Typowa struktura silnika tłokowego promieniowego z cylindrem obrotowym

Typowa struktura silnika tłokowego promieniowego z cylindrem obrotowym

Rysunek B przedstawia strukturę silnika tłokowego promieniowego z cylindrem wahliwym z dystrybucją powierzchni czołowej. Olej ciśnieniowy dostaje się do cylindra tłokowego z czopu 13, a korpus cylindra obraca się wokół czopu podczas pracy. Nie ma siły bocznej między tłokiem 12 a cylindrem wahliwym i nie ma między nimi prawie żadnego zużycia. Dno tłoka jest zaprojektowane jako statyczna równowaga ciśnieniowa, a siła jest przenoszona między tłokiem a wałem korbowym 3 przez łożysko toczne 11. Te środki zmniejszają straty tarcia w procesie przenoszenia siły, poprawiając w ten sposób sprawność mechaniczną silnika. Sprawność hydrauliczno-mechaniczna silnika, zwłaszcza w stanie początkowym, może osiągnąć 90%, więc moment obrotowy początkowy jest bardzo duży. Ponadto wyciek jest znacznie zmniejszony, a niezawodność jest poprawiona dzięki zastosowaniu technologii dystrybucji przepływu powierzchni czołowej; uszczelka z plastikowego pierścienia tłokowego jest stosowana między tłokiem a cylindrem wahliwym, co może osiągnąć prawie żaden wyciek i znacznie poprawić sprawność objętościową. Ten rodzaj silnika ma dobrą stabilność przy niskiej prędkości i może pracować płynnie przy bardzo niskiej prędkości (mniej niż 1 obr./min). Zakres regulacji prędkości jest również bardzo duży, a współczynnik regulacji prędkości (współczynnik najwyższej i najniższej stabilnej prędkości) może osiągnąć 1000. Ze względu na prostą konstrukcję, rozsądny projekt i łożysko o dużej nośności, silnik ma zalety małej objętości, lekkości, niezawodnej pracy, długiej żywotności i niskiego poziomu hałasu. Poniższy rysunek przedstawia fizyczny kształt silnika tłokowego promieniowego o stałym przemieszczeniu z cylindrem wahliwym.

③ Silnik tłokowy promieniowy z wyważeniem hydrostatycznym Ten rodzaj silnika nazywany jest również silnikiem z wyważeniem hydrostatycznym i należy do silników bez korbowodu, a jego struktura jest pokazana na rysunku C.

Pięć cylindrów tłokowych (oznaczonych numerem IV) jest równomiernie rozmieszczonych wzdłuż kierunku promieniowego na obudowie 4 silnika, a pięć tłoków 2 jest odpowiednio zainstalowanych w cylindrach tłokowych obudowy. Ten rodzaj silnika anuluje korbowód, a pięcioramienne koło 5, które jest zamontowane na mimośrodzie 1 wału korbowego 6, działa jako korbowód. Każdy z pięciu otworów promieniowych pięcioramiennego koła jest osadzony z pierścieniem dociskowym 7, a górna powierzchnia końcowa pierścienia dociskowego i tłoka są wyposażone w odpowiadające im środkowe otwory przelotowe. Wał korbowy 6 jest podparty przez parę stożkowych łożysk wałeczkowych 8, z których jeden koniec jest przedłużonym wałem wyjściowym, a drugi koniec jest wyposażony w dwa pierścieniowe rowki (C i D), które są odpowiednio połączone z wlotem oleju i portami powrotnymi a i B na kolektorze prądu 10. Dwa rowki są wyfrezowane na kole mimośrodowym na środku wału korbowego, a dwa rowki są odpowiednio połączone z wlotem i wylotem oleju a i B przez otwór osiowy i pierścieniowy rowek na wale korbowym.

Podczas pracy silnika olej wysokociśnieniowy dostaje się do kolektora prądu 10 z portu a, przechodzi przez rowek pierścieniowy D wału korbowego, otwór osiowy i komorę portu po lewej stronie mimośrodu, dostaje się do otworu przelotowego między pięcioramiennym kołem zębatym, pierścieniem dociskowym i tłokiem i dociera do cylindrów nr IV i V, tworząc komorę cieczy wysokociśnieniowej. Olej wysokociśnieniowy działa bezpośrednio na mimośród wału korbowego, a jego wypadkowa siła tworzy moment obrotowy na środku obrotu wału korbowego przez środek mimośrodu (mimośród wynosi e), tak że wał korbowy obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Po obróceniu o kąt cylinder I jest również połączony z komorą wysokiego ciśnienia. W ten sposób dwa lub trzy cylindry są zasilane naprzemiennie olejem wysokociśnieniowym. W procesie pracy silnika koło pięciogwiazdkowe porusza się w płaszczyźnie względem tłoka, podczas gdy tłok porusza się w górę i w dół. Podczas rozruchu lub bez obciążenia siła sprężystości sprężyny 3 w pustym tłoku pokonuje tarcie między tłokiem a ścianą cylindra, tak że dolna powierzchnia tłoka jest w bliskim kontakcie z pierścieniem dociskowym. Podczas zmiany kierunku przepływu wlotu i wylotu silnik się odwróci. Ten rodzaj silnika ma zarówno typ obrotu wału korbowego, jak i typ obrotu skorupy. Ponieważ wał korbowy jest nieruchomy, tuleja zaworu 9 może zostać pominięta, co znacznie upraszcza konstrukcję i obniża koszty. Silnik z podwójnym wałkiem przedłużającym może wytrzymać większe obciążenie niż silnik z pojedynczym wałkiem przedłużającym. Aby zwiększyć moment obrotowy, czasami wykonuje się silnik hydrostatyczny z dwurzędowym tłokiem (dwa koła mimośrodowe). Aby zrównoważyć siłę promieniową na wale korbowym, kierunki mimośrodowe dwóch kół mimośrodowych różnią się o 180 °.

W porównaniu z silnikiem typu korbowodu, hydrostatyczny silnik wyważający ma następujące cechy: wał korbowy ma funkcję przenoszenia mocy i rozdzielania wału, więc wymiar osiowy silnika jest mniejszy; zastąpienie korbowodu kołem pięciogwiazdkowym może uprościć konstrukcję i proces oraz zmniejszyć wymiar promieniowy; jednak anulowanie korbowodu prowadzi do wzrostu siły bocznej między tłokiem a otworem cylindra oraz poślizgu między kołem pięciogwiazdkowym a dolną powierzchnią tłoka oraz między kołem pięciogwiazdkowym a kołem mimośrodowym. Względna strata tarcia ruchu między ruchomymi powierzchniami jest bardzo duża, co wpływa na sprawność mechaniczną silnika. Olej pod ciśnieniem działa bezpośrednio na koło mimośrodowe wału korbowego, aby wytworzyć moment obrotowy i spowodować obrót wału korbowego. W tym czasie ciśnienie hydrauliczne na tłoku, pierścieniu dociskowym i kole pięciogwiazdkowym jest bliskie równowagi ciśnienia statycznego. Dlatego w trakcie pracy tłok, pierścień dociskowy i pięcioramienne koło odgrywają jedynie rolę uszczelniającą, zapobiegając wyciekom oleju pod ciśnieniem, dlatego taki silnik nazywa się silnikiem wyrównującym ciśnienie statyczne.