نحوه عملکرد rpd با فلپ های آب بندی و حرکات رفت و برگشتی

موتور احتراق داخلی - اختراع درخشانبشریت. به لطف موتور احتراق داخلی، پیشرفت فنی به طور قابل توجهی شروع به توسعه کرد. انواع مختلفی از این تنظیمات وجود دارد. اما معروف ترین آنها شاتون و پیستون و پیستون دوار هستند. دومی توسط مهندس آلمانی وانکل با همکاری والتر فروید اختراع شد. این واحد قدرت در مقایسه با موتور احتراق داخلی شاتون-پیستون کلاسیک، دستگاه و اصل کار متفاوتی دارد. اصل کارکرد موتور وانکل چیست و چرا این موتور احتراق داخلی تا این حد محبوب نشده است؟ همه اینها را در مقاله امروز خود در نظر خواهیم گرفت.

مشخصه

پس این موتور چیست؟ این یک موتور احتراق داخلی است که توسط فلیکس وانکل در سال 1957 ساخته شد. عملکرد پیستون در این واحد توسط روتور سه رأس انجام می شد. او حرکات چرخشی را در داخل حفره ای به شکل خاص انجام داد.

پس از تعدادی از مدل های آزمایشی موتور سیکلت و اتومبیل که در دهه 70 قرن گذشته رخ داد، تقاضا برای موتور Wankel به طور قابل توجهی کاهش یافت. اگرچه امروزه تعدادی از شرکت ها هنوز در حال کار بر روی بهبود این موتور احتراق داخلی هستند. بنابراین، می توانید موتور Wankel را در سری مزدا PX ملاقات کنید. همچنین این واحد در مدلسازی کاربرد خود را پیدا کرده است.

دستگاه موتور وانکل

این پاوریونیت از چندین بخش تشکیل شده است:

• مسکن (استاتور).
• محفظه های احتراق
• پنجره های ورودی و خروجی
• چرخدنده ثابت.
• چرخ دنده.
• روتور.
• والا.
• شمع موتور.

اصل کار موتور وانکل چیست؟ در زیر به این موضوع خواهیم پرداخت.

اصل عملیات

این ICE به روش زیر عمل می کند. روتور که از طریق یاتاقان ها روی یک محور غیرعادی نصب شده است، توسط نیروی فشار گاز که در نتیجه احتراق مخلوط هوا و سوخت ایجاد شده است، هدایت می شود. روتور موتور نسبت به استاتور از طریق یک جفت چرخ دنده. یکی از آنها ( سایز بزرگ) در سطح داخلی روتور قرار دارد. دومی (تکیه کننده) کوچکتر است و محکم به پوشش جانبی موتور متصل است. روتور از طریق تعامل چرخ دنده ها، حرکات دایره ای غیرعادی ایجاد می کند. بنابراین، لبه های آن با سطح داخلی محفظه احتراق در تماس هستند.

در نتیجه، چندین محفظه جدا شده با حجم متغیر بین محفظه موتور و روتور تشکیل می شود. تعداد آنها همیشه 3 است. در این محفظه ها فرآیند فشرده سازی مخلوط، احتراق آن، انبساط گازها (که متعاقباً به سطح کار روتور فشار می آورد) و حذف آنها انجام می شود. در نتیجه احتراق سوخت، روتور به حرکت در می آید و گشتاور را به شفت خارج از مرکز منتقل می کند. دومی روی بلبرینگ ها نصب می شود و سپس نیرو را به واحدهای انتقال انتقال می دهد. و تنها پس از آن لحظه نیروی موتور وانکل طبق طرح کلاسیک به چرخ ها می رود - از طریق یک درایو کاردان و شفت های محور به هاب ها. بنابراین، چندین جفت مکانیکی به طور همزمان در یک موتور دوار کار می کنند. اولی مسئول حرکت روتور است و از چندین چرخ دنده تشکیل شده است. د دوم حرکت روتور را به چرخش شفت خارج از مرکز تبدیل می کند.

نسبت دنده استاتور (محله) و چرخ دنده ها همیشه ثابت است و 3:2 است. بنابراین، روتور برای چرخش کامل شفت 120 درجه زمان دارد. به نوبه خود، برای چرخش کامل روتور، احتراق داخلی در هر یک از سه محفظه تشکیل شده توسط چهره ها تولید می شود.

مزایای

مزایای این ICE چیست؟ وانکل طراحی ساده تری نسبت به شاتون و پیستون دارد. بنابراین، تعداد قطعات موجود در آن 40 درصد کمتر از یک موتور احتراق داخلی چهار زمانه پیستونی است. اما هنوز هم نمی توان با دستان خود موتور وانکل را بدون تجهیزات پیچیده ایجاد کرد. از این گذشته، روتور شکل بسیار پیچیده ای دارد. کسانی که سعی کردند وانکل را با دستان خود بسازند، با شکست های زیادی روبرو شدند.

اما بیایید به مزایای آن بپردازیم. در طراحی واحد دوار هیچ میل لنگ، مکانیزم توزیع گاز وجود ندارد. همچنین هیچ شاتون و پیستون وجود ندارد. مخلوط قابل احتراق از طریق پنجره ورودی که توسط لبه روتور باز می شود وارد محفظه می شود. و گازهای خروجی اگزوز در پایان چرخه کاری از طریق درگاه اگزوز از بدن خارج می شود. باز هم نقش شیر در اینجا توسط لبه خود روتور انجام می شود. همچنین، هیچ میل بادامک در طراحی وجود ندارد (که اکنون چندین مورد در واحدهای شاتون استفاده می شود). موتور پیستونی دوار وانکل، طبق اصل عملکرد مکانیسم توزیع گاز، شبیه به یک دو زمانه است.

باید اشاره ویژه ای شود سیستم روغن کاری. در واقع در موتور دوار وانکل وجود ندارد. اما جفت های اصطکاکی چگونه کار می کنند؟ ساده است: روغن به خود مخلوط قابل احتراق اضافه می شود (مانند موتورهای موتور سیکلت اولیه). بنابراین، روغن کاری قطعات مالشی توسط خود مخلوط هوا و سوخت انجام می شود. این طرح یک پمپ روغن آشنا برای همه ندارد که روان کننده را از سامپ گرفته و تحت فشار خاصی اسپری کند.

یکی دیگر از مزایای موتور وانکل وزن و اندازه سبک آن است. از آنجایی که تقریباً نیمی از قطعاتی که در موتورهای پیستونی اجباری هستند در اینجا از دست رفته اند، واحد چرخشی جمع و جورتر است و می تواند در هر محفظه موتور قرار گیرد. ابعاد جمع و جور به شما امکان می دهد از فضای محفظه موتور به طور منطقی استفاده کنید و همچنین بار یکنواخت تری را در محورهای جلو و عقب ایجاد کنید (به هر حال در خودروهای با موتورهای معمولی بیش از 70 درصد بار روی جلو می افتد. بخش). و به دلیل وزن کم، پایداری بالایی حاصل می شود. بنابراین، موتور دارای حداقل سطح لرزش است که تأثیر مثبتی بر راحتی خودرو دارد.

مزیت بعدی این واحد قدرت ویژه بالایی است که در سرعت های شفت بالا به دست می آید. این ویژگی به شما اجازه می دهد تا به ویژگی های فنی خوبی برسید. به همین دلیل از موتور وانکل در خودروهای اسپرت مزدا استفاده می شود. موتور به راحتی تا هفت هزار دور یا بیشتر می چرخد. در عین حال، گشتاور و قدرت بسیار بیشتری را در حجم کم ارائه می دهد. همه اینها تأثیر مثبتی بر پویایی شتاب خودرو دارد. به عنوان مثال، می توانید ماشین مزدا RX-8 را بگیرید. موتور با حجم 1.3 لیتر 210 تولید می کند قدرت اسبقدرت.

ایرادات طراحی

با توجه به دستگاه و اصل عملکرد موتور دوار Wankel، شایان ذکر است که نقص اصلی طراحی. این راندمان کم درزگیرهای شکاف بین محفظه احتراق و روتور است. دومی شکل نسبتاً پیچیده ای دارد که نه تنها در امتداد لبه ها (که در مجموع چهار عدد وجود دارد) بلکه در امتداد سطح جانبی (که با پوشش موتور در تماس است) نیز به آب بندی قابل اعتماد نیاز دارد. در عین حال، آنها به شکل نوارهای فنری فولادی با پردازش بسیار دقیق هم از انتها و هم از سطوح کار ساخته می شوند. تمام موارد مجاز برای انبساط در طول گرمایش، که در طراحی گنجانده شده است، این ویژگی ها را کاهش می دهد. به همین دلیل، جلوگیری از نفوذ گازها در مکان های انتهایی صفحات آب بندی غیرممکن است. در موتورهای پیستونی، اثر لابیرنت اعمال می شود. بنابراین، در طراحی از سه حلقه آب بندی با شکاف استفاده شده است طرف های مختلف.

اما شایان ذکر است که در سال های گذشتهکیفیت مهر و موم بهبود یافته است. طراحان موتور Wankel را با استفاده از مواد جدید برای مهر و موم بهبود داده اند. اما هنوز هم، پیشرفت گاز ضعیف ترین نقطه در یک موتور احتراق داخلی دوار در نظر گرفته می شود.

مصرف روغن

همانطور که قبلاً گفتیم، هیچ سیستم روانکاری در این موتور وجود ندارد. با توجه به اینکه روغن همراه با مخلوط قابل احتراق وارد می شود، مصرف آن به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. و اگر در موتورهای شاتون نشت روان کننده طبیعی حذف شود یا بیش از 100 گرم در 100 کیلومتر نباشد، در موتورهای دوار این پارامتر از 0.4 تا 1 لیتر در هزار کیلومتر متغیر است. این به این دلیل است که یک سیستم آب بندی پیچیده نیاز به روانکاری موثرتر سطوح دارد. همچنین به دلیل مصرف بالای روغن، این موتورها نمی توانند استانداردهای زیست محیطی روز را رعایت کنند. که در گازهای خروجیخودروهای با موتور وانکل حاوی بسیاری از خطرناک برای بدن و محیطمواد

بعلاوه، موتور دوارفقط روی روغن های باکیفیت و گران قیمت کار می کند. این ناشی از چندین عامل است:

• تمایل به تماس با قطعات محفظه موتور و روتور به سایش زیاد.
• تمایل جفت های اصطکاک به گرم شدن بیش از حد.

مشکلات دیگر

تغییرات نامنظم روغن باعث کاهش منابع موتور احتراق داخلی می شود، زیرا ذرات روان کننده قدیمی به عنوان یک ساینده عمل می کنند و شکاف ها و احتمال نفوذ گازهای خروجی را در محفظه افزایش می دهند. این دستگاه همچنین در هنگام گرم شدن بیش از حد گوه می شود. و هنگام رانندگی در هوای سرد، خنک کردن بیش از حد ممکن است.

RPD خود بالاتر است دمای عملیاتیاز هر موتور پیستونی محفظه احتراق بیشترین بار را دارد. حجم کمی دارد و به دلیل شکل کشیده، محفظه مستعد انفجار است. علاوه بر روغن، موتور Wankel در مورد کیفیت شمع ها نیز مطالبه می کند. آنها به صورت جفت نصب می شوند و کاملاً مطابق با آن تغییر می کنند مقررات فنی. از جمله نکات دیگر، شایان ذکر است که کشش ناکافی موتور دوار. بنابراین، این موتورهای احتراق داخلی می توانند ویژگی های سرعت و قدرت عالی را فقط در سرعت های روتور بالا - از 6 تا 10 یا بیشتر هزار در دقیقه تولید کنند. این ویژگی طراحان را وادار می کند تا طراحی گیربکس ها را اصلاح کنند و آنها را چند مرحله ای کند.

یکی دیگر از معایب مصرف سوخت بالا است. به عنوان مثال، اگر موتور پیستونی 1.3 لیتری مزدا RX-8 را در نظر بگیرید، طبق اطلاعات پاسپورت، 14 تا 18 لیتر سوخت مصرف می کند. علاوه بر این، فقط بنزین با اکتان بالا برای استفاده توصیه می شود.

در مورد استفاده از RPD در صنعت خودرو

این موتور در اواخر دهه 60 و اوایل دهه 70 قرن گذشته بیشترین محبوبیت را به دست آورد. پتنت Wankel RPD توسط 11 خودروساز برجسته به دست آمده است. بنابراین، در سال 67، NSU اولین خودروی کلاس تجاری با موتور چرخشی را توسعه داد که NSU RO 80 نام داشت. این مدلتولید انبوه به مدت 10 سال در مجموع بیش از 37 هزار نسخه منتشر شد. این خودرو پرطرفدار بود، اما کاستی های موتور دوار در نهایت اعتبار این خودرو را خدشه دار کرد. در پس زمینه سایر مدل های NSU، سدان NSU RO 80 غیرقابل اعتمادترین بود. مسافت پیموده شده قبل از اورهال فقط 50 هزار با 100 اعلام شده بود.

همچنین، نگرانی های پژو-سیتروئن، شرکت مزدا و کارخانه VAZ با موتورهای دوار آزمایش کردند (در زیر به طور جداگانه در مورد این مورد صحبت خواهیم کرد). بزرگترین موفقیت توسط ژاپنی ها، رهاسازی به دست آمد یک ماشینبا موتور دوار در سال 63. بر این لحظهژاپنی‌ها همچنان RPD را روی خودروهای اسپرت سری RX خود مجهز می‌کنند. تا به امروز، آنها از بسیاری از "بیماری های دوران کودکی" که در RPD آن زمان ذاتی بودند، رها شده اند.

RPD Wankel و صنعت موتور سیکلت

در دهه های 70 و 80 قرن گذشته، برخی از تولیدکنندگان موتورسیکلت موتورهای دوار را آزمایش کردند. اینها هرکول و سوزوکی هستند. اکنون تولید انبوه موتور سیکلت های چرخشی تنها در نورتون ایجاد شده است. این برنددوچرخه های ورزشی NRV588 مجهز به موتورهای دو روتور با حجم کل 588 سانتی متر مکعب تولید می کند. قدرت دوچرخه نورتون 170 اسب بخار است. این موتورسیکلت با وزن 130 کیلوگرمی عملکرد دینامیکی بسیار خوبی دارد. علاوه بر این، این RPD ها مجهز به یک سیستم تزریق سوخت الکترونیکی و یک لوله مکش متغیر هستند.

داده ها واحدهای قدرتبه طور گسترده در بین مدل سازان هواپیما استفاده می شود. از آنجایی که هیچ الزامی برای کارایی و قابلیت اطمینان در مدل موتور احتراق داخلی وجود ندارد، تولید چنین موتورهایی ارزان است. در چنین موتورهای احتراق داخلی، اصلاً مهر و موم روتور وجود ندارد یا ابتدایی ترین طراحی را دارند. مزیت اصلی چنین واحد مدل هواپیما، نصب آسان آن در هواپیمای پرنده است. مدل مقیاس. ICE سبک و جمع و جور است.

واقعیت دیگر: فلیکس وانکل، با دریافت حق ثبت اختراع برای RPD در سال 1936، مخترع نه تنها موتورهای دوار، بلکه کمپرسورها و همچنین پمپ هایی شد که به همان روش کار می کردند. چنین واحدهایی را می توان در تعمیرگاه ها و در تولید یافت. اتفاقا قابل حمل است پمپ های الکتریکیبرای پمپاژ لاستیک ها، اتومبیل ها دقیقاً طبق این اصل چیده شده اند.

ماشین های RPD و VAZ

در زمان اتحاد جماهیر شوروی، آنها همچنین مشغول ایجاد یک موتور پیستونی دوار و نصب آن بر روی آن بودند ماشین های داخلی VAZ. بنابراین، اولین RPD در اتحاد جماهیر شوروی، موتور VAZ-311 با ظرفیت 70 اسب بخار بود. این بر اساس واحد ژاپنی 13 ولت ایجاد شد. اما از آنجایی که ساخت موتور طبق برنامه ریزی های غیرواقعی انجام شد، این واحد پس از تولید انبوه غیرقابل اعتماد بود. اولین خودرو با این موتور VAZ-21018 بود.

اما داستان نصب موتور وانکل روی VAZ به همین جا ختم نمی شود. دومین مورد متوالی واحد قدرت VAZ-415 بود که در دسته های کوچک در G8 در دهه 80 مورد استفاده قرار گرفت. این پاوریونیت بهتر بود مشخصات فنی. قدرت با حجم 1308 سانتی متر مکعب به 150 اسب بخار افزایش یافت. به لطف این، VAZ-2108 شوروی با موتور چرخشی در 9 ثانیه به صدها شتاب رسید. و حداکثر سرعت به 190 کیلومتر در ساعت محدود شد. اما این موتور بدون نقص نبود. به ویژه، این یک منبع کوچک است. او به سختی به 80 هزار کیلومتر رسید. همچنین در میان معایب، باید به هزینه بالای ایجاد چنین خودرو اشاره کرد. مصرف روغن برای هر هزار کیلومتر 700 گرم بود. مصرف سوخت حدود 20 لیتر در صد است. بنابراین، واحد چرخشی تنها در وسایل نقلیه خدمات ویژه، در دسته های کوچک مورد استفاده قرار گرفت.

نتیجه

بنابراین، ما متوجه شدیم که موتور Wankel چیست. این واحد چرخشی اکنون به صورت سری فقط در خودروهای مزدا و فقط در یک مدل استفاده می شود. علیرغم پیشرفت‌ها و تلاش‌های متعدد مهندسان ژاپنی برای بهبود طراحی RPD، هنوز هم منبع نسبتا کمی دارد و با مصرف بالای روغن مشخص می‌شود. همچنین مزداهای 1.3 لیتری جدید تفاوتی در مصرف سوخت ندارند. تمام این کاستی های موتور دوار باعث می شود که آن را غیرعملی و کم در صنعت خودروسازی مورد استفاده قرار دهد.

تنها مدل موتور دوار تولید شده به صورت تجاری تا به امروز موتور Wankel است که متعلق به نوع موتورهای چرخشی با حرکت سیاره ای سیاره ای عنصر اصلی کار است. چنین طرح سازنده ای از یک موتور دوار بدون شک از نظر طراحی فنی ساده ترین است، اما از نظر نحوه سازماندهی فرآیندهای کاری بهینه ترین نیست و بنابراین دارای اشکالات ذاتی و جدی خود است.

انواع بسیار زیادی از موتورهای دوار با حرکت سیاره ای عنصر اصلی کار وجود دارد ، اما در اصل آنها فقط در تعداد وجه های روتور و شکل متناظر سطح داخلی محفظه با یکدیگر تفاوت دارند. طرح های داده شده طرح بندی های مختلفموتورهای مشابه از کتاب "موتورهای دوار دریایی"، ویرایش 1967، نویسندگان E. Akatov، V. Bologov و دیگران گرفته شده و برای انتشار در در قالب الکترونیکینویسنده این سایت

بیایید نگاهی کوتاه به طراحی این نوع موتورها به همراه تاریخچه ظاهر و گستره آن داشته باشیم. تاریخچه ایجاد موتورهای دوار با حرکت چرخشی سیاره ای عنصر اصلی کار در سال 1943 آغاز می شود، زمانی که مخترع مایلار اولین چنین طرحی را ارائه کرد. سپس در مدت کوتاهی چندین پتنت دیگر برای موتورهایی با طرح مشابه ثبت شد. از جمله توسعه دهنده شرکت آلمانی NSU - V. Frede. اما نقطه ضعف اصلی این طرح موتور دوار، سیستم آب بندی بین دنده ها در محل اتصال وجوه مجاور روتور مثلثی دوار و دیواره های محفظه ثابت بود. R. Wankel به عنوان متخصص مهر و موم در حل این مشکل پیچیده مهندسی مشارکت داشت. به زودی، به لطف انرژی و تفکر مهندسی خود، او رهبر تیم توسعه شد. در سال 1957، نمونه اولیه موتور چرخشی از نوع DKM در آزمایشگاه NSU ساخته شد، با یک روتور مثلثی و یک محفظه کاری کپسولی شکل که در آن روتور ثابت بود و محفظه به دور آن می چرخید. طرح بندی از نوع KKM با یک طرح معمولی بسیار کاربردی تر بود - محفظه کار در محفظه ثابت بود و روتور در آن می چرخید. این موتور یک سال بعد در سال 1958 ظاهر شد. در نوامبر 1959، NSU رسما ایجاد یک موتور دوار کار را اعلام کرد. در مدت کوتاهی، حدود 100 شرکت در سراسر جهان مجوز این فناوری را دریافت کردند که 34 نفر از آنها ژاپنی هستند.

موتور بسیار کوچک، قدرتمند و قطعات کمی بود. در اروپا فروش خودروهایی با موتورهای دوار آغاز شد، اما همانطور که مشخص شد، آنها منبع موتور کمی داشتند، سوخت زیادی مصرف می کردند و اگزوز بسیار سمی داشتند. بحران نفت در سال 1973 به دلیل جنگ دیگر اعراب و اسرائیل که قیمت بنزین چندین برابر افزایش یافت، به شدت این سوال را در مورد کارایی موتور خودروها مطرح کرد. به همین دلیل، در اروپا و آمریکا، تلاش برای رساندن موتور چرخشی وانکل به درجه کمال مطلوب متوقف شد. و تنها شرکت ژاپنی مزدا سرسختانه به کار خود در این مسیر ادامه داد. و همچنین کارخانه VAZ اتحاد جماهیر شوروی - از آنجایی که بنزین در آن زمان در اتحاد جماهیر شوروی یک پنی هزینه داشت و یک موتور قدرتمند، هرچند با منبع کوچک، مورد نیاز بود. سازمان های اجرای قانون. اما در سال 2004، تولید در مقیاس کوچک در VAZ بسته شد و امروز مزدا تنها خودروسازی است که خودروهایی با موتور دوار را به تولید انبوه می‌رساند. در حال حاضر تنها یک خودرو با موتور چرخشی وانکل در جهان به تولید انبوه می رسد - این کوپه اسپرت مزدا RX-8 است. این دستگاه مجهز به موتور RENESIS با دو بخش روتور با حجم کل 1.3 لیتر می باشد. این موتور در چندین نسخه با قدرت 200 تا 250 اسب بخار موجود است.

.

پس از مروری کوتاه بر تاریخچه یک موتور دوار با حرکت سیاره ای روتور، اجازه دهید به بررسی مزایا و معایب آن بپردازیم. مزایای موتور دوار وانکل در مقایسه با موتورهای پیستونی سنتی: 1) افزایش قدرت ویژه (اسب بخار بر کیلوگرم)، تقریباً دو برابر پیستون 4 است. موتورهای سکته مغزی. جرم قطعات متحرک ناهموار در موتور وانکل بسیار کمتر از موتورهای پیستونی با قدرت مشابه است و دامنه چنین حرکات نامتعادلی به طور قابل توجهی کوچکتر است. این به این دلیل است که در "پیستون" حرکات رفت و برگشتی انجام می شود و در موتور وانکل - مدارهای چرخشی و سیاره ای. علاوه بر این، موتور وانکل فاقد میل لنگ و شاتون است.

این واقعیت که چنین موتور طراحی تک روتوری برای سه چهارم هر دور چرخش شفت خروجی نیرو تولید می کند نیز در افزایش قدرت وانکل نقش دارد. بر خلاف یک موتور پیستونی تک سیلندر 4 زمانه که تنها برای یک چهارم از هر دور شفت خروجی نیرو تولید می کند. به همین دلایل است که توان بسیار بیشتری از حجم واحد محفظه احتراق در موتور دوار سریال Wankel حذف می شود. مزدا RX-8 با حجم محفظه کار 1300 سانتی متر مربع دارای قدرت 200 اسب بخار - 250 اسب بخار است و مدل قبلی مدل مزدا RX-7 با موتوری هم اندازه اما با توربوشارژر 350 اسب بخار قدرت داشت.

به همین دلیل است که ویژگی خاص مزدا RX عملکرد دینامیکی عالی آن است:

• در دنده کم، شتاب دادن ماشین به بیش از 100 کیلومتر در ساعت بدون بار اضافی روی موتور در دورهای موتور بالاتر (8000 دور در دقیقه یا بیشتر) امکان پذیر است.
• تعادل مکانیکی و خلاص شدن از شر ارتعاش موتور وانکل بسیار آسان تر است، که باعث می شود راحتی وسایل نقلیه سبک مانند ماشین های کوچک افزایش یابد.
• ابعاد کلی یک موتور پیستونی دوار 1.5-2 برابر کوچکتر از یک موتور پیستونی با قدرت قابل مقایسه است.

موتور وانکل 35 تا 40 درصد قطعات کمتری دارد.

ایرادات:

1) طول کورس کوتاه وجه روتور مثلثی اگرچه مقایسه مستقیم این نشانگرها با موتور پیستونی دشوار است - انواع حرکات پیستون و روتور بسیار متفاوت است، اما موتور وانکل حدود یک پنجم طول کورس کمتری دارد. . یک تفاوت اساسی بین وانکل و موتور پیستونی وجود دارد - "پیستون" دارای افزایش حجم در جهت یک جهت خطی است که با جهت حرکت همزمان است. اما برای وانکل، این حرکت پیچیده است و تنها بخشی از مسیر روتور مثلثی با حرکت سیاره‌ای به خط واقعی حرکت کاری تبدیل می‌شود. (شکل.) به همین دلیل است که موتور وانکل بازده سوخت کمتری نسبت به آن دارد موتورهای پیستونی. بنابراین، به دلیل طول کورس کوتاه، دمای گازهای خروجی بسیار بالا است - گازهای کار وقت برای انتقال فشار اصلی خود به روتور ندارند، زیرا پنجره اگزوز و گازهای داغ از قبل باز می شوند. فشار بالابا قطعات حجمی که هنوز سوختن آنها متوقف نشده است مخلوط کاریبیرون به لوله اگزوز بنابراین دمای گاز خروجی موتور وانکل بسیار بالاست.

2) شکل پیچیده محفظه احتراق "هلال". چنین محفظه احتراق دارای سطح بزرگی از تماس گازها با دیواره های محفظه و روتور است. بنابراین بخش قابل توجهی از گرما صرف گرم کردن قطعات موتور می شود و این باعث کاهش می شود راندمان حرارتیو دمای موتور را افزایش دهید. علاوه بر این، این شکل از محفظه احتراق منجر به بدتر شدن تشکیل مخلوط و کاهش سرعت احتراق مخلوط کاری می شود. بنابراین موتور مزدا RX-8 دارای 2 شمع در یک قسمت روتور می باشد. این ویژگی ها همچنین بر سطح بازده ترمودینامیکی تأثیر منفی می گذارد.

3) گشتاور بالقوه کم برای یک موتور دوار. به منظور حذف چرخش از روتور متحرک، که مرکز چرخش آن خود به طور مداوم چرخش سیاره ای را در امتداد یک مسیر دایره ای در اطراف مرکز هندسی محفظه کار انجام می دهد، این موتور از دیسک هایی استفاده می کند که به طور غیرعادی روی شفت اصلی قرار دارند. در واقع، اینها عناصر یک دستگاه میل لنگ هستند. یعنی موتور وانکل نتوانست به طور کامل از شر اشکال اصلی موتورهای احتراق داخلی پیستونی کلاسیک - مکانیسم میل لنگ - میله اتصال خلاص شود. اگرچه در موتور وانکل در نسخه سبک وزن خود - به شکل یک محور غیرعادی - ارائه شده است، اما نقص های اصلی این مکانیسم: حالت گشتاور پاره شده و ضربان دار و بازوی کوچک عنصر اصلی که گشتاور را درک می کند - باقی مانده است. درمان شد». (شکل) به همین دلیل است که یک وانکل تک بخش ناکارآمد است و برای به دست آوردن عملکرد معمولی باید 2 یا 3 بخش روتور بسازید، همچنین مطلوب است که یک فلایویل اضافی روی شفت قرار دهید. علاوه بر حضور در موتور وانکل مکانیزم میل لنگگشتاور که برای یک موتور دوار کوچک است نیز تحت تأثیر این واقعیت است که طرح سینماتیکی چنین موتوری از نظر درک فشار گازهای انبساط کار توسط سطح روتور بسیار غیر منطقی است. بنابراین، تنها بخش خاصی از فشار - حدود یک سوم - به چرخش کاری روتور تبدیل می شود و یک گشتاور ایجاد می کند. در قسمت ویژه سایت بیشتر در مورد گشتاور صحبت خواهیم کرد.

برای جزئیات بیشتر در مورد اصل تولید گشتاور در موتور دوار Wankel، به صفحه TORQUE وب سایت مراجعه کنید.

4) وجود ارتعاشات در بدن. واقعیت این است که سیستم یک موتور دوار با حرکت سیاره ای عنصر کار حاکی از حرکت غیر تعادلی این بدن است. آن ها در حین چرخش، مرکز جرم روتور یک حرکت چرخشی پیوسته در اطراف مرکز جرم بدن انجام می دهد و شعاع این چرخش برابر با شانه خارج از مرکز محور اصلی موتور است. به همین دلیل است که یک بردار نیروی دائماً در حال چرخش از داخل بر روی محفظه موتور، برابر با نیروی گریز از مرکز که روی روتور وارد می شود، عمل می کند. به این معنی که روتور هنگام چرخش بر روی یک محور غیرعادی که به نوبه خود می چرخد، دارای عناصر اجتناب ناپذیر و برجسته حرکت نوسانی در ماهیت حرکت خود است. که منجر به اجتناب ناپذیری ارتعاشات می شود. (برنج.)

5) سایش سریع مهر و موم های شعاعی مکانیکی در گوشه های مثلث روتور، زیرا تحت یک بار شعاعی قوی قرار می گیرند که در موتور وانکل به دلیل اصل کارکرد آن اجتناب ناپذیر است. (برنج.)

6) تهدید دائمی نفوذ گازهای پرفشار از حفره یک چرخه کاری به حفره چرخه دیگر. این به این دلیل است که تماس مهر و موم شعاعی بین پره روتور و دیواره محفظه احتراق در یک خط نازک رخ می دهد. در عین حال، هنگام عبور دنده روتور از روی سوکت های نصب دوشاخه، مشکل عبور گاز همچنان وجود دارد.

7) سیستم روانکاری پیچیده روتور دوار. در موتور مزدا RX-8، نازل‌های مخصوص روغن را به داخل محفظه‌های احتراق تزریق می‌کنند تا باله‌های روتور که در حین چرخش به دیواره‌های محفظه احتراق ساییده می‌شوند، روغن کاری کنند. این امر سمیت اگزوز را افزایش می دهد و در عین حال موتور را نسبت به کیفیت روغن بسیار سخت می کند. علاوه بر این، در سرعت های بالا، نیاز به روغن کاری سطح استوانه ای قسمت خارج از مرکز شفت اصلی، که روتور در اطراف آن می چرخد، افزایش می یابد و نیروی اصلی را از روتور حذف می کند و به چرخش شفت تبدیل می شود. این دو مشکل فنی بود که حل آنها بسیار دشوار است که منجر به روانکاری ناکافی در سرعت های بالا در پر اصطکاک ترین قطعات چنین موتوری شد و بر این اساس باعث کاهش شدید عمر موتور شد. این راه حل ناکافی چنین مشکلات فنی بود که منجر به منبع بسیار کمی از موتورهای Wankel شد که توسط AvtoVAZ داخلی تولید می شد. (شکل - سطح تماس استوانه ای سوکت داخلی روتور و خارج از مرکز دیسک شفت را نشان می دهد)

8) تقاضاهای زیاد در مورد دقت اجرای قطعات با شکل پیچیده، ساخت چنین موتوری را دشوار می کند. چنین تولیدی به تجهیزات بسیار دقیق و گران قیمت نیاز دارد - ماشین هایی که قادر به ایجاد حجم های پیچیده یک محفظه کاری با سطح اپی تروکوئیدی منحنی هستند. خود روتور نیز شکل یک مثلث پیچیده با سطوح محدب دارد.

همانطور که از مطالب این بخش از سایت مشخص است، موتور چرخشی وانکل دارای مزایای برجسته ای است و تعداد زیادی ازکاستی های تقریبا غیر قابل حلی که اجازه نمی دهد این نوع موتور موتورهای پیستونی را از زرادخانه فناوری مدرن جابجا کند. اگرچه در اواخر دهه 60 و اوایل دهه 70 قرن گذشته چنین چشم اندازهایی به طور جدی مورد بحث قرار گرفت و در بررسی های تحلیلی نظراتی بیان شد مبنی بر اینکه تا پایان دهه 80 قرن بیستم، بیش از نیمی از خودروهای جهان از قبل دارای موتورهای دوار خواهند بود. انواع مختلف .... و علیرغم وجود ویژگی‌های منفی و مشکلات فنی، موتور دوار وانکل می‌تواند از نظر فنی ظاهر شود و به عنوان یک نوع محصول تجاری قابل دوام ظاهر شود، زیرا کاستی‌های رقبای اصلی آن - موتورهای پیستونی با میل لنگ - مکانیزم‌های شاتون حتی جدی‌تر است. و این، با وجود بیش از یک قرن تلاش برای بهبود آنها.

ادامه در مورد موتور دوار WANKEL

سپتامبر 2016یکی از سخت ترین مشکلات انواع موتورهای دوار ایجاد آن است سیستم موثرمهر و موم، که باید یک حجم بسته در محفظه های کاری یک موتور دوار ایجاد کند. تاکنون، این یکی از مشکلات اصلی در طرح نوع Tverskoy است. در آنجا باید یک سیستم آب بندی موثر و دشوار ساخت و برای اینکه دستم را آموزش دهم و در چنین موضوعی تجربه مثبتی کسب کنم، تصمیم گرفتم یک کپی کوچک کار از موتور وانکل درست از ابتدا ایجاد کنم. کار در حال پایان است - من عکسی از چنین موتوری را پیوست می کنم.

مهر و موم

انتظار می رود قدرت تقریبی یکی از این بخش های روتور حدود 35-40 اسب بخار باشد و موتوری با 2 بخش روتور دارای قدرت 70-80 اسب بخار باشد.

موتور WANKEL - دسامبر
25 دسامبر 2016 تولید وانکل کوچک با سرعت مطلوبی در حال انجام است. موتور برای 95٪ آماده است، جزئیات کوچک باقی مانده است.
از آنجایی که در برخی از سایت های اینترنتی این عکس های من در حال حاضر مورد بحث قرار گرفته و فانتزی های زیادی در اطراف آنها پیچیده شده است، به شما اطلاع می دهم.
موتور از صفر ساخته شده است، هیچ قطعه ای از مدل های خارجی در آن وجود ندارد. این شامل قطعاتی از ساکس وانکل نیست که 30 سال است تولید نشده است و نه از aixro مدرن کوچک مدرن و غیره و غیره.
محفظه موتور از فولاد آلیاژی ساختاری مقاوم در برابر حرارت ساخته شده است که در معرض سخت شدن ترموشیمیایی قرار گرفته است.سختی لایه سطحی 70 HRC است. عمق لایه تقویت شده با حرارت به طور متوسط ​​1.5 میلی متر است. خنک کننده هوا، روغن روغن کاری از طریق 2 نازل مخصوص به محفظه تراکم عرضه می شود. آن ها مانند موتورهای دو زمانه نیازی به مخلوط کردن روغن با بنزین نخواهد بود.

موتور روی ماشین تراش قرار گرفت و برای چند ساعت در معرض نفوذ سرد قرار گرفت. این امر امکان ارزیابی عملکرد مهر و موم ها و سفتی بخش های حاصل در موتور را کاملاً ایمن می کند. در آینده نزدیک فشاری که در بخش تراکم موتور به دست می آید اندازه گیری خواهد شد.
استارت موتور برای پایان ژانویه برنامه ریزی شده است.

از سرگیری پس از یک مکث

بعد از مدتی استراحت کار فعالاز سر گرفته شد. اکنون (مارس تا 18 مه) پیمایش آزمایشی فعال یک مدل موتور آزمایشی کوچک وجود دارد. در نتیجه، مهر و موم در حال نهایی شدن است - سخت ترین و ظریف ترین عنصر در موتورهای دوار. نتایج بسیار دلگرم کننده است.

بسیاری از مردم نمی دانند که در کنار موتورهای پیستونی کلاسیک، از واحدهای چرخشی در صنعت خودروسازی استفاده می شود که به نام مخترع موتور وانکل نامیده می شود. آنها موتورهایی با اصل داخلی احتراق سوخت هستند، اما ساختار و اصول عملکرد آن کاملاً متفاوت است. امروز در مورد موتورهای دوار با جزئیات بیشتری صحبت خواهیم کرد.

دستگاه ساختاری یک موتور دوار

قطعات اصلی موتور وانکل در طراحی خود هیچ ربطی به موتورهای احتراق داخلی کلاسیک ندارند.

قسمت های اصلی آن به شرح زیر است:

1. اتاق کار اصلی

بدنه هر واحد دوار یک محفظه فلزی بیضی شکل است که در آن فرآیندهای اصلی کار انجام می شود - حالت مکش، ضربه فشرده سازی، فرآیند احتراق سوخت و گازهای خروجی. شکل دوربین تصادفی نیست. این به گونه ای ساخته شده است که هنگام تعامل با روتور، دیواره های آن با تمام رئوس آن در تماس هستند و چندین کانتور بسته را تشکیل می دهند. درگاه های ورودی و خروجی این گونه موتورها سوپاپ ندارند. آنها مستقیماً در طرفین محفظه کار قرار دارند و مستقیماً به لوله اگزوز و سیستم قدرت متصل می شوند.

2. روتور

شکل روتور تا حدودی یادآور مثلثی است که لبه های آن دارای یک گرد کردن محدب به سمت بیرون است. علاوه بر این، هر یک از اضلاع آن با یک انتخاب کوچک ساخته شده است که باعث افزایش حجم محفظه احتراق بسته و افزایش سرعت روتور می شود. هدف از این جزء شبیه به عملکرد پیستون در یک موتور احتراق داخلی معمولی است. وقوع چرخه های کاری با ایجاد سه اتاق کودک که قبلاً در بالا ذکر شد رخ می دهد. قسمت مرکزی روتور دارای یک سوراخ دندانه دار است که روتور را به درایو متصل می کند و به نوبه خود به شفت خروجی ثابت می شود. این پیوند تعیین می کند که روتور در کدام جهت و در طول مسیر در داخل محفظه کار اصلی حرکت کند.

3. شفت خروجی

عملکرد شفت خروجی یک موتور دوار مشابه عملکرد میل لنگ واحدهای قدرت کلاسیک است. دارای برجستگی های نیم دایره ای - بادامک هایی است که دارای یک تراز نامتقارن با فاصله واضح از محور کار مرکزی هستند. چندین روتور روی شفت قرار می گیرند و روی بادامک کار خود قرار می گیرند. آرایش نامتقارن آنها پیش نیازهایی را برای تشکیل گشتاوری ایجاد می کند که در نتیجه فشار نیروی هر یک از روتورها رخ می دهد.

ما فکر می کنیم قبلاً حدس زده اید که موتورهای دوار دارای ساختار چند لایه هستند که به ایجاد چندین اتاق کار اشاره دارد که در آن چندین روتور می چرخند. تنها پیوند متحد کننده در این کار چرخش شفت خروجی در نتیجه این برهمکنش همزمان است. "لایه ها" به طور ایمن با پیچ و مهره های زیادی که در امتداد لبه ها قرار دارند بسته می شوند. خنک کننده چنین موتورهایی جریانی است. این به معنای وجود ضد یخ نه تنها در اطراف بلوک مشترک، بلکه در هر یک از قسمت های آن است.

در موتور وانکل، تمام کارها با یک روش احتراق ساخته می شوند. مخلوط سوختمانند موتورهای پیستونی. با این حال، آنها هیچ محفظه احتراق ساکن را ارائه نمی دهند. فشار ناشی از احتراق سوخت در محفظه هایی با شکل جداگانه ایجاد می شود که توسط صفحات چرخشی از محفظه کاری مشترک جدا می شوند.

خود روتور دائماً با قسمت‌های بالای خود با دیواره‌های محفظه در تماس است و در هر لحظه از زمان دیگری را ایجاد می‌کند. حلقه بسته. هنگامی که می چرخد، خطوط به طور متناوب منبسط می شوند، سپس فشرده می شوند. در طی این چرخه ها، هوا و سوخت وارد محفظه می شوند که در نتیجه نیروی روتور فشرده شده و مشتعل می شود و با انبساط آن یک ضربه چرخشی دیگر به روتور می دهد. گازهای خروجی از طریق سوراخ ها به سیستم اگزوز پرتاب می شوند و پس از آن محفظه دوباره با ترکیب سوخت-هوا پر می شود.

مزایا و معایب موتورهای دوار

استفاده از موتورهای دوار دارای مزایای غیرقابل انکاری است.

• اجزای داخلی کمتر. مشابه موتور پیستونی چهار سیلندر، "برادر" دوار تنها دارای چهار بخش اصلی است: یک اتاق مشترک، یک جفت روتور و یک میل بادامک. یک یخ کلاسیک با چرخه های عملیاتی مشابه از حداقل چهل قسمت متحرک تشکیل شده است که هر کدام در معرض سایش هستند.
• نرمی کار. در حین کار واحدهای دوار، به دلیل اینکه تمام قطعات متحرک تنها در یک جهت می چرخند، عملاً ارتعاش رخ نمی دهد. ما فکر می کنیم می دانید که کار پیستون ها در یک موتور معمولی چند جهته است. حرکت رو به جلو را با حرکت معکوس جایگزین می کند.
• ریتم پایین. از آنجایی که هر روتور فقط وظیفه چرخش یک سوم دایره کامل شفت خروجی را بر عهده دارد، حرکت مورد نیاز برای این امر به میزان قابل توجهی کندتر است که قابلیت اطمینان موتور وانکل را تا حد زیادی افزایش می دهد.

البته نمی توان عوامل منفی در استفاده از موتورهای دوار را رد کرد.

• هیچ موتور چرخشی نمی تواند به وضوح با مقررات استانداردهای زیست محیطی کشورهای مختلف سازگار شود.. به هیچ وجه نمی توان آن را دوستدار محیط زیست به دلیل میزان جدی انتشار دی اکسید کربن نامید که کاهش آن غیرواقعی است.
• هزینه بالای ساخت. تولید موتورهای دوار بسیار پرهزینه است، که عمدتاً به دلیل دسته های سریال کوچک است. نگرانی ها تعداد بسیار کمی از آنها را تولید می کنند که نیازی به بهینه سازی هزینه خاصی در ساخت ندارد.
• محدودیت منابع. موجودی عملکردی موتورهای دوار Wankel بسیار محدود است. به ندرت از 100-150 هزار کیلومتر فراتر می رود که پس از رسیدن به آن نیاز به تعمیرات اساسی دارند ( تعمیرات اساسی) یا جایگزینی.
• افزایش مصرف سوخت. دلیل اصلی افزایش "اشتیاقی" نسبت فشرده سازی کم آنهاست. موتور با حفظ قدرت مورد نیاز، به دلیل سوخت بیشتر در داخل محفظه های بسته، آن را جبران می کند.

نتیجه

به طور خلاصه، بیایید بگوییم که واحدهای قدرت دوار، البته، حق وجود دارند. آنها تعدادی "مزایای" غیرقابل انکار دارند که استفاده از آنها را در تولید خودرو ممکن می کند، هرچند کوچک. از سوی دیگر، شدت "منفی ها" بسیار محسوس است. در بسیاری از کشورهای جهان به دلیل وجود آنها به سادگی قابل اعمال نیستند استانداردهای زیست محیطیو مصرف سوخت جدی و عمر کاری محدود، خرید خودروهای با موتور دوار را کاملاً بی سود می کند. ما پیش بینی می کنیم که آنها هنوز برای مدتی در بازار باشند، اما به زودی با سیستم های قدرت هیبریدی جایگزین می شوند که توسعه آنها با سرعتی کاملاً باشکوه انجام می شود.

موتورهای بخار و موتورهای احتراق داخلی یک اشکال مشترک دارند - حرکت رفت و برگشتی پیستون باید به حرکت چرخشی چرخ ها تبدیل شود. از این رو راندمان کم و فرسودگی زیاد عناصر مکانیزم است. بسیاری می خواستند یک موتور احتراق داخلی بسازند تا تمام قطعات متحرک در آن فقط بچرخند - همانطور که در موتورهای الکتریکی اتفاق می افتد.

با این حال ، معلوم شد که این کار آسان نیست ، فقط یک مکانیک خودآموخته ، که در تمام زندگی خود هرگز تحصیلات عالی یا حتی تخصص کاری دریافت نکرد ، توانست با موفقیت آن را حل کند.

فلیکس هاینریش وانکل (۱۹۰۲–۱۹۸۸) در ۱۳ اوت ۱۹۰۲ در شهر کوچک لاهر آلمان به دنیا آمد. در طول جنگ جهانی اول، پدر فلیکس درگذشت، به همین دلیل مخترع آینده مجبور شد ورزشگاه را ترک کند و به عنوان شاگرد فروشنده در یک کتابفروشی در یک انتشارات کار کند. از طریق این کار، وانکل به خواندن کتاب معتاد شد و از آن به طور مستقل رشته های فنی، مکانیک و مهندسی خودرو را مطالعه کرد.

افسانه ای وجود دارد که راه حل مشکل در خواب به سراغ فلیکس هفده ساله آمد. اینکه آیا این درست است یا نه، ناشناخته است. اما واضح است که فلیکس توانایی بسیار برجسته ای در مکانیک و نگاهی "غیر صابونی" به چیزها داشت. او درک کرد که چگونه می توان هر چهار چرخه یک موتور احتراق داخلی معمولی (تزریق، فشرده سازی، احتراق، اگزوز) را در حین چرخش انجام داد.

وانکل خیلی سریع اولین طراحی موتور را ارائه کرد و در سال 1924 کارگاه کوچکی را ترتیب داد که همچنین به عنوان یک "آزمایشگاه" بداهه عمل می کرد. در اینجا فلیکس شروع به انجام اولین تحقیقات جدی در زمینه موتورهای احتراق داخلی پیستون دوار کرد.

از سال 1921، وانکل یکی از اعضای فعال NSDAP بود. او از آرمان‌های حزبی دفاع می‌کرد، بنیان‌گذار انجمن جوانان نظامی آلمانی و جونگ‌فورر سازمان‌های مختلف بود. در سال 1932 پس از متهم کردن یکی از همکاران سابق خود به فساد سیاسی، حزب را ترک کرد. با این حال، در یک اتهام متقابل، او مجبور شد شش ماه را در زندان بگذراند. او که به واسطه شفاعت ویلهلم کپلر از زندان آزاد شد، به کار روی موتور ادامه داد. در سال 1934 اولین نمونه اولیه را ساخت و برای آن حق اختراع دریافت کرد. او دریچه‌ها و محفظه‌های احتراق جدید را برای موتور خود طراحی کرد، چندین نسخه مختلف از آن را ایجاد کرد، یک طبقه‌بندی از طرح‌های سینماتیکی برای ماشین‌های مختلف پیستون دوار ایجاد کرد.

در سال 1936، BMW به نمونه اولیه موتور Wankel علاقه مند شد - فلیکس پول و آزمایشگاه خود را در Lindau برای توسعه موتورهای آزمایشی هواپیما دریافت کرد.

با این حال، تا زمان شکست آلمان نازی، حتی یک موتور وانکل به تولید نرسید. شاید برای یادآوری طرح و ایجاد تولید انبوه زمان زیادی صرف شده باشد.

پس از جنگ، آزمایشگاه بسته شد، تجهیزات به فرانسه برده شد و فلیکس بدون کار ماند (عضویت سابق او در حزب ناسیونال سوسیالیست بر او تأثیر گذاشت). با این حال، وانکل به زودی به عنوان یک مهندس طراحی در NSU Motorenwerke AG، یکی از قدیمی‌ترین تولیدکنندگان موتورسیکلت و اتومبیل، موقعیتی به دست آورد.

در سال 1957، با تلاش مشترک فلیکس وانکل و مهندس ارشد NSU، والتر فرود، برای اولین بار یک موتور پیستونی دوار بر روی ماشین NSU Prinz نصب شد. طراحی اولیه بسیار عالی بود: حتی برای جایگزینی شمع ها ، لازم بود تقریباً کل "موتور" جدا شود ، قابلیت اطمینان بسیار مورد نظر باقی می ماند و صحبت در مورد کارایی در این مرحله از توسعه گناه بود. . در نتیجه آزمایشات، خودرویی با موتور احتراق داخلی سنتی وارد این سری شد. با این وجود، اولین موتور پیستونی دوار DKM-54 عملکرد اساسی خود را ثابت کرد، مسیرهایی را برای اصلاح بیشتر باز کرد و پتانسیل عظیم "روتورها" را نشان داد.

بدین ترتیب، نوع جدید ICE سرانجام زندگی خود را آغاز کرد. در آینده پیشرفت ها و پیشرفت های بسیار بیشتری خواهد داشت. اما چشم انداز یک موتور پیستونی دوار آنقدر جذاب است که هیچ چیز نمی تواند مهندسان را از رساندن این طرح به عالی عملیاتی باز دارد.

قبل از تجزیه و تحلیل مزایا و معایب موتورهای احتراق داخلی پیستونی دوار، هنوز هم ارزش دارد که طراحی آنها را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم.
یک سوراخ گرد در مرکز روتور ایجاد شد که از داخل با دندانه هایی مانند چرخ دنده پوشانده شده بود. یک شفت چرخشی با قطر کمتر، همچنین با دندانه، در این سوراخ قرار داده شده است که اطمینان می دهد بین آن و روتور لغزش وجود ندارد. نسبت قطر سوراخ و شفت به گونه ای انتخاب می شود که رئوس مثلث در امتداد همان منحنی بسته حرکت می کند که به آن "اپیتروکوئید" می گویند - هنر وانکل به عنوان یک مهندس ابتدا این بود که بفهمد این امکان پذیر است و سپس همه چیز را دقیقا محاسبه کنید. در نتیجه، پیستون که به شکل مثلث Reuleaux است، سه محفظه با حجم و موقعیت متغیر در محفظه را قطع می کند و شکل منحنی پیدا شده توسط وانکل را تکرار می کند.

طراحی یک موتور احتراق داخلی پیستونی دوار به شما امکان می دهد هر چرخه چهار زمانه را بدون استفاده از مکانیزم توزیع گاز خاص اجرا کنید. با تشکر از این واقعیت، "روتور" بسیار ساده تر از یک موتور پیستونی چهار زمانه معمولی است، که در آن، به طور متوسط، تقریبا هزار قطعه بیشتر وجود دارد.

آب بندی اتاق های کار در موتور پیستونی دوارتوسط صفحات آب بندی شعاعی و انتهایی که توسط فنرهای نواری روی "سیلندر" فشرده شده اند و همچنین توسط نیروهای گریز از مرکز و فشار گاز ارائه می شود.

یکی دیگر از ویژگی های فنی آن «بهره وری نیروی کار» بالای آن است. برای یک دور کامل روتور (یعنی برای چرخه "تزریق، فشرده سازی، احتراق، اگزوز")، شفت خروجی سه دور کامل می کند. در یک موتور پیستونی معمولی، چنین نتایجی تنها با استفاده از یک موتور احتراق داخلی شش سیلندر قابل دستیابی است.

پس از اولین نمایش موفقیت آمیز موتور احتراق داخلی دوار در سال 1957، بزرگترین غول های خودرو شروع به افزایش علاقه به توسعه کردند. در ابتدا مجوز موتور که نام غیررسمی "وانکل" را دریافت کرد، توسط شرکت کرتیس رایت، یک سال بعد، دایملر-بنز، MAN، فردریش کروپ و مزدا خریداری شد. فقط در مدت زمان بسیار کوتاه، مجوز برای تکنولوژی جدیدحدود صد شرکت در سراسر جهان از جمله هیولاهایی مانند رولز رویس، پورشه، بی‌ام‌و و فورد را تصاحب کرد.
چنین علاقه ای به "وانکل" چنین بازیگران بزرگی در بازار خودرو به دلیل پتانسیل زیاد و مزایای قابل توجه آن است - موتور پیستونی دوار 40٪ قطعات کمتری دارد، تعمیر و ساخت آن آسان تر است.

علاوه بر این، Wankel تقریبا دو برابر فشرده‌تر و سبک‌تر از یک پیستون ICE سنتی است که به نوبه خود هندلینگ خودرو را بهبود می‌بخشد، مکان بهینه گیربکس را تسهیل می‌کند و فضای داخلی جادارتر و راحت‌تری را فراهم می‌کند.

موتور پیستونی دوار قدرت بالایی را با مصرف سوخت نسبتاً متوسطی تولید می کند. به عنوان مثال، یک "وانکل" مدرن با حجم تنها 1300 سانتی متر مکعب قدرت 220 اسب بخار و با توربوشارژر - همه 350 اسب بخار تولید می کند. نمونه دیگر موتور مینیاتوری OSMG 1400 با وزن 335 گرم (حجم کاری 5 سانتی متر مکعب) است که قدرت تولید می کند. 1.27 لیتری .با. در واقع این کوچولو 27 درصد از اسب قوی تر است.

مزیت مهم دیگر سطح پایین صدا و لرزش است. موتور پیستون دوار از نظر مکانیکی کاملاً متعادل است ، علاوه بر این ، جرم قطعات متحرک (و تعداد آنها) در آن بسیار کمتر است ، به طوری که "Wankel" بسیار آرام تر کار می کند و لرزش ندارد.

و در نهایت، موتور پیستونی دوار دارای ویژگی های دینامیکی عالی است. در دنده کم، می توانید خودرو را تا 100 کیلومتر در ساعت در دور موتور بالا بدون بار زیاد بر روی موتور، شتاب دهید. علاوه بر این، خود طرح "وانکل" به دلیل عدم وجود مکانیزمی برای تبدیل حرکت رفت و برگشتی به حرکت چرخشی، قادر به تحمل است. سرعت بالانسبت به یک یخ سنتی

پس از NSU Spyder که در سال 1964 منتشر شد، دنبال شد مدل افسانه ای NSU Ro 80 (هنوز باشگاه های زیادی از صاحبان این اتومبیل ها در جهان وجود دارد)، سیتروئن M35 (1970)، مرسدس C-111 (1969)، کوروت XP (1973). اما تنها تولید کننده انبوه بود مزدای ژاپنی، که از سال 1967 تا کنون 2-3 مدل جدید با RPD تولید می کند. موتورهای روتاری روی قایق ها، ماشین های برفی و هواپیماهای سبک قرار گرفتند. پایان سرخوشی در سال 1973 و در اوج بحران نفت رخ داد. پس از آن بود که اشکال اصلی موتورهای دوار ظاهر شد - ناکارآمدی. به استثنای مزدا، تمام خودروسازان به برنامه های چرخشی پایان دادند و فروش شرکت ژاپنی در آمریکا از 104960 خودرو در سال 1973 به 61192 خودرو در سال 1974 کاهش یافت.
وانکل در کنار مزایای غیرقابل انکار، دارای معایب بسیار جدی نیز بود. اول، دوام. یکی از اولین نمونه های اولیه موتورهای پیستونی دوار تنها در دو ساعت از کار افتاد. DKM-54 بعدی و موفق تر، صد ساعت را تحمل کرده بود، اما این هنوز برای عملکرد عادی ماشین کافی نبود. مشکل اصلی در سایش ناهموار سطح داخلی محفظه کار است. در حین کار، شیارهای عرضی روی آن ظاهر شد که نام گفتاری "علامت های شیطان" را دریافت کرد.

که در مزداپس از اخذ مجوز برای وانکل، یک بخش کامل برای بهبود موتور پیستون دوار تشکیل شد. خیلی زود معلوم شد که وقتی روتور مثلثی می چرخد، شاخه های بالای آن شروع به ارتعاش می کنند و در نتیجه "علامت های شیطان" ایجاد می شود.

در حال حاضر مشکل قابلیت اطمینان و دوام با استفاده از پوشش های مقاوم در برابر سایش با کیفیت بالا از جمله سرامیک حل شده است.

دیگر مشکل جدی- افزایش سمیت اگزوز وانکل. در مقایسه با یک موتور احتراق داخلی متعارف، یک "روتورنیک" به دلیل احتراق ناقص سوخت، اکسیدهای نیتروژن کمتری را در اتمسفر منتشر می کند، اما هیدروکربن های بسیار بیشتری را به اتمسفر وارد می کند. مهندسان مزدا که به آینده روشن وانکل اعتقاد داشتند خیلی سریع راه حلی ساده و موثر برای این مشکل پیدا کردند. آنها به اصطلاح راکتور حرارتی را ایجاد کردند که در آن بقایای هیدروکربن موجود در گازهای خروجی به سادگی "سوخته می شد". اولین خودرویی که این طرح را اجرا کرد مزدا R100 بود که Familia Presto Rotary نیز نامیده می شد که در سال 1968 عرضه شد. این خودرو، یکی از معدود خودروها، بلافاصله الزامات زیست محیطی بسیار سختگیرانه ای را که ایالات متحده در سال 1970 برای خودروهای وارداتی مطرح کرده بود، پشت سر گذاشت.

مشکل بعدی موتورهای پیستونی دوار تا حدی از مشکل قبلی پیروی می کند. این اقتصاد است. مصرف سوخت یک "وانکل" استاندارد به دلیل احتراق ناقص مخلوط به طور قابل توجهی بیشتر از یک موتور احتراق داخلی استاندارد است. بار دیگر مهندسان مزدا دست به کار شدند. با یک سری اقدامات از جمله طراحی مجدد ترمورآکتور و کاربراتور، افزودن مبدل حرارتی به سیستم اگزوز، توسعه مبدل کاتالیزوری و معرفی سیستم جرقه زنی جدید، این شرکت به کاهش 40 درصدی در مصرف سوخت دست یافته است. در نتیجه این موفقیت بدون شک، در سال 1978 منتشر شد ماشین اسپرتمزدا RX-7.

شایان ذکر است که در آن زمان تنها مزدا و ... AvtoVAZ خودروهایی با موتورهای پیستونی دوار در سراسر جهان تولید می کردند.
در سال فاجعه بار 1974 بود که دولت شوروی یک دفتر طراحی ویژه RPD (SKB RPD) در کارخانه اتومبیل سازی ولگا ایجاد کرد - اقتصاد سوسیالیستی غیرقابل پیش بینی است. در تولیاتی، کار بر روی ساخت کارگاه هایی برای تولید انبوه "وانکل" آغاز شد. از آنجایی که VAZ در ابتدا به عنوان یک کپی کننده ساده از فناوری های غربی (به ویژه فیات) برنامه ریزی شده بود، متخصصان کارخانه تصمیم گرفتند موتور مزدا را تولید کنند و تمام پیشرفت های ده ساله موسسات موتورسازی داخلی را کاملاً کنار بگذارند.

مقامات شوروی مدت زیادی با فلیکس وانکل در مورد خرید مجوزها مذاکره کردند که برخی از آنها درست در مسکو انجام شد. درست است که هیچ پولی پیدا نشد و بنابراین امکان استفاده از برخی فناوری های اختصاصی وجود نداشت. در سال 1976 ، اولین موتور ولگا تک بخش VAZ-311 با ظرفیت 65 اسب بخار مورد بهره برداری قرار گرفت ، تنظیم دقیق طرح پنج سال دیگر طول کشید و پس از آن یک دسته آزمایشی از 50 واحد VAZ-21018 چرخشی " واحدها" تولید شد که فوراً در بین کارگران VAZ پراکنده شد. بلافاصله مشخص شد که موتور فقط از نظر ظاهری شبیه موتور ژاپنی است - به روشی بسیار شوروی شروع به فرو ریختن کرد. مدیریت کارخانه مجبور شد در مدت شش ماه تمام موتورها را با موتورهای پیستونی سریال جایگزین کند، کارکنان SKB RPD را به نصف کاهش دهد و ساخت کارگاه ها را متوقف کند. رستگاری ساختمان موتور دوار داخلی از خدمات ویژه حاصل شد: آنها علاقه زیادی به مصرف سوخت و عمر موتور نداشتند، اما علاقه زیادی به ویژگی های دینامیکی داشتند. بلافاصله یک RPD دو بخش با قدرت 120 اسب بخار از دو موتور VAZ-311 ساخته شد که شروع به نصب روی "واحد ویژه" - VAZ-21019 کرد. این مدلی است که نام غیررسمی "آرکان" را دریافت کرده است که ما مدیون داستان های بی شماری در مورد "قزاق های پلیس" هستیم که با "مرسدس" فانتزی و بسیاری از افسران مجری قانون - با دستورات و مدال ها - روبرو می شوند. تا دهه 90، آرکان ظاهراً بی تکلف واقعاً به راحتی از همه اتومبیل ها سبقت گرفت. علاوه بر VAZ-21019، AvtoVAZ همچنین دسته های کوچکی از خودروهای VAZ-2105، -2107، -2108، -2109، -21099 را تولید می کند. حداکثر سرعت چرخشی "هشت" حدود 210 کیلومتر در ساعت است و تنها در 8 ثانیه به صدها می رسد.

SKB RPD که بر اساس سفارش‌های ویژه احیا شد، شروع به ساخت موتورهایی برای ورزش‌های آبی و موتورسواری کرد، جایی که اتومبیل‌های دارای موتورهای چرخشی جوایز را به قدری دریافت کردند که مقامات ورزشی مجبور شدند استفاده از RPD را ممنوع کنند.

در سال 1987، بوریس پوسپلوف، رئیس SKB RPD، درگذشت و ولادیمیر شنیاکین، مردی که از هوانوردی به صنعت خودرو آمد و از حمل و نقل زمینی بیزار بود، در یک مجمع عمومی انتخاب شد. جهت اصلی SKB RPD ایجاد موتورهایی برای حمل و نقل هوایی است. این اولین اشتباه استراتژیک بود: ما به طور نامتناسبی خودروهای کمتری تولید می کنیم و کارخانه از موتورهای فروخته شده زندگی می کند.

اشتباه دوم جهت گیری در تولید حفظ شده بود RPD خودروبرای موتورهای کم مصرف VAZ-1185 با قدرت 42 اسب بخار برای Oka، اگرچه حریص تر است، اما موتورهای چرخشی پویاتر سریع ترین را می خواهند ماشین های داخلی- به عنوان مثال، در "هشت". همین ژاپنی ها فقط روی "وانکل" نصب می کنند مدل های ورزشی. در نتیجه، تنها چند مینی ماشین چرخشی "اوکا" در جاده های روسیه وجود داشت. در سال 1998، سرانجام نسخه غیرنظامی موتور دو سیلندر 1.3 لیتری VAZ-415 دوار آماده شد که بر روی VAZ-2105، 2107، 2108 و 2109 نصب شد.

در مه 1998، حلقه VAZ-110 "RPD-sport" (190 اسب بخار، 8500 دور در دقیقه، 960 کیلوگرم، 240 کیلومتر در ساعت) مورد تایید قرار گرفت. افسوس، همه چیز بیشتر از یک نمونه پیش نرفت که بیشتر در نمایشگاه ها نشان داده می شد تا شروع در مسابقات. 110 قدرتمندترین خودرو در پلوتون بود، اما طراحی صراحتاً خام هر بار به آن اجازه نمی داد پتانسیل کامل خود را نشان دهد. با این حال ، توهین آمیزترین چیز این است که در VAZ آنها به سرعت به سمت جهت چرخشی خنک شدند و لادا منحصر به فرد به یک اتومبیل رالی با موتور احتراق داخلی معمولی تبدیل شد.

پس چرا تمام خودروسازان پیشرو هنوز به وانکل روی نیاورده‌اند؟ واقعیت این است که تولید موتورهای پیستونی دوار اولاً به یک فناوری پیشرفته با طیف گسترده ای از تفاوت های ظریف نیاز دارد و هر شرکتی آماده نیست که مسیر همان مزدا را دنبال کند و در طول مسیر بر روی "راک" های متعدد قدم بگذارد. . و ثانیاً، ما به ماشین‌های با دقت بالا نیاز داریم که قادر به چرخش سطوح توصیف شده توسط چنین منحنی حیله‌گری مانند اپی تروکوئید باشند.

مزدا RX-7 یکی از اولین خودروهایی است که دارای موتور پیستونی دوار وانکل است. در تاریخچه مزدا RX-7 چهار نسل وجود داشته است. نسل اول از 1978 تا 1985. نسل دوم - از 1985 تا 1991. نسل سوم - از 1992 تا 1999. آخرین نسل چهارم - از سال 1999 تا 2002. اولین نسل RX-7 در سال 1978 ظاهر شد. این موتور دارای طرح وسط بود و مجهز به موتور چرخشی با ظرفیت تنها 130 اسب بخار بود. با.

در حال حاضر تنها مزدا در حال انجام تحقیقات جدی در زمینه موتورهای پیستونی دوار است که به تدریج طراحی آنها را بهبود می بخشد و اکثر مشکلات در این زمینه قبلا برطرف شده است. "Wankels" از نظر سمیت اگزوز، مصرف سوخت و قابلیت اطمینان کاملاً با استانداردهای جهانی سازگار است. برای ماشین ابزارهای مدرن، سطوحی که توسط اپیتروکوئید توصیف شده مشکلی ایجاد نمی کنند (همانطور که منحنی های پیچیده تر مشکلی ایجاد نمی کنند)، مواد ساختاری جدید امکان افزایش عمر موتور پیستون دوار را فراهم می کند و هزینه آن در حال حاضر است. پایین تر از موتور احتراق داخلی استاندارد به دلیل استفاده از جزئیات کمتر.

مانند NSU، مزدا در دهه 60. یک شرکت کوچک با منابع فنی و مالی محدود بود. اساس خط تولید آن کامیون های حمل و نقل و فرارهای خانوادگی بود. بنابراین، جای تعجب نیست که کوپه اسپرت مزدا 110S Cosmo (982 سانتی متر مکعب، 110 اسب بخار، 185 کیلومتر در ساعت) بیش از 6 سال ساخته شد و بسیار دمدمی مزاج و گران قیمت بود. و شهرت آسیب دیده NSU Ro80 به هیجان کمک نکرد (در سالهای 1967-1972 فقط 1175 "فضا" صاحبان خود را پیدا کردند)، اما علاقه جهانی به 110S به افزایش فروش بقیه محصولات شرکت کمک کرد. !

مزدا برای اثبات اینکه RPD به همان اندازه قابل اعتماد است (برتر بودن آن در قدرت برای همه آشکار شده است) تقریباً برای اولین بار در زندگی خود در این رقابت شرکت کرد و سخت ترین و طولانی ترین مسابقه - 84 ساعته را انتخاب کرد. ماراتن د لا روت، در نوربرگ رینگ برگزار شد. اینکه چگونه خدمه بلژیکی توانستند مقام چهارم را به خود اختصاص دهند (دومین ماشین سه ساعت قبل از خط پایان به دلیل ترمزهای گیر کرده بازنشسته شد)، به نظر می رسد که تنها به پورشه 911 "بزرگ شده" در Nordschleife بازنشسته شود.

کارگاه وانکل در لینداو

اگرچه از آن زمان "روتورنیک"های ژاپنی به طور منظم در مسیرهای مسابقه تبدیل شده اند، آنها باید 16 سال برای موفقیت بزرگ در اروپا صبر می کردند. در سال 1984، بریتانیایی ها در مسابقه روزانه معتبر Spa-Francochamps با RX-7 پیروز شدند. اما در ایالات متحده آمریکا، در بازار اصلی "هفت"، حرفه مسابقه ای او بسیار موفقیت آمیزتر پیشرفت کرد: از لحظه ای که او اولین حضور خود را در مسابقات قهرمانی IMSA GT در سال 1978 انجام داد و تا سال 1992، او بیش از صد مرحله را در خود برد. کلاس، و از سال 1982 تا 1992 بیش از صد مرحله را برد. در مسابقه اصلی سری - 24 ساعت دیتونا عالی بود.

در رالی، مزدا به این راحتی پیش نرفت. همانطور که اغلب در مورد تیم های ژاپنی (تویوتا، داتسون، میتسوبیشی) اتفاق می افتاد، آنها فقط در مراحل خاصی از مسابقات رالی قهرمانی جهان (نیوزیلند، بریتانیا، یونان، سوئد) اجرا کردند که در درجه اول مورد توجه بخش های بازاریابی بود. . عناوین ملی به اندازه کافی وجود داشت: به عنوان مثال، در سال های 1975-1980. راد میلن در نیوزلند و ایالات متحده پنج برنده شد. اما در WRC، موفقیت ها منحصراً محلی بود: بهترین چیزی که RX-7 نشان داد مقام های سوم و ششم در آکروپولیس یونان در سال 1985 بود.

خب، بلندترین موفقیت مزدا به طور کلی و RPD به طور خاص، پیروزی نمونه اولیه اسپرت آن 787B (2612 سانتی متر مکعب، 700 اسب بخار، 607 نیوتن متر، 377 کیلومتر بر ساعت) در لمانز در سال 1991 بود. علاوه بر این، فقط خلبانان سریع و تجهیزات رقابتی نبودند که به غلبه بر پورشه ها، پژو و جگوارهای کارخانه کمک کردند: پشتکار مدیران ژاپنی نیز نقش داشت و مرتباً انواع آرامش را در مقررات روتورها "از بین می برد". بنابراین، در آستانه پیروزی 787، برگزارکنندگان مسابقه موافقت کردند که هوس روتورها را با کاهش وزن 170 کیلوگرمی (830 در مقابل 1000) جبران کنند. تناقض این بود که بر خلاف موتورهای بنزینی، "اشتهای" RPD با اجبار بیشتر با سرعت بسیار کمتری نسبت به موتورهای پیستونی معمولی رشد کرد و 787 از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر از رقبای اصلی خود بود!

این یک شوک بود. مرسدس، که مجله استرن به دلیل محافظه کاری اش آن را چیزی جز «تولیدکننده خودرو برای آقایان 50 ساله کلاه دار» نامید، در سال 1969 یک ابرخودروی ارائه کرد که حتی تخیل رنگی را به خود جلب کرد. رنگ نارنجی روشن، شکل کاملاً گوه‌ای، طرح موتور وسط، درهای بال مرغابی و RPD سه بخش سنگین (3600 سانتی متر مکعب، 280 اسب بخار، 260 کیلومتر در ساعت) - برای یک مرسدس بنز محافظه کار چیزی بود. !

و از آنجایی که این شرکت کانسپت نمی ساخت، همه معتقد بودند که C111 تنها یک راه دارد: مونتاژ در مقیاس کوچک (همسان سازی) و آینده ای عالی برای مسابقه، زیرا از سال 1966 FIA به RPD اجازه حضور در مسابقات رسمی را داد. و چک ها در مقر مرسدس با درخواست ورود بارید مقدار مناسببرای حق داشتن C111. از سوی دیگر، اشتوتگارترها علاقه بیشتری به Eske را افزایش دادند و در سال 1970 نسل دوم کوپه را با طراحی فوق العاده تر، روتور 4 بخش و عملکرد شگفت انگیز (4800 سانتی متر مکعب، 350 اسب بخار، 300 کیلومتر) معرفی کردند. /h). مرسدس برای تنظیم دقیق، پنج ماکت ساخت که روزها و شب ها را در هاکنهایمرینگ و نوربرگ رینگ می گذراندند و برای ثبت یک سری رکوردهای سرعت آماده می شدند. مطبوعات از «برخورد تایتان‌ها» بین مرسدس‌های دوار، فراری تنفس طبیعی و پورشه سوپرشارژر در مسابقات قهرمانی استقامت جهانی لذت بردند. افسوس که بازگشت به ورزش بزرگ صورت نگرفت. اولاً C111 حتی برای مرسدس بسیار گران بود. دوما، آلمانی ها نمی توانستند چنین طرح خامی را به فروش برسانند. و پس از بحران نفت کارائیب، آنها به طور کلی پروژه را پوشش دادند و بر موتورهای دیزلی تمرکز کردند. مجهز بودند آخرین نسخه ها C111 که چندین رکورد جهانی را به نام خود ثبت کرد.

فلیکس وانکل با نداشتن تحصیلات فنی کامل، در پایان عمر خود با کسب جوایز و عناوین زیادی در زمینه موتورسازی و فناوری آب بندی به شهرت جهانی دست یافت. خیابان ها و میدان های شهرهای آلمان (فلیکس-وانکل-اشتراسه، فلیکس-وانکل-رینگ) به نام او نامگذاری شده اند. وانکل علاوه بر موتورها، مفهوم جدیدی را برای کشتی های پرسرعت توسعه داد و خودش چندین قایق ساخت.

جالب ترین چیز این است که موتور چرخشی که او را به یک میلیونر تبدیل کرد و شهرت جهانی برای او به ارمغان آورد، وانکل را دوست نداشت و او را "جوجه اردک زشت" می دانست. RPDهای واقعی مطابق با اصطلاح "مفهوم KKM" ساخته شدند که چرخش سیاره ای روتور را فراهم می کند و نیاز به معرفی وزنه های تعادل خارجی دارد. نقش مهمی با این واقعیت بازی کرد که این طرح نه توسط وانکل، بلکه توسط مهندس NSU، والتر فروید، پیشنهاد شد. تا همین اواخر ، خود وانکل طرح موتور ایده آل را "با پیستون های دوار بدون قطعات چرخش ناهموار" (Drehkolbenmasine - DKM) در نظر می گرفت ، از نظر مفهومی بسیار زیباتر ، اما از نظر فنی پیچیده ، به ویژه نیاز به نصب شمع های جرقه بر روی روتور چرخان دارد. با این وجود ، موتورهای دوار در سراسر جهان دقیقاً با نام وانکل مرتبط هستند ، زیرا همه کسانی که مخترع را از نزدیک می شناختند به اتفاق آرا ادعا می کنند که بدون انرژی غیرقابل مهار مهندس آلمانی ، جهان این دستگاه شگفت انگیز را نمی دید. فلیک وانکل در سال 1988 درگذشت.
تاریخچه مرسدس 350 SL عجیب است. وانکل واقعاً می خواست یک مرسدس C-111 چرخشی داشته باشد. اما شرکت مرسدس به ملاقات او نرفت. سپس مخترع سری 350 SL را گرفت، موتور "بومی" را از آنجا بیرون انداخت و روتوری از C-111 نصب کرد که 60 کیلوگرم سبک تر از 8 سیلندر قبلی بود، اما قدرت قابل توجهی بیشتری تولید کرد (320 اسب بخار در 6500). دور در دقیقه). در سال 1972، زمانی که نابغه مهندسی کار معجزه بعدی خود را به پایان رساند، می توانست در آن زمان پشت فرمان سریع ترین مرسدس SL کلاس باشد. طنز ماجرا این بود که وانکل تا آخر عمرش هرگز گواهینامه رانندگی نگرفت.

ما احیای علاقه به RPD را مدیون یک جدید هستیم موتور مزدا Renesis (از RE - موتور چرخشی - و جنسیس). در طول دهه گذشته، مهندسان ژاپنی موفق شده اند تمام مشکلات اصلی RPD - سمیت و ناکارآمدی اگزوز را حل کنند. در مقایسه با نسل قبلی خود، می توان مصرف نفت را تا 50 درصد، بنزین را تا 40 درصد کاهش داد و انتشار اکسیدهای مضر را به استانداردهای یورو IV رساند. یک موتور دو سیلندر با حجم تنها 1.3 لیتر، 250 اسب بخار قدرت تولید می کند. و فضای بسیار کمتری در محفظه موتور اشغال می کند.

مخصوصا برای موتور جدیدماشین مزدا RX-8 توسعه یافته است که به گفته مدیر برند مزدا موتوراروپا مارتین برینک، بر اساس یک مفهوم جدید ایجاد شد - ماشین در اطراف موتور "ساخته شد". در نتیجه توزیع وزن در امتداد محورهای RX-8 ایده آل است - 50 تا 50. استفاده از شکل منحصر به فرد و ابعاد کوچک موتور باعث شد مرکز ثقل بسیار پایین قرار گیرد. "RX-8 نیست هیولای مسابقه ایمارتین برینک Popular Mechanics را مشتاق کرد، اما این بهترین ماشین رانندگی است که تا به حال رانندگی کرده ام.

بشکه عسل...

بدون شک، در نگاه اول، یک موتور پیستونی دوار مزایای زیادی نسبت به آن دارد موتورهای سنتیاحتراق داخلی:
- 30-40٪ قطعات کمتر؛
- کوچکتر در ابعاد و وزن 2-3 برابر در مقایسه با موتور احتراق داخلی استاندارد مربوط به قدرت.
- پاسخ صاف گشتاور در کل محدوده دور در دقیقه.
- عدم وجود مکانیزم میل لنگ، و در نتیجه، سطح بسیار پایین ارتعاش و سر و صدا.
- دور بالا (تا 15000 دور در دقیقه!).

یک قاشق قیر…

به نظر می رسد که اگر وانکل نسبت به موتور پیستونی دارای چنین مزیت هایی باشد، پس چه کسی به این حجم، سنگین، لرزان و لرزان نیاز دارد. موتورهای پیستونی? اما، همانطور که اغلب اتفاق می افتد، در عمل، همه چیز به دور از شکلات است. حتی یک اختراع مبتکرانه که آستانه آزمایشگاه را ترک کرده بود، به سبد علامت گذاری شده "برای زباله" ارسال نشد. تولید سریال نه روی یک سنگ، بلکه روی یک قطعه گرانیت کامل یافت شد:
- توسعه فرآیند احتراق در یک محفظه با شکل نامطلوب.
- اطمینان از سفتی مهر و موم.
- اطمینان از کار بدون تاب برداشتن بدن در شرایط گرمایش ناهموار.
- راندمان حرارتی پایین به دلیل این واقعیت است که محفظه احتراق RPD بسیار بزرگتر از یک موتور احتراق داخلی سنتی است.
- مصرف سوخت بالا؛
- سمیت بالای محصولات گازی حاصل از احتراق.
- منطقه دمایی باریک برای کار RPD: در دمای پایینقدرت موتور به شدت کاهش می یابد، در بالا - سایش سریعمهر و موم روتور

و دیگر چه؟ نکات مثبت یا منفی؟ آیا بازی ارزش شمع را دارد؟ آیا منطقی است (اگر نه بیشتر - امکان) تسلط بر تولید انبوه RPD ها؟

تفاوت اصلی بین ساختار داخلی و اصل عملکرد یک موتور دوار از یک موتور احتراق داخلی، عدم وجود کامل فعالیت موتور است، در حالی که امکان دستیابی به دور موتور بالا وجود دارد. موتور دوار یا در غیر این صورت موتور وانکل دارای مزایای دیگری نیز می باشد که در ادامه به بررسی آنها می پردازیم.

اصل کلی طراحی موتور دوار

RPD در یک بدنه بیضی شکل برای قرارگیری بهینه روتور مثلثی پوشیده شده است. ویژگی متمایزروتور در غیاب میله های اتصال و شفت، که تا حد زیادی طراحی را ساده می کند. در واقع بخش های کلیدی RD روتور و استاتور هستند. عملکرد اصلی موتور در این نوع موتورها به دلیل حرکت روتور واقع در داخل محفظه که شبیه بیضی است انجام می شود.

اصل کار بر اساس حرکت با سرعت بالا روتور در یک دایره است، در نتیجه حفره هایی برای راه اندازی دستگاه ایجاد می شود.

چرا موتورهای دوار مورد تقاضا نیستند؟

تناقض یک موتور دوار در این واقعیت نهفته است که با وجود سادگی طراحی، به اندازه یک موتور احتراق داخلی که دارای ویژگی های طراحی بسیار پیچیده و مشکلاتی در انجام تعمیرات است، مورد تقاضا نیست.

البته موتور دوار خالی از ایراد نیست وگرنه کاربرد زیادی دارد صنعت خودروسازی مدرنو شاید ما از وجود موتور احتراق داخلی خبر نداشتیم، زیرا موتور دوار خیلی زودتر طراحی شده بود. پس چرا اینقدر طراحی را پیچیده می کنیم، بیایید سعی کنیم آن را بفهمیم.

کاستی های آشکار موتور دوار را می توان عدم وجود آب بندی مطمئن در محفظه احتراق در نظر گرفت. این به راحتی با ویژگی های طراحی و شرایط عملکرد موتور توضیح داده می شود. در جریان اصطکاک شدید روتور با دیواره های سیلندر، گرمای ناهموار بدنه اتفاق می افتد و در نتیجه، فلز بدنه از گرم شدن فقط تا حدی منبسط می شود، که منجر به نقض آشکار آب بندی بدنه می شود.

برای افزایش خواص آب بندی، به خصوص اگر تفاوت مشخصی وجود داشته باشد شرایط دماییبین محفظه و سیستم ورودی یا اگزوز، خود سیلندر از فلزات مختلف ساخته شده و در قسمت‌های مختلف سیلندر برای بهبود سفتی قرار می‌گیرد.

برای راه اندازی موتور، فقط از دو شمع استفاده می شود، این به دلیل ویژگی های طراحی موتور است که باعث می شود تا 20٪ راندمان بیشتر در مقایسه با یک موتور احتراق داخلی برای مدت زمان مشابه تولید شود.

موتور دوار Zheltyshev - اصل کار:

مزایای موتور دوار

با ابعاد کوچک، قادر به توسعه است سرعت بالابا این حال، یک منفی بزرگ در این تفاوت ظریف وجود دارد. با وجود اندازه کوچک، این موتور چرخشی است که مقدار زیادی سوخت مصرف می کند، اما عمر مفید موتور تنها 65000 کیلومتر است. بنابراین، یک موتور تنها 1.3 لیتری تا 20 لیتر مصرف می کند. سوخت در هر 100 کیلومتر شاید دلیل اصلی عدم استقبال از این نوع موتور برای مصرف انبوه همین موضوع بود.

قیمت بنزین همیشه مد نظر است موضوع موضوعیبشریت، با توجه به اینکه ذخایر نفت جهان در خاورمیانه قرار دارد، در منطقه ای از درگیری های نظامی مداوم، قیمت بنزین بسیار بالاست و در کوتاه مدت هیچ روندی برای کاهش آن وجود ندارد. این منجر به جستجوی راه حل هایی برای حداقل مصرف منابع بدون فدا کردن قدرت می شود که استدلال اصلی به نفع موتور احتراق داخلی است.

همه اینها در کنار هم جایگاه موتورهای دوار را به عنوان گزینه ای مناسب برای خودروهای اسپرت مشخص کرده است. با این حال، خودروساز مشهور جهان مزدا کار مخترع وانکل را ادامه داد. مهندسان ژاپنی همواره در تلاش هستند تا از طریق نوسازی و استفاده از مدل های بی ادعا بیشترین بهره را ببرند فن آوری های نوآورانه، که به ما امکان می دهد موقعیت پیشرو در بازار جهانی خودرو را حفظ کنیم.

اصل عملکرد موتور چرخشی آخریف در ویدیو:

مدل جدید "مزدا" مجهز به موتور چرخشی از نظر قدرت دست کمی از مدل های پیشرفته ندارد. مدل های آلمانی، حداکثر 350 اسب بخار قدرت را ارائه می دهد. در عین حال مصرف سوخت به طور غیر قابل مقایسه ای بالا بود. مهندسان طراح مزدا مجبور شدند قدرت را به 200 اسب بخار کاهش دهند که این امر باعث می شود مصرف سوخت عادی شود، با این حال، اندازه جمع و جور موتور این امکان را فراهم می کند که به خودرو مزایای بیشتری بدهد و رقابت شایستهمدل های ماشین اروپایی

در کشور ما موتورهای دوار ریشه نگرفته اند. تلاش هایی برای نصب آنها در حمل و نقل خدمات تخصصی صورت گرفت، اما این پروژه به میزان مناسب تامین نشد. بنابراین، تمام پیشرفت‌های موفق در این مسیر متعلق به مهندسان ژاپنی شرکت مزدا است که قصد دارند در آینده نزدیک یک مدل خودروی جدید با موتور مدرن را به نمایش بگذارند.

نحوه کار یک موتور دوار Wankel در ویدئو

اصل کارکرد موتور دوار

RPD با چرخاندن روتور کار می کند، بنابراین نیرو از طریق کلاچ به گیربکس منتقل می شود. لحظه تبدیل شامل انتقال انرژی سوخت به چرخ ها به دلیل چرخش روتور ساخته شده از فولاد آلیاژی است.

مکانیسم عملکرد موتور پیستونی دوار:

• فشرده سازی سوخت؛
• تزریق سوخت؛
• غنی سازی اکسیژن؛
• احتراق مخلوط؛
• انتشار محصولات احتراق سوخت

نحوه عملکرد یک موتور دوار در ویدیو نشان داده شده است:

روتور به آن متصل است دستگاه خاص، در حین چرخش، حفره هایی مستقل از یکدیگر ایجاد می کند. اتاق اول پر شده است مخلوط هوا و سوخت. سپس کاملاً مخلوط می شود.

سپس مخلوط به محفظه دیگری می رود، جایی که فشرده سازی و احتراق به لطف وجود دو شمع انجام می شود. پس از آن، مخلوط به محفظه بعدی حرکت می کند، قسمت هایی از سوخت فرآوری شده که از سیستم خارج می شود از آن جابجا می شود.

به این صورت است که یک چرخه کامل عملکرد یک موتور پیستونی دوار بر اساس سه چرخه کار در تنها یک دور چرخش روتور رخ می دهد. این توسعه دهندگان ژاپنی بودند که توانستند موتور دوار را به طور قابل توجهی مدرن کنند و سه روتور را به طور همزمان در آن نصب کنند که می تواند قدرت را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

اصل عملکرد موتور دوار Zuev:

امروزه موتور پیشرفته دو روتور با یک موتور احتراق داخلی شش سیلندر قابل مقایسه است و موتور سه روتور از نظر قدرت کمتر از 12 نیست. موتور سیلندراحتراق داخلی

اندازه فشرده موتور و سادگی دستگاه را فراموش نکنید که در صورت لزوم امکان انجام تعمیرات یا تعویض کاملواحدهای موتور اصلی به این ترتیب مهندسان مزدا توانستند به این وسیله ساده و پربار زندگی دومی بدهند.