Silnik Woźniaka

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacji, wyszukiwania

Silnik Woźniaka (także silnik X) – silnik spalinowy z tłokiem obrotowym o spalaniu wewnętrznym, opatentowany w roku 1992 przez polskiego konstruktora Jerzego Woźniaka[1].

Budowa[edytuj | edytuj kod]

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.

Przypisy

  1. Jerzy Woźniak: Silnik spalinowy z tłokiem obrotowym – opis techniczny. [dostęp 28 grudnia 2009].