Что дает соотношение хода поршня к диаметру цилиндра. Ход поршня двигателя


Диаметр цилиндра и ход поршня — DRIVE2

В ознакомительных целях. Запись рассматривает только диаметр и ход поршня. Для понимания что такое рабочий объём. Здесь в расчёт не берутся другие технические и инженерные решения геометрии и строения всего двигателя в целом!____________________

Отношение хода поршня к диаметру цилиндра (частное от деления величины хода поршня S на величину диаметра цилиндра D представляет собой широко употребляемое значение отношения S/D) является одним из основных параметров, определяющих размеры и массу двигателя.

Для простоты и условной точки отсчета мы воспользуемся конструкцией двигателя, в которой диаметр цилиндра равен ходу поршня. Назовем такую конструкцию "квадратной". Если увеличить ход и уменьшить диаметр до получения заданного объема двигателя, то полученная схема будет носить название "длинноходной", в то время как в другом предельном варианте может использоваться большой диаметр в комбинации с небольшим ходом для получения так называемой "короткоходной" схемы двигателя.

Короткий ход. Короткий ход поршня используется в мощных высоконагруженных двигателях. Отношение хода поршня к диаметру цилиндра равняется менее 1, т. е. значение длины хода поршня меньше диаметра цилиндра.

Длинный ход. Длинный ход поршня применяется для достижения высокого крутящего момента. Отношение хода поршня к диаметру цилиндра равняется более 1, т. е. значение длины хода поршня больше диаметра цилиндра.

Ход поршня и диаметр цилиндра равны. Отношение хода поршня к диаметру цилиндра равняется 1, т. е. значение длины хода поршня равняется диаметру цилиндра.

В настоящее время большое внимание уделяется уменьшению расхода топлива. Проведённые с этой целью исследования влияния S/D показали, что короткоходные двигатели обладают повышенным удельным расходом топлива. Это вызвано большой поверхностью камеры сгорания, а также снижением механического КПД двигателя из-за относительно большой величины поступательно движущихся масс деталей шатунно-поршневого комплекта и роста потерь на приводы вспомогательного оборудования. При очень коротком ходе нужно удлинять шатун с тем, чтобы нижняя часть юбки поршня не задевалась противовесами коленчатого вала. Масса поршня при уменьшении его хода мало уменьшилась и при использовании выемок и вырезов на юбке поршня. Для снижения выброса токсичных веществ в отработавших газах целесообразнее применять двигатели с компактной камерой сгорания и с более длинным ходом поршня. Поэтому в настоящее время от двигателей с очень низким отношением S/D отказываются.

В настоящее время более выгодным считается отношение S/D, равное или несколько большее единицы. Хотя при коротком ходе поршня отношение поверхности цилиндра к его рабочему объёму при положении поршня в НМТ меньше, чем у длинноходных двигателей, нижняя зона цилиндра не так важна для отвода теплоты, поскольку температура газов уже заметно падает.

Длинноходный двигатель имеет более выгодное отношение охлаждаемой поверхности к объёму камеры сгорания при положении поршня в ВМТ, что более важно, так как в этот период цикла температура газов, определяющая потери теплоты, наиболее высока. Сокращение поверхности теплоотдачи в этой фазе процесса расширения уменьшает тепловые потери и улучшает индикаторный КПД двигателя.

Рабочий объём можно расчитать по формуле:

Полный размер

Здесь V — обозначает рабочий объём двигателя, S — величину хода поршня, D — диаметр цилиндра, z – количество цилиндров.

Для четырехцилиндровых моторов формула упрощается до:

Полный размер

Если данные для расчёта берумтся в миллиметрах, то и результат расчёта по формуле будет измерятся в кубических миллиметрах. Поэтосу для приведение к привычному значению в кубических сантиметрах необходимо разделить полученный результат на 1000.________________Пример на Жигулёвском классическом моторе объёмом 1600:Диаметр поршня (с завода, не ремонтный размер) = 79 мм.Ход поршня (коленвал 2103/21213) = 80 мм.Мотор 4 цилиндровыйП= 3,14

V = 80 x 3.14 x (79*79) = 80 x 3.14 x 6241 = 1567739.2

Переводим в кубические сантиметры,

V = 1567739.2 / 1000

(можно округлить как и делает завод тут)

V = 1568 cc (куб.см.)

www.drive2.ru

Укороченный ход и удлиненный ход поршня

Двигатель, у которого ход поршня меньше внутреннего диаметра цилиндра, называется двигателем с укороченным ходом.

Двигатель, у которого, наоборот, ход поршня превышает внутренний диаметр цилиндра, называется двигателем с удлиненным ходом.

Если внутренний диаметр цилиндра равен ходу поршня, такой двигатель называется двигателем с уравновешенным ходом.

Рабочие характеристики двигателя зависят от многих факторов, в том числе от соотношения между диаметром цилиндра и ходом поршня. Но существует определенная взаимосвязь между конструктивными и рабочими параметрами, характерная для всех двигателей.

Двигатель с укороченным ходом (ход поршня меньше внутреннего диаметра цилиндра)

  • Как правило, быстро набирает обороты, достигает более высокой скорости вращения (измеряемой количеством оборотов в минуту — rpm).
  • На высоких оборотах отличается высокой приемистостью.
  • На низких оборотах характерно снижение крутящего момента (мощности).
  • Часто для использования преимущества высоких скоростных характеристик двигатель комплектуется коробкой передач,у которой последняя передача имеет более низкое передаточное число (т.е. более высокий номер).

Двигатель с удлиненным ходом (ход поршня превышает внутренний диаметр цилиндра)

  • Как правило, низкоприемистый (медленно набирает обороты) из-за удлиненного хода поршня.
  • На низких оборотах обеспечивает высокий крутящий момент.
  • По существу, является низкооборотным двигателем.
  • Вследствие более низкой скорости работы обладает, как правило, высокой экономичностью и обычно комплектуется коробкой передач, у которой последняя передача имеет более высокое передаточное число.

Двигатель с уравновешенным ходом (внутренний диаметр цилиндра равен ходу поршня)

  • Обеспечивает оптимальный баланс между крутящим моментом на низких оборотах и мощностью на высоких оборотах.
  • Обеспечивает высокий крутящий момент на низких оборотах и высокую мощность на высоких оборотах.
  • Способен работать на пониженной передаче, обеспечивающей экономию топлива, и при этом сохраняет высокую приемистость в городском цикле.

ustroistvo-avtomobilya.ru

Что дает соотношение хода поршня к диаметру цилиндра

Что касается двух и четырехтактных двигателей, выбор соотношения между ходом поршня и диаметром цилиндра действительно очень важен для определения характеристик отбора мощности. Если ход поршня меньше диаметра цилиндра, соотношение меньше 1, получаем двигатель с коротким ходом (тип «super-square»). Если ход поршня и диаметра цилиндра равны, соотношение равно 1 (тип «square»). Если ход поршня больше диаметра цилиндра, соотношение больше 1, получаем двигатель с длинным ходом (тип «under-square»). При одинаковом объеме двигателя и аналогичных значениях важных параметров наблюдается следующая тенденция: как правило, двигатели с длинным ходом поршня, по сравнению с двигателями с коротким ходом, имеют больший крутящий момент и лучшую тягу, но меньшие обороты и максимальную мощность. Кроме того, благодаря меньшей камере, они, похоже, имеют улучшенное сгорание и меньшее выделение не сгоревших газов. И все же сегодня среди двухтактных двигателей с наилучшими эксплуатационными характеристиками, и не только гоночных, все чаще встречаются те, у которых диаметр цилиндра и ход поршня равны.Рассмотрим причины, обусловившие этот выбор

В двухтактном двигателе с отличными эксплуатационными характеристиками соотношение между ходом поршня и диаметром цилиндра очень важно для получения рациональной и эффективной с точки зрения гидроаэромеханики компоновки детали типа «link stud» {связывающая стойка).

Преимущества длинного и короткого хода поршня.

В мире специальных мощных гоночных двухтактных двигателей уже вряд ли есть место длинному ходу поршня. В картинге появление на треке двигателя Rotax, 100 смЗ, тип «square», определенно привело к закату эры славных двигателей с длинным ходом поршня (имевших, как правило, типовые размеры 48 мм х55мм), доминировавших до 1988 г.Вообще говоря, двигатель с длинным ходом поршня способен развивать более высокий момент вращения на меньших оборотах. У него тяжелее шатун, даже если поршень, по теории, может быть легче. При длинном ходе поршня, по сравнению с коротким ходом поршня, ведущий вал всегда имеет больше пространства между пальцем шатуна и шатунной шейкой, поэтому он не столь жесткий, и имеет маховик большего диаметра.Двигатели с соотношением ход поршня /диаметр цилиндра меньше или равным 1 имеют следующие особенности: наличие клапана на выхлопе, новейшей коробки скоростей с цифровым зажиганием, водяного охлаждения (позволяющих вам работать с большими коэффициентами сжатия, а также с опережением зажигания и бедной карбюрацией) и точной гидроаэромеханики в части перепускных окон. Эти факторы позволили им достичь хороших результатов на малых и средних оборотах, вращаясь с частотой, немыслимой для двигателей сдпинным ходом, развивать очень высокую мощность.Также двигатели с соотношением ход поршня /диаметр цилиндра меньше или равным 1, по сравнению с двигателями с длинным ходом, имеют следующее преимущество: они могут рассчитывать на меньшую среднюю скорость поршня при той же частоте вращения. Это означает меньшее температурное и механическое напряжение, не говоря об очевидных преимуществах при наполнении насоса с отводом. Что касается продувки, двигатель с коротким ходом поршня имеет преимущество, поскольку короче путь, который свежие газы должны совершать для полной замены выхлопных, а площадь контакта между границами свежих и выхлопных газов меньше. Однако у двигателя с коротким ходом больше проблем с охлаждением, и, как следствие, более высокая чувствительность, исходя из вариации соединения цилиндр/поршень.

Одним из двигателей объемом 100 смЗ, на котором чаще других в истории картинга выигрывали гонки, несомненно, является DAP T75. Он несколько раз побеждал в 80-х годах; его характеристическое соотношение 48 мм х 55 мм, это двигатель с длинным ходом поршня, и отличным крутящим моментом на малых оборотах. Макс, частота вращения — 175000 об/мин.

Двигатель с соотношением ход поршня/диаметр цилиндра, равным 1: идеальное решение…

Соотношение ход поршня /диаметр цилиндра, равное 1, идеальное решение для изготовления специального высокомощного гоночного двигателя (а также для использования на дорогах). Кроме того, сочетание преимуществ, свойственных двигателям с длинным и коротким ходом, позволяет рассчитывать на лучшее соответствие между перепускными и выхлопными окнами. Вообще говоря, это решение позволяет окнам с идеальным соотношением высота/ширина обеспечивать лучшее «дыхание» двигателя при любых оборотах.Например, рассмотрим обычный двигатель 125 смЗ, с диаметром цилиндра 56 мм и ходом поршня 50,6 мм (типично для двигателей Yamaha). Оказывается, обычное выпускное окно (со штифтом и бустером) и единственное находящееся напротив него окно иногда связаны не 4 боковыми перепускными окнами (что свойственно двигателям типа «square»), a 6. Это решение часто использовалось в двигателях с коротким ходом, поскольку у двигателя с объемом 125 смЗ и соотношением 56 мм х 50,6 мм часто оказывалось, что боковые поперечные окна излишне расширялись: они требовали существенного внутреннего давления и скорости расхода для обеспечения хорошей продувки, хорошего повторного заполнения, а такие значения давлений можно было получить только на высоких оборотах. Эту проблему в некоторых моделях двигателей можно решить разделением первичного (а иногда и вторичного) перепускного окна на два, уменьшая секцию расхода и получая более чистую подачу на средних оборотах.

Rotax стал первым производителем, вернувшимся к выпуску двигателей типа «square» (ход поршня равен диаметру цилиндра) с объемом 100 смЗ для картинга. Омологация прошла в 1988 г. Превосходство этого двигателя на быстрых треках ознаменовало историческую перемену: на некоторых треках самые последние двигатели типа «square» с объемом 100 смЗ превышают показатель 21000 об/чин.Более глубокие исследования в области гидроаэромеханики сделали возможным применение решения с 5 перепускными окнами и на двигателях с коротким ходом. Причина, по которой решили не отказываться от использования двигателей этого типа в гонках, в том, что двигатели типа «square» имеют лучше мощность на малых и высоких оборотах. В то же время, двигатель с соотношением 56 х 50.6 мм сохранял такое преимущество, как близкая к максимальной мощность на средних оборотах (в аналогичных двигателях это, понятно, является базовой концепцией!). Последним из производителей мотоциклетных двигателей, перешедшим от двигателя с соотношением 56×50.6 мм на чемпионате мира с объемом 125 смЗ, стала Yamaha, представители которой — инженер Бартол и гонщик — на личном опыте смогли почувствовать разницу между двумя решениями. Сразу после перехода с 56×50.6 мм на 54×54 мм показатели фирмы выросли, и вскоре она стала непримиримым соперником таких компаний, как Aprilia и Honda.

Конфигурация link stud с 4 противолежащими боковыми перепускными окнами и корректирующим перепускным окном всегда гарантирует наилучшие результаты продувки и эффективности наполнения.

Некоторые преимущества в гидроаэромеханике, которые можно получить за счет увеличения диаметра цилиндра в четырехтактных двигателях

Не считая самого очевидного преимущества, получаемого при увеличении диаметра, т.е., гарантированного большего прироста объема, чем при увеличении хода поршня, такой подход дает ощутимые преимущества, касающиеся гидроаэромеханики четырехтактных двигателей. Увеличивая зону камеры сгорания, вы, фактически, получаете большее пространство вокруг седел клапанов, и очевидные преимущества, касающиеся заполнения цилиндра и снижения вредных воздействий на зоны между корпусом цилиндра и тарельчатым клапаном, что может иметь существенное значение при высоких оборотах. Затем, в некоторых случаях, вы можете перейти к установке больших клапанов, и это может стать неизбежным в точке, в которой цилиндр потребует более широких каналов для лучшего заполнения на повышенных оборотах.В отличие от двухтактного, четырехтактный двигатель много выигрывает от снижения хода поршня из-за моментов, не только жестко связанных с диаметром клапана, но и связанных со средней скоростью перемещения поршня, которая, при превышении порога в 25 м/с, начинает вызывать первые проблемы в части надежности.Четырехтактный двигатель имеет одну фазу (цикл выхлопа), когда поршень поднимается к головке без замедления (при открывании выпускного клапана поршень поднимается, не испытывая влияния противодействующей силы). Этого не происходит в двухтактных двигателях (компрессия начинается, фактически, сразу после выхлопа, и с нею приходит замедление).

Двигатели классов KZ и KF: одной и той же дорогой.  На всех двигателях объемом 125 смЗ классов KZ и KF ход поршня равен диаметру цилиндра: на всех — 54 х 54 мм.

Средняя скорость поршня

Под средней скоростью поршня мы понимаем среднюю скорость, достигаемую поршнем при определенных оборотах. Средняя — ибо поршень за один оборот коленвала виртуально останавливается дважды, в ВМТ и НМТ, для смены направления движения снизу вверх и наоборот. Основная часть напряжения на поршень приходится на его штифт: разрыв поршня при чрезмерных оборотах происходит в этой критической точке, именно этим объясняется ее укрепление.Линейная скорость поршня представлена формулой:V = (C x g):30где V- средняя скорость поршня, м/с,С — ход поршня, м (ход в 40 мм равен 0,04 м)g — скорость вращения (обороты), при которой необходимо определить среднюю скорость поршня30 -фиксированное числоИзучая некоторые двигатели, в том числе, гоночные, мы обнаружили интересные вещи.Двигатель 50 смЗ для скутера при 8000 об/мин имеет среднюю скорость поршня 10,6 м/сДвигатель 100 смЗ для карта ICA при 21000 об/мин имеет среднюю скорость поршня 35 м/с!

Сравнение основных конструктивных особенностей.

Сравниваем два двигателя объемом 125 смЗ, имеющие различные конструктивнее особенности. В первом ход поршня и диаметра цилиндра равны между собой, 54 х 54 мм, имеется разделенный выпуск с деталью типа «link stud» (связывающая стойка) (Honda), а во втором — короткий ход, 56 х 50,6 мм (Cagiva). Видно, что конструкции их перепускных окон отличаются.

MBA VR1

Чтобы использовать преимущества и двигателей с коротким ходом, и двигателей типа «square», MBA разработала одноцилиндровый двигатель 125 смЗ с диаметром цилиндра 55 мм и ходом поршня 52 мм Количество боковых перепускных окон — 6, из них основное разделено, для обеспечения достаточного давления в тракте и лучшей продувки также и при средней скорости; пятое перепускное окно также разделено.

Двигатель с коротким ходом oт CRS

В последней омологации от CRS был последний двигатель 125 смЗ KZ, использующий короткий ход с соотношением 56 мм х 50,6 мм; на мировых чемпионатах школа Yamaha постоянно выступала с такого рода двигателями, пока не был выпущен двигатель Харальса Бартола 125 см3 54 мм х 54 мм, а впоследствии — и reed derbi 125 см3, и tkm.

Rotax

Двигатель, который вошел в историю современных двухтактных двигателей: rotax 125 смЗ устанавливается на картах Aprilia, а теперь и на rotax max, с соотношением диаметра цилиндра и хода поршня 54 х 54 мм. Используется компоновка с 4 противоположно расположенными и одним корректирующим перепускными окнами.

Линейная скорость поршня — очень важный параметр в жизни двигателя. Не случайно на двигателе 100 смЗ после расхода 20 литров на средне скоростной кольцевой гоночной трассе, и даже после каждого нагрева на скоростном треке, необходимо устанавливать новый поршень. Не сделав этого, вы рискуете угробить свой двигатель!

По этой формуле вы можете вычислить среднюю скорость поршня любого двигателя. Только вдумайтесь, для двухтактного двигателя еще в середине 80-х порог в 30 м/с казался непреодолимым; затем, с внедрением новейших материалов, достигли 35 м/с, даже на двигателях, способных выдержать только один нагрев в картинге.В четырехтактных двигателях, где проблема серьезнее, идет расширение в цикле выхлопа (поршень не замедляется при подъеме к ВМТ), предел не должен превышать 25 м/с, хотя во время гонки, и на особенно быстрых двигателях, это предельное значение часто превышалось…

Статья взята с vsescooter.ru

pitbikeclub.ru

Что дает соотношение хода поршня к диаметру цилиндра скутера — vsescooter.ru

Для мощности двух и четырехтактных двигателей гоночных машин, соотношение ход поршня/диаметр цилиндра имеет исключительно большое значение. Разберемся, почему.

Что касается двух и четырехтактных двигателей, выбор соотношения между ходом поршня и диаметром цилиндра действительно очень важен для определения характеристик отбора мощности. Если ход поршня меньше диаметра цилиндра, соотношение меньше 1, получаем двигатель с коротким ходом (тип «super-square»). Если ход поршня и диаметра цилиндра равны, соотношение равно 1 (тип «square»). Если ход поршня больше диаметра цилиндра, соотношение больше 1, получаем двигатель с длинным ходом (тип «under-square»). При одинаковом объеме двигателя и аналогичных значениях важных параметров наблюдается следующая тенденция: как правило, двигатели с длинным ходом поршня, по сравнению с двигателями с коротким ходом, имеют больший крутящий момент и лучшую тягу, но меньшие обороты и максимальную мощность. Кроме того, благодаря меньшей камере, они, похоже, имеют улучшенное сгорание и меньшее выделение не сгоревших газов. И все же сегодня среди двухтактных двигателей с наилучшими эксплуатационными характеристиками, и не только гоночных, все чаще встречаются те, у которых диаметр цилиндра и ход поршня равны.Рассмотрим причины, обусловившие этот выбор

В двухтактном двигателе с отличными эксплуатационными характеристиками соотношение между ходом поршня и диаметром цилиндра очень важно для получения рациональной и эффективной с точки зрения гидроаэромеханики компоновки детали типа «link stud» {связывающая стойка).

Преимущества длинного и короткого хода поршня.

В мире специальных мощных гоночных двухтактных двигателей уже вряд ли есть место длинному ходу поршня. В картинге появление на треке двигателя Rotax, 100 смЗ, тип «square», определенно привело к закату эры славных двигателей с длинным ходом поршня (имевших, как правило, типовые размеры 48 мм х55мм), доминировавших до 1988 г.Вообще говоря, двигатель с длинным ходом поршня способен развивать более высокий момент вращения на меньших оборотах. У него тяжелее шатун, даже если поршень, по теории, может быть легче. При длинном ходе поршня, по сравнению с коротким ходом поршня, ведущий вал всегда имеет больше пространства между пальцем шатуна и шатунной шейкой, поэтому он не столь жесткий, и имеет маховик большего диаметра.Двигатели с соотношением ход поршня /диаметр цилиндра меньше или равным 1 имеют следующие особенности: наличие клапана на выхлопе, новейшей коробки скоростей с цифровым зажиганием, водяного охлаждения (позволяющих вам работать с большими коэффициентами сжатия, а также с опережением зажигания и бедной карбюрацией) и точной гидроаэромеханики в части перепускных окон. Эти факторы позволили им достичь хороших результатов на малых и средних оборотах, вращаясь с частотой, немыслимой для двигателей сдпинным ходом, развивать очень высокую мощность.Также двигатели с соотношением ход поршня /диаметр цилиндра меньше или равным 1, по сравнению с двигателями с длинным ходом, имеют следующее преимущество: они могут рассчитывать на меньшую среднюю скорость поршня при той же частоте вращения. Это означает меньшее температурное и механическое напряжение, не говоря об очевидных преимуществах при наполнении насоса с отводом. Что касается продувки, двигатель с коротким ходом поршня имеет преимущество, поскольку короче путь, который свежие газы должны совершать для полной замены выхлопных, а площадь контакта между границами свежих и выхлопных газов меньше. Однако у двигателя с коротким ходом больше проблем с охлаждением, и, как следствие, более высокая чувствительность, исходя из вариации соединения цилиндр/поршень.

Одним из двигателей объемом 100 смЗ, на котором чаще других в истории картинга выигрывали гонки, несомненно, является DAP T75. Он несколько раз побеждал в 80-х годах; его характеристическое соотношение 48 мм х 55 мм, это двигатель с длинным ходом поршня, и отличным крутящим моментом на малых оборотах. Макс, частота вращения — 175000 об/мин.

Двигатель с соотношением ход поршня/диаметр цилиндра, равным 1: идеальное решение…

Соотношение ход поршня /диаметр цилиндра, равное 1, идеальное решение для изготовления специального высокомощного гоночного двигателя (а также для использования на дорогах). Кроме того, сочетание преимуществ, свойственных двигателям с длинным и коротким ходом, позволяет рассчитывать на лучшее соответствие между перепускными и выхлопными окнами. Вообще говоря, это решение позволяет окнам с идеальным соотношением высота/ширина обеспечивать лучшее «дыхание» двигателя при любых оборотах.Например, рассмотрим обычный двигатель 125 смЗ, с диаметром цилиндра 56 мм и ходом поршня 50,6 мм (типично для двигателей Yamaha). Оказывается, обычное выпускное окно (со штифтом и бустером) и единственное находящееся напротив него окно иногда связаны не 4 боковыми перепускными окнами (что свойственно двигателям типа «square»), a 6. Это решение часто использовалось в двигателях с коротким ходом, поскольку у двигателя с объемом 125 смЗ и соотношением 56 мм х 50,6 мм часто оказывалось, что боковые поперечные окна излишне расширялись: они требовали существенного внутреннего давления и скорости расхода для обеспечения хорошей продувки, хорошего повторного заполнения, а такие значения давлений можно было получить только на высоких оборотах. Эту проблему в некоторых моделях двигателей можно решить разделением первичного (а иногда и вторичного) перепускного окна на два, уменьшая секцию расхода и получая более чистую подачу на средних оборотах.

Rotax стал первым производителем, вернувшимся к выпуску двигателей типа «square» (ход поршня равен диаметру цилиндра) с объемом 100 смЗ для картинга. Омологация прошла в 1988 г. Превосходство этого двигателя на быстрых треках ознаменовало историческую перемену: на некоторых треках самые последние двигатели типа «square» с объемом 100 смЗ превышают показатель 21000 об/чин.

Более глубокие исследования в области гидроаэромеханики сделали возможным применение решения с 5 перепускными окнами и на двигателях с коротким ходом. Причина, по которой решили не отказываться от использования двигателей этого типа в гонках, в том, что двигатели типа «square» имеют лучше мощность на малых и высоких оборотах. В то же время, двигатель с соотношением 56 х 50.6 мм сохранял такое преимущество, как близкая к максимальной мощность на средних оборотах (в аналогичных двигателях это, понятно, является базовой концепцией!). Последним из производителей мотоциклетных двигателей, перешедшим от двигателя с соотношением 56×50.6 мм на чемпионате мира с объемом 125 смЗ, стала Yamaha, представители которой — инженер Бартол и гонщик — на личном опыте смогли почувствовать разницу между двумя решениями. Сразу после перехода с 56×50.6 мм на 54×54 мм показатели фирмы выросли, и вскоре она стала непримиримым соперником таких компаний, как Aprilia и Honda.

Конфигурация link stud с 4 противолежащими боковыми перепускными окнами и корректирующим перепускным окном всегда гарантирует наилучшие результаты продувки и эффективности наполнения.

Некоторые преимущества в гидроаэромеханике, которые можно получить за счет увеличения диаметра цилиндра в четырехтактных двигателях

Не считая самого очевидного преимущества, получаемого при увеличении диаметра, т.е., гарантированного большего прироста объема, чем при увеличении хода поршня, такой подход дает ощутимые преимущества, касающиеся гидроаэромеханики четырехтактных двигателей. Увеличивая зону камеры сгорания, вы, фактически, получаете большее пространство вокруг седел клапанов, и очевидные преимущества, касающиеся заполнения цилиндра и снижения вредных воздействий на зоны между корпусом цилиндра и тарельчатым клапаном, что может иметь существенное значение при высоких оборотах. Затем, в некоторых случаях, вы можете перейти к установке больших клапанов, и это может стать неизбежным в точке, в которой цилиндр потребует более широких каналов для лучшего заполнения на повышенных оборотах.В отличие от двухтактного, четырехтактный двигатель много выигрывает от снижения хода поршня из-за моментов, не только жестко связанных с диаметром клапана, но и связанных со средней скоростью перемещения поршня, которая, при превышении порога в 25 м/с, начинает вызывать первые проблемы в части надежности.Четырехтактный двигатель имеет одну фазу (цикл выхлопа), когда поршень поднимается к головке без замедления (при открывании выпускного клапана поршень поднимается, не испытывая влияния противодействующей силы). Этого не происходит в двухтактных двигателях (компрессия начинается, фактически, сразу после выхлопа, и с нею приходит замедление).

Двигатели классов KZ и KF: одной и той же дорогой.  На всех двигателях объемом 125 смЗ классов KZ и KF ход поршня равен диаметру цилиндра: на всех — 54 х 54 мм.

Средняя скорость поршня

Под средней скоростью поршня мы понимаем среднюю скорость, достигаемую поршнем при определенных оборотах. Средняя — ибо поршень за один оборот коленвала виртуально останавливается дважды, в ВМТ и НМТ, для смены направления движения снизу вверх и наоборот. Основная часть напряжения на поршень приходится на его штифт: разрыв поршня при чрезмерных оборотах происходит в этой критической точке, именно этим объясняется ее укрепление.Линейная скорость поршня представлена формулой:V = (C x g):30где V- средняя скорость поршня, м/с,С — ход поршня, м (ход в 40 мм равен 0,04 м)g — скорость вращения (обороты), при которой необходимо определить среднюю скорость поршня30 -фиксированное числоИзучая некоторые двигатели, в том числе, гоночные, мы обнаружили интересные вещи.Двигатель 50 смЗ для скутера при 8000 об/мин имеет среднюю скорость поршня 10,6 м/сДвигатель 100 смЗ для карта ICA при 21000 об/мин имеет среднюю скорость поршня 35 м/с!

Сравнение основных конструктивных особенностей.

Сравниваем два двигателя объемом 125 смЗ, имеющие различные конструктивнее особенности. В первом ход поршня и диаметра цилиндра равны между собой, 54 х 54 мм, имеется разделенный выпуск с деталью типа «link stud» (связывающая стойка) (Honda), а во втором — короткий ход, 56 х 50,6 мм (Cagiva). Видно, что конструкции их перепускных окон отличаются.

MBA VR1

Чтобы использовать преимущества и двигателей с коротким ходом, и двигателей типа «square», MBA разработала одноцилиндровый двигатель 125 смЗ с диаметром цилиндра 55 мм и ходом поршня 52 мм Количество боковых перепускных окон — 6, из них основное разделено, для обеспечения достаточного давления в тракте и лучшей продувки также и при средней скорости; пятое перепускное окно также разделено.

Двигатель с коротким ходом oт CRS

В последней омологации от CRS был последний двигатель 125 смЗ KZ, использующий короткий ход с соотношением 56 мм х 50,6 мм; на мировых чемпионатах школа Yamaha постоянно выступала с такого рода двигателями, пока не был выпущен двигатель Харальса Бартола 125 см3 54 мм х 54 мм, а впоследствии — и reed derbi 125 см3, и tkm.

Rotax

Двигатель, который вошел в историю современных двухтактных двигателей: rotax 125 смЗ устанавливается на картах Aprilia, а теперь и на rotax max, с соотношением диаметра цилиндра и хода поршня 54 х 54 мм. Используется компоновка с 4 противоположно расположенными и одним корректирующим перепускными окнами.

Линейная скорость поршня — очень важный параметр в жизни двигателя. Не случайно на двигателе 100 смЗ после расхода 20 литров на средне скоростной кольцевой гоночной трассе, и даже после каждого нагрева на скоростном треке, необходимо устанавливать новый поршень. Не сделав этого, вы рискуете угробить свой двигатель!По этой формуле вы можете вычислить среднюю скорость поршня любого двигателя. Только вдумайтесь, для двухтактного двигателя еще в середине 80-х порог в 30 м/с казался непреодолимым; затем, с внедрением новейших материалов, достигли 35 м/с, даже на двигателях, способных выдержать только один нагрев в картинге.В четырехтактных двигателях, где проблема серьезнее, идет расширение в цикле выхлопа (поршень не замедляется при подъеме к ВМТ), предел не должен превышать 25 м/с, хотя во время гонки, и на особенно быстрых двигателях, это предельное значение часто превышалось…

Статья взята http://www.vroom.it

 

vsescooter.ru

Поршневой двигатель внутреннего сгорания Википедия

Четырёхтактный цикл двигателя внутреннего сгоранияТакты: 1. Всасывание горючей смеси2. Сжатие3. Рабочий ход4. Выхлоп Двухтактный цикл.Такты: 1. При движении поршня вверх — сжатие топливной смеси в текущем цикле и всасывание смеси для следующего цикла в полость под поршнем2. При движении поршня вниз — рабочий ход, выхлоп и вытеснение топливной смеси из-под поршня в рабочую полость цилиндра Блок цилиндров четырёхцилиндрового ДВС. Вверху — два распредвала и клапаны, внизу — коленвал, шатуны и поршни. Головка блока цилиндров с клапанами.

Поршнево́й дви́гатель — двигатель внутреннего сгорания, в котором тепловая энергия расширяющихся газов, образовавшаяся в результате сгорания топлива в замкнутом объёме, преобразуется в механическую работу поступательного движения поршня за счёт расширения рабочего тела (газообразных продуктов сгорания топлива) в цилиндре, в который вставлен поршень.

Поступательное движение поршня преобразуется во вращение коленчатого вала кривошипно-шатунным механизмом.

Поршневой двигатель внутреннего сгорания сегодня является самым распространённым тепловым двигателем. Он используется для привода средств наземного, воздушного и водного транспорта, боевой, сельскохозяйственной и строительной техники, электрогенераторов, компрессоров, водяных насосов, помп, моторизованного инструмента (бензорезок (бензо-болгарок), газонокосилок, бензопил) и прочих машин, как мобильных, так и стационарных, и производится в мире ежегодно в количестве нескольких десятков миллионов изделий.

Мощность поршневых двигателей внутреннего сгорания колеблется в пределах от нескольких ватт (двигатели авиа-, мото- и судомоделей) до 75 000 кВт (судовые двигатели).

В качестве топлива в поршневых двигателях внутреннего сгорания используются:

  • жидкости — бензин, дизельное топливо, спирты, биодизель;
  • газы — сжиженный газ, природный газ, водород, газообразные продукты крекинга нефти, биогаз;
  • монооксид углерода, вырабатываемый в газогенераторе, входящем в состав топливной системы двигателя, из твёрдого топлива (угля, торфа, древесины).

Полный цикл работы двигателя складывается из последовательности тактов — однонаправленных поступательных ходов поршня. Различают двухтактные и четырёхтактные двигатели.

Число цилиндров в разных поршневых двигателях колеблется от 1-го до 24-х. Объём цилиндра — это произведение площади поперечного сечения цилиндра на ход поршня. Суммарный объём всех цилиндров обычно называют рабочим объёмом двигателя. По способу смесеобразования делятся:

ru-wiki.ru

Поршневой мотор Википедия

Четырёхтактный цикл двигателя внутреннего сгоранияТакты: 1. Всасывание горючей смеси2. Сжатие3. Рабочий ход4. Выхлоп Двухтактный цикл.Такты: 1. При движении поршня вверх — сжатие топливной смеси в текущем цикле и всасывание смеси для следующего цикла в полость под поршнем2. При движении поршня вниз — рабочий ход, выхлоп и вытеснение топливной смеси из-под поршня в рабочую полость цилиндра Блок цилиндров четырёхцилиндрового ДВС. Вверху — два распредвала и клапаны, внизу — коленвал, шатуны и поршни. Головка блока цилиндров с клапанами.

Поршнево́й дви́гатель — двигатель внутреннего сгорания, в котором тепловая энергия расширяющихся газов, образовавшаяся в результате сгорания топлива в замкнутом объёме, преобразуется в механическую работу поступательного движения поршня за счёт расширения рабочего тела (газообразных продуктов сгорания топлива) в цилиндре, в который вставлен поршень.

Поступательное движение поршня преобразуется во вращение коленчатого вала кривошипно-шатунным механизмом.

Поршневой двигатель внутреннего сгорания сегодня является самым распространённым тепловым двигателем. Он используется для привода средств наземного, воздушного и водного транспорта, боевой, сельскохозяйственной и строительной техники, электрогенераторов, компрессоров, водяных насосов, помп, моторизованного инструмента (бензорезок (бензо-болгарок), газонокосилок, бензопил) и прочих машин, как мобильных, так и стационарных, и производится в мире ежегодно в количестве нескольких десятков миллионов изделий.

Мощность поршневых двигателей внутреннего сгорания колеблется в пределах от нескольких ватт (двигатели авиа-, мото- и судомоделей) до 75 000 кВт (судовые двигатели).

В качестве топлива в поршневых двигателях внутреннего сгорания используются:

  • жидкости — бензин, дизельное топливо, спирты, биодизель;
  • газы — сжиженный газ, природный газ, водород, газообразные продукты крекинга нефти, биогаз;
  • монооксид углерода, вырабатываемый в газогенераторе, входящем в состав топливной системы двигателя, из твёрдого топлива (угля, торфа, древесины).

Полный цикл работы двигателя складывается из последовательности тактов — однонаправленных поступательных ходов поршня. Различают двухтактные и четырёхтактные двигатели.

Число цилиндров в разных поршневых двигателях колеблется от 1-го до 24-х. Объём цилиндра — это произведение площади поперечного сечения цилиндра на ход поршня. Суммарный объём всех цилиндров обычно называют рабочим объёмом двигателя. По способу смесеобразования делятся:

ru-wiki.ru

Ход поршня - Справочник химика 21

    Насосы одинарного (или простого) действия за один двойной ход поршня один раз всасывают и один раз нагнетают жидкость. На рис. 42 показана схема поршневого насоса одинарного (простого) действия. При движении поршня 5 слева направо в цилиндре создается разрежение, т. е. давление оказывается ниже, чем иа поверхности перекачиваемой жидкости в приемнике I. Вследствие разности давлений открывается всасывающий клапан 3 и жидкость по всасывающему трубопроводу 2 поступает в цилиндр насоса. Этот процесс называется всасыванием. Он длится до тех пор, пока поршень не займет крайнее правое положение. При движении поршня справа налево всасывающий клапан 3 опускает-(я, а нагнетательный клапан 7 открывается, и жидкость под давле- [c.92]     Насосы двойного действия за один двойной ход поршня два раза всасывают и два раза нагнетают жидкость. Такие насосы имеют два всасывающих и два нагнетательных клапана обе стороны поршня являются рабочими. Па рис. 43 представлена схема горизонтального насоса двойного действия с дисковым поршнем. При ходе поршня 2 вправо открываются всасывающий клапан / и нагнетательный клапан 4 с левой стороны насоса жидкость всасывается, а с правой нагнетается, клапаны 3 и 5 закрыты. При ходе поршня влево клапаны 5 и 3 открываются, а клапаны 1 я 4 закрываются, теперь уже с левой стороны пасоса жидкость нагнетается, а с правой всасывается. [c.93]

    Количество подаваемой жидкости слишком мало и не соответствует расчетной производительности насоса при данно. числе ходов поршня [c.270]

    После окончания прогрева паровых цилиндров включают манометры и плавно открывают вентиль свежего пара так, чтобы поршни начали двигаться без рывков и очень медленно число двойных ходов поршней должно достигнуть номинальной величины (определяется паспортными данными насоса) в течение 8—10 мин. Обычно оно колеблется от 16 до 32 в 1 мин. [c.231]

    Насос прохватывает (работает с резкими рывками), произвольно меняя число ходов поршня [c.270]

    Металлический стук при изменении хода поршня, возникающий из-за  [c.271]

    Отрегулировать нормальный ход поршня [c.272]

    При унификации баз в качестве основного параметра принимается сила давления газа (поршневая сила) одного ряда компрессора. Другими параметрами баз в зависимости от поршневой силы являются скорость вращения вала и ход поршня, производными параметрами — средняя скорость поршня и максимальная мощность, приходящаяся на один ряд. [c.193]

    Расстояние между крайними положениями поршня в цилиндре называется ходом поршня и обозначается буквой 5. В течение одного оборота кривошипа поршень совершает два хода или один двойной ход. [c.93]

    К основным параметрам, характеризующим работу поршневого пасоса, относятся производительность, напор, мощность, коэффициент полезного действия и число двойных ходов поршня в единицу времени. [c.100]

    Двойным ходом поршня называется полное его перемещение из одного крайнего положения в другое и обратно. [c.100]

    Следовательно, теоретическая подача насоса одинарного действия за один двойной ход поршня (один оборот вала) равна [c.100]

    При ходе поршня вправо в насосе двойного действия (см. рис. 43) подается жидкость в объеме, равном F—f)S м . При об- [c.100]

    Вследствие несвоевременного подъема всасывающих клапанов жидкость засасывается не на всем ходе поршня. [c.102]

    На протяжении хода всасывания подача равна нулю, что графически изображается отрезком ГА. При обратном ходе поршня происходит подача жидкости, графически изображенная синусоидой АБВ. Построение шести точек этой синусоиды показано на рисунке. Площадь, ограниченная прямой АВ и синусоидой АБВ, изображает ii принятом масштабе объем жидкости, поданной за один двойной ход поршня. [c.105]

    Заменим эту площадь площадью равновеликого прямоугольника Г ДЕВ, имеющего основание 2лг и высоту h, соответствующую в принятом масштабе средней величине подачи Q p, которую имел бы насос, если бы в течение всего двойного хода поршня подача была равномерной. Максимальной подаче насоса Q max соответствует наибольшая высота синусоиды эта высота равна (в масштабе) радиусу полуокружности. Возьмем отношение этих величин  [c.105]

    I ступени — 1000, 11 — 720, 111 — 420, IV — 380, V — 270 н VI— 100 мм. Диаметр штоков для всех ступеней 130 мм, ход поршня 450 мм. Цилиндры IV, V и VI ступеней выполнены в виде двух дифференциальных блоков одинаковой конструкции блок IV—VI ступеней с расположением между ними уравнительной полости давле- [c.230]

    Объем пространства сжатия при нижней границе хода поршня [c.402]

    Диаметр цилиндра, мм Ход поршня, мм. Частота вращения колен чатого вала, об/мин. Мощность, кВт.  [c.141]

    Механизм обеспечивает неизменность хода поршня тормозного цилиндра постоянным регулированием рычажной передачи в зависимости от износа тормозных колодок. Механизм устройства закрыт. Винт находится на открытом воздухе Рабочая среда —сжатый воздух. Механизм расположен под вагоном [c.119]

    Ход поршня 500 мм.. Давление воздуха [c.122]

    В работе [92] указывается, что на деталях с более низкой температурой, как правило, наблюдается повышенное нагарообразование. Это подтверждается результатами исследований и других авторов, которыми установлено, что в одноцилиндровом предкамерном двигателе с отношением хода поршня к диаметру цилиндра 5/Дц=1,21 (115/95) и степенью сжатия е=19 увеличение температуры стенок камеры сгорания от 200 до 550°С привело к уменьшению отложений нагара в 30 раз. Эта особенность характерна для двигателя данной конструкции и режима работы его. Ее нельзя распространять на все типы двигателей внутреннего сгорания. [c.44]

    Прямодействующие насосы с большим ходом поршня особенно удобны для перемещения сжиженных газов и легко испаряющихся нефтепродуктов, а также для перекачивания нефтепродуктов, вязкость которых сильно меняется в зависимости от температуры (с увеличением вязкости автоматнчсскн снижается число ходов поршня, при этом уменьшается производительность и развивается большее давление, под действием которого продавливается застывшая жидкость). [c.28]

    S — длина хода поршня, м п — число двойных ходов поришя 11 минуту. [c.31]

    Уменьшить высоту всасыв21шя и установить насос с подпором, т. е. так. чтобы жидкость подходила к нему самотеком под некоторым напором. Величина его должна быть тем больше, чем выше температура или вязкость жидкости и чем больше число двойных ходов поршня. Увеличить давление во всасывающем трубопроводе и снизить температуру [c.269]

    Ход поршня меньше нормального ии-за неправильной регулировки механизма парораснрсделения [c.270]

    Уменьшить ход поршня с таким расчетом, чтобы кольца сзеш шались пе более чем на 1—2 мм [c.272]

    Предположим, что поршень 3 двигателя находится в верхнем мертвом положении и при вращении вала 5 двигается вниз. При этом в цилиндре 2 создается разрежение, газораспределительный механизм открывает впускной клапан 6, и цилиндр заполняется воздухом. Этот такт называется всасыванием (рис. 35, а). К моменту достижения поршнем нижнего крайнего положения прекращается всасывание воздуха и газораспределительный механизм закрывает впускной клапан. При движении поршня вверх клапаны впускной 6 и выхлопной 1 закрыты, происходит сжатие воздуха в иплиндре. Этот такт называется тактом сжатия (рис. 35, б). В конце такта сжатия, когда давление воздуха достигает 40 ат, а его температура повышается до 600° С, через форсунку 7 впрыскивается мелкораспыленное топливо. Попадая в среду сильно разогретого воздуха, топливо быстро воспламеняется и сгорает (рис. 35, в). При этом в цилиндре значительно повышается давление и температура. Под действием этого давления поршень опускается вниз и через шатун 4 передает движение коленчатому валу 5. Этот такт называется рабочим ходом. При обратном ходе поршня газораспределительный механизм открывает выхлопной кланан [c.78]

    При ходе поршня вправо жидкость через всасывающий клапан 1 поступает в цилиндр. При обратном ходе поршня эта жидкость передается в пространство над нагнетательным клапаном 2. При этом движении поршня в правой стороне насоса освобождается пространство, равное разности объемов поршней диаметрами Dad. Это npo TpaFi- [c.95]

    В насосе одинарного действия (см. рис. 42) при ходе поршня вправо (или в вертикальных—вверх) всасывается объем жидкости, равный Р8 м . При обратном ходе поршня эта жидкость вытесняется в нагнетательный трубоп ювод. [c.100]

    Оно называется степенью неравномерности подачи насоса. Площадь прямоугольника Г ДЕВ равна 2пгН и соответствует (в масштабе) подаче насоса за один двойной ход поршня Г5  [c.105]

    Индикаторные диаграммы строят в прямоугольных координатах давление — объем (р ) или давление — ход поршня (рз). На горп-зонтальноп оси в принятом масштабе откладывают ход поршня нл[1 описываемый им объем, а на вертикальной оси — соответствующие зпачеиня давления под поршнем, также в определенном масштабе. [c.112]

    Действительная индикаторная диаграмма поршневого пасоса существенно отличается от теоретической. Линия повышения давления 2-6 при ходе поршня влево несколько отклонена от прямой 2-3 вследствие того, что в цилиндре может быть воздух или пары перекачиваемой жидкости, при сжатии которых уменьшается объем, а также в результате того, что из-за запаздывания посадки всасывающего клапана часть жидкости уходит во всасываюилш трубопровод. [c.112]

    Действительный процесс сжатия в цилиндре компрессора существенно отличается от теоретического. Прелнагнетательный трубопровод, ЧсСть его остается между клапанами и крайним положением поршня . В поршневых компрессорах между крайним положением порш-Н5 и крышкой цилиндра всегда устанавливается определенный з зор. Сжатый газ, оставшийся после нагнетания в цилиндре, занимает объем, называемый вредным пространством Уо (рис. 124). Прп обратном ходе поршня газ, заключенный во вредном нростран-стве, расширяется по линии 2—1 и отдает почти всю энергию, которая была затрачена на его сжатие. Таким образом, наличие вредного пространства пе влияет на расход энергии. Кроме того, сжатый газ, находящийся во вредном пространстве, смягчает действие инерцио1П1ых сил поршня вблизи крайнего его положения. [c.214]

    Всасывание газа начинается в точке 1 лишь тогда, когда газ вредного пространства расширится и давление его понизится до Р. Всасывание газа происходит не на всем ходе поршня, а лишь на части его. Всасывающие клапаны и всасывающий трубопровод оказывают сопротивление движению газа, особенно в период подъема клапанов. Поэтому давление в начале всасывания снижается несколько ниже / ,. Далее всасывание газа (линия 1—4) происходит почти при постоянном давлении. Сжатие газа протекает по политропе 4—3. Когда давление в цилиндре в процессе сжатия достигнет величины, несколько превышающей давление р2, то открывается нагнетательный кланан и начинается процесс нагнетания (линия 3—2). Некоторый избыток давления требуется для п зеодоления инерции и сопротивления нагнетательного клапана. [c.214]

    Если воспрепятствовать закрытию самодействующего всасывающего клапапа в период нагнетания, то газ, поступивший в цп-линдр, будет вытеснеп во всасывающий трубопровод. Иа этом принципе основано регулирование производительности компрессора отжимом всасывающих клапанов. Отжим клапанов осуществляют вилками специальной конструкции, которые приводятся в действие вручную илн автоыатнче ски. Этот способ регулирования производительности имеет следующие разновидности полный отжим клапанов, частичный отжим клапанов и отжим клапанов па части хода поршня. [c.219]

    Регулирование отжимом клапанов па части хода поршия состоит в том, что в конце процесса всасывания всасывающие клапаш принудительно задерживаются в открытом состоянии и 1акрывают-ся иа известной части обратного хода поршня. Изменяя длительность задержки посадки клапанов, можно плавно регулировать производительность компрессора. В различных типах компрессоров применяют электромагнитные, гидравлические и ниевматические регулирующие устройства для отжима клапанов па части хода поршня. [c.219]

    На рис. 133 дан общий вид вертикального трехступенчатого кислородного компрессора без смазки цилиндров. Его производительность 40 м /мип, конечное давление 76 ат, скорость вращения вала 345 об/мнн, ход поршня 300 мм, диаметры цилиндров 580/300/170 мм, мощность иа валу 400 кВт. Цилиндры 2 изготовлены из специального каучука. Поршни 1 выполнены из бронзы АЖ-9- г, штоки 5 — из нержавеющей стали 3X13, фонари 4, крышки клапанов и корпуса холодильников — из стали Х18НП, трубы газопровода—из меди М3. Клапаны 3 всех ступеней прямоточные, сед- [c.243]

    Классификационные испытания масел по методам R L-38 и LTD проводят на одноцилиндровом бензиновом двигателе Labe o (диаметр цилиндра 96,5 мм, ход поршня 95,2 мм, рабочий объем цилиндра 0,69 л). Методом R L-38 определяют противокоррозионные и антиокислительные свойства моторных масел методом LTD оценивают склонность масел к образованию низкотемпературных осадков. [c.133]

chem21.info