Estructura típica del motor de pistón radial de cilindro oscilante

2025.03.14

Estructura típica del motor de pistón radial de cilindro oscilante

La Figura B muestra la estructura de un motor de pistón radial con cilindro oscilante y distribución de flujo en la cara frontal. El aceite a presión entra en el cilindro desde el muñón 13, y el cuerpo del cilindro oscila alrededor de él durante el funcionamiento. No existe fuerza lateral entre el émbolo 12 y el cilindro oscilante, y el desgaste entre ambos es prácticamente nulo. La parte inferior del émbolo está diseñada para equilibrar la presión estática, y la fuerza se transmite entre el émbolo y el cigüeñal 3 a través del rodamiento 11. Estas medidas reducen la pérdida por fricción durante la transmisión de fuerza, mejorando así la eficiencia mecánica del motor. La eficiencia hidromecánica del motor, especialmente al arrancar, puede alcanzar el 90%, lo que se traduce en un par de arranque muy elevado. Además, la tecnología de distribución de flujo en la cara frontal reduce considerablemente las fugas y mejora la fiabilidad. El sello de anillo de pistón de plástico se utiliza entre el pistón y el cilindro oscilante, lo que minimiza las fugas y mejora considerablemente la eficiencia volumétrica. Este tipo de motor ofrece buena estabilidad a baja velocidad y un funcionamiento suave a velocidades muy bajas (menos de 1 R/min). El rango de regulación de velocidad también es muy amplio, y la relación de regulación de velocidad (la relación entre la velocidad estable máxima y mínima) puede alcanzar 1000. Gracias a su estructura simple, diseño razonable y rodamientos con gran capacidad de carga, el motor ofrece las ventajas de ser compacto, ligero, fiable, duradero y silencioso. La figura a continuación muestra la forma física de un motor de pistones radiales de desplazamiento fijo con cilindro oscilante.

③ Motor de pistón radial de equilibrio hidrostático Este tipo de motor también se llama motor de equilibrio hidrostático, pertenece al grupo de motores sin biela y su estructura se muestra en la Figura C.

Hay cinco cilindros de émbolo (numerados IV) distribuidos uniformemente radialmente en la carcasa 4 del motor. Los cinco émbolos 2 están instalados respectivamente en los cilindros de la carcasa. Este tipo de motor anula la biela, y la rueda dentada 5, montada en la excéntrica 1 del cigüeñal 6, actúa como biela. Cada uno de los cinco orificios radiales de la rueda dentada está provisto de un anillo de presión 7, y la cara superior del anillo de presión y el émbolo cuentan con sus respectivos orificios pasantes centrales. El cigüeñal 6 está soportado por un par de cojinetes de rodillos cónicos 8, un extremo de los cuales es un eje de salida extendido, y el otro extremo está provisto de dos ranuras anulares (C y D) que están conectadas respectivamente con los puertos de entrada y retorno de aceite a y B en el colector de corriente 10. Dos ranuras están mecanizadas en la rueda excéntrica en el medio del cigüeñal, y las dos ranuras están conectadas respectivamente con la entrada y salida de aceite a y B a través del orificio axial y la ranura anular en el cigüeñal.

Cuando el motor está en funcionamiento, el aceite a alta presión entra en el colector de corriente 10 desde el puerto a, pasa a través de la ranura anular D del cigüeñal, el orificio axial y la cámara del puerto en el lado izquierdo de la excéntrica, entra en el orificio pasante entre el engranaje de cinco estrellas, el anillo de presión y el émbolo, y llega a los cilindros n.º IV y V para formar la cámara de líquido de alta presión. El aceite a alta presión actúa directamente sobre la excéntrica del cigüeñal, y su fuerza resultante forma un par en el centro de rotación del cigüeñal a través del centro de la excéntrica (excentricidad es e), de modo que el cigüeñal gira en sentido horario. Después de girar un ángulo, el cilindro I también se conecta a la cámara de alta presión. De esta manera, dos o tres cilindros se alimentan con aceite a alta presión alternativamente. Durante el funcionamiento del motor, la rueda de cinco estrellas se mueve en un plano con respecto al émbolo, mientras que este se mueve hacia arriba y hacia abajo. Durante el arranque o en vacío, la fuerza elástica del resorte 3 en el émbolo hueco supera la fricción entre el émbolo y la pared del cilindro, de modo que la superficie inferior del émbolo está en estrecho contacto con el anillo de presión. Al cambiar la dirección del flujo de entrada y salida, el motor se invierte. Este tipo de motor tiene tanto el tipo de rotación del cigüeñal como el tipo de rotación de la carcasa. Debido a que el cigüeñal es fijo, se puede omitir el manguito de válvula 9, lo que simplifica enormemente la estructura y reduce el costo. El motor con eje de extensión doble puede soportar más carga que el motor con eje de extensión simple. Para aumentar el par, a veces se fabrica el motor de equilibrio hidrostático con émbolo de doble fila (dos ruedas excéntricas). Para equilibrar la fuerza radial en el cigüeñal entre sí, las direcciones excéntricas de las dos ruedas excéntricas son 180° diferentes.

Comparado con el motor de biela, el motor de equilibrio hidrostático presenta las siguientes características: el cigüeñal transmite la potencia y distribuye el eje, por lo que su dimensión axial es menor; la sustitución de la biela por una rueda de cinco estrellas simplifica la estructura y el proceso, reduciendo la dimensión radial. Sin embargo, la eliminación de la biela aumenta la fuerza lateral entre el émbolo y el orificio del cilindro, así como el deslizamiento entre la rueda de cinco estrellas y la superficie inferior del émbolo, y entre esta y la rueda excéntrica. La pérdida de fricción relativa entre las superficies móviles es muy elevada, lo que afecta la eficiencia mecánica del motor. El aceite a presión actúa directamente sobre la rueda excéntrica del cigüeñal para generar par y hacer girar el cigüeñal. En este momento, la presión hidráulica sobre el émbolo, el anillo de presión y la rueda de cinco estrellas se acerca a la presión estática de equilibrio. Por lo tanto, durante su funcionamiento, el émbolo, el anillo de presión y la rueda de cinco estrellas solo cumplen la función de sellado para evitar fugas de aceite a presión, por lo que se denomina motor de equilibrio de presión estática.

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