27Июн

Роторные двигателя: Роторный двигатель нового типа – как он работает — журнал За рулем

Изобретатели роторного двигателя нового типа заключили контракт с DARPA / Хабр

Компания LiquidPiston получила для финансирования своего проекта средства от DARPA. Проект представляет собой улучшенный мотор внутреннего сгорания роторного типа под названием X1. Во главе компании, работающей в городе Блумфилд штата Коннектикут, стоят инженеры, отец и сын, Николай и Александр Школьники.

Изобретатели заявляют множество уникальных свойств своего изделия. Например, тепловой КПД их мотора равен 50% (по сравнению с 20-30% обычного бензинового ДВС). Правда, если взять дизельный двигатель, добавить в него турбонаддув и промежуточное охлаждение, мы также получим КПД порядка 50%. Но при этом дизельный двигатель будет очень много весить.

Как утверждает Александр Школьник, типичный дизельный генератор на 3 кВт имеет размеры 100х60х60 см и весит более 70 кг. При этом генератор на основе двигателя X1 аналогичной мощности будет весить 15 кг (сам мотор – 4 кг), а размер его будет составлять 30х30 см. Фактически, такой генератор будет умещаться в рюкзаке.


Изобретатели постарались взять лучшее от разных тепловых циклов и уменьшить потери энергии двигателя. Теоретический предел КПД нового двигателя – 75%, но пока инженеры трудятся над достижением реального показателя в 57%.

Работа двигателя X1 напоминает процесс работы известного роторного двигателя Ванкеля, вывернутый наизнанку. Ротор закреплён на эксцентрическом валу, и содержит в себе каналы для впуска газовой смеси и выпуска отработавших газов. Расположенные по углам равностороннего треугольника свечи отрабатывают по разу за один оборот вала.

Двигатель работает на прямом впрыске и обеспечивает высокую степень сжатия — 18:1. Не меняющийся во время сгорания объём камеры позволяет сжигать топливо дольше и полнее. Отработавшие газы достигают почти атмосферного давления перед выходом, в связи с чем успевают отдать почти всю свою энергию ротору.

Высокая эффективность также позволяет отказаться от водяного охлаждения двигателя. Работая под нагрузкой, двигатель может пропускать циклы зажигания и засасывать воздух, который будет охлаждать его. Рассматривается даже вариант впрыска в камеру сгорания воды, которая будет охлаждать двигатель, уменьшать выбросы отработавших газов и одновременно превращаться в пар, толкающий ротор.


Слева — двигатель Ванкеля, справа — X1

Компактность и мощность двигателя заинтересовали военных, которым требуются портативные энергетические системы. В случае успешного внедрения двигатель найдёт множество применений — переносной электрогенератор, двигатель для беспилотных аппаратов, и многое другое.

Инженеры придумали новый двигатель ещё в 2003 году. К 2012 году был построен первый прототип, о котором написали в журнале «Популярная механика». В 2015 году компания не только заключила контракт с DARPA, но и приступила к разработкам мини-версии двигателя.

Mazda вернёт на рынок роторные двигатели в составе гибридов в 2022 году

org/Article»>

3DNews Технологии и рынок IT. Новости автомобили, мотоциклы, транспортные сред… Mazda вернёт на рынок роторные двигатели…

26.12.2020 [08:04],  Алексей Разин

Принцип устройства роторного двигателя внутреннего сгорания известен многим по школьному курсу физики, а вот на практике с ним сталкиваются единицы. Японская компания Mazda выпускала серийные автомобили с роторными ДВС с 1967 по 2012 годы, но собирается вернуть их на рынок в 2022 году уже в составе гибридных автомобилей.

Источник изображения: Википедия

По замыслу японских инженеров, как отмечает издание Nikkei Asian Review, в составе гибридной силовой установки роторный двигатель сможет служить приводом генератора, вырабатывающего электроэнергию для вращения колёс посредством электродвигателей. Первым носителем необычной силовой установки станет компактный кроссовер MX-30, который будет модернизирован в 2022 году.

Источник изображения: Mazda

Базовая версия MX-30 продаётся с 2020 года в качестве электромобиля, обеспечивающего запас хода не более 200 км. Подобная характеристика вынуждает многих потенциальных потребителей терять интерес к этому электромобилю, но Mazda рассчитывает удвоить запас хода за счёт добавления в состав силовой установки роторного двигателя внутреннего сгорания. Он характеризуется высокими оборотами и высокой удельной мощностью, компактными размерами и низким уровнем вибрации. Отдельной проблемой является компоновка дверей модели MX-30 — задняя створка распахивается против хода, что делает проблематичным её использование в узких пространствах, а для женщин с детьми, нередко выбирающих компактные кроссоверы, дверь получилась слишком тяжёлой. Что будет сделано для устранения данной проблемы, источник не конкретизирует.

Дальнейшая эволюция модельного ряда Mazda будет придерживаться двух параллельных траекторий. К малым транспортным средствам будут отнесены электромобили и все типы гибридов, включая варианты с роторным двигателем. В «большом» классе Mazda будет делать упор на применение ДВС с шестью цилиндрами объёмом более трёх литров, включая дизели. Такими силовыми установками будут оснащаться крупные седаны с задним приводом и большие кроссоверы. С их помощью Mazda рассчитывает приблизиться к премиальному ценовому сегменту, вот только останется ли к 2025 году достаточное количество ценителей классических ДВС, остаётся большим вопросом, с учётом ужесточения экологических норм во всём мире. Чтобы формально удовлетворять этим требованиям, свои флагманские модели Mazda превратит в «мягкие» гибриды.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Материалы по теме

Постоянный URL: https://3dnews.ru/1028810/mazda-vernyot-na-rinok-rotornie-dvigateli-v-sostave-gibridov-v-2022-godu

Рубрики: Новости Hardware, автомобили, мотоциклы, транспортные средства, слухи,

Теги: mazda, mazda rx-8, гибриды, электромобиль

← В прошлое В будущее →

Новый роторный двигатель с огромным соотношением мощности к фунту

Отчет TopSpeed ​​заставил нас задуматься о будущем мотоциклетного сообщества, когда речь заходит о роторных двигателях — и есть ли вообще потенциал для возрождения карт.

Заманчиво подумать. С роторными двигателями прошлого (такими как устройства, созданные Крайтоном, человеком с богатой историей, пропитанной Нортоном), которые могут похвастаться экономичной конструкцией и огромной мощностью на фунт, зачем нам , а не , хотите использовать больше таких двигателей в современных мотоциклах?

Источник: Visordown

Есть несколько минусов, нестабильные показатели долговечности (из-за вращающихся запечатывающих лезвий) и уровни выбросов «meh» находятся в верхней части списка. Тем не менее, тот факт, что этот тип двигателя обладает огромным потенциалом для легкого удара, нельзя отрицать, поэтому начинающая фирма под названием Astron вложила время и энергию в создание 33-фунтового роторного двигателя, который должен нести разум. -выдув 162л.с.

«Для сравнения, типичный дизельный двигатель V8 с турбонаддувом может иметь мощность 340 л. .

«[Эта] конструкция дает 4,84 л.с./фунт!»

Нам также сказали, что Astron немного подправил некоторые вещи, чтобы гарантировать, что двигатель не разорвёт швы.

Как правило, роторные двигатели имеют один или два ротора. С новым детищем Astron мы смотрим на четыре, с вращающимся дисковым клапаном, расположенным прямо посередине, чтобы помочь делу.

Два передних ротора отвечают за впуск и сжатие, а два задних ротора отвечают за сгорание и выпуск, повышая эффективность, а также привнося кое-что совершенно новое в пространство роторного двигателя: способность двигателя запускать раз в пять или десять обороты на крейсерской скорости.

См. также

«При ускорении или при нажатии дроссельной заслонки, когда требуется резкое увеличение скорости, компьютер увеличивает скорость стрельбы, обеспечивая мгновенную мощность без задержки дроссельной заслонки», объясняет отчет.

«Astron утверждает, что удалось решить проблему с уплотнением ротора, и подтверждает, что конструкция намного эффективнее обычного поршневого двигателя внутреннего сгорания, в основном благодаря значительному снижению потерь на трение».

Источник: RideApart

Хотя этот конкретный двигатель предназначен для автомобильной и аэрокосмической промышленности (где оригинальный роторный двигатель Ванкеля показал себя очень хорошо, особенно в беспилотных аэрокосмических нишах), мы не можем не задаться вопросом, что это выглядело бы как сидение в новой машине Крайтона — или, может быть, вообще в новой двухколесной концепции.

Что вы думаете? Прокомментируйте ниже, мы любим слышать от вас.

Обязательно ознакомьтесь с другими статьями по теме из наших архивов и, как всегда, берегите себя от извилин.

*Все носители, не упомянутые в статье, получены от TopSpeed*

Аманда Квик проводит время, управляя своим бизнесом, копаясь в старых руководствах по эксплуатации велосипедов и готовясь к теплым сезонам в Канаде. Ее любовь к велосипедам застряла в более футуристических предсказаниях индустрии силовых видов спорта, которым вторит только ее любовь к виолончели и одержимость эффективными коммуникациями.

Четкий ботаник с ужасным графиком сна и страстной любовью к лошадиным силам.

Гараж — Для обслуживания специалистов RX-8 и профессиональной помощи по роторным двигателям

В 1951 году немецкий инженер Феликс Ванкель начал разработку совершенно нового типа двигателя в NSU Motorenwerke.

Первый концепт роторного двигателя был представлен в 1954 году. Ранняя разработка вызвала большие споры, поскольку Ханнс Дитер Пашке, другой инженер NSU, спроектировал и разработал свой собственный двигатель в 1957 году, «KKM 57», который был близко смоделирован Феликсом Ванкельсом ( без ведома Феликса Ванкеля), который, узнав об этом, заметил: «Вы превратили мою скаковую лошадь в пахотную кобылу». Первый рабочий прототип, DKM 54, был запущен и запущен 1 февраля 19 г.57 в отделе исследований и разработок NSU Versuchsabteilung TX в Германии. Он производил 21 лошадиную силу и, в отличие от современных двигателей Ванкеля, вращался как ротор, так и корпус.

В 1960 году NSU и американская фирма Curtiss-Wright подписали соглашение, по которому NSU сосредоточится на разработке двигателей Ванкеля малой и средней мощности, а Curtiss-Wright будет разрабатывать двигатели Ванкеля большой мощности (включая двигатели для самолетов), опираясь на десятилетия предыдущего опыта проектирования и производства Curtiss-Wright. Curtiss-Wright стала пионером в усовершенствовании базовой конструкции двигателя, начиная с 1959. В 1950-х и 1960-х годах были предприняты значительные усилия для разработки роторных двигателей. Они представляли особый интерес не только потому, что они были плавными и тихими, но и из-за их надежности, которая была результатом их простоты… и вскоре другие тоже захотели их использовать! Среди первых производителей, подписавших лицензионные соглашения на разработку двигателей Ванкеля, были Alfa Romeo, American Motors, Citroen, Ford, General Motors, Mercedes-Benz, Nissan, Porsche, Rolls-Royce, Suzuki и Toyota.
В Великобритании Rolls-Royce Motor Car Division впервые представила двухступенчатую дизельную версию двигателя Ванкеля в 1919 году.60 и Norton Motorcycles разработали свой собственный роторный двигатель Ванкеля на основе двигателя Ванкеля с воздушным охлаждением Sachs, который приводил в движение мотоцикл DKW / Hercules W-2000 (ранее использовавшийся и включенный в их мотоциклы Commander и F1). Развитие продолжалось и шло параллельно в ряде разных стран;

  • Компания Suzuki произвела серийный мотоцикл с двигателем Ванкеля, RE-5, где они использовали верхние уплотнения из ферротикового сплава и ротор NSU в успешной попытке продлить срок службы двигателя.
  • В 1971 и 1972 годах Arctic Cat производила снегоходы с роторными двигателями Ванкеля объемом 303 куб. См, производимыми Sachs в Германии.
  • Компания Deere & Company разработала версию, способную работать на различных видах топлива. Фактически эта конструкция была предложена в качестве источника питания для боевых машин Корпуса морской пехоты США среди прочего оборудования в конце 80-х годов.

Mazda впервые проявила ранний и устойчивый интерес к разработке двигателя Ванкеля в 1959. Они подписали контракт с NSU на разработку двигателя Ванкеля и конкурировали с ними, чтобы вывести на рынок первый автомобиль с двигателем Ванкеля. Хотя Mazda выпустила экспериментальный Wankel в том же году, NSU первой выпустила на рынок автомобиль с роторным двигателем, их довольно спортивный NSU Spider в 1964 году. Мотор Шоу. В 1967 году NSU начала производство роскошного автомобиля с двигателем Ванкеля, Ro 80. Однако проблемы с износом верхнего уплотнения приводили к частым отказам двигателя и связанным с этим большим гарантийным расходам для NSU, что ограничивало дальнейшее развитие двигателя Ванкеля. Однако Mazda заявила, что решила проблему с верхним уплотнением и смогла проработать испытательные двигатели на высокой скорости в течение 300 часов без сбоев. После нескольких лет доработок первым автомобилем Mazda с двигателем Ванкеля стала модель 19. 67 Cosmo 110S с двигателем Type 10a. Затем компания выпустила несколько автомобилей Ванкеля (или «роторных» в собственной терминологии компании), включая автобус и пикап. Клиенты часто отмечали плавность хода автомобилей. Mazda решила использовать метод, соответствующий стандартам выбросов углеводородов, который, хотя и был менее дорогим в производстве, увеличивал расход топлива, а также непосредственно перед резким ростом цен на топливо. После этого Mazda начала строить автомобили, оснащенные как поршневыми, так и роторными двигателями. Все варианты роторного двигателя за пределами Японии назывались «RX», и это имя, которое мы все сегодня ассоциируем с роторным двигателем. Помимо семейства автомобилей RX, Mazda также выпустила ряд купе класса Grand Touring под торговой маркой Mazda Cosmo; каждый оснащен различными формами роторного двигателя Mazda мощностью от 1967 и 1995 . Первым «массовым автомобилем» после успеха Mazda Cosmo 110 стала Mazda R100, выпущенная в продажу в 1970 году. Она была оснащена аналогичным двигателем Cosmo в стиле «10a» и производила здоровые 100 л.с. Он продавался очень хорошо, пока производство не было остановлено в 1972 году. Почти одновременно с R100 Mazda выпустила первую в истории модель RX, RX-2. Хотя RX-2 был в основном вариантом, основанным на Mazda Capella (называемой Capella-rotary в Японии), автомобиль был представлен остальному миру как Mazda RX-2. RX-2 был оснащен первым серийным двигателем 12a объемом 1200 куб.см с заявленной номинальной мощностью 130 л.с.74. В 1972 году Mazda представила RX-3. Эта модель была доступна с более ранним двигателем 10a или более крупным 12a от RX-2 в зависимости от рынка, на котором она была куплена. RX-3, также известная как Mazda Savanna, была в основном такой же, но с другим двигателем. Mazda Grand Familia производилась до середины 1974 года. 1972 – 1978 увидел рождение Mazda RX-4, известной на японском рынке как Luce Rotary. Это был первый серийный автомобиль с двигателем 13b объемом 1300 см³. С тех пор основа всех роторных двигателей Mazda! В конце 1978 Mazda представила RX-7 FB. FB был важен, поскольку это была первая платформа, разработанная специально для роторного двигателя, которая поставлялась только с роторным двигателем (начиная с Cosmo 110 1970-х годов). Mazda RX-7 FB была доработана и перевыпущена в трех различных вариантах серии. Серия-1, выпущенная в 1978 году, продолжалась до 1980 года, когда серия-2 вышла на рынок между 1981-1983 , а серия-3 появилась весной 1984 года и производилась до 1985 года. За это время (1978-1985), Mazda продала более 470 000 единиц, что сделало его самым продаваемым автомобилем с роторным двигателем (он же Ванкеля) в истории. В 1986 году Mazda представляет RX-7 FC, совершенно новый автомобиль, не считая своего более раннего брата только по названию FB. Несмотря на множество различий между двумя моделями, две произведенные машины серии «FC» получили названия Series-4 (1986-1988) и Series-5 (1989-1991) соответственно, что дало всем понять, что RX-7 -FC действительно был продолжением популярной модели FB. FC был доступен с опцией с турбонаддувом, Series-5 «Turbo-2» в этой конфигурации производил более 200 л.с. FC также был доступен в виде кабриолета. Mazda представлена ​​миру в 1990 , 4-й выпуск линейки Cosmo. Eunos Cosmo был гранд-турером, который в стандартной комплектации оснащался двигателем 13b, а также был первым автомобилем заводского производства, доступным с двигателем 20b; 2-литровый (1962 куб. см) трехроторный двигатель с двойным последовательным турбонаддувом. Всего было продано около трех тысяч 20b Cosmos, и по сей день они остаются самым дорогим и футуристическим автомобилем, когда-либо произведенным Mazda. К сожалению, очень хорошие Cosmo слишком часто разбирают, а затем утилизируют для их двигателей. Заводской двигатель 20b является одним из лучших двигателей на современном рынке тюнинга и способен развивать мощность более 1000 л. 1991 был представлен, возможно, самый известный и, безусловно, самый знаменитый роторный автомобиль в истории — RX-7 FD. Выпускаемый в различных формах в период с 1991 по 2002 год, FD является культовым спортивным автомобилем, который действительно принес роторные двигатели в массы и сделал их известными. По иронии судьбы в Великобритании только 124 автомобиля были когда-либо официально проданы через Mazda UK, хотя желанных автомобилей британской спецификации сейчас намного меньше, чем импорт из Японии. Никто точно не знает, сколько FD сегодня в Великобритании. К моменту остановки производства FD в 2002 заводские автомобили Spirit-R (последняя серийная модель RX-7) покидали японские выставочные залы мощностью более 280 л.с. Несмотря на достижения в области технологий и годы исследований и разработок, проводимых энтузиастами и специалистами по всему миру, известно, что 1308-кубовый двигатель 13b-REW* выдает мощность более 800 л. легальных транспортных средств, 400+ л.с. становится почти «легко» достижимым. В результате, однако, нетронутые RX-7 FD становятся довольно редким товаром.

Пояснительный фактоид: 1308cc 13b-REW Этот суффикс «REW» означает «Роторный двигатель с двойным турбокомпрессором». Поскольку Mazda не хотела использовать аббревиатуру «RED» для «Rotary Engine Double [Turbo]», они решили использовать «W» (Double-U) в качестве компромисса, таким образом, суффикс «REW».

  Затем, в 2003 , Mazda представила свой новый спортивный автомобиль с роторным двигателем, преемник чрезвычайно популярной RX-7, Mazda RX-8! RX-8 был спроектирован как четырехместное четырехдверное купе с передним расположением двигателя и задним приводом, с почти идеальным распределением веса 50/50 между передней и задней частью. Передняя подвеска на двойных поперечных рычагах с задней многорычажной подвеской на полностью новом шасси с нулевыми деталями. Mazda назвала свою платформу «новой платформой для спортивных автомобилей» и намеревалась использовать революционный дизайн в качестве основы для всех своих будущих спортивных автомобилей в течение следующего десятилетия и, возможно, в будущем. Правда, новые MX-5 построены на том же шасси RX-8. Возможность производить такой хорошо сбалансированный автомобиль в немалой степени появилась благодаря возможности построить его вокруг двигателя. RX-8 продавался как «совершенно новый роторный двигатель» под кодовым названием Renesis, придуманный учеными Mazda из Rotary-Engine-Genesis. На самом деле, несмотря на то, что новый двигатель «renesis» разделял большинство своих основных компонентов с предыдущими двигателями 13b, однако каждая часть была полностью переработана в той или иной форме. Замена традиционных периферийных выпускных отверстий на боковые выпускные отверстия для снижения выбросов и расхода топлива, преодоление многих проблем, которые сами по себе создавали, переработка всех связанных вспомогательных агрегатов двигателя для обеспечения реалистичной выходной мощности безнаддувного роторного двигателя во многих отношениях означало, что двигатель Renesis был таким же новым, как и новаторским. Весь безнаддувный мощный двигатель Renesis и вспомогательные агрегаты на 30% меньше, чем предыдущий агрегат 13b-REW с двойным турбонаддувом. Мощные модели JDM RX-8 выходили с завода с заявленной мощностью 247 л.с. без наддува. Оригинальный RX-7 покидал заводы с заявленной мощностью 255 л.с. с последовательным двойным турбонаддувом. Фактическая номинальная мощность обоих оригинальных дорожных автомобилей всегда предполагалась, однако, чтобы заявить о выходных мощностях, Mazda должна была их доказать, а это означало, что они должны были протестировать двигатель на динамометре, чтобы обеспечить такой уровень мощности. Неплохо для дорожного ротора, задушенного нормами выбросов и заботами о расходе топлива! К сожалению, из-за снижения продаж и ужесточения норм выбросов дальнейшее производство RX-8 стало невозможным, и его пришлось прервать. Продажи в Великобритании закончились в декабре 2011 года, а производство было полностью остановлено 30 июня 2012 года, когда с конвейера сошел последний экземпляр Spirit-R RX-8, выпущенный ограниченным тиражом в 2000 экземпляров и проданный только на внутреннем рынке Японии. Общий объем производства по всему миру составляет чуть менее 200 000 единиц, и RX-8 следует считать настоящим успехом. Хотя он не соответствовал продажам оригинального RX7 FB (даже вдвое), на сегодняшнем рынке он показал себя на удивление хорошо. Будущее RX-8 теперь находится в руках специалистов по вторичному рынку, специалистов по RX-8 и энтузиастов, таких как мы. С проблемами надежности и заявлениями о нехватке мощности, учитывая его печально известную жажду бензина, будущее может выглядеть немного мрачно. В настоящее время здесь, в Великобритании, на свалку отправляется больше RX-8, чем обслуживается и хранится в дороге, и многие из признанных производителей запчастей игнорировали RX-8 как слишком сложный для модификации. К счастью, однако, некоторые избранные все еще признают потенциал, который предлагают шасси и даже двигатель, а такие фирмы, как Mazda Rotary Parts, Powergains Motorsport, Re-Amemiya и HKS, восполняют пробелы, оставленные более крупными производителями запчастей. Нам нравится думать, что мы тоже вносим свой вклад здесь, в Rotary Revs, где мы не только восстанавливаем, ремонтируем и обслуживаем многие RX-8 от имени наших клиентов, но также тратим много времени и энергии на разработку собственных запасных частей. и настройки рейтинга для вашего RX-8. Посетите наш магазин, чтобы проверить наши некоторые из частей, которые мы предлагаем!

Будущее роторного двигателя

Невероятно сложно получить предложение порассуждать о будущем роторного двигателя. Несмотря на то, что от Mazda поступает так мало информации по этому вопросу, до сих пор ходит много слухов, которые оставляют проблеск надежды. Что мы действительно знаем, так это то, что Mazda продолжает разработку другого роторного двигателя, получившего название «16x», хотя, вероятно, таким же образом, как и тот, который впервые поставил компанию в ряды универсалов и дал такие результаты, как RX-8. Двигатель Ренезис. Первоначальная небольшая команда из 47 человек сделала роторную Mazda реальностью в 19-м веке.60-е годы. Точно так же в 1990-х годах группа штатных энтузиастов, как сообщается, разработала Renesis в свободное время, создав двигатель для RX-8. Надеюсь, сейчас за кулисами проекта «16x» происходит что-то подобное. Предположительно, 16x — это совершенно новый роторный двигатель с более длинным «ходом», в котором, по слухам, используется непосредственный впрыск топлива и более совершенная система зажигания. Предполагается, что новый 2-роторный двигатель объемом 1600 куб. см разработан для обеспечения более высокой выходной мощности и значительно улучшенной экономии топлива, чтобы конкурировать с современными поршневыми двигателями. Однако на данный момент официального подтверждения этого или слов от самой Mazda не поступало. Скорее всего, мы увидим роторный двигатель в автомобилях Mazda в качестве расширителя диапазона электродвигателей в будущем. Другие производители, такие как Audi, тоже экспериментировали с этой технологией. Так что кто знает, но еще один «RX» был бы очень кстати! Петиция кого-нибудь?

Слово доктора медицины Бена Данна;

«Лично я хотел бы увидеть еще один специализированный роторный спортивный автомобиль от Mazda к 2017 году. Я определенно буду в очереди за ним, когда или если он появится! Думаю, я говорю от имени всех энтузиастов Ротари, когда говорю, что мы все скрестили пальцы на ногах».

 

Обновление за февраль 2016 г.