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

Давайте разберёмся, почему роторные двигатели канули в лету

Первым в мире серийным автомобилем, оснащенным роторным Ванкелем стал NSU Spider 1964 года выпуска. С тех пор двигатель просуществовал до 2011…

Первым в мире серийным автомобилем, оснащенным роторным Ванкелем стал NSU Spider 1964 года выпуска. С тех пор двигатель просуществовал до 2011 года, и закончил свою жизнь под капотом Mazda RX-8. Возникает несколько вопросов:

— Как работает роторный двигатель?

— Каковы его преимущества? (Зачем его изобрели)

— Каковы его недостатки? (Почему его перестали производить)

Как работает роторный двигатель

Процесс, происходящий при работе роторного двигателя, весьма схож с обычным. Разница в том, что вместо поршней тут имеется ротор треугольной формы, а вместо цилиндра – овальная полость.

Впуск

Вращаясь внутри полости, ротор создает воздушный карман, тем самым создавая вакуум. Вакуум распространяется на впускные каналы, из которых в камеру внутреннего сгорания и поступают топливо и воздух.

Сжатие

Ротор продолжает вращаться, сжимая смесь воздуха и топлива о прямую сторону овальной полости.

Мощность

Две свечи зажигания используются для розжига смеси топлива и воздуха, помогая ускорить процесс внутреннего сгорания и убедиться в том, что большая часть смеси выгорит. Выделяемая энергия позволяет ротору вращаться далее.

Выхлоп

Похож на цикл впуска, только теперь, вращаясь, ротор выталкивает под давлением выхлопные газы через выхлопные каналы. Важный момент состоит в том, что поскольку в двигателе имеется всего один ротор и одна полость, все эти процессы идут практически одновременно. Таким образом, с одной стороны происходит впуск с другой выделяется энергия, а с третьей выходят выхлопы.

Преимущества Ванкеля

Соотношение массы и мощности

Одним из самых крупных достоинств является небольшой размер Ванкеля. Несмотря на свои маленькие размеры, роторные движки выжимают неплохую мощность.

Меньше подвижных деталей

Частенько в инженерии самое легкое решение является самым лучшим. Роторный двигатель не требует большого количества подвижных деталей. Если быть точнее, то в двухроторном моторе подвижных деталей всего три.

Плавный набор высоких оборотов

Роторный двигатель не имеет возвратно-движущей массы, как клапаны и поршни в традиционном двигателе, что ведет к отличному балансу и плавному набору оборотов.

Почему Ванкель сняли с производства

Mazda RX-8 2011 была последним серийным автомобилем, который оснащался роторным двигателем Renesis 1.3 л. Как бы то ни было, весь мир автолюбителей пустил горькую слезу, закрывая важную страницу в истории двигателей внутреннего сгорания. Так что же произошло? RX-8 не удалось пройти по соответствию стандарту Euro-5, поэтому после 2010 года он не мог продаваться в странах Европы.

Хоть он все еще и разрешен в США, производитель был вынужден отречься от Ванкеля.

Недостатки роторного двигателя

Низкий тепловой КПД

В связи с наличием уникальной длинной камеры внутреннего сгорания, тепловой КПД Ванкеля значительно ниже, в сравнении с обычным двигателем. Это часто ведет к тому, что в выхлоп попадает масса несгоревшего топлива (поэтому они и считаются самыми огнедышащими)

Пей, малыш, пей

Ванкели априори жрут масло вёдрами. Во впускном коллекторе установлены разбрызгиватели масла, а также имеются инжекторы, подающие масло непосредственно в камеру внутреннего сгорания. Это значит не только то, что водитель должен постоянно следить за уровнем масла, но еще и то, что из вашей выхлопной трубы будет выходить масса дряни. Окружающая среда не одобряет.

Изоляция ротора

Изолировать роторный движок нелегко, поскольку, если вы помните, в нем одновременно происходит несколько процессов, которые оставляют после себя разные температуры. Например, верхняя часть движка сравнительно холодная, в то время как его днище горячо как ад. С точки зрения изоляции, это проблема, поскольку такая разница температур не дает выбрать один вариант изоляции. Можно, конечно, использовать охлаждающую рубашку, но это многого не изменит.

Выбросы в атмосферу

Именно этот пункт убил роторные движки. Совокупность неэффективного сгорания, прожорливости по маслу и сложностей с изоляцией привела в итоге к тому, что двигатель не проходит по современным стандартам.

Что касается показателей RX-8 в сравнении с другими автомобилями, то из плюсов можно сразу выделить низкий вес и высокую мощность, а из минусов, конечно, огромный расход. Впрочем RX-8, покупателю вряд ли есть дело до экономии топлива, поэтому он может насладиться автомобилем в полной мере.

Подпишись на наш Telegram-канал

Роторный двигатель: принцип работы

Как работает роторный двигатель. Роторный двигатель изобретен и разработан доктором Феликсом Ванкелем и иногда называется двигатель Ванкеля или роторный двигатель Ванкеля.

Роторный двигатель, как и традиционный поршневой, является двигателем внутреннего сгорания, но работает он совершенно иначе. В поршневом двигателе, в одном и том же объеме пространства (в цилиндре) попеременно происходят четыре различные работы — впуск, сжатие, сгорание и выпуск (такты).

Роторный двигатель делает эти четыре такта в одном и том же объеме(камере), но каждый из этих тактов происходит в своей отдельной части этой камеры. Как будто для каждого цикла используется отдельный цилиндр, а поршень перемещается от одного цилиндра к другому.

В этой статье мы подробно расскажем, как работает роторный двигатель. Давайте начнем с основных принципов его работы.

Принцип работы роторного двигателя.

Как и поршневой, роторный двигатель использует давление которое создается при сжигании смеси воздуха и топлива. В поршневых двигателях, это давление создается в цилиндрах, и двигает поршни вперед и назад. Шатуны и коленчатый вал преобразуют возвратно-поступательные движения поршня во вращательное движение, которое может быть использовано для вращения колес автомобиля.

В роторном двигателе, давление сгорания содержится в камере, образованной частью объема камеры закрытой стороной треугольного ротора, который используется в данном случае вместо поршней.

Роторный двигатель

Ротор и корпус роторного двигателя от Mazda RX-7: Эти детали заменяют поршни, цилиндры, клапаны, шатуны и распредвалы в поршневых двигателях.

Ротор соединен со стенками камеры каждой из трех своих вершин, создавая три отдельных объема газа. Ротор вращается, и каждый из этих объемов попеременно расширяется и сжимается. Цепная реакция всасывает воздух и топливо в рабочую камеру, сжимает смесь, она расширяясь делает полезную работу, затем выхлопные газы выталкиваются, новая порция воздуха и топлива всасывается, и так далее.

Мы заглянем внутрь роторного двигателя, чтобы познакомится с его устройством, но сначала давайте взглянем на новые модели автомобилей с роторным двигателем.

Mazda RX-8

Mazda стала пионером в массовом производстве автомобилей, использующих роторные двигатели. Спорткар RX-7, который поступил в продажу в 1978 году, был, пожалуй, наиболее успешным автомобилем с роторным двигателем. Но ему предшествовал целый ряд автомобилей, грузовиков и даже автобусов с роторной силовой установкой, начиная с Cosmo Sport выпуска 1967 года.

Однако RX-7 не продается с 1995 года, но идея роторного двигателя не умерла. Mazda RX-8, последний спорткар от Mazda, имеет у себя под капотом новейший роторный двигатель под названием RENESIS. Названный лучшим двигателем 2003 года, этот атмосферный двух-роторный двигатель производит около 250 лошадиных сил.

Строение роторного двигателя.

Роторный двигатель имеет систему зажигания и систему впрыска топлива, весьма похожие на те, что установлены на поршневых двигателях. Однако, если вы никогда не видели внутренности роторного двигателя, то будьте готовы удивиться, потому что вы не увидите ничего знакомого.

Ротор

Ротор имеет три выпуклых стороны, каждая из которых действует как поршень.
Каждая сторона ротора имеет углубление в ней, что повышает скорость вращения ротора в целом, предоставляя больше пространства для топливо-воздушной смеси.

На вершине каждой грани находится по металлической пластине, которые и формируют камеры, в которых происходят такты двигателя. Два металлических кольца на каждой стороне ротора формируют стенки этих камер. В середине ротора находится круг, в котором имеется множество зубьев. Они соединены с приводом, который крепится к выходному валу. Это соединение определяет путь и направление, по которому ротор движется внутри камеры.

Камера

Камера двигателя приблизительно овальной формы (но если быть точным — это Эпитрохоида, которая в свою очередь представляет собой удлиненную или укороченную эпициклоиду, которая является плоской кривой, образуемой фиксированной точкой окружности, катящейся по другой окружности). Форма камеры разработана так, чтобы три вершины ротора всегда находились в контакте со стенкой камеры, образуя три закрытых объемах газа.

В каждой части камеры происходит один из четырех тактов:

• Впуск
• Сжатие
• Сгорание
• Выпуск

Отверстия для впуска и выпуска находятся в стенках камеры, и на них отсутствуют клапаны. Выхлопное отверстие соединено непосредственно с выхлопной трубой, а впускное напрямую подключено к газу.

Выходной вал

Выходной вал имеет полукруглые выступы-кулачки, размещенные несимметрично относительно центра, что означает, что они смещены от осевой линии вала. Каждый ротор надевается на один из этих выступов. Выходной вал является аналогом коленчатого вала в поршневых двигателях. Каждый ротор движется внутри камеры и толкает свой кулачок.

Так как кулачки установлены несимметрично, сила с которой ротор на него давит, создает крутящий момент на выходном валу, заставляя его вращаться.
Теперь давайте посмотрим, как эти части взаимодействуют.

Строение роторного двигателя

Роторный двигатель состоит из слоев. Двухроторный двигателя состоят из пяти основных слоев, которые удерживаются вместе благодаря длинным болтам, расположенным по кругу. Охлаждающая жидкость протекает через все части конструкции.

Два крайних слоя закрыты и содержат подшипники для выходного вала. Они также запечатаны в основных разделах камеры, где содержатся роторы. Внутренняя поверхность этих частей очень гладкая и помогает роторам в работе. Отдел подачи топлива расположен на конце каждой из этих частей.

Следующий слой содержит в себе непосредственно сам ротор и выхлопную часть.

Центр состоит из двух камер подачи топлива, по одной для каждого ротора. Он также разделяет эти два ротора, поэтому его внешняя поверхность очень гладкая.

В центре каждого ротора крепится две большие шестерни, которые вращаются вокруг более маленьких шестерней и крепятся к корпусу двигателя. Это и является орбитой для вращения ротора.

Мощность роторного двигателя

Роторные двигатели используют четырехтактный цикл сгорания, как и в обычном поршневом. Но в роторном это происходит совсем по-другому.

Сердце роторного двигателя — это ротор. Он чем-то эквивалентен поршню в поршневом двигателе. Ротор установлен на большой округлом лепестке на выходном вале. Этот лепесток смещается от осевой линии вала и действует как заводная ручка на лебедку, давая ротору пространство для поворота выходного вала. Пока ротор вращается внутри корпуса, он толкает лепесток внутри жестких кругов, вращаясь 3 раза за каждый оборот ротора.

В то время как ротор вращается в корпусе, три отсека внутри изменяют свой размер. Изменение размера этих камер создает давление. Давайте пройдем по всем 4 отсекам двигателя.

Подача

Первая фаза начинается тогда, когда вершина ротора находится на уровне отсека подачи. В момент когда камера подачи открыта для основного отсека, объем этой камеры близок к минимуму. Как только ротор проходит мимо камеры подачи, объем камеры расширяется и вливает воздух/топливо в основной отсек. Как только ротор проходит камеру подачи, отсек становится полностью изолированным и начинается компрессия.

Компрессия

В то время как ротор продолжает свое движение по основному отсеку, пространство в отсеке становится меньше, смесь из воздуха/топлива сжимается. Как только ротор проходит отсек со свечами зажигания, объем камеры снова сводится к минимуму. В это время происходит возгорание смеси.

Возгорание

Большинство роторных двигателей имеет две свечи зажигания. Камера возгорания достаточно длинная, поэтому одной свечи будет недостаточно. Как только свечи воспламеняет топливно-воздушную смесь, давление в отсеке сильно увеличится, приводя ротор в движение. Давление в камере возгорания продолжает расти, заставляя ротор двигаться, а отсек расти в объеме. Газы от возгорания продолжают расширяться, перемещая ротор и создавая мощность, до того момента, пока ротор не пройдет выхлопной отсек.

Выхлоп

После того, как ротор проходит выхлопной отсек, высокое давление газа сгорания свободно выходит в выхлопную трубу. Так как ротор продолжает движение, камера начинает сжиматься, выдавливая оставшиеся выхлопные газы в свободный отсек. К тому времени объем камеры опять падает к минимуму и цикл начинается сначала.

Разница и Проблемы

У роторного двигателя достаточно много различий с обычным поршневым двигателем.

Меньше движущихся частей

Роторный двигатель имеет намного меньше частей, чем скажем 4-ех цилиндровый поршневой движок. Двух роторный двигатель имеет три главные движущиеся части: два ротора и выходной вал. Даже самый простой 4-ех цилиндровый поршневой двигатель имеет как минимум 40 движущихся частей, включая поршни, шатуны, стержень, клапаны, рокеры, клапанные пружины, зубчатые ремни и коленчатый вал. Минимизация движущихся частей позволяет получить роторным двигателям более высокую надежность. Именно поэтому некоторые производители самолетов (к примеру Skycar) используют роторные двигатели вместо поршневых.

Мягкость

Все части в роторном двигателе непрерывно вращаются в одном направлении, в отличие от постоянно изменяющих направление поршней в обычном двигателе. Роторный движок использует сбалансированные крутящиеся противовесы, служащие для подавления любых вибраций. Подача мощности в роторном двигателе также более мягкая. Каждый цикл сгорания происходит за одни оборот ротора в 90 градусов, выходной вал прокручивается три раза на каждое прокручивание ротора, каждый цикл сгорания проходит за 270 градусов за которые проворачивается выходной вал. Это значит, что одно роторный двигатель вырабатывает мощность в три четверти . Если сравнивать с одно-цилиндровым поршневым двигателем, в котором сгорание происходит каждые 180 градусов каждого оборота, или только четверти оборота коленчатого вала.

Неспешность

В связи с тем, что роторы вращаются на одну треть вращения выходного вала, основные части двигателя вращаются медленней, чем части в обычном поршневом двигателе. Это также помогает и в надежности.

Проблемы

Самые главные проблемы при производстве роторных двигателей:

Достаточно сложно (но не невозможно) подстроиться под регламент выброса CO2 в окружающую среду, особенно в США.

Производство может стоить намного дороже, в большинстве случаев из-за небольшого серийного производства, по сравнению с поршневыми двигателями.

Они потребляют больше топлива, так как термодинамическое КПД поршневого двигателя снижается в длинной камере сгорания, а также благодаря низкой степени сжатия.

Источник: Авто Релиз.ру.

Роторные двигатели

: как работает роторный двигатель?

Сложная работа транспортного средства может быть интересной для одних и совершенно запутанной для других. От разноцветных проводов до количества автомобильных масел для любознательных умов становится задачей понять, как все работает.

На самом деле, как только вы поймете, как все устроено, вам станет намного проще ухаживать за своей драгоценной машиной и обслуживать ее. В этой статье мы говорим о другом типе двигателя, который оставил заметный след в области транспортных средств.

Роторный двигатель делает шаг назад от традиционного типа двигателя, который является сердцем любого транспортного средства, и представляет собой другой механизм, направленный на повышение эффективности. Появившийся и широко использовавшийся во время Первой мировой войны, роторный двигатель вышел из моды в 1920-х годах. Тем не менее, с современными технологиями и многими производителями автомобилей, многие компании принимают вызов, чтобы сделать полностью функциональный роторный двигатель, который будет работать в течение длительного времени.

Прежде чем я начну объяснять, как работает роторный двигатель, давайте взглянем на обычный двигатель пистолетного типа и его работу.

Как работает поршневой двигатель?

Обычный двигатель внутреннего сгорания состоит из поршней, которые совершают линейное движение внутри цилиндров. Поршни крепятся к коленчатому валу с помощью шатуна. Когда поршень движется вверх и вниз, его соединение с коленчатым валом заставляет вал вращаться. Это вращение в конечном итоге достигает коробки передач, а через них – и колес, позволяя транспортному средству двигаться вперед.

Зеркально повторяя коленчатый вал, имеется камера сгорания с клапанами, которые позволяют поступать топливу и воздуху, а ненужным газам выходить. Когда поршень движется вверх, он сжимает взрывоопасную топливно-воздушную смесь, которая затем воспламеняет свечу зажигания. Взрыв заставляет поршень двигаться вниз, тем самым вызывая вращательное движение кривошипа, которое в конечном итоге достигает колес.

Теперь, когда вы знаете, как работает обычный поршневой двигатель, давайте перейдем к более важному вопросу — как работает роторный двигатель?

| Читайте также: Моторные масла : как выбрать лучшее моторное масло для вашего автомобиля? |

Что такое роторный двигатель и как он работает?

Роторный двигатель был блестящим изобретением, хотя и несколько необычным. Он использует те же принципы горения, но использует его совершенно по-другому. Однако в двигателе бочкообразной формы отсутствует большинство деталей, которые вы обычно найдете в обычном двигателе.

Как мы упоминали ранее, в обычном двигателе давление поддерживается в цилиндрах, что в конечном итоге заставляет поршень двигаться вперед и назад. В роторном двигателе такое же давление сгорания находится в роторе, треугольной камере, которую двигатель использует вместо поршней. Таким образом, вместо поршней, пыхтящих вверх и вниз, в нетрадиционном двигателе используется один, два, а иногда и три треугольных ротора.

Как и в обычных двигателях, топливо и воздух закачиваются в двигатель, но они занимают место на боковых сторонах роторов и внутренних стенках цилиндра. Когда топливо и воздух воспламеняются в камере, расширение газов заставляет роторы вращаться. Это помогает генерировать мощность, необходимую двигателю, чтобы заставить колеса двигаться вперед.

Чтобы работа была более понятной, давайте подробнее рассмотрим принцип работы роторного двигателя.

Если цилиндры размещены в обычном двигателе, роторный двигатель имеет корпуса, внутри которых находятся треугольные роторы. Прикрепленные к эксцентриковому валу, эти роторы остаются в контакте с корпусом все время, пока он вращается. Конструкция ротора и корпуса такова, что создается полость, которая расширяется и сжимается в зависимости от положения ротора. Каждая из этих пустот предназначена для обслуживания одного аспекта цикла сгорания.

Когда ротор вращается, он сжимает смесь, снова расширяет камеру при воспламенении, затем выдавливает выхлопные газы из выпускного отверстия.

Феликс Ванкель, немецкий инженер, был вдохновителем очень эффективного и энергосберегающего прототипа роторного двигателя. В 1920-х годах инженер хорошо работал над развитием своего видения, но из-за войны не смог далеко развить свое видение, пока в 1951 году немецкий автопроизводитель NSU не пригласил его для создания прототипа.

Вскоре другой инженер, Ханнс Дитер Пашке, которого NSU также пригласил для ознакомления с оригинальной концепцией Ванкеля, разработал простой прототип роторного двигателя, который стал использоваться в Mazda в 21 веке.

Роторный двигатель приобрел популярность благодаря меньшему количеству компонентов, но с тем же процессом, что и обычный двигатель. Отсутствие клапанов, зубчатых колес, шатунов, поршня, коленчатого вала значительно облегчает и удешевляет конструкцию. Всего три основных движущихся части составляют весь двигатель и работают довольно хорошо по сравнению с «обычной».

| Читайте также: Как работает тормозная система автомобиля? |

Части роторного двигателя

Вы знаете, как работает роторный двигатель, давайте теперь посмотрим на различные части роторного двигателя, чтобы получить лучшее представление.

Роторный двигатель общего назначения включает систему зажигания и систему подачи топлива, аналогичную системе поршневых двигателей. Однако есть несколько деталей, которые настолько отличаются от обычного двигателя, что даже самые заядлые автолюбители в замешательстве почесывают голову.

Ротор

Ротор является основным MVP двигателя, обычно по сравнению с поршнем в «обычном» двигателе. Треугольный по форме, он имеет три выпуклые стороны, каждая из которых имеет карман, обеспечивающий давление и пространство для воздушно-топливной смеси.

В верхней части каждой из выпуклых поверхностей имеется металлическая пластина, предназначенная для фиксации ротора снаружи камеры сгорания. Металлические кольца на каждой стороне ротора также помогают герметизировать компонент по бокам камеры.

Кроме того, ротор также содержит набор внутренних зубьев шестерни, вырезанных в центре одной стороны. Эти зубья используются для крепления к шестерне, находящейся в корпусе. Это очень важный вопрос, поскольку это соединение определяет путь, по которому ротор пройдет через корпус.

Корпус

После ротора следует корпус, который является важной частью роторного двигателя. Он имеет эпитрохоидальную форму, также известную как овальная форма, которая сконструирована таким образом, что кончики ротора всегда соприкасаются со стенками камеры. Корпус чрезвычайно важен, так как каждая его часть используется для завершения одной части процесса сгорания, которая включает впуск, сжатие, сгорание и выпуск.

Впускной и выпускной порты расположены в корпусе, однако в этих портах нет клапанов. Выпускное отверстие напрямую соприкасается с выпускным отверстием, а впускное отверстие соединяется непосредственно с дроссельной заслонкой.

Выходной вал

После ротора и корпуса следует выходной вал.

Выходной вал содержит круглые выступы, которые установлены со смещением, т. е. немного в стороне от центра вала. Роторы сконструированы таким образом, чтобы надеваться на эти кулачки, подобно коленчатому валу в поршневом двигателе.

Когда ротор движется, он давит на кулачки, что создает крутящий момент на валу, заставляя его вращаться.

| Читайте также: Дизельный сажевый фильтр: что такое DPF в автомобиле? |

Как роторный двигатель производит энергию?

В обычном двигателе используется концепция четырехтактного поршня, который используется для питания сердца машины. Точно так же роторный двигатель использует четырехтактный цикл сгорания, который выполняет ту же работу другим способом.

Ротор, также известный как сердце двигателя, расположен на круглом выступе выходного вала. Как мы уже говорили, кулачок представляет собой необычно расположенный вал, который позволяет ротору вращать выходной вал. Когда ротор завершает оборот внутри корпуса, он вращает лопасть по кругу, совершая три оборота на каждый оборот ротора.

Когда ротор вращается внутри корпуса, камеры, образованные ротором, изменяются в размерах, что вызывает действие, аналогичное нагнетанию.

Давайте рассмотрим это шаг за шагом, чтобы лучше понять работу роторного двигателя.

Впуск

Фаза впуска роторного двигателя начинается, когда конец ротора касается впускного отверстия.

Впускное отверстие открывается в камеру. В этот момент объем камеры минимальный.

По мере прохождения ротора через впускное отверстие объем камеры увеличивается, тем самым всасывая в себя воздушно-топливную смесь.

Когда пиковая точка ротора проходит, камера закрывается, и начинается сжатие.

Сжатие

На этом этапе ротор продолжает свое круговое движение вокруг корпуса, что снова заставляет камеру уменьшаться. Это приводит к сжатию воздушно-топливной смеси.

Когда торец ротора достигает свечей зажигания, объем камеры снова достигает минимума. Это вызывает процесс горения.

Сгорание

Роторные двигатели оснащены двумя свечами зажигания. Поскольку камера сгорания довольно длинная, для распространения пламени требуются две свечи зажигания. Когда свеча зажигания воспламеняет воздушно-топливную смесь, давление в здании заставляет ротор двигаться дальше.

По мере движения ротора объем камеры увеличивается. Газы сгорания продолжают расширяться, толкая ротор, инициируя мощность, пока ротор не упирается в выпускное отверстие.

Выхлоп

Как только вершина ротора проходит через выпускное отверстие, продукты сгорания под высоким давлением могут свободно вытекать из выхлопных газов. Ротор продолжает двигаться вперед, сжимая камеру и выталкивая остатки выхлопа из порта.

Когда объем камеры приближается к минимальной стороне, ротор проходит через впускное отверстие, начиная весь процесс заново. Интересным моментом здесь является то, что ротор всегда работает в одной части цикла, а это означает, что за полный оборот приходится три такта сгорания.

Поскольку выходной вал вращается три раза за каждый оборот ротора, на каждый оборот выходного вала приходится один такт сгорания.

Связанные посты

Метки: роторный двигатель mazda, поршневой двигатель, роторный двигатель, детали роторного двигателя, давление роторного двигателя, работа роторного двигателя, роторы

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

ИНДЕКС

Поиск

Рисунок 1. Цикл роторного двигателя. Он всасывает воздух/топливо, сжимает его, воспламеняется, выполняя полезную работу, а затем выпускает газ. ^[1]

Роторные двигатели или Двигатели Ванкеля — тип двигателя внутреннего сгорания, чаще всего используемый в Mazda RX-7, который преобразует тепло от сгорания топливно-воздушной смеси под высоким давлением в полезную энергию. работа для остальной части автомобиля. Его уникальной характеристикой является треугольный ротор, который выполняет те же задачи, что и поршень поршневого двигателя, но совершенно по-другому. ^[2]

Ротор заключен в корпус овальной формы и выполняет обычный четырехтактный цикл двигателя внутреннего сгорания, как показано на рис. 1. Ротор соединен с выходным валом, который вращается в 3 раза быстрее, чем ротор (внутренний круг обозначен буквой «В» на рисунке). Этот цикл описан ниже и происходит 3 раза по для каждого вращения ротора: ^[2]

1. Впуск : Это начинается, когда кончик ротора проходит через впускное отверстие. В этот момент камера самая маленькая, и по мере вращения камера расширяется, втягивая воздушно-топливную смесь. Как только конец ротора проходит через впускное отверстие, он переходит к стадии сжатия, в то время как следующая сторона ротора начинает этот этап заново.
2. Сжатие : По мере того как ротор продолжает вращаться, воздушно-топливная смесь сжимается из-за уменьшения размера камеры. Это необходимо для следующей части, которая воспламеняет эту смесь.
3. Зажигание : Сжатая смесь воспламеняется от свечей зажигания, и огромное увеличение давления заставляет ротор расширяться. Это рабочий ход, обеспечивающий полезную работу. Часто необходимы две свечи зажигания, чтобы обеспечить равномерное зажигание по всей камере. Выхлопной газ расширяется в камеру до тех пор, пока кончик ротора не пройдет через выпускное отверстие.
4. Выхлоп : Как только наконечник проходит через это отверстие, выхлопные газы под высоким давлением могут проходить через выпускное отверстие. Ротор продолжает вращаться до тех пор, пока конец его торца не пройдет через выпускное отверстие, а кончик не пройдет через впускное отверстие, и цикл повторяется.

Интересная часть этого цикла заключается в том, что каждый шаг происходит в одно и то же время , просто в разных камерах. Это дает три рабочих такта на каждый оборот ротора.

Отличия от поршневого двигателя

Помимо другого метода завершения четырехтактного цикла, роторные двигатели имеют различные преимущества и недостатки по сравнению с более распространенными поршневыми двигателями: ^[2]

• Меньшее количество движущихся частей движущихся частей — два ротора и выходной вал, в то время как у обычных поршневых двигателей их не менее 40. Это придает роторным двигателям большую надежность.

• Smoother : Ротор постоянно вращается в одном направлении, в отличие от поршневых двигателей, поршни которых резко меняют направление. Они также уравновешиваются грузами, которые уменьшают внутренние вибрации. Подача мощности также более непрерывна из-за трех рабочих ходов на каждый оборот ротора.

• Медленнее : Ротор вращается со скоростью, равной одной трети скорости выходного вала, поэтому основные движущиеся части движутся медленнее, чем в поршневых двигателях. Это повышает надежность.

Недостатки

Производственные затраты могут быть выше из-за меньшей популярности этих двигателей. Они также обычно потребляют больше топлива, чем другие двигатели, из-за их низкой степени сжатия и, следовательно, имеют более низкий тепловой КПД, что затрудняет соблюдение ими норм выбросов.

Для дальнейшего чтения

• Тепловая машина
• Поршневой двигатель
• Работа
• Первый закон термодинамики
• Или просмотрите случайную страницу

Ссылки

2. ↑ ^2.