ICE evolutsiooni uus ring: supermootor ilma väntvõllita

Neil, kes on aktiivselt huvitatud erinevatest leiutistest, täiustustest ja uuendustest mootoriehituse valdkonnas, tasub pöörata tähelepanu Ibadullaevi mootorile, aga ka ilma väntvõllita mootorile.

Kui esimesel juhul räägime surveastme olulisest suurendamisest ja suure võimsuse saamisest ilma töömahtu suurendamata, siis teisel juhul tuleks mõista mehaaniliste kadude vähenemist ja efektiivsuse, kütusekulu, vibratsiooni suurenemist. aste, sisepõlemismootori kogumass jne. Peatume lähemalt ilma väntvõllita mootoril.

Artikli sisu

• Mootor ilma väntvõllita: eelised ja rakendamise raskused
• Balandini ühendusvardata mootor
• Frolovi mootor: mootor ilma kepsu ja väntvõllita
• Mis on tulemus

Mootor ilma väntvõllita: eelised ja rakendamise raskused

Niisiis, iga sisepõlemismootori põhiülesanne ja eesmärk on muuta kütuse põlemisel saadud energia mehaaniliseks tööks. Lihtsamalt öeldes põleb kütus suletud mahus, gaasid avaldavad survet kolvile ja vändamehhanismi kaudu muudetakse kolvi edasi-tagasi liikumine pöörlevaks liikumiseks.

Selle tulemusena tekib mootori pöördemoment, mis kandub käigukasti kaudu edasi auto ratastele. Tähelepanuväärne on see, et kuigi esimeste mootorite loomisest ja nende laiemale avalikkusele tutvustamisest on möödas üle 100 aasta, ei ole sisepõlemismootori üldine disain muutunud.

Isegi kui võtta arvesse asjaolu, et kaasaegsed mootorid on saanud ülitäpsed täiustatud elektroonilised sissepritse- ja juhtimissüsteemid, on saanud võimalikuks muuta klapi ajastust jne, on tuntud CVL endiselt bensiini ja diislikütuse jõuallika aluseks. või gaasi.

Samas käib pidevalt töö, et mootor saaks töötada ilma väntvõllita. Fakt on see, et tavalisel vändamehhanismil pole mitmeid teatud puudusi. Just sel põhjusel püüavad insenerid sellest sõlmest lahti saada.

Fakt on see, et väntvõlli töö on seotud paratamatu hõõrdumise ja märkimisväärsete külgjõudude tekkega, mis põhjustavad silindri seinte kulumist. Selle tulemusena saab kahjustada silindri peegel, hävivad kolvirõngad jne. Hõõrdekadude osas on mootori üldine efektiivsus märgatavalt vähenenud.

Samuti on väntvõlliga mootorit raske hooldada, kuna väntvõlli eemaldamine ilma mootorit eemaldamata on paljudel autodel äärmiselt keeruline. On üsna ilmne, et kui need puudused välistada, muutub mootor tootlikumaks ja mootori ressurss suureneb.

Probleemi lahendamiseks pakuvad disainerid erinevaid lähenemisi, kuid praktikas pole lihtsalt võimalik enamikku lahendusi kvalitatiivselt ellu viia. Selles valdkonnas väärivad tänapäeval kõige rohkem tähelepanu Balandini mootor ja Frolovi mootor. Vaatleme lähemalt mehhanismidel ilma kepsu ja väntvõllita.

Balandini ühendusvardata mootor

See mootor on tuntud selle poolest, et sellel puuduvad ühendusvardad. Kolbide edasi-tagasi liikumise ümberkujundamine silindrites toimub tänu spetsiaalse ekstsentrilise mehhanismi kasutamisele konstruktsioonis.

Ühendusvardata mootori üldine paigutus nõuab järgmisi osi:

• spetsiaalne kolvivarras
• spetsiaalse disainiga väntvõll
• vända laager ja vänt
• Kardaanvõll
• kolb
• varre liugur
• silinder

Sellises sisepõlemismootoris kasutati ühendusvarraste asemel kolvivardaid, mis on jäigalt kolbide külge kinnitatud (tavalises sõlmes kasutatakse ühendamiseks kolvi tihvti). Need vardad, nagu tavalised ühendusvardad, katavad väntvõlli tihvtid.

Samuti on laagri mõlemal küljel varrastele tehtud liugurid. Need liugurid libisevad mööda karteris olevaid spetsiaalseid juhikuid. Selle tulemusena võimaldab see disain säästa kolvi ja silindri seinu külgmiste jõudude eest. Tegelikult võib sellises teostusskeemis kolvi pidada tavapäraseks silindri ja kolvi vahet tihendavate kolvirõngaste hoidikuks.

Külgjõudude puudumine võimaldab muuta kolvi mõõtmete tolerantse. Mootor muutub tootlikumaks, ökonoomsemaks, ressurss suureneb. Märkimist väärib ka sellise sisepõlemismootori kompaktsus ja kaal. Kogu konstruktsiooni peamiseks puuduseks võib aga pidada äärmiselt kõrgeid nõudeid antud ekstsentriku üldisele valmistamise täpsusele.

Frolovi mootor: mootor ilma kepsu ja väntvõllita

V. Frolovi põhiprintsiip, mis oli tema arenduste aluseks, on see, et väntvõll on detail, mis pole kaugeltki täiuslik. Sel põhjusel uuris andekas insener Balandini mootori konstruktsiooni üksikasjalikult, mille järel pakkus välja mitmeid oma parandusi.

Võttes arvesse asjaolu, et Balandini ühendusvardata mootori puuduseks olid suurenenud nõuded ekstsentriku valmistamise täpsusele, uuendas Frolov algstaadiumis seda konversiooniseadet oluliselt. Siiski tunnistati veelgi tõsiasja, et Balandini mootoriringi puudustest on äärmiselt raske täielikult vabaneda.

Soovitame lugeda ka artiklit selle kohta, mis on FSI mootor. Sellest artiklist saate teada, millised funktsioonid seda tüüpi mootoritel on, ning millised on määratud mootori plussid ja miinused.

Samal ajal ei piirdunud Frolov sellega ega jätnud ka ideed väntvõllist lahti saada. Usaldusväärsete ja tõhusate muundusmehhanismide edasised otsingud ajendasid leiutajat pöörama tähelepanu kangastelgede mehhanismile.

Selle tulemusel loodi segment-pöördmootor, mis põhines nii laenatud kui ka muudetud ning meie enda ideedel. Saadud mootoril puudub väntvõll, selle osa asemel kasutatakse mehhanismi, mis oma tööpõhimõttelt ja ülesehituselt sarnaneb erineva nurkkiirusega hingega. Sellist seadet tuntakse paremini kui Hooke hinge.

Sellise Frolovi mootori pöörlevad osad töötavad veerelaagrite kasutamise kaudu. Mis puutub määrdesüsteemi, siis mootoriõli tarnitakse klapikatete alla, seejärel tühjendatakse, määrides ja hajutades liigset soojust. Et õli hästi jahtuks, paigaldatakse mootori ette eraldi ka õlijahuti.

Mis on tulemus

Nagu näete, otsivad insenerid ja disainerid isegi rakendamise keerukust arvesse võttes endiselt võimalusi mootorite üldise töökindluse parandamiseks, tõhususe suurendamiseks ja kütusekulu vähendamiseks.

Soovitame lugeda ka artiklit selle kohta, mis on GDI mootor. Sellest artiklist saate teada seda tüüpi mootorite disainifunktsioonide, samuti eeliste ja puuduste kohta. Olgu veel lisatud, et ka Lääne tootjad on selle teemaga tihedalt seotud. Näiteks Jaapani tuntud korporatsioon Toyota pakkus ka oma versiooni ilma väntvõllita mootorist. Kuigi selline agregaat sarnaneb pigem elektrigeneraatoriga, võib seda siiski pidada üheks sisepõlemismootori versiooniks.

Eelnevat silmas pidades saab selgeks, et sisepõlemismootorite evolutsiooni lõpust on veel vara rääkida. Teisisõnu ei tohiks välistada võimalust, et seeriasõidukitel ilmuvad ühendusvardata mootorid, aga ka ilma väntvõllita seadmed.