Принцип работы компрессионного двигателя

Компрессионный двигатель

Высокие спортивные результаты не могут быть достигнуты с помощью резиномотора или микроэлектродвигателя. Отечественная промышленность дала юным автомоделистам простой и достаточно надежный двигатель внутреннего сгорания, работающий по двухтактному циклу с воспламенением рабочей смеси под воздействием сильного сжатия. Небольшой по рабочему объему (1,43 см 3 ) мотор при 12 000 об/мин развивает мощность 0,1 Вт, вполне достаточную, чтобы придать модели скорость более 140 км/ч. Двигатель имеет массу 130 г и достаточно компактен — его габариты находятся в пределах 91×34×65 мм (длина, ширина, высота). В качестве топлива используется смесь керосина, эфира и касторового масла в равных по объему частях.

Конструкционно компрессионный двигатель МК-17 (рис. 91) отличается от других поршневых двигателей, применяемых автомоделистами, малым рабочим объемом (есть двигатели с объемом 2,5-3,5; 5 и 10 см 3 ) и способом воспламенения топливной смеси (есть еще калильное зажигание).


Рис. 91. Компрессионный двигатель МК-17: 1 — кок (гайка); 2 — воздушный винт; 3 — вал; 4 — картер; 5 — шатун; 6 — поршень; 7 — цилиндр; 8 — контрпоршень; 9 — ребра охлаждения; 10 — воздушный винт; 11 — игла жиклера; 12 — штуцер; 13 — диффузор;14 — золотник

Воздушный винт (2), закрепленный на валу (3) гайкой (1), поворачивают рукой, при этом поршень (6) движется вверх, создавая разрежение в полости картера (4). В это время золотник (14) открывает отверстие, и наружный воздух устремляется через диффузор (13) в картер, засасывая топливо, поступающее в штуцер (12), и распыляя его. Картер при этом заполняется горючей смесью воздуха, топлива и масла. При дальнейшем вращении вала поршень начинает двигаться вниз, золотник закрывает отверстие и горючая смесь в картере сжимается. Не доходя до нижнего положения, поршень открывает выхлопные окна в цилиндре (7). Газы, находящиеся над поршнем, выходят из цилиндра в атмосферу. Двигаясь ниже, поршень открывает перепускные окна в цилиндре. Через них горючая смесь из картера устремляется в цилиндр и заполняет его. Поршень, пройдя нижнюю мертвую точку, начинает двигаться вверх, закрывает перепускные и выхлопные окна и сжимает горючую смесь в цилиндре. Присутствующий в рабочей смеси эфир при сжатии самовоспламеняется и зажигает смесь паров керосина и воздуха в цилиндре. Давление при этом резко повышается, поршень под воздействием горячих газов с большой силой движется вниз, приводит во вращение вал и винт, сообщая им достаточную инерцию для повторения двигателем самостоятельно следующих оборотов.

Весь рабочий процесс протекает за один полный оборот вала, что соответствует двум движениям поршня-тактам: при ходе поршня вверх — сжатию горючей смеси в цилиндре и всасыванию ее в картер, при ходе вниз — сгоранию горючей смеси, выпуску отработанных газов и перепуску свежей рабочей смеси из картера в цилиндр.

Регулируя винтом (10) степень сжатия в цилиндре и иглой (11), количество поступающего топлива, можно изменять число оборотов вала (винта) и добиться желаемой скорости их вращения.

В кружке, имея упомянутый двигатель и подготовленного руководителя, можно построить модель аэромобиля, а заменив колеса на коньки, выйти с ней зимой на соревнования с моделями аэросаней.

Источник

85-01 | Газовый двигатель компрессионного типа

Разработанный двигатель представляет собой газовый двигатель внутреннего сгорания (ДВС) компрессионного типа, принцип работы которого основан на самовоспламенении газового топлива при его сжатии, т.е. осуществляется его объемное воспламенение и горение.

Читайте также:  Как запустить двигатель без датчика холла

ДВС компрессионного типа не имеет системы зажигания, не требует подачи дизельного топлива для поддержания режима, он может работать практически на любом углеводородсодержащем газе, в том числе на природном и попутном нефтяном газе. Он не заменим там, где есть газовое топливо, но нет инфраструктуры, есть трудности с доставкой жидких топлив. Проведены испытания режимов эксплуатации модифицированной одноцилиндровой установки на базе серийно выпускаемого двигателя КАМАЗ-740. Полученные результаты сравнивались с характеристиками газомоторного агрегата ABZ-IS-130/500 (Германия) и газодизельного двигателя DDC-1-71 (США) (табл. 1 и 2).

Табл.1 Характеристики работы газового двигателя компрессионного типа

Характеристика двигателя Характеристики работы газового двигателя компрессионного типа
Степень сжатия 16:1
Количество цилиндров 1
Число оборотов, об./мин 1000 1500
Расход метана, нм 3 /ч 1,92 2,98
Расход пропан-бутановой фракции, нм 3 /ч 0,5 0,7
Выхлопные газы, % об. CO — 0,15
NOx — 0,17
CO — 0,22
NOx — 0,22
Снимаемая мощность с учётом перехода
на многоцилиндровый двигатель, кВт-ч
10,9 15,3
Удельный расход топлива, нм 3 /кВт х ч Метан
0,18 0,195
Пропан-бутановая фракция
0,046 0,046

Примечание:
Испытания проводились с целью обоснования возможности работы газового двигателя компрессионного типа на попутном нефтяном газе.

Табл.2 Сравнительная характеристика газо-дизельных двигателей

Характеристика двигателей Газовый двигатель компрессионного типа Газомоторный агрегат ABZ-IS-130/50G (Германия) Газодизельный двигатель DDC-1071 (США)
Степень сжатия 16:1 9,5:1 16:1
Количество цилиндров 1 6 1
Расход дизтоплива 0,61
Число оборотов, об./мин 1000 1500 1500 1200
Выхлопные газы CO — 0,10
NOx — 0,21
CO — 0,19
NO1 — 0,22
NOx — 0,26 **
Снимаемая мощность с учётом перехода
на многоцилиндровый двигатель, кВт-ч
9,11 12,82 104 11,2
Удельный расход топлива,
нм 3 /кВт х Ч (кг/Квт х Ч)
0,296 (0,214) 0,29 (0,207) 0,346 (0,365) 0,212 *

*Суммарный расход жидкого и газообразного топлив
**Применяется система каталитической очистки выхлопных газов

Практически все характеристики ДВС компрессионного типа превосходят аналоги. Эффективный КПД указанного одноцилиндрового двигателя составляет 46%, при переводе на многоцилиндровый двигатель, он возрастает до 52%, удельный расход газа (метана) менее 0,3 нм3/кВт х ч.

Таким образом, разработанный ДВС компрессионного типа обеспечивает выработку с высоким КПД механической и тепловой энергии при значительном сокращении потребления газового топлива. Совмещение ДВС с электрогенератором позволяет обеспечить потребителей электроэнергией, а утилизация выхлопных газов — теплом. Выпускаемые промышленностью дизельные, газодизельные и газовые (с искровым зажиганием) двигатели могут модифицироваться в разработанный ДВС компрессионного типа.

Разработка защищена патентом РФ и зарегистрирована заявка в международной системе РСТ.

Целесообразность (экономическая выгода) заключается в средней стоимости изготовления (производства) 1 кВт агрегатной мощности для:

  • дизель-генератора — $150
  • газодизель-генератора — $ 180
  • газовый мотор-генератор — $300

Источник

Микродвигатель МК-17

Здравствуйте . Об компрессионном двс МК-17 написано много, думаю ничего страшного не будет если и я чуть добавлю ). В конце 60х-начале 70х годов на замену двс МК-16 выпустили микродвигатель МК-17 рабочим объёмом 1,48 кб.см. . Отличия были в массе двс—120гр МК-16 и 140гр-МК-17. И по мощности—0,07кВт МК-16 и 0,11 кВт МК-17. Микродвигатель имел фонтанную продувку и распределение впуска дисковым золотником. Двигатель получил название » ЮНИОР «. В мою коллекцию он попал из ведра, которое несли из одного технического клуба в пункт приёма цветных металлов . Случайно решил проверить содержимое ведёрка )).

По каким то причинам от названия решили отказаться. Просто в кокиле удалили надпись. Двс стали выпускать с полоской на картере.

В дальнейшем выпустили 3ий вариант компрессионного микродвигателя. На нём уже не было полосы на картере и места для болтов( прилив на картере ) стали более прямыми. Двигатель изготавливали на московском заводе » Знамя революции».

Микродвигатель поставлялся в коробке с воздушным винтом и принадлежностями. Так же была инструкция. Для москвичей и иностранцев, купивших данный двс , в Москве были пункты проверки микродвигателей.

Микродвигатель поставлялся во многие страны.

Специально под двс МК -17 была выпущена кордовая модель самолёта Ил-2. Модель была изготовлена из пластмассы. так же и бак у неё был пластмассовым. В управлении была проста. По прямому кругу летела замечательно, а вот «петлю» не пережила .

Микродвигатель в авиамодельных кружках был очень распространён. Его устанавливали на школьные таймерные модели класса С-1. и на простейшие кордовые модели. Так же он нашёл применение в авто и судомоделизме. В состав топлива входил: керосин, эфир, касторка. Двигатель часто модернизировали, усовершенствовали.

Компрессионный микродвигатель имеет красивый внешний вид, и из за этого его часто использовали в качестве подарка. Я сам в детстве дарил кружковцу на день рожденья МК-17. На днях собираюсь на юбилей к авиатору и тоже подарю сувенир-МК-17.

Понравилась статья—ставьте класс. Оставляйте комментарии.

Источник

Принцип работы компрессионного двигателя

Двухтактный компрессионный двигатель.

Схема работы двигателя.

При вращении вала двигателя поршень перемещается от нижней мертвой точки к верхней мертвой точке, в результате чего в полости картера под поршнем создается разрежение. Так как впускное отверстие золотника открыто, в разреженное пространство в картере устремляется из карбюратора горючая смесь. В это же время рабочая смесь, поступившая по продувочным окнам в полость над поршнем, подвергается сжатию. Сжатая до определенных пределов, рабочая смесь самовоспламеняется, а образовавшиеся при этом газы с силой давят на поршень и заставляют его перемещаться вниз. Так происходит рабочий ход двигателя.

Во время движения вниз поршень открывает выпускные окна, и отработавшие газы выходит через низ в атмосферу. Затем, поднимаясь вверх, поршень открывает боковые каналы в гильзе двигателя и сжатая в картере рабочая смесь устремляется в полость над поршнем. Движущийся вверх поршень перекрывает перепускные и выпускные окна, и цикл работы двигателя повторяется вновь.

Запуск и регулировка двигателя.

Двигатель должен надежно прикрепляться к модели. Бачок для питания двигателя не следует укреплять слишком высоко или низко по отношению к двигателю. Лучше всего бачок располагать вблизи жиклера. Если конструкция двигателя предусматривает подачу горючего под давлением, то регулировка двигателя будет более «острая», т.е. даже при небольшом изменении положения иглы режим работы двигателя будет значительно изменяться.

Для того, чтобы запустить двигатель, необходимо:

1) залить топливо в бачок (бачок соединить с карбюратором эластичной трубкой);

2) установить воздушный винт в горизонтальном положении (при этом положение поршня должно соответствовать начальной фазе сжатия);

3) открыть иглу жиклера на 3 – 4 оборота от положения полного закрытия;

4) регулировочным винтом установить контрпоршень в такое положение, когда при вращении вала ощущались бы легкие толчки;

5) закрыть пальцем левой руки диффузор карбюратора и провернуть воздушный винт 3 – 4 раза против часовой стрелки (если смотреть со стороны воздушного винта);

6) сделать несколько резких ударов по лопасти воздушного винта в сторону вращения вала;

Еесли двигатель хорошо отрегулирован, то он сразу заработает – останется только, увеличивая и уменьшая подачу топлива, отрегулировать обороты.

Если двигатель не запускается, то необходимо уменьшить степень сжатия за счет перемещения контрпоршня относительно поршня. Это можно осуществить регулировочным винтом.

Источник

85-01 | Газовый двигатель компрессионного типа

Разработанный двигатель представляет собой газовый двигатель внутреннего сгорания (ДВС) компрессионного типа, принцип работы которого основан на самовоспламенении газового топлива при его сжатии, т.е. осуществляется его объемное воспламенение и горение.

ДВС компрессионного типа не имеет системы зажигания, не требует подачи дизельного топлива для поддержания режима, он может работать практически на любом углеводородсодержащем газе, в том числе на природном и попутном нефтяном газе. Он не заменим там, где есть газовое топливо, но нет инфраструктуры, есть трудности с доставкой жидких топлив. Проведены испытания режимов эксплуатации модифицированной одноцилиндровой установки на базе серийно выпускаемого двигателя КАМАЗ-740. Полученные результаты сравнивались с характеристиками газомоторного агрегата ABZ-IS-130/500 (Германия) и газодизельного двигателя DDC-1-71 (США) (табл. 1 и 2).

Табл.1 Характеристики работы газового двигателя компрессионного типа

Характеристика двигателя Характеристики работы газового двигателя компрессионного типа
Степень сжатия 16:1
Количество цилиндров 1
Число оборотов, об./мин 1000 1500
Расход метана, нм 3 /ч 1,92 2,98
Расход пропан-бутановой фракции, нм 3 /ч 0,5 0,7
Выхлопные газы, % об. CO — 0,15
NOx — 0,17
CO — 0,22
NOx — 0,22
Снимаемая мощность с учётом перехода
на многоцилиндровый двигатель, кВт-ч
10,9 15,3
Удельный расход топлива, нм 3 /кВт х ч Метан
0,18 0,195
Пропан-бутановая фракция
0,046 0,046

Примечание:
Испытания проводились с целью обоснования возможности работы газового двигателя компрессионного типа на попутном нефтяном газе.

Табл.2 Сравнительная характеристика газо-дизельных двигателей

Характеристика двигателей Газовый двигатель компрессионного типа Газомоторный агрегат ABZ-IS-130/50G (Германия) Газодизельный двигатель DDC-1071 (США)
Степень сжатия 16:1 9,5:1 16:1
Количество цилиндров 1 6 1
Расход дизтоплива 0,61
Число оборотов, об./мин 1000 1500 1500 1200
Выхлопные газы CO — 0,10
NOx — 0,21
CO — 0,19
NO1 — 0,22
NOx — 0,26 **
Снимаемая мощность с учётом перехода
на многоцилиндровый двигатель, кВт-ч
9,11 12,82 104 11,2
Удельный расход топлива,
нм 3 /кВт х Ч (кг/Квт х Ч)
0,296 (0,214) 0,29 (0,207) 0,346 (0,365) 0,212 *

*Суммарный расход жидкого и газообразного топлив
**Применяется система каталитической очистки выхлопных газов

Практически все характеристики ДВС компрессионного типа превосходят аналоги. Эффективный КПД указанного одноцилиндрового двигателя составляет 46%, при переводе на многоцилиндровый двигатель, он возрастает до 52%, удельный расход газа (метана) менее 0,3 нм3/кВт х ч.

Таким образом, разработанный ДВС компрессионного типа обеспечивает выработку с высоким КПД механической и тепловой энергии при значительном сокращении потребления газового топлива. Совмещение ДВС с электрогенератором позволяет обеспечить потребителей электроэнергией, а утилизация выхлопных газов — теплом. Выпускаемые промышленностью дизельные, газодизельные и газовые (с искровым зажиганием) двигатели могут модифицироваться в разработанный ДВС компрессионного типа.

Разработка защищена патентом РФ и зарегистрирована заявка в международной системе РСТ.

Целесообразность (экономическая выгода) заключается в средней стоимости изготовления (производства) 1 кВт агрегатной мощности для:

  • дизель-генератора — $150
  • газодизель-генератора — $ 180
  • газовый мотор-генератор — $300

Источник

Adblock
detector