Вход на сайт

Зарегистрировавшись на сайте Вы сможете добавлять свои материалы






Электрика на самодельный трактор из двс ока


Минитрактор из Оки своими руками — пошаговая инструкция, чартежи

Самодельные минитрактора не являются новинкой среди владельцев приусадебных участков и фермеров. Все, кто имеют желание и хорошо обращаются с инструментами и чертежами мастерят такое оборудование самостоятельно и безо всяких проблем. Главное – это усердие в работе и внимательность. Одним из вариантов создания самодельного трактора является изготовление мини трактора из автомобиля Оки. А как это сделать мы вам сейчас расскажем более подробно.

Особенности самодельных минитракторов из Оки

Стоит отметить, что минитрактор с двигателем от Оки, отличается эргономичностью, надежностью и легкостью в эксплуатации. С помощью такого агрегата можно выполнять множество задач на участке:

  • выкапывание картошки;
  • удаление сорняков;
  • формирование грядок;
  • культивирование почвы;
  • высаживание картофеля при помощи дополнительного оборудования.

Минитрактор с двигателем от Оки: этапы работы

Все самодельные минитрактора собираются по одному принципу и порядку.

    1. Рамная конструкция.
      Понадобится 2 лонжерона (правый, левый) и 2 траверса (задний, передний). Лонжероны изготавливаем из швеллеров №10, а траверсы из швеллеров №12 и №16. Металлический брус вполне может быть изготовлен поперечной балки.
    2. Двигатель.
      Мотор стоит выбирать соответственно показателям крутящего момента и мощности. Идеальным вариантом будет дизельный 4-цилиндровый мотор с водяным охлаждением мощностью в 40 л.с. Если вы собираетесь делать минитрактор 4х4, тогда вам нужно будет увеличить передаточное число трансмиссии.
    3. Мост.
      Он интегрируется без каких-либо изменений и крепится на раму 4 стремянками. Также можно взять составной карданный вал с любого автомобиля.
    4. Трансмиссия.
      Коробка передач устанавливается на раму. А вот чтобы обеспечить синхронизацию сцепления с двигателем нужно с помощью сварки сделать новую корзину сцепления. Корзину также необходимо подогнать под нужный размер. В маховике мотора нужно будет укоротить заднюю плоскость, а также сделать отверстие по центру.

  1. Рулевое управление.
    Конечно же, гидравлика нуждается в масляном насосе, который обеспечивает давление. Насос размещается у ведущего вала. Оптимальным вариантом будет, если управление каждого колеса ведущего вала будет выполняться при помощи редуктора. Гидравлику все-таки лучше позаимствовать.
  2. Задний мост.
    Этот механизм вы можете взять из автомобиля. Только ему нужно будет уменьшить полуоси.
  1. Колеса.
    При выборе колес на минитрактор учтите цели, для которых вы будете использовать агрегат. Если вам такая техника нужна для перевозки различных грузов, тогда однозначно диски должны быть радиусом 13 – 16 дюймов. Если вы нацелены выполнять сельскохозяйственные работы, тогда устанавливайте колеса радиусом в пределах 18 – 24.

Процесс изготовления минитрактора из Оки будет состоять из следующих этапов:

  1. Изготавливаем раму. Для этого можно взять швеллера №10 или листовое железо. В итоге вы должны получить стандартную прямоугольную конструкцию, сваренную из металлических уголков.
  2. В качестве межрамного шарнира можно использовать кулак УАЗ.
  3. Передний и задний мосты спаиваем на основе составляющих частей автомобиля Оки.
  4. Укомпоновка конструкции двигателем от Ока. Половинчатый мотор от этого легкового авто вполне подходит для создания минитрактора. Но все же обязательно учтите несколько нюансов: для лучшей проходимости увеличьте колесный просвет; разработайте схему крепления механизма для сцепки; усильте передние и задние лонжероны.
  5. Если вы решите использовать мощный двигатель от УД2, то дополнительно дадите своему агрегату больше мощи и тем самым сможете не только обрабатывать участок, но и перевозить грузы.
  6. Устройство сцепления состоит из 2-хклиновых ремней, которые передают вращение шкиву. Шкив находится на валу коробки передач.
  7. Коробку передач также можно позаимствовать от «ОКА». При установке она должна быть развернута к водителю.
  8. Монтируем составляющие рулевого управления.
  9. И в завершении производим монтаж топливного бака, тормозной системы и электрической части.

Стоит отметить, что такой самодельный агрегат окупается за 1 сезон полностью. Поэтому популярность на переломку минитрактора с ДВС ОКА своими руками ежегодно возрастает. Воспользуйтесь чертежами ниже для создания самодельного мини трактора.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:

Самодельный двигатель внутреннего сгорания - без машинного цеха

У нас есть к вам вопрос: если бы вы застряли в подвале и не имели ничего, кроме медной трубы, припоя, JB-Weld и нескольких ручных инструментов, как вы думаете, вы могли бы сделать работающий 2- ходовой двигатель? Что ж, [Makerj101] сделал именно это, и результаты потрясающие.

[Makerj101] начал свой путь, как и большинство из нас, - с полного отказа завода. Его первая попытка построить двигатель внутреннего сгорания не удалась из-за низкой степени сжатия и слишком малых размеров портов.Поэтому он сделал то, что сделал бы большинство из нас, и разорвал небольшой бензиновый моторчик, чтобы посмотреть, что он делает не так.

Тип двигателя, который он делает, - двухтактный. Это значительно упрощает конструкцию, поскольку отсутствуют клапаны с механическим управлением, как у 4-тактного двигателя. Поршень (вместе со стенкой цилиндра) выполняет двойную функцию, направляя впускной и выхлопной газы - наряду с простым обратным клапаном откидного типа.

На данный момент система зажигания отключена от сети, но он планирует изменить это - создать автономный двигатель.Мы удивлены, что вся сборка сделана с помощью таких простых инструментов. Даже поршень отлит из эпоксидной шпатлевки «JB Weld». Увидев это, мы думаем, что ребенку, который разбирал часы, придется немного улучшить свою игру.

Мы включили все 6 частей после перерыва.

На момент написания плейлист включал только части 1-5, но часть шестая - первая ссылка в нашем посте.

.

Как работает двигатель внутреннего сгорания?

Двигатель, который использует жидкое топливо для выработки энергии, такой как двигатель внутреннего сгорания, по сути, представляет собой большой воздушный насос. Холодный воздух всасывается, смешивается с выбранным топливом для создания энергии, а затем удаляется в виде горячего выхлопного газа. Чем эффективнее дышит этот «воздушный насос» двигателя, тем эффективнее он вырабатывает мощность.

В этой статье мы сосредоточимся на том, как именно автомобильный двигатель внутреннего сгорания преобразует воздух и топливо в энергию, чтобы двигать ваш автомобиль по дороге.В этой статье мы определяем терминологию для различных частей, однако вы можете найти нашу статью по теме Глоссарий внутренних деталей двигателя полезен, если вы хотите узнать о других компонентах, не упомянутых здесь.

Имейте в виду, что это сложная тема; Хотя мы сделали все возможное, чтобы объяснить это в терминах непрофессионала, некоторые концепции может быть трудно продемонстрировать в двухмерном формате. Кроме того, некоторые описания функций двигателя были упрощены для ясности.

Какие основные части двигателя?

Типичный блок двигателя V8.

Во-первых, давайте рассмотрим две основные части типичного двигателя внутреннего сгорания. Главный и самый большой кусок - это блок двигателя, составляющий нижнюю часть двигателя. Это дом для поршни, шатуны, коленчатый вал, масляный насос и распределительный вал, если двигатель представляет собой конструкцию с верхним расположением клапана. Поскольку эта секция содержит отверстия цилиндра, по которым перемещаются поршни, ее иногда называют блоком цилиндров.

Слева показана головка блока цилиндров, прикрепленная болтами к блоку двигателя. Справа и разнесенная схема ГБЦ.

К верхней части блока цилиндров привинчена головка (или головки) блока цилиндров. Они содержат выпускные и впускные клапаны, а также распределительные валы, если двигатель представляет собой конструкцию с верхним кулачком. Рядные двигатели (все цилиндры в один ряд) имеют только одну головку блока цилиндров. Двигатели V-образной или H-образной формы имеют две головки блока цилиндров, по одной на ряд цилиндров.

Типичная секция картера, которая крепится болтами, образуя нижнюю часть блока цилиндров.

Как воздух попадает в герметичный блок двигателя?

Прежде чем мы рассмотрим этапы процесса внутреннего сгорания двигателя, важно понять, как воздух попадает в герметичный блок двигателя.

Это происходит благодаря так называемому впускному коллектору. An Впускной коллектор, сделанный из металла или пластика, представляет собой узел, который находится над двигателем и состоит из ряда трубок, которые распределяют воздух и топливо в каждый цилиндр.(Подробнее о впускных коллекторах мы приглашаем вас прочитать наши статья по теме.)

Впускные коллекторы на V-образных двигателях обычно устанавливаются сверху между обоими рядами цилиндров.

После того, как воздух сначала проходит через впускную трубку и очищается воздушным фильтром, он попадает во впускной коллектор. Карбюратор, дроссельная заслонка или топливные форсунки впрыскивают соответствующее количество топлива, которое смешивается с этим всасываемым воздухом. Идеальное соотношение для топливовоздушной смеси - 14.7-к-1, что означает 14,7 частей воздуха на 1 часть топлива. Теперь нам нужно подать эту топливно-воздушную смесь в каждый цилиндр. Это начало «4-тактного цикла» двигателя нашего автомобиля.

Каковы 4 этапа 4-тактного цикла?

Автомобильные двигатели называют «4-тактными» двигателями, потому что в процессе сгорания участвуют 4 основных этапа. (Существуют «двухтактные» двигатели, но они не использовались в дорожных автомобилях в течение многих десятилетий, и это обсуждение выходит за рамки данной статьи.)

Итак, мы ясно видим: шаги, описанные ниже, должны происходить в КАЖДОМ цилиндре двигателя. Для ясности мы опишем четыре хода в том виде, в котором они происходят в ОДНОМ цилиндре.

Первый этап: ход впуска

Двигателю требуется топливно-воздушная смесь, чтобы попасть в закрытую зону цилиндра. Для этого впускной клапан перемещается из закрытого положения в открытое. Смесь поступает в цилиндр. Поршень, который находится в верхней части цилиндра, начинает двигаться вниз, создавая частичный вакуум, который способствует всасыванию смеси.Выпускной клапан остается закрытым на этом этапе.

    ВПУСКНОЙ ХОД:
  • ДВИЖЕНИЕ ПОРШНЯ: ВНИЗ
  • ВПУСКНОЙ КЛАПАН: ОТКРЫТЬ
  • ВЫПУСКНОЙ КЛАПАН: ЗАКРЫТ
  • ДЕЙСТВИЕ: ВТЯНИЕ В СМЕСИ ВОЗДУХ / ТОПЛИВО

Второй этап: Ход сжатия

После того, как поршень достигает нижней части цилиндра (известной как «нижняя мертвая точка»), впускной клапан закрывается, и поршень начинает двигаться вверх, что сжимает топливно-воздушную смесь.Под давлением смеси она воспламеняется с большей силой, чем если бы она не была сжата. Как впускной, так и выпускной клапаны остаются закрытыми, чтобы смесь оставалась в стенках цилиндра. Полное сжатие достигается, когда поршень достигает максимальной точки своего хода (известной как «верхняя мертвая точка»).

    ХОД КОМПРЕССИИ:
  • ДВИЖЕНИЕ ПОРШНЯ: ВВЕРХ
  • ВПУСКНОЙ КЛАПАН: ЗАКРЫТ
  • ВЫПУСКНОЙ КЛАПАН: ЗАКРЫТ
  • ДЕЙСТВИЕ: СМЕСЬ СЖАТОГО ВОЗДУХА / ТОПЛИВА

Третий этап: рабочий ход

Этот ход начинается с поршня в верхней части цилиндра, при закрытых обоих клапанах и сжатой топливно-воздушной смеси.Это момент, когда загорается свеча зажигания, воспламеняя смесь и создавая давление (мощность), которое заставляет поршень опускаться. Оба клапана остаются закрытыми, чтобы сдерживать давление внутри стенок цилиндра.

    СИЛОВОЙ ХОД:
  • ДВИЖЕНИЕ ПОРШНЯ: ВНИЗ
  • ВПУСКНОЙ КЛАПАН: ЗАКРЫТ
  • ВЫПУСКНОЙ КЛАПАН: ЗАКРЫТ
  • ДЕЙСТВИЕ: ЗАЖИГАТЬ СМЕСЬ ВОЗДУХ / ТОПЛИВА

Четвертый этап: ход выхлопа

Поршень снова меняет направление и начинает двигаться вверх.Теперь двигатель должен удалить сгоревшие остатки топливно-воздушной смеси. Движение поршня вверх толкает этот выхлопной газ вверх, и выпускной клапан открывается, позволяя ему выйти из цилиндра в выпускной коллектор (и, в конечном итоге, в выхлопную трубу). Впускной клапан остается закрытым, так как двигатель хочет, чтобы все эти газы уходили через выхлопные трубы.

    ХОД ВЫПУСКА:
  • ДВИЖЕНИЕ ПОРШНЯ: ВВЕРХ
  • ВПУСКНОЙ КЛАПАН: ЗАКРЫТ
  • ВЫПУСКНОЙ КЛАПАН: ОТКРЫТЬ
  • ДЕЙСТВИЕ: СМЕСЬ ВОЗДУХ / ТОПЛИВА EXPEL

Мы можем суммировать действия четырех штрихов на этой диаграмме:

Как клапаны узнают, когда открываться и закрываться?

Здесь впускные и выпускные клапаны (показаны зеленым и красным) приводятся в действие отдельными распределительными валами.Эти клапаны выполняют важную функцию, и их движение точно рассчитано по времени.

Назначение клапанов

Двигатель должен иметь как минимум один впускной клапан и один выпускной клапан для каждого цилиндра. Чтобы 4-тактный цикл был успешным, открытие и закрытие этих клапанов точно контролируется - синхронизируется с движением поршней, чтобы каждый клапан выполнял свою работу именно тогда, когда это необходимо. Этот точный контроль известен как «время».

Правильная синхронизация позволяет впускному клапану открываться и впускать топливно-воздушную смесь в цилиндр, когда поршень движется вниз во время такта впуска.А после того, как происходит сгорание, выпускной клапан открывается, так что сгоревшие газы могут выталкиваться из цилиндра, когда поршень движется обратно вверх.

Открытие и закрытие всех клапанов двигателя осуществляется распредвалом. Каждый распределительный вал содержит несколько «выступов», которые представляют собой детали неправильной формы, расположенные на центральном валу. По мере вращения распределительного вала эти выступы, которые контактируют с другими компонентами, перемещают клапаны. Клапаны обычно закрыты и удерживаются закрытыми с помощью клапанных пружин.Лепестки должны преодолевать давление пружины, чтобы открыть клапаны. Поскольку лепесток продолжает вращаться, пружины снова закрывают клапаны. Эти лопасти имеют точную форму и обработаны таким образом, чтобы они вносили свой вклад в поддержание правильного газораспределения двигателя.

Распредвалы видны в двигателе с верхним распределительным валом (слева) и в двигателе с верхним расположением клапанов (справа).

В двигателях с верхним расположением клапанов распределительные валы расположены в блоке цилиндров и соединены с клапанами с помощью толкателей, толкателей и коромысел (в зависимости от конструкции двигателя).В двигателях с верхним распредвалом распредвалы находятся в головке блока цилиндров. По-прежнему существует механическое соединение с клапанами, но поскольку кулачок находится ближе к клапанам, это более короткое и прямое соединение.

Клапаны и синхронизация двигателя

Без правильного выбора времени клапаны не открывались и не закрывались, когда они должны были. 4-тактный цикл не будет работать должным образом. Хорошее сгорание было бы трудным, если не невозможным, и двигатель не работал бы, потому что это, по сути, гигантский воздушный насос.

Синхронизация движения поршня и клапана достигается за счет механического соединения коленчатого и распределительного валов. Поршни соединены с коленчатым валом (более подробно описано ниже). Коленчатый вал соединяется с распределительным валом одним из трех способов: шестернями ГРМ, цепью ГРМ или ремнем ГРМ (обратите внимание на использование слова «синхронизация»).

Эти иллюстрации демонстрируют, как цепи ГРМ или ремни ГРМ синхронизируют действия коленчатого и распределительного валов.

Для наших целей важно то, что малейшее вращательное движение коленчатого вала вызывает вращение распределительного вала, в результате чего клапаны открываются или закрываются, в зависимости от положения лепестка. Пока синхронизация остается правильной, двигатель будет работать. Если, однако, ремень или цепь ГРМ выскакивает на шестерню или, что еще хуже, щелкает, механическое соединение не синхронизировано или полностью обрывается. Двигатель будет плохо работать или вообще не будет работать.

Количество клапанов зависит от двигателя

Общее количество клапанов в двигателе будет различным.Старые двигатели имеют 1 впускной и 1 выпускной клапан на цилиндр. У 8-цилиндрового двигателя всего 16 клапанов (2 x 8). Некоторые двигатели имеют 2 впускных клапана и 1 выпускной клапан на цилиндр. 6-цилиндровый двигатель с такой установкой с 3 клапанами на цилиндр будет иметь 18 клапанов (3 x 6). Многие современные двигатели имеют 2 впускных и 2 выпускных клапана на каждый цилиндр. Четырехцилиндровый двигатель с 4 клапанами на цилиндр, конечно, будет иметь в общей сложности 16 клапанов (4 x 4).

Как вы можете видеть из этих примеров, общее количество клапанов НЕ говорит вам, сколько цилиндров в двигателе.

Конфигурации с одним и двумя распредвалами

Все двигатели с верхним расположением клапанов (кулачок в блоке) имеют один распределительный вал для двигателя. Двигатели с верхним расположением кулачков с распределительными валами в головках могут иметь один цилиндр на головку или два на головку. Если их два, каждый распределительный вал предназначен для работы впускных или выпускных клапанов.

Терминология двигателя говорит нам, что двигатель с одним распредвалом PER HEAD является двигателем SOHC (одним верхним распредвалом). Точно так же двигатель с двумя кулачками НА ГОЛОВКУ называется двигателем «DOHC» (двойной верхний кулачок).Будьте осторожны при подсчете распредвалов! V-образный двигатель DOHC с двумя головками цилиндров имеет в общей сложности ЧЕТЫРЕ распредвала (по два на головку).

Как сила от поршней перемещает автомобиль?

Мы узнали, что на этапе 3 4-тактного цикла воспламенение топливно-воздушной смеси внутри цилиндра создает силу, толкающую поршень вниз. Теперь давайте посмотрим, как двигатель преобразует это движение вверх-вниз во вращательное движение, которое нам нужно для вращения коленчатого вала.

Здесь показан шатун с прилегающими элементами (слева) и сам по себе (справа).

Поршень прикреплен к прочной металлической детали, известной как шатун. Шатуны могут поворачиваться в этой точке соединения на поршне.

Нижний конец шатуна крепится к коленчатому валу, который служит выходным валом для всего двигателя. Эта точка крепления на коленчатом валу смещена от средней линии коленчатого вала. Когда шатун перемещается вверх и вниз вместе с поршнем, он вращает коленчатый вал.

Чтобы наглядно представить себе это, представьте себе движения ног велосипедиста. Движение вверх-вниз в шарнирном колене очень похоже на то, что происходит с поршнем и верхней частью шатуна. Но голень и ступня велосипедиста вращают педаль велосипеда по кругу. Движение ноги велосипедиста вверх и вниз преобразуется во вращательное движение стопы, которое раскручивает кривошип велосипеда.

На рисунке выше показаны коленчатый вал, шатуны и поршни 4-цилиндрового двигателя.Каждый поршень совершает рабочий ход 4-тактного цикла в разное время. Это позволяет добиться нескольких целей: во-первых, он выравнивает импульсы мощности, чтобы двигатель работал более плавно. Во-вторых, поскольку все поршни соединены друг с другом через кривошип, рабочий ход одного поршня также создает такты впуска, сжатия и выпуска других поршней.

Присмотритесь к типичному коленчатому валу. Обратите внимание на отверстия, через которые проходит смазочное масло. Цапфы коренных подшипников предназначены для прилегания к изогнутым подшипникам картера.Противовесы сглаживают вращательные колебания.

Регулярное срабатывание цилиндров создает мощность, необходимую для поддержания постоянного и равномерного вращения коленчатого вала с постоянным крутящим моментом.

Коленчатый вал, если смотреть снизу двигателя, со снятой секцией картера.

Сам коленчатый вал находится в нижней части блока цилиндров. Поскольку коленчатый вал вынужден вращаться от мощности, производимой в течение 4-тактного цикла, он создает крутящее движение или крутящий момент.Хвостовой конец кривошипа выходит из блока цилиндров в задней части, и оттуда он соединяется с маховиком, трансмиссией, а также ведущим и полуосевым валами, в конечном итоге достигая ведущих колес. Это сила, которая продвигает ваш автомобиль вперед.

В задней части двигателя, где коленчатый вал выходит из блока цилиндров, прикреплен маховик.

Теперь, когда у вас есть базовое представление о том, как работает двигатель внутреннего сгорания, вы будете знать, какие виды капитального ремонта включают в себя определенные типы.И вы оцените ценность регулярного обслуживания, особенно замены масла, при котором все движущиеся части остаются должным образом смазанными.

Если вы хотите перейти на новый уровень, выполнив перестройку движка (или наняв кого-то для этого), мы рекомендуем прочитать нашу статью по теме ЧТО ВАМ НУЖНО ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ ИЛИ ЗАМЕНЫ ДВИГАТЕЛЯ, чтобы получить представление об оборудовании и части, которые понадобятся для работы. У нас также есть полностью восстановленные двигатели, готовые к установке.

Если у вас есть какие-либо вопросы о запчастях, которые вам необходимо заказать, мы будем рады вашим запросам - наши компетентные представители находятся здесь семь дней в неделю!

.

двигатель внутреннего сгорания | Определение и факты

Двигатель внутреннего сгорания , любое из группы устройств, в которых реагенты сгорания (окислитель и топливо) и продукты сгорания служат рабочими жидкостями двигателя. Такой двигатель получает энергию за счет тепла, выделяемого при сгорании непрореагировавших рабочих жидкостей, топливно-окислительной смеси. Этот процесс происходит внутри двигателя и является частью термодинамического цикла устройства. Полезная работа, создаваемая двигателем внутреннего сгорания (ВС), возникает в результате воздействия горячих газообразных продуктов сгорания на движущиеся поверхности двигателя, такие как поверхность поршня, лопатка турбины или сопло.

Двигатель внутреннего сгорания Двигатель внутреннего сгорания автомобиля. © Роб Байрон / Shutterstock.com

Подробнее по этой теме

История техники: Двигатель внутреннего сгорания

Электричество не является основным двигателем, поскольку, каким бы важным оно ни было как форма энергии, оно должно быть получено от механического ...

Двигатели внутреннего сгорания являются наиболее широко применяемыми и широко используемыми энергогенерирующими устройствами из существующих в настоящее время.Примеры включают бензиновые двигатели, дизельные двигатели, газотурбинные двигатели и ракетные двигательные установки.

автомобильный плуг Железный колесный «Фордсон» Генри Форда был представлен в 1907 году и приводился в движение двигателем внутреннего сгорания. © Everett Historical / Shutterstock.com

Двигатели внутреннего сгорания делятся на две группы: двигатели непрерывного сгорания и двигатели периодического сгорания. Двигатель непрерывного внутреннего сгорания характеризуется стабильным поступлением топлива и окислителя в двигатель.Внутри двигателя (например, реактивного двигателя) поддерживается стабильное пламя. Двигатель прерывистого сгорания характеризуется периодическим воспламенением воздуха и топлива и обычно называется поршневым двигателем. Дискретные объемы воздуха и топлива обрабатываются циклически. Бензиновые поршневые двигатели и дизельные двигатели являются примерами этой второй группы.

бензиновые двигатели Типы бензиновых двигателей включают (A) двигатели с оппозитными поршнями, (B) роторные двигатели Ванкеля, (C) рядные двигатели и (D) двигатели V-8. Encyclopædia Britannica, Inc.

Двигатели внутреннего сгорания можно разделить на ряд термодинамических явлений. В двигателе непрерывного сгорания термодинамические события происходят одновременно, так как окислитель, топливо и продукты сгорания постоянно проходят через двигатель. Напротив, в двигателе прерывистого сгорания события происходят последовательно и повторяются для каждого полного цикла.

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской.Подпишитесь сегодня

За исключением ракет (как твердотопливных ракетных двигателей, так и жидкостных ракетных двигателей), двигатели внутреннего сгорания заглатывают воздух, затем либо сжимают воздух и подают топливо в воздух, либо подают топливо и сжимают топливно-воздушную смесь. Затем, как и во всех двигателях внутреннего сгорания, сжигается топливно-воздушная смесь, работа извлекается из расширения горячих газообразных продуктов сгорания, и в конечном итоге продукты сгорания выбрасываются через выхлопную систему.Их работа может отличаться от работы двигателей внешнего сгорания (например, паровых двигателей), в которых рабочая жидкость не вступает в химическую реакцию, а выигрыш в энергии достигается исключительно за счет передачи тепла рабочему телу посредством теплообменника.

Пневматические двигатели Часть воздуха, всасываемого ТРДД (вверху), поступает в компрессор; остальное обходит главный двигатель. В турбовинтовых двигателях (внизу) горячие газы приводят в действие турбину, которая приводит в действие компрессор и гребной винт и обеспечивает реактивную тягу. Encyclopædia Britannica, Inc.

Наиболее распространенным двигателем внутреннего сгорания является четырехтактный бензиновый двигатель с однородным зарядом и искровым зажиганием. Это связано с его выдающимися характеристиками в качестве основного двигателя в отрасли наземного транспорта. Двигатели с искровым зажиганием также используются в авиационной промышленности; однако авиационные газовые турбины стали основным двигателем в этом секторе из-за того, что авиационная промышленность делает упор на дальность полета, скорость и комфорт пассажиров.Область двигателей внутреннего сгорания также включает такие экзотические устройства, как сверхзвуковые прямоточные воздушно-реактивные двигатели внутреннего сгорания (ГПВРД), например, предложенные для гиперзвуковых самолетов, и сложные ракетные двигатели и двигатели, такие как те, которые используются на космических челноках США и других космических аппаратах.

.

Инженеры создают самый маленький в мире роторный двигатель внутреннего сгорания

Самый маленький двигатель такого типа в мире, созданный в лаборатории в Беркли, когда-нибудь сможет заменить батареи в качестве эффективного источника питания для мобильных устройств, таких как портативные компьютеры.

Миниатюрный двигатель размером не больше стопки монет - первый двигатель такого размера, обеспечивающий постоянную мощность. Изготовленный из стали, двигатель также является прототипом попытки Беркли создать двигатель еще меньшего размера, химически вытравленный из кремния.

«Мы находимся на переднем крае исследований того, как генерировать энергию с использованием мельчайших компонентов», - сказал Карлос Фернандес-Пелло, профессор машиностроения, который разработал двигатель с помощью Кенджи Мияска из Университета Фукуи в Японии, постдокторантура Беркли. исследователь Дэвид Вальтер и аспиранты Кельвин Фу, Аарон Кноблох и Фабиан Мартинес.

В настоящее время двигатель может производить до 2,5 Вт электроэнергии, чего достаточно для питания велосипедной фары. Но Фернандес-Пелло и его команда увеличивают мощность двигателя до 30 Вт, чего достаточно для питания слабой лампочки, но достаточно для питания электронных устройств.

Как и двигатель в вашем автомобиле, мини-двигатель производит движение за счет контролируемого сгорания, которое происходит, когда топливо, такое как бензин, объединяется с кислородом и искрой в камере. Высвобождаемая энергия приводит в движение ротор, который может быть присоединен к зубчатой ​​передаче, чтобы колеса автомобиля вращались или приводили в движение другие механизмы.

Мини-двигатель разработан для работы на жидком углеводородном топливе, таком как бутан или пропан, химических аналогах бензина. Одна жидкая унция топлива позволит двигателю работать в течение двух часов.После оптимизации крошечный двигатель сможет работать в 10 раз дольше, чем обычный литий-ионный аккумулятор. Мотор и топливо вместе весят лишь часть веса стандартной батареи, используемой в цифровой камере.

Названный роторным двигателем или двигателем Ванкеля в честь своего изобретателя, эта конструкция не получила такого широкого распространения, как поршневой двигатель, используемый сегодня в большинстве автомобилей, хотя он действительно появлялся в некоторых моделях Mazda RX-7 и снова появляется в концепт-кары завтрашнего дня.

Команда Беркли надеется, что однажды мини-двигатель можно будет использовать для питания электронных устройств, таких как компьютеры или роботы. Фернандес-Пелло видит в этом первый шаг в разработке гораздо меньших двигателей, изготовленных с использованием микроэлектромеханической (МЭМС) технологии. Конструкция миниатюрного двигателя идеально подходит для миниатюризации из-за своей простоты, а компоненты относительно легко изготовить с использованием технологии травления кремния.

Такой миниатюрный двигатель размером с булавочную головку будет сделан из деталей, вытравленных из кремния в процессе, аналогичном тому, который используется для изготовления компьютерных микропроцессоров.В этом процессе свет используется для выжигания участков кремния до тех пор, пока не останется только желаемая форма. Исследователи представляют микродвигатель, способный производить энергию для сотовых телефонов и других небольших электронных устройств. Этот поистине крошечный двигатель будет иметь пропорции, аналогичные пропорциям стального мини-двигателя, но будет потреблять около одной тысячной унции топлива на два часа работы.

.

Смотрите также