新型二冲发动机解密——活塞惯性,是传统活塞发动机的硬伤,对于IHI却得到化解...
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突然发现,好久没有更新栏目内容了,前段时间一瞎忙,各种紧急不重要的事情一堆.
朋友们问活塞惯性的问题,他们做了一个简单的回复,觉得这个回复值得在专栏里和大家分享。因为它只是在理论上推导,是自己臆测的!是或否,仅供本人注意,注意本引擎的朋友参考。
我相信,作为一个共同的理解,对于传统结构的活塞式发动机,无论是二冲程还是四冲程,都有一个绝对的目标,活塞越轻越好;或者,反过来说,活塞质量是活塞发动机的不屈服的冲击。各种大工厂都在千方百计用它的极端手段做一件事,实现活塞轻量化!作为IHI发动机,复合活塞的质量在绝对质量上是两种传统活塞发动机的两倍以上(考虑复合活塞中间的轴轴)。“活塞在缸体中做高速往复运动,质量增加两倍以上无疑是灾难性的。”从表面上看,这些担忧是完全合理的。然而,当你阅读以下内容时,你可能会看到问题的另一面……
对于传统的四冲程发动机来说,活塞在这两个时刻的加速度是非常大的。左边,活塞高速冲到最高点,然后瞬间转为高速下降。这完全是活塞连杆施加在活塞上的力的结果。右边也是一样。
现在,让我们看看IHI引擎
在IHI结构中,当复合活塞运行到接近最高点时,活塞速度从20 m/s迅速降低到0 m/s,使活塞的紧急制动力不完全来自连杆和曲轴牵引力。气缸体内高度压缩的气体类似于“减速气垫”的作用,造成下活塞的快速制动。从而带动整个复合活塞突然停止,在这个过程中,机械复合主要由“减速气垫”承担,活塞销和曲轴轴承受到了很大的减小力;在那之后,活塞的速度迅速从0下降到每秒20米。使活塞加速的力来自于下气缸的爆发力,活塞推动曲轴向下做功。注意,对曲轴和连杆的机械负荷和磨损只是为了做功。曲轴和连杆要承受的机械载荷和磨损除了要保证外部工作外,还要承受其它气缸在压缩行程中的消耗。下气缸中的爆炸膨胀力类似于“空气弹簧”,推动活塞由静止变为向下加速运动。由于“缓速气垫”和“空气弹簧”的存在,很大程度上减轻了活塞质量所产生的惯性力,而不是由曲轴和连杆承担全部机械负荷。最后,极大地减轻了活塞惯性的负面影响(并且相应的活塞销和曲轴轴瓦的冲击和磨损也减少了)。这种机制是完全没有从传统的活塞发动机!
可见,传统四冲程发动机机械负荷大,关键零部件磨损大。(尽管IHI发动机活塞较重)IHI发动机关键部件的机械负荷、磨损要少得多!
以上推测仅供讨论。欢迎有不同意见的朋友来.讨论
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