Silnik Woźniaka
Silnik Woźniaka
Silnik Woźniaka (także silnik X) ? silnik spalinowy z tłokiem obrotowym o spalaniu wewnętrznym, opatentowany w roku 1992 przez polskiego konstruktora Jerzego Woźniaka1.
Budowa
Silnik Woźniaka zbudowany jest z kołowego cylindra zamkniętego z obu stron płaskimi pokrywami, wewnątrz którego osiowo wiruje tłok złożony z dwóch ruchomych względem siebie elementów. Podczas pracy jednostki tworzą się cztery komory robocze o zmiennej objętości. Przeniesienie momentu obrotowego oraz synchronizacja ruchu ramion tłoka odbywa się za pośrednictwem eliptycznych trybów, które autor dopracował wykorzystując specjalnie wykonany do tego celu program komputerowy. Cztery jednakowe tryby współpracują ze sobą w taki sposób, że odległość między ich osiami jest stała. Cała przekładnia składa się z dwóch zazębionych par obróconych wstępnie o 90°. Podczas obrotu (ruch jednostajny) jednego elementu o 90°. Ruch drugiego jest opóźniony (lub przyspieszony, zmiana co 90°). Tak więc jeśli jedna para powoduje opóźnienie dwóch naprzeciwległych ramion tłoka ? druga powoduje przyspieszenie obrotu dwóch pozostałych ramion. Prędkość kątowa wału zdawczego jest sumą prędkości kątowych ramion tłoka i odwrotnie ? przekładnia "rozbija" ruch jednostajny obrotowy na ruchy zmienne ramion tłoka. Na zewnętrznych powierzchniach przegród tłoka wynalazca zaprojektował listwy uszczelniające umieszczone w rowkach i podparte sprężyście. Wymiana ładunku odbywa się, podobnie jak w silniku Wankla, poprzez okna umieszczone w pobocznicy cylindra odpowiednio przymykane i otwierane przez wirujący tłok. Co ciekawe, podczas jednego pełnego obrotu wału silnika, w każdej z czterech komór roboczych wykonywany jest czterotaktowy cykl pracy, a więc ssanie, sprężanie, praca i wydech. Wysoka częstotliwość cykli pracy (4 na obrót) pozwala na całkowite wyeliminowanie koła zamachowego lub stosowanie kół bardzo lekkich. Ponadto przy takiej gęstości cykli pracy, silnik już przy stosunkowo niskich obrotach osiąga bardzo wysoki moment obrotowy co oznacza dla pojazdów wysoką dynamikę jazdy. Przypomnijmy, że w silnikach tłokowych suwowych z mechanizmem korbowym w pojedynczym cylindrze cykl pracy przypada raz na cztery suwy, czyli raz na dwa pełne obroty wału korbowego. U Wankla natomiast na każdy obrót wału przypada jeden cykl pracy.
Projekt silnika X ma pewne cechy wspólne ze znaną konstrukcją Felixa Wankla, której pierwszy prototyp powstał w 1960. Oba modele posiadają wirujące tłoki i różnią się od klasycznych czterosuwowych silników tłokowych tym, że zamiast tradycyjnych zaworów posiadają okna wlotowe i wylotowe umieszczone w odpowiednio usytuowanym miejscu cylindra. Brak układu korbowego oraz układu rozrządu przy dodatkowej możliwości zastosowania łożysk tocznych to elementy znacznie wpływające na wysoką sprawność silników.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/Silnik_Wo%C5%BAniaka
Przykłady silników R4
Przykłady silników R4
Najmniejszy samochodowy silnik R4 wykorzystany został w kei-carze Mazda Carol ? miał pojemność 358 cm?. Jeszcze mniejsze jednostki wykorzystywane były w motocyklach, na przykład Honda CBR250RR ? 250 cm?.
Przykłady jednostek napędowych w układzie R4:
Alfa Romeo Twin Cam ? pojemności od 1290 do 1962 cm?, używany między innymi w modelach: Spider, 155 i 164
BMC A-Series ? pojemności od 803 do 1275 cm?, używany w samochodach Mini
Honda E ? pojemności od 995 cm? do 1,6 dm?, wykorzystany w Hondzie Civic
Honda F20C ? pojemności od 1997 do 2157 cm?, wykorzystany w Hondzie S2000
Jednym z najmocniejszych silników R4 służących do napędu łodzi motorowych jest turbodoładowany wysokoprężny Volvo Penta D4-300. Z pojemności 3,7 l generuje on moc maksymalną 305 KM (224 kW) i maksymalny moment obrotowy na poziomie 700 Nm5. Innymi przykładami dużych jednostek R4 są stosowane w samochodach ciężarowych silniki MAN D0834 (4,6 l pojemności, moc 223 KM (164 kW), moment obrotowy 850 Nm) oraz motor stosowany do napędu ciężarówki Hino Ranger (5,1 l, 177 KM/130 kW, 630 Nm)67, wcześniejsze wersje modelu miały silnik o pojemności 5,3 l8.
Źródło: https://pl.wikipedia.org/wiki/R4_(silnik)
Gdzie są stosowane turbiny?
Turbina jako urządzenie mechaniczne napędzane przepływem gazu lub płynu jest stosowane bardzo szeroko w wielu dziedzinach.
Turbiny najczęściej są spotykane w motoryzacji jako napęd turbosprężarek doładowujących silniki benzynowe i wysokoprężne (diesla). Gdzie występują w parze połączonej wspólnym wałem - jedna turbina (część wylotu spalin silnika) napędza drugą (część dolotu czystego powietrza).
Sama turbina bywa stosowana jako główny napęd silnika spalinowego - silniki turbospalinowe są często wykorzystywane do napędu pojazdów wojskowych (np czołgów - Abrams ma taki napęd).
Natomiast sama turbina jako urządzenie odbierające energie jest stosowana w elektrowniach - od atomowych po węglowe. Gdzie para wodna napędza turbinę. W przypadku elektrowni wodnych to przepływ wody wprawia turbinę w ruch.