Domanda:
Perché la maggior parte dei motori radiali utilizza un numero dispari di cilindri?
jwzumwalt
2018-01-03 20:42:32 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Per aiutare a sopprimere le vibrazioni, la maggior parte dei motori "V" e "orizzontale" utilizza un numero pari di cilindri il più strettamente possibile. I motori radiali sono ben noti per le vibrazioni eccessive. Per qualche motivo usano quasi sempre un numero dispari sfalsato di cilindri che sembrerebbe promuovere la vibrazione, perché?

enter image description here

I motori a V hanno un numero pari di cilindri per definizione.
@Agent_L, puoi ottenere un motore V5. Non ho idea se siano usati o meno sugli aerei, ma VW li usa nelle auto.
@Holloway VW lo chiama "motore VR", non "motore V". È praticamente un in linea sfalsato (R sta per reihen, che significa in linea qui), non avendo molto in comune con i motori a V eccetto una disposizione dei cilindri superficialmente simile.
@Agent_L / Holloway - È sempre interessante imparare le eccezioni alla regola; proprio quando pensi di conoscere abbastanza bene un argomento completamente. Grazie per le informazioni aggiuntive.
Per definizione, i motori a V hanno cilindri disposti a V. La designazione V non ha assolutamente nulla a che fare con il numero di cilindri.
Cinque risposte:
#1
+83
A. I. Breveleri
2018-01-03 22:05:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Un numero dispari di cilindri è richiesto dalla combinazione del design radiale a pedivella singola, del ciclo di lavoro a quattro tempi (Otto) e del desiderio di mantenere le corse di potenza equamente distribuite nel tempo.

Per mantenere il design semplice e leggero, il motore di un aereo radiale a banco singolo ha una manovella, il che significa che i pistoni devono raggiungere la parte superiore della loro corsa in ordine di rotazione. Ma il ciclo a quattro tempi richiede che un pistone raggiunga la parte superiore della sua corsa due volte per ogni corsa di potenza. L'unico modo per promuovere colpi di potenza a tempo uniforme è sparare ogni altro cilindro in ordine di rotazione.

Con un numero pari di cilindri, ciò richiederebbe un'esitazione o un salto nella sequenza di accensione a ogni rotazione quando il motore passa dal cilindro dispari a quello pari. Con un numero dispari di cilindri la sincronizzazione è abbastanza naturale. Ad esempio, l'ordine di accensione di un motore radiale a nove cilindri è 1 - 3 - 5 - 7 - 9 - 2 - 4 - 6 - 8.

Se potessi guardare il motore di un aereo radiale al rallentatore vedrebbe che quando un cilindro è nella sua corsa di compressione, i cilindri su entrambi i lati sono nelle loro corse di scarico, e quando un cilindro sta iniziando la sua corsa di potenza, i cilindri su entrambi i lati sono prossimi a iniziare la loro corsa di aspirazione.

I motori radiali a due tempi non devono avere un numero dispari di cilindri.

+1, non potrei spiegarlo meglio. Per un esempio di radiali a due tempi con numero di cilindri pari, mi vengono in mente i [diesel Zoche] (https://en.wikipedia.org/wiki/Zoche_aero-diesel). E per studiare il moto di un radiale al rallentatore consiglio i modelli CAD nel sito [enginehistory.org] (http://enginehistory.org/CAD/PasqualiS/BMW801/BMW801_01.gif). Attenzione: l'ultimo collegamento è a una GIF animata che richiede un po 'di tempo per caricarsi.
Quante bombole sono necessarie per far sparare due bombole contemporaneamente - è 7 o 9?
@jwzumwalt: Un radiale a pedivella singola a bancata singola non può * mai * sparare due cilindri contemporaneamente.
Sono richiesti cilindri infiniti @jwzumwalt.
`Un numero dispari di cilindri è richiesto dalla combinazione del design radiale a manovella singola` .... weeeeelll, tecnicamente, un bicilindrico boxer / piatto non è un" motore radiale a due cilindri "..?
@Grimm The Opiner: Infinity non è possibile. Man mano che il numero di cilindri * si avvicina a * infinito, la loro sequenza di spari * si avvicina a * simultaneità. - È interessante notare che inoltre le dimensioni dell'aereo si avvicinano alle dimensioni dell'universo, ovviando alla necessità di decollare.
@Grimm The Opiner: Puoi chiamarlo radiale. Chiamo il mio piccolo rasaerba Briggs & Stratton "un cilindro radiale" ma questo non lo rende un semplice motore leggero per aeroplani.
@Grimm The Opiner: Come per il mio primo paragrafo, uno dei tre criteri che impone il numero dispari di cilindri di un radiale tradizionale è la singola manovella. Un gemello boxer ha due manovelle.
@A.I.Breveleri Bene, qualunque sia il tipo di gemello che una moto BMW è allora. In bike-land sono generalmente chiamati boxer perché i pistoni danno un "uno-due". Adoro il monocilindrico radiale! Non da ultimo perché è l'unico motore radiale in cui tutti i cilindri si attivano contemporaneamente, reso possibile perché ha una manovella per cilindro.
"if you could watch ...": [possiamo guardare il motore di un aereo radiale al rallentatore] (https://www.youtube.com/watch?v=HGKXdYCksAQ), mostrando anche l'ordine di accensione
Così intelligente! Che bel post.
"tecnicamente, non è un bicilindrico flat / boxer un" motore a due cilindri radiali "" beh no 9 supponendo che tu intenda il boxer su un alfa): niente è radiale. sono quattro linee tangenti specificamente al rettangolo, ** non ** un cerchio. rasaerba .. "un cilindro radiale" certo, è perfettamente ragionevole chiamare un 1 ciclista un "radiale" - perché l'unica linea che possiamo affermare è tangente a un cerchio, lo è. Le quattro linee di un pugile semplicemente non sono tangenti a un cerchio, quindi non c'è nemmeno un senso umoristico in cui sia un "radiale".
Il motivo principale dell'elevato livello di vibrazioni dei radiali (in particolare del tipo a fila singola) è che l'intera massa del perno di manovella, tutte le bielle e tutti i pistoni circolano intorno all'albero motore all'unisono. Anche con un pesante contrappeso sull'albero motore (generalmente il caso) lo squilibrio anteriore-posteriore è inevitabile in un motore che può essere smontato per un servizio importante.
Anche il tempismo è davvero importante? Non è molto comune avere accensioni irregolari sui motori di auto / moto?
@user3528438: Sì, un ordine di accensione regolare è importante per i motori degli aerei a pistoni. L'accensione irregolare applica una vibrazione attraverso gli stessi supporti e nella stessa direzione delle forze principali del motore sull'aereo. Eventuali molle o gommini elastici nei supporti del motore vengono compressi da queste forze principali esattamente nella giusta direzione per trasmettere al massimo la vibrazione pulsante.
@A.I.Breveleri Nessuno anche sparare non implica vibrazioni. Inoltre, tutti i motori a V non si accendono, quindi per quanto riguarda Merlin?
user3528438: Spero sinceramente, per il bene dell'umanità, che tu me lo chieda per pura curiosità e non perché intendi progettare un vero aeroplano.
#2
+11
ymb1
2018-01-03 22:47:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Sicuramente un ordine di accensione 1, 3, 2, 4 (proprio come un 4 in linea) sembra possibile in teoria, ma [uno dei] problemi è l'albero a camme ad anello.

(...) a meno che non ci sia un numero dispari di cilindri, la camma ad anello attorno al naso del motore non sarebbe in grado di fornire la sequenza di apertura della valvola di aspirazione - apertura della valvola di scarico richiesta dal ciclo a quattro tempi .

Guarda l'animazione qui: https://en.wikipedia.org/wiki/File:Radial_engine_timing-small.gif (troppo grande per caricarlo qui) .

Notare i due anelli, ciascuno con due gradini opposti (lobi).

Quando un gradino spinge un'asta, il gradino opposto abbassa gli stessi due cilindri con un certo ritardo. Se fossero un numero pari, la camma anulare funzionerebbe simultaneamente su due cilindri opposti a causa del montaggio condiviso dell'albero motore.

In altre parole, la camma anulare lascerebbe entrare la miscela aria / carburante con uno dei i pistoni (in coppia) che vanno su, non giù.

Potresti risolvere il problema dell'albero a camme con un albero a camme con ingranaggi, ma ovviamente un ordine di accensione 1, 3, 2, 4 non avrebbe una spaziatura uniforme nel tempo, quindi il motore funzionerebbe in modo molto irregolare. In ogni caso, un numero dispari di cilindri è la strada da percorrere, +1.
Un radiale a manovella singola con un numero di cilindri pari sarebbe facilmente riparabile da * due * coppie di camme ad anello, una per i cilindri dispari e una per i pari. Allo stesso modo, avrebbe due serie di magneti, a meno che non fosse abbastanza moderno da avere moduli di accensione elettronica.
Non credo che la cam abbia nulla a che fare con questo. La camma ruoterà semplicemente a metà della velocità della manovella (o 1/4 della velocità con due serie di lobi come nell'animazione collegata) Le valvole saranno sempre a tempo con i cilindri. Il problema sta nella spaziatura uniforme dell'ordine di accensione. Semplicemente non puoi distanziarli in modo uniforme con un numero pari di cilindri.
È interessante notare che le piastre delle camme sui radiali ruotano a una velocità relativa alla pedivella = 1 / n. lobi x 2. Su un 9 cil radiale a 4 lobi, il piatto della camma gira contro la rotazione della manovella, mentre un 9 cil con 5 lobi ruota nella stessa direzione della manovella.
#3
  0
Tezzer
2019-09-24 02:13:22 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Guarda i dati di fasatura delle valvole per una media di quattro tempi e i carichi sui cuscinetti, questo darà un indizio sull'ordine di accensione e per assicurarti che solo un cilindro si spara alla volta ed eviterà il sovraccarico dei cuscinetti. Per quanto riguarda la vibrazione, è necessario disporre di forze reciproche uguali in direzioni opposte, ma nel radiale ciò non può essere ottenuto senza una sorta di albero di bilanciamento questo richiederebbe potenza preziosa e aumenterebbe il peso ovviamente

#4
  0
Nagy Andras
2019-12-18 04:17:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

prima di tutto non tutti i motori a V hanno un numero pari di cilindri. Honda RC211V utilizza un motore v5 (yepp, 3 cil su una banca e 2 sull'altra). semplicemente non ho ancora abbastanza rappresentante per rispondere lì. ora, un numero dispari di cilindri in un motore radiale è richiesto solo per motori a 4 tempi. è stato ben descritto il motivo. ma quelli a 2 tempi potrebbero non avere numeri dispari. anche se vengono utilizzati pistoni a doppia estremità (concetto di motore raro), sarebbe possibile sparare 2 pistoni contemporaneamente.

Honda ha un debole per i motori a V di numero dispari. La bici da corsa NS500 aveva un motore V3 (2 in alto, 1 in appoggio) e anche la bici da strada MVX250 che aveva l'orientamento invertito (1 in alto, 2 in basso).
#5
-1
John Goodwin
2019-08-06 20:49:00 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Un numero pari di cilindri in una bancata di un motore radiale semplicemente non funziona, semplicemente per il fatto che ogni cilindro deve sparare una volta ogni due rotazioni del motore, poiché la loro è solo una manovella è impossibile da ottenere una sequenza di spari che funzionerebbe.

La sequenza di spari su un motore a nove cilindri è 1 3 5 7 9 2 4 6 8, ciò fornisce una produzione regolare di potenza

Vai su YouTube e cerca "Come funziona un motore radiale"

Benvenuto in Aviation.SE! Ciò non sembra aggiungere nulla alle risposte esistenti.
Né soddisfa gli standard per una risposta. Se desideri fornire un collegamento a un video, questa sarebbe una risposta.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
Loading...