Bugün öğrendim ki: Hit and Miss Engines Hakkında, yalnızca RPM belirli bir eşiğin altına düştüğünde silindiri ateşleyen ve belirgin bir ses çıkaran sabit bir motor. Su pompalama, kayış tahriki ve pompa jaklarına güç verme gibi birçok uygulamaları vardı.
Eski tip benzinli motor
Vuruş-kaçırma motoru veya Hit 'N' Miss, sadece belirli bir hızda ateşleme yapan, valf ayarlama ile kontrol edilen sabit içten yanmalı bir motor tipidir. Genellikle 4 zamanlıdır, ancak 2 zamanlı versiyonları da yapılmıştır. 19. yüzyılın sonlarında tasarlanmış ve 1890'lardan yaklaşık 1940'lara kadar çeşitli şirketler tarafından üretilmiştir. Adı, bu motorlardaki hız kontrolünden gelir: sadece ayarlanan hızda veya daha düşük bir hızda ateşler ("vurur") ve ayarlanan hızın üzerindeyken ateşlemeden ("kaçırır"). Bu, hız kontrolünün "gaz kelebeği kontrollü" yöntemiyle karşılaştırıldığında geçerlidir. Motorun yük altında çalışmadığı zaman çıkardığı ses, motordaki ateşleme ile ve ardından hız azalana kadar sürüklenmesi, ortalama hızını korumak için tekrar ateşlemesinin bir sonucu olarak belirgin bir "homurtı Tık çatırtı vızıltı vızıltı vızıltı homurtı Tık çatırtı"dır. Homurtular, birçok motorun sahip olduğu atmosferik giriş valfinden kaynaklanır.
Birçok motor üreticisi, yaklaşık 1910'dan 1930'ların başına kadar, daha modern tasarımların yerini almaya başladığı zirve dönemlerinde vuruş-kaçırma motorları üretmiştir. En büyük motor üreticilerinden bazıları Stover, Hercules, International Harvester (McCormick Deering), John Deere (Waterloo Engine Works), Maytag ve Fairbanks Morse'dir.
Kanada Atlantik Eyaletlerinde, özellikle Newfoundland'da, bu motorlar, günlük konuşmalarda "yap-bozucu" motorlar olarak bilinirdi. Buradaki temel kullanım, geleneksel tekne tarzı faydalı ve balıkçı teknelerini çalıştırmaktı.
Vuruş-kaçırma motoru bir tür pervane mili motorudur. [1] Bir pervane mili motoru, krank miline bağlı büyük bir pervane veya bir dizi pervaneye sahip bir motordur. Pervaneler, motor döngülerinde itici mekanik kuvvetler üretmeyen motor hızını korur. Pervaneler, yanma darbesinde enerji depolar ve depoladıkları enerjiyi pistonun diğer üç darbesindeki mekanik yüke sağlar. Bu motorlar tasarlandığında, teknoloji daha az gelişmişti ve üreticiler tüm parçaları çok büyük yapmıştı. Tipik bir 6 beygirlik (4.5 kW) motor yaklaşık 1.000 pound (450 kilogram) ağırlığındadır. Genellikle tüm önemli motor parçalarının malzemesi dökme demirdi. Küçük işlevsel parçalar çelikten yapılmış ve toleransa göre işlenmişlerdi. [1]
Vuruş-kaçırma motorunun yakıt sistemi, bir yakıt tankı, yakıt hattı, kontrol valfi ve yakıt karıştırıcıdan oluşur. Yakıt tankı genellikle benzin tutar, ancak birçok kullanıcı motorları benzinle başlattı ve sonra daha ucuz bir yakıt olan kerosen veya dizele geçti. Yakıt hattı, yakıt tankını karıştırıcıya bağlar. Yakıt hattı boyunca, bir kontrol valfi, yanma darbeleri arasında yakıtın geriye doğru tankın içine akmasını engeller. Karıştırıcı, genellikle bir yağlı amortisör ile birlikte, bir ağırlıklı veya yaylı pistonun takılı olduğu bir iğne valfi ile doğru yakıt-hava karışımını oluşturur.
Karıştırıcı işlemi basittir; sadece bir hareketli parçaya sahiptir, iğne valfi. İstisnalar olsa da, bir karıştırıcı hiçbir tür kapta yakıt depolamamaktadır. Yakıt, karıştırıcıya basitçe beslenir, burada Bernoulli prensibi nedeniyle, bağlı iğne valfinin etkisiyle ağırlıklı pistonun altında oluşturulan Venturi'de kendi kendine ölçülür, bu yöntem günümüzde [ne zaman?] SU karbüratöründe kullanılmaktadır.
Yakıt karışımını tutuşturmak için kıvılcımlar, bir ateşleme bujisi veya bir igniter adı verilen bir cihaz tarafından oluşturulur. Ateşleme bujisi kullanıldığında, kıvılcım, bir manyeto veya titreşim bobinesi (veya "vızıltı" bobinesi) tarafından oluşturulur. Bir vızıltı bobini, pil gücünü ateşleme bujisine beslenen bir dizi yüksek voltajlı darbe üretmek için kullanır. Igniter ateşlemesinde, bir pil ve bobin veya "düşük gerilimli" bir manyeto kullanılır. Pil ve bobin ateşlemesi ile bir pil, bobin teline ve igniter kontaklarına seri olarak bağlanır. Igniter kontakları kapatıldığında (kontaklar yanma odasının içinde bulunur), elektrik devre boyunca akar. Kontaklar zamanlama mekanizması tarafından açıldığında, kontaklar arasında bir kıvılcım üretilir ve bu kıvılcım karışımı tutuşturur. Düşük gerilimli bir manyeto (aslında düşük voltajlı yüksek akım jeneratörü) kullanıldığında, manyetonun çıkışı doğrudan igniter noktalarına beslenir ve kıvılcım, pil ve bobinle aynı şekilde oluşturulur.
Çok büyük örnekler dışında, yağlama neredeyse her zaman manueldi. Ana krank mili yatakları ve krank milindeki bağlantı çubuğu yatakları genellikle bir yağ kabına sahiptir – yağ ve vidalanmış bir kapağa sahip küçük bir kap.
Kapak daha sıkı vidalandıkça, yağ kabının altından yataklara doğru zorlanır. Bazı erken motorlarda, motor çalışırken bir operatör tarafından yağlama yağı sıçratılan bir delik vardır. Piston, sürekli olarak pistona yağ damlatan damlatıcı yağlama ile yağlanır. Pistonun fazlası silindirin dışına, motora ve sonunda yere akar. Damlatıcı yağlama, motora ne kadar zorlanıldığına bağlı olarak, yağlama ihtiyacına göre daha hızlı veya daha yavaş damlatılmak üzere ayarlanabilir. Kalan hareketli motor bileşenleri, motor çalışırken periyodik olarak motor operatörü tarafından uygulanması gereken yağ ile yağlanır.
Praktik olarak tüm vuruş-kaçırma motorları "açık krank" tarzındadır, yani kapalı bir krank kutusu yoktur. Krank mili, bağlantı çubuğu, eksantrik mili, dişliler, valf ayarlayıcısı vb. tamamen açıkta kalır ve motor çalışırken işletimi görülebilir. Bu, yağın ve bazen gresin motordan yere atılması ve yerde sürüklenmesi nedeniyle kaotik bir ortam yaratır. Bir başka dezavantajı da kir ve tozların tüm hareketli motor parçalarına bulaşması ve aşırı aşınma ve arızalara neden olmasıdır. Bu nedenle, motoru uygun çalışma durumunda tutmak için sık sık temizlenmesi gerekir.
Çoğu vuruş-kaçırma motorunun soğutması, açık bir rezervuarda su bulunan hopper soğutmasıyla yapılır. Küçük ve kesirsel beygir gücündeki motorların küçük bir kısmı, entegre fan yardımıyla hava soğutmalıydı. Su soğutmalı motor, gömülü bir rezervuara sahiptir (büyük motorlar genellikle bir rezervuara sahip değildir ve soğutma suyu için silindirdeki boru bağlantıları aracılığıyla büyük harici bir deponun bağlantısına ihtiyaç duyar). Su rezervuarı, silindirin etrafındaki alanın yanı sıra silindir başlığını (çoğu durumda) ve silindirin üstüne monte edilmiş veya dökülmüş bir tankı içerir. Motor çalıştığında suyu ısıtır. Soğutma, suyun buharlaşması ve motordan ısıyı gidermesiyle sağlanır. Bir motor bir süre yük altında çalıştığında, rezervuardaki suyun kaynamaması yaygındır. Kayıp suyun zaman zaman yenilenmesi gerekir. Su soğutmalı tasarımın bir tehlikesi, soğuk havalarda donmadır. Unutulmaz bir operatör, motor kullanılmadığında suyu boşaltmayı ihmal ettiğinde, su dondu ve dökme demir motor parçalarını kırdı ve birçok motor tahrip oldu. Bununla birlikte, New Holland, genişleyen buzların rezervuardan değil, daha geniş bir alana doğru itilmesi için V şekilli bir rezervuar patentled. Su ceketi onarımları, hala var olan birçok motorda yaygındır.
Bunlar, modern motor tasarımlarına kıyasla basit motorlardır. Ancak, genellikle belirli bir bileşenin patent ihlalini önlemek amacıyla çeşitli alanlarda bazı yenilikçi tasarımlar içerirler. Bu, özellikle valf ayarlayıcı için geçerlidir. Valf ayarlayıcılar merkezkaç, sallanan kol, dönen kol ve diğerleri gibi çeşitlidir. Hızı yönetmek için aktüatör mekanizması da mevcut patentlere ve kullanılan valf ayarlayıcısına bağlı olarak değişir. Örneğin, 1895'ten [2] veya 1911'den [3] ABD Patentleri 543,157 veya 980,658'e bakın. Nasıl başarılmış olursa olsun, valf ayarlayıcının tek bir görevi vardır: motor hızını kontrol etmek. Modern motorlarda, güç çıkışı, kelebek valf aracılığıyla emme hava akışını kısmak suretiyle kontrol edilir, bu yalnızca dizel ve Valvetronic benzinli motorlarda istisnadır.
Vuruş-kaçırma motorlarındaki giriş valfinin bir aktüatörü yoktur; bunun yerine hafif bir yay, silindirdeki vakum bir çekiş kuvveti üretmediği sürece giriş valfini kapalı tutar. Bu vakum, pistonun iniş darbesi sırasında egzoz valfinin kapalı olması durumunda ortaya çıkar. Vuruş-kaçırma motoru ayarlanan hızın üzerinde çalışırken, valf ayarlayıcısı egzoz valfini açarak silindirde bir vakum oluşmasını önler ve bu da giriş valfinin kapalı kalmasına ve böylece Otto döngüsü ateşleme mekanizmasının kesilmesine neden olur. Motor ayarlanan hızda veya daha düşük bir hızda çalışırken, valf ayarlayıcısı egzoz valfinin kapanmasına izin verir. Bir sonraki iniş darbesinde, silindirdeki vakum giriş valfini açar ve yakıt-hava karışımının içeri girmesine izin verir. Bu mekanizma, "kaçırma" döngülerinin giriş darbesinde yakıt tüketimini önler.
Vuruş-kaçırma motorunun çalışma mekanizması hakkında bir video açıklaması şu adresten bulunabilir
Vuruş-kaçırma motorları 1 ila yaklaşık 100 beygir gücü (0.75–75 kW) arasında güç çıkışı üretmektedir. Bu motorlar yavaş çalışır – genellikle büyük beygir gücü motorları için dakikada 250 devir (d/d) ile küçük beygir gücü motorları için 600 d/d arasında değişir. Tarım için pompaları, ahşap kesmek için testereleri, kırsal kesimlerde elektrik için jeneratörleri, tarım ekipmanlarını ve diğer birçok sabit uygulamaya güç sağlamışlardır. Bazıları beton mikserlere monte edilmiştir. Bu motorlar ayrıca bazı erken çamaşır makinelerini de çalıştırmıştır. Çiftliklerde iş gücü tasarrufu sağlayan bir araç olmuş ve çiftçilerin önceden yapabileceklerinden çok daha fazlasını yapmalarına yardımcı olmuştur.
Motor, genellikle 2–6 inç (5–15 cm) genişliğinde geniş, düz bir kayış kullanılarak çalıştırılan cihaza kayışla bağlanır. Düz kayış, motordaki ve ya bir pervaneye veya krank miline bağlı olan bir dişliye bağlı bir vida ile çalıştırılır. Vida, ortadan her iki uca doğru hafifçe daralan bir çevreye (şişirilmiş bir araba lastiği gibi) özel olarak üretilmiş olup, böylece vidadaki orta kısım biraz daha büyük çaptadır. Bu, düz kayışı vidadaki merkezde tutardı.
1930'lara gelindiğinde, daha gelişmiş motorlar yaygın hale geldi. Pervane mili motorları, üretilen güce göre son derece ağırdı ve çok düşük hızlarda çalışır. Eski motorlar çok fazla bakım gerektiriyordu ve hareketli uygulamalara kolayca entegre edilemiyordu.
1920'lerin sonunda, International Harvester, pervane mili motorunun kapalı bir versiyonu olan M modelini zaten üretmişti. Sonraki adım, tamamen kapalı bir motor olan LA modeli (valf sistemi dışında) kendi kendini yağlama (krank kasasında yağ), güvenilir buji ateşlemesi, daha yüksek hızda çalışma (yaklaşık 750-800 d/d'ye kadar) ve önceki nesillere göre hafiflik özelliklerine sahipti. 1.5 beygirlik (1.1 kW) LA modeli hala yaklaşık 150 pound (68 kg) ağırlığında olsa da, 300–350 pound (136–159 kg) aralığında olan M 1½ hp modeli çok daha hafifti. Daha sonra, biraz geliştirilmiş bir LA olan LB üretildi. M, LA ve LB modelleri gaz kelebeği kontrollüdür. Zaman geçtikçe, daha fazla motor üreticisi kapalı krank kutulu motora geçti. Briggs ve Stratton gibi şirketler, 0.5–2 beygir (0.37–1.5 kW) aralığında hafif hava soğutmalı motorlar da üretiyor ve çok daha hafif malzemeler kullanıyordu. Bu motorlar ayrıca çok daha yüksek hızlarda (yaklaşık 2.000–4.000 d/d'ye kadar) çalışır ve bu nedenle verilen boyut için yavaş pervane mili motorlarından daha fazla güç üretir.
Çoğu pervane mili motor üretimi 1940'larda sona erdi, ancak düşük hızın istendiği uygulamalarda, çoğunlukla pompalı vinçler gibi petrol sahası uygulamalarında modern motorlar kullanılmaya devam ediyor. Modern pervane mili motorlarında kapalı krank kutuları ve daha gelişmiş malzemeler nedeniyle bakım eski olanlardan daha az sorunludur.
Dünya Savaşı sırasında kullanılmayan binlerce pervane mili motor, demir ve çelik fabrikalarında hurdaya çıkarıldı, ancak birçoğu hayatta kaldı ve meraklılar tarafından çalışır duruma getirildi. Sayısız korunmuş vuruş-kaçırma motoru, eski motorlara adanmış gösterilerde (genellikle eski traktörler de vardır), buharlı festivallerin sabit motor bölümünde, eski araç toplantılarında ve kırsal fuarlarda görülebilir.