Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

N-okresowy silnik spalinowy z tłokiem obrotowym projektował mgr inż. Józef Czyżowicz mgr inż. Józef Czyżowicz konsultacja naukowa prof. dr hab. inż. dr.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "N-okresowy silnik spalinowy z tłokiem obrotowym projektował mgr inż. Józef Czyżowicz mgr inż. Józef Czyżowicz konsultacja naukowa prof. dr hab. inż. dr."— Zapis prezentacji:

1 N-okresowy silnik spalinowy z tłokiem obrotowym projektował mgr inż. Józef Czyżowicz mgr inż. Józef Czyżowicz konsultacja naukowa prof. dr hab. inż. dr h.c. Janusz Mysłowski prof. dr hab. inż. dr h.c. Janusz Mysłowski konsultacja graficzna twórca Polskiego Kursu Blendera (PKB) dr Piotr Arłukowicz pomoc graficzna Maxim25 Maxim25

2 2 N-okresowy silnik spalinowy z tłokiem obrotowym N-silnik suwy/takty - czterosuwowy/czterotaktowy suwy/takty - czterosuwowy/czterotaktowy ciśnienie robocze - niskoprężny lub wysokoprężny ciśnienie robocze - niskoprężny lub wysokoprężny N-okresowy - N=1,2,3,… N-okresowy - N=1,2,3,… element roboczy - tłok obrotowy, rotor element roboczy - tłok obrotowy, rotor cel - zamiana energii chemicznej paliw na energię mechaniczną cel - zamiana energii chemicznej paliw na energię mechaniczną zastosowanie - jednostka napędowa. zastosowanie - jednostka napędowa. W prezentacji przedstawiony jest 4-okresowy silnik spalinowy W prezentacji przedstawiony jest 4-okresowy silnik spalinowy

3 3 N – liczba naturalna, N – liczba naturalna, funkcja okresowa - funkcja, której wartości "powtarzają się" cyklicznie w stałych odstępach funkcja okresowa - funkcja, której wartości "powtarzają się" cyklicznie w stałych odstępach okres – jest to stały odstęp, na końcach którego funkcja ma takie same wartości okres – jest to stały odstęp, na końcach którego funkcja ma takie same wartości 1-, 2-, 3-okresowy,…. N-okresowy silnik spalinowy z tłokiem obrotowym – silnik o spalaniu wewnętrznym, spalający mieszankę paliwowo-powietrzną, w którym na obwód (jeden obrót) rotora przypada 1, 2, 3,……. N okresów krzywej opisanej funkcją 1-, 2-, 3-okresowy,…. N-okresowy silnik spalinowy z tłokiem obrotowym – silnik o spalaniu wewnętrznym, spalający mieszankę paliwowo-powietrzną, w którym na obwód (jeden obrót) rotora przypada 1, 2, 3,……. N okresów krzywej opisanej funkcją funkcja - funkcja elementarna, jej rozwinięcie lub kombinacja funkcji elementarnych i (lub) ich rozwinięć, gwarantująca najbardziej optymalne parametry konstrukcyjne i eksploatacyjne silnika, tu: funkcja sinusoidalna funkcja - funkcja elementarna, jej rozwinięcie lub kombinacja funkcji elementarnych i (lub) ich rozwinięć, gwarantująca najbardziej optymalne parametry konstrukcyjne i eksploatacyjne silnika, tu: funkcja sinusoidalna Rysunek: powierzchnia czołowa 1-okresowa i jej rozwinięcieRysunek: powierzchnia czołowa 2-okresowa i jej rozwinięcie 3

4 4 Budowa: silnik w (pół)przekrojach* 4 rotor głowice komora spalania wał połaczenie kulkowo-wielowypustowe łożysko toczne obudowa tuleja łącząca

5 5 Budowa: rotor 5 5

6 6 Budowa: wał 6

7 7 Budowa: głowice 7

8 8 Budowa: obudowy 8

9 9 Budowa: tuleja łącząca 9

10 10 Budowa: uszczelnienia 10

11 11 Budowa: łożyska 11

12 12 Budowa: rolki prowadzące 12

13 13 Budowa: pierścienie 13

14 14 Budowa: zawory 14

15 15 Budowa: złożenie silnika 15

16 16 Budowa: komora spalania w przekroju nad-kierownica pod-kierownica 16

17 17 nad-kierownica – element komory spalania ograniczający rozprzestrzenianie się spalin oraz sterujący ich wypływem, nad-kierownica – element komory spalania ograniczający rozprzestrzenianie się spalin oraz sterujący ich wypływem, pod-kierownica – element komory spalania sterujący wypływem spalin, pod-kierownica – element komory spalania sterujący wypływem spalin, 17

18 18 Zasada działania, różnice Procesy zachodzące w czterosuwowym silniku tłokowym (ssanie, sprężanie, praca i wydech) realizowane są także w czterotaktowym silniku obrotowym. Różnice wynikają ze specyficznej budowy głównych elementów silnika obrotowego: rotora i głowic. Do różnic tych należą:

19 19 Zasada działania, różnice Procesy zachodzące w czterosuwowym silniku tłokowym (ssanie, sprężanie, praca i wydech) realizowane są także w czterotaktowym silniku obrotowym. Różnice wynikają ze specyficznej budowy głównych elementów silnika obrotowego: rotora i głowic. Do różnic tych należą: sposób sterowania procesami w silniku: para kinematyczna rolki prowadzące – prowadnica sposób sterowania procesami w silniku: para kinematyczna rolki prowadzące – prowadnica

20 20 Para kinematyczna: rolki prowadzące – prowadnica 20 rolki prowadzące – umiejscowienie (silnik 4-okresowy) prowadnica

21 21 głowica rotor głowica Zmiany objętości roboczej podczas przemieszczania się rotora względem głowic (N = 4, kąt obrotu (taktu) 45 0 ) 21

22 22 Procesy zachodzące w czterosuwowym silniku tłokowym (ssanie, sprężanie, praca i wydech) realizowane są także w czterotaktowym silniku obrotowym. Różnice wynikają ze specyficznej budowy głównych elementów silnika obrotowego: rotora i głowic. Do różnic tych należą: sposób sterowania procesami w silniku: para kinematyczna rolki prowadzące – prowadnica sposób przekazywania energii z rotora na wał: połączenie kulkowo-wielowypustowe sposób przekazywania energii z rotora na wał: połączenie kulkowo-wielowypustowe Zasada działania, różnice

23 23 Połączenie ruchowe kulkowo-wielowypustowe GPP – Graniczne Położenie Prawe GPL – Graniczne Położenie Lewe S – skok rotora GPP GPL 23 S S

24 24 Procesy zachodzące w czterosuwowym silniku tłokowym (ssanie, sprężanie, praca i wydech) realizowane są także w czterotaktowym silniku obrotowym. Różnice wynikają ze specyficznej budowy głównych elementów silnika obrotowego: rotora i głowic. Do różnic tych należą: sposób sterowania procesami w silniku: para kinematyczna rolki prowadzące – prowadnica sposób przekazywania energii z rotora na wał: połączenie kulkowo-wielowypustowe sposób uszczelnienia przestrzeni roboczej (gazowej): pierścienie głowicowe sposób uszczelnienia przestrzeni roboczej (gazowej): pierścienie głowicowe Zasada działania, różnice

25 25 Uszczelnienie przestrzeni gazowej pierścienie sprężne wewnętrzne pierścienie rozprężne zewnętrzne 25

26 26 (Pół)przekrój silnika w kładzie porównanie przekrój kład 26 kład przekrój

27 27 Miejsce przecięcia objętości roboczej dla przekroju i kładu kład przekrój 27 głowica rotor

28 28 Procesy zachodzące w czterosuwowym silniku tłokowym (ssanie, sprężanie, praca i wydech) realizowane są także w czterotaktowym silniku obrotowym. Różnice wynikają ze specyficznej budowy głównych elementów silnika obrotowego: rotora i głowic. Do różnic tych należą: sposób sterowania procesami w silniku: para kinematyczna rolki prowadzące – prowadnica sposób przekazywania energii z rotora na wał: połączenie kulkowo-wielowypustowe sposób uszczelnienia przestrzeni roboczej (gazowej): pierścienie głowicowe sposób smarowania elementów silnika: smarowanie rozbryzgowo-ociekowe sposób smarowania elementów silnika: smarowanie rozbryzgowo-ociekowe Zasada działania, różnice

29 29 Smarowanie rozbryzgowo-ociekowe 15 bijaki kanał olejowy w rotorze 29 Pozycja pracy silnika: pozioma oś obrotu z możliwością chwilowych wychyleń

30 30 Smarowanie rozbryzgowo-ociekowe kanały olejowe w głowicy misa olejowa

31 31 Zapłon mieszanki paliwowo-powietrznej następuje jednocześnie w komorach spalania jednej głowicy, na przemian* raz z jednej raz (tu: po (±)45 0 obrotu*) z drugiej strony rotora, w konsekwencji tworząc siły (momenty) obracające rotor. Zasada działania, działanie gazów spalinowych 31 Wylot komory spalania

32 32 Zasada działania działanie sił gazowych działanie sił gazowych 32

33 33 Obiegi pracy 4-okresowego silnika z tłokiem obrotowym - dwugłowicowym kąt obrotu lewa głowica prawa głowica takt alternatywne takty ssaniewydechsprężanie sprężaniessaniepraca pracasprężaniewydech wydechpracassanie ssaniewydechsprężanie sprężaniessaniepraca pracasprężaniewydech wydechpracassanie Opcja 1 Opcja 2

34 34 ssanie sprężanie praca wydech praca wydech praca ssanie sprężanie p r a c a 0o0o 45 o 90 o 135 o 180 o 225 o 270 o 315 o - lewa głowica prawa głowica - Rozłożenie taktów w silniku 4-okresowym (opcja 1) obroty - wypadkowa

35 35 Analiza (jakościowa) RUCHU zagadnienie element roboczy ruch elementu roboczego mechanizm zamiany ruchu – kierunek ruchu mechanizm sterujący - kierunek ruchu silnik rotorowy rotorobrotowy z wychyleniami x rolki-prowadnica -równoległy do osi wału silnik tłokowy tłok posuwisty (posuwisto-zwrotny) układ korbowy -prostopadły do osi wału x na wyjściu z obu silników jest ruch obrotowy

36 36 dodawanie lub odejmowanie kompletów głowice-rotor lub pojedynczych głowic, dodawanie lub odejmowanie kompletów głowice-rotor lub pojedynczych głowic, zmianę parametrów funkcji opisujących powierzchnie robocze rotora i głowic oraz prowadnic, zmianę parametrów funkcji opisujących powierzchnie robocze rotora i głowic oraz prowadnic, zmianę gabarytów, przede wszystkim rotora i głowic. zmianę gabarytów, przede wszystkim rotora i głowic. Zmian parametrów eksploatacyjnych (mocy, momentu obrotowego itd.) silnika można dokonać poprzez:

37 37 Straty energetyczne jakościowe (mechaniczne, wewnątrzmateriałowe itp) silnika na drodze przekazywania energii z komory spalania na tarczę sprzęgłową: Tłokowy głowica-pierścienie tłokowe głowica-pierścienie tłokowe pierścienie tłokowe-tłok pierścienie tłokowe-tłok tłok (pobocznia)-cylinder (gładź) piasty tłoka -sworzeń tłokowy sworzeń tłokowy-główka korbowodu stopa korbowodu-czop korbowy czop główny-panewka główna łożysko lub pierścień oporowy masy wyważające tłok wyrównoważenie I rzędu wyrównoważenie II rzędu giętne wału giętne wału skrętne wału skrętne wału koło zamachowe koło zamachowe Rotorowy głowice-pierścienie głowicowe głowice-pierścienie głowicowe pierścienie głowicowe-rotor pierścienie głowicowe-rotor połączenie kulkowo-wielowypustowe -piasta-kulki -kulki-wał -kulki-tarczki łożyska toczne giętne wału skrętne wału koło zamachowe ponadto rolki prowadzące rolki-prowadnice

38 38 Zużycie materiałowe (części na drodze przekazywania energii): tłokowy tłokowy 1. tłok 2. tulejki piast tłokowych 3. sworzeń tłokowy 4. (pierścienie Segera) 5. tulejka główki korbowodu 6. korbowód 7. półpanewki korbowe 8. stopa korbowodu 9. śruby stopy korbowodu 10. (podkładki pod nakrętki śrub stopy korbowodu) 11. (nakrętki śrub stopy korbowodu) 12. wał korbowy 13. półpanewki główne 14. koło zamachowe 15. śruby mocujące koło zamachowe 16. uszczelniacze 17. odrzutniki oleju 18. przeciwciężary 19. (śruby mocujące przeciwciężary) 20. wałki z kołami do wyrównoważania 21. ……………… rotorowy 1. rotor 2. połączenie kulkowo-wielowypustowe – kulki łożyskowe (w koszyczku) 3. tarczki zabezpieczające 4. śruby mocujące tarczki 5. wał 6. koło zamachowe 7. śruby mocujące koło zamachowe 8. rolki prowadzące 9. sworznie rolek 10. uszczelniacze 11. odrzutniki oleju

39 39 Proponowane rozwiązanie w porównaniu do: tłokowych silników spalinowych 1.nie ma układu korbowego, 2.nie wymaga wyrównoważania silnika, 3.upraszcza konstrukcję silnika, 4.nie wymaga specjalnego olejowego oprzyrządowania; smarowanie wszystkich elementów rozbryzgowo-ociekowe (mgła olejowa + grawitacyjne ociekanie), 5.umiejscawia pierścienie uszczelniające i zgarniające na nieruchomych głowicach – zmniejszenie mas w ruchu ; silnika Wankla 1.upraszcza konstrukcję silnika, 2.eliminuje elementy pośredniczące w przekazywaniu energii z tłoka na wał główny – ograniczenie strat, 3.nie wymaga wyrównoważania silnika, 4.eliminuje problemy uszczelnienia przestrzeni roboczej (gazowej) silnika. 5.eliminuje problemy smarowania elementów uszczelniających

40 Porównawcze parametry eksploatacyjne silnika z tłokiem obrotowym będą możliwe do określenia po zbudowaniu prototypu i przebadaniu go będą możliwe do określenia po zbudowaniu prototypu i przebadaniu go na urządzeniach badawczych, szczególnie na hamowni na urządzeniach badawczych, szczególnie na hamowni 40

41 41 kontakt: mail - mail - tel tel Strona internetowa - N-silnik.pl (w budowie) Dziękuję za uwagę


Pobierz ppt "N-okresowy silnik spalinowy z tłokiem obrotowym projektował mgr inż. Józef Czyżowicz mgr inż. Józef Czyżowicz konsultacja naukowa prof. dr hab. inż. dr."

Podobne prezentacje


Reklamy Google