試分析基于內燃動力的全新餅式發動機

張宏 潘善忠 明言 李淵

（海軍工程大學，湖北 武漢 430032）

前言：餅式發動機動力來源為內燃機作業，相較于傳統發電機來講，餅式發電機內部不包括機油箱、連桿、冷卻水箱、點火裝置等元件，將其分成內圓和外圓兩部分，其中內圓通過螺栓看固定在機具上，外圓則起到傳遞動力的作用。通過合理設計發動機結構框架，能充分發揮該設備運行性能。當前機械設備中，使用餅式發動機的比例較大，在冶金、礦山等領域取得較好運用。

一、餅式發動機介紹

基于內燃動力的餅式發動機，在工業生產上體現出重要應用價值。將其分成外圓內圓兩個組成構造，在外圓圍繞內圓運動中，可實現動力的不斷傳遞，為發動機組正常作業提供動力支持。同時餅式發動機的排氣裝置設計在機身外部，利用兩個三葉式風機組成，在發動機運行中進行排風操作，可實現發動機始終保持在良好的作業環境下。相較于其他發動機來講，將排風裝置安裝在機身外，能及時發散機體溫度，排氣效果較好，從而保障氣缸穩定運行[1]。同時，餅式發動機體現出重量輕、體積小、磨損小、能耗小、動力大等特點，將其替代傳統發動機運用到各類機械設備中，能提高設備運作質量，滿足設備生產對發動機性能參數的要求。在新的政策環境中，餅式發動機有著明顯應用優勢。另外，設計三葉式風機進行排氣處理，是針對餅式發動機特別選擇的風機類型，能快速完成排氣處理。具體來說，發動機合理選擇是保證設備功能實現的關鍵，在工業生產領域，應推廣這一發動機技術，是設備制造技術先進性的標志。

二、餅式發動機運行原理

餅式發動機外觀為圓餅狀，整個機體利用四根螺栓和機具連接在一起，且機體厚度和直徑比例為1：5，該發動機內圓組成部分包括兩個半圓形工作室和長方體活塞。通過螺栓固定內圓構件。活塞主要是由長方形外殼及可活動鉛心造成的，當發動機運作時，鉛心在半圓形工作室中進行往復運動，由于結構組成獨特性，使其始終和外圓運動規律保持一致，協調各個組成構件，達到預期的發動機應用效果。外圓則是由圓形鐵環和圓形護板構成的，兩者互相作用能發揮外圓外力傳遞的功能。隨著外圓旋轉，燃燒室和活塞相互接觸，并在接觸時，氣體被送入燃燒室中，由于電極和燃燒室發生碰撞，將造成燃燒室氣體被點燃。當氣體發生爆炸時，將產生較大作用力，促使外圓進行旋轉運動，并且長方形活塞向相反方向移動，隨著氣體不斷送入到燃燒室中，將持續做功，為發動機作業提供動力。

三、餅式發動機的技術優勢

以上主要闡述了餅式發動機構造特點和作業原理，由于不需要連桿、冷卻水箱、點火裝置等部件，使其具有可操作性強、維修操作簡單的優點。另外，從餅式發動機運行實際來看，可發現其具有明顯的技術優勢。一是外圓旋轉半周做功一次，在保證外圓運動穩定的條件下，能保證發動機輸出功率平穩，能很好運用在機械設備使用上。并且機械結構設置上，不需要安裝連桿、曲軸旋轉等部件，使其擺動幅度相對要小，運行過程中噪音低且機體震動小，能降低噪聲污染及機械構件磨損程度，尤其是活塞兩側的密封片，能加大對這一部件完整性的保護，確保發動機使用壽命較長。二是外圓及活塞部件的運動是依靠氣體爆炸時產生的推力完成的，運行過程相對簡單。傳統發電機在作業中會消耗大量無用功，而餅式發動機能有效解決這一問題，由此表明該發動機具有一定節能優勢。這一特點使其有著廣闊的發展空間，滿足能源節約的發展理念，能實現工業生產利益最大化。三是氣體送入過程中，外圓燃燒室和內圓延伸出來的牛角形電極互相摩擦進行點火，相對來講點火操作簡單，不需要額外進行點火時間校準以及升壓等操作，提高了準確可靠性，能實現連續作業。四是燃料氣體燃燒后將快速排出機體，并且混合氣體和冷氣在機體中的停留時間比例為1：4，其他發動機的冷熱氣體停留時間比例約為1：1，由此可知，在冷氣的熱量轉移過程中，機體溫度不會過高，不需要針對發動機系統安裝冷卻設備，起到節約能源的作用[2]。五是主要使用清潔能源，運用在運輸設備上，在持續行駛中不需要頻繁充電。例如，在汽車、摩托車等交通工具結構設計方面，運用餅式發動機，能減少駕駛中的較多限制。今后交通運輸領域發展中，應盡可能使用餅式發動機，突出該設備應用價值，為運輸設備優化和改造提供技術支持。另外，在一些工業生產設備中，為了降低設備運行成本，可結合餅式發動機進行設備構造設計，減少使用中的能源消耗。六是能結合實際應用要求，制作大、中、小不同型號的發動機，并且可采取單片制作和多片聯合使用的方法。根據動力供應要求確定開機狀態，避免不必要的能源浪費，是實現節能目的的重要措施。七是將餅式發動機運用到耕作、剪枝等機械設備中，可為設備作業提供理想動力，由于這一發動機質量輕、體積小的特點，方便了上述設備的使用，達到輕便、節能的目的。總的來說，餅式發動機的發展和運用，對冶金、醫藥、運輸等領域的發展有著促進作用，是重要的內燃動力機。結論：綜上所述，隨著發電機制造技術不斷發展，逐漸產生了餅式發動機，能滿足多種機械設備運行要求，具有質量輕、運行穩定的優點。因此，有必要加大對餅式發動機的探究，對其結構特點和實際應用有所了解的情況下，充分利用這一發電機設備，為工業生產高效進行提供設備保障，進而取得理想的生產加工效果。