Hit-and-miss motor - Hit-and-miss engine

Zachovalý engine „hit-and-miss“:
1917 Amanco 2 1⁄4 hp (1,7 kW) „Najatý muž“

A hit-and-miss motor nebo Hit 'N' slečno je typ spalovací motor který je řízen a guvernér střílet pouze stanovenou rychlostí. Obvykle jsou čtyřtaktní, ale byly vyrobeny dvoudobé verze. Byl vytvořen koncem 19. století a vyráběny různými společnostmi od 90. let 20. století do přibližně 40. let 20. století. Název pochází z řízení rychlosti u těchto motorů: střílejí („zasáhnou“), pouze když pracují při nastavené nebo nižší než stanovené rychlosti, a cyklují bez střelby („chybí“), když překročí nastavenou rychlost. To je ve srovnání s „plyn řízený "způsob regulace otáček. Zvuk vydávaný, když motor běží bez zátěže, je charakteristický" Snort POP whoosh whoosh whoosh whoosh snort POP ", protože motor vystřelí a poté doběhne, dokud rychlost neklesne a znovu vystřelí, aby si udržel svůj průměr rychlost. Odfrknutí je způsobeno atmosférickým sáním ventil používané na mnoha z těchto motorů.

Mnoho výrobců motorů vyrábělo motory typu hit-and-miss během jejich špičkového využití - přibližně od roku 1910 do počátku 30. let, kdy je začaly nahrazovat modernější konstrukce. Někteří z největších výrobců motorů byli Stover, Herkules, International Harvester (McCormick Deering ), John Deere (Waterloo Engine Works), Maytag a Fairbanks Morse.

Konstrukce

Toto je videomontáž Otto motory běží na shledání Steam Threshers v západní Minnesotě (WMSTR ), v Rollag, Minnesota. Jedná se o typ hit-and-miss enginu. (2min 16sec, 320x240, 340kbit / s video)

Hit-and-miss engine je typ setrvačníkový motor.[1] Setrvačníkový motor je motor, který má velký setrvačník nebo setrvačníky připojené k klikový hřídel. Setrvačníky udržují otáčky motoru během cyklů motoru, které nevytvářejí hnací mechanické síly. Setrvačníky akumulují energii na spalovacím zdvihu a dodávají akumulovanou energii mechanickému zatížení na dalších třech zdvizích pístu. Když byly tyto motory konstruovány, technologie byla méně vyspělá a výrobci udělali všechny díly velmi velkými. Typický motor o výkonu 6 koňských sil (4,5 kW) váží přibližně 454 kg. Typicky byl materiál pro všechny významné části motoru litina. Byly vyrobeny malé funkční kousky ocel a obrobený k toleranci.[1]

Palivový systém motoru typu „hit-and-miss“ se skládá z palivové nádrže, palivového potrubí, zpětný ventil a směšovač paliva. Palivová nádrž nejčastěji drží benzín ale mnoho uživatelů nastartovalo motory benzínem a poté přešli na levnější palivo, jako např petrolej nebo nafta. Palivové potrubí spojuje palivovou nádrž se směšovačem. Podél palivového potrubí udržuje zpětný ventil palivo, aby mezi spalovacími tahy běželo zpět do nádrže. Směšovač vytváří správnou směs paliva a vzduchu pomocí a jehlový ventil připojený k váženému nebo pružinovému pístu obvykle ve spojení s olejem tlumeným dashpot.

Ovládání směšovače je jednoduché, obsahuje pouze jednu pohyblivou část, tj. Jehlový ventil. I když existují výjimky, mixér neuchovává palivo v misce jakéhokoli druhu. Palivo se jednoduše přivádí do směšovače, kde v důsledku účinku Bernoulliho princip, měří se samočinně ve Venturiho trubici vytvořené pod váženým pístem působením připojeného jehlového ventilu, což je metoda používaná dodnes v Karburátor SU.

Jiskry k zapálení palivové směsi jsou vytvářeny buď a zapalovací svíčka nebo zařízení zvané zapalovač. Při použití zapalovací svíčky byla jiskra generována buď a magneto nebo jinak chvění (nebo „buzz“) cívka. Buzz cívka využívá energii baterie k vytváření kontinuální řady vysokonapěťových pulzů, které jsou přiváděny do zapalovací svíčky. Pro zapalování zapalovače buď baterie a cívka je použito nebo je použito „nízké napětí“ magneto. U baterie a zapalování cívky je baterie zapojena do série s drátovou cívkou a kontakty zapalovače. Když jsou kontakty zapalovače uzavřeny (kontakty se nacházejí uvnitř spalovací komory), obvodem protéká elektřina. Když se kontakty rozepnou časovacím mechanismem, vytvoří se přes kontakty jiskra, která směs zapálí. Pokud je použito nízkonapěťové magneto (ve skutečnosti nízkonapěťový generátor vysokého proudu), je výstup magnetu přiváděn přímo do zapalovacích bodů a jiskra je generována jako u baterie a cívky.

Kromě velmi velkých příkladů bylo mazání téměř vždy manuální. Hlavní ložiska klikového hřídele a ojnice ložisko na klikovém hřídeli má obecně nádobku na tuk - malou nádobu (nádobku) naplněnou tuk a našroubovaný kryt.

Typický olejový mazač.
To je od Lunkenheimera

Když je víčko pevněji přišroubováno, vytlačuje se mazivo ze dna misky a do ložiska. Některé starší motory mají jen otvor ve víku pro odlévání ložiska, kde operátor stříká mazací olej, když je motor v chodu. Píst je mazán odkapávací maznicí, která nepřetržitě přivádí kapky oleje na píst. Přebytečný olej z pístu vytéká z válce na motor a případně na zem. Olej na kapání lze nastavit tak, aby odkapával rychleji nebo pomaleji v závislosti na potřebě mazání, což je dáno tím, jak tvrdě pracuje motor. Zbytek pohybujících se součástí motoru byl mazán olejem, který musel provozovatel motoru pravidelně doplňovat, když motor běžel.

Prakticky všechny motory typu „hit-and-miss“ jsou typu „open crank“, to znamená, že v nich není žádný uzavřený Kliková skříň. Klikový hřídel, ojnice, vačková hřídel, převodovky, regulátor atd. jsou zcela odkryté a lze je prohlížet za provozu, když běží motor. To vytváří nepohodlné prostředí, protože z motoru se někdy vrhá olej a někdy i mastnota a také olej, který teče na zem. Další nevýhodou je, že se na všechny pohyblivé části motoru mohou dostat nečistoty a prach, což způsobuje nadměrné opotřebení a poruchy motoru. Proto je nutné motor pravidelně čistit, aby byl zajištěn jeho správný provozní stav.

Chlazení většiny hit-and-miss motorů je chlazení násypky s vodou v otevřené nádrži. Byla tam malá část motorů s malým a částečným výkonem, které byly chlazeny vzduchem pomocí zabudovaného ventilátoru. Vodou chlazený motor má vestavěný zásobník (větší motory obvykle nemají zásobník a vyžadují připojení k velké vnější nádrži pro chlazení vody pomocí trubkových spojů na válci). Zásobník vody zahrnuje oblast kolem válce i hlava válce (ve většině případů) a nádrž namontovaná nebo odlitá nad válcem. Když motor běží, ohřívá vodu. Chlazení se provádí odpařováním vody a odváděním tepla z motoru. Když motor běží pod zatížením po určitou dobu, je běžné, že voda v nádrži vaří. Čas od času je nutná výměna ztracené vody. V chladném počasí může vodou chlazený design mrznout. Mnoho motorů bylo zničeno, když zapomnětlivý operátor opomněl vypustit vodu, když motor nepoužíval, a voda zamrzla a rozbila litinové kusy motoru. Společnost New Holland si však nechala patentovat nádrž ve tvaru písmene V, takže rozpínající se led tlačil nahoru a do většího prostoru, než aby nádrž rozbil. Opravy vodního pláště jsou u mnoha motorů, které stále existují, běžné.

Design

Ve srovnání s moderní konstrukcí to byly jednoduché motory. Zahrnují však některé inovativní vzory v několika oblastech, často ve snaze obejít porušení patentu pro konkrétní součást. To platí zejména o guvernérovi. Guvernéři jsou odstředivý, kyvné rameno, otočné rameno a mnoho dalších. Mechanismus pohonu k regulaci rychlosti se také mění v závislosti na existujících patentech a použitém regulátoru. Viz například patenty USA 543 157[2] z roku 1895 nebo 980 658[3] z roku 1911. Jakkoli je však guvernér splněn, má jednu práci - ovládat otáčky motoru. U moderních motorů je výstupní výkon řízen pomocí škrcení průtok vzduchu nasáváním pomocí a klapka; jedinou výjimkou je to v dieselech a Benzínové motory Valvetronic.

Jak fungují motory „hit-and-miss“

Sací ventil u motorů typu „hit-and-miss“ nemá žádný ovladač; místo toho lehká pružina drží sací ventil uzavřený, pokud ho vakuum ve válci neotevře. K tomuto vakuu dochází pouze v případě, že je výfukový ventil uzavřen během zdvihu pístu. Když motor „hit-and-miss“ pracuje nad nastavenou rychlostí, regulátor udržuje výfukový ventil otevřený, čímž brání podtlaku ve válci a způsobuje, že sací ventil zůstává zavřený, čímž přeruší Otto cyklus vypalovací mechanismus. Pokud motor pracuje při nastavených otáčkách nebo pod nimi, nechá regulátor zavřít výfukový ventil. Při dalším zdvihu dolů podtlak ve válci otevírá sací ventil a umožňuje vstup směsi paliva a vzduchu. Tento mechanismus zabraňuje spotřebě paliva během sacího zdvihu cyklů „miss“.

Vysvětlení videa o fungování motoru „hit and miss“ lze nalézt tady

Používání

Jaegerské čerpadlo na odpadky používané k čerpání špinavé (špinavé) vody. Má motor Hercules 2½ HP (1,9 kW). Toto je příklad integrované funkce hit-and-miss motorů (tj. Bez řemenu)

Hit-and-miss motory produkovaly výkony od 1 do přibližně 100 koňská síla (0,75 - 75 kW). Tyto motory běží pomalu - obvykle od 250 otáčky za minutu (ot / min) pro motory s velkým výkonem na 600 ot / min pro motory s malým výkonem. Napájeli čerpadla pro pěstování, pily pro řezání dřeva, generátory pro elektřinu ve venkovských oblastech, zemědělské vybavení a mnoho dalších stacionárních aplikací. Některé byly namontovány na míchačkách na cement. Tyto motory také provozovaly některé časné pračky. Byli nástrojem šetřícím práci na farmách a pomáhali farmářům dosáhnout mnohem více, než mohli dříve.

Motor byl typicky řemenován k zařízení poháněnému širokým plochým řemenem, typicky od 2 do 6 palců (5 - 15 cm) širokým. Plochý řemen byl poháněn řemenicí na motoru, která se připevňovala buď na setrvačník nebo na klikový hřídel. Kladka byla speciálně vyrobena tak, aby měla obvod mírně zúžený od středu ke každému okraji (jako přehuštěná pneumatika automobilu), takže střed kladky měl o něco větší průměr. Tím zůstal plochý pás ve středu řemenice.

Výměna s motory ovládanými škrticí klapkou

Od třicátých let se začaly objevovat pokročilejší motory. Setrvačníkové motory byly a zůstávají extrémně těžké na produkovanou energii a běžely velmi nízkou rychlostí. Starší motory vyžadovaly hodně údržby a nebyly snadno začleněny do mobilních aplikací.

Na konci 20. let International Harvester již měl model M, což byla uzavřená verze setrvačníku. Dalším krokem byl model LA, kterým byl zcela uzavřený motor (kromě ventilového systému) se samomazáním (olej v klikové skříni), spolehlivým zapalováním zapalovací svíčky, rychlejším provozem (až přibližně 750-800 ot / min) a především nízká hmotnost ve srovnání s předchozími generacemi. Zatímco model LA s výkonem 1½ HP (1,1 kW) stále vážil přibližně 68 kilogramů, byl mnohem lehčí než motor M 1½ HP, který se pohybuje v rozmezí 136–159 kg. Později byl mírně vylepšený LA vyroben LB. Modely M, LA a LB jsou řízeny škrticí klapkou. Postupem času se více výrobců motorů přesunulo k uzavřenému motoru klikové skříně. Společnosti jako Briggs a Stratton vyráběly také lehké vzduchem chlazené motory v rozsahu 1/2 až 2 HP (0,37 - 1,5 kW) a používaly mnohem lehčí materiály. Tyto motory také běží při mnohem vyšších rychlostech (až přibližně 2 000–4 000 ot / min), a proto produkují více energie pro danou velikost než motory s pomalým setrvačníkem.

Většina výroby setrvačníkových motorů skončila ve 40. letech 20. století, ale moderní motory tohoto druhu zůstávají používány pro aplikace, kde je žádoucí nízká rychlost, většinou v ropné pole aplikace jako pumpjacks. Údržba je u moderních setrvačníkových motorů menším problémem než u starších motorů díky uzavřeným klikovým skříním a pokročilejším materiálům.

Zachování

Tisíce nepoužívaných setrvačníkových motorů byly vyřazeny v železných a ocelových pohonech druhá světová válka —Ale mnoho přežilo a nadšenci je uvedli do funkčního stavu. V posledních letech se však pro mnoho sběratelů staly motory s originálním nátěrem více žádané než přelakované motory. Četné zachovalé motory typu „zmeškané“ lze vidět v akci na výstavách věnovaných starožitným motorům (které často mají také starožitné traktory) i na stacionární motor část parní veletrhy a rallye vozidel.

Reference

  1. ^ A b http://www.osagcd.com/FeaturedEngine.html
  2. ^ Michael Lawrence Mery, „Výbušný motor,“ US patent 543 157 (podaný: 7. února 1895; vydaný: 23. července 1895).
  3. ^ Theodore C. Menges, „Regulátor otáček pro spalovací motory,“ US patent 980 658 (podaný: 28. října 1909; vydaný: 3. ledna 1911).
  • Wendel, C.H. (1983). Americké benzínové motory od roku 1872. Crestline. ISBN  0-912612-22-3.

externí odkazy