Принцип работы роторного двигателя, устройство, преимущества и недостатки

Содержание:

• История возникновения
• Биография изобретателя
• Конструкция
• Строение
• Принцип работы
• Преимущества
• Недостатки
• Разновидности
• Советы и рекомендации
• Правила эксплуатации
• Какие машины были оснащены РПД?
• Итоги

Что такое роторный двигатель и когда он появился знает не каждый автовладелец. Мотор представляет собой стандартный ДВС, но его устройство иное. Принцип работы РД основывается на высоких оборотах и отсутствии движений, которыми наделен поршневой «движок». Роторный по-другому именуют двигателем Ванкеля. Рассмотрим, почему устройство получило такое название, какие особенности оно имеет и чем отличается от других.

История возникновения

После изобретения ДВС сфера автомобилестроения начала развиваться. Общее устройство двигателя остается прежним, но силовые агрегаты регулярно модернизируются. Появляются усовершенствованные модели, к примеру, роторного вида. Впервые такая конструкция появилась в 1957 году. Ее испытывали два разработчика: Ф. Ванкель и В. Фройде. Сначала двигатель установили на спортивную машину «Спайдер», после исследований были получены интересные данные. Выяснилось, что спорткар смог набрать скорость 150 км/час при 57 л.с. Со временем двигатель стали устанавливать на марки авто, доступные широкому кругу пользователей (Ситроен, Шевроле).

В России роторный «движок» появился в 1961 году. Советские ученые не могли воспользоваться наработками немецкого инженера, поэтому смастерили конструкцию самостоятельно, опираясь на РПД фирмы NSU. На свет появился односекционный роторно-поршневой двигатель. Произошло это официально в 1976 г. «Движок» испытывали на отечественных машинах. Со временем конструкцию улучшали, выявляя в ней недостатки. Данный тип мотора по-прежнему применяется в автоспорте. Это обусловлено его экономичностью и малым весом.

На Западе роторные «движки» не стали чем-то уникальным и необычным. Топливный кризис остановил разработки в 1973 году. В те годы стоимость на топливо возросла, поэтому люди старались эксплуатировать машины с меньшим расходом горючего. Продажи авто с РПД упали, но «на помощь» пришла Япония и начала оснащать машины бренда «Мазда» роторными двигателями. Их производство продолжалось даже после распада СССР, но ВАЗ перестал иметь дело с РПД лишь в 2004 году.

Биография изобретателя

Ф.Г. Ванкель — немецкий изобретатель, рожденный в городе Лар в начале XX века. Его отец умер во время боевых действий во время Первой Мировой. По этой причине будущий ученый был вынужден забросить учебу и пойти работать, чтобы содержать себя. Первое время он трудился в лавке, где продавались книги. Во время работы Феликс любил читать. Особенно ему нравилось изучать автомобилестроение. Изобретатель был талантливым человеком со способностями. Говорят, что изобретенный им двигатель приснился ему во сне.

Конструкция

Чтобы выяснить, какой имеет роторный двигатель принцип работы, необходимо изучить конструкционные особенности. В данном типе мотора энергия сгорания воспринимается ротором в форме треугольника.

Ротор находится внутри закрытого элемента, состоящего из боковых и центрального корпуса. Это нужно для создания процесса горения. Он проходит в статоре, а боковые грани создают герметичность.

Статор включает в себя цилиндр, а в нем находится сам ротор. Овальный цилиндр имеет прижатые бока. Именно такая форма дает возможность всем процессам внутри проходить слаженно. Кроме того, статор оснащен окошками для впуска горючего и выпуска газов. На противоположной стороне находятся специальные отверстия для свечей.

Верхушки ротора контактируют с цилиндром, поскольку движение проходит по эксцентриковому типу.

Строение

Ротор с выпуклыми сторонами работает как поршень. Скорость вращения увеличивается благодаря углублениям, которые есть в каждой стороне. Для твс (топливно воздушной смеси) остается больше пространства. Вершины граней с помощью металлических пластин создают камеры. С каждой стороны ротора также есть металлические кольца, помогающие формировать камерные стенки. В центре ротора расположен круг с зубьями.

Овальная камера создана таким образом, чтобы роторные вершины контактировали со стенками и создавали закрытые газовые объемы. Как было сказано, в РПД — 4 рабочих такта, к которым относят впуск, сжатие, сгорание и выпуск. Впуск и выпуск осуществляется в отверстиях камеры, выхлоп происходит через трубу, а впускное отверстие подсоединено к газу.

Выходной вал работает по аналогии с коленвалом, заменяя его.

Принцип работы

Узнать, как работает роторный двигатель, можно лишь в сравнении его со стандартным ДВС с поршнями. Схема функционирования РПД и ДВС отличается технологией, учитывая что «движки» имеют разные конструкционные особенности.

Принцип работы роторного двигателя схож с ДВС, поскольку он основывается на преобразовании энергии от сгорания горючей смеси. Но в случае с ДВС давление, полученное от сгорания, заставляет поршни двигаться, тем самым коленвал и шатун преобразуют движения поршней во вращательные, запуская движение колес.

Ротор функционирует в овальной камере, поэтому мощность передается сцеплению с КП. Треугольная форма позволяет выдавить топливную энергию и перенаправить ее на колесную систему.

Внутри капсулы, в которой находится ротор, происходят различные процессы: сжатие твс, впрыск горючего, проникновение кислорода, воспламенение топлива и отправка сгоревших элементов на выпуск. Ротор крепится к механизму, который «бегает» внутри капсулы. В корпусе образуется несколько камер, в каждой из которых происходят определенные процессы. В первой камере возникает смешение топлива с воздушными массами, превращая их в твс. Во второй камере все это сжимается и воспламеняется, а из третьей вытесняется.

Преимущества

Роторный двигатель имеет плюсы и минусы, как и любое механическое устройство.

 КПД достигает 40%, это высокий показатель.

 Простые конструктивные особенности. РПД не обладает большим количеством узлов, что упрощает его конструкцию в целом.

 Концепция. РД вращается, поэтому на остановку в противоположных друг другу точках время не затрачивается. Благодаря этому, мотор можно посчитать высокооборотистым.

 Компактность силового агрегата способствует равномерной развесовки и высокой устойчивости машины при езде по трассе.

 Динамические характеристики двигателя позволяют автомобилю разгоняться на порядок быстрее, поэтому РПД устанавливали преимущественно на спорткары.

 При увеличении количества оборотов не возникает дополнительных нагрузок. Получается, что можно разогнать транспорт до 100 км/час даже на низкой передаче.

Смотря на внушительный список преимуществ, водители задаются вопросом, почему РПД не смогли вытеснить с рынка стандартные ДВС? Дело в том, что у роторных «движков» есть недостатки, которые не позволили им стать лучше поршневых двигателей.

Недостатки

При составлении плюсов и минусов РПД было выявлено, что с имеющимися характеристиками мотор не сможет реализоваться массово.

Минусы роторных моторов:

 Обслуживание. Многих водителей не устраивает высокий расход масла и необходимость его частой замены (каждые 5000 км пробега). Кроме того, РПД потребляет большое количество топлива (20 л на 100 км).

 Ограниченность ресурса. Из-за конструктивных особенностей ресурс двигателя сильно ограничен. Он быстро изнашивается, поэтому у него небольшой срок службы.

 Маленький срок службы объясняется не только конструкцией, но и перепадами температур, которые сопровождают все рабочие такты.

 Низкая экологичность. Серповидная внутренняя часть камер не дает топливу гореть до конца. Ротор выталкивает раскаленный газ в выхлоп, при этом в продуктах сгорания остаются фрагменты масла, что сильно повышает токсичность выброса.

 Уплотнители ротора изнашиваются быстрее из-за регулярных перепадов давления и небольшого ресурса самого «движка».

Для производства РПД используется технологичное оборудование. К качеству предъявлены высокие требования. В конечном итоге роторный двигатель обходится и производителю, и покупателю дороже, чем поршневой.

Разновидности

Узнав устройство роторного двигателя, автовладельцам важно уяснить классификацию РПД. К примеру, камера «движка» бывает замкнутой или незамкнутой, т.е. иметь связь с атмосферой.

Замкнутые моторы также подразделяются на виды по «наличию/отсутствию уплотнительных элементов» или «по режиму функционирования КС». Кстати, большая часть образцов представлена лишь на бумаге, а в реальности их не существует. Классификацию создавал российский инженер И.Ю. Исаев.

Какие существуют роторные ДВС:

 Двигатели с ВВД заставляют ротор создавать качания. Лопатки остаются неподвижными, но рабочие такты проходят между ними.

 Двигатели с однонаправленным движением. В период сближения роторов на корпусе происходит сжатие между лопастей, а при удалении возникает расширение.

 Схема работы двигателя с уплотнительными элементами используется в пневмомоторах. Вращение происходит с помощью сжатого воздуха. При этом данная схема не смогла найти применения в ДВС, там присутствуют высокие показатели температур и давления.

 Существует роторный двигатель с аналогичной предыдущей схеме работы, но уплотнители в этом случае находятся на корпусе.

Более перспективными на данный момент считаются двигатели с равномерным движением элементов. Они способны набирать высокие обороты и мощность, какие для привычных ДВС недопустимы.

Советы и рекомендации

Роторный «движок» разрешено заправлять высококачественным топливом, а именно октановым бензином. Это позволит не допустить детонаций, при этом не даст нагару скопиться на электродах СЗ.

Двигатель имеет повышенную чувствительность к качеству и типу масла. Запрещено заливать синтетику, иначе произойдет быстрое скапливание нагара и падение компрессии. Лучше всего заливать минеральное масло, которое рекомендует сам производитель.

При любых неполадках стоит сразу обращаться к мастерам, а не заниматься ремонтом самостоятельно. Роторный двигатель требует больших вложений. На сегодняшний день по-прежнему функционируют центры, которые специализируются на дефектовке и ремонте РПД.

Перед непосредственно ездой, роторный «движок» следует прогреть так же, как и поршневой. Нагружать силовой агрегат не рекомендуется до тех пор, пока он не выйдет на рабочую температуру. Своевременное обслуживание, использование только качественных ГСМ поможет продлить срок службы РД.

Правила эксплуатации

Говоря о правилах эксплуатации, эксперты придерживаются строгих тезисов.

 Замена масла производится каждые 3-5 тыс.км.

 Регулярно нужно осматривать масляные форсунки.

/

 Замена воздушного фильтра должна проходить каждые 20 000 км.

 Свечи зажигания должны быть установлены специальные.

 Предпочтительнее всего заправлять бензином марки АИ-98.

 При замене масла стоит проверять компрессию через специальный прибор.

 Не рекомендуется глушить мотор «на холодную», так как произойдет залив свечей зажигания.

 Жидкость тормозной системы стоит менять через каждые 20 000 км пробега.

При проверке компрессия должны быть 6,5-8 атм. Если она ниже, то ремкомплекта будет недостаточно. Возможно, заменить придется всю секцию.

Какие машины были оснащены РПД?

Существуют разные модели автомобилей, на которые ставили РПД.

Перечислим самые популярные из них:

 Мазда RX-8. Известная японская компания усовершенствовала двигатель. Последней разработкой стал РПД в 1,3 л, мощностью 215 л.с. Но из-за низкого спроса производство остановлено.

 Мазда Космо Спорт. Именно этот автомобиль стал первым транспортным средством, которое оснастили роторным «движком». В 1964 году зрителям продемонстрировали первый готовый вариант. Через год было произведено около 60 аналогичных моделей. Всего до 1968 года было изготовлено 343 модели. Далее производитель усовершенствовал серию «Космо спорт». Теперь машина могла разогнаться до 193 км/час. Данный вариант выпускался до 1972 года включительно.

 Мерседес с-111. В первый раз автомобиль представили в 1970 г. Спорткар был оснащен трехкамерным мотором, при этом его максимальная скорость могла составить 275 км/час при пятисекундном разгоне.

 Chevrolet Corvette — компания Шевроле получила лицензию на производство РПД. С 1970 года компания начала разрабатывать новые Корветы. В 1971 году модель получила одобрение президента фирмы General Motors. Только через год данная модель была представлена правлению GM.

 ВАЗ 2109-90. Это служебный автомобиль, который смог за 8 секунд разогнаться до 100 км/час. Машина имела способность развивать скорость до 200 км/час, что помогало гнаться за нарушителями.

Для нужд МВД в свое время закупили ВАЗ 21019 Аркан, который также имел роторный двигатель. Ее предельная скорость составляла 160 км/час.

Самой популярной моделью авто на роторном «движке» по-прежнему является Мазда Rx-8. Если водитель рассматривает этот вариант на вторичном рынке, то ему стоит присмотреться к нему. На фоне конкурентов такое авто продается по привлекательной цене, при этом имеет отличные характеристики. Конечно, б\\у авто может требовать ремонта и вложений, поэтому стоит приготовиться к дополнительным расходам.

Сегодня производители самолетов выбирают роторные «движки». Это еще раз говорит о том, что мотор не пользуется популярностью, но от этого не является плохим или бесполезным.

Итоги

РПД — интересная и полезная задумка, но такой мотор не прижился, даже несмотря на высокий КПД и мощность. Из-за конструктивных особенностей механизм быстро изнашивается. Кроме того, «движок» требует особых условий эксплуатации и обслуживания. РПД — лучший вариант для гоночных машин и спорткаров. Для них не требуется большой ресурс.

Высокие технические характеристики дают потребителям надежду, что когда-нибудь роторные моторы будут выпускать массово, заранее устранив их недостатки. Перспектива у двигателей есть, но выпуск РД будет налажен после перехода на водородное топливо. Именно такой мотор не подвержен детонации. Одна из последних современных разработок — Premacy Hydrogen RE Hybrid. Она ничем не уступает по своим характеристикам другим новинкам автомобилестроения.

Выбрать инструктора:

• Автоинструктор Юлия
• Автоинструктор Дмитрий
• Автоинструктор Михаил
• Автоинструктор Алексей
• Автоинструктор Марина
• Автоинструктор Светлана
• Автоинструктор Светлана
• Автоинструктор Анатолий
• Автоинструктор Игорь
• Автоинструктор Оксана

Отзывы:

Все отзывы

Роторный двигатель

Роторный двигатель — одна из самых продолжительных и неоднозначных разработок в мире автомобилестроения

Двигатель

История появления роторных двигателей

Первое упоминание роторного двигателя датируется 1919 годом. На тот момент изобретателю Феликсу Ванкелю было всего 17 лет. С одной стороны, сложно предположить, что юный Феликс смог изобрести роторный двигатель в таком возрасте, с другой – к примеру, Вольфганг Моцарт, который писал гениальные симфонии в еще более раннем возрасте.

В биографии Ванкеля были и учеба в университете, и принудительные работы в компаниях BMW и Daimler, и даже тюремное заключение.

После освобождения из под стражи Феликс Ванкель устроился на работу в мотоциклетную компанию, где его разработками заинтересовался один из инженеров этой компании Вальтер Фройде. Работа в тандеме ускорила темпы исследований, и в 1957 году заработал первый роторный двигатель Ванкеля и Фройде.

Впоследствии конструкция двигателя была пересмотрена и претерпела ряд изменений. Только в 1958 году свет увидел окончательный вариант роторного двигателя, который используется и в наши дни.

Устройство и принцип работы роторного двигателя

Роторный двигатель является двигателем внутреннего сгорания. Даже количество тактов у него не отличается от классического 4-х тактного поршневого ДВС. Его принципиальное отличие в том, что роль поршня играет ротор.

— он участвует в образовании камер внутреннего сгорания;

— при его помощи осуществляется впуск и выпуск газов;

— приводит в действие главный вал;

Роторный двигатель имеет такой же цилиндр, как и двигатель поршневой. Отличается цилиндр формой, а называется — статор. Ротор является главным движущим элементом, его вращение внутри статора осуществляется за счет шестерней. Имеются, аналогичные поршневому ДВС, впускной и выпускной клапаны, а воспламенение происходит с помощью свечи. Рассмотрим все 4 такта вращения ротора:

— Впуск топлива. Положение, которое занимает ротор, позволяет создать отдельную камеру и заполнить ее топливом.

— Сжатие. Происходит поворот ротора за счет давления топливной смеси.

— Рабочий ход. На данном этапе происходит еще один поворот и воспламенение. Выделяется большое количество энергии и возрастает давление, что приводит к следующему повороту ротора.

— Выхлоп. Завершающий этап цикла, при котором продукты сгорания выводятся через выпускной клапан.

Достоинства и недостатки роторных двигателей

В 50-ые годы прошлого столетия роторный двигатель казался новым этапом в развитии автомобилестроения. На первый взгляд двигатель имел одни преимущества: низкий уровень вибраций и отсутствие газораспределительной системы (ротор сам открывает и закрывает клапаны, что значительно упрощает конструкцию). Однако позднее были выявлены и существенные недостатки этого типа двигателя, которые и не позволили ему получить широкое применение.

Основной недостаток – вытянутая форма статора. Благодаря этому площадь рабочей поверхности больше чем у поршневого ДВС, и это приводит к значительным потерям энергии. Кроме того, отсутствие распределительной системы осложняет процесс смешивания горючего, что увеличивает расход топлива. Экологические показатели роторных двигателей также оставляют желать лучшего. 

Следующий недостаток – высокие температуры при работе двигателя. В роторном ДВС все процессы осуществляются в одной камере сгорания, и такая особенность не позволяет охлаждать двигатель чаще, чем один раз в 4 такта. Учащенное охлаждение приведет к потере энергии, ведь все процессы осуществляются в одной камере – статоре.  Единственный выход из этой ситуации – это использование более стойкого к температурам материала, что в разы увеличивает затраты на производство.

Вышеперечисленные недостатки не позволяют использовать в качестве топлива дизель  — нагрузки слишком высокие. 

Роторные двигатели на автомобилях различных марок

Несмотря на недостатки, ведущие авто — концерны пытались наладить серийное производство автомобилей с роторными двигателями.

Первые шаги сделали Mercedes-Benz. На основе роторного ДВС был собран опытный образец гоночного автомобиля, который мог похвастаться мощностью в 280 л.с. и разгоном до сотни за 5 секунд. Для 1969 года – невероятные показатели.

Ровно через год компания Chevrolet получила лицензию на использование роторного двигателя. Результатом стал новый Corvette XP-987GT. Старт был очень уверенным, и модель пережила несколько модернизаций, но в результате производство закрыли из-за чрезмерных денежных затрат.

Благодаря СМИ новость о разработке немецкого инженера распространялась быстро и вскоре французская фирма Citroen заинтересовалась автомобильным ноу-хау. Начало серийное производства роторных Citroen GS Birotor (название означает 2 секции двигателя по 498 см³) затянулось на 7 лет. На рынок машины так и не попали – дело закончилось оно полной ликвидацией производства. За это время успели выпустить порядка 200 автомобилей, которые невероятным образом потерялись. Возможно, кто-нибудь из коллекционеров по сей день хвастается друзьям своей жемчужиной.

Отличились как всегда СССР. Наши соотечественники нашли применение роторным движкам в среде служебных автомобилей. «Волги» для ГАИ использовали главное преимущество ротора  – высокие скоростные и динамические показатели. 

Пожалуй, самый знаменитый серийный автомобиль на основе роторного ДВС – Mazda RX-8.

На этом история роторного двигателя не заканчивается. В своем первоначальном виде он не прижился, но послужил хорошей платформой для новых разработок. Российские инженеры сделали шаг вперед и разработали 3- и 5-тактные роторные двигатели, а концерн АвтоВАЗ уже давно заявил о своем намерении разработать принципиально новый ДВС на основе роторного.

Как работает роторный двигатель?

Всегда хотели знать, о чем все говорят, вращая Doritos? Давайте погрузимся в

Что такое роторный двигатель?

Говоря простым языком (на грани упрощения), это двигатель с одним или несколькими роторами, которые вращаются — поди пойми — вместо поршней, которые совершают возвратно-поступательное движение. Основные принципы внутреннего сгорания — всасывать, сжимать, хлопать, дуть — по-прежнему применимы, но разница заключается в методе, с помощью которого это осуществляется на практике. Подробнее об этом чуть позже.

Он также используется для обозначения больших двигателей старых самолетов, в которых целая куча поршней расположена по кругу вокруг эксцентричного центрального коленчатого вала и фактически вращается вокруг него. Без сомнения, это зрелище, но не то, о чем мы здесь говорим.

Хотя вы, вероятно, ассоциируете роторный двигатель с Mazda, учитывая, что это единственная автомобильная компания, добившаяся заметного потребительского успеха, роторный двигатель использовался в автомобилях от Citroen до NSU, а также в мотоциклах, вертолетах. , легкие самолеты, беспилотники, водные мотоциклы — вы называете это. Мы уверены, что если бы вы искали достаточно внимательно, вы могли бы найти кого-то, кто прикрепил его к газонокосилке (теперь есть идея) или к рыбацкой лодке, но, тем не менее, это довольно широкое распространение.

Роторный двигатель на самом деле особенный, учитывая, что это один из трех типов двигателей, когда-либо изобретенных человечеством. Первый — это тот, с которым вы больше всего знакомы — поршни — которые затем можно разделить на четырехтактные и двухтактные, дизельные, бензиновые и так далее. Во-вторых, это турбины, с которыми вы хорошо знакомы по последнему полету Ryanair/Jetstar/Delta. И третье — роторные. Вот примерно так, если только не начать считать ракеты.

Как работает роторный двигатель?

О, мы можем просто сказать «феиная пыль и слезы гонщиков» и двигаться дальше?

Нет? Отлично. Это будет немного концептуально, так что пристегнитесь.

Представьте себе овал, слегка сжатый посередине, чтобы получилась едва заметная восьмерка. Теперь представьте себе треугольник с выпуклыми сторонами внутри этой восьмерки, совершающий что-то вроде вальса вокруг и вокруг так, что длинная изогнутая сторона выпуклого треугольника создает четыре отдельные «зоны» в восьмерке, когда она танцует.

Эти четыре зоны являются четырьмя частями цикла сгорания – впуск, сжатие, зажигание, выпуск. Гениальность роторного двигателя заключается в том, что один оборот означает три отдельных рабочих такта, в отличие от четырехтактных поршневых двигателей, которые, как следует из названия, производят мощность только при одном движении из четырех.

Поскольку одна сторона треугольника удаляется от воздухозаборника, происходит всасывание топливно-воздушной смеси. И по мере его удаления соседняя сторона сжимает смесь. Который затем воспламеняется, а) позволяя расширяющемуся газу толкать ротор, и б) создавая мощность. Но поскольку эта сторона ротора толкается горением, она толкает следующую сторону треугольника, чтобы выпустить выхлопные газы. Удивительные вещи, на самом деле.

Внутри треугольника находится шестерня, которая как бы крутится вокруг меньшей шестерни, прикрепленной к чему-то, что называется эксцентриковым валом. Да, много танцев составляет роторный двигатель. Во всяком случае, этот эксцентриковый вал, или буква «Е», немного похож на большой распределительный вал с гигантскими кулачками. И он действует аналогичным образом, но с другой целью. В то время как лепестки на распределительных валах преобразуют вращательное движение в возвратно-поступательное — толкают клапаны вверх и вниз, когда идеально круглая часть вала вращается нормально — «лепестки» на эксцентриковом валу позволяют ротору совершать пируэты внутри корпуса, преобразовывая энергию от Dorito. танцуйте в регулярных вращениях.

На фото: роторный двигатель Mazda Renesis

Чем отличается роторный двигатель?

Во многом это та же идея, что и у любого другого бензинового двигателя. Ротари по-прежнему берут топливо, смешивают его с воздухом, сжимают смесь, поджигают ее свечами зажигания, используют расширяющийся газ для выполнения механической работы и вращения вала, а затем выбрасывают отработанный газ из камеры сгорания.

Роторный двигатель отличается… примерно везде. Поскольку мы уже говорили о том, как вальсировать Doritos с хулахупом вокруг эксцентрикового стержня, можно с уверенностью сказать, что здесь есть над чем подумать.

Количество деталей, необходимых для создания роторного двигателя, составляет лишь часть поршневого двигателя, а многие присущие поршневым двигателям проблемы — и сложные инженерные решения, необходимые для их преодоления — устранены исключительно благодаря конструкции ротора. Подробнее об этом… ну, а теперь, собственно.

Чем хорош роторный двигатель?

Ну, BRAP, есть множество BRAAAP-позитивов роторного двигателя BRAP-BAP-BAP-BAP, таких как небольшой размер, малый вес, малое количество деталей, простота изготовления, BRAAAAAP… И, конечно же, уникальный, хриплый и, в конечном счете, непревзойденный звук, если мы еще не сообщили об этом ранее. Звук наполовину мотоцикл, наполовину болид F1, и все хорошо. Даже турбины — печально известные шумоглушители — не могут подавить ярость ротора в полном полете.

И это тоже будет на полном ходу — роторные двигатели легендарны из-за того, как они набирают обороты, и действительно, как высоко они могут вращаться. Это потому, что ротор… ну, вращается, а не совершает возвратно-поступательные движения. Таким образом, каждая часть цикла сгорания продолжает двигать ротор в одном и том же направлении, а не преодолевать инерцию поршня, чтобы остановить его и отправить обратно туда, откуда он пришел. Во время вождения это означает четкую реакцию на нажатие педали газа; при сборке, обслуживании и восстановлении это означает некую простоту, с которой не могут сравниться даже старые детройтские V8.

Роторному двигателю не нужны коленчатые валы, шатуны или сложные клапанные механизмы. На самом деле, в клапанах нет необходимости — ротор берет на себя всю работу с несколькими портами.

Итак, когда приходит время настраивать роторный двигатель, это означает доставать Дремель и веселиться с впускными и выпускными отверстиями. Хотя это, очевидно, возможность настройки поршневого двигателя с возвратно-поступательным движением, вы делаете больше, чем вы думаете, изменяя порты на роторном — вы также фактически меняете синхронизацию.

Так что, если вам нужны вышеупомянутые BRAP-BAP-BAP и так далее, они появятся только после того, как вы повозитесь с впускным и выпускным отверстиями для большего потока воздуха и большего перекрытия. Итак, теперь вы знаете — за бредом стоит наука.

Чем плох роторный двигатель?

Не слишком ли сильно мы ударим по ротору, если скажем, что расход топлива не уступает Конкорду, срок службы можно измерить секундомером, а крутящего момента едва хватает, чтобы сорвать винт с крестообразным шлицем? Ну, да. Не хочу звучать как апологеты Spinning Dorito или что-то в этом роде, но все не так уж и плохо.

Здесь применима часто повторяемая поговорка «ничто в жизни не бывает бесплатным» — роторные двигатели имеют ряд преимуществ перед поршневыми двигателями, но это означает принятие определенных сопутствующих недостатков. В двух словах, это обычно расход топлива (и масла), более короткие интервалы между необходимостью серьезного механического вмешательства и просто ощущение того, что вы управляете чеховским пистолетом конфигураций двигателя. Это будет взрыв; именно там, где в пятом акте происходит тревожная часть.

В интересах баланса мы должны указать, что любой механически склонный к управлению а) классическим автомобилем или б) мотоциклом для бездорожья сможет управлять автомобилем с роторным двигателем без каких-либо проблем. Конечно, полный двухроторный двигатель (или тройной, если вы удачливый нищий с Cosmo начала девяностых) будет более сложным, чем стандартный классический карбюраторный или одноцилиндровый двигатель, но образ мышления, который восстанавливает являются лишь частью опыта владения, уже есть у владельцев Triumph TR3 и трейлрайдеров.

Но, если вас интересует чуть больший промежуток между заменой апексных уплотнений (самая распространенная большая работа на любом роторном двигателе, которая каждый раз включает в себя эквивалент операции на открытом сердце) (совершенно неофициальный) экспертный совет Часто это предварительное смешивание масла для двухтактных двигателей в топливном баке. Да, действительно.

Это для продления срока службы верхних уплотнений с дополнительной смазкой, по-видимому, даже несмотря на то, что роторные двигатели уже имеют впрыск масла. Очевидно, недостаточно, или в достаточно равномерном распределении по верхнему уплотнению.Кроме того, давайте рассмотрим очевидные опасения, которые могут возникнуть у вас по поводу работы вашего RX-8 на двухтактном: при соотношениях, которые, по словам эксперта, которого мы спросили, соотношение было около 1: 400. Это часть вашего среднего двухтактного двигателя, и не заблокирует форсунки или грязные свечи зажигания Грета может захотеть поговорить с вами, пожалуйста. 0003

Когда Mazda собирается превратить RX-Vision в RX-9, чтобы я мог воплотить свои мечты о квадроцикле в дороге?

Хотя мы мало что хотели бы больше, чем для Mazda, чтобы дать роторному двигателю лебединую песню с четырьмя роторами и 10 000 об / мин — особенно если он появится в такой великолепной форме, как RX-Vision — есть все шансы, что мы приходится утешаться виртуальной версией в Gran Turismo Sport.

Но это не значит, что мастерам двигателей Mazda эта идея тоже не нравится; в то время как Mazda разрабатывала роторный двигатель для MX-30 R-EV, извлекая выгоду из его небольшого размера и малого веса, используя его в качестве расширителя диапазона, очевидный вопрос был … ну, очевидно, немного обсуждался.

В конце концов, как сказал мудак в Mazda: «Мечта инженеров состоит в том, что когда-нибудь у нас будет спортивный автомобиль с роторным двигателем».

Что такое роторный двигатель Ванкеля? Схема, детали, работа [PDF ]

В этой статье вы узнаете, как работает роторный двигатель Ванкеля? файл  этой статьи в конце.

Что такое роторный двигатель Ванкеля?

Он определяется как роторный двигатель внутреннего сгорания, в котором изогнутый, треугольный или эксцентрически поворачиваемый поршень вращается в эллиптической камере, создавая три камеры сгорания, различающиеся по объему. Или, проще говоря, это тип двигателя внутреннего сгорания, в котором используется эксцентриковая вращающаяся конструкция для преобразования давления во вращательное движение.

Роторный двигатель Ванкеля Mazda RX-8 [Flickr]

Немецкий инженер Феликс Ванкель изобрел роторный двигатель, известный как роторный двигатель Ванкеля, который в основном использовался в гоночных автомобилях. Двигатель Ванкеля работает по обычному циклу Отто, но отличается от поршневого двигателя внутреннего сгорания. двигатели.

Это чисто роторный двигатель, не имеющий возвратно-поступательного движения или поршня. По сравнению с поршневыми двигателями двигатели Ванкеля обеспечивают больший крутящий момент, меньшую вибрацию и при заданной мощности более компактны и легче.

В нем используется ротор вместо поршня, который вращается внутри камеры. Эта конструкция бросает новый вызов существующим поршневым двигателям.

Читайте также: Какие детали внутри автомобиля? [Поясняется схемами]

Детали роторного двигателя Ванкеля

Following are the parts of a Wankel rotary engine:

1. Intake
2. Exhaust
3. Crown gear
4. Rotor
5. Combustion chamber
6. Housing
7. Eccentric shaft
8. Apex seal
9. Spark plug

#1 Впуск

Впуск начинается, когда кончик ротора проходит через впускное отверстие. В этот момент камера находится в наименьшем положении и расширяется при вращении.

#2 Выхлоп

Когда наконечник проходит через это выпускное отверстие, выхлопные газы под высоким давлением могут проходить через это отверстие.

#3 Коронная шестерня

В двигателе Ванкеля коронная шестерня имеет зубья, выступающие под прямым углом к ​​поверхности колеса.

Ротор №4

В роторном двигателе Ванкеля обычно используется ротор треугольной формы. Этот ротор состоит из трех выпуклых граней, каждая из которых действует как поршень. Ротор работает как первичный двигатель в роторном двигателе Ванкеля.

Сгорание происходит за счет сжигания топлива и воздействует непосредственно на ротор, поэтому он вращается эксцентрично. На одной стороне ротора имеется внутренняя синхронизирующая шестерня, которая входит в зацепление с фиксированной синхронизирующей шестерней, расположенной на боковом корпусе, для обеспечения правильного соединения между ротором и эксцентриковым валом.

#5 Камера сгорания

Ротор в двигателе Ванкеля вращается с орбитальным движением в корпусе специальной формы и образует серповидные камеры сгорания между его сторонами и криволинейной стенкой корпуса.

Корпус #6

Представляет собой овальный эпитрохоидальный корпус, в котором заключен треугольный ротор с дугообразными гранями, напоминающими треугольник Рело. Корпус состоит из впускного и выпускного отверстий, свечи зажигания, водяной рубашки и т. д.

Этот двигатель имеет несколько корпусов, два из которых важны, это:

• Основной корпус: Закрывается с помощью боковых корпусов.
• Боковой кожух: Он состоит из фиксированной зубчатой ​​передачи, которая входит в зацепление с внутренней шестерней. Он сохраняет правильное соединение между ротором и эксцентриковым валом.

Вал эксцентрика #7

Это полезная деталь, которая используется для преобразования эксцентричного движения ротора в концентрическое и вывода его из двигателя.

Роторы вращаются на эксцентрике (соответствующем шатунной шейке), составляющем часть эксцентрикового вала (соответствующего коленчатому валу). Ротор вращается вокруг эксцентриков и совершает орбитальное вращение вокруг эксцентрикового вала.

Верхнее уплотнение #8

Стороны треугольного ротора действуют как поршни, поэтому необходимо герметизировать всю эту камеру. Для герметизации камеры используются верхушечные уплотнения. Они сделаны из изогнутого металла, который соприкасается с корпусом двигателя при движении ротора.

Свеча зажигания #9

В двигателе Ванкеля используются две свечи зажигания, т. е. ведущая и ведомая свечи зажигания. Ведущая свеча (расположенная в нижней части корпуса ротора) сжигает до 95% топливно-воздушной смеси, обеспечивая большую мощность.

Конструкция двигателя Ванкеля

На рисунках показана упрощенная схема роторного двигателя Ванкеля. Он состоит из трехлопастного ротора (ротор треугольной формы с загнутыми сторонами), эксцентрично вращающегося в овальной камере. Ротор крепится к коленчатому валу посредством внешней и внутренней шестерни.

Лопасти ротора плотно прилегают к стенкам овальной камеры. Сгорание форм ротора и камеры гарантирует, что они остаются в контакте друг с другом на протяжении всего вращения. Ротор имеет с трех сторон между кулачками углубление овальной формы.

Читайте также: Как работает турбокомпрессор? Преимущества и недостатки PDF

Как работает двигатель Ванкеля?

Обычно двигатель с ротором Ванкеля имеет трехлопастной ротор, который образует вокруг себя три пространства в овальной камере. Четыре основных цикла впуска, сжатия, мощности и выпуска выполняются одновременно в трех местах вокруг ротора во время работы двигателя.

Цифры (i) представляют впуск топлива, при котором сторона ротора AB создает всасывание. Топливно-воздушная смесь из карбюратора поступает во всасывающую камеру. Когда ротор вращается по часовой стрелке, смесь сжимается между ротором и камерой, как в (ii).

Далее воспламеняется, газы сгорания расширяются, вращая ротор, как в (iii), и, наконец, выхлопные газы выталкиваются из камеры, как в (iv). Сторона АВ ротора снова находится в исходном положении для приема нового заряда. Таким образом, цикл завершен.

Один и тот же цикл операций выполняется на всех трех сторонах ротора одновременно. Очевидно, что на каждый оборот ротора приходится три импульса мощности, что в три раза больше, чем у двухтактного двигателя, и в шесть раз больше, чем у четырехтактного двигателя.

Двигатель почти непрерывно развивает мощность. Эксцентричное движение ротора вызывает вибрации, которые уменьшаются за счет использования симметрично установленного маховика.

Преимущества роторного двигателя Ванкеля перед поршневым двигателем

1. Роторный двигатель Ванкеля меньше по размеру, легче по весу и компактнее по сравнению с поршневыми двигателями.
2. Дешевле и проще по конструкции для массового производства из-за отсутствия многих рабочих частей, таких как шатун, коленчатый вал, клапанный механизм и т.д.
3. Легче балансировать, так как не содержит возвратно-поступательных частей. Дорожные испытания показали, что этот двигатель практически не вибрирует.
4. Объемный КПД двигателя Ванкеля очень высок, часто превышает 100%.
5. Его мощность на кг двигателя значительно выше.
6. Двигатель Ванкеля требует меньших эксплуатационных расходов, чем поршневой двигатель.
7. Он не требует овердрайва, потому что его скорость очень высока.

Недостатки двигателя Ванкеля

1. Более высокий расход топлива на малых скоростях и более высокий расход масла на л.с.
2. Скорости с более низким крутящим моментом.
3. Тормозной эффект двигателя намного меньше.
4. Уменьшение скорости в трансмиссии необходимо из-за очень высоких оборотов двигателя.
5. Из-за проблем с зажиганием при использовании обычной системы зажигания. Свечи зажигания необходимо периодически менять. Однако это было устранено с помощью транзисторного зажигания.
6. Основным препятствием в разработке роторного двигателя Ванкеля была проблема уплотнения, которая к настоящему времени в значительной степени преодолена.
7. Деформация цилиндра может произойти из-за близкого расположения впускного и выпускного отверстий.
8. Очень высокая температура выхлопных газов, около 1600°F, создает проблемы в конструкции выпускного коллектора и глушителя.

Применение роторного двигателя Ванкеля

Ниже приведены области применения роторного двигателя Ванкеля:

1. Двигатель Mazda 12A был первым двигателем, построенным с двигателем Ванкеля.
2. Он специально разработан для производства легкого, надежного и относительно мощного двигателя для использования в самолетах.
3. Производители мотоциклов также отдают предпочтение двигателям Ванкеля из-за их небольшого размера и привлекательного отношения мощности к весу.
4. Из-за компактных размеров и высокой удельной мощности двигателя Ванкеля было предложено, чтобы электромобили обеспечивали дополнительную мощность при низком уровне заряда аккумуляторной батареи.
5. Двигатели Ванкеля меньшего размера все чаще используются в других областях, таких как вспомогательные силовые установки для картингов и личных гидроциклов.
6. Простота двигателя Ванкеля делает его подходящим для двигателей мини, микро и микромини.

Разница между роторным двигателем и поршневым двигателем

Роторный двигатель	Поршневой двигатель
Роторный двигатель состоит из четырех отдельных секций 90 90 00076, и каждый из них выполняет определенную работу: впуск, сжатие, сгорание (или воспламенение) или выпуск.	Поршневой двигатель — это один из двух типов двигателей внутреннего сгорания, которые работают за счет сжигания топлива для выработки энергии.
Роторный роторный двигатель имеет три движущиеся части, то есть два ротора и выходной вал.	Простые поршневые двигатели имеют не менее 40 движущихся частей.
В роторных двигателях ротор непрерывно вращается в одном направлении.	По сравнению с поршневым двигателем поршни резко меняют направление.
Основные движущиеся части роторного двигателя движутся с меньшей скоростью, что повышает надежность.	В поршневых двигателях основные движущиеся части движутся с высокой скоростью, что снижает надежность.

Закрытие

Как мы уже говорили, у двигателя Ванкеля много преимуществ, но есть и много недостатков. Эти двигатели определенно имеют свое место в этом мире. Однако из-за увеличения объема технического обслуживания, чтобы поддерживать их в рабочем состоянии, и затрат, связанных с их вождением.