Ромбовый двигатель

Ромбовый двигатель — это специфический метод преобразования механической энергии, применяемый, когда один цилиндр используется для двух отдельно колеблющихся поршней.

Рис. 1. Ромбоидный двигатель в разрезе
Розовым цветом показан горячий цилиндр; тёмно-серым — холодный цилиндр (с двумя впускным и выпускным патрубками, окрашенных тёмно-жёлтым); тёмно-зелёным — термоизоляционная прокладка, разделяющая два цилиндра; светло-зелёным — вытесняющий поршень; тёмно-синим — силовой поршень; светло-голубым — маховик,
Не показаны: внешний источник тепла, и внешние теплоотводы. В данной конструкции вытесняющий поршень используется без регенератора

ИсторияПравить

Был впервые разработан около 1900 года для двухцилиндрового двигателя автомобиля Ланчестер, где стало возможным очень хорошо сблансировать внутренние силы, действующие на оба поршня. В настоящее время этот двигатель используется в различных видах двигателя Стирлинга; сложность управления и необходимость обеспечивать точные посадки деталей двигателя приводят к увеличению стоимости производства, что ограничивает область применения данного двигателя.

Принцип действияПравить

 

Рис. 2. Бета-стирлинг с ромбическим механизмом и регенератором

В своём самом простом варианте двигатель использует шарнирно сочленённый ромб для преобразования работы возвратно-поступательного движения поршня в работу вращательного движения. В данном двигателе шатун жёстко сочленён с поршнем (такой шатун называется штоком), в противоположность большинству других двигателей с возвратно-поступательным движением, в которых поршень и шатун подвижно соединяются через шарнир. Здесь шатун соединяется с одним из углов ромбоида. Когда сила приложена к поршню со стороны камеры сгорания, то поршень движется вниз; в это же время внешние углы ромбоида движутся наружу. Ромбоид воздействует на два маховика, принуждая их вращаться в противоположные стороны. По мере того, как маховики вращаются, ромбоид меняет свою форму, вытягиваясь вдоль оси поршня в верхней мёртвой точке, и вытягиваясь в перпендикулярном направлении в нижней мёртвой точке.

В приведённом на рисунке 1 примере левый маховик вращается по часовой стрелке, а правый — против часовой стрелки. Они поворачиваются с одинаковыми угловыми скоростями. Их сцепление может быть усилено применением зубчатого зацепления.

Другие примеры примененияПравить

Ромбоидная механическая передача используется в некоторых видах автомобильных домкратов, однако в этом случае нет возвратно-поступательного движения.

См. такжеПравить

• Двигатель Стирлинга