihendid.
Keeruline rootori tihendussüsteem nõuab hõõrduvate pindade tõhusat määrimist. RPM kulutab rohkem õli kui neljataktiline kolbmootor (400 grammist 1 kilogrammini 1000 kilomeetri kohta). Sel juhul põleb õli koos kütusega, mis mõjub halvasti mootorite keskkonnasõbralikkusele. RPD heitgaasides on rohkem inimeste tervisele ohtlikke aineid kui kolbmootorite heitgaasides.
Erinõuded on kehtestatud ka RPD-s kasutatavate õlide kvaliteedile. Selle põhjuseks on esiteks kalduvus suurenenud kulumisele (puuduvate osade - rootori ja mootori sisekambri - suure pindala tõttu) ja teiseks ülekuumenemisest (jällegi suurenenud hõõrdumise tõttu ja mootori enda väike suurus). Ebaregulaarne õlivahetus on RPD-dele surmav – kuna vana õli abrasiivsed osakesed suurendavad järsult mootori kulumist ja mootori ülejahtumist. Külma mootori käivitamine ja selle ebapiisav soojendamine toob kaasa asjaolu, et rootori tihendite kokkupuutealal põlemiskambri ja külgkatete pinnaga on vähe määrimist. Kui kolbmootor kinnitub ülekuumenemisel, tekib RPD kõige sagedamini külma mootori käivitamisel (või külma ilmaga sõitmisel, kui jahutus on ülemäärane).
Üldiselt on pöörete arvu töötemperatuur kõrgem kui kolbmootoritel. Termiliselt kõige enam koormatud ala on põlemiskamber, millel on väike maht ja vastavalt kõrge temperatuur, mis raskendab kütuse-õhu segu süttimist (põlemiskambri laiendatud kuju tõttu on RPD-d altid põlemiskambrile. detonatsiooni, mida võib samuti seostada seda tüüpi mootorite puudustega). Sellest tulenevad RPD nõuded küünalde kvaliteedile. Tavaliselt paigaldatakse need nendesse mootoritesse paarikaupa.
Rotaator-kolbmootorid, vaatamata oma suurepärastele võimsus- ja kiirusomadustele, osutuvad vähem paindlikuks (või vähem elastseks) kui kolbmootorid. Nad toodavad optimaalset võimsust ainult üsna suurtel kiirustel, mis sunnib disainereid kasutama RPD-sid koos mitmeastmeliste käigukastidega ja muudab disaini keerulisemaks. automaatsed kastid edasikandumine Lõppkokkuvõttes ei osutu RPD-d nii ökonoomseks, kui need teoreetiliselt peaksid olema.
Praktiline rakendus autotööstuses
RPD-d levisid enim eelmise sajandi 60ndate lõpus ja 70ndate alguses, kui 11 maailma juhtivat autotootjat ostsid Wankeli mootori patendi.
1967. aastal andis Saksa ettevõte NSU välja seriaali Autoäriklass NSU Ro 80. Seda mudelit toodeti 10 aastat ja müüdi üle maailma 37 204 eksemplari. Auto oli populaarne, kuid sellesse paigaldatud RPD puudused rikkusid lõpuks selle imelise auto maine. Võrreldes kauakestvate konkurentidega nägi NSU Ro 80 mudel välja “kahvatu” – läbisõit kuni kapitaalremont mootor deklareeritud 100 tuhande kilomeetriga ei ületanud 50 tuhat.
Citroen, Mazda ja VAZ on RPD-ga katsetanud. Suurima edu saavutas Mazda, kes andis oma RPD-ga sõiduauto välja juba 1963. aastal, neli aastat varem kui NSU Ro 80 ilmus. Tänapäeval varustab Mazda kontsern RX-seeria sportautod RPD-ga. Kaasaegsed autod Mazda RX-8 on säästetud paljudest Felix Wankel RPD puudustest. Need on üsna keskkonnasõbralikud ja usaldusväärsed, kuigi autoomanike ja remondispetsialistide seas peetakse neid "kapriisseks".
Praktiline rakendus mootorrattatööstuses
70ndatel ja 80ndatel katsetasid mõned mootorrattatootjad RPD-ga – Hercules, Suzuki jt. Praegu on "pöörlevate" mootorrataste väiketootmine loodud ainult ettevõttes Norton, mis toodab NRV588 mudelit ja valmistab mootorratast NRV700 ette seeriatootmiseks.
Norton NRV588 on kahe rootori mootoriga sportratas, mille kogumaht on 588 kuupsentimeetrit ja mis arendab võimsust 170 Hobujõud. Kuivmootorratta 130 kg kaaluga näeb sportratta toiteallikas sõna otseses mõttes üle jõu. Selle masina mootor on varustatud muutuva sisselaskesüsteemiga ja elektrooniline süstimine kütust. NRV700 mudeli kohta on teada vaid see, et selle sportratta pöörete arv ulatub 210 hj.
Kolb-sisepõlemismootoreid kasutatakse laialdaselt energiaallikatena maantee-, raudtee- ja meretranspordis, põllumajandus- ja ehitustööstuses (traktorid, buldooserid), erirajatiste avariitoitesüsteemides (haiglad, sideliinid jne) ja paljudes teistes. inimtegevuse valdkonnad. Viimastel aastatel on eriti laialt levinud gaasikolb-sisepõlemismootoritel põhinevad mini-koostootmisjaamad, mille abil lahendatakse tõhusalt väikeelamurajoonide või tööstuste energiavarustuse probleeme. Selliste soojuselektrijaamade sõltumatus alates tsentraliseeritud süsteemid(näiteks RAO UES) suurendab nende töökindlust ja stabiilsust.
Kolb-sisepõlemismootorid, mis on disainilt väga mitmekesised, suudavad pakkuda väga laia võimsusvahemikku – väga väikesest (lennukimudelite mootorid) kuni väga suurteni (okeanitankerite mootorid).
Oleme korduvalt tutvunud kolb-sisepõlemismootorite konstruktsiooni ja tööpõhimõttega, alustades koolifüüsika kursusest ja lõpetades kursusega “Tehniline termodünaamika”. Ja ometi, oma teadmiste kinnistamiseks ja süvendamiseks käsitlegem seda teemat veelkord väga lühidalt.
Joonisel fig. 6.1 näitab mootori ehituse skeemi. Nagu teada, toimub kütuse põlemine sisepõlemismootoris otse töövedelikus. Kolb-sisepõlemismootorites toimub selline põlemine töösilindris 1 liikuva kolviga 6. Põlemisel tekkivad suitsugaasid suruvad kolvi peale, sundides seda kasulikku tööd tegema. Kolvi translatiivne liikumine ühendusvarda 7 ja abil väntvõll 9 muudetakse pöörlevaks, mugavamaks kasutamiseks. Väntvõll asub karteris ja mootori silindrid asuvad teises korpuse osas, mida nimetatakse silindriplokiks (või ümbriseks). 2. Silindri kaas 5 sisaldab sisselaskeava 3 ja lõpetamine 4 spetsiaalse nukkvõlli sundnukiajamiga ventiilid, mis on kinemaatiliselt ühendatud masina väntvõlliga.
Riis. 6.1.
Mootori pidevaks töötamiseks on vaja perioodiliselt eemaldada silindrist põlemisproduktid ja täita see uute kütuse ja oksüdeerija (õhu) osadega, mis on tingitud kolvi liikumisest ja ventiilide tööst. .
Kolb-sisepõlemismootoreid klassifitseeritakse tavaliselt erinevate üldiste omaduste järgi.
- 1. Segu moodustamise, süüte ja soojusvarustuse meetodi alusel jaotatakse mootorid sundsüüte ja isesüttimisega masinateks (karburaator või sissepritse ja diisel).
- 2. Vastavalt tööprotsessi korraldusele - neljataktiliseks ja kahetaktiliseks. Viimases viiakse tööprotsess läbi mitte nelja, vaid kahe kolvilöögiga. Omakorda jagunevad kahetaktilised sisepõlemismootorid otsevooluklapi-pilupuhastusega masinateks, väntkambri puhastusega, otsevoolupuhastusega ja vastuliikuvate kolbidega jne.
- 3. Eesmärgi järgi - statsionaarsele, laeva-, diiselvedurile, autole, autotraktorile jne.
- 4. Vastavalt pöörete arvule - madala kiirusega (kuni 200 pööret minutis) ja suure kiirusega.
- 5. Kolvi keskmise kiiruse põhjal d>n = ? P/ 30 - väikesele ja suurele kiirusele (th?„ > 9 m/s).
- 6. Vastavalt õhurõhule kompressiooni alguses - tavapärane ja ülelaadimine, kasutades ajamipuhureid.
- 7. Kasutades soojust väljaheite gaasid- tavapärane (ilma seda kuumust kasutamata), turboülelaaduriga ja kombineeritud. Turboülelaaduriga autodel avanevad väljalaskeklapid tavapärasest veidi varem ja põlemisgaasid suunatakse tavapärasest kõrgemal rõhul impulssturbiini, mis ajab silindreid õhku varustavat turbolaadurit. See võimaldab silindris rohkem kütust põletada, parandades nii tõhusust kui spetsifikatsioonid autod. Kombineeritud sisepõlemismootorites toimib kolviosa suures osas gaasigeneraatorina ja toodab vaid ~50-60% masina võimsusest. Ülejäänud koguvõimsus saadakse suitsugaasidel töötavast gaasiturbiinist. Selleks suitsugaasid kõrge rõhu all R ja temperatuur / suunatakse turbiinile, mille võll kannab hammasratta või vedelikuühenduse abil saadud võimsust paigaldise peavõllile.
- 8. Vastavalt silindrite arvule ja paigutusele on mootorid: ühe-, kahe- ja mitmesilindrilised, reas, K-kujulised, T-kujulised.
Vaatleme nüüd kaasaegse neljataktilise diiselmootori tegelikku protsessi. Seda nimetatakse neljataktiliseks, kuna siinne tsükkel viiakse läbi neljas täiskiirus kolb, kuigi, nagu me nüüd näeme, toimuvad selle aja jooksul mõnevõrra tõelisemad termodünaamilised protsessid. Need protsessid on selgelt näidatud joonisel 6.2.
Riis. 6.2.
I - imemine; II - kokkusurumine; III - töökäik; IV - välja surumine
Löögi ajal imemine(1) Imemis- (sisselaske)ventiil avaneb paar kraadi enne ülemist surnud punkti (TDC). Avamise hetk vastab punktile G peal R-^-diagramm. Sel juhul toimub imemisprotsess, kui kolb liigub alumisse surnud punkti (BDC) ja toimub rõhu all. r ns vähem atmosfääriline /; a (või tõsterõhk рн). Kui kolvi liikumissuund muutub (BDC-lt TDC-le), ei sulgu ka sisselaskeklapp kohe, vaid teatud viivitusega (punktis T). Seejärel surutakse töövedelik suletud klappidega kokku (punktini Koos). IN diiselautod puhas õhk imetakse sisse ja surutakse kokku ning karburaatormootorites - õhu ja bensiiniauru töötav segu. Seda kolvikäiku nimetatakse tavaliselt käiguks kokkusurumine(II).
Väntvõlli paar pöörlemiskraadi enne TDC-d süstitakse diislikütus läbi pihusti silindrisse, toimub selle isesüttimine, põlemine ja põlemisproduktide paisumine. Karburaatoriga autodes süüdatakse töösegu elektrilise sädelahenduse abil jõuga.
Kui õhk on kokku surutud ja soojusvahetus seintega on suhteliselt väike, tõuseb selle temperatuur oluliselt, ületades kütuse isesüttimistemperatuuri. Seetõttu soojeneb sissepritsitud peeneks pihustatud kütus väga kiiresti, aurustub ja süttib. Kütuse põlemise tulemusena on rõhk silindris esmalt terav ja seejärel, kui kolb alustab teekonda BDC-sse, tõuseb see kahaneva kiirusega maksimumini ja seejärel viimaste sissepritse käigus saadud kütuseportsjonitena. põletatakse, hakkab see isegi vähenema (intensiivse kasvusilindri mahu tõttu). Eeldame tinglikult, et hetkel koos" põlemisprotsess lõpeb. Sellele järgneb suitsugaaside paisumise protsess, kui nende rõhu jõul liigub kolb BDC-sse. Kolvi kolmandat käiku, mis hõlmab põlemis- ja paisumisprotsesse, nimetatakse töötav insult(III), sest ainult sel ajal teeb mootor kasulikku tööd. See töö kogutakse hooratta abil kokku ja antakse tarbijale. Osa kogunenud tööst kulub ära ülejäänud kolme tsükli jooksul.
Kui kolb läheneb BDC-le, avaneb väljalaskeklapp mõne ettepoole (punkt b) ja sisse tormavad suitsugaasid väljalasketoru, ja rõhk silindris langeb järsult peaaegu atmosfäärirõhuni. Kui kolb liigub TDC-sse, surutakse põlemisgaasid silindrist välja (IV - välja surudes). Kuna mootori väljalasketorustik on teatud hüdraulilise takistusega, jääb rõhk silindris selle protsessi ajal atmosfäärirõhust kõrgemaks. Väljalaskeklapp sulgub pärast TDC-d (punkt P), Seega tekib igas tsüklis olukord, kui korraga on avatud nii sisselaske- kui väljalaskeklapp (räägitakse klapi kattumisest). See võimaldab töösilindrit paremini puhastada põlemisproduktidest, mille tulemuseks on kütuse põlemise efektiivsuse ja täielikkuse suurenemine.
Kahetaktiliste masinate puhul on tsükkel korraldatud erinevalt (joonis 6.3). Tavaliselt on need ülelaadimisega mootorid ja selleks on neil tavaliselt ajami puhur või turboülelaadur 2 , mis pumpab mootori töötamise ajal õhku õhuvastuvõtjasse 8.
Kahetaktilise mootori töösilindril on alati puhastusaknad 9, mille kaudu siseneb vastuvõtja õhk silindrisse, kui kolb, liikudes BDC-sse, hakkab neid üha enam avama.
Esimese kolvilöögi ajal, mida tavaliselt nimetatakse jõutaktiks, põletatakse sissepritsetud kütus mootori silindris ja põlemisproduktid paisuvad. Need protsessid on indikaatorite tabel(Joonis 6.3, A) peegeldub joonega s - I - t. Punktis T väljalaskeklapid avanevad ja ülerõhu mõjul tormavad suitsugaasid väljalaskekanalisse 6, tulemusena
Riis. 6.3.
1 - imitoru; 2 - puhur (või turboülelaadur); 3 - kolb; 4 - väljalaskeklapid; 5 - otsik; 6 - väljalasketrakt; 7 - töötaja
silinder; 8 - õhu vastuvõtja; 9- puhastusaknad
Seejärel langeb rõhk silindris märgatavalt (punkt P). Kui kolb langeb piisavalt alla, et puhastusaknad hakkavad avanema, tormab vastuvõtja suruõhk silindrisse 8 , surudes ülejäänud suitsugaasid silindrist välja. Sel juhul suureneb töömaht jätkuvalt ja rõhk silindris väheneb peaaegu vastuvõtja rõhuni.
Kui kolvi liikumissuund on vastupidine, jätkub silindri puhastamise protsess seni, kuni puhastusavad jäävad vähemalt osaliselt avatuks. Punktis To(Joonis 6.3, b) kolb blokeerib täielikult puhastusaknad ja algab järgmise silindrisse siseneva õhuosa kokkusurumine. Mõni kraad enne TDC-d (punktis Koos") kütuse sissepritse algab läbi düüsi ja seejärel toimuvad eelnevalt kirjeldatud protsessid, mis viivad kütuse süttimiseni ja põlemiseni.
Joonisel fig. 6.4 näitab diagramme, mis selgitavad teiste tüüpide konstruktsiooni kahetaktilised mootorid. Üldiselt on kõigi nende masinate töötsükkel sarnane kirjeldatule ja disainifunktsioonid mõjutavad suuresti ainult kestust
Riis. 6.4.
A- silmuspilu puhumine; 6 - otsevoolu puhumine vastassuunas liikuvate kolbidega; V- väntkambri puhastamine
üksikute protsesside ja sellest tulenevalt ka mootori tehniliste ja majanduslike omaduste kohta.
Kokkuvõtteks olgu öeldud, et kahetaktilised mootorid võimaldavad teoreetiliselt muude asjaolude võrdsuse korral saada kaks korda rohkem võimsust, kuid tegelikkuses on silindri halvemate puhastustingimuste ja suhteliselt suurte sisekadude tõttu see võit mõnevõrra väiksem.
Mootori kolb on silindriline osa, mis teeb silindri sees edasi-tagasi liigutusi. See on üks iseloomulikumaid mootoriosi, kuna sisepõlemismootoris toimuva termodünaamilise protsessi rakendamine toimub just selle abiga. Kolb:
- gaasirõhu tunnetamine, edastab tekkiva jõu edasi;
- tihendab põlemiskambrit;
- eemaldab sellest liigse soojuse.
Ülaltoodud fotol on näha mootori kolvi neli takti.
Ekstreemsed tingimused määravad kolbide valmistamiseks kasutatava materjali
Kolb töötab ekstreemsetes tingimustes, mida iseloomustavad kõrge rõhk, inertsiaalsed koormused ja temperatuurid. Sellepärast on selle valmistamise materjalide peamised nõuded järgmised:
- kõrge mehaaniline tugevus;
- hea soojusjuhtivus;
- madal tihedus;
- madal lineaarpaisumise koefitsient, hõõrdumisvastased omadused;
- hea korrosioonikindlus.
Kolvid võivad olla:
- valatud;
- võltsitud.
Kolvi disainiomadused määratakse selle eesmärgi järgi
Peamised tingimused, mis määravad kolvi konstruktsiooni, on mootori tüüp ja põlemiskambri kuju, selles toimuva põlemisprotsessi tunnused. Struktuurselt on kolb tahke element, mis koosneb:
- pead (põhjad);
- tihendusosa;
- seelikud (juhtosa).
Kas bensiinimootori kolb erineb diiselmootori omast? Bensiini- ja diiselmootorite kolvipeade pinnad on struktuurselt erinevad. IN bensiini mootor pea pind on tasane või selle lähedal. Mõnikord on selles sooned, mis hõlbustavad ventiilide täielikku avamist. Kütuse otsesissepritsesüsteemiga (DNFT) varustatud mootorite kolvid on keerulisema kujuga. Diiselmootori kolvipea erineb oluliselt bensiinimootorist – tänu selles olevale etteantud kujuga põlemiskambrile on tagatud parem keerise ja segu teke.
Fotol on näha mootori kolvi skeem.
Kolvirõngad: tüübid ja koostis
Kolvi tihendusosa sisaldab kolvirõngad, tagades tiheda ühenduse kolvi ja silindri vahel. Tehniline seisukord mootori määrab selle tihendusvõime. Sõltuvalt mootori tüübist ja eesmärgist valitakse rõngaste arv ja nende asukoht. Kõige tavalisem skeem on kahe surverõnga ja ühe õlikaabitsa rõnga skeem.
Kolvirõngad on valmistatud peamiselt spetsiaalsest hallist kõrgtugevast malmist, millel on:
- kõrged stabiilsed tugevuse ja elastsuse näitajad töötemperatuuridel kogu rõnga kasutusea jooksul;
- kõrge kulumiskindlus intensiivse hõõrdumise tingimustes;
- head hõõrdevastased omadused;
- võime kiiresti ja tõhusalt tungida silindri pinnale.
Surverõnga põhieesmärk on vältida põlemiskambri gaaside sattumist mootori karterisse. Eriti suur koormus langeb esimesele surverõngale. Seetõttu kolbide rõngaste valmistamisel mõne sunnitud bensiini ja kõik diiselmootorid paigaldage terasest sisetükk, mis suurendab rõngaste tugevust ja võimaldab maksimaalset kokkusurumist. Surverõngaste kuju võib olla:
- trapetsikujuline;
- tünnikujuline;
- tkooniline.
Õli kaabitsarõngas vastutab liigse õli eemaldamise eest silindri seintelt ja selle eest, et see ei tungiks põlemiskambrisse. Seda eristab paljude äravooluavade olemasolu. Mõned rõngad on disainitud vedrulaienditega.
Kolvijuhiku kuju (muidu tuntud kui seelik) võib olla koonuse- või tünnikujuline, mis võimaldab kõrge töötemperatuuri saavutamisel kompenseerida selle paisumist. Nende mõjul muutub kolvi kuju silindriliseks. Hõõrdumisest tekkivate kadude vähendamiseks kaetakse kolvi külgpind hõõrdumisevastase materjali kihiga, selleks kasutatakse grafiiti või molübdeendisulfiidi. Tänu kolviäärisesse tehtud ülemustega aukudele on kolvitihvt kinnitatud.
Üksus, mis koosneb kolvist, kompressioonist, õli kaabitsa rõngad, nagu ka kolvitihvti, nimetatakse tavaliselt kolvirühmaks. Selle ühenduse funktsioon ühendusvardaga on määratud terasest kolvitihvtile, millel on torukujuline kuju. Nõuded on järgmised:
- minimaalne deformatsioon töö ajal;
- kõrge tugevus muutuva koormuse ja kulumiskindluse korral;
- hea löögikindlus;
- madal mass.
- fikseeritud kolvipeadesse, kuid pöörleb ühendusvarda peas;
- kinnitatud ühendusvarda peasse ja pöörata kolvipeadesse;
- vabalt pöörlev kolvipeades ja ühendusvarda peas.
Kolmanda võimaluse järgi paigaldatud sõrmi nimetatakse ujuvateks. Need on kõige populaarsemad, kuna kuluvad kergelt ja ühtlaselt kogu pikkuses ja ümbermõõdus. Nende kasutamisel on ummistumise oht minimaalne. Lisaks on neid lihtne paigaldada.
Liigse soojuse eemaldamine kolvist
Koos märkimisväärsete mehaaniliste koormustega puutub kolb kokku ka ülikõrgete temperatuuride negatiivsete mõjudega. Soojus alates kolvirühm antud:
- jahutussüsteem silindri seintest;
- kolvi sisemine õõnsus, seejärel kolvitihvt ja ühendusvarras, samuti määrdesüsteemis ringlev õli;
- osaliselt külm õhk-kütuse segu, mis juhitakse silindritesse.
- õli pritsimine läbi spetsiaalse otsiku või ühendusvarda augu;
- õliudu silindriõõnes;
- õli süstimine rõnga piirkonda, spetsiaalsesse kanalisse;
- õli ringlemine kolvipeas mööda torukujulist pooli.
Video neljataktilise mootori kohta - tööpõhimõte:
Kütuse põletamisel vabaneb soojusenergia. Mootorit, milles kütus põleb otse töösilindris ja tekkivate gaaside energiat tajub silindris liikuv kolb, nimetatakse kolbmootoriks.
Niisiis, nagu varem öeldud, on seda tüüpi mootor tänapäevaste autode jaoks peamine.
Sellistel mootoritel asub põlemiskamber silindris, milles õhu-kütuse segu põlemisel tekkiv soojusenergia muundatakse edasi liikuva kolvi mehaaniliseks energiaks ja seejärel spetsiaalse mehhanismi, mida nimetatakse vändaks, abil. väntvõlli pöörlemisenergiasse.
Õhust ja kütusest (kütusest) koosneva segu tekkekoha järgi jagatakse kolb-sisepõlemismootorid välise ja sisemise konversiooniga mootoriteks.
Samal ajal jaotatakse välise segumoodustusega mootorid vastavalt kasutatava kütuse tüübile karburaator- ja sissepritsemootoriteks, mis töötavad kergel vedelkütusel (bensiin) ja gaasimootoriteks, mis töötavad gaasil (gaasigeneraator, valgustus, maagaas). , jne.). Diiselmootorid on diiselmootorid (diislid). Need töötavad raske vedelkütusega (diisel). Üldiselt on mootorite endi disain peaaegu sama.
Neljataktiliste kolbmootorite töötsükkel on lõppenud, kui väntvõll teeb kaks pööret. Definitsiooni järgi koosneb see neljast eraldi protsessist (või käigust): sisselaske (1 takti), õhu-kütuse segu kokkusurumine (2 takti), jõutakt (3 takti) ja heitgaaside väljalaske (4 takti).
Mootori käikude muutmine saavutatakse gaasijaotusmehhanismi abil, mis koosneb nukkvõllist, tõukurite ja ventiilide ülekandesüsteemist, mis isoleerivad silindri tööruumi väliskeskkonnast ja tagavad peamiselt klapi ajastuse muutmise. Tänu gaaside inertsile (gaasidünaamika protsesside omadused) on sisselaske- ja väljalasketaktid päris mootor kattuvad, mis tähendab, et nad tegutsevad koos. Suurel kiirusel mõjutab faaside kattumine positiivselt mootori jõudlust. Vastupidi, seda rohkem madalad pöörded, seda väiksem on mootori pöördemoment. Pooleli kaasaegsed mootorid seda nähtust võetakse arvesse. Need loovad seadmeid, mis võimaldavad töö ajal klapi ajastust muuta. Selliseid seadmeid on mitmesuguseid, millest sobivaimad on elektromagnetilised seadmed gaasijaotusmehhanismide faaside reguleerimiseks (BMW, Mazda).
Karburaatori sisepõlemismootorid
IN karburaatori mootoridÕhu-kütuse segu valmistatakse ette enne selle sisenemist mootori silindritesse, spetsiaalses seadmes - karburaatoris. Sellistes mootorites süüdatakse silindritesse sisenev põlev segu (kütuse ja õhu segu), mis on segunenud ülejäänud heitgaasidega (tööseguga), välise energiaallikaga - süütesüsteemi elektrisädemega.
Sissepritsega sisepõlemismootorid
Sellistes mootorites bensiini pihustavate pihustusdüüside olemasolu tõttu sisselaskekollektor, tekib segu õhuga.
Gaasi sisepõlemismootorid
Nendes mootorites vähendatakse gaasirõhku pärast gaasireduktorist väljumist oluliselt ja viiakse see atmosfäärirõhu lähedale, seejärel imetakse see õhk-gaasisegisti abil sisse ja süstitakse läbi elektripihustite (sarnaselt sissepritsega mootoritele) mootori sisselaskeavasse. kollektor.
Süüde, nagu ka eelmist tüüpi mootorite puhul, teostab süüteküünlast tulev säde, mis hüppab selle elektroodide vahele.
Diisel sisepõlemismootorid
Diiselmootorites toimub segu moodustumine otse mootori silindrite sees. Õhk ja kütus sisenevad silindritesse eraldi.
Sel juhul siseneb silindritesse algul ainult õhk, see surutakse kokku ja selle maksimaalse kokkusurumise hetkel juhitakse spetsiaalse düüsi kaudu silindrisse peenpihustatud kütuse vool (surve selliste mootorite silindrites ulatub palju suuremad väärtused kui eelmist tüüpi mootoritel), tekivad segud.
Sel juhul süttib segu õhutemperatuuri tõusu tagajärjel, kui see on silindris tugevalt kokku surutud.
Diiselmootorite puudustest võib esile tõsta selle osade suuremat mehaanilist pinget võrreldes varasemat tüüpi kolbmootoritega, eriti vändamehhanismi, mis nõuab paremaid tugevusomadusi ning sellest tulenevalt suuremaid mõõtmeid, kaalu ja maksumust. See suureneb tänu mootorite keerukale disainile ja kvaliteetsemate materjalide kasutamisele.
Lisaks iseloomustavad selliseid mootoreid vältimatu tahmaheide ja suurenenud lämmastikoksiidide sisaldus heitgaasides, mis on tingitud töösegu heterogeensest põlemisest silindrite sees.
Gaas-diisel sisepõlemismootorid
Sellise mootori tööpõhimõte on sarnane mis tahes tüüpi gaasimootori tööga.
Õhk-kütuse segu valmistatakse sarnasel põhimõttel, suunates gaasi õhk-gaasi segistisse või sisselaskekollektorisse.
Segu süttib aga diislikütuse pilootosaga, mis süstitakse silindrisse analoogselt diiselmootorite tööga, mitte aga elektrilist süüteküünalt.
Pöördkolbiga sisepõlemismootorid
Lisaks väljakujunenud nimele on see mootor oma nime saanud selle loonud teadlase-leiutaja järgi ja seda nimetatakse Wankeli mootoriks. Pakutud välja 20. sajandi alguses. Praegu arendavad selliseid mootoreid Mazda RX-8 tootjad.
Mootori põhiosa moodustab kolmnurkne rootor (kolvi analoog), mis pöörleb kindla kujuga kambris ja mille sisepinna kujundus meenutab numbrit 8. See rootor täidab väntvõlli kolvi ja gaasijaotusmehhanismi funktsiooni, kõrvaldades seega kolbmootoritele vajaliku gaasijaotussüsteemi. See teeb ühe pöördega kolm täistöötsüklit, mis võimaldab ühe sellise mootoriga asendada kuuesilindrilist kolbmootorit Vaatamata paljudele positiivseid omadusi, mille hulgas on ka selle disaini põhimõtteline lihtsus, on puudusi, mis takistavad selle laialdast kasutamist. Need on seotud kauakestvate usaldusväärsete tihendite loomisega kambri ja rootori vahel ning vajaliku mootori määrimissüsteemi ehitamisega. Töötsükkel pöörlevad kolbmootorid koosneb neljast taktist: õhu-kütuse segu sissevõtt (1 takt), segu kokkusurumine (2 takti), põlemissegu paisutamine (3 takti), heitgaas (4 takti).
Pöördlabaga sisepõlemismootorid
See on sama mootor, mida kasutatakse Yo-mobile'is.
Gaasiturbiiniga sisepõlemismootorid
Juba praegu suudavad need mootorid edukalt asendada autode kolb-sisepõlemismootoreid. Ja kuigi nende mootorite disain on saavutanud selle täiuslikkuse taseme alles viimastel aastatel, tekkis idee kasutada autodes gaasiturbiinmootoreid juba ammu. Tõelise võimaluse töökindlate gaasiturbiinmootorite loomiseks pakuvad nüüd kõrgele arengutasemele jõudnud labamootorite teooria, metallurgia ja nende valmistamise tehnoloogia.
Mis on gaasiturbiinmootor? Selleks vaatame selle elektriskeemi.
Kompressor (pos. 9) ja gaasiturbiin (pos. 7) asuvad samal võllil (pos. 8). Gaasiturbiini võll pöörleb laagrites (pos. 10). Kompressor võtab atmosfäärist õhku, surub selle kokku ja suunab põlemiskambrisse (punkt 3). Kütusepumpa (element 1) käitab ka turbiini võll. See varustab kütust düüsiga (element 2), mis on paigaldatud põlemiskambrisse. Gaasilised põlemisproduktid sisenevad läbi gaasiturbiini juhtlaba (element 4) selle tiiviku labadele (element 5) ja sunnivad seda etteantud suunas pöörlema. Heitgaasid lastakse toru kaudu atmosfääri (punkt 6).
Ja kuigi see mootor on täis puudusi, kõrvaldatakse need disaini arenedes järk-järgult. Samas võrreldes kolb-sisepõlemismootorid, on gaasiturbiiniga sisepõlemismootoril mitmeid olulisi eeliseid. Kõigepealt tuleb märkida, et nagu auruturbiin, võib ka gaasiturbiin arendada suuri kiirusi. See võimaldab saada väiksematelt mootoritelt rohkem võimsust ja kaalult kergemat (peaaegu 10 korda). Lisaks on gaasiturbiini ainus liikumisliik pöörlev. Lisaks pöörlevale liikumisele on kolbmootoril kolbide edasi-tagasi liikumine ja ühendusvarraste keerukad liigutused. Samuti ei vaja gaasiturbiinmootorid spetsiaalseid jahutussüsteeme ega määrimist. Märkimisväärsete hõõrdepindade puudumine minimaalse arvu laagritega tagab pikaajalise töö ja kõrge töökindluse gaasiturbiin mootor. Lõpuks on oluline märkida, et neid söödetakse petrooleumi või diislikütus, st. odavamad tüübid kui bensiin. Autode gaasiturbiinmootorite arengut pidurdav põhjus on vajadus kunstlikult piirata turbiini labadesse sisenevate gaaside temperatuuri, kuna väga tuleohtlikud metallid on endiselt väga kallid. Mis selle tulemusena vähendab mootori kasulikku kasutust (efektiivsust) ja suurendab kütuse erikulu (kütuse kogust 1 hj kohta). Reisijate ja kauba jaoks autode mootorid Gaasi temperatuur peab olema piiratud 700 ° C-ni ja lennukimootorites kuni 900 ° C. Kuid tänapäeval on mõned võimalused nende mootorite efektiivsuse suurendamiseks, eemaldades heitgaaside soojuse, et soojendada sisenevat õhku. põlemiskambrid. Väga ökonoomse auto gaasiturbiinmootori loomise probleemi lahendus sõltub suuresti selle valdkonna töö edukusest.
Kombineeritud sisepõlemismootorid
Suure panuse kombineeritud mootorite töö ja loomise teoreetilistele aspektidele andis NSVL insener, professor A. N. Shelest.
Aleksei Nesterovitš Shelest
Need mootorid on kombinatsioon kahest masinast: kolvist ja labast, mis võib olla turbiin või kompressor. Mõlemad masinad on tööprotsessi olulised osad. Sellise gaasiturbiini ülelaadimisega mootori näiteks. Tavalises kolbmootoris surub turbolaadur silindritesse õhku, mis suurendab mootori võimsust. See põhineb heitgaasivoolust saadava energia kasutamisel. See toimib ühelt poolt võllile paigaldatud turbiini tiivikule. Ja ta keerutab seda. Kompressori labad asuvad samal võllil teisel pool. Nii surutakse kompressori abil mootori silindritesse õhku ühelt poolt kambris oleva vaakumi ja sunnitud õhu juurdevoolu tõttu, teisalt satub mootorisse suur hulk õhu ja kütuse segu. Selle tulemusena suureneb põletatud kütuse maht ja põlemisel tekkiv gaas võtab enda alla suurema mahu, mis tekitab kolvile suurema jõu.
Kahetaktilised sisepõlemismootorid
See on ebatavalise gaasijaotussüsteemiga sisepõlemismootori nimi. Seda rakendatakse kolvi läbimise protsessis, sooritades edasi-tagasi liigutusi, läbi kahe toru: sisselaske- ja väljalaskeava. Leiate selle välismaise nimetuse “RCV”.
Mootori tööprotsessid toimuvad ühe väntvõlli pöörde ja kahe kolvilöögi ajal. Toimimispõhimõte on järgmine. Esiteks puhastatakse silinder, mis tähendab põleva segu sissevõtmist koos heitgaaside samaaegse sisselaskega. Seejärel surutakse töösegu kokku hetkel, kui väntvõll pöörleb TDC-le liikumisel vastava BDC asendist 20-30 kraadi. Ja töötakti, mille pikkus on kolvikäik ülemisest surnud punktist (TDC), mis ei jõua väntvõlli pööretel 20-30 kraadi võrra alumisse surnud punkti (BDC).
Kahetaktilistel mootoritel on ilmselged puudused. Esiteks on kahetaktilise tsükli nõrk lüli mootori puhastamine (taas gaasidünaamika seisukohalt). See juhtub ühelt poolt seetõttu, et ei ole võimalik tagada värske laengu eraldamist heitgaasidest, s.o. väljalasketorusse lendava sisuliselt värske segu (või õhu, kui me räägime diiselmootorist) vältimatu kadu. Seevastu jõutakt kestab alla poole pöörde, mis viitab juba mootori kasuteguri langusele. Lõpuks ei saa pikendada äärmiselt olulise gaasivahetusprotsessi kestust, mis neljataktilise mootori puhul võtab poole töötsüklist.
Kahetaktilised mootorid on tühjendus- või ülelaadimissüsteemi kohustusliku kasutamise tõttu keerukamad ja kallimad. Pole kahtlust, et silindri-kolvi rühma osade suurenenud termiline pinge nõuab üksikute osade jaoks kallimate materjalide kasutamist: kolvid, rõngad, silindri vooderdised. Samuti seab kolvi gaasijaotusfunktsioonide täitmine piirangu selle kõrgusele, mis koosneb kolvi käigu kõrgusest ja tühjendusakende kõrgusest. Mopeedi puhul pole see nii kriitiline, kuid märkimisväärset energiatarbimist nõudvatele autodele paigaldamisel muudab see kolvi oluliselt raskemaks. Seega, kui võimsust mõõdetakse kümnetes või isegi sadades hobujõududes, on kolvi massi suurenemine väga märgatav.
Sellegipoolest tehti selliste mootorite täiustamiseks tööd. Ricardo mootorites võeti kasutusele spetsiaalsed vertikaalse käiguga jaotushülsid, mis oli mõningane katse kolvi suuruse ja kaalu vähendamiseks. Süsteem osutus üsna keeruliseks ja selle rakendamine väga kulukaks, nii et selliseid mootoreid kasutati ainult lennunduses. Täiendavalt tuleb märkida, et väljalaskeklappidel on kaks korda suurem termiline pinge (otsevooluventiili puhastamisega) võrreldes neljataktiliste mootorite ventiilidega. Lisaks on istmetel pikem otsekontakt heitgaasidega ja seetõttu halvem soojuse hajumine.
Kuuetaktilised sisepõlemismootorid
Töö põhineb neljataktilise mootori tööpõhimõttel. Lisaks sisaldab selle disain elemente, mis ühelt poolt suurendavad selle tõhusust, teisalt aga vähendavad kadusid. On kaks erinevad tüübid sellised mootorid.
Otto- ja diiseltsüklitel töötavates mootorites on kütuse põlemisel märkimisväärsed soojuskaod. Neid kadusid kasutatakse esimese konstruktsiooni mootoris lisavõimsusena. Selliste mootorite konstruktsioonides kasutatakse kolvi täiendava käigu töökeskkonnana lisaks õhu-kütuse segule auru või õhku, mille tulemuseks on suurenenud võimsus. Sellistes mootorites liiguvad kolvid pärast iga kütuse sissepritse kolm korda mõlemas suunas. Sel juhul on kaks töötakti - üks kütusega ja teine auru või õhuga.
Selles piirkonnas on loodud järgmised mootorid:
Bajulazi mootor (inglise keelest Bajulaz). Selle lõi Bayulas (Šveits);
Croweri mootor (inglise keelest Crower). Leiutaja Bruce Crower (USA);
Bruce Crower
Velozeti mootor (inglise keelest Velozeta) Ehitati insenerikõrgkoolis (India).
Teist tüüpi mootorite tööpõhimõte põhineb selle konstruktsioonis täiendava kolvi kasutamisel igal silindril, mis asub peamise silindri vastas. Täiendav kolb liigub põhikolviga võrreldes poole võrra väiksema sagedusega, mis annab iga tsükli kohta kuus kolvikäiku. Täiendav kolb asendab oma põhieesmärgil mootori traditsioonilist gaasijaotusmehhanismi. Selle teine funktsioon on tihendusastme suurendamine.
Sellistel mootoritel on kaks peamist konstruktsiooni, mis on üksteisest sõltumatult loodud:
Karupea mootor. Leiutas Malcolm Beer (Austraalia);
mootor nimega "laadimispump" (saksa keeles Charge pump). Leiutaja Helmut Kottmann (Saksamaa).
Mis saab lähiajal sisepõlemismootorist?
Lisaks artikli alguses välja toodud sisepõlemismootori puudustele on veel üks põhimõtteline puudus, mis ei võimalda kasutada sisepõlemismootorit sõiduki jõuülekandest eraldi. Jõuseade Auto moodustab mootor koos auto jõuülekandega. See võimaldab sõidukil liikuda kogu vajaliku kiirusega. Kuid üksainus sisepõlemismootor arendab oma suurimat võimsust ainult kitsas kiirusvahemikus. See on tegelikult põhjus, miks ülekanne on vajalik. Ainult erandjuhtudel saavad nad ilma ülekandeta hakkama. Näiteks mõnes lennukikonstruktsioonis.
