Princip činnosti Wankelova rotačního pístového motoru, historie vzniku a vývoje. Rotační motor Mazdy je zpět: Zde je to, co o něm potřebujete vědět

Rotační trojúhelníky Reuleaux od Mazdy se vracejí mezi masy, ale zjevně s jinou omáčkou...

V březnu Martin ten Brink, viceprezident “ Motor Mazda Prodej a zákaznický servis v Evropě aktivizoval nadšence po celém světě pouhým oznámením, že rotační motor Wankel bude opět ve výrobě.

Konkrétně ten Brink uvedl, že rotační spalovací motor by se mohl stát prvkem pro rozšíření rozsahu pohybu elektrické auto Modelový rok 2019, ale v té době to byla jen fáma. Mazda neoznámila žádné konkrétní produkty zatímco. Mazda však zůstává odhodlána pracovat na technologii rotačních motorů.“, spekuloval na komentář viceprezidenta Mazdy ve společnosti Mazda Motor of America.

Co je tedy na tomto legendárním motoru tak zvláštního, že všechny tak nadchnul jeho návrat? Proč by to tentokrát mohlo být jinak?

Jak pracuje

Prvky systému motoru

Klikni pro zvětšení

rotační motor s vnitřním spalováním ve tvaru sudu. Na a v něm nenajdete mnoho komponentů, na které jste zvyklí u běžného pístového motoru. Za prvé, nemá písty pohybující se nahoru a dolů. Místo nich užitečná práce vytváří neobvykle tvarovaný trojúhelníkový píst se zaoblenými hranami (Reuleauxův trojúhelník). Jejich počet se může lišit od jednoho do tří v jednom motoru, ale nejčastěji používané schéma je se dvěma písty rotujícími kolem hřídele přes excentrickou dutou středovou část.

Palivo a vzduch jsou vtlačeny do prostoru mezi boky rotorů a vnitřní stěny skříně, kde dojde k zapálení směsi. Rychlá explozivní expanze plynů roztáčí rotor, který tak vyrábí energii. Rotory plní stejný úkol jako písty v pístovém motoru, ale s mnohem méně pohyblivými částmi, díky čemuž je lehčí a kompaktnější než ekvivalentní zdvihový pístový motor.

Vzhledem k tomu, že karburátor/sání je vlevo dole na obrázku, zdroj zapalování je vpravo a výfuk vpravo nahoře, můžete nakreslit vizuální diagram ukazující pracovní proces. , počínaje vstupem směsi paliva a vzduchu:

Rotor poté otáčí excentrickým hřídelem a natlakuje spalovací komoru:

Zdroj vznícení (nebo dvě zapalovací svíčky, jak je tomu u mnoha Wankelových motorů) spouští proces zapalování:

Toto spalování paliva a vzduchu roztáčí rotor během pracovního zdvihu:

A nakonec motor vyplivne a zbytky nespáleného paliva venku:

Málokdo ví, ale rotační motor byl původně vynalezen téměř před 100 lety, a ne v 50. letech XX. Princip fungování motoru zpočátku vypracoval Felix Wankel, německý inženýr, který přišel s vlastním principem činnosti spalovacího motoru.

Výhoda č. 1: Rotační motor je lehčí a kompaktnější než konvenční pístový motor

Válka, která vychovala některé inženýry, jako byl Ferdinand Porsche, nedala jiným žádnou příležitost k rozvoji. Mírumilovné Wankelovy motory nebyly v nebezpečných časech potřeba, a tak si vynálezce musel počkat až do roku 1951, kdy dostal pozvání od automobilky NSU k vývoji prototypu. Německá společnost se rozhodla pomocí triku zjistit, zda je původní motor tak dobrý, a zároveň dala příležitost předvést sílu dalšímu inženýrovi – Hannsi Dieterovi Paschkovi.

Složitá konstrukce Wankelu ve skutečnosti prohrála s jednoduchým prototypem vyvinutým inženýrem Hannsem Dieterem Paschkem, který z původního návrhu jednoduše odstranil vše nadbytečné, takže jeho výroba byla nákladově efektivní.

V Německu byl tedy vynalezen a testován nový motor Mazda, který byl dlouhá desetiletí jedním z mála sériových motorů s rotačními písty a jediným v 21. století.

Moderní Wankelův motor ve skutečnosti není Wankelův motor.

Ano, základem rotačního motoru od Wankel se stal nejúspěšnější návrh tento motor na světě a jediný, kdo byl schopen dosáhnout obtížnými cestami sériová výroba.

Na začátku 60. let měly NSU a Mazda přátelskou společnou soutěž o výrobu a prodej prvního auta s Wankelovým motorem, když pracovali na surovém produktu a snažili se z něj udělat kvalitní produkt.

NSU byl poprvé na trhu v roce 1964. Německá společnost ale takové štěstí neměla: svou reputaci si v průběhu příštího desetiletí zničila nedostatečnou kvalitou výrobků. Časté poruchy motoru znovu a znovu posílaly majitele k prodejci a obchodu s díly. Brzy nebylo neobvyklé najít modely NSU Spider nebo Ro 80, ve kterých byly vyměněny tři nebo více Wankelových rotačních motorů.

Problémem byla horní těsnění rotoru, tenké proužky kovu mezi hroty spřádacích rotorů a pouzdry rotoru. NSU je vyrobil se třemi vrstvami, což způsobilo nerovnoměrné opotřebení. Byla to časovaná bomba nejen pro koncernové vozy, ale i pro samotnou automobilku. Mazda vyřešila problém s těsněním (nesmírně důležitý prvek motoru, bez kterého by to kvůli nedostatku tlaku prostě nešlo), tím, že je udělala jednovrstvé. Pohonná jednotka se začala instalovat v roce 1967 na sportovní luxusní modely Cosmo ...

Začátkem 70. let představila Mazda celou řadu vozů poháněných Wankelem, sen, který v roce 1973 rozbila ropná krize. Musel jsem krotit chuť k jídlu a nechat motor tam, kde ho bylo nejvíc potřeba – v odlehčeném sportovním kupé Mazda RX-7. Od roku 1978 do roku 2002 bylo vyrobeno více než 800 000 těchto legendárních sportovních vozů s neobvyklým motorem, který neměl jiné obdoby.

Z Německa do Japonska, z Japonska do SSSR - to je cesta motoru vyvinutého ve dvacátých letech století Wankel

Láska a nenávist

Techničtí fanoušci milují rotační motory, protože jsou odlišné. Řada motoristů znalých techniky pro takové měla určitou slabost podivný motor který běží na konvenční palivo, ale nevypadá tak standardní sada písty, ventily a další integrální prvky běžného pístového motoru.

V závislosti na specifikách motoru dodává rotor výkon lineárně až do 7 000-8 000 ot./min - plynule, téměř na stejné úrovni točivého momentu. Tato sudá police ho právě odlišuje od naprosté většiny pístové spalovací motory, ve kterém je ve vysokých otáčkách hodně výkonu a v nízkých jeho nedostatek.

Automobilky si rotační motor oblíbily i díky hladkému chodu. Rotory otáčející se kolem středové osy nevytvářejí žádné vibrace ve srovnání s pístovými motory, u kterých jsou horní a dolní body dráhy pístu dobře viditelné i uvnitř vozu.

Ale neobvyklý motor- je jako divoký kůň, svéhlavé zvíře, proto na rozdíl od obdivovatelů Wankelovy myšlenky tento koncept vzbuzuje svou nenávist i mezi automobilovými fanoušky a mechaniky. A zdá se, proč?

Koneckonců, motor má jednoduchý design: chybí, není tam žádný vačkový hřídel, není tam žádný známý ventilový systém. Za jednoduchost se ale platí. velká přesnost výroba dílů. Musí být bezvadně vyrobeny, což několikanásobně zvyšuje jejich cenu ve srovnání s náhradními díly pro běžné pístové motory. Za druhé, těchto náhradních dílů je v přírodě málo. A za třetí, na světě nejsou téměř žádní specialisté, kteří by rotační motory opravovali. V Moskvě je prý pár, ale fronta na ně je rok dopředu.

Z mínusů lze také jmenovat zvláštní práci rotační pohonné jednotky. Konstrukce zahrnuje spalování oleje ve válcích motoru, kde jsou vstřikována malá množství motorový olej přímo do spalovacích komor. To se provádí za účelem mazání přilehlých oblastí rotorů otáčejících se závratnou rychlostí. Namodralý kouř, který občas vychází z výfuku, je známkou potíží, děsí nic netušící lidi od modelů jako RX-7 nebo 8.

Výhodné jsou také rotační motory minerální oleje syntetické a jejich konstrukce znamená, že musíte do tohoto nenasytného stroje čas od času přidat olej, aby zůstal v chodu.

Konečně ta těsnění horní části rotoru, která se nepodařilo vyrobit NSU, stále nejsou dostatečně odolná. Jednou za 130-160 tisíc km potřebuje motor generální opravu. A toto potěšení, jak jste již pochopili, je drahé. A co je 130 000 km? Pět nebo šest let provozu? Nebude to stačit!

Moderní řidiči jsou také nejcitlivější na další nevýhody rotačních motorů: vysoké emise škodlivé látky do atmosféry (což se Greenpeace spíše obává) a spotřeby paliva kvůli tendenci motoru úplně nespálit směs paliva se vzduchem, než ji pošle domů (zde je rána samozřejmě zasazena do kapsy majitele auta ). Ano, rotační motory mají vynikající apetit.

U RX-8 byl tento problém částečně vyřešen umístěním výfukových otvorů po stranách spalovacích komor. Nyní ale boj o životní prostředí eskaloval a navrhovaná vylepšení nestačila. To byl další důvod, proč se stal RX-8 poslední auto s Wankelovým motorem pod kapotou. Prodával se 10 let, od roku 2002 do roku 2012, ale zabilo ho prostředí.

Čas na návrat

Zpět ke zvěstem Mazdy, že by společnost mohla používat nějaký rotační motor jako „prodlužovač“ dojezdu pro svůj nadcházející elektromobil. Tato věc by dávala smysl.

Ještě v roce 2012 si Mazda pronajala v Japonsku 100 Demio EV, byly dobré, ale namáhaly malý dojezd na jedno nabití – necelých 200 km.

Po prostudování případu Mazda v roce 2013 vytvořila prototyp, který dostal malý rotační motor, samotný „rozšiřovač“ nabídky, který tento rozsah téměř zdvojnásobil. Model se jmenoval „Mazda2 RE Range Extender“.

Kola prototypu poháněl elektromotor a rotační motor o objemu 0,33 litru a výkonu 38 koní pracoval na dobíjení baterií elektromotoru, pokud se vyčerpaly a v okolí nebylo kde dobíjet.

Protože rotační motor nedokázal posílat sílu na kola, Mazda2 RE nebyla hybridem jako Volt nebo Prius. Wankelova pohonná jednotka byla spíše palubním generátorem, který přidával energii do baterií.

Na rozdíl od běžnějších konstrukcí pístů poskytuje Wankelův motor výhody jednoduchosti, hladkosti, kompaktnosti, vysoké otáčky za minutu a vysoký poměr výkonu a hmotnosti. Důvodem je především skutečnost, že na jednu otáčku Wankelova rotoru jsou produkovány tři výkonové impulzy ve srovnání s jednou otáčkou u dvoudobého pístového motoru a jednou za dvě otáčky u čtyřdobého motoru.

RPD se běžně označuje jako rotační motor. I když tento název platí i pro jiné konstrukce, především pro letecké motory s válci uspořádanými kolem dokola klikový hřídel.

Čtyřstupňový cyklus sání, komprese, zapalování a výfuku probíhá za otáčku na každé ze tří špiček rotoru pohybujících se uvnitř oválného perforovaného pouzdra, což umožňuje použít třikrát více pulzů na otáčku rotoru. Rotor má podobný tvar jako Reuletův trojúhelník a jeho strany jsou plošší.

Konstrukční prvky Wankelova motoru

Teoretický tvar Wankelova RPD rotoru mezi pevnými úhly je výsledkem zmenšení objemu geometrického spalovacího prostoru a zvýšení kompresního poměru. Symetrická křivka spojující dva libovolné vrcholy rotoru je maximální ve směru vnitřního tvaru skříně.

Centrální hnací hřídel, nazývaný "excentrický" nebo "E-hřídel", prochází středem rotoru a je podepřen pevnými ložisky. Válce se pohybují na excentrech (obdoba ojnic) zabudovaných do excentrické hřídele (obdoba klikové hřídele). Rotory rotují kolem excentrů a provádějí orbitální otáčky kolem excentrického hřídele.

Rotační pohyb každého rotoru na jeho vlastní ose je způsoben a řízen dvojicí synchronizačních ozubených kol. Pevné ozubené kolo namontované na jedné straně skříně rotoru zabírá s prstencovým ozubeným kolem připevněným k rotoru a zajišťuje, že se rotor pohne přesně o 1/3 otáčky na každou otáčku excentrického hřídele. Výkon motoru není přenášen přes synchronizátory. Síla tlaku plynu na rotor (v prvním přiblížení) jde přímo do středu excentrické části výstupního hřídele.

Wankel RPD je vlastně systém progresivních dutin proměnného objemu. Na těle jsou tedy tři dutiny, všechny opakující stejný cyklus. Jak rotor obíhá, každá strana rotoru se přibližuje a poté se vzdaluje od stěny krytu, čímž stlačuje a rozšiřuje spalovací komoru, podobně jako zdvih pístu v motoru. Vektor výkonu spalovacího stupně prochází středem ofsetové lopatky.

Wankelovy motory jsou obecně schopny dosahovat mnohem vyšších otáček než motory s podobným výkonem. To je způsobeno plynulostí vlastní kruhovému pohybu a nepřítomností vysoce namáhaných částí, jako jsou klikové hřídele a vačkové hřídele nebo ojnice. Excentrické hřídele nemají obrys klikového hřídele orientovaný na tah.

Problémy se zařízením a odstraňování problémů

Felix Wankel dokázal překonat většinu problémů, které způsobily předchozí rotační zařízení neúspěšný:

1. Rotující RPD mají problém, který se nevyskytuje u čtyřdobých pístových jednotek, ve kterých má blokové těleso sání, kompresi, spalování a výpary z provozu průjezd na pevných místech kolem trupu. Použití tepelných trubic v vzduchem chlazené Wankelův rotační motor navrhla University of Florida k překonání nerovnoměrného zahřívání bloku těla. Předehřívání výfukových plynů některých částí trupu zlepšilo výkon a spotřebu paliva a snížilo opotřebení a emise.
2. Problémy nastaly i při výzkumu v 50. a 60. letech. Nějakou dobu se inženýři zabývali tím, co nazývali „ďáblovým škrábnutím“ na vnitřním povrchu epitrochoidu. Zjistili, že příčinou byla přesná těsnění dosahující rezonanční vibrace. Tento problém byl vyřešen snížením tloušťky a hmotnosti mechanických ucpávek. Škrábance zmizely zavedením kompatibilnějších těsnících a nátěrových materiálů.
3. Dalším raným problémem bylo nahromadění prasklin na povrchu statoru v blízkosti otvoru pro zástrčku, což bylo eliminováno instalací zapalovacích svíček do samostatné kovové vložky, měděné průchodky v pouzdře místo svíčky zašroubované přímo do skříně bloku.
4. Čtyřtaktní pístové jednotky nejsou příliš vhodné pro použití s ​​vodíkovým palivem. Další problém souvisí s hydratací na mazacím filmu u konstrukcí pístů. U Wankel ICE lze tento problém obejít použitím keramické mechanické ucpávky na stejném povrchu, takže nevzniká žádný olejový film, který by trpěl hydratací. Plášť pístu musí být mazán a chlazen olejem. To výrazně zvyšuje spotřebu mazacího oleje ve čtyřdobém vodíkovém spalovacím motoru.

Materiály pro výrobu spalovacích motorů

Na rozdíl od pístové jednotky, u které je válec ohříván spalovacím procesem a následně chlazen příchozí náplní, jsou Wankelovy rotorové skříně na jedné straně neustále zahřívány a na druhé ochlazovány, což vede k vysokým lokálním teplotám a nestejné tepelné roztažnosti. To sice klade velké nároky na použité materiály, ale jednoduchost Wankelu usnadňuje použití materiálů jako jsou exotické slitiny a keramika při výrobě.

Mezi slitiny určené pro použití ve Wankelu patří A-132, Inconel 625 a 356 s tvrdostí T6. K pokrytí pracovní plochy pouzdra se používá několik vysoce pevných materiálů. Pro hřídel jsou preferovány ocelové slitiny s nízkou deformací při zatížení, k tomu bylo navrženo použití plné oceli.

Výhody motoru

Hlavní výhody Wankel RPD jsou:

1. Vyšší poměr výkonu a hmotnosti než u pístového motoru.
2. Snadněji se vejde do malých prostorů stroje než ekvivalentní pohonný mechanismus.
3. Žádné pístové části.
4. Schopnost dosáhnout vyšších otáček než konvenční motor.
5. Prakticky žádné vibrace.
6. Nepodléhá otřesům motoru.
7. Výroba je levnější, protože motor obsahuje méně dílů
8. Široký rozsah otáček pro větší přizpůsobivost.
9. Může používat palivo s vyšším oktanovým číslem.

Wankel ICE jsou výrazně lehčí a jednodušší, s mnohem méně pohyblivými částmi, než pístové motory s ekvivalentním výkonem. Protože rotor jezdí přímo na velkém ložisku na výstupním hřídeli, nejsou zde žádné ojnice ani klikový hřídel. Eliminace vratné síly a nejvíce zatížené a zlomené části zajišťují Wankelovu vysokou spolehlivost.

Kromě odstranění vnitřních vratných napětí při úplném odstranění vratných vnitřků nalezených v pístovém motoru je Wankelův motor vyroben se železným rotorem v hliníkovém krytu, který má vyšší koeficient tepelné roztažnosti. Tím je zajištěno, že ani vysoce přehřátá Wankelova jednotka se nemůže „zadřít“, jak se může stát u podobného pístového zařízení. To je významná bezpečnostní výhoda při použití v letadlech. Absence ventilů navíc zvyšuje bezpečnost.

Další výhodou Wankelova RPD pro použití v letadlech je to, že má typicky menší čelní plochu než pístové jednotky s ekvivalentním výkonem, což umožňuje aerodynamičtější kužel kolem motoru. Výhodou kaskády je, že menší rozměry a hmotnost Wankel ICE šetří stavební náklady. letadlo ve srovnání s pístovými motory srovnatelného výkonu.

Wankelovy ICE s rotačním pístem pracující podle svých původních konstrukčních parametrů jsou téměř imunní vůči katastrofickým poruchám. Wankel RPD, který ztratí kompresi, chlazení nebo tlak oleje, ztratí velký počet, ale bude stále produkovat určitou energii, což umožňuje bezpečnější přistání při použití v letadlech. Pístová zařízení za stejných okolností jsou náchylné k zadření nebo zničení dílů, což téměř jistě povede ke katastrofálnímu selhání motoru a okamžité ztrátě veškerého výkonu.

Z tohoto důvodu jsou rotační pístové motory Wankel velmi vhodné pro sněžné skútry, které se často používají na odlehlých místech, kde by porucha motoru mohla způsobit omrzliny nebo smrt, a také pro letadla, kde by náhlá porucha mohla vést k havárii nebo nucenému přistání na odlehlých místech. .

Konstrukční vady

Přestože je řada nedostatků předmětem probíhajícího výzkumu, současné nedostatky Wankelova zařízení ve výrobě jsou následující:

1. Těsnění rotoru. Toto je stále menší problém, protože skříň motoru má v každé jednotlivé sekci komory velmi rozdílné teploty. Různé koeficienty roztažnosti materiálů vedou k nedokonalému utěsnění. Obě strany těsnění jsou navíc vystaveny palivu a konstrukce neumožňuje přesnou kontrolu mazání rotorů. Rotační sestavy jsou typicky mazány při všech otáčkách a zatížení motoru a mají relativně vysokou spotřebu oleje a další problémy vyplývající z nadměrného mazání ve spalovacích zónách motoru, jako je tvorba uhlíku a nadměrné emise ze spalování oleje.
2. K překonání problému teplotních rozdílů mezi různými oblastmi těla a bočních a mezilehlých desek, jakož i s nimi spojených nerovnovážných teplotních roztažností, se používá tepelná trubice pro transport ohřátého plynu z horké do studené části. motor. "Tepelné trubky" účinně směrují horké výfukové plyny do chladnějších částí motoru, což má za následek snížení účinnosti a výkonu.
3. Pomalé hoření. Spalování paliva je pomalé, protože spalovací komora je dlouhá, tenká a pohyblivá. Pohyb plamene probíhá téměř výhradně ve směru pohybu rotoru a končí zhášením, které je hlavním zdrojem nespálených uhlovodíků při vysokých rychlostech. Zadní strana spalovací komory přirozeně vytváří "stlačené proudění", které zabraňuje plameni dostat se k zadnímu okraji komory. Vstřikování paliva do náběžné hrany spalovací komory může minimalizovat množství nespáleného paliva ve výfuku.
4. Špatná spotřeba paliva. To je způsobeno netěsnostmi těsnění a tvarem spalovací komory. To vede ke špatnému spalování a průměrnému efektivnímu tlaku při částečné zatížení, nízká rychlost otáčení. Požadavky na emise někdy vyžadují poměr paliva a vzduchu, který nepřispívá k dobré spotřebě paliva. Zrychlení a zpomalení v průměrných jízdních podmínkách také ovlivňuje spotřebu paliva. Nicméně chod motoru konstantní rychlost a zatížení eliminuje nadměrnou spotřebu paliva.

Tento typ motoru má tedy své výhody i nevýhody.

Hlavní rozdíl vnitřní zařízení a principem činnosti rotačního motoru ze spalovacího motoru je úplná absence motorické aktivity, přičemž je možné dosáhnout vysokých otáček motoru. Rotační motor, nebo jinak Wankelův motor, má řadu dalších výhod, kterým se budeme blíže věnovat.

Obecný princip konstrukce rotačního motoru

RPD je opláštěn oválným tělem pro optimální umístění trojúhelníkového rotoru. Výrazná vlastnost rotor při absenci ojnic a hřídelí, což značně zjednodušuje konstrukci. Ve skutečnosti jsou klíčovými částmi RD rotor a stator. Hlavní funkce motoru u tohoto typu motoru se provádí díky pohybu rotoru umístěného uvnitř pouzdra, které je podobné oválu.

Princip činnosti je založen na vysokorychlostním pohybu rotoru v kruhu, v důsledku toho jsou vytvořeny dutiny pro spuštění zařízení.

Proč nejsou rotační motory žádané?

Paradox rotačního motoru spočívá ve skutečnosti, že navzdory své jednoduchosti konstrukce není tak žádaný jako spalovací motor, který má velmi složité konstrukční vlastnosti a potíže s prováděním oprav.

Rotační motor samozřejmě není bez nevýhod, jinak by byl široce používán moderní automobilový průmysl, a možná bychom o existenci spalovacího motoru nevěděli, protože rotační byl navržen mnohem dříve. Proč si tedy design tolik komplikovat, zkusme na to přijít.

Za zjevné nedostatky rotačního motoru lze považovat chybějící spolehlivé těsnění ve spalovací komoře. To lze snadno vysvětlit konstrukčními vlastnostmi a provozními podmínkami motoru. Při intenzivním tření rotoru o stěny válce dochází k nerovnoměrnému zahřívání tělesa a v důsledku toho se kov tělesa roztahuje z ohřevu pouze částečně, což vede k výrazným porušením těsnění tělesa.

Pro zlepšení těsnících vlastností, zejména pokud existuje výrazný rozdíl teplotní podmínky mezi komorou a sacím nebo výfukovým systémem je samotný válec vyroben z různých kovů a umístěn v různých částech válce pro zlepšení těsnosti.

K nastartování motoru se používají pouze dvě svíčky, to je způsobeno konstrukčními vlastnostmi motoru, které umožňují produkovat o 20% vyšší účinnost ve srovnání se spalovacím motorem za stejnou dobu.

Rotační motor Zheltyshev - princip činnosti:

Výhody rotačního motoru

S malými rozměry je schopen vyvinout vysokou rychlost, ale v této nuanci je velké mínus. I přes své malé rozměry je to právě rotační motor, který spotřebuje obrovské množství paliva, ale životnost motoru je pouhých 65 000 km. Motor o objemu pouze 1,3 litru tedy spotřebuje až 20 litrů. paliva na 100 km. Možná to byl hlavní důvod nedostatku popularity tohoto typu motoru pro masovou spotřebu.

Vždy se zohledňuje cena benzínu aktuální problém lidstvo, vzhledem k tomu, že světové zásoby ropy se nacházejí na Blízkém východě, v zóně neustálých vojenských konfliktů, ceny benzínu zůstávají poměrně vysoké a v krátkodobém horizontu neexistují žádné trendy k jejich snižování. To vede k hledání řešení pro minimální spotřebu zdrojů bez obětování výkonu, což je hlavní argument ve prospěch spalovacího motoru.

To vše dohromady určilo postavení rotačních motorů, as vhodná varianta pro sportovní vozy. Světoznámá automobilka Mazda však navázala na dílo vynálezce Wankela. Japonští inženýři se vždy snaží vytěžit maximum z nevyžádaných modelů prostřednictvím modernizace a používání inovativní technologie, což nám umožňuje udržet si vedoucí pozici na světovém automobilovém trhu.

Princip činnosti rotačního motoru Akhriev ve videu:

Nový model Mazda vybavený rotačním motorem je stejně výkonný jako vyspělé německé modely a poskytuje výkon až 350 koní. Spotřeba paliva byla přitom nesrovnatelně vysoká. Konstruktéři Mazdy museli snížit výkon na 200 koní, což umožnilo normalizovat spotřebu paliva, nicméně kompaktní velikost motoru umožnila poskytnout vozu další výhody a důstojná soutěž Evropské modely aut.

U nás se rotační motory neujaly. Byly pokusy o jejich instalaci na dopravu specializovaných služeb, ale tento projekt nebyl financován v řádné výši. Veškerý úspěšný vývoj v tomto směru proto patří japonským inženýrům ze společnosti Mazda, která hodlá v blízké budoucnosti ukázat nový model vozu s modernizovaným motorem.

Jak funguje Wankelův rotační motor na videu

Princip činnosti rotačního motoru

RPD funguje na principu otáčení rotoru, takže výkon je přenášen na převodovku přes spojku. Transformační moment spočívá v přenosu energie paliva na kola v důsledku otáčení rotoru z legované oceli.

Mechanismus činnosti motoru s rotačním pístem:

• komprese paliva;
• vstřikování paliva;
• obohacení kyslíkem;
• spalování směsi;
• uvolňování produktů spalování paliva.

Jak rotační motor funguje, je znázorněno na videu:

Rotor je připojen k speciální zařízení, při rotaci tvoří na sobě nezávislé dutiny. První komora je naplněna směs vzduch-palivo. Následně se důkladně promíchá.

Poté směs přechází do další komory, kde dochází díky přítomnosti dvou svíček ke stlačení a zapálení. Následně se směs přesune do další komory, části zpracovaného paliva, které opouštějí systém, jsou z ní vytlačeny.

Takto dochází ke kompletnímu cyklu činnosti motoru s rotačními písty, který je založen na třech pracovních cyklech při jedné otáčce rotoru. Právě japonským vývojářům se podařilo výrazně zmodernizovat rotační motor a nainstalovat do něj tři rotory najednou, což může výrazně zvýšit výkon.

Princip činnosti rotačního motoru Zuev:

Vyspělý dvourotorový motor je dnes srovnatelný s šestiválcovým spalovacím motorem a třírotorový motor je stejně výkonný jako 12válcový motor. válcový motor s vnitřním spalováním.

Nezapomeňte na kompaktní velikost motoru a jednoduchost zařízení, umožňující v případě potřeby provádět opravy popř kompletní výměna hlavní motorové jednotky. Inženýři Mazdy tak dokázali dát tomuto jednoduchému a produktivnímu zařízení druhý život.

Jak víte, princip fungování rotačního motoru je založen na vysokých otáčkách a absenci pohybů, které odlišují spalovací motor. To je to, co odlišuje agregát od běžného pístového motoru. RPD se také nazývá Wankelův motor a dnes se podíváme na jeho provoz a zřejmé výhody.

Rotor takového motoru je umístěn ve válci. Samotné pouzdro není kulatého typu, ale oválného typu, takže rotor trojúhelníkové geometrie do něj normálně zapadá. RPD nemá klikový hřídel a ojnice a nejsou v něm žádné další díly, což značně zjednodušuje jeho konstrukci. Jinými slovy, asi tisíc dílů běžného spalovacího motoru není v RPD.

Práce klasického RPD vychází z jednoduchý pohyb rotor uvnitř oválného pouzdra. Při pohybu rotoru po obvodu statoru vznikají volné dutiny, ve kterých probíhají procesy spouštění agregátu.

Jakýmsi paradoxem je kupodivu rotační jednotka. Co je to? A to, že má génia jednoduchý design, který se z nějakého důvodu neujal. Ale složitější pístová verze se stala populární a používá se všude.

Struktura a princip činnosti rotačního motoru

Schéma činnosti rotačního motoru je něco úplně jiného než klasický spalovací motor. Nejprve bychom měli ponechat konstrukci spalovacího motoru tak, jak jej známe z minulosti. A za druhé se snažte vstřebávat nové poznatky a pojmy.

Stejně jako pístový motor využívá rotační motor tlak, který vzniká při spalování směsi vzduchu a paliva. U pístových motorů se tento tlak hromadí ve válcích a pohybuje písty tam a zpět. Ojnice a klikový hřídel převádějí vratný pohyb pístu na rotační pohyb, který lze použít k otáčení kol automobilu.

RPD se tak jmenuje kvůli rotoru, tedy části motoru, která se pohybuje. Tento pohyb přenáší výkon na spojku a převodovku. Rotor v podstatě tlačí energii z paliva, která se pak přes převodovku přenáší na kola. Samotný rotor je nutně vyroben z legované oceli a má, jak bylo uvedeno výše, tvar trojúhelníku.

Kapsle, kde je umístěn rotor, je jakousi matricí, středem vesmíru, kde probíhají všechny procesy. Jinými slovy, v tomto oválném případě:

• komprese směsi;
• vstřikování paliva;
• zásobování kyslíkem;
• zapálení směsi;
• návrat vyhořelých prvků do výpusti.

Jedním slovem, šest v jednom, chcete-li.

Samotný rotor je upevněn na speciálním mechanismu a neotáčí se kolem jedné osy, ale spíše běží. Tak tvoří izolovaný přítel od sebe dutiny uvnitř oválného těla, v každé z nich probíhá jeden z procesů. Protože je rotor trojúhelníkový, jsou zde pouze tři dutiny.

Vše začíná následovně: v první vytvořené dutině dochází k sání, to znamená, že komora je naplněna směsí vzduchu a paliva, která se zde míchá. Poté se rotor otočí a vytlačí tuto namíchanou směs do další komory. Zde se směs stlačí a zapálí dvěma svíčkami.

Směs pak jde do třetí dutiny, kde jsou části použitého paliva vytlačovány do výfukového systému.

Toto je úplný cyklus práce RPD. Ale ne všechno je tak jednoduché. Schéma RPD jsme zvažovali pouze z jedné strany. A tyto akce se dějí neustále. Jinými slovy, procesy probíhají okamžitě ze tří stran rotoru. Výsledkem je, že za pouhou jednu otáčku jednotky se opakují tři cykly.

Japonským inženýrům se navíc podařilo vylepšit rotační motor. Rotační motory Mazda dnes nemají jeden, ale dva nebo dokonce tři rotory, což výrazně zlepšuje výkon, zejména ve srovnání s konvenčním spalovacím motorem. Pro srovnání: dvourotorový RPD je srovnatelný se šestiválcovým spalovacím motorem a 3rotorový RPD je srovnatelný s dvanáctiválcem. Ukazuje se tedy, že Japonci se ukázali jako tak prozíraví a okamžitě rozpoznali výhody rotačního motoru.

Opět platí, že výkon není jedinou předností RPD. Má jich mnoho. Jak bylo zmíněno výše, rotační motor je velmi kompaktní a používá až o tisíc dílů méně než ve stejném spalovacím motoru. V RPD jsou pouze dvě hlavní části - rotor a stator, ale nemůžete si představit nic jednoduššího než toto.

Princip činnosti rotačního motoru

Princip fungování rotačního pístového motoru vyrobil svého času mnoho talentovaných inženýrů překvapeně zvednutých obočí. A dnes si talentovaní inženýři Mazdy zaslouží veškerou chválu a uznání. Není vtipné věřit ve výkon zdánlivě pohřbeného motoru a dát mu druhý život, a jaký život!

Rotor má tři konvexní strany, z nichž každá působí jako píst. Každá strana rotoru má v sobě vybrání, které zvyšuje rychlost otáčení rotoru jako celku a poskytuje více prostoru pro směs paliva a vzduchu. V horní části každé plochy je kovová deska, která tvoří komory, ve kterých dochází k cyklům motoru. Dva kovové kroužky na každé straně rotoru tvoří stěny těchto komor. Uprostřed rotoru je kruh, ve kterém je mnoho zubů. Jsou připojeny k pohonu, který je připojen k výstupní hřídeli. Toto spojení určuje dráhu a směr pohybu rotoru uvnitř komory.

Motorová komora přibližně oválného tvaru (ale abychom byli přesní, jedná se o Epitrochoid, což je zase prodloužená nebo zkrácená epicykloida, což je plochá křivka tvořená pevným bodem kružnice valící se po jiné kružnici). Tvar komory je navržen tak, že tři vrcholy rotoru jsou vždy v kontaktu se stěnou komory a tvoří tři uzavřené objemy plynu. V každé části komory probíhá jeden ze čtyř cyklů:

• Vstup
• Komprese
• Spalování
• Uvolnění

Vstupní a výstupní otvory jsou ve stěnách komory a nemají ventily. Výfukový port připojen přímo k výfukové potrubí a vstup je přímo napojen na plyn.

výstupní hřídel má půlkruhové vačky umístěné asymetricky vůči středu, což znamená, že jsou odsazeny od středové osy hřídele. Každý rotor je nasazen na jeden z těchto výstupků. Výstupní hřídel je analogický s klikovým hřídelem u pístových motorů. Každý rotor se pohybuje uvnitř komory a tlačí svou vlastní vačku.

Protože vačky nejsou uloženy symetricky, síla, kterou na ně rotor tlačí, vytváří točivý moment na výstupním hřídeli, který způsobuje jeho otáčení.

Konstrukce rotačního motoru

Rotační motor se skládá z vrstev. Dvourotorové motory se skládají z pěti hlavních vrstev, které jsou drženy pohromadě dlouhými šrouby uspořádanými do kruhu. Chladicí kapalina protéká všemi částmi konstrukce.

Dvě vnější vrstvy jsou uzavřené a obsahují ložiska pro výstupní hřídel. Jsou také utěsněny v hlavních částech komory, kde jsou uloženy rotory. Vnitřní povrch těchto dílů je velmi hladký a pomáhá rotorům pracovat. Sekce přívodu paliva je umístěna na konci každé z těchto částí.

Další vrstva obsahuje přímo samotný rotor a výfukovou část.

Střed tvoří dvě komory pro přívod paliva, jedna pro každý rotor. Také odděluje tyto dva rotory, takže jeho vnější povrch je velmi hladký.

Uprostřed každého rotoru jsou dvě velká ozubená kola, která se otáčejí kolem menších ozubených kol a jsou připevněna ke skříni motoru. Toto je dráha pro rotaci rotoru.

Samozřejmě, pokud by rotační motor neměl žádné nevýhody, pak by se určitě používal moderní auta. Je dokonce možné, že kdyby byl rotační motor bezhříšný, o pístovém motoru bychom nevěděli, protože rotační motor vznikl dříve. Pak lidský génius ve snaze vylepšit jednotku vytvořil moderní pístovou verzi motoru.

Ale bohužel má rotační motor nevýhody. Mezi takové zjevné chyby této jednotky patří utěsnění spalovací komory. A to je způsobeno zejména nedostatečně dobrým kontaktem samotného rotoru se stěnami válce. Při tření se stěnami válce se kov rotoru zahřívá a v důsledku toho se roztahuje. A zahřívá se i samotný oválný válec a ještě hůř - ohřev je nerovnoměrný.

Pokud je teplota ve spalovací komoře vyšší než v sacím/výfukovém systému, válec musí být vyroben z high-tech materiálu instalovaného v různá místa sbor.

Aby se takový motor nastartoval, používají se pouze dvě zapalovací svíčky. Vzhledem k vlastnostem spalovací komory se již nedoporučuje. RPD je vybaveno zcela jiným spalovacím prostorem a vyrábí výkon na tři čtvrtiny pracovní doby spalovacího motoru a účinnost je celých čtyřicet procent. Pro srovnání: u pístového motoru je stejné číslo 20 %.

Výhody rotačního motoru

Méně pohyblivých částí

Rotační motor má mnohem méně dílů než například čtyřválcový pístový motor. Dvojitý rotační motor má tři hlavní pohyblivé části: dva rotory a výstupní hřídel. I ten nejjednodušší čtyřválcový pístový motor má nejméně 40 pohyblivých částí, včetně pístů, ojnic, tyčí, ventilů, vahadel, ventilových pružin, rozvodových řemenů a klikové hřídele. Minimalizace pohyblivých částí umožňuje rotačním motorům být více vysoká spolehlivost. Proto někteří výrobci letadel (například Skycar) používají místo pístových motorů rotační motory.

Měkkost

Všechny části rotačního motoru se neustále otáčejí stejným směrem, na rozdíl od pístů, které neustále mění směr konvenčním motorem. Rotační motor využívá vyvážené rotující protizávaží pro tlumení případných vibrací. Dodávka výkonu v rotačním motoru je také měkčí. Každý spalovací cyklus probíhá při jedné rotaci rotoru o 90 stupňů, výstupní hřídel se otočí třikrát pro každou rotaci rotoru, každý spalovací cyklus trvá otočení výstupního hřídele o 270 stupňů. To znamená, že jediný rotační motor produkuje tři čtvrtiny výkonu. V porovnání s jednoválcovým pístovým motorem dochází ke spalování každých 180 stupňů každé otáčky, tedy pouze čtvrtiny otáčky klikového hřídele.

Pomalost

Vzhledem k tomu, že se rotory otáčejí na jednu třetinu rotace výstupního hřídele, rotují hlavní části motoru pomaleji než části v běžném pístovém motoru. Pomáhá také spolehlivosti.

Malé rozměry + vysoký výkon

Kompaktnost systému spolu s vysokou účinností (ve srovnání s běžným spalovacím motorem) umožňuje vyrobit z miniaturního motoru o objemu 1,3 litru asi 200-250 koní. Pravda, spolu s hlavní konstrukční chybou v podobě vysoké spotřeby paliva.

Nevýhody rotačních motorů

Nejdůležitější problémy při výrobě rotačních motorů:

• Je obtížné (ale ne nemožné) dodržovat předpisy týkající se CO2, zejména v USA.
• Výroba může být ve srovnání s pístovými motory mnohem dražší, ve většině případů kvůli malé objemové výrobě.
• Spotřebovávají více paliva než termodynamické účinnost pístu motor je v dlouhém spalovacím prostoru redukován, také díky nízkému kompresnímu poměru.
• Rotační motory mají kvůli své konstrukci omezené zdroje - v průměru je to asi 60–80 tisíc km

Tato situace nás jednoduše nutí zařadit rotační motory mezi modely sportovních vozů. A nejen to. Dnes se našli přívrženci rotačního motoru. To je slavná automobilka Mazda, která se dala na cestu samuraje a pokračovala ve výzkumu mistra Wankela. Pokud si připomeneme stejnou situaci u Subaru, pak je úspěch jasný Japonští výrobci, zdálo by se, lpět na všem starém a odhozeném obyvateli Západu jako zbytečné. Ve skutečnosti se ale Japoncům daří ze starého vytvořit něco nového. Totéž se pak stalo motory boxer, které jsou dnes „čipem“ Subaru. Přitom používání takových motorů bylo považováno téměř za zločin.

Práce s rotačním motorem zaujala i japonské inženýry, kteří se tentokrát chopili vylepšení Mazdy. Vytvořili rotační motor 13b-REW a dali mu systém twin-turbo. Nyní mohla Mazda klidně polemizovat s německými modely, otevřela totiž až 350 koní, ale opět hřešila vysokou spotřebou paliva.

Musel jsem přijmout extrémní opatření. Nejnovější model Mazda RX-8 s rotačním motorem je již na trhu s výkonem 200 koní, aby snížil spotřebu paliva. Ale to není to hlavní. Respekt si zaslouží něco jiného. Ukázalo se, že před tím nikdo kromě Japonců neuhodl využít neuvěřitelnou kompaktnost rotačního motoru. Přeci jen výkon 200 koní. Mazda RX-8 se otevřela s 1,3litrovým motorem. Stručně řečeno, nová Mazda se již dostává na jinou úroveň, kde je schopna konkurovat západním modelům, přičemž bere nejen výkon motoru, ale i další parametry, vč. nízký průtok palivo.

Kupodivu se pokusili RPD zprovoznit i u nás. Takový motor byl navržen pro instalaci na VAZ 21079, navržený jako vozidlo pro speciální služby, ale projekt se bohužel neujal. Jako vždy nebylo dost peněz ze státního rozpočtu, které se zázračně pumpují z pokladny.

Japonci to ale zvládli. A jsou zapnuté dosažený výsledek nechci přestat. Podle posledních údajů výrobce Mazda vylepší motor a brzy vyjde nová Mazda, již s úplně jiným agregátem.

Různé konstrukce a vývoj rotačních motorů

Wankelův motor

Želtyševův motor

motor Zuev

» u většiny lidí způsobuje asociace s válci a písty, systémem distribuce plynu a klikový mechanismus. Drtivá většina vozů je totiž vybavena klasickým a nejoblíbenějším typem motoru – pístovým.

Dnes budeme hovořit o rotačním pístovém motoru Wankel, který má celou řadu vynikajících Specifikace, a najednou měl otevřít nové vyhlídky v automobilovém průmyslu, ale nemohl zaujmout důstojné místo a nestal se masivní.

Historie stvoření

Za vůbec první tepelný stroj rotačního typu je považován eolipil. V prvním století našeho letopočtu jej vytvořil a popsal řecký strojní inženýr Herón z Alexandrie.

Konstrukce eolipila je poměrně jednoduchá: na ose procházející středem symetrie je rotující bronzová koule. Vodní pára se používá jako pracovní orgán, končí ze dvou trysek nainstalovaných ve středu koule proti sobě a kolmo k ose připevnění.


K rotačním motorům starověku lze připsat i mechanismy vodních a větrných mlýnů, využívajících sílu živlů jako energii.

Klasifikace rotačních motorů

Pracovní komora rotační spalovací motor mohou být hermeticky uzavřeny nebo mít trvalé spojení s atmosférou, kdy od životní prostředí je oddělena lopatkami oběžného kola rotoru. Na tomto principu jsou postaveny plynové turbíny.

Mezi motory s rotačními písty s uzavřenými spalovacími komorami odborníci rozlišují několik skupin. K oddělení může dojít: přítomností nebo nepřítomností těsnících prvků, režimem činnosti spalovací komory (přerušovaně pulzující nebo kontinuální), typem rotace pracovního tělesa.

Stojí za zmínku, že většina popsaných struktur nemá pracovní vzorky a existují na papíře.
Byly klasifikovány ruským inženýrem I.Yu. Isaev, který je sám zaneprázdněn tvorbou dokonalého rotačního motoru. Analyzoval patenty Ruska, Ameriky a dalších zemí, celkem více než 600.

Rotační spalovací motor s vratným rotačním pohybem

Rotor v takových motorech se neotáčí, ale provádí vratné výkyvy oblouku. Lopatky na rotoru a statoru jsou stacionární a mezi nimi probíhají expanzní a kontrakční cykly.

S pulzačně-rotačním, jednosměrným pohybem

Ve skříni motoru jsou umístěny dva rotující rotory, mezi jejich lopatkami dochází ke stlačení v okamžiku přiblížení a roztažení v okamžiku vyjmutí. Vzhledem k tomu, že rotace lopatek je nerovnoměrná, je nutný vývoj složitého vyrovnávacího mechanismu.

S těsnícími klapkami a vratnými pohyby

Schéma se úspěšně používá v pneumatických motorech, kde se rotace provádí kvůli stlačený vzduch, se ve spalovacích motorech neujal kvůli vysoký tlak a teploty.

S těsněním a vratnými pohyby těla

Schéma je podobné předchozímu, pouze těsnicí klapky nejsou umístěny na rotoru, ale na skříni motoru. Nevýhody jsou stejné: nemožnost zajistit dostatečnou těsnost lopatek karoserie s rotorem při zachování jejich pohyblivosti.

Motory s rovnoměrným pohybem pracovních a dalších prvků

Nejslibnější a nejpokročilejší typy rotačních motorů. Teoreticky mohou vyvinout nejvyšší otáčky a získat výkon, ale zatím se nepodařilo vytvořit jednotné pracovní schéma pro spalovací motory.

S planetárním, rotačním pohybem pracovního prvku

Mezi posledně jmenované patří veřejnosti nejznámější schéma inženýra rotačního pístového motoru Felixe Wankela.

Ačkoli existuje obrovské množství dalších návrhů planetárního typu:

• Umpleby
• Gray a Drummond (Gray & Dremmond)
• Marshall (Marshall)
• Spand (Spand)
• Renault
• Tomáš (Tomáš)
• Wellinder a Skoog (Wallinder & Skoog)
• Senso (Sensand)
• Mylar (Maillard)
• Ferro

Historie Wankel

Život Felixe Heinricha Wankela nebyl snadný, protože Felix brzy osiřel (otec budoucího vynálezce zemřel v první světové válce), Felix nemohl získat prostředky na studium na univerzitě a jeho pracovní specializace mu neumožňovala dostat silnou krátkozrakost.

To přimělo Wankela k tomu samostatné studium technické disciplíny, díky nimž v roce 1924 přišel na nápad vytvořit rotační motor s rotační spalovací komorou.


V roce 1929 získal patent na vynález, což byl první krok k vytvoření slavného Wankelova RPD. V roce 1933 stráví vynálezce, který se ocitl v řadách Hitlerových odpůrců, šest měsíců ve vězení. Po vydání se BMW začalo zajímat o vývoj rotačního motoru a začalo financovat další výzkum a pro práci vyčlenilo dílnu v Landau.

Po válce to jde Francouzům jako reparace a samotný vynálezce jde do vězení jako komplic nacistického režimu. Teprve v roce 1951 dostává Felix Heinrich Wankel práci v motocyklové společnosti NSU a pokračuje ve svém výzkumu.


Ve stejném roce začíná společná práce s hlavním konstruktérem „NSU“ Walterem Freudem, který se sám dlouhodobě zabývá výzkumem v oblasti vytvoření rotačního pístového motoru pro závodní motocykly. V roce 1958 zaujímá místo na zkušební stolici první vzorek motoru.

Jak funguje rotační motor

Navrhli Freude a Wankel pohonná jednotka, je rotor vyrobený ve formě trojúhelníku Reuleaux. Rotor se planetárně otáčí kolem ozubeného kola upevněného ve středu statoru - stacionární spalovací komory. Samotná komora je vyrobena ve formě epitrochoidu, který nejasně připomíná osmičku se středem vysunutým směrem ven, působí jako válec.

Při pohybu uvnitř spalovací komory vytváří rotor dutiny o různém objemu, ve kterých probíhají cykly motoru: sání, komprese, zapalování a výfuk. Komory jsou od sebe hermeticky odděleny těsněními - apexy, jejichž opotřebení je slabou stránkou rotačních pístových motorů.

Zapálení směsi paliva a vzduchu se provádí okamžitě dvěma zapalovacími svíčkami, protože spalovací komora má podlouhlý tvar a velký objem, což zpomaluje rychlost hoření pracovní směs.

U rotačního motoru se používá úhel zpomalení a ne úhel předstihu, jako u pístu. To je nezbytné, aby k zapálení došlo o něco později a síla exploze tlačila rotor správným směrem.

Wankelova konstrukce umožnila výrazně zjednodušit motor, opustit mnoho dílů. Nebyl potřeba samostatný mechanismus rozvodu plynu, výrazně se snížila hmotnost a rozměry motoru.

Výhody

Jak již bylo zmíněno dříve, Wankelův rotační motor nevyžaduje tolik dílů jako pístový motor, proto má menší rozměry, hmotnost a hustotu výkonu (počet „koní“ na kilogram hmotnosti).

Nechybí klikový mechanismus (v klasické verzi), který umožnil snížit hmotnost a zatížení vibracemi. Kvůli nedostatku vratných pohybů pístů a nízké hmotnosti pohyblivých částí může motor vyvinout a udržovat velmi vysoké otáčky, téměř okamžitě reaguje na sešlápnutí plynového pedálu.

Rotační ICE produkuje výkon ve třech čtvrtinách každé otáčky výstupního hřídele, zatímco pístový motor produkuje pouze jednu čtvrtinu.

Nedostatky

Právě proto, že Wankelův motor se všemi svými výhodami má velké množství nevýhod, dnes pokračuje ve vývoji a zdokonalování pouze Mazda. Přestože patent na něj koupily stovky společností, včetně Toyoty, Alfa romeo, General Motors, Daimler-Benz, Nissan a další.

Malý zdroj

Šéf a většina značná nevýhoda- malý motorový zdroj motoru. V průměru je to pro Rusko rovných 100 tisíc kilometrů. V Evropě, USA a Japonsku je toto číslo dvakrát vyšší, a to díky kvalitě paliva a kompetentní údržbě.


Kovové desky jsou vystaveny nejvyššímu zatížení, vrcholy jsou radiální koncová těsnění mezi komorami. Musí vydržet vysoká teplota tlakové a radiální zatížení. U RX-7 je výška vrcholu 8,1 milimetru, výměna se doporučuje při opotřebení na 6,5, u RX-8 byla z výroby snížena na 5,3 a přípustné opotřebení ne více než 4,5 milimetru.

Je důležité kontrolovat kompresi, stav oleje a olejové trysky, které přivádějí mazivo do prostoru motoru. Hlavními známkami opotřebení motoru a nadcházející generální opravy jsou nízká komprese, spotřeba oleje a obtížné startování za tepla.

Nízká šetrnost k životnímu prostředí

Protože mazací systém motoru s rotačním pístem znamená přímé vstřikování oleje do spalovací komory, a také díky úplné spalování palivo, výfukové plyny mají zvýšenou toxicitu. To znesnadnilo absolvování ekologického testu, který bylo nutné splnit, aby se auta prodávala na americkém trhu.

K vyřešení tohoto problému vytvořili inženýři Mazdy tepelný reaktor, který spaloval uhlovodíky předtím, než se dostaly do atmosféry. Poprvé byl nainstalován na Mazdu R100.


Místo omezování výroby jako ostatní začala Mazda v roce 1972 prodávat vozy s redukčním systémem. škodlivé emise pro rotační motory REAPS (Rotary Engine Anti-Pollution System).

vysoká spotřeba

Všechny vozy s rotačními motory se vyznačují vysokou spotřebou paliva.

Kromě Mazdy to byly ještě Mercedes C-111, Corvette XP-882 Four Rotor (čtyřčlánkový, objem 4 litry), Citroen M35, ale to jsou většinou experimentální modely a kvůli ropné krizi, která vypukla v r. 80. let byla jejich výroba pozastavena.

Malá délka zdvihu rotoru a srpovitý tvar spalovací komory neumožňují úplné vyhoření pracovní směsi. Výfukový otvor se otevře ještě před okamžikem úplného spalování, plyny nestihnou přenést veškerou tlakovou sílu na rotor. Proto teplota výfukové plyny těchto motorů je tak vysoká.

Historie tuzemského RPD

Na počátku 80. let se technologie začala zajímat o SSSR. Je pravda, že patent nebyl koupen a rozhodli se sáhnout na všechno vlastním rozumem, jinými slovy kopírovat princip fungování a konstrukci rotačního motoru Mazda.

Pro tyto účely byla vytvořena designová kancelář a v Togliatti dílna pro sériovou výrobu. V roce 1976 byl vyroben první prototyp jednosekčního motoru VAZ-311 o výkonu 70 koní. S. instalováno na 50 vozidlech. Ve velmi krátké době vyvinuli zdroj. Špatná rovnováha REM (rotor-excentrický mechanismus) a rychlé opotřebení vrcholy.


O vývoj se však začaly zajímat speciální služby, pro které dynamické vlastnosti motory byly mnohem důležitější než zdroj. V roce 1982 spatřil světlo dvousekční rotační motor VAZ-411 s šířkou rotoru 70 cm a výkonem 120 koní. s., a VAZ-413 s rotorem 80 cm a 140 litrů. S. Později jsou motory VAZ-414 vybaveny vozidly KGB, dopravní policie a ministerstva vnitra.

Od roku 1997 na autě běžné použití dali pohonnou jednotku VAZ-415, Volha se objevuje s třísekčním RPD VAZ-425. Dnes v Rusku nejsou automobily vybaveny takovými motory.

Seznam vozidel s rotačním pístovým motorem

značka	Modelka
NSU	Pavouk
	Ro80
Mazda	Cosmo Sport (110S)
	Rotační kupé Familia
	Parkway Rotary 26
	Capella (RX-2)
	savana (RX-3)
	RX-4
	RX-7
	RX-8
	Eunos Cosmo
	Rotační sběrač
	Luce R-130
Mercedes	C-111
XP-882 Čtyři rotor
Citroen	M35
	GS Birotor (GZ)
VAZ	21019 (Arkan)
	2105-09
PLYN	21
	24
	3102

Seznam rotačních motorů Mazda

Typ	Popis
40A	První stolní kopie, poloměr rotoru 90 mm
L8A	Systém mazání se suchou vanou, poloměr rotoru 98 mm, 792 ccm cm
10A (0810)	Dvoudílná, 982 cu. cm, výkon 110 hp. s., míchání oleje s palivem pro mazání, hmotnost 102 kg
10A (0813)	100 l. s., přírůstek hmotnosti až 122 kg
10A (0866)	105 l. s., technologie snižování emisí REAPS
13A	Pro pohon předních kol R-130, objem 1310 ccm. cm, 126 l. s., poloměr rotoru 120 mm
12A	Objem 1146 cu. cm, materiál rotoru byl zesílen, životnost statoru zvýšena, litinové těsnění
Turbo 12A	Polopřímé vstřikování, 160 hp S.
12B	Jednoduchý rozdělovač zapalování
13B	Nejmasivnější motor, objem 1308 metrů krychlových. cm, nízká úroveň emisí
13B-RESI	135 l. s., RESI (Rotary Engine Super Injection) a vstřikování Bosch L-Jetronic
13B-DEI	146 l. p., variabilní sání, systémy 6PI a DEI, vstřikování se 4 vstřikovači
13B-RE	235 l. s., velké turbíny HT-15 a malé turbíny HT-10
13B-REW	280 l. s., 2 sekvenční turbíny Hitachi HT-12
13B-MSP Renesis	Ekologický a ekonomický, může běžet na vodík
13G/20B	Třírotorové závodní motory, 1962 ccm cm, výkon 300 hp. S.
13J/R26B	Čtyřrotorový, pro automobilové závody, objem 2622 metrů krychlových. cm, výkon 700 l. S.
16X (Renesis 2)	300 l. p., koncept vozu Taiki

Pravidla pro provoz rotačního motoru

1. vyměňte olej každých 3-5 tisíc kilometrů. Běžná spotřeba je 1,5 litru na 1000 km.
2. sledovat stav olejových trysek, jejich průměrná životnost je 50 tis.
3. změna vzduchový filtr každých 20 tisíc.
4. používejte pouze speciální svíčky, zdroj 30–40 tisíc kilometrů.
5. naplňte nádrž benzínem ne nižším než AI-95, nejlépe AI-98.
6. při výměně oleje zkontrolujte kompresi. K tomu se používá speciální zařízení, komprese by měla být v rozmezí 6,5-8 atmosfér.

Při provozu s kompresí pod těmito indikátory nemusí stačit standardní opravná sada - budete muset vyměnit celou sekci a možná i celý motor.

dnes

K dnešnímu dni je sériově vyráběn model Mazda RX-8 vybavený motorem Renesis (zkratka Rotary Engine + Genesis).


Konstruktérům se podařilo snížit spotřebu oleje na polovinu a spotřebu paliva o 40 % a dostat ekologickou třídu na úroveň Euro-4. Motor o zdvihovém objemu 1,3 litru produkuje výkon 250 koní. S.

Přes všechny úspěchy Japonci nekončí. Na rozdíl od tvrzení většiny odborníků, že RPD nemá budoucnost, nepřestávají vylepšovat technologii a není to tak dávno, co představili koncept sportovní kupé RX-Vision, s rotačním motorem SkyActive-R.