Ατμοσφαιρικός κινητήρας: όλα ξεκίνησαν από αυτόν

Ατμοσφαιρικός κινητήρας: όλα ξεκίνησαν από αυτόν
Ατμοσφαιρικός κινητήρας: όλα ξεκίνησαν από αυτόν
Anonim

Η εφεύρεση της μηχανής εσωτερικής καύσης - μιας μηχανής εσωτερικής καύσης - μπορεί δικαίως να αποδοθεί σε μια από τις μεγαλύτερες εφευρέσεις της ανθρωπότητας. Ήταν αυτός που έδωσε στον άνθρωπο τη δύναμη που δεν είχαν οι μύες, και ακόμη και η ανθρώπινη ιδιοφυΐα μπόρεσε να προσαρμόσει αυτή τη δύναμη στις ανάγκες του στους πιο διαφορετικούς τομείς της δραστηριότητάς του. Και αυτό εξασφάλισε επίσης την επιταχυνόμενη ανάπτυξη πολλών συναφών τομέων της επιστήμης και της τεχνολογίας, χάρη στους οποίους ο ατμοσφαιρικός κινητήρας συνέχισε να αναπτύσσεται και να βελτιώνεται με επιτυχία.

ατμοσφαιρικός κινητήρας
ατμοσφαιρικός κινητήρας

Για να κατανοήσετε τα προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι κατασκευαστές κινητήρων, είναι απαραίτητο να θυμάστε πώς λειτουργεί ένας τέτοιος κινητήρας. Θα εξετάσουμε έναν συνηθισμένο κινητήρα βενζίνης. Αναρροφά αέρα από την ατμόσφαιρα, ο οποίος στη συνέχεια αναμιγνύεται με ατμούς βενζίνης και εισέρχεται στον θάλαμο καύσης. Όταν το μείγμα καυσίμου καίγεται, τα αέρια που προκύπτουν διαστέλλονται, με αποτέλεσμα δυνάμεις που περιστρέφουν τον στροφαλοφόρο άξονα. Αυτή είναι, με πολύ απλοποιημένους όρους, μια περιγραφή του πώς λειτουργεί ένας ατμοσφαιρικός κινητήρας.

Εδώ πρέπει να δώσετε ιδιαίτερη προσοχήγια τις επόμενες στιγμές. Πρώτον, το καύσιμο δεν καίγεται εντελώς, κάτι που επιβεβαιώνεται από την παρουσία άκαυτων σωματιδίων στα καυσαέρια. Δεύτερον, τα καυσαέρια εξακολουθούν να έχουν επαρκή ενέργεια και θα θέλαμε να τη χρησιμοποιήσουμε. Βρέθηκε μια διέξοδος - εγκατάσταση τουρμπίνας σε ατμοσφαιρικό κινητήρα. Η προσέγγιση είναι πολύ απλή: αφού το καύσιμο δεν καίγεται, σημαίνει ότι δεν έχει αρκετό οξυγόνο, πρέπει να προσθέσετε αέρα στους κυλίνδρους και αυτό μπορεί να γίνει με τη βοήθεια καυσαερίων.

αρχή λειτουργίας ενός υπερτροφοδοτούμενου κινητήρα
αρχή λειτουργίας ενός υπερτροφοδοτούμενου κινητήρα

Αυτό που περιγράφεται παραπάνω είναι η αρχή λειτουργίας ενός υπερτροφοδοτούμενου κινητήρα. Η πτερωτή του στροβίλου βρίσκεται στο ρεύμα καυσαερίων που εκπέμπεται στην ατμόσφαιρα, οδηγεί τον συμπιεστή που σχετίζεται με αυτό, ο οποίος αντλεί αέρα υπό πίεση στους κυλίνδρους του κινητήρα, παρέχοντας πρόσθετο οξυγόνο για πληρέστερη καύση του καυσίμου. Τα πραγματικά σχέδια, φυσικά, είναι πολύ πιο περίπλοκα από αυτά που περιγράφηκαν, αλλά η λειτουργία του στροβίλου συμπίεσης πραγματοποιείται με αυτόν τον τρόπο.

Υπάρχει ένας άλλος τρόπος παροχής ώθησης - η χρήση συμπιεστή με κινητήρα. Το μειονέκτημα αυτής της επιλογής είναι η απώλεια ισχύος του κινητήρα, επειδή. ο συμπιεστής θα πάρει ρεύμα από τον κινητήρα για τη δουλειά του. Αν και μια τέτοια παραλλαγή μηχανικής συμπίεσης χρησιμοποιείται σε ορισμένες περιπτώσεις ως πρόσθετο στο περιγραφόμενο σύστημα υπερσυμπίεσης. Είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό σε χαμηλές στροφές κινητήρα και στη συνέχεια, καθώς αυξάνεται η ταχύτητα, σβήνει.

εγκατάσταση τουρμπίνας σε ατμοσφαιρικό κινητήρα
εγκατάσταση τουρμπίνας σε ατμοσφαιρικό κινητήρα

Λόγω της περιγραφόμενης μεθόδου υπερσυμπίεσης,ένας συμβατικός ατμοσφαιρικός κινητήρας με τις ίδιες παραμέτρους αποκτά πρόσθετη ισχύ και παρέχει αυξημένη απόδοση, η οποία συμβαίνει λόγω πληρέστερης καύσης του καυσίμου. Αυτή είναι μια από τις πιο εύκολες επιλογές για την αύξηση της ισχύος του κινητήρα. Χρησιμοποιείται τόσο σε κινητήρες βενζίνης όσο και σε πετρελαιοκινητήρες. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν υπάρχει διαφορά μεταξύ τους.

Η απόδοση ενός ατμοσφαιρικού κινητήρα μπορεί να βελτιωθεί χωρίς σημαντικές αναβαθμίσεις μέσω της χρήσης υπερσυμπιεστή. Σύμφωνα με τις διαθέσιμες εκτιμήσεις, η ισχύς του κινητήρα μπορεί να αυξηθεί κατά 40% και, επιπλέον, η ποσότητα των επιβλαβών ουσιών στα καυσαέρια θα μειωθεί.

Συνιστάται: