Роторный двигатель в разрезе: Принципы работы, плюсы и минусы роторного двигателя — особенности роторно-поршневого ДВС — журнал За рулем

Содержание

Роторно-поршневой двигатель — это… Что такое Роторно-поршневой двигатель?

Роторно-поршневой двигатель в разрезе, с ротором, изготовленным в форме треугольника Рёло

Ро́торно-поршнево́й дви́гатель внутреннего сгорания (РПД, двигатель Ва́нкеля), конструкция которого разработана в 1957 году инженером компании NSU Вальтером Фройде, ему же принадлежала идея этой конструкции. Двигатель разрабатывался в соавторстве с Феликсом Ванкелем, работавшим над другой конструкцией роторно-поршневого двигателя.[1]

Особенность двигателя — применение трёхгранного ротора (поршня), имеющего вид треугольника Рёло, вращающегося внутри цилиндра специального профиля, поверхность которого выполнена по эпитрохоиде (возможны и другие формы ротора и цилиндра[2]).

Конструкция

Установленный на валу ротор жёстко соединён с зубчатым колесом, которое входит в зацепление с неподвижной шестернёй — статором. Диаметр ротора намного превышает диаметр статора, несмотря на это ротор с зубчатым колесом обкатывается вокруг шестерни. Каждая из вершин трёхгранного ротора совершает движение по эпитрохоидальной поверхности цилиндра и отсекают переменные объёмы камер в цилиндре с помощью трёх клапанов.

Цикл двигателя Ванкеля: впуск (голубой), сжатие (зелёный), рабочий ход (красный), выпуск (жёлтый) Роторно-поршневой двигатель

Такая конструкция позволяет осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля, Стирлинга или Отто без применения специального механизма газораспределения. Герметизация камер обеспечивается радиальными и торцевыми уплотнительными пластинами, прижимаемыми к цилиндру центробежными силами, давлением газа и ленточными пружинами. Отсутствие механизма газораспределения делает двигатель значительно проще четырехтактного поршневого (экономия составляет около тысячи деталей), а отсутствие сопряжения (картерное пространство, коленвал и шатуны) между отдельными рабочими камерами обеспечивают необычайную компактность и высокую удельную мощность. За один оборот двигатель выполняет три полных рабочих цикла, что эквивалентно работе шестицилиндрового поршневого двигателя.

Смесеобразование, зажигание, смазка, охлаждение, запуск принципиально такие же, как и у обычного поршневого двигателя внутреннего сгорания.

Практическое применение получили двигатели с трёхгранными роторами, с отношением радиусов шестерни и зубчатого колеса: R:r = 2:3, которые устанавливают на автомобилях, лодках и т. п.

Автомобили с РПД потребляют от 7 до 20 литров топлива на 100 км, в зависимости от режима движения, масла — от 0,4 л до 1 л на 1000 км.

Преимущества и недостатки

Преимущества перед обычными бензиновыми двигателями

  • низкий уровень вибраций. Роторно-поршневой двигатель полностью механически уравновешен, что позволяет повысить комфортность лёгких транспортных средств типа микроавтомобилей, мотокаров и юникаров;
  • главным преимуществом роторно-поршневого двигателя являются отличные динамические характеристики: на низкой передаче возможно без излишней нагрузки на двигатель разогнать машину выше 100 км/ч на более высоких оборотах двигателя (8000 об/мин и более), чем в случае конструкции обычного поршневого двигателя внутреннего сгорания.
  • Высокая удельная мощность(л.с./кг), причины:
  1. Масса движущихся частей в РПД гораздо меньше, чем в аналогичных по мощности «нормальных» поршневых двигателях, так как в его конструкции отсутствуют коленчатый вал и шатуны.
  2. К тому же однороторный двигатель выдаёт мощность в течение трёх четвертей каждого оборота выходного вала. В отличие от одноцилиндрового поршневого двигателя, который выдаёт мощность только в течение одной четверти каждого оборота выходного вала. (современный серийный РПД с объёмом рабочей камеры 1300 см³ имеет мощность 220 л.с., а с турбокомпрессором — 350 л.с.)
  • меньшие в 1,5-2 раза габаритные размеры.
  • меньшее на 35-40 % число деталей

За счёт отсутствия преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное, двигатель Ванкеля способен выдерживать гораздо большие обороты, но с меньшими вибрациями, по сравнению с традиционными двигателями. Роторно-поршневые двигатели обладают более высокой мощностью при небольшом объёме камеры сгорания, сама же конструкция двигателя сравнительно мала и содержит меньше деталей. Небольшие размеры улучшают управляемость, облегчают оптимальное расположение трансмиссии (развесовка) и позволяют сделать автомобиль более просторным для водителя и пассажиров.

Недостатки:

  • Соединение ротора с выходным валом через эксцентриковый механизм, являясь характерной особенностью РПД Ванкеля, вызывает давление между трущимися поверхностями, что в сочетании с высокой температурой приводит к дополнительному износу и нагреву двигателя.
    В связи с этим возникает повышенное требование к периодической замене масла. При правильной эксплуатации периодически производится капитальный ремонт, включающий в себя замену уплотнителей. Ресурс при правильной эксплуатации достаточно велик, но не заменённое вовремя масло неизбежно приводит к необратимым последствиям, и двигатель выходит из строя.
  • Наиболее важной проблемой считается состояние уплотнителей. Площадь пятна контакта очень невелика, а перепад давления очень высокий. Следствием этого, неразрешимого для двигателей Ванкеля, противоречия являются высокие утечки между отдельными камерами и, как следствие, падение коэффициента полезного действия и токсичность выхлопа.
    Проблема быстрого износа уплотнителей на высокой скорости вращения вала была решена применением высоколегированной стали.
  • Другой особенностью двигателей Ванкеля является его склонность к перегреву. Камера сгорания имеет линзовидную форму, то есть при маленьком объёме у неё относительно большая площадь. При температуре горения рабочей смеси основные потери энергии идут через излучение. Интенсивность излучения пропорциональна четвёртой степени температуры, таким образом идеальная форма камеры сгорания — сферическая. Лучистая энергия не только бесполезно покидает камеру сгорания, но и приводит к перегреву рабочего цилиндра. Эти потери не только снижают эффективность преобразования химической энергии в механическую, но и вызывают проблемы с воспламенением рабочей смеси, поэтому в конструкции двигателя часто предусматривают 2 свечи.
  • Высокие требования к геометрической точности изготовления деталей двигателя делают его сложным в производстве — требуется применение высокотехнологичного и высокоточного оборудования: станков, способных перемещать инструмент по сложной траектории эпитрохоидальной поверхности камеры объёмного вытеснения.
  • При всех преимуществах (высокая удельная мощность, простота устройства, несложный ремонт при правильной эксплуатации), важной проблемой является меньшая экономичность на низких оборотах по сравнению с обычными ДВС.

Применение

NSU Ro80.

Двигатель разрабатывался изначально именно для применения на автотранспорте. Первый серийный автомобиль с роторным двигателем — немецкий спорткар NSU Spider.

Первый массовый (37 204 экземпляра) — немецкий седан бизнес-класса NSU Ro 80. Автомобиль имел достаточно инноваций и помимо двигателя, в частности, кузов с рекордно низким аэродинамическим сопротивлением, полуавтоматическую коробку передач с гидротрансформатором, блок-фары, и так далее. Ro80 отличалась не только уникальной конструкцией, но и передовым дизайном, который оказался непонятен публике середины шестидесятых[источник не указан 1238 дней]; через десять лет именно он был положен в основу стиля моделей «Ауди» 100 и 200 поколения C2.

К сожалению, ресурс двигателя оказался весьма мал (ремонт требовался уже после пробега порядка 50 тыс. км), поэтому автомобиль заслужил плохую репутацию и относительно малоизвестен. На многих сохранившихся автомобилях оригинальный двигатель заменён на поршневой V4 «Essex» фирмы Ford.

Citroën также экспериментировал с РПД — проект Citroën M35.

После этого серийное и мелкосерийное производство роторно-поршневых двигателей Ванкеля производились только фирмами Mazda (Япония) и ВАЗ (Россия)[3].

Современное состояние

Инженерам фирмы Mazda, создавшим роторно-поршневой двигатель «Renesis» (производное от слов (англ. Rotary Engine:роторный двигатель и Genesis:процесс становления, название говорящее о появлении нового класса двигателей), удалось решить основные проблемы таких двигателей — токсичность выхлопа и неэкономичность. По сравнению с двигателями-предшественниками, удалось сократить потребление масла на 50 %, бензина на 40 % и довести выброс вредных окисей до норм, соответствующих Euro IV. Двухкамерный двигатель «Renesis» объёмом всего 1,3 л выдаёт мощность в 250 л. с. и занимает гораздо меньше места в моторном отсеке. Следующая модель двигателя Renesis 2 16X имеет объём 1,6 литра, и при большей мощности, нагревается меньше.

Автомобили марки Mazda с буквами

RE в наименовании (первые буквы от названия «Renesis») могут использовать в качестве топлива как бензин, так и водород (так как менее чувствителен к детонации, чем обычный двигатель, использующий возвратно-поступательное движение поршня). Это явилось вторым витком роста внимания к РПД со стороны разработчиков.

Авиационные двигатели

В начале 50-х годов была создана серия авиадвигателей ВП-760, ВП-1300, ВП-2650 — пятилучевых двухтактных звёзд мощностью от 40 до 130 л. с. и весом от 25 до 100 кг авиационного инженера В. Полякова, созданных для лёгкой авиационной техники и прошедших успешные испытания в небольшой серии в ДОСААФ.[4] Позднее, в 90-х годах, в Научно-техническом центре ВАЗ были созданы ВАЗ-416, ВАЗ-426, ВАЗ-526.

Несмотря на ряд попыток установки двигателя Ванкеля на самолетах (опытные образцы испытывались в разных странах с 1950-х годов), он не нашел широкого применения в авиации. В настоящее время (2011) двигатель Ванкеля устанавливается на некоторые модели мотопланеров Schleicher.

См. также

Примечания

Литература

  • Роторно-поршневой двигатель // Большая советская энциклопедия

Ссылки

РПД СССР/России

Авиационные РПД

Ванкеля двигатель — это… Что такое Ванкеля двигатель?

Роторно-поршневой двигатель в разрезе.

Ро́торно-поршнево́й дви́гатель внутреннего сгорания (РПД, двигатель Ва́нкеля), конструкция которого разработана в 1957 инженером компании NSU Вальтером Фройде (англ.), ему же принадлежала идея этой конструкции. Двигатель разрабатывался в соавторстве с Феликсом Ванкелем, работавшим над другой конструкцией роторно-поршневого двигателя. [1]

Особенность двигателя — применение трёхгранного ротора (поршня), имеющего вид треугольника Рело, вращающегося внутри цилиндра специального профиля, поверхность которого выполнена по эпитрохоиде.

Конструкция

Установленный на валу ротор жёстко соединён с зубчатым колесом, которое входит в зацепление с неподвижной шестернёй — статором. Диаметр ротора намного превышает диаметр статора, несмотря на это ротор с зубчатым колесом обкатывается вокруг шестерни. Каждая из вершин трёхгранного ротора совершает движение по эпитрохоидальной поверхности цилиндра и отсекают переменные объёмы камер в цилиндре с помощью трёх клапанов.

Цикл двигателя Ванкеля: впуск (голубой), сжатие (зелёный), рабочий ход (красный), выпуск (жёлтый)

Роторно-поршневой двигатель

Такая конструкция позволяет осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля, Стирлинга или Отто без применения специального механизма газораспределения. Герметизация камер обеспечивается радиальными и торцевыми уплотнительными пластинами, прижимаемыми к цилиндру центробежными силами, давлением газа и ленточными пружинами. Отсутствие механизма газораспределения делает двигатель значительно проще четырехтактного поршневого (экономия составляет около тысячи деталей), а отсутствие сопряжения (картерное пространство, коленвал и шатуны) между отдельными рабочими камерами обеспечивают необычайную компактность и высокую удельную мощность. За один оборот ванкель выполняет три полных рабочих цикла, что эквивалентно работе шестицилиндрового поршневого двигателя.

Смесеобразование, зажигание, смазка, охлаждение, запуск принципиально такие же, как и у обычного поршневого двигателя внутреннего сгорания.

Практическое применение получили двигатели с трёхгранными роторами, с отношением радиусов шестерни и зубчатого колеса: R:r = 2:3, которые устанавливают на автомобилях, лодках и т. п.

Преимущества, недостатки и их разрешение

Преимущества перед обычными бензиновыми двигателями

  • низкий уровень вибраций. РПД полностью механически уравновешен, что позволяет повысить комфортность лёгких транспортных средств типа микроавтомобилей, мотокаров и юникаров;
  • главным преимуществом роторно-поршневого двигателя являются отличные динамические характеристики: на низкой передаче возможно без излишней нагрузки на двигатель разогнать машину выше 100 км/ч на более высоких оборотах двигателя (8000 об/мин и более), чем в случае конструкции обычного двигателя внутреннего сгорания.
  • Малая удельная масса при высокой удельной мощности, причины:
  1. Масса движущихся частей в РПД гораздо меньше, чем в аналогичных по мощности «нормальных» поршневых двигателях, так как в его конструкции отсутствуют коленчатый вал и шатуны.
  2. К тому же однороторный двигатель выдаёт мощность в течение трёх четвертей каждого оборота выходного вала. В отличии от одноцилиндрового поршневого двигателя, который выдаёт мощность только в течение одной четверти каждого оборота выходного вала. (современный серийный РПД с объёмом рабочей камеры 1300 см³ имеет мощность 220 л.с., а с турбокомпрессором — 350 л.с.)
  • меньшие в 1,5—2 раза габаритные размеры.
  • меньшее на 35—40 % число деталей

За счёт отсутствия преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное двигатель способен выдерживать бо́льшие обороты с меньшими вибрациями, по сравнению с традиционными двигателями. Роторно-поршневые двигатели обладают более высокой мощностью при небольшом объёме камеры сгорания, сама же конструкция двигателя сравнительно мала и содержит меньше деталей. Небольшие размеры улучшают управляемость, облегчают оптимальное расположение трансмиссии и позволяют сделать автомобиль более просторным для водителя и пассажиров.

Соединение ротора с выходным валом через эксцентриковый механизм, являясь характерной особенностью РПД Ванкеля, вызывает давление между трущимися поверхностями, что в сочетании с высокой температурой, приводит к дополнительному износу и нагреву двигателя.

В связи с этим возникает повышенное требование к периодической замене масла. При правильной эксплуатации периодически производится капитальный ремонт, включающий в себя замену уплотнителей. Ресурс при правильной эксплуатации достаточно велик, но не заменённое вовремя масло неизбежно приводит к необратимым последствиям, и двигатель выходит из строя.

Важной проблемой считается состояние уплотнителей. Площадь пятна контакта очень невелика, а перепад давления очень высокий. Следствием этого, неразрешимого для двигателей Ванкеля, противоречия являются высокие утечки между отдельными камерами и, как следствие, падение коэффициента полезного действия и токсичность выхлопа.

Проблема быстрого износа уплотнителей на высокой скорости вращения была разрешена применением высоколегированной стали.

При всех преимуществах (высокая удельная мощность, простота устройства, несложный ремонт при правильной эксплуатации), важной проблемой является меньшая экономичность на низких оборотах по сравнению с обычными ДВС.

Другой особенностью двигателей Ванкеля является его склонность к перегреву. Камера сгорания имеет линзовидную форму, то есть при маленьком объёме у неё относительно большая площадь. При температуре горения рабочей смеси основные потери энергии идут через излучение. Интенсивность излучения пропорциональна четвёртой степени температуры, таким образом идеальная форма камеры сгорания — сферическая. Лучистая энергия не только бесполезно покидает камеру сгорания, но и приводит к перегреву рабочего цилиндра. Эти потери не только снижают эффективность преобразования химической энергии в механическую, но и вызывают проблемы с воспламенением рабочей смеси, поэтому в конструкции двигателя часто предусматривают 2 свечи.

Высокие требования к точности исполнения деталей делают его сложным в производстве. Оно требует высокотехнологичного и высокоточного оборудования — станков, способных перемещать инструмент по сложной траектории эпитрохоидальной поверхности камеры объёмного вытеснения.

Применение

NSU Ro80.

Двигатель разрабатывался изначально именно для применения на автотранспорте. Первый серийный автомобиль с роторным двигателем — немецкий спорткар NSU Wankelspider.

Первый массовый (37,204 экземпляра) — немецкий седан бизнес-класса NSU Ro80. Автомобиль имел достаточно инноваций и помимо двигателя — в частности, кузов с рекордно-низким аэродинамическим сопротивлением, полуавтоматическую коробку передач с гидротрансформатором, блок-фары, и так далее. Ro80 отличалась не только уникальной конструкцией, но и передовым дизайном, который оказался непонятен публике середины шестидесятых; через десять лет именно он был положен в основу стиля моделей «Ауди» 100 и 200 поколения C2.

К сожалению, ресурс двигателя оказался весьма мал (ремонт требовался уже после пробега порядка 50 тыс. км), поэтому автомобиль заслужил плохую репутацию и относительно малоизвестен. На многих сохранившихся автомобилях оригинальный двигатель заменён на поршневой V4 «Essex» фирмы Ford.

Citroën также экспериментировал с РПД — проект Citroën M35.

После этого серийное и мелкосерийное производство роторно-поршневых двигателей Ванкеля производились только фирмой ВАЗ, в конечном счёте взявшим за основу конструкцию двигателя

Современные двигатели

Инженерам фирмы Euro IV. Двухцилиндровый двигатель «Renesis» объёмом всего 1,3 л выдаёт мощность в 250 л. с. и занимает гораздо меньше места в моторном отсеке. Следующая модель двигателя Renesis 2 16X имеет меньший объём, но бо́льшую мощность, меньше нагревается.

Автомобили марки [2] могут использовать в качестве топлива как бензин, так и водород. Это явилось вторым витком роста внимания к РПД двигателю со стороны разработчиков. Двигатель успешно может использовать водород, так как менее чувствителен к детонации, чем обычный двигатель, использующий возвратно-поступательное движение поршня.

Автомобили с РПД потребляют от 7 до 20 литров топлива на 100 км, в зависимости от режима движения, и масла от 0,4 л до 1 л на 1000 км (для двигателей Mazda 0,4 — 0,6 л.). В настоящее время исследование этого типа двигателя активно ведёт японский автоконцерн

Авиационные двигатели

В начале 50-х годов была создана серия авиадвигателей ВП-760, ВП-1300, ВП-2650 — пятилучевых двухтактных звёзд мощностью от 40 до 130 л. с. и весом от 25 до 100 кг авиационного инженера В.Полякова, созданных для лёгкой авиационной техники и прошедших успешные испытания в небольшой серии в ДОСААФ. [3]

Сноски

  1. Иван Пятов. РПД изнутри и снаружи, Журнал Двигатель, № 5-6 (11-12) сентябрь-декабрь 2000
  2. первые буквы от названия «Renesis», производным от слов (англ. Rotary Engine:роторный двигатель и Genesis:процесс становления, название говорящее о появлении нового класса двигателей)
  3. альманах АэроМастер, №1/98г, Новосибирск.

Литература

  • Роторно-поршневой двигатель // Большая советская энциклопедия

Ссылки

РПД СССР/России

Авиационные РПД

См. также

Wikimedia Foundation. 2010.

принцип работы. Плюсы и минусы роторного двигателя

В 1957 году немецкие инженеры Феликс Ванкель и Вальтер Фройде продемонстрировали первый работоспособный роторный двигатель. Уже через семь лет его усовершенствованная версия заняла место под капотом немецкого спорткара «NSU-Спайдер» — первого серийного автомобиля с таким мотором. На новинку купились многие автомобильные , «Ситроен», «Дженерал моторс». Даже ВАЗ многие годы мелкими партиями выпускал машины с двигателями Ванкеля. Но единственной компанией, которая решилась на крупносерийное производство роторных двигателей и не отказывалась от них долгое время, несмотря ни на какие кризисы, стала «Мазда». Ее первая модель с роторным мотором — «Космо Спортс (110S)» — появилась еще в 1967 году.

Роторный двигатель

Появился он значительно позже поршневого, в 30-х годах. Полноценно работоспособная же модель такого двигателя появилась и вовсе в 50-х годах. После появления роторный двигатель вызвал заинтересованность у многих автопроизводителей, и все они кинулись разрабатывать свои модели роторных силовых установок, однако вскоре от них отказались в пользу обычных поршневых. Из приверженцев роторного мотора осталась только японская фирма Mazda, которая сделала такого типа мотор своей визитной карточкой.

Особенностью такого мотора является его конструкция, которая вообще не предусматривает наличие поршней. В целом это сильно сказалось на конструктивной простоте.

В поршневых моторах энергия сгораемого топлива воспринимается поршнем, который за счет своего возвратно-поступательного движения передает ее на кривошипы коленвала, обеспечивая ему вращение.

У роторных же двигателей энергия сразу преобразовывается во вращение вала, минуя возвратно-поступательное движение. Это сказывается на уменьшении потерь мощности на трение, меньшую металлоемкость и простоту конструкции. За счет этого КПД двигателя значительно возрастает.

Применение

Перспектива у этих двигателей есть. Как только остановим засилье нефтяных компаний, и мир перейдёт на водородное топливо.

К тому же роторный двигатель, работающий на водороде, не подвержен детонации.Первый автомобиль с таким двигателем был спорткар NSU Spider, он мог двигаться со скоростью до 150 км/час, имея мощность мотора 57 лошадок.

Массово выпускался автомобиль с роторным двигателем компанией NSU – седан Ro-80. Также такими моторами оснащались: Citroen (GS Birotor), Chevrolet (Corvette), Mercedes-Benz (С111), ВАЗ (21018) и некоторые другие.

Самые массовый автомобиль японской компании Mazda, это Mazda RX8. Производство последней из них в версии Spirit R, свернуто в 2012 году из-за выбросов движка, которые не отвечали европейским стандартам.

Правда, компания уже создала современный роторный двигатель Renesis 16X, который соответствует международным экологическим стандартам. В нем значительно переработана топливная система впрыска – теперь горючее расходуется намного экономнее. Корпус движка изготовили из алюминиевого сплава. Также создан агрегат, который работает и на водороде.

Последняя разработка с роторным двигателем ‒ Premacy Hydrogen RE Hybrid в принципе ни в чем не уступает другим новинкам мирового автопрома.

Кстати, многие производители самолетов предпочитают поршневым бензиновым двигателям роторные, например, такие как Skycar и Schleicher.

Думаю, пример роторного двигателя подтверждает истину, что не популярный, не значит – плохой. Просто его время ещё не наступило.

До новых встреч.

Конструкция

Чтобы понять принцип работы, следует разобраться, какова конструкция роторного двигателя. Итак, вместо поршней энергия сгорания топлива у такого силового агрегата воспринимается ротором. Ротор имеет вид равностороннего треугольника. Каждая сторона этого треугольника и играет роль поршня.

Ротор

Чтобы обеспечить процесс горения, ротор помещается в закрытое пространство, состоящее из трех элементов – двух боковых корпусов, и одного центрального, называющегося статором. Пространство, в котором производится процесс горения, сделано в статоре, боковые корпуса обеспечивают только герметичность этого пространства.

Внутри статора сделан цилиндр, в котором и размещается ротор. Чтобы внутри этого цилиндра происходили все необходимые процессы, выполнен он в виде овала, с немного прижатыми боками.

Сам статор с одной стороны имеет окна для впуска топливовоздушной смеси или воздуха, и выпуска отработанных газов. Противоположно им сделано отверстие под свечи зажигания.

Устройство двигателя

Особенностью движения ротора в цилиндре статора является то, что его вершины постоянно контактируют с поверхностью цилиндра, его движение сделано по эксцентриковому типу. Он не только вращается вокруг своей оси, но еще и смещается относительно нее.

Для этого в роторе сделано большое отверстие, с одной стороны этого отверстия имеется зубчатый сектор. С другой стороны в ротор вставлен вал с эксцентриком.

Чтобы обеспечить вращение в боковой корпус установлена неподвижная шестерня, входящая в зацепление с зубчатым сектором ротора, она является опорной точкой для него. При своем эксцентриковом движении он опирается на неподвижную шестерню, а зацепление обеспечивает ему вращательное движение. Вращаясь, он обеспечивает и вращение вала с эксцентриком, на который он одет.

Конструктивные особенности

Теперь познакомимся с узлами и деталями двигателя. Это поможет более точно понять как работает устройство.

В его составе присутствуют: системы зажигания, питания (в том числе карбюратор), охлаждения, которые напоминают те, что используются в поршневом варианте. Но есть и уникальные элементы.

Ротор содержит три выпуклых поверхности с углублениями, которые увеличивают рабочий объем. На углах расположены однонаправленные уплотнительные пластины. Они обеспечивают герметизацию пары ротор-корпус.

Еще предусмотрены стальные кольца с каждой стороны, для отделения рабочей камеры от картера.

Также у ротора есть в центре с одной стороны зубчатый венец. Через эту зубчатую передачу снимается крутящий момент.

Корпус роторного движка напоминает многослойный пирог. Он состоит из крышек, рабочих камер, разделительных стенок. Предусмотрено две камеры, разделенные стенкой и с двух сторон крышки.

Внутри корпус представляет собой сложную форму типа овала, с компенсирующими отливами, которые отвечают за герметизацию всех трех камер разделяемых ротором.

Выходной вал имеет два эксцентрика, так как на валу установлены два ротора, работающие в противофазе – на одном цикл выброса отработавших газов, на втором цикл забора смеси.

Использование двух аналогичных узлов исключает возникновение биений и уменьшает детонацию.

При смещении эксцентриков и перемещении каждого ротора по стенкам корпуса, они проворачивают вал.

Принцип работы

Теперь о самом принципе работы. Выполнение определенной работы поршня внутри цилиндров называется тактами. Классический поршневой двигатель имеет четыре такта:

  • впуск — в цилиндр подается горючая смесь;
  • сжатие — увеличение давления в цилиндре за счет уменьшения объема;
  • рабочий ход — энергия, выделенная при сгорании смеси, преобразовывается во вращение вала;
  • выпуск — из цилиндра выводятся отработанные газы;

Данные такты имеют все двигатели внутреннего сгорания, и сопровождаются они определенным движением поршня.

Однако они выполняются по-разному. Существуют двухтактные поршневые двигатели, в которых такты совмещены, но такие моторы чаще применяются на мотоциклах и другой бензиновой технике, хотя раньше создавались и дизельные двухтактные моторы. В них одно движение поршня включает два такта. При движении поршня вверх – впуск и сжатие, а при движении вниз – рабочий ход и выпуск. Все это обеспечивается наличием впускных и выпускных окон.

Классические автомобильные поршневые двигатели обычно являются 4-тактными, где каждый такт отделен. Но для этого в двигатель включен механизм газораспределения, который значительно усложняет конструкцию.

Что касается роторного двигателя, то отсутствие поршня как такового позволило несколько совместить конструктивные особенности 2-тактных и 4-тактных моторов.

Принцип работы

Поскольку цилиндр роторного двигателя имеет впускные и выпускные окна, то надобность в газораспределительном механизме отпала, при этом сам процесс работы сохранил все четыре такта по отдельности.

Теперь рассмотрим, как все это происходит внутри статора. Углы ротора постоянно контактируют с цилиндром статора, обеспечивая герметичное пространство между сторонами ротора.

Овальная форма цилиндра статора обеспечивает изменение пространства между стенкой цилиндра и двумя близлежащими вершинами ротора.

Далее рассмотрим действие внутри цилиндра только с одной стороны ротора. Итак, при вращении ротора, одна из его вершин, проходя сужение овала цилиндра, открывает впускное окно и в полость между стороной треугольника ротора и стенкой цилиндра начинает поступать горючая смесь или воздух. При этом движение продолжается, эта вершина достигает и проходит высокую часть овала и дальше идет на сужение. Возможность постоянного контакта вершины ротора обеспечивается его эксцентриковым движением.

Впуск воздуха производится до тех пор, пока вторая вершина ротора не перекроет впускное окно. В это время первая вершина уже прошла высоту овала цилиндра и пошла на его сужение, при этом пространство между цилиндром и стороной ротора начинает значительно сокращаться в объеме – происходит такт сжатия.

В момент, когда сторона ротора проходит максимальное сужение, в пространство между стороной ротора и стенкой цилиндра подается искра, которая воспламеняет горючую смесь, сжатую между зауженной стенкой цилиндра и стороной ротора.

Особенностью роторного двигателя является то, что воспламенение производится не перед прохождением стороны так называемой «мертвой точки», как это делается в поршневом двигателе, а после ее прохождения. Делается это для того, чтобы энергия, выделенная при сгорании, воздействовала на ту часть стороны ротора, которая уже прошла ВМТ (верхняя мёртвая точка). Этим обеспечивается вращение ротора в нужную сторону.

После прохождения свечи, первая вершина ротора начинает открывать выпускное окно, и постепенно, пока вторая вершина не перекроет выпускное окно – производится отвод газов.

Такты двигателя

Следует отметить, что был описан весь процесс, сделанный только одной стороной ротора, все стороны проделывают процесс один за другим. То есть, за одно вращение ротора производится одновременно три цикла – пока в полость между одной стороной ротора и цилиндра запускается воздух или горючая смесь, в это время вторая сторона ротора проходит ВМТ, а третья – выпускает отработанные газы.

Теперь о вращении вала, на эксцентрик которого надет ротор. За счет этого эксцентрика полный оборот вала производится меньше чем за один оборот ротора. То есть, за один полный цикл вал сделает три оборота, при этом отдавая полезное действие дальше. В поршневом двигателе один цикл происходит за два оборота коленчатого вала и только один полуоборот при этом является полезным. Этим обеспечивается высокий выход КПД.

Если сравнить роторный двигатель с поршневым, то выход мощности с одной секции, которая состоит из одного ротора и статора, равна мощности 3-цилиндрового двигателя.

А если учитывать, что Mazda устанавливала на свои авто двухсекционные роторные моторы, то по мощности они не уступают 6-цилиндровым поршневым моторам.

Схема устройства РПД

В конструкцию РПД входят следующие элементы:

  1. Ротор с 3 выпуклыми гранями, выполняющими функции поршня. За счет углублений увеличивается скорость вращения, образуется больше пространства для воздушно-топливной смеси.
  2. Пластины из металла, закрепленные на вершинах каждой из сторон. Их предназначение — формирование полостей в корпусе, где происходят рабочие процессы силовой установки.
  3. 2 металлических кольца на гранях ротора служат для образования камерных стенок.
  4. В центре конструкции располагаются 2 больших колеса с большим количеством зубьев, вращающихся вокруг шестерней меньшего диаметра. Зубчатая передача соединена с приводным устройством, закрепленном на выходном валу. Направление и траектория движения внутри камеры зависят от этого соединения.
  5. Корпус ротора. Изготавливается в форме условного овала. Такая конфигурация обеспечивает постоянный контакт вершин треугольника со стенками капсулы, создавая 3 изолированных объема газа.
  6. Окна впрыска и выхлопа. Клапанов не имеют. Впускное отверстие соединено с системой подачи топлива, а выпускное — с выхлопной трубой.
  7. Выходной вал с эксцентриковой конструкцией. На нем расположены особые кулачки, смещенные относительно осевой линии. На каждый из этих выступов надевается отдельный ротор. Благодаря несимметричной установке, происходит неравномерное распределение силы давления. Это приводит к образованию крутящего момента, вызывающего стабильную работу силовой установки, основанную на оборотах вала.

5 основных слоев, скрепленных по окружности длинными шурупами, составляют стандартную конструкцию двухроторного двигателя. При этом создаются условия для свободной циркуляции охлаждающей жидкости внутри системы. Движущиеся части, представленные 2 роторами и эксцентриковым выходным валом, располагаются между 2 стационарными участками.

Мощность и ресурс

По сравнению со стандартным ДВС, роторный агрегат характеризуется большей удельной мощностью, которая измеряется в л.с./кг. Это объясняется меньшей массой подвижных деталей, составляющих конструкцию РПД. Обоснование — отсутствие газораспределительного механизма, клапанной системы, коленчатого вала и шатунов.

Кроме того, однороторный двигатель преобразует энергию сгорания топлива во вращательное движение на протяжении ¾ тактов рабочего цикла. Для поршневых моторов этот показатель снижен до ¼.

В результате при вместимости цилиндров 1,3 л современный РПД серийного производства развивает мощность до 220 л.с. А если базовая конструкция дополнена турбинным надувом, то до 350 л.с.

До 2011 г. только японские промышленники концерна «Мазда» выпускали автомобили с двигателями роторного типа. А потом и они сняли агрегат с производства. Вероятная причина — заниженный ресурс силовой установки. До первого капитального ремонта транспортные средства проезжают всего 100 тыс. км. При аккуратном стиле вождения и бережном отношении пробег увеличивается до 200 тыс. км.

Уязвимое звено — уплотнители ротора, страдающие от перегрева и высоких нагрузок. Кроме этих факторов на них оказывают негативное влияние детонация и износ подшипников, расположенных на эксцентриковом валу.

Автора!

Создателем известного нам РПД принято считать Феликса Ванкеля, однако сам он предлагал несколько иную конструкцию: в его двигателе ротор и корпус вращались вокруг неподвижного вала. Такая схема упрощала работу уплотнительных соединений камер сгорания и не требовала противовесов для уравновешивания, хотя при этом возникали огромные проблемы с подводом впускных и выпускных каналов, а также с передачей напряжения на вращающие свечи. Поэтому в серию пошел РПД, предложенный Вальтером Фройде, в то время как Ванкель сосредоточился на исследованиях механических уплотнений.

Проблемы доставляет и очень неравномерный нагрев корпуса. Это в поршневом двигателе вспышки чередуются по цилиндрам, а после рабочего хода камера охлаждается на такте впуска. В роторном же вспышки происходят только в одной части двигателя, причем происходят постоянно, в то время как противоположная часть непрерывно охлаждается всасываемым воздухом. Такой перепад температур деформирует картер двигателя, заставляя еще на этапе проектирования учитывать это отклонение формы в процессе прогрева. Разумеется, все это не способствует лучшей работе уплотнительных соединений и долговечности материалов. В итоге преимущества конструктивной простоты РПД нивелируются его малым ресурсом – пробег до капремонта редко превышает 100 тыс. км.

Окончательным же приговором роторным двигателям стала экология. Низкая экономичность означает большие выбросы CO2, а неоптимальный процесс сгорания повышает уровни токсичных соединений, к которым подмешиваются еще и продукты горения масла. И все это на фоне повального стремления к экологической чистоте, на что автопроизводители расходуют огромные средства. В результате даже Mazda, потратившая немало усилий на раскрутку роторной идеологии, была вынуждена от нее отказаться.

Конец истории? Видимо, да. Но окончательно прощаться с роторными моторами все же рано: пускай им уже и не занять основное место под капотом, они вполне могут быть востребованы в качестве резервного генератора для подзарядки батарей электромобиля. Впрочем, все ДВС со временем ожидает та же участь.

Фазы работы

Как действует роторный двигатель? Принцип работы (gif-изображения и схему РПД вы можете увидеть ниже) данного мотора заключается в следующем. Функционирование двигателя состоит из четырех повторяющихся циклов, а именно:

  1. Подачи топлива. Это первая фаза работы двигателя. Она происходит в тот момент, когда вершина ротора находится на уровне отверстия подачи. Когда камера открыта для основного отсека, ее объем приближается к минимуму. Как только ротор вращается мимо нее, в отсек попадает топливно-воздушная смесь. После этого камера снова становится закрытой.
  2. Сжатия. Когда ротор продолжает свое движение, пространство в отсеке уменьшается. Таким образом, происходит сжатие смеси из воздуха и топлива. Как только механизм проходит отсек со свечей зажигания, объем камеры снова уменьшается. В этот момент происходит воспламенение смеси.
  3. Воспламенения. Зачастую роторный двигатель (ВАЗ-21018 в том числе) имеет несколько свечей зажигания. Это обусловлено большой длиной камеры сгорания. Как только свеча воспламеняет горючую смесь, уровень давления внутри увеличивается в десятки раз. Таким образом, ротор снова приводится в действие. Далее давление в камере и количество газов продолжают расти. В этот момент происходит перемещение ротора и создание крутящего момента. Так продолжается до тех пор, пока механизм не пройдет выхлопной отсек.
  4. Выпуска газов. Когда ротор проходит данный отсек, газ под высоким давлением начинает свободно перемещаться в выхлопную трубу. При этом движение механизма не прекращается. Ротор стабильно вращается до тех пор, пока объем камеры сгорания снова не упадет до минимума. К этому времени из мотора выдавится оставшееся количество отработавших газов.

Именно такой имеет роторный двигатель принцип работы. ВАЗ-2108, на который также монтировался РПД, как и японская «Мазда», отличался тихой работой мотора и высокими динамическими характеристиками. Но в серийное производство данная модификация так и не была запущена. Итак, мы выяснили, какой имеет роторный двигатель принцип работы.

История Ванкеля

Жизнь Феликса Генриха Ванкеля не была простой, рано оставшись сиротой (отец будущего изобретателя погиб в первой мировой войне), Феликс не мог собрать средства для обучения в университете, а рабочую специальность не позволяла получить сильная близорукость.

Это побудило Ванкеля на самостоятельное изучение технических дисциплин, благодаря чему в 1924 году ему пришла в голову идея создать роторный двигатель с вращающейся камерой внутреннего сгорания.

После войны она достается в качестве репарации французам, а сам изобретатель попадает в тюрьму, как пособник гитлеровского режима. Лишь в 1951 году, Феликс Генрих Ванкель устраивается на работу в компанию по производству мотоциклов «NSU» и продолжает исследования.

Достоинства и недостатки

Теперь о достоинствах роторных моторов, а их вполне много. Выходит, что одна секция по мощности равна 3-цилиндровому мотору, при этом она в габаритных размерах значительно меньше. Это сказывается на компактности самых моторов. Об этом можно судить по модели Mazda RX-8. Этот автомобиль, обладая хорошим показателем мощности, имеет средне моторную компоновку, чем удалось добиться точной развесовки авто по осям, влияющую на устойчивость и управляемость авто.

Помимо компактных размеров в этом двигателе отсутствует газораспределительный механизм (ГРМ), ведь все фазы газораспределения выполняются самим ротором. Это значительно уменьшило металлоемкость конструкции, и как следствие – массу двигателя.

Из-за ненадобности поршней и ГРМ снижено количество подвижных частей в двигателе, что сказывается на надежности конструкции.

Сам двигатель из-за отсутствия разнонаправленных движений, которые есть в поршневом моторе, при работе меньше вибрирует.

Но и недостатков у такого двигателя тоже хватает. Начнем с того, что система смазки у него идентична с системой 2-тактного двигателя. То есть, смазка поверхности цилиндра производится вместе с топливом. Но только организация подачи масла несколько иная. Если в 2-тактном двигателе масло для смазки добавляется прямо в топливо, то в роторном оно подается через форсунки, а потом оно уже смешивается с топливом.

Использование такого типа смазки привело к тому, что для двигателя подходит только минеральное масло или специализированное полусинтетическое. При этом в процессе работы масло сгорает, что негативно сказывается на составе выхлопных газов. По экологичности роторный двигатель сильно уступает 4-тактному поршневому двигателю.

При всей простоте конструкции роторный мотор обладает сравнительно небольшим ресурсом. У той же Mazda пробег до капитального ремонта составляет всего 100 тыс. км. В первую очередь «страдают» апексы – аналоги компрессионных колец в поршневом двигателе. Апексы размещаются на вершинах ротора и обеспечивают плотное прилегание вершины к стенке цилиндра.

Недостатком является также невозможность проведения восстановительных работ. Если у ротора изношены посадочные места апексов – ротор полностью заменяется, поскольку восстановить эти места невозможно.

То же касается и цилиндра статора. При его повреждении расточка практически невозможна из-за сложности выполнения такой работы.

Из-за большой скорости вращения эксцентрикового вала, его вкладыши изнашиваются значительно быстрее.

В общем, при значительно простой конструкции, из-за сложности процессов его работы роторный двигатель оказывается по надежности значительно хуже поршневого.

Но в целом, роторный двигатель не является тупиковой ветвью развития двигателей внутреннего сгорания. Та же Mazda постоянно совершенствует данный тип мотора. К примеру, мотор, устанавливаемый на RX-8 по токсичности уже мало отличается от поршневого, что является большим достижением.

Теперь они стараются еще и увеличить ресурс. Однако это скорее всего будет достигнуто за счет использования особых материалов изготовления элементов двигателя, а также из-за высокой степени обработки поверхностей, что еще больше осложнит и увеличит стоимость ремонта.

Одни головоломки

Получается, что за счет отличного наполнения РПД оказывается все-таки сопоставим по литровой мощности с поршневым мотором, одновременно сильно уступая ему в экономичности. Тем не менее в равенство литровой мощности поначалу трудно поверить. Какой поршневой агрегат сравнится c ротором Mazda RX-8, выдающим 230 л.с. с двух секций общим объемом 1,3 л.? Это же 176 «лошадей» с литра!

Так-то оно так, но нужно помнить, что за один оборот вала роторный двигатель отрабатывает весь рабочий объем, а поршневой – только половину, причем и тот и другой способны выдать за этот оборот полную мощность. Таким образом, при сравнении удельной мощности объем поршневого двигателя справедливо делить на два. Возьмем, например, Nissan 350Z – одного из конкурентов RX-8. Его 300-сильный V6 имеет объем 3,5 л, то есть 1,75 л на одном обороте и 171 «лошадку» с литра. Практически как у RX-8! При этом, несмотря на 30-процентное преимущество в мощности и чуть более тяжелый кузов, он расходует столько же топлива в смешанном цикле, сколько и RX-8.

Пытаясь как-то снизить расход топлива в роторе, инженеры пробовали применить непосредственный впрыск, но неудачная форма камеры сгорания мешала организовать вихревое смесеобразование, лишая возможности работы на обедненной смеси. Задумывались и о дизельном топливе, но успеха это направление тоже не принесло: слишком велики нагрузки на ротор, да и уплотнение рабочих камер организовать труднее, ведь степень сжатия должна быть почти в два раза больше.

А уплотнения и без того, отдельная головная боль. Если в поршневом двигателе кольца всегда находятся под одним и тем же углом к поверхности трения, то в роторном рабочий угол радиальных пластин постоянно меняется. Меняется и усилие их прижима к поверхности корпуса – оно определяется центробежной силой, а потому сильно зависит от оборотов. А как организовать их смазку? Только впрыскиванием масла в рабочую камеру подобно двухтактным поршневым моторам. Но это влечет значительный расход масла на угар (около 1 л на 1000 км) и повышает риск закоксовывания уплотнений. Достаточно сказать, что именно из-за того, что оказалось невозможно хорошо герметизировать рабочие камеры, было отброшено множество других более замысловатых роторных конструкций, обладавших рядом преимуществ. В привычном же нам РПД задачу удалось до некоторой степени решить, хотя уплотнения все же остаются слабым местом мотора.

Виды преобразователей

Почему так важно рассмотреть виды, чтобы понять, чем отличается статор электродвигателя от подвижной его части. Все дело в том, что конструктивных особенностей у электродвижков немало, то же самое касается и генераторов (это преобразователи механической энергии в электрическую, электродвигатели имеют обратную функциональность).

Итак, электрические двигатели делятся на аппараты переменного и постоянного тока. Первые в свою очередь разделяются на синхронные, асинхронные и коллекторные. У первых угловая скорость вращения статора и ротора равны. У вторых два эти показателя неравны. У коллекторных видов в конструкции присутствует так называемый преобразователь частоты и количества фаз механического типа, который носит название коллектор. Отсюда и название агрегата. Именно он напрямую связан с обмотками ротора двигателя и его статора.

Машины постоянного тока на роторе имеют тот же коллектор. Но в случае с генераторами он выполняет функции преобразователя, а в случае с электродвигателями функции инвертора.

Если электрический агрегат – это машина, в которой вращается только ротор, то его название – одномерный. Если в нем вращаются в противоположные стороны сразу два элемента, то этот аппарат носит название двухмерный или биротативный.

Знакомство с оборудованием

Незнакомое слово «рекуператор» происходит от латинского «recuperatio», которое означает «возвращение». В нашем случае это часть тепла зимой или прохлады летом. Роторный рекуператор, как и его пластинчатый «коллега», совершает теплообмен: передает тепло от выходящего отработанного воздуха приточному холодному. Или, наоборот, забирает часть тепла от входящего, смешивая его с комфортными прохладными исходящими массами. Результат его рекуперативной зимней «деятельности» — снижение затрат на электроэнергию, тратящуюся на отопление помещений.

Устройство

Все приборы отличаются конструктивно, призваны выполнять свои задачи, которые в большей степени отличаются масштабами. Если сравнивать два популярных вида устройств — роторный и пластинчатый рекуператор, то последний предназначается для небольших помещений. Первый, герой этой статьи, способен справиться с более серьезной задачей — сделать комфортным помещение достаточно большой площади.

Рассматриваемый теплообменник состоит из стального оцинкованного (алюминиевого для небольших моделей) корпуса, ременного привода и ротора. Основа прибора — барабан, вращающийся с помощью двигателя. Этот цилиндр сделан из двух видов алюминиевой фольги: гладкой и гофрированной (60-120 мкм). Они намотаны друг на друга. В состав роторной конструкции входят осевые подшипники, датчик для контроля вращения ротора, а также уплотнительная лента, изолирующая воздушные потоки.

Внутри барабана располагаются каналы — коаксиальные и треугольные. Его устанавливают перпендикулярно движению воздушных масс. Исходящий воздух оставляет тепло в том секторе ротора, через который проходит. Вращаясь, прибор передает тепловую энергию приточным массам, а сам нагретый сектор охлаждается.

Характеристики

КПД роторных рекуператоров — 70-85% (87%). Помимо сохранения тепла устройства выполняют еще одну работу: они передают влагу. Для помещений, где постоянно повышен (или понижен) уровень влажности, такое дополнительное оборудование — наилучший вариант.

Полностью изолировать исходящие и входящие потоки друг от друга невозможно технически. Но такую задачу не ставят, потому что смешивается всего около 5%, либо цифра эта немногим больше. Есть возможность изменять скорость вращения теплообменника: для регулировки продуктивности используют преобразователи частоты.

Роторные конструкции более эффективны, чем их пластинчатые соперники, но из-за сложности конструкции и более высокого КПД стоят они совсем недешево. Однако оборудование, благодаря высокой эффективности, окупается за 1-2 года. Его устанавливают в качестве дополнительного элемента вентиляционной системы в помещениях средней площади: в гаражи, офисы, частные дома, на небольших складах.

Полноценное проведение диагностического осмотра мотора

Для того, чтобы осмотреть статор и другие центральные элементы электродвигателя, используют специальные козлы, оснащенные двумя катками в верхней своей части. Последние упрощают вращение деталей.

Самостоятельный ремонт мотора следует начинать с тщательного изучения всей технической документации. Далее определяется степень износа подшипников, обнаруживаются и устраняются иные дефекты.

Проверить ротор двигателя необходимо на предмет состояния всех металлических элементов, крепления пластин к валу, качества замкнутой проводки и, наконец, должного функционирования вентиляторов.

Технические работы ведутся с использованием набора специальных ключей, обыкновенного тестера и механизмов для подъема. Главное не забыть отключить мотор от сети. Все узлы очищаются от слоя пыли при помощи щеточек и обдуваются сжатым воздухом. В дальнейшем мелкие детали и все их крепления желательно складывать в отдельный ящик, чтобы избежать пропажи.

Ротор электродвигателя разбирается с учетом следующих рекомендаций. Как только щит будет отделен от корпуса двигателя, его сдвигают вдоль вала, стараясь не повредить изоляцию обмоток. Для этих целей используют картон высокой плотности, размещая его между статором и ротором, а впоследствии укладывая на него детали.

С вала также снимаются пружины и подшипники. Демонтируется обмотка короткозамкнутого типа и сердечник. Главным требованием при выемке ротора является аккуратное движение вдоль оси.

При проверке вентиляторов обращают внимание на целостность лопастей и надежность их крепления. Делается процедура при помощи молотка. Дефектные детали заменяются. Нельзя нарушать балансировку, поэтому перед осмотром необходимо сделать заметку на роторе, чтобы при сборе каждый элемент встал на свое место.

Расход масла

Также роторный двигатель очень требователен к обслуживанию.


Расход масла у него составляет более 500 миллилитров на 1 тысячу километров, что заставляет заливать жидкость каждые 4-5 тыс. километров пробега. Если вовремя не произвести замену, мотор попросту выйдет из строя. То есть к вопросу обслуживания роторного двигателя нужно подходить более ответственно, иначе малейшая ошибка чревата дорогостоящим ремонтом агрегата.

Ремонт

Ремонтные работы всего устройства выполняются с целью восстановления его функциональности и работоспособности. Иногда требуется замена некоторых деталей. Например, при нагреве статора по разным причинам, может образоваться нагар на конструкции якоря электродвигателя.

Последовательность шагов тогда следующая:демонтаж двигателя;

  • очистные работы;
  • разборка всех узлов;
  • восстановление поврежденных частей;
  • покраска;
  • сборка двигателя и проверка его в нагрузочном режиме.

Если оборудование представлено фазным типом, то требуются ремонтные работы отдельным его узлам, в том числе и щеточно-коллекторному.

Если стержень имеет трещины, то он подлежит восстановлению или замене. Делается это так: на месте трещины проводится надрез и высверливание отверстий от точки этого надреза до торца замыкающего кольца. Та часть, которая оказалась высверленной, заполняется медным сплавом.

Не стоит забывать и о проверке двигателя на обрыв и короткое замыкание. Сопротивление ротора и статора проверяются при помощи омметра, сверяясь при этом с техническими характеристиками в инструкции по эксплуатации. Однако прибор должен быть крайне чувствителен ввиду стремления сопротивления к нулю в обмотках мощных моделей моторов.

Сложность производства деталей

Кроме того, стоит отметить высокую стоимость производства деталей данного двигателя, которая объяснялась сложностью изготовления ротора. Для того чтобы данный механизм правильно прошел эпитрохоидальную кривую, нужна высокая геометрическая точность (для цилиндра в том числе). Поэтому при изготовлении роторных двигателей невозможно обойтись без специализированного дорогостоящего оборудования и особых знаний в технической области. Соответственно, все эти затраты заранее закладываются в цену автомобиля.

Существует ли тюнинг Renesis

Многие автовладельцы хотели бы несколько доработать роторный двигатель «Мазда RX8». Отзывы же говорят о нецелесообразности тюнинга. Это связано в первую очередь с его высоко стоимостью и сложностью. Влияет также и ресурс РПД, который и так достаточно низкий, а еще больше его уменьшить вряд ли кто-то захочет.

Именно поэтому на данный автомобиль чаще пытаются установить другой мотор, нежели тюнинговать этот. Правда, в большинстве случаев такие попытки ни к чему не приводят. РПД имеет небольшую массу, в данном случае 110 кг. Единственный более или менее вменяемый вариант — установить РПД от RX-7, который считается более живучим. Хотя 90% владельцев катаются на том, что поставили на заводе, то бишь в стоке, и остаются весьма довольны.

Поиск СТО — целая наука

Даже сегодня далеко не каждый автосервис возьмется за ремонт такого двигателя. В России таких СТО, может, и насобирается десяток, которые располагаются в основном в крупных городах, таких как Москва или Санкт-Петербург. Ну а что же делать владельцам такого автомобиля в провинции, совершенно непонятно. Это один из ключевых факторов, которые не дают людям покупать машины с подобным мотором.

Но даже если сервис с такими специалистами и найдется, то где же взять запчасти? Их придется заказывать и, скорее всего, ждать нужно будет долго. Конечно, роторный двигатель «Мазда RX8», ресурс которого и так невелик, может уменьшиться благодаря неквалифицированным сотрудникам сервиса. Поэтому куда-нибудь отдавать авто тоже не хочется. Скорее всего, и заявленная сумма на ремонт РПД будет просто удивительной, но это уже зависит от наглости конкретно взятого моториста.

Разновидности

На данный момент существует пять разновидностей данных типов агрегатов:

  1. Роторные моторы с возвратно-вращательными движениями вала.
  2. С равномерным вращением вала. При этом в его конструкции не используются какие-либо уплотнительные механизмы. Расположение камер сгорания у них спирального типа.

  3. Агрегаты с пульсирующе-вращательным движением, направленным в 1 сторону.
  4. С планетарным вращением вала, без уплотнительных элементов. Яркий пример тому – двигатель Ванкеля.
  5. РПД с равномерной работой рабочих элементов и спиральным типом расположения камер сгорания.

Что такое роторный двигатель — Em-Grand.ru

Один из видов двигателей внутреннего сгорания, подвижный элемент (ротор) которого совершает непрерывные круговые движения.

Двигатель в разрезе

Что такое роторный двигатель впервые придумал немецкий конструктор Ванкель, именно его модели сегодня производятся в серийном масштабе.

По конструкционной компоновке это наиболее простой и довольно эффективный мотор, имеет индивидуальные преимущества и недостатки

Первым такой двигатель установили на свой автомобиль конструкторы Mazda, правда, популярность модели была не слишком высокой.

Двигатель к МАЗДА

С тех пор роторные двигатели устанавливаются на некоторые модели грузовиков, автобусов, пики их популярности чередуются со спадами количества продаж.

На сегодня разработано довольно много типов устройств, существенных различий между ними нет. Отличаются они не принципом действия, а внутренней формой статора.

 

 

К преимуществам можно отнести:

  • Высокую удельную мощность, по этому показателю поршневые двигатели уступают им в два раза.
  • Принцип работы роторного двигателя основывается на использовании планетарной схемы, что позволяет значительно уменьшить количество деталей.
  • Выходная мощность достигается за ¾ оборота коленчатого вала. Обыкновенный четырехтактный двигатель дает мощность только за 1/4 оборота вала. Это позволяет значительно увеличивать эффективность камер сгорания топлива.
  • Отличные показатели мощности на низких оборотах.
  • Отсутствие вибрации дает возможность повышать комфортность езды.
  • Небольшие габаритные размеры и вес экономят дорогостоящие материалы, позволяют увеличивать полезный внутренний объем кузова.
Двигатель разобранный

К недостаткам относится сложная форма геометрии камеры сгорания и ротора, что составляет определенные трудности для изготовителей.

Кроме того, большая площадь  контакта газов со стенками камеры увеличивает нагрев агрегата и понижает его КПД.

 

Принцип работы роторного двигателя и его устройство

Автолюбители узнали что такое роторный двигатель в конце 60-х годов, когда они начали устанавливаться на автомобили.

Траектория вращения ротора напоминает кривую, нарисованную спирографом, такая траектория позволяет вершинам контактировать одновременно в трех различных точках и образовывать три объема.

Принцып действия

Принцып действия

Каждый объем попеременно увеличивается и уменьшается, за счет этого выполняются циклы сжатия топлива и выпуска отработанных газов. Агрегат состоит из нескольких деталей:Ротора. Имеет три грани, каждая из которых выполняет функцию поршня.

На вершинах устанавливается специальные уплотнительные пластины из высококачественных легированных сталей, в центре установлено колесо с внутренними зубьями для передачи вращательного движения на вал.Корпус.

Внутренняя поверхность имеет форму эпитрохоиды, три вершины ротора создают в нем три изолированные камеры.

Принцип работы роторного двигателя состоит из четырех тактов: впуск топлива, сжатие горючей смеси, рабочий ход во время его сгорания и выпуск отработанных газов.Вал.

Ротор и статор

Отлиты закругленные выступы в виде кулачков, кулачки располагаются ассиметрично. Выходной вал выполняет те же функции, что и коленчатый вал обыкновенного двигателя.

Выходной вал делает три оборота за один оборот ротора.

Сложность технологии изготовления, повышенные требования к системам смазки и охлаждения делают производство агрегатов доступным только для наиболее современных производств.

Совокупность недостатков не позволяют агрегату вытеснить поршневые двигатели, хотя ранее планировалось, что к 80-м годам прошлого века они будут занимать более половины автомобильного рынка.

Роторный двигатель устройство. Выходной вал роторного двигателя. Насколько популярен роторный дизельный двигатель

Говорят, что Феликс Ванкель придумал роторный двигатель, будучи 17-летним юнцом. Напомним, что двигатель этот обеспечивает отличные динамические характеристики без серьезной нагрузки на двигатель и с низким уровнем вибраций. В общем, чтобы создать такую сложную конструкцию нужно обучаться в университете и знать практически все об автомобилях, а в таком возрасте вряд ли за плечами у парня был богатый жизненный опыт. Но как показывает практика и история, все в этом мире возможно.

Другим «противником» этого двигателя является то, что он работает на высоких оборотах с низкой рабочей кривой, заставляя его всегда работать близко к своим пределам. Это усиливает ваше призвание как спортивный двигатель. Другой «противник» этого двигателя, возможно, самый свирепый, — это определенный консерватизм автомобильной среды. Существует определенная восприимчивость к новым технологиям во всем, что касается аксессуаров, но есть также сильный отказ от того, что является совершенно новым, особенно когда новое связано с дизайном двигателя или его режимом работы.

Тем не менее, первые чертежи двигателя были представлены Ванкелем лишь в 1924 году, когда он закончил школу и начал работать в издательстве технической литературы. Позднее он открыл свою собственную мастерскую и в 1927 году представил первый двигатель с вращающимися поршнями. С этого момента его двигатель начинает свой долгий путь по подкапотным пространствам автомобилей многих марок.

Пользователь самого распространенного, более дешевого автомобиля выберет механика соседства, который много раз изучал свое ремесло по опыту, еще молод, как ученик, и без более сложной технической подготовки. В этих механических мастерских двигатель Ванкеля по-прежнему займет много времени!

Ротационный двигатель был изобретен немецким инженером-самоучкой Феликс Ванкелем. Прежде чем раскрыть, как работает двигатель Ванкеля, давайте вернемся вовремя, чтобы понять происхождение этого двигателя. Он был оснащен небольшим роторным двигателем мощностью 50 л.с.

NSU Spider

К сожалению, во время Второй мировой роторный двигатель был никому не нужен, так как не прошел достаточную «обкатку» в автомобильном сообществе и лишь после ее окончания чудо-мотор начинает «выбиваться в люди». В послевоенной Германии первой компанией, которая обратила внимание на интересный агрегат, была NSU. Именно двигатель Ванкеля должен был стать ключевой «фишкой» модели. В 1958 году начались разработки первого проекта, а в 1960 уже готовый автомобиль был показан на конференции немецких конструкторов.


Эта победа не понравится другим автопроизводителям, ротационный двигатель впоследствии будет запрещен организаторами.


Вращающийся двигатель сильно отличается от традиционных двигателей, движение поршня которых является альтернативой. Вращающийся двигатель состоит из поршня треугольной формы, который называется ротором. Этот поршень или ротор состоит из трех краев, которые будут различать три камеры. Выполняя однократное вращение, ротор достигает четырехтактного цикла сгорания: впуска, сжатия, расширения и выхлопа.

NSU Spider сначала вызвал у конструкторов лишь смех и легкое недоумение. По заявленным характеристикам двигатель Ванкеля развивал всего 54 л.с. и многие усмехались над этим, пока не узнали, что разгон до 100км/ч у этой 700-килограммовой малютки составляет 14,7 секунды, а максимальная скорость — 150 километров в час. Такие характеристики повергли многих разработчиков автомобилей в шок. Определенно двигатель произвел фурор в автомобильной среде, но Ванкель не остановился на достигнутом.

На статоре имеется впускной канал. Воздушно-топливная смесь сжимается ротором до свечей зажигания для зажигания топлива. Выхлопные газы, образующиеся при этом сгорании, впоследствии приводятся в действие ротором к выхлопному каналу. Когда ротор вращается в статоре, он приводит в движение зубчатую передачу, а также моторный вал: машина движется вперед.

У вращающегося двигателя есть только пять движущихся частей, что очень хорошо по сравнению с обычным двигателем. Более того, по сравнению с обычным двигателем, роторный двигатель намного компактнее и легче. При гораздо меньшем смещении роторный двигатель может обеспечить высокий уровень мощности. Мы позволяем себе представить мощность, поставляемую двигателем с четырьмя роторами.

NSU Ro-80

Интересно, что не NSU Spider принес Феликсу Ванкелю популярность, а его второй автомобиль — NSU Ro-80. Его представили в 1967 году, сразу после прекращения выпуска предыдущей модели. В компании решили не медлить и как можно быстрее развивать «роторный рынок». Седан оснастили 1,0-литровым мотором, который развивал мощность в 115 лошадиных сил. Автомобиль, который весил всего 1,2 тонны разгонялся до «сотни» за 12,8 секунды и имел максимальную скорость в 180 км/ч. Сразу же после выхода машина получила статус «Авто года», о роторном двигателе стали говорить, как о моторе будущего, и огромное множество автопроизводителей купили лицензии на производство роторных двигателей Феликса Ванкеля.

Нет клапанов, коленчатого вала или распределительных валов. Кроме того, вибрации почти нет, что позволяет двигателю быть тише. Но теперь, если производители повернулись спиной к вращающемуся двигателю, есть причина! К сожалению, роторный двигатель менее надежный, чем двигатель с возвратно-поступательным движением. Плотность двигателя — большая проблема, статор и края ротора имеют тенденцию расширяться со временем. Кроме того, роторный двигатель больше горючее и масло, чем «нормальный» двигатель. По этим двум последним причинам клиенты не поддаются такому движению.

Впрочем, сам NSU Ro-80 обладал рядом отрицательных качеств, которые были без преувеличения масштабны. Расход топлива у Ro-80 составлял от 15 до 17,5 литров на 100 км, и в период топливного кризиса это было просто ужасно. Мало того, неопытные водители очень часто «убивали» эти хрупкие двигатели настолько быстро, что даже не успевали проехать и двух тысяч километров. Но, даже не смотря на это, автомобиль пользовался бешеной популярностью, и роторный двигатель укреплял свои позиции.

Его вращающийся двигатель неизменно потреблял и потреблял значительное количество углеводородов, несмотря на усилия японской фирмы по смягчению ее обжорства. Скажем, однако, что это немного запятнано этим раздражающим потреблением и в определенной степени надежностью, на которую необходимо поставить вопрос.

Несмотря на все, линия не впечатляет, хотя и успешна. Внутри, однако, речь отличается от того, что маленькие щепки оригинальности не испытывают недостатка. Таким образом, напоминания в треугольной форме роторов двигателя многочисленны и хороши. Те, которые расположены в центре подголовников, в частности, не остаются незамеченными.

В 1970 году на Женевском автошоу «Мерседес» представили модель С111 с роторным двигателем. Правда, анонсировали его годом ранее, но то был лишь опытный образец, который, впрочем, имел просто заоблачные характеристики. Автомобиль оснащался трехсекционным двигателем объемом 1,8 литра и мощностью в 280 лошадиных сил. Mercedes C111 разгонялся до 100км/ч за 5 секунд и имел максимальную скорость 275 км/ч.

И это делается с полным отсутствием вибраций, которые явно показывают, что ротационное характеризуется очень низким числом движущихся частей на 3, 163 меньше, чем в традиционном шестицилиндровом. Следует ли добавить, что этот тип двигателя является легким и очень компактным? Поэтому не полагайтесь на свою младшую пару, чтобы произвести впечатление на родителей, соседей или друзей. Что касается ускорения, они также страдают от недостатка энергии на низких и средних скоростях. В дополнение к его неохлаждаемому потреблению роторный двигатель, похоже, невосприимчив к механическим авариям.

Представленная в Женеве версия даже превысила эти показатели: максимальная скорость составляла 300 километров в час, а добраться до отметки в 100 км/ч можно было за 4,8 секунды. При этом роторный двигатель выдавал аж 370 лошадиных сил. Этот автомобиль был по своей природе уникален и имел просто колоссальную популярность среди автолюбителей, но в Mercedes не собирались пускать C111 на конвейер опять же из-за сверх прожорливого мотора. К сожалению, автомобиль так и остался на стадии опытного образца, тем самым почти похоронив роторный двигатель.

На приборной панели появился предупреждающий индикатор, указывающий на недостаток двигателя, и он испытал значительное падение мощности. Этот двигатель всегда зависает с ним, что заставило всех других строителей капитулировать, то есть его необоснованное потребление бензина и масла. Давайте также предложим очень оригинальную внутреннюю презентацию и более привлекательный практический аспект, чем во многих спортивных автомобилях. С другой стороны, комфорт подвески вызывает беспокойство, и всегда создается впечатление, что затухание обеспечивается пружинами в древесине с характерным ударом.

Казалось бы, роторный двигатель канул в небытие и окончательно пропал из виду, если бы не японцы, который пристально наблюдали за детищем Ванкеля. Mazda Cosmo Sport стал первым авто компании из Страны восходящего солнца, который оснащался этим чудо-мотором. В 1967 году началось серийное производство этого автомобиля, и оно не увенчалось успехом — свет увидели всего 343 машины. Всему виной ошибки в проектировке автомобиля: изначально Cosmo Sport имел 1,3-литровый двигатель мощностью в 110 лошадиных сил, разгонялся до 185 км/ч при помощи 4-ступенчатой ручной коробки передач, но имел обычную тормозную систему и, как казалось разработчикам, слишком короткую колесную базу.

Зеленый свет Исключительная управляемостьНовый двигательА 4-дверный купеВыпуск ручной коробкиПрогнозирование цены. Значительное потреблениеНизкий моторный крутящий моментЗарядные задние сиденьяДоступность ограничена сзади. В традиционном четырехтактном двигателе в одном цилиндре проходят четыре операции: всасывание, сжатие, сжигание и выхлоп.

Однако во вращающемся двигателе каждая из этих четырех ступеней имеет место в другой секции статора. Это похоже на цилиндр, посвященный каждой из четырех гонок. В поршневом двигателе давление расширения, создаваемое сжиганием воздушно-топливной смеси, приводит в движение поршни, которые перемещаются вперед и назад внутри цилиндров. Шатуны и коленчатый вал преобразуют это линейное движение в вращательное движение, необходимое для тяга автомобиля.

В 1968 году японцы выпускают вторую серию Mazda Cosmo Sport, которая получает 128-сильный роторный двигатель, 5-ступенчатую ручную коробку передач, улучшенные 15-дюймовые тормоза и увеличенную колесную базу. Теперь автомобиль лучше чувствовал себя на дороге, разгонялся до 190 км/ч и имел неплохие продажи. Всего же было выпущено порядка 1200 машин.

Во вращающемся двигателе нет линейного движения, которое должно быть преобразовано. Давление содержится в камерах, созданных различными участками статора и выпуклыми сторонами треугольного ротора. При сжигании ротор немедленно начинает вращаться, тем самым уменьшая вибрации и увеличивая потенциальные обороты двигателя. повышение эффективности, что приводит к тому, что двигатель намного меньше, с одинаковой производительностью традиционного поршневого двигателя.

Основным компонентом роторного двигателя является треугольный ротор, который вращается внутри овальной камеры, так что три лопасти ротора постоянно контактируют с внутренней стенкой камеры, образуя три объема замкнутых газов или камер сгорания. Фактически, каждая из трех лопастей ротора действует как поршень. При движении ротора внутри статора три камеры изменяют форму и размер, производя насосное действие.

Mazda Parkway Rotary 26

«Мазде» настолько понравился двигатель Феликса Ванкеля, что в 1974 году на свет появилась модель Parkway Rotary 26 — единственный в мире автобус с роторным двигателем. Он оснащался 1,3-литровым агрегатом, который выдавал 135 л. с. и, что немаловажно, обладал низким уровнем содержания вредных веществ в выхлопных газах.

В центре ротора находится небольшое зубчатое колесо, прикрепленное к камере. Большее колесо, зубчатое внутри, сопрягается с этим неподвижным колесом, определяя путь, по которому ротор будет следовать внутри камеры. Поскольку ротор установлен на коленчатом валу, он вращает его с тем же движением, что и стартовый кривошип, так что каждое вращение ротора соответствует трем виткам коленчатого вала.

Каждая фаза процесса горения происходит в другом разрезе камеры. Джеймс Уотт, изобретатель парового двигателя с вращающимся движением, также провел ряд исследований по вращательному двигателю внутреннего сгорания. Особенно за последние 150 лет многочисленные изобретатели предложили конструкции вращающихся двигателей.

Вместе с 4-ступенчатой ручной коробкой передач 3-тонный автобус мог легко набрать скорость в 160 км/ч и имел достаточно вместительный салон. Число 26 в названии означало количество посадочных мест в автобусе, но имелась также и люксовая версия на 13 человек. Модель отличалась низким уровнем вибраций и тишиной в салоне, что было обеспечено гладкостью работы роторного двигателя. Производство модели было завершено в 1976 году, но, к слову, автомобиль был довольно популярен.

Ванкель провел исследование, анализируя различные типы роторных двигателей и разработал оптимальную форму трохоидального статора. Но структура была сложной, поскольку она также вращала трохоидальный статор, и это сделало вращающийся двигатель непрактичным.

Дальнейшие усовершенствования позволили сократить выбросы в соответствии со все более строгими экологическими нормами и расходами на топливо, сократившись более чем на 40%. Вращающийся двигатель был реальностью, предназначенной для продолжения с течением времени.

Он легче. Не требуется поршней, шатунов и коленчатого вала, основной блок двигателя вращающегося двигателя меньше и, следовательно, легче, что обеспечивает большую маневренность и лучшую производительность. Это меньше. При такой же производительности роторный двигатель намного меньше по размеру, чем традиционный двигатель. Небольшие размеры роторного двигателя не только являются преимуществом с точки зрения веса, но также обеспечивают большую маневренность, оптимальное расположение трансмиссии и больше свободного пространства для водителя и пассажиров.

С производством автомобилей с роторным двигателем «Мазда» не унималась вплоть до XXI века. А спортивное четырехместное заднеприводное купе с распашными дверями без стойки Mazda RX-8 и вовсе стал настоящей иконой для автолюбителей. Последняя версия автомобиля оснащалась 1,3-литровым двигателем мощностью 215 л. с. и 6-ступенчатым автоматом, а также 1,3-литровым мотором мощностью 231 л. с. с крутящим моментом в 211 Нм и 6-ступенчатой механикой. Кроме того, это бесспорно самый красивый представитель роторного семейства.

Ротационные двигатели также внутренне сбалансированы для минимизации уровня вибрации. Больше мощности Выходная мощность вращающегося двигателя более однородна, так как каждое событие горения продолжается на 90 градусов вращения ротора и что каждое вращение ротора соответствует трем оборотам коленчатого вала, каждое событие горения выступает на 270 градусов вращения коленчатого вала. Затем один роторный двигатель подает энергию на три четверти вращения коленчатого вала. В одном поршневом двигателе вместо этого подача подается только на каждую четверть каждого вращения коленчатого вала.

Казалось, что пришедшая на смену RX-7 единственная серийная модель с роторным двигателем будет оставаться живым символом этого изобретения, но начиная с 2004 года продажи купе начали падать. Да так, что к 2010 году сократилить с 25 000 машин до 1500 в год. «Мазда» пыталась спасти положение, но инженеры компании не смогли устранить все проблемы — улучшить экологичность, снизить вес, уменьшить расход топлива и улучшить крутящий момент. К тому же грянувший кризис заставил японцев отказаться от вложения денег в не приносящий отдачи проект. Поэтому в августе 2011 года было объявлено о снятии Mazda RX-8 с производства.

Повышенная надежность Вращающийся двигатель имеет меньшее количество движущихся частей, чем четырехтактный двигатель с аналогичными характеристиками. Двухроторный роторный двигатель имеет три основные движущиеся части: два ротора и коленчатый вал. Самый простой четырехцилиндровый двигатель также имеет по меньшей мере 40 движущихся частей, включая поршни, шатуны, распределительные валы, клапаны, защелки и штанги для клапанов, зубчатого ремня, зубчатых колес и коленчатого вала.

Это новый технический подход, который произвел революцию в конструкции роторного двигателя, сочетая его с отличной элегантностью, высокой производительностью и низким уровнем расхода топлива и выбросов. Двухстенный коллектор поддерживает высокие температуры выхлопа, сокращая время, необходимое для нагрева катализатора. В новой смазочной системе с ультраплоским смазочным маслом масляный поддон имеет глубину всего 40 мм, то есть половину по сравнению с обычными роторными двигателями.

«ВАЗ-2109-90»

Когда-то ходила байка: мол, на скорости в 200 км/ч «девятка» ДПС догоняет летящий «Мерседес». И многие воспринимали эту историю, как шутку. Но в каждой шутке есть доля правды. И определенно в этой смешной истории правды гораздо больше, чем лжи. В России тоже производили автомобили с роторным двигателем. В 1996 году был разработан опытный образец «ВАЗ-2109-90» с роторно-поршневым двигателем повышенной мощности. Указывалось, что по динамическим и скоростным качествам автомобиль должен превосходить все модели автомобилей отечественного производства. И действительно, под капот «девятки» установили 140-сильный роторный двигатель, который разгонял машину до 100 км/ч всего за 8 секунд и имел максимальную скорость 200 км/ч. Вдобавок ко всему в багажник устанавливали топливный бак емкостью 39 литра, ибо расход бензина был огромный. Благодаря этому без дозаправки можно было доехать из Москвы в Смоленск и обратно.

Позднее были представлены еще 2 «заряженные» модификации «девятки»: роторный двигатель, развивающий 150 лошадиных сил и форсированный вариант с 250 «кобылами». Но из-за такой избыточной мощности агрегаты очень быстро приходили в негодность — всего 40 тысяч километров пробега. Правда, такой вид автомобилей в России не прижился из-за высокой цены на автомобиль, высокого потребления топлива и высокой стоимости на содержание.

Роторный двигатель изобрел доктор Феликс Ванкель, вернее он был соавтором совместно с Вальтером Фройде. В 1957 году они разрабатывали две модели аналогичных роторных двигателей, но двигатель Ванкеля нашел более широкое применение. Именно поэтому этот двигатель часто также называют двигателем Ванкеля или роторным двигателем Ванкеля.
Роторный двигатель, как и двигатель в вашей машине является двигателем внутреннего сгорания, но принцип его работы совершенно другой, в отличии от обычного поршневого двигателя.

Если в поршневом двигателе, существует несколько (в зависимости от цилиндров) рабочих объемов (цилиндр и поршень), поочередно выполняющих свои стандартные циклы – забор смеси, сжатие, зажигание и выхлоп, то в роторном, поршни заменены ротором. (рабочий треугольный орган в форме эпитрохоида), который в зависимости от угла поворота поочередно, совместно с корпусом, участвует все в тех же циклах перечисленных ранее (забор, сжатие, зажигание, выброс)
В этой статье мы узнаем о том, как работает роторный двигатель, о его особенностях и интересных фактах связанных с ним, о достоинствах и недостатках. Давайте начнем наше знакомство с роторным двигателем, с принципа его работы.

Принцип работы роторно-поршневого двигателя

Как и поршневой двигатель, роторный двигатель использует давление, создаваемое при сгорании топливно-воздушной смеси. Как и в поршневом двигателе, входное отверстие сообщается с дроссельной заслонкой, а выпускное с выхлопной системой. Если в поршневом двигателе это давление образуется в цилиндрах, а затем посредством поршней, шатунов передается на коленчатый вал, то в роторном двигателе передаточные звенья отсутствуют. Треугольный ротор в роторном двигателе является своеобразным поршнем, вращающимся по кругу и передающим крутящий момент на выходной вал.
Фактически ротор при вращении делит общую камеру на три изолированных, в объеме каждой из этих условных камер происходит свой цикл (забор, сжатие, зажигание, выброс). Как и в случае с поршневым двигателем, роторные двигатели имеют всего 4 такта.
Как правило, даже в самом простом роторном двигателе применяют два ротора. Такая конструкция позволяет уменьшить детонацию, увеличить стабильность работы двигателя. Если вы внимательно посмотрите на картинку, то увидите, что один полный оборот ротора, соответствует 3 оборотом вала.
Сердцем роторного двигателя является ротор. Ротор в данном случае эквивалентен поршням в обычном двигателе. Ротор установлен на вал с неким эксцентриситетом. Фактически такое смещение можно сравнить с рукояткой на лебедке. Подобная установка ротора, позволяет передавать крутящий момент от него на вал.
Как мы уже говорили, двигатель имеет 4 такта, они меняются в зависимости от угла поворота ротора. Сейчас мы кратко рассмотрим каждый из данных тактов в роторном двигателе.

Забор топливно-воздушной смеси в роторном двигателе

Забор смеси начинается в тот момент, когда одна из вершин ротора проходит впускной клапан в корпусе. В это время, объем камеры расширяется, вовлекая в свое увеличивающееся пространство топливно-воздушную смесь. В тот момент, когда следующая вершина ротора проходит впускной канал, начинается следующий такт.
Сжатие топливно-воздушной смеси в роторном двигателе
Во время поворота ротора, объем смеси захваченной ротором уменьшается, что приводит к повышению давления. Максимальное давление образуется в тот момент, когда топливно-воздушная смесь находится в зоне свечей.

Сжигание топливно-воздушной смеси

Для зажигания смеси, как и в поршневом двигателе, используются свечи. Они зажигают смесь одновременно, то есть срабатывают синхронно. Обычно для роторного двигателя применяют две свечи зажигания. Применение двух свечей зажигания связано с особенностями рабочего объема. Он как бы вытянут по стенке корпуса, именно поэтому, эффективней использовать две свечи, чтобы смесь сгорала более быстро и равномерно. В случае с одной свечкой, смесь будет сгорать дольше, если можно так сказать постепенно, что значительно понизит пиковое давление во время взрыва при зажигании топливно-воздушной смеси.
В итоге, от образовавшегося давления взрывной волны, получается рабочее усилие, проворачивающее ротор на эксцентрике вала. Крутящий момент передается на выходной вал. Ротор проворачивается до отверстия выпуска выхлопных газов.

Выброс отработавших выхлопных газов

Как только ротор одной из своих вершин пересекает границу выпускного отверстия, начинается выброс выхлопных газов. Ротор по инерции, а также посредством второго ротора, работающего асинхронно, продолжает менять свой угол и перемещается вершиной до впускного отверстия. Здесь все происходит заново от такта забора до такта выброса.

Узлы (детали) роторного двигателя

Далее мы расскажем о составляющих частях роторного двигателя, что также отчасти поможет вам в более точном понимании работы двигателя. Роторный двигатель имеет в своем составе систему зажигания, систему питания, систему охлаждения, которые похожи на те, что применяются в поршневых двигателях. А теперь о уникальных деталях.

Ротор роторного двигателя


Ротор имеет три выпуклых поверхности с фразированными углублениями. Углубление позволяют несколько увеличить рабочий объем. На вершинах (углах) ротора имеются уплотнительные, однонаправленные пластинки. Именно они учувствуют в герметизации между ротором и корпусом. Есть также металлические кольца на каждой из сторон ротора, которые отделяют рабочую камеру от картера двигателя. Кроме того, ротор имеет в центре с одной стороны зубчатый венец. Этот венец жестко закреплен с ротором. Именно через данную зубчатую передачу передается рабочий крутящий момент от двигателя.

Корпус роторного двигателя

Корпус роторного двигателя, словно многослойный пирог. Он имеет свои крышки, рабочие камеры, разделительные стенки. Лучше всего понять конструкцию корпуса можно будет взглянув на картинку.
Из нее видно, что двигатель имеет две камеры, разделенные стенкой и крышки с двух сторон. Все остальное конечно тоже имеет значение, но первостепенно именно то, что мы перечислили.
А теперь мы расскажем о рабочих камерах корпуса роторного двигателя.


Внутренняя полость корпуса представляет из себя сложную форму, напоминающую овал. На самом деле овал имеет определенные компенсирующие отливы, которые обеспечивают герметизацию всех трех камер разделенных ротором, вне зависимости от угла его поворота и происходящего цикла. Для каждого цикла, в корпусе роторного двигателя, отведено свое место. В зависимости от угла поворота ротора выполняется соответствующий цикл, который повторяется с периодичностью через каждые 360 градусов поворота ротора
Выпускные отверстия для выброса сгоревших газов, находятся также в корпусе рабочей камеры. Промежуточная стенка между камерами (на фото ниже)

удерживает вал в совеем центральном отверстии, уплотняется с роторами по боковым стенкам, имеет элементы системы охлаждения, инжекционные порты, направляющие втулки.

Выходной вал роторного двигателя


Выходной вал имеет эксцентрики, в данном случае их два, так как на вал устанавливается два ротора, которые работают в противофазе, когда один в цикле выброса отработавших газов, второй в цикле забора смеси. Применение двух роторов позволяют скомпенсировать биения во время работы двигателя и соответственно уменьшить детонацию. За счет смещения эксцентрика и перемещения каждого из роторов по стенкам в корпусе двигателя, они стараются провернуть вал. В итоге, на нем образуется рабочий крутящий момент.

Достоинства роторного двигателя

Как мы уже упоминали, главным достоинством роторного двигателя является отсутствие передающих звеньев, а именно шатунов. Кроме того, для роторного двигателя не требуется клапанов, пружин клапанов, распределительного вала, ремня ГРМ и т.д. Все это в итоге сказывается на габаритах и массе двигателя. Именно поэтому многие производители самолетов (например Skycar, Schleicher), предпочитают поршневым двигателям роторные.
К плюсам роторного двигателя, как мы уже тоже говорили, можно отнести и очень хорошую сбалансированность деталей в нем. Его можно сравнить с оппозитным 4 поршневым двигателем.
роторный двигатель более длительное время, по сравнению с поршневым, выдает крутящий момент на выходной вал. Если для роторного двигателя выход мощности на вал длится порядка ¾ оборота (270 градусов), то для поршневого двигателя крутящий момент передается только в течении ½ оборота (180 градусов)
Так как ротор вращается всего один раз за три оборота вала, это также сказывается на ресурсе ротора, в отличии от поршневых двигателей, где поршень делает полный цикл за оборот вала. У японский моделей автомобилей, ресурс двигателя может достигать 300 т. км.

Недостатки роторных двигателей

Так в современном мире роторные двигатели массово не применяются вследствие низкой экологичности.
Роторные двигатели потребляют большее количество топлива, вследствие низких рабочих давлений в камере сгорания.
Роторные двигатели не так распространены, что может стать проблемой при их ремонте и эксплуатации.
В двигателе фактически нет системы смазки. Определенное количество смазки (моторного масла) постоянно выбрасывается в корпус к ротору. В итоге у двигателя имеется значительный расход масла. Кроме того, это должно быть высококачественное минеральное масло без присадок, так как «синтетика» выгорая, образует на стенках корпуса нагар.
Двигатели намного сильнее нагреваются чем поршневые двигатели.

Всемирно известные автомобили, выпускающиеся с роторными двигателями


(На фото Mazda Cosmo Sport и Mazda RX8)

Японская компания Mazda была пионером в разработке серийных автомобилей с роторным двигателем. Так первая Мазда Cosmo Sport увидела свет в далеком 1967 году. Следующее поколение — Mazda RX-7 поступила в продажу в 1978 году. Пожалуй, это была одна из самых удачных машин с роторным двигателем. И последнее поколение автомобилей с роторным двигателем это Мазда RX-8.
И в итоге, самым мощным без турбонаддува двигателем внутреннего сгорания стал двигатель «Renesis» от Мазда, объёмом всего 1,3 л. Именно у него рекордный показатель мощности к рабочему объему двигателя, а именно 250 л. с.
В последние годы компании Мазда удалось значительно улучшить характеристики роторных двигателей. Двигатели стали более экологичны, и не требуют такого объема масла для смазки.
Выпускались автомобили с роторным двигателем и другими авопроизводителями: Audi, Mercedes.
В СССР на АвтоВАЗе также выпускали ряд роторных двигателей. Роторные двигатели ставились на автомобиль 21079 (1,3 л 140 л.с.) и планировались к эксплуатации в спецслужбах.
В 90 годах, в Научно-техническом центре ВАЗ были созданы следующие роторные двигатели ВАЗ-416, ВАЗ-426, ВАЗ-526.

Перспективы роторных двигателей

Основные перспективы роторных двигателей связаны с переходом на водородное топливо. Во-первых сразу решается проблема экологичности, а во-вторых, роторные двигатели практически не подвержены детонации при работе с этим видом топлива.

Роторный двигатель внутреннего сгорания / Блог про Автомобили

Роторный (ДВС) действительно великое и гениальное изобретение. Но его сложная конструкция не даёт столь широкого применения.

В отличии от обычных поршневых двигателях в которых поршень совершает 4 такта, за два оборота коленчатого вала, в роторном эти же 4 такта происходит за одно вращение вала.

Роторный двигатель в разрезе

Принцип работы очень прост.
Не посредственно в нутрии овального корпуса (Статора) вращается ротор в виде треугольника. Траектория движения ротора происходит за счёт двух шестерён. Одна закреплена на корпусе, другая на роторе. Сам вал вращается на подшипниках, расположенных в корпусе. Соединение между валом и ротором Эксцентричное. В связи с чем движение ротора целесообразно. В результате чего образуется три камеры переменного объёма.

В результате: За один оборот, ротор совершает четыре такта (впуск, сжатие, сгорание, выпуск). И при этом же эксцентричный вал совершает три оборота за один оборот ротора.
Преимущество роторного двигателя и дали ему применения в автомобиле строении. Он меньше и легче, мощнее, чем поршневой двигатель такого же объёма.

Но есть и огромные недостатки, которые и не дали ему массового распространения. Это очень много трущихся деталей и прокладок. Которые быстро изнашиваются. И ремонт не практичен из-за высокой стоимости и в невозможности найти заменяемые детали. Да и специалистов не очень много которые могли бы это сделать.

Источник: © DRIVECARBLOG.blogspot.com

Посмотрите на видео принцип работы роторного двигателя внутреннего сгорания.


KUNST! Mazda отмечает 40-летие производства роторных двигателей — ДРАЙВ

В современном автомобильном мире становится всё меньше марок, обладающих яркой индивидуальностью. Всё больше ценится серая надёжность, и мало кому нужен яркий дизайн или оригинальные технические решения. Но есть компании, которые продолжают гнуть свою линию. Например, Mazda, в этом году отмечающая сорокалетие своих серийных роторно-поршневых двигателей.

Спортивные модели Mazda и роторно-поршневые двигатели — сейчас это практически синонимы. Но сам мотор придумали вовсе не японцы. В 1951 году, работая на компанию NSU, Феликс Ванкель (Felix Wankel) начал разрабатывать мотор собственной конструкции. Первый рабочий прототип автомобиля с получившимся агрегатом появился лишь шесть лет спустя. Впоследствии много кто занимался «движками» подобной конструкции — их применяли на автомобилях, мотоциклах и даже автобусах. А компания Rolls-Royce в начале 60-х даже сделала дизельную версию роторно-поршневого двигателя Ванкеля.

Mazda Cosmo Sport — первая роторная ласточка фирмы — была сделана тиражом чуть больше 1,5 тысяч экземпляров.

Первой машиной Mazda с «ротором» была Cosmo Sport. Прототип этого красивейшего купе был сделан ещё в 1963 году. А в 65-м и 66-м компания построила 80 автомобилей, на которых проводились испытания, и лишь в мае 67-го с конвейера сошли серийные машины. Mazda Cosmo Sport, также известная как 110S, стала не только первой роторной Маздой, но и первым автомобилем с двухсекционным мотором — с двумя роторами и секциями рабочим объёмом по 491 см3. Cosmo Sport образца 1967 года имела двигатель всего в 982 «кубика», но его мощность была вполне приличной — 110 лошадиных сил. Это позволяло ей разгоняться до 185 километров в час — недурно для того времени.

Автобус Mazda Parkway 26. Даже он оснащался роторным двигателем.

Почему роторные двигатели развивают такую мощность при столь малом объёме? Во-первых, в отличие от традиционных ДВС, в которых поршни движутся вверх-вниз, здесь крутится треугольник-ротор. А это значит, что и нагрузки на него меньше. Именно поэтому современные роторные «движки» влёгкую крутятся до 9 с лишним тысяч оборотов. Во-вторых, рабочий объём у «Ванкелей» используется более полно и постоянно. За впуск и выпуск отвечают разные «зоны» мотора, а не одна и та же. Ротор делит рабочую секцию на три части, каждая из которых постоянно работает, в то время как в обычном поршневом двигателе один и тот же объём сначала работает на сжатие, а потом на воспламенение. Поэтому так называемый приведённый рабочий объём (грубо говоря — эквивалент обычного в поршневых ДВС) в два раза больше номинального. Кроме того, роторные моторы чрезвычайно компактны и до неприличия легки — а это сулит одни лишь плюсы.

Вот так работает роторно-поршневой двигатель Ванкеля.

Идеальный мотор? Если бы! Проблем с двигателями Ванкеля просто огромное количество. Во-первых, они обладают низким крутящим моментом, а максимальная мощность у них, соответственно, достигается при высоких оборотах. Поэтому мотор для получения большой мощности надо «крутить», а это значит, что совершается больше циклов, и на ресурсе это отражается, естественно, не самым лучшим образом. Во-вторых, камера сгорания у РПД некомпактная, а это приводит к низкому КПД. Отсюда и высокий расход топлива. В-третьих, у такого двигателя большущие проблемы с обеспечением уплотнения подвижных сопряжений ротора и стенок секции. И масло РПД пожирает ну просто в промышленных масштабах — причём это не неисправность, а особенность конструкции.

Двигатель Renesis в разрезе.

Короче, все, поэкспериментировав немного с роторными двигателями и столкнувшись с вышеперечисленными проблемами, задвинули свои разработки куда подальше и отказались от затеи. Все, кроме Mazda. На сегодняшний день эта компания остаётся единственным производителем, не только делающим РПД, но и активно их совершенствующим.

До появления двигателя Renesis многие роторные моторы Mazda были оснащены турбонаддувом.

Надёжность своих «роторов» Mazda доказала, выставив в 1968 году две машины на старт 84-часового марафона de la Route на знаменитом Нюрбургринге. Серийные Cosmo Sport со 130-сильными РПД практически всю гонку держались на четвёртом и пятом местах (из 58 стартовавших экипажей) и… сошли! Но вовсе не из-за проблем с моторами, а из-за повреждения полуосей всего за два часа до финиша.

В семидесятых годах у Mazda сложились обозначения роторных машин — их начали звать RX.

К слову об автоспорте. Своего высшего успеха роторные двигатели добились именно с компанией Mazda, когда болид 787B в 1991 году выиграл 24-часовой марафон в Ле-Мане. После этого РПД были поставлены под запрет в этой гонке. А в Америке даже существует серия Formula Mazda, где гоняются болиды с роторными моторами.

Mazda 787B — единственный японский автомобиль, победивший в знаменитом Ле-Мане в классе прототипов.

Последняя разработка Mazda — мотор Renesis, устанавливающийся на купе RX-8. В ходе его разработки инженерам Mazda удалось победить многие врождённые пороки конструкции, такие, как небольшой ресурс и высокое потребление топлива. При мощности под 250 лошадиных сил, он «кушает» немногим более 11 литров бензина в смешанном режиме.

На RX-8 дебютировал роторный двигатель Mazda нового поколения, а сама машина стала бестселлером.

Даже экспериментальные водородные автомобили у Mazda — роторные.

Но и на этом японцы не останавливаются. Во-первых, они готовят новое поколение «движка» Renesis, а во-вторых, приспосабливают нынешнее для работы на водороде. А первые Mazda RX-8 с роторными моторами, способными работать как на бензине, так и на водороде, уже ездят по улицам Токио. Так что юбилей получился и правда знатный — ведь Mazda единственная компания, которая не остановилась и продолжала развивать конструкцию, которую многие считали бесперспективной. И не просто доказала миру её жизнеспособность, но и довела практически до совершенства.

Как работает роторный двигатель?

Если вы немного разбираетесь в автомобилях, вы, вероятно, имеете общее представление о том, как работает обычный двигатель внутреннего сгорания. Но знаете ли вы, что на протяжении многих лет придумывались и производились другие конструкции двигателей с разной степенью успеха? Роторный двигатель является одним из уникальных примеров, который актуален и сегодня, но остается малоизвестным. Итак, как же работает роторный двигатель и есть ли место для этой конструкции в будущем автомобильной промышленности?

Как работает роторный двигатель?

Во-первых, важно понимать, что термин «роторный двигатель» может использоваться для описания различных типов двигателей, в которых используется вращательное движение.В автомобильном мире этот термин в основном является синонимом двигателя Ванкеля.

Скорее всего, автомобиль, которым вы управляете, оснащен обычным двигателем внутреннего сгорания, в котором определенное количество цилиндров движется вверх и вниз, создавая такты впуска, сжатия, сгорания и выпуска. Эти фазы в конечном итоге втягивают воздух и топливо в камеру сгорания, сжимают их, воспламеняют и расходуют то, что осталось, когда поршни совершают возвратно-поступательное движение по линейной траектории.

В роторных двигателях используются одни и те же базовые концепции, но с другим вращением.Вы когда-нибудь делали спирограф в детстве? Это немного похоже на это. Вот как это работает:

  1. Вы начинаете с треугольной детали, которая вращается в продолговатом пространстве. Треугольник действует как поршень, а пространства, образующиеся при его движении, действуют как камеры сгорания.
  2. Поскольку пространство овальное, треугольник создает области с большим и меньшим пространством по мере поворота, вызывая вакуум, втягивающий воздух и топливо.
  3. Затем он сжимает воздух и топливо и воспламеняет их перед выбросом выхлопных газов.
  4. Этот цикл продолжается на каждом полном обороте треугольника.

Общие сведения

У роторных двигателей есть несколько преимуществ. Как заметил один из моих коллег-механиков: «Они крутые», с чем я не могу спорить. Помимо того, что они уникальны и умны, они также проще обычных двигателей с меньшим количеством деталей. Это означает, что у них меньше шансов сломаться, и в целом они легче. Вращательное движение также является более плавной операцией, которая не борется сама с собой, как возвратно-поступательное движение, и в результате производит впечатляющую мощность.

Однако эти преимущества нивелируются тем фактом, что роторным двигателям требуется больше топлива, и они сжигают его менее эффективно, что снижает пробег и вредные выбросы. Они также потребляют больше масла, которое имеет тенденцию к утечке. Кроме того, они редки, а это означает, что покупка запчастей и поиск знающего механика могут быть дорогими.

Rotary Club

В целом эти конструктивные ограничения перевешивают потенциальные преимущества и не позволяют большинству производителей использовать их в транспортных средствах.За исключением Mazda, которая использовала, а затем выбросила роторный двигатель с 1970-х по 2012 год, но дразнила, что он может быть возвращен в новый электромобиль в качестве расширителя запаса хода. Время покажет, достаточно ли они усовершенствовали дизайн, чтобы сделать его конкурентоспособной и жизнеспособной технологией.

Ознакомьтесь со всеми двигателями, деталями и прокладками Mazda, доступными в NAPA Online, или доверьтесь одному из наших 17 000 пунктов обслуживания AutoCare NAPA для планового технического обслуживания и ремонта. Для получения дополнительной информации о двигателях поговорите со знающим экспертом в местном магазине NAPA AUTO PARTS.

Фото предоставлено Flickr.

Санкционная политика — наши внутренние правила

Эта политика является частью наших Условий использования. Используя любой из наших Сервисов, вы соглашаетесь с этой политикой и нашими Условиями использования.

Как глобальная компания, базирующаяся в США и осуществляющая деятельность в других странах, Etsy должна соблюдать экономические санкции и торговые ограничения, включая, помимо прочего, те, которые введены Управлением по контролю за иностранными активами («OFAC») Департамента США. казначейства.Это означает, что Etsy или любое другое лицо, использующее наши Сервисы, не может принимать участие в транзакциях, в которых участвуют определенные люди, места или предметы, происходящие из определенных мест, как это определено такими агентствами, как OFAC, в дополнение к торговым ограничениям, налагаемым соответствующими законами и правилами.

Эта политика распространяется на всех, кто пользуется нашими Услугами, независимо от их местонахождения. Ознакомление с этими ограничениями зависит от вас.

Например, эти ограничения обычно запрещают, но не ограничиваются транзакциями, включающими:

  1. Определенные географические области, такие как Крым, Куба, Иран, Северная Корея, Сирия, Россия, Беларусь, Донецкая Народная Республика («ДНР») и Луганская Народная Республика («ЛНР») области Украины, или любое физическое или юридическое лицо, работающее или проживающее в этих местах;
  2. Физические или юридические лица, указанные в санкционных списках, таких как Список особо обозначенных граждан (SDN) OFAC или Список иностранных лиц, уклоняющихся от санкций (FSE);
  3. Граждане Кубы, независимо от местонахождения, если не установлено гражданство или постоянное место жительства за пределами Кубы; и
  4. Предметы, происходящие из регионов, включая Кубу, Северную Корею, Иран или Крым, за исключением информационных материалов, таких как публикации, фильмы, плакаты, грампластинки, фотографии, кассеты, компакт-диски и некоторые произведения искусства.
  5. Любые товары, услуги или технологии из ДНР и ЛНР, за исключением соответствующих информационных материалов, и сельскохозяйственных товаров, таких как продукты питания для людей, семена продовольственных культур или удобрения.
  6. Ввоз в США следующих товаров российского происхождения: рыбы, морепродуктов, непромышленных алмазов и любых других товаров, время от времени определяемых министром торговли США.
  7. Вывоз из США или лицом США предметов роскоши и других предметов, которые могут быть определены США.S. Министр торговли, любому лицу, находящемуся в России или Беларуси. Список и описание «предметов роскоши» можно найти в Приложении № 5 к Части 746 Федерального реестра.
  8. Товары, происходящие из-за пределов США, на которые распространяется действие Закона США о тарифах или связанных с ним законов, запрещающих использование принудительного труда.

Чтобы защитить наше сообщество и рынок, Etsy принимает меры для обеспечения соблюдения программ санкций. Например, Etsy запрещает участникам использовать свои учетные записи в определенных географических точках.Если у нас есть основания полагать, что вы используете свою учетную запись из санкционированного места, такого как любое из мест, перечисленных выше, или иным образом нарушаете какие-либо экономические санкции или торговые ограничения, мы можем приостановить или прекратить использование вами наших Услуг. Участникам, как правило, не разрешается размещать, покупать или продавать товары, происходящие из санкционированных районов. Сюда входят предметы, которые были выпущены до введения санкций, поскольку у нас нет возможности проверить, когда они были действительно удалены из места с ограниченным доступом. Etsy оставляет за собой право запросить у продавцов дополнительную информацию, раскрыть страну происхождения товара в списке или предпринять другие шаги для выполнения обязательств по соблюдению.Мы можем отключить списки или отменить транзакции, которые представляют риск нарушения этой политики.

В дополнение к соблюдению OFAC и применимых местных законов, члены Etsy должны знать, что в других странах могут быть свои собственные торговые ограничения и что некоторые товары могут быть запрещены к экспорту или импорту в соответствии с международными законами. Вам следует ознакомиться с законами любой юрисдикции, когда в сделке участвуют международные стороны.

Наконец, члены Etsy должны знать, что сторонние платежные системы, такие как PayPal, могут независимо контролировать транзакции на предмет соблюдения санкций и могут блокировать транзакции в рамках своих собственных программ соответствия.Etsy не имеет полномочий или контроля над независимым принятием решений этими поставщиками.

Экономические санкции и торговые ограничения, применимые к использованию вами Услуг, могут быть изменены, поэтому участники должны регулярно проверять ресурсы по санкциям. Для получения юридической консультации обратитесь к квалифицированному специалисту.

Ресурсы: Министерство финансов США; Бюро промышленности и безопасности Министерства торговли США; Государственный департамент США; Европейская комиссия

Последнее обновление: 18 марта 2022 г.

Компания

Crighton Motorcycles представила роторное оружие!

Я задаю вам вопрос, назовите мне один из лучших по звучанию паровозов.Наверняка в списке есть и легендарный двигатель Ванкеля, прославившийся в Mazda RX-7. Если вы когда-либо владели Ванкелем или даже слышали, как он высвобождает ярость, вы поймете, почему он попал в этот список. Прославился огромными преимуществами по соотношению мощности и веса и таким характерным рыком.

Роторный двигатель в разрезе

Двигатель Ванкеля действительно попал на мотоциклы, когда Norton взял на себя гоночный проект RCW588 в 80-х и 90-х годах в сочетании с NRV588, когда предыдущий владелец Norton вступил во владение.Брайан Крайтон, создатель поворотных дисков Norton, продолжил разработку, начав с CR700P в 2013 году, а теперь и с CR700W.

Знаменитый JPS Norton Rotary

Процесс разработки легко увидеть, в нем сохранено шасси с рамой Spondon ручной сборки, а дань уважения двигателю Ванкеля очевидна с помощью выхлопных и воздухозаборных отверстий под сиденьем в форме ротора. Двигатель Ванкеля занимает гораздо меньше места, днище изогнуто, как у Norton NRV588 2009 года.

Двигатели Ванкеля

всегда отличались высокой мощностью при малом объеме куб.Ванкель срабатывает три раза за один полный оборот, тогда как обычный четырехтактный поршневой двигатель требует двух полных оборотов, а двухтактный — один. Двигатель, созданный Rotron, который производит авиационные, беспилотные и морские двигатели, развивает мощность 22 л.с. от двухроторного двигателя объемом 690 куб. Ограничение оборотов в 10 500 об/мин тоже должно волновать! Весит 24 кг только двигатель и 43 кг вместе с шестиступенчатой ​​коробкой передач Nova Transmissions.

Искусство в форме заготовки

Недостатком роторных двигателей всегда была надежность.Изнашиваются верхние и концевые уплотнения, что вызывает проблемы с низкой компрессией и затрудняет их запуск. Многие владельцы RX7/RX8 предварительно смешивают масло для двухтактных двигателей с топливом, чтобы попытаться уменьшить износ наконечников, но новые двухкомпонентные уплотнения из нитрида силикона Rotron и Crighton с низким коэффициентом трения утверждают, что исключают износ.

Добавлена ​​разработка: основной эксцентриковый вал изготовлен из криогенной стали EN36, а совершенно новым является внутренний охлаждающий канал, подвергнутый искровой эрозии, который обеспечивает подачу жидкого хладагента к шейкам подшипников основного ротора через насос охлаждающей жидкости с приводом от вала.Новая система эжектора выхлопа из титана и инконеля создает вакуум через корпуса ротора, ускоряя воздушный поток, и не использует движущихся частей.

Новая вакуумная система Крайтона

CR700W — это уникальный мотоциклетный шедевр и настоящее произведение искусства, рожденное страстью и гениальностью Брайана в создании выдающихся двигателей и гоночных мотоциклов. Его мощность на кубический сантиметр выше, чем у любого другого безнаддувного двигателя в мире, а удельная мощность выше, чем у Aprilia RSV4 или даже у Kawasaki h3R с наддувом.Производительность говорит сама за себя, но, несмотря на цифры, это далеко не сильно нагруженный гоночный двигатель, который нуждается в восстановлении после каждого гоночного уик-энда. поразительно прочен и надежен и проработает полный сезон, прежде чем потребуется внутренняя проверка. Есть несколько машин, столь же эксклюзивных, с соответствующими характеристиками и уникальностью.

Алекс Хед – генеральный директор Rotron Power

Итак, у него есть мощный двигатель мощностью 220 л.Углеродные колеса Dymag уменьшают неподрессоренную массу, тормоза Brembo и подвеска Ohlins или Biturbo оснащают трековый велосипед деталями премиум-класса, обеспечивая максимальную производительность.

Блин!

Все это стоит недешево, Crighton CR700W имеет цену 85 000 фунтов стерлингов каждый, и будет изготовлено всего 25 экземпляров, собранных вручную главой Crighton, Брайаном, 73 лет, на электростанции Rotron в г. Уилтшир. На веб-сайте также указан вариант с дорожной регистрацией. Надеюсь, некоторые получают дорожную регистрацию!

Во многих отношениях CR700W является кульминацией достижений в моей карьере.Разработанный моим превосходным ведущим инженером Шамуном Кураши, он воплощает в себе все самое лучшее из моей инженерной мудрости. И я считаю, что в результате получился идеальный трековый и гоночный мотоцикл.

Брайан Крайтон
Симпатичная машинка!

Если посмотреть на характеристики и подсчитать некоторые цифры, CR700W должен быть ракетным кораблем; двигатель развивает больший крутящий момент, чем RSV4, плавно, без вибраций благодаря плавности роторного двигателя. При соотношении мощности к массе так 1.68 л.с. на кг, больше, чем у WSBK (около 1,5 л.с./кг) с оборудованием MotoGP около 1,65-1,8 л.с./кг.

  • Дороги хлам, но все равно весело.. верно? Британские дороги ужасны, ладно, поправка, британское дорожное покрытие ужасно. Было бы неправильно называть настоящие дороги плохими, потому что мы имеем честь иметь несколько драгоценных камней, спрятанных по всей Великобритании. Для меня проблемы… Подробнее »Дороги хреновые, но все равно весело.. верно?
  • Новая мотоциклетная шина Diablo Rosso 4 Corsa!Pirelli празднует свое 150-летие и в рамках этого выпуска выпускает новую линейку одной из своих самых продаваемых и эффективных групп шин; Диабло Россо.Новая шина Diablo Rosso Corsa отличается более высоким сцеплением с дорогой и более быстрой шиной… Подробнее »Новая мотоциклетная шина Diablo Rosso 4 Corsa!
  • Yamaha работает над новым спортивным мотоциклом к ​​2022 году? За последние несколько лет, в связи с пандемией CV-19 и растущими затратами, фирмы хотят получить максимальную отдачу от затрат на исследования и разработки; сначала я думал, что это нужно для простоты, но это также имеет отличный смысл для бизнеса. Это… Подробнее »Yamaha работает над новым спортивным мотоциклом 2022 года?
  • BeMoto Insurance раздает Panigale V4S!Специалист по страхованию мотоциклов BeMoto объявил о запуске нового конкурса BeLotto, в котором можно выиграть Ducati Panigale V4S в комплекте с полным набором других призов на общую сумму более 10 000 фунтов стерлингов в этом бесплатном конкурсе.Страхование BeMoto относительно… Подробнее »Страхование BeMoto раздает Panigale V4S!
  • Ducati запускает программу «Ducati Unica» Компания Ducati запустила новую программу под названием «Ducati Unica», которая позволяет покупателям настраивать свои модели Ducati напрямую с дизайнерами Centro Stile Ducati, создавая полностью индивидуальные модели Ducati или Scrambler. Ducati тестирует новый проект Moto E! С умелыми руками… Подробнее »Ducati запускает программу Ducati Unica

Почему роторный двигатель идеально подходит для водородного топлива

Инженерное объяснениеYouTube

Роторный двигатель Ванкеля — мечта инженера.Меньше, легче и проще, чем любой поршневой двигатель, конструкция с вращающимся треугольником может выдавать большую мощность из крошечного блока с минимальным количеством движущихся частей.

Но есть и большие недостатки. Двигатель Ванкеля не сжигает топливо так чисто и эффективно, как поршневой двигатель. Это приводит к грязным выбросам — проблема усугубляется тем, как двигатель сжигает смазочное масло. Технические проблемы роторного двигателя в конечном итоге заставили всех крупных автопроизводителей, кроме Mazda, отказаться от этой конструкции.Даже сейчас Mazda не производит автомобили с роторным двигателем, но нас снова и снова уверяют, что это скоро изменится.

Вот что интересно: большинство недостатков Ванкеля превращаются в достоинства одним простым изменением. Все, что вам нужно сделать, это поменять топливо с бензина на водород.

Любимый YouTube-ботаник Джейсон Фенске из Engineering Explained здесь, чтобы точно описать, что происходит внутри двигателя Ванкеля, работающего на водороде. Это его второе недавнее видео, в котором исследуется водород как потенциальный источник автомобильного топлива.Оказывается, такая конструкция двигателя идеально подходит для сжигания водорода. Mazda даже построила и продала автомобиль, который воспользовался этим преимуществом, двухтопливный RX-8, который мог на лету переключаться с бензина на водород и обратно. (Он продавался недолго и только в Японии.)

Fenske использует невероятно крутой двигатель в разрезе, напечатанный на 3D-принтере, чтобы точно объяснить, почему роторный двигатель так хорошо сжигает водород, и как будущие автомобили могут использовать это преимущество. Посмотрите полное видео здесь.

Этот контент импортирован с YouTube.Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

А чтобы узнать больше об удивительной модели Ванкеля, которую использует Фенске, посмотрите это видео, снятое несколько недель назад, в котором подробно рассказывается о сборке.

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Этот контент импортирован из {embed-name}.Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Новый тип конструкции двигателя

Несмотря на жалобы, которые мы часто слышим об «устаревшей» технологии двигателей с оппозитными поршнями, промышленность не нашла ничего значительно лучшего для приведения в движение небольших самолетов.Не из-за отсутствия попыток: история малых авиационных двигателей — по сути, двигателей вообще — это кладбище уродов. Были бочкообразные двигатели, сферические двигатели, кубические двигатели и двигатели в форме дисков, паровые двигатели, двигатели с вечным двигателем, двигатели с закрылками и лопастями, скользящими и вращающимися частями в каждом устройстве, которое могла изобрести человеческая изобретательность и представить себе пространственная визуализация. Их изобретатели неизменно утверждали, что они будут лучше существующих двигателей; почти всегда они умирали в младенчестве.

Но надежда вечна.

Я получил от друга копию патента 1997 года на двигатель нового типа. Изобретателем устройства был Джон Вурр — имя настолько звукоподражательное, что оно само по себе является изобретением, — а правопреемником была могущественная корпорация «Роллс-Ройс».

В разрезе двигатель выглядит как ТРДД со средней двухконтурностью, с характерно большим кожухом, окружающим вентилятор, а за ним схематически изображен ТРД, с многоступенчатым осевым компрессором, камерой сгорания и турбина.Однако при ближайшем рассмотрении оказывается, что сбивающая с толку группа прямоугольников, где должны быть камеры сгорания, представляет собой трехроторный роторный двигатель Ванкеля.

Пробираясь через причудливый жаргон патентных поверенных, мы узнаем, что это двухвальный двигатель, один вал которого «приводно соединяет» турбину и вентилятор, а второй вал «приводно соединяет упомянутый по крайней мере один роторный двигатель внутреннего сгорания». двигатель и упомянутый воздушный компрессор». Другими словами, двигатель Ванкеля приводит в действие компрессор, который его наддувает; выхлоп от Ванкеля приводит в движение турбину, которая, в свою очередь, приводит в движение вентилятор, приводящий в движение самолет.

Этот документ пришел в начале апреля, и сначала я принял его за шутку. Как мог Ванкель иметь требуемый массовый расход? Недаром у двигателей прерывистого сгорания воздухозаборники маленькие, а у реактивных — огромные. Если уж на то пошло, то как вся мощность роторного двигателя могла потребоваться для сжатия собственного всасываемого воздуха? Но дальнейшее расследование привело к техническому меморандуму НАСА от 1976 года, в котором именно такой двигатель сравнивался с турбовентиляторным двигателем в качестве потенциальных силовых установок для дозвукового транспорта.Основные параметры сравнения — теоретические; при его создании не пострадал ни один металл — были ограничены расход топлива и вес двигателя. Идея, лежащая в основе как этого исследования, так и патента Rolls-Royce, заключается в том, что двигатель с прерывистым сгоранием более эффективен, чем форсунки обычного турбовентиляторного двигателя, и поэтому роторному двигателю потребуется меньше топлива для вращения вентилятора и компрессора, чем турбовентиляторному. . С другой стороны, роторный двигатель тяжелее, чем куча банок с горелками, поэтому топливо, сэкономленное в данной поездке, должно компенсировать затраты на перевозку дополнительного веса двигателя.

Вывод НАСА от 1976 года — следует подчеркнуть, что с тех пор турбовентиляторные двигатели значительно эволюционировали — заключался в том, что преимущество составного двигателя в значительной степени зависело от ограничения потерь на охлаждение ротора. Ни в коем случае составной двигатель не был менее эффективным, чем турбовентиляторный, но только благодаря специальной изоляции и высокотемпературным материалам Ванкель снизил расход топлива на целых 8 процентов.

Какой бы странной ни казалась эта штуковина, на самом деле она имеет много общего с обычным поршневым двигателем с турбонаддувом.Относительные размеры компонентов различны, как и расположение того, что с чем «управляется», но строительные блоки одни и те же. Турбокомпрессор состоит из турбины и компрессора на общем валу; турбина захватывает энергию выхлопного потока и использует ее для сжатия всасываемого воздуха. В этом случае двигатель приводит в движение воздушный винт; в роторно-турбинном гибриде турбина приводит в движение пропеллер (называемый «вентилятором», но это одно и то же: группа вращающихся крыльев, создающих подъемную силу вперед), а двигатель приводит в движение компрессор.Но на самом деле не так важно, что чем движет, так же, как не имеет значения, когда вы строите дом, кто молотит, кто пилит и кто убирает. Необходимо выполнить определенный объем работы, и для ее выполнения нужны три рабочих.

После Второй мировой войны компания Curtiss-Wright решила адаптировать свой двигатель R-3350, которым оснащался бомбардировщик B-29, для использования в авиакомпаниях, уменьшив расход топлива. Перекомпоновав те же самые три основных компонента, как мы уже видели, они поместили турбины в три выпускных коллектора и «приводно соединили» эти турбины с коленчатым валом, который сам приводил в движение механический нагнетатель.Схема называется «турбокомпаунд» и с тех пор используется и на других двигателях, особенно на дизельных грузовиках, хотя и с турбокомпрессором, а не с механическим нагнетателем.

Результаты модификации R-3350 представлены по-разному. Несколько сотен лошадиных сил были отвоеваны из потока выхлопных газов, которые в противном случае просто исчезли бы за бортом, а удельный расход топлива снизился как минимум до 0,4 фунта на лошадиную силу в час, а может и до 0,38, смотря кого спросить.В любом случае, это было заметное улучшение, хотя и за счет надежности. Механики в шутку перевели инициалы PRT, под которыми Кертис-Райт имел в виду «турбина рекуперации энергии», как «турбина рекуперации деталей» из-за количества клапанных долот, которые в них оказались. Я не знаю, почему ПТС повлияли на срок службы клапана — возможно, противодавление, но я в этом сомневаюсь, — но легко понять, как на сами ПТС могли повлиять разлетающиеся куски инконеля.

В начале 1990-х годов НАСА заинтересовалось роторными двигателями и заказало несколько исследований конструкции высокопроизводительного многотопливного двигателя под названием Score для «Всеядного роторного двигателя со стратифицированным зарядом».Целевая мощность находилась в диапазоне от 350 до 400 л.с. при очень большой критической высоте. Такой двигатель мог бы конкурировать с небольшим турбовинтовым двигателем при гораздо меньших затратах на приобретение и расходе топлива.

Удельный расход топлива роторных двигателей, к сожалению, примерно на 10 процентов выше, чем у сопоставимых поршневых двигателей, и одной из целей проекта Score было выяснить, можно ли снизить его до дизельных 0,34 фунта на лошадиную силу в час. на самолете-А. John Deere, которая тогда владела U.S. прав на двигатель Ванкеля, провел теоретическое исследование, чтобы найти оптимальное сочетание элементов для гипотетического двухмоторного самолета, выполняющего полет выше FL 300. Было обнаружено, что турбокомпаундирование с турбиной рекуперации мощности, расположенной перед турбокомпрессором, важно, обеспечивая от 40 до 80 дополнительных лошадиных сил при том же расходе топлива.

Год спустя компания John Deere умыла руки из роторного бизнеса.

Ну, с двигателями так. Идея может быть очень привлекательной для инженеров-механиков, но она должна заинтересовать выпускников МВА корпорации, если она хочет выжить в разреженном воздухе верхнего этажа.Как сказал поэт Томас Грей:

Анимированные паровозики — Gnome Rotary

Gnome Rotary Engine

Gnome был одним из нескольких роторных двигателей , популярных на истребителях. во время Первой мировой войны. В этом типе двигателя коленчатый вал установлен на самолет, а картер и цилиндры вращаются вместе с пропеллер.

Gnome был уникален тем, что впускные клапаны располагались внутри поршни. В остальном этот двигатель использовал знакомый четырехтактный двигатель Otto. цикл.В любой момент каждый из цилиндров находится в разной фазе. цикла. В следующем обсуждении следуйте главному цилиндру . с зеленым шатуном.

Впуск

На этом участке хода в цилиндре образуется вакуум, открывая впускной клапан и всасывая топливно-воздушную смесь из картера.

Сжатие

На этом этапе смесь сжимается. Свеча зажигания срабатывает в направлении конец такта сжатия, чуть раньше верхней мертвой точки центр.

Мощность

Здесь происходит рабочий ход. Обратите внимание, что выпускной клапан открывается рано — задолго до нижней мертвой точки .

Выхлоп

У этого двигателя довольно длинный ход выпуска. Для улучшения мощности или эффективность, фазы газораспределения двигателя часто отличаются от того, что можно было бы ожидать.


Когда я впервые узнал, как работают эти двигатели, я подумал, что единственный человек, более сумасшедший, чем конструктор двигателя, был тем, кто заплатил деньги за это.На первый взгляд кажется смешным назад .

Тем не менее, ряд двигателей был разработан таким образом, включая Gnome, Gnome Monosoupape, LeRhone, Clerget, и Бентли . Оказывается, были веские причины для конфигурации:

  • Весы

    Обратите внимание, что картер и цилиндры вращаются по одному кругу, в то время как поршни вращаются по другому, смещенному кругу. Относительно двигателя точка крепления, нет возвратно-поступательных частей.Это означает, что нет нужен тяжелый противовес.

  • Воздушное охлаждение

    Охлаждение двигателя было постоянной проблемой для первых двигателей. дизайнеры. Многие прибегали к системам охлаждения тяжелой водой. Воздушное охлаждение есть вполне подходит для роторных двигателей, так как цилиндры всегда находятся в движение.

  • Без маховика

    Картер и цилиндры обеспечены более чем адекватно импульс для сглаживания импульсов мощности, устраняя необходимость для тяжелого маховика.

Все эти факторы обеспечили роторным двигателям наилучшее соотношение мощности к массе. соотношение любой конфигурации в то время, что делает их идеальными для использования в истребителях. Минусы конечно были, т. хорошо:

  • Гироскопический эффект

    Тяжелый вращающийся объект сопротивляется попыткам нарушить его ориентацию (а игрушечный гироскоп хорошо демонстрирует эффект). Это сделало самолет сложно маневрировать.

  • Полная потеря Масляная система

    Центробежная сила выбрасывает смазочное масло после первого путешествие по двигателю.Обычно это было касторовое масло. легко сочетается с топливом. Таким образом, дальность полета самолета была ограничено количеством масла, которое он может нести, а также топлива. Большинство обычных двигателей непрерывно рециркулируют относительно небольшой запас масла.

Большая часть моей информации о гноме поступила из Air board Technical Примечания 7

Mazda и двигатель Ванкеля

Двигатель внутреннего сгорания можно разделить на 3 типа:

— поршневые двигатели

  • Двухтактный
  • Четырехтактный
  • Шеститактный
  • Дизельный двигатель
  • Цикл Миллера
  • Цикл Аткинсона

— Двигатели внутреннего сгорания непрерывного действия

и, наконец, только один тип

Роторно-поршневой двигатель, также известный как двигатель Ванкеля.

Многие инженеры и изобретатели, работавшие с этими двигателями, всегда надеялись на более элегантный первичный двигатель. Идея роторного двигателя всегда интриговала всех конструкторов двигателей и производителей автомобилей. В частности, одному человеку удалось реализовать концепцию роторного двигателя.

Роторный двигатель Ванкеля

Его звали Феликс Ванкель. Давайте посмотрим, как появился роторный двигатель Ванкеля.Мы также рассмотрим одного конкретного производителя автомобилей, который увидел большой потенциал в двигателе Ванкеля и был единственным производителем автомобилей, которому удалось довести этот удивительный двигатель до массового производства.

Именно эта компания со временем возьмет культовый спортивный автомобиль и заменит его сердце 1,3-литровым двигателем Renesis (Wankel) и изменит взгляд мира на спортивные автомобили.

Mazda Japan – Штаб-квартира в Хиросиме  

Это история создания изобретения Феликса Ванкеля и принятия этого роторного двигателя известным японским производителем автомобилей Mazda.

РОЖДЕНИЕ ДВИГАТЕЛЯ ВАНКЕЛЯ:

В 1924 году Феликс Ванкель открыл мастерскую в Гейдельберге, где изготовил свои первые модели роторно-поршневого двигателя. Понимая, что основной проблемой таких конструкций является газонепроницаемость, он потратил много времени на ее решение. К 1927 году проблемы в основном были решены.

Феликс Ванкель со своим творением

— Во время Второй мировой войны он работал в немецком Luftfahrtministerium (Министерство авиации).

— В 1951 году Ванкель и NSU подписали контракт о сотрудничестве по разработке роторно-поршневого двигателя.

— 13 апреля 1954 года компания NSU построила первый роторный двигатель Ванкеля — Vier Takte in einer Maschine, das sind vier Erfindungen in einer einzigen (Четыре цикла в одном двигателе — это не менее четырех изобретений в одном)

Части двигателя Ванкеля:

Есть некоторые термины, характерные для роторного двигателя, которые могут помочь вам понять его работу:

Ротор
Ротор представляет собой компонент двигателя треугольной формы.Он примерно эквивалентен поршню обычного двигателя, за исключением того, что он имеет в общей сложности три поверхности сгорания (расположенные между каждой вершиной) по сравнению с поршневой (верхней или лицевой стороной поршня).

Вершина
Каждый ротор имеет три вершины, которые являются точками треугольной формы ротора.

Эксцентриковый вал
Роторы приводят в движение эксцентриковый вал, который является эквивалентом коленчатого вала поршневого двигателя.

Корпус ротора
Роторный двигатель состоит из многослойного многослойного материала. Корпус ротора представляет собой один такой слой, который имеет такую ​​же ширину, как и ротор, и содержит его. Внутренняя форма корпуса ротора, которой следуют вершины ротора, называется перитрохоидальной кривой. Эти кожухи содержат выпускные отверстия*.

Боковой кожух
Боковой кожух — это еще один слой сэндвича с роторным двигателем, который очень похож на хлеб обычного сэндвича.В каждом роторном двигателе их ровно два, так как они являются слоями, закрывающими каждый конец. Эти корпуса обычно содержат впускные отверстия.

Промежуточный корпус
Промежуточный корпус находится между двумя корпусами ротора. Поскольку роторные двигатели, установленные на RX-7, имеют два ротора, у них есть только один промежуточный корпус. Промежуточные корпуса также содержат впускные отверстия.

Работа двигателя Ванкеля:

Как движение этого трехстороннего ротора следует по траектории! Используем график и немного воображения! И это представление пути в некоторых случаях.

Пространство между ротором и корпусом ротора обеспечивает пространство для сгорания топлива. Это пространство играет роль камеры сгорания. Он использует давление расширяющихся газов для вращения трехстороннего ротора.

В-Почему камера сгорания имеет эксцентричную форму?

Если бы ротор был размещен в центре полностью круглой камеры сгорания, то не было бы разницы в рабочих объемах жидкости внутри камеры сгорания при сгорании.

Если бы воспламенилась топливно-воздушная смесь, то давление в камере после сгорания никогда не смогло бы заставить ротор вращаться.

Именно поэтому ротор был размещен в этой «некруглой» камере. Геометрическая форма камеры сгорания называется трохоидой.

Он также установлен на эксцентриковом валу ротора, чтобы способствовать созданию изменений давления в камере сгорания.

Работа двигателя Ванкеля:

Ступень 1) Всасывание (всасывание)

  • Топливно-воздушная смесь или заряд всасываются из впускного коллектора
  • Синий газ показывает область камеры сгорания, из которой поступает заряд, и сколько места он занимает.

Ступень 2 — Сжатие

  • Заряд, попавший в камеру сгорания, сжимается.
  • Это происходит за счет уменьшения рабочей зоны между одной стороной трехроторного поршня и стенкой трехходовой камеры сгорания.
  • Эксцентриситет вала, на котором установлен ротор, также играет очень важную роль в обеспечении изменяющихся рабочих зон жидкости при вращении ротора.

Ступень 3 — зажигание

  • Две свечи зажигания, расположенные с правой стороны камеры сгорания, воспламеняют топливно-воздушную смесь.
  • Верхняя свеча зажигания сначала выбрасывает искру, а затем свеча зажигания под ней, чтобы обеспечить направленное движение пламени и направленное расширение дымовых газов.

Ступень 4 — сжигание:

  • Искра высокого напряжения на кончике свечи зажигания воспламеняет топливно-воздушную смесь.
  • Он производит горячие газы сгорания, которые находятся под большим давлением и расширяются в объеме, чтобы произвести полезную работу.
  • Полезная работа передается с помощью вала, соединенного с вращающимся ротором.

Ступень 5 — Выхлоп

  • Газы сгорания после использования для производства работы выпускаются через выпускное отверстие в выпускной коллектор.
  • Этот выхлопной газ можно использовать для питания турбонагнетателя, чтобы увеличить объемный КПД двигателя.

Таким образом, в основном ходы ДВС остаются прежними, но способ производства мощности сильно отличается по сравнению с обычными поршневыми ДВС.

Подводя итог всей работе двигателя, давайте посмотрим на изображение ниже:

ПРЕИМУЩЕСТВА ДВИГАТЕЛЯ ВАНКЕЛЯ:

  • Роторный двигатель Ванкеля намного легче по сравнению с поршневым двигателем той же мощности.
  • Они содержат гораздо меньше движущихся частей по сравнению с поршневыми двигателями.
  • Им не нужны сложные клапаны и пружины для впуска и выпуска, поскольку простые порты, используемые в этом двигателе, выполняют ту же функцию, что и подпружиненные клапаны.
  • Шатун отсутствует.
  • Эти двигатели обеспечивают плавную подачу мощности по сравнению с поршневыми поршневыми двигателями.
  • Соотношение мощности и веса у них намного лучше, чем у обычных поршневых двигателей.

НЕДОСТАТКИ ДВИГАТЕЛЯ ВАНКЕЛЯ:

  • Ротор должен быть уплотнен на вершинах, где он соприкасается с камерой сгорания.

  • Предотвращает перенос газов между двумя ступенями. например: Сжатие >> Стадия зажигания.
  • В задней части камеры сгорания роторного двигателя создается сжатый поток, который отталкивает фронт пламени.
  • Эта выдавливаемая струя препятствует распространению пламени на заднюю часть камеры сгорания в диапазоне средних и высоких оборотов двигателя.
  • Все двигатели Ванкеля расходуют небольшое количество масла по своей конструкции; он дозируется в камеру сгорания, чтобы сохранить верхние уплотнения. Владельцам приходится периодически доливать небольшое количество масла, что увеличивает эксплуатационные расходы.

Первоначально я думал, что напишу об истории Mazda с роторным двигателем, который действительно удивителен, однако, если я попытаюсь сделать это своими словами, это все равно будет считаться «копированием» (это очень мягкое слово для плагаризма). 😀).Поэтому вместо этого я опубликую ссылки на официальный сайт, которые дадут вам удивительное представление об отношениях Mazda с роторными двигателями Ванкеля.

Тем не менее, я буду публиковать некоторые изображения из открытых источников (да! Я проверил их как можно лучше) различных выпусков, сделанных Mazda, в хронологической последовательности вместе с временными окнами запусков. Для меня это был открытый исходный код, и он будет открытым для вас!

Давайте:

Первая ссылка:

Здесь можно найти все, от «следа дьявола» до RX-8! Наслаждаться!

http://www.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.