Пуск роторно-поршневых двигателей

Основным элементом роторно-поршневых двигателей является ротор, выполняющий функцию поршня, вершины которого перемещаются внутри статора по сложной геометрической поверхности (эпитрохоиде). Передача крутящего момента от ротора к выходному валу осуществляется с помощью планетарного механизма. В связи с тем, что камера сгорания имеет вытянутую форму для обеспечения полного сгорания рабочей смеси, в ней предусматривается установка двух свечей зажигания. Поджог рабочей смеси осуществляется лидирующей свечой L, а дожигающая Т обеспечивает ее догорание. Подача напряжения на Т запаздывает по отношению к L на 5″ по углу поворота выходного вала. Свечи зажигания работают в тяжелом тепловом режиме, так как они постоянно находятся под воздействием температуры сгорания рабочей смеси. Поэтому на таких двигателях применяют холодные свечи с высоким калильным числом. Это замедляет износ электродов, но повышает опасность их закоксовывания и замасливания.

Радиальные уплотнения, размещенные в углублениях вершин ротора, во время пуска двигателя работают как скребки, очищающие поверхность эпитрохоиды от смазки конденсата и других продуктов сгорания. При вращении ротора частицы данных продуктов попадают в полость расположения зажигательных свечей. Поэтому при пуске двигателя на свечах образуются низкие шунтирующие сопротивления, приводящие к их отказу. Для снижения чувствительности к шунтирующим сопротивлениям свечей система зажигания имеет запас по вторичному напряжению, достаточно быстрый его рост и соответствующую энергию искрового разряда. Обеспечить такую характеристику возможно за счет применения электронных систем зажигания. Но независимо от параметров системы зажигания надежность пуска роторно-поршневого двигателя зависит от совершенства конструкции уплотнений рабочих камер.

При определении минимальной пусковой частоты вращения коленчатого вала подтверждаются рекомендации зарубежных фирм о необходимости дополнительных мер для поддержания в работоспособном состоянии уплотнений рабочих камер при отрицательных температурах. При температурах минус 10-20 «С после первой серии вспышек воспламенения в цилиндре они прекращаются и двигатели не выходят на режим самостоятельной работы. Это происходит в результате резкой потери компрессии в рабочих камерах. Предположительной причиной такого явления считают залегание уплотнений вследствие замерзания в их полостях влаги (воды), образующейся при сгорании рабочей смеси на первых циклах пуска двигателя. Для исключения примерзания уплотнений перед пуском и во время его осуществляется впрыскивание низкозамерзающей жидкости (тосола) объемом 8-10 см, поскольку основу ее составляет этиленгликоль, который обладает способностью растворять частицы льда и размораживать уплотнения.

К моменту разработки отечественных образцов роторно-поршневых двигателей в публикациях содержалось мало сведений об их пусковых качествах. Поэтому были осуществлены исследования по определению пусковых качеств одного из первых отечественных образцов двигателя.

Двигатель BA3-311 представляет односекционный роторно-поршневой двигатель жидкостного охлаждения с приведенным рабочим объемом 1,308 л, э = 9,3, номинальной мощностью 95 кВт при n = 600 мин -1. Двигатель оснащается серийным карбюратором типа BA3-2103, макетным образцом цифровой системы зажигания. Конструктивной особенностью двигателя является наличие подачи дозированного количества моторного масла во впускной трубопровод на режимах прокручивания при пуске и последующем прогреве.

Сравнение моментов сопротивления роторно-поршневого двигателя с моментом для обычного карбюраторного двигателя с эквивалентным рабочим объемом показывает, что первые при одинаковой вязкости моторного масла оказались меньшими в 1,5-2 (в зависимости от n). Они в меньшей степени зависят от вязкости моторного масла.

В процессе пусков двигателя обнаружено, что система зажигания не обеспечивает необходимый запас по вторичному напряжению (напряжения пробоя у роторного двигателя выше, чем у карбюраторного). Это не позволяет обеспечивать пуски двигателя при температуре меньше 10 «С. Необходимые для пуска характеристики системы зажигания получены с тиристорным выходным каскадом. Применение новой системы зажигания и карбюратора, пусковая характеристика которого обеспечивает получение на ее начальном участке а, равного 0,04-0,045, позволило осуществлять пуск двигателя BA3-311 при следующих условиях:

  • При -20 «С — n = 65 мин-1
  • При -24 «С — n = 75 мин-1
  • При -30 «С — n = 115 мин-1

Предельная температура пуска холодного двигателя ВАЗ-311 составляет при использовании электростартера СМ-311 и аккумуляторной батареи 6СГ-55ЭМ -28 °С.

Таким образом, низкотемпературный пуск роторно-поршневых двигателей при условии улучшения характеристик системы зажигания и пусковой характеристики карбюратора не должен отличаться от обычных карбюраторных двигателей.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.