Động cơ pittông, còn thường được gọi là động cơ piston, thường là động cơ nhiệt (mặc dù cũng có động cơ pittông khí nén và thủy lực) sử dụng một hoặc nhiều pittông để chuyển đổi áp suất thành chuyển động quay. Bài viết này mô tả các đặc điểm chung của tất cả các loại.
Động cơ pittông là động cơ sử dụng một hoặc nhiều piston để biến đổi áp suất thành chuyển động quay. Chúng sử dụng chuyển động qua lại (lên và xuống) của các pít-tông để truyền năng lượng này.
Có nhiều loại khác nhau, bao gồm động cơ đốt trong được sử dụng trong hầu hết các loại xe có động cơ, động cơ hơi nước là một loại động cơ đốt ngoài và động cơ Stirling. Động cơ quay sẽ làm nhiệm vụ tương tự như động cơ pittông nhưng theo một cách rất khác do rôto hình tam giác của nó.
THÊM: Động cơ đốt trong là gì?
Động cơ đốt trong còn được phân loại theo hai cách:hoặc là động cơ đánh lửa bằng tia lửa điện (SI), trong đó bugi bắt đầu quá trình đốt cháy; hoặc động cơ đánh lửa bằng nén (CI), trong đó không khí bên trong xi lanh được nén, do đó làm nóng nó, để không khí được đốt nóng đốt cháy nhiên liệu được bơm vào sau đó hoặc sớm hơn.
Động cơ pittông hoạt động bằng cách biến đổi nhiệt và áp suất thoát ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu trộn với không khí thành cơ năng.
Động cơ pittông là động cơ sử dụng một hoặc nhiều piston để biến đổi áp suất thành chuyển động quay. Chúng sử dụng chuyển động qua lại (lên và xuống) của các piston để truyền năng lượng này. Cấu hình khối động cơ phổ biến bao gồm một dãy xi-lanh (thẳng hàng), hai hàng tụ về một điểm (động cơ chữ V), zic zắc kép (động cơ W), và hai hàng ngang (động cơ ngược chiều).
THÊM: Piston là gì?
Các động cơ được đề cập ở trên (đốt trong, hơi nước, Stirling) đều sử dụng các quy trình hơi khác nhau để hoàn thành chu trình, vì vậy trường hợp chung sẽ được tìm hiểu.
Chu kỳ bốn kỳ là thứ cung cấp năng lượng cho động cơ, nhưng bây giờ nó phải chuyển năng lượng này thành năng lượng quay cho bộ truyền động, trục truyền động và bánh xe. Điều này được thực hiện bởi trục khuỷu.
Trục khuỷu biến chuyển động lên xuống này thành chuyển động quay, thường được kết hợp với bánh đà để giữ lại năng lượng chuyển động không liên tục dưới dạng năng lượng quay.
THÊM: Trục khuỷu là gì?
Các bộ phận chính của động cơ pittông bao gồm xi lanh, piston, thanh truyền, trục khuỷu, van, bugi và cơ cấu vận hành van. Tất cả chúng đều được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các phương tiện thông thường.
Xylanh trong động cơ pittông đề cập đến không gian hạn chế trong đó quá trình đốt cháy diễn ra. Xi lanh được sắp xếp theo một số cách. Chúng bao gồm sắp xếp theo hàng đơn, sắp xếp hình chữ V, sắp xếp hình chữ W và sắp xếp theo chiều ngang hoặc phẳng.
Các piston trong động cơ pittông thường được gắn vào mỗi xi lanh. Trong động cơ pittông, một pittông trượt lên xuống để tạo ra chuyển động quay. Thành của piston thường có rãnh để giữ các vòng đệm vừa khít với thành xi lanh, ngăn không cho khí thoát ra khỏi buồng đốt.
Một thanh truyền trong động cơ pittông liên kết pittông và cacte được giữ bởi trục khuỷu. Thanh truyền trong động cơ pittông trong khi được nối với pittông chuyển động quay có tác dụng làm quay chân vịt. Điều này dẫn đến chuyển động quay của trục khuỷu.
Trục khuỷu trong động cơ pittông biến chuyển động lên xuống của pittông thành chuyển động quay. Trong khi được kết nối với pít-tông bằng thanh nối, trục khuỷu tạo ra chuyển động quay khi pít-tông chuyển động lên và xuống.
Trong một hành trình nạp ở động cơ piston, một piston bị kéo xuống dưới, tạo ra chân không trong buồng xi lanh. Trong một hành trình nén ở động cơ pittông, trục khuỷu dẫn động pittông đi lên trong xi lanh.
Động cơ pittông có một van nạp và một van xả. Chúng nằm liền kề với đầu vào của hỗn hợp nhiên liệu-không khí và đầu ra của ống xả ở trên cùng của một xi-lanh, tương ứng. Van nạp trong động cơ pittông điều chỉnh sự xâm nhập của hỗn hợp không khí và nhiên liệu trong khi van xả thải khí thải và khí đốt ra khỏi buồng đốt.
Bugi trong động cơ pittông thường nằm trên đầu xi lanh phía trên van. Chúng dùng để đốt cháy hỗn hợp khí nén và nhiên liệu trong quá trình nén và đánh lửa trong động cơ pittông.
Quá trình đánh lửa diễn ra ngay trước khi một pít-tông đạt đến vị trí cao nhất của nó. Điều này dẫn đến các khí rất nóng nở ra nhanh chóng để dẫn động một piston đi xuống trong khi quay trục khuỷu để tạo ra chuyển động quay.
Đây là các loại động cơ pittông bao gồm:
Một động cơ nội tuyến thường có số lượng xi lanh chẵn, mặc dù một số động cơ ba xi lanh đã được chế tạo. Động cơ này có thể làm mát bằng chất lỏng hoặc làm mát bằng không khí và chỉ có một trục khuỷu nằm ở trên hoặc dưới xi-lanh. Nếu động cơ được thiết kế để hoạt động với các xi lanh bên dưới trục khuỷu, nó được gọi là động cơ đảo chiều.
Động cơ nội tuyến có diện tích phía trước nhỏ và được điều chỉnh tốt hơn để tinh giản. Khi được gắn với các xi lanh ở vị trí đảo ngược, nó mang lại lợi ích bổ sung là thiết bị hạ cánh ngắn hơn và tầm nhìn của phi công lớn hơn.
Với sự gia tăng về kích thước động cơ, loại làm mát bằng không khí, làm mát bằng không khí, cung cấp thêm các vấn đề để cung cấp khả năng làm mát thích hợp; do đó, loại động cơ này chỉ giới hạn ở các động cơ có mã lực thấp và trung bình được sử dụng trong các máy bay hạng nhẹ rất cũ.
Động cơ kiểu đối nghịch có hai dãy xi lanh đối diện trực tiếp với nhau với trục khuỷu ở giữa. Các piston của cả hai bờ xi lanh được kết nối với trục khuỷu đơn.
Mặc dù động cơ có thể làm mát bằng chất lỏng hoặc làm mát bằng không khí, nhưng phiên bản làm mát bằng không khí chủ yếu được sử dụng trong ngành hàng không. Nó thường được gắn với các xi lanh ở vị trí nằm ngang.
Động cơ kiểu đối nghịch có tỷ lệ trọng lượng trên mã lực thấp và hình dáng hẹp của nó khiến nó lý tưởng để lắp đặt theo phương ngang trên cánh máy bay (ứng dụng hai động cơ). Một ưu điểm khác là đặc tính rung động thấp.
THÊM: Các loại động cơ là gì?
Trong động cơ loại V, các xi lanh được bố trí thành hai dãy thẳng hàng thường đặt cách nhau 60 °. Hầu hết các động cơ có 12 xi-lanh, làm mát bằng chất lỏng hoặc làm mát bằng không khí. Động cơ được ký hiệu bằng chữ V, theo sau là dấu gạch ngang và dịch chuyển của pít-tông tính bằng inch khối.
Ví dụ, V- 1710. Loại động cơ này được sử dụng chủ yếu trong Chiến tranh thế giới thứ hai và việc sử dụng nó hầu như chỉ giới hạn ở các máy bay cũ.
Động cơ hướng tâm bao gồm một hàng hoặc nhiều dãy xi lanh, được sắp xếp hướng tâm về một cacte trung tâm. Loại động cơ này đã được chứng minh là rất chắc chắn và đáng tin cậy. Số lượng xi lanh tạo thành một hàng có thể là ba, năm, bảy hoặc chín.
Một số động cơ hướng tâm có hai hàng gồm bảy hoặc chín xi-lanh được bố trí hướng tâm về cacte, một hàng ở phía trước cái kia. Chúng được gọi là xuyên tâm hai hàng.
Một loại động cơ hướng tâm có bốn hàng xi lanh với bảy xi lanh ở mỗi hàng với tổng số 28 xi lanh. Động cơ hướng tâm vẫn được sử dụng trong một số máy bay chở hàng cũ, máy bay chở chim chiến và máy bay rải vụ.
Mặc dù nhiều động cơ trong số này vẫn còn tồn tại, nhưng việc sử dụng chúng còn hạn chế. Động cơ hướng tâm một dãy, chín xi lanh có cấu tạo tương đối đơn giản, có một mũi một mảnh và một cacte chính hai phần.
Động cơ hai hàng ghế lớn hơn có cấu tạo phức tạp hơn một chút so với động cơ một hàng. Ví dụ, cacte của động cơ Wright R-3350 bao gồm phần trước cacte, bốn phần chính của cacte, vỏ cam phía sau và hộp điều khiển, vỏ trước bộ tăng áp, vỏ sau bộ siêu nạp và vỏ sau bộ siêu nạp.
Động cơ Pratt và Whitney có kích thước tương đương kết hợp các phần cơ bản giống nhau, mặc dù cấu trúc và danh pháp khác nhau đáng kể.
Động cơ pittông, còn thường được gọi là động cơ piston, thường là động cơ nhiệt (mặc dù cũng có động cơ pittông khí nén và thủy lực) sử dụng một hoặc nhiều pittông để chuyển đổi áp suất thành chuyển động quay.
Động cơ pittông hoạt động bằng cách biến đổi nhiệt và áp suất thoát ra trong quá trình đốt cháy nhiên liệu trộn với không khí thành cơ năng.
Động cơ pittông hay còn gọi là động cơ piston là một trong hai loại động cơ đốt trong, hoạt động bằng cách đốt cháy nhiên liệu để tạo ra năng lượng. Loại còn lại là một dạng trước đây được gọi là động cơ quay, và vẫn còn được sử dụng cho đến ngày nay, động cơ pittông phổ biến hơn trong nhiều ngành công nghiệp.
Động cơ pittông là động cơ sử dụng một hoặc nhiều piston để biến đổi áp suất thành chuyển động quay. Chúng sử dụng chuyển động qua lại (lên và xuống) của các pít-tông để truyền năng lượng này.
Động cơ pít-tông máy bay, còn thường được gọi là động cơ chuyển động qua lại hoặc “động cơ chuyển động”, là một động cơ đốt trong sử dụng một hoặc nhiều pít-tông chuyển động qua lại để chuyển đổi áp suất thành chuyển động quay. Động cơ piston của máy bay hoạt động theo nguyên tắc giống như động cơ được tìm thấy trong hầu hết các loại ô tô.
Hiệu suất tổng thể đối với hệ thống CHP sử dụng động cơ pittông chạy bằng khí tự nhiên có thể vượt quá 70%. Công nghệ động cơ pittông đã được cải thiện đáng kể trong những thập kỷ qua với việc tăng hiệu suất nhiên liệu, giảm lượng khí thải, cải thiện độ tin cậy và chi phí đầu tiên thấp.
Trong động cơ pittông, trong quá trình pittông chuyển động đi xuống, động cơ sẽ hút nhiên liệu vào xi lanh. Trong hành trình nén, trục khuỷu chuyển động đẩy piston lên. Trục khuỷu nhận chuyển động tịnh tiến của piston thông qua một thanh nối và biến chuyển động này thành chuyển động quay.
Ngày nay, dạng động cơ pittông phổ biến nhất là động cơ đốt trong chạy trên quá trình đốt cháy xăng, dầu diesel, khí hóa lỏng (LPG) hoặc khí nén tự nhiên (CNG) và được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các loại xe có động cơ và các nhà máy động cơ.
Ví dụ về chuyển động qua lại
Động cơ pittông có thể được phân loại theo cách bố trí xi lanh (thẳng hàng, kiểu chữ V, hướng tâm và ngược chiều) hoặc theo phương pháp làm mát (làm mát bằng chất lỏng hoặc làm mát bằng không khí). Trên thực tế, tất cả các động cơ piston đều được làm mát bằng cách truyền nhiệt thừa ra không khí xung quanh.
Các bộ phận chính của động cơ pittông bao gồm xi lanh, piston, thanh truyền, trục khuỷu, van, bugi và cơ cấu vận hành van. Tất cả chúng đều được sử dụng để cung cấp năng lượng cho các phương tiện thông thường.
Chuyển động tịnh tiến hay còn gọi là chuyển động tịnh tiến là một chuyển động thẳng lên xuống hoặc tới lui lặp đi lặp lại. Nó được tìm thấy trong một loạt các cơ chế, bao gồm cả động cơ pittông và máy bơm. Hai chuyển động ngược nhau tạo thành một chu kỳ chuyển động qua lại được gọi là đột quỵ.
Động cơ InLine là một kiểu thiết kế động cơ rất cơ bản và thông thường. Trong kiểu cấu tạo động cơ này, các xi lanh được đặt trên một đường thẳng, như trong sơ đồ. Vì tất cả các xi lanh đều nằm trên một đường thẳng, các nhà sản xuất đôi khi gọi động cơ này là 'Động cơ thẳng hàng.
Trong động cơ pittông, xi lanh là không gian mà các piston di chuyển. Bề mặt bên trong của xi lanh được tạo thành từ một lớp lót kim loại mỏng (còn gọi là “ống bọc”) hoặc một lớp phủ bề mặt được áp dụng cho khối động cơ.
Một số lợi ích của động cơ pittông phẳng bao gồm nhiệt độ vận hành thấp hơn, chiều dài ngắn hơn và trọng tâm thấp hơn khi so sánh với các loại động cơ khác.
Năm 1698, Thomas Savery, một kỹ sư và nhà phát minh đã được cấp bằng sáng chế cho cỗ máy có thể hút nước từ các mỏ ngập nước một cách hiệu quả bằng cách sử dụng áp suất hơi nước.
Khi được sử dụng trong máy phát điện diesel, động cơ pittông được cung cấp nhiên liệu bằng dầu diesel. Động cơ pittông cũng có thể chạy bằng khí đốt tự nhiên, khí propan hoặc xăng; tuy nhiên, máy phát điện pittông chạy bằng diesel là lựa chọn đáng tin cậy nhất và hiệu quả về chi phí.
Máy trong đó các pít-tông được nối với trục khuỷu di chuyển qua lại trong xi lanh.
Là tính từ sự khác biệt giữa dao động và chuyển động qua lại. Dao động đó là chuyển động tới lui lặp đi lặp lại trong khi chuyển động qua lại là chuyển động lùi và tiến?
Bản chất của cân bằng là một lực có thể được thay thế chính xác bằng một lực song song tác dụng trong một mặt phẳng chuẩn (được chọn cho phù hợp với tính toán) và một cặp có cánh tay là khoảng cách vuông góc giữa hai mặt phẳng mà hai lực này tác dụng.
Cácte là bộ phận chứa trục khuỷu trong động cơ đốt trong kiểu pittông. Trong hầu hết các động cơ hiện đại, cacte được tích hợp vào khối động cơ. Động cơ bốn thì thường có một bể chứa dầu ở dưới cùng của cacte và phần lớn dầu của động cơ được giữ trong cacte.
Thanh truyền là bộ phận trung gian giữa piston và tay quay. Và chức năng của nó là truyền lực đẩy từ chốt piston đến chốt tay quay, do đó chuyển chuyển động tịnh tiến của piston thành chuyển động quay của tay quay.
Động cơ pittông là động cơ nhiệt sử dụng một hoặc nhiều pittông để chuyển đổi áp suất thành chuyển động quay. Các bộ phận chính của động cơ pittông bao gồm xi lanh, pít tông, thanh nối, trục khuỷu, van, bugi và cơ cấu vận hành van.
Nguyên nhân và động cơ nào để quá nóng?
Crankcase là gì và nó có tác dụng gì?
Cylinder Liner là gì? - Chức năng và loại
Two Stroke Engine là gì? - Loại và hoạt động