Arhitectura piston motoare definește, printre altele, poziția cilindrilor. Poate fi vorba de motoare cu combustie ale motoarelor hidraulice sau ale sistemelor pneumatice .
Cilindrii sunt așezați unul lângă celălalt. În industria auto, motoarele cu cilindree mică sunt deseori motoare cu cilindri în linie. De mai bine de 30 de ani, motoarele cu patru cilindri în linie au devenit standard în industria auto. Aceste motoare sunt cunoscute pentru buna funcționare.
Cilindrii sunt aliniați în două rânduri compensate de un anumit unghi (de la 15 la 135 °), ceea ce scurtează considerabil lungimea motorului în comparație cu o arhitectură în linie. Majoritatea motoarelor cu șase sau mai mulți cilindri, produse în 2005 , erau în V. O nouă tehnologie constă în dezactivarea unui rând de cilindri: acesta este scos din funcțiune atunci când vehiculul nu are nevoie de toată puterea.
Un motor V poate fi mai mult sau mai puțin drept sau culcat. Când unghiul este de 90 ° și unul dintre cei doi cilindri este orizontal, vorbim adesea de „cilindri L”, fără ca motorul să fie cu adevărat diferit de un motor V.
Exemple de motoare în V montate pe motociclete: axă 90 ° Ducati , ax pneumatic longitudinal 90 ° Moto Guzzi , ax transversal Voxan 72 °, răcit cu apă, Harley-Davidson și ax transversal Buell 45 ° răcit cu aer.
Ei pot fi :
Motorul H este pur și simplu suprapunerea a două motoare plate cu rezervoarele de ulei combinate, dar cu două arborele cotit.
Exemplu: motor Napier Sabre II cu 24 de cilindri, în special montat pe Hawker Tempest și dezvoltând o putere de 2.130 cai putere.
Motorul în U este un ansamblu de două motoare în linie ale căror arbori cotiți au fost conectați printr-un angrenaj sau lanțuri. Conceptul de motor în formă de U a fost studiat de Matra pentru Bagheera , dintre care două prototipuri, numite „U8”, au fost echipate cu un ansamblu de două motoare Simca.
Pentru ca asamblarea să fie posibilă, cele două motoare trebuie să aibă capul cilindrilor inversat unul față de celălalt, astfel încât partea de admisie (sau evacuare) a fiecăruia să fie în centrul U. În cazul U8, două versiuni ale 1294 s-au folosit cm 3 Simca: cel al Simca 1000 Rally și celălalt al Simca 1100 ti .
Un motor în formă de U se găsește și pe locomotivele franceze CC 65500 .
Cilindrii sunt distribuiți radial în jurul arborelui cotit. Folosit pentru motoare de aeronave și unele motoare de motociclete ( Megola , etc ).
Aceste motoare pot fi rotative , toți cilindrii constituind apoi volanta.
Cilindrii sunt opuși și orizontali. Uneori numite „Boxer”, aceste motoare scad centrul de greutate al mașinilor. Pe măsură ce pistoanele se deplasează în același plan orizontal, dar în direcții opuse, forțele de inerție de ordinul I și II sunt echilibrate. Pe de altă parte, într-un cilindru dublu, momentele de inerție de ordinul întâi și al doilea nu sunt echilibrate datorită faptului că cilindrii opuși nu sunt în același plan transversal. În cazul unui 4 cilindri, atât forțele, cât și momentele de inerție de ordinul întâi sunt echilibrate.
ExempleCilindrii sunt așezați într-un plan. Louis Blériot a traversat Canalul cu un avion echipat cu un ventilator cu trei cilindri realizat de Alessandro Anzani .
Acestea sunt motoare cu mai mulți arbori cotiți paraleli.
Beneficii :
Arhitectura motoarelor cu ardere sau cu ardere internă nu sa schimbat , în principiu , de la începutul XX - lea secol . Multe arhitecturi alternative au fost dezvoltate cu succes diferit, dar până acum limitate.
Acest motor, numit și „ motor cu piston rotativ ”, a fost inventat și dezvoltat de Félix Wankel , care a vândut apoi brevetul corespunzător.
Motoare cu piston opuseMotoarele cu piston opuse, cu două sau mai multe arborele cotit, și-au început apogeul în anii 1930 . Acestea s-au dovedit eficiente doar în ciclul Diesel în 2 timpi și nu au fost dezvoltate niciodată într-o versiune pe benzină, așa cum se arată în această animație.
Au alimentat vapori ( USS Monitor ), submarinul , locomotivele ( Fairbanks-Morse 38D8 1/8 (în) ), tancurile (Leyland L60 și Kharkiv Morozov 6TD) și avioanele ( Junkers Jumo 205 ). Un sistem cu un singur arbore cotit și balansier a fost dezvoltat de Sulzer (tip ZG) și preluat de compania MAP apoi de Rootes-Commer pe TS3.
Motor Napier DelticAceste motoare diesel din Napier & Son trei cotiți 18 cilindre și 36 de pistoane au fost produse și operate în anii 1950 la 1980 pe locomotive și bărci cu motor. Acestea necesită o suflantă la intrare pentru a expulza gazele arse.
Numele „deltic” provine din arhitectura lor din litera Delta (Δ).
Imposibilitatea de a turbo-comprima puternic aerul de admisie limitat dezvoltarea acestor motoare diesel cu pistoane opuse.
Motor cu piston gratuitÎn acest tip de motor, mișcarea pistonului răspunde doar la presiunea gazului, fără ca biela (e) sau arborele cotit să genereze o rotație. Configurațiile de bază ale motoarelor cu pistoane libere sunt cu un singur piston, cu două pistoane sau cu doi pistoane opuse.
Au fost instalate pe nave ale marinei franceze la sfârșitul anilor 1950 , înainte de a fi retrase din serviciu și în centralele electrice unde conduc turbine cu gaz . Aprinderea spontană, cum ar fi motoarele diesel , cu piston liber, permite utilizarea combustibililor nerafinați (tip păcură sau altele; cum ar fi uleiurile vegetale sau animale).
Este un motor cu piston pur rotativ care acționează direct axa motorului, fără mișcarea radială a motoarelor Wankel. Rotorul Quasiturbine este format din patru părți articulate (lame). Până acum nu a existat un prototip de ardere internă.
Motor în șase timpi IstoricPrimul motor „ciclu compus fără patru valve” (uneori numit „șase timpi”) a fost creat de Giovanni Cargnelutti în Ospedaletto di Gemona ( provincia Udine , Italia) în anii interbelici . A fost numit „Centauro” de către inventatorul său. Compania de familie Officine Meccaniche Cargnelutti Valentino, fondată de tatăl său, a construit trei prototipuri de motociclete și le-a echipat cu motoare de 125 și 175 cm 3 .
OperațiuneCombinația de cicluri se obține prin intermediul a două elemente motorii care funcționează în conformitate cu două cicluri diferite. Camera de explozie este unică. Există doi cilindri în tandem și doi pistoane de diametre diferite. Pistonul cu diametrul mai mare se deplasează la dublul vitezei pistonului cu cel mai mic alezaj. Primul funcționează conform ciclului în patru timpi, al doilea în funcție de ciclul în doi timpi.
Aspirarea are loc atunci când pistonul elementului în patru timpi se deplasează din punctul mort superior. În acest timp, pistonul elementului în doi timpi finalizează jumătate din cursa sa din punctul mort inferior. Ca urmare a diferenței de diametru a celor două pistoane, se produce un vid care este umplut de gazele care ajung prin deschiderea descoperită de piston și distribuitorul rotativ.
Când se produce mișcarea inversă pentru pistonul elementului în patru timpi, avem timpul de compresie în care pistonul elementului în două timpi își completează cursa și a mascat orificiul de admisie. În timpul timpului de lucru, cele două pistoane se deplasează spre punctul mort inferior. În momentul în care pistonul elementului în patru timpi se află în punctul cel mai de jos, pistonul elementului în doi timpi ajunge doar la mijlocul cursei sale și demască orificiul de evacuare. Ridicarea pistonului elementului în patru timpi ajută la expulzarea gazelor.
BeneficiiEste în primul rând extinderea fazelor de admisie și evacuare. Controlul desmodromic asigură posibilitatea virării la turații foarte mari. Eficiența termică este excelentă, gazele se relaxează într-un spațiu mai mare decât cel al unui patru timpi convențional și pentru o perioadă mai lungă de timp și, în plus, o parte bună din energie, consumată la timpul de admisie și la acel evacuare este recuperată.
Motor cu șase timpi crowerUn motor în șase timpi, din care ultimele două timpi sunt realizate cu abur produs de căldura cilindrilor și a pistoanelor.
Arhitecturi mai complexe au fost sau sunt studiate, unele dintre ele experimentate, fără nicio perspectivă de industrializare pentru moment.
Motoare cu compresie variabilăÎn franceză: „ Variable Compression Ratio ” sau VCR.
Pentru a crește eficiența la turații și sarcini intermediare, au fost studiate diferite sisteme care permit variația raportului de compresie al motorului din anii 1930 . Constrângerile impuse de diferitele sisteme, care implică în general deplasarea unor părți mari ale motorului, au împiedicat generalizarea compresiei variabile.
Un nou tip de compresie variabilă este în prezent industrializat cu motorul MCE-5 . Principiul utilizat care nu implică nici o deplasare a arborelui cotit sau a cilindrilor oferă marele avantaj al anularii forțelor laterale pe pistoane, ceea ce permite un câștig suplimentar semnificativ în eficiență.
Au fost studiate diverse motoare cu came Motorul DynacamEste un motor cu butoi cu arbore central ale cărui arhive nu mai sunt accesibile pe internet. Drepturile fuseseră preluate de compania Axial Vector Engines, înainte de dispariția acesteia din 2012.
Motorul RevetecUn motor cu ardere controlată (în limba engleză: " controled combustion engine ", sau CEC) este un termen folosit de compania Revetec pentru a caracteriza un tip de motor cu ardere internă proiectat de Brad Howell-Smith. Folosește două came controrotante în locul unui arbore cotit . Perechile de cilindri sunt opuse într-un aranjament plat sau „X”.