اصل کارکرد موتور پیستون دوار. موتورهای هوانوردی، "هشت" و "نه"

21.04.2019

موتور بخارو 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 از مردم 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 طول زندگی خود هرگز تحصیلات عالیه یا حتی تخصص کاری دریافت نکرد، توانست با موفقیت آن را حل کند.

افسانه ای وجود دارد که راه حل این مشکل در خواب به سراغ فلیکس هفده ساله آمد. اینکه آیا این درست است یا نه، ناشناخته است. اما بدیهی است که فلیکس توانایی‌های مکانیکی بسیار خارق‌العاده‌ای داشت و نگاهی «بی‌دردسر» 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 یک کارگاه کوچک 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، او از حزب استعفا داد و یکی از همکاران سابق خود را به فساد سیاسی متهم 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 و یک طبقه‌بندی از نمودارهای سینماتیکی 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 آوردن طرح به ذهن و ایجاد تولید انبوهخیلی زمان برد

پس از جنگ، آزمایشگاه تعطیل شد، تجهیزات به فرانسه برده شد و فلیکس بیکار ماند (عضویت سابق او در حزب ناسیونال سوسیالیست تأثیر داشت). با این حال، وانکل به زودی به عنوان مهندس طراحی در NSU Motorenwerke AG، یکی از قدیمی‌ترین تولیدکنندگان موتورسیکلت و اتومبیل، موقعیتی را دریافت کرد.

در سال 1957، با تلاش مشترک فلیکس وانکل و مهندس برجسته NSU، والتر فرود، یک روتاری موتور پیستونیاولین بار 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 حتی صحبت در مورد کارایی در این مرحله از توسعه گناه بود. . در نتیجه آزمایشات، خودرویی با موتور احتراق داخلی سنتی وارد تولید شد. با این وجود، اولین موتور پیستونی دوار DKM-54 عملکرد اساسی خود را ثابت کرد، مسیرهایی را برای توسعه بیشتر باز کرد و پتانسیل عظیم "روتورها" را نشان داد.

بنابراین، نوع جدیدی از موتور احتراق داخلی بالاخره شروع به کار کرد. در آینده، پیشرفت ها و پیشرفت های بسیار بیشتری وجود خواهد داشت. اما چشم انداز موتور پیستونی دوار آنقدر جذاب است که هیچ چیز نمی تواند مهندسان را از رساندن طرح به کمال عملیاتی باز دارد.

طراحی موتور احتراق داخلی پیستونی دوار امکان اجرای هر چرخه چهار زمانه را بدون استفاده از مکانیزم توزیع گاز خاص فراهم می کند. با تشکر از این واقعیت، معلوم می شود که "روتور" بسیار ساده تر از یک موتور پیستونی چهار زمانه معمولی است که به طور متوسط تقریباً هزار قطعه بیشتر دارد.

آب بندی محفظه های کار در یک موتور احتراق داخلی پیستونی دوار توسط 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 تضمین می شود.

یکی دیگر از او ویژگی فنی- این "بازده کار" بالا است. برای یک دور کامل روتور (یعنی در طول 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. ابتدا مجوز موتور که نام غیررسمی "Wankel" را دریافت کرد توسط شرکت Curtiss-Wright خریداری شد و یک سال بعد نیز Daimler-Benz، MAN، Friedrich Krupp و Mazda خریداری شد. تنها در مدت زمان بسیار کوتاهی، حدود صد شرکت در سراسر جهان، از جمله هیولاهایی مانند رولزرویس، پورشه، بی ام و و فورد، مجوزهای فناوری جدید را به دست آوردند.
چنین علاقه ای به وانکل از سوی چنین بازیگران بزرگی در بازار خودرو با پتانسیل عالی و مزایای قابل توجه آن توضیح داده می شود - موتور پیستون دوار 40٪ قطعات کمتری دارد، تعمیر و ساخت آن آسان تر است.

علاوه بر این، وانکل تقریباً دو برابر فشرده‌تر و سبک‌تر از یک موتور احتراق داخلی پیستونی سنتی است که به نوبه خود هندلینگ خودرو را بهبود می‌بخشد، مکان بهینه گیربکس را تسهیل می‌کند و فضای داخلی جادارتر و راحت‌تر را امکان‌پذیر می‌کند.

موتور پیستونی دوار قدرت بالایی را با مصرف سوخت نسبتاً کم تولید می کند. به عنوان مثال، یک "وانکل" مدرن با حجم تنها 1300 سانتی متر مربع قدرت 220 اسب بخار و با توربوشارژر - همه 350. نمونه دیگر - موتور مینیاتوری OSMG 1400 با وزن 335 گرم (حجم کاری 5 سانتی متر مربع) قدرتی معادل 1.27 اسب بخار تولید می کند. در واقع، این چیز کوچک 27 درصد قوی تر از اسب 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 کوچکتر است ، به همین دلیل Wankel بسیار آرام تر عمل می کند و لرزش ندارد.

و در نهایت، موتور پیستونی دوار دارای ویژگی های دینامیکی عالی است. در دنده کم می توانید بدون اینکه فشار زیادی به موتور وارد کنید، خودرو را تا 100 کیلومتر در ساعت افزایش دهید. سرعت بالاموتور علاوه بر این، خود طرح وانکل به دلیل عدم وجود مکانیزمی برای تبدیل حرکت رفت و برگشتی به حرکت چرخشی، توانایی تحمل سرعت های بالاتری نسبت به یک موتور احتراق داخلی سنتی را دارد.

NSU Spyder که در سال 1964 عرضه شد، پس از آن NSU Ro 80 افسانه ای (هنوز باشگاه های زیادی برای صاحبان این خودروها در جهان وجود دارد)، سیتروئن M35 (1970)، مرسدس C-111 (1969)، کوروت XP (1973) دنبال شد. ). اما تنها سازنده انبوه مزدای ژاپنی بود که از سال 1967 گاهی 2-3 مدل جدید با RPD تولید کرده است. موتورهای روتاری روی قایق ها، ماشین های برفی و هواپیماهای سبک نصب شده بودند. پایان این سرخوشی در سال 1973 و در اوج بحران نفت رخ داد. اینجاست که اشکال اصلی موتورهای دوار خود را نشان می دهد - ناکارآمدی. به استثنای مزدا، همه خودروسازان برنامه های چرخشی را محدود کردند و فروش شرکت ژاپنی در آمریکا از 104960 خودرو در سال 1973 به 61192 خودرو در سال 1974 کاهش یافت.
همراه با مزایای غیر قابل انکار، وانکل همچنین دارای تعدادی کاستی بسیار جدی بود. اولا، دوام. یکی از اولین نمونه های اولیه موتورهای پیستونی دوار در طول آزمایش، عمر مفید خود را تنها در دو ساعت به پایان رساند. 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 بود. در حین کار، شیارهای عرضی روی آن ظاهر شد که نام واضح "علامت های شیطان" را دریافت کردند.

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

دیگر مشکل جدی- افزایش سمیت اگزوز وانکل. در مقایسه با موتورهای احتراق داخلی پیستونی معمولی، یک موتور دوار به دلیل احتراق ناقص سوخت، اکسیدهای نیتروژن کمتری را به اتمسفر منتشر می‌کند، اما هیدروکربن‌های بسیار بیشتری را وارد جو می‌کند. مهندسان مزدا که به آینده روشن وانکل اعتقاد داشتند خیلی سریع راه حلی ساده و موثر برای این مشکل پیدا کردند. آنها یک راکتور حرارتی به نام ایجاد کردند که در آن هیدروکربن های باقی مانده در گازهای خروجی به سادگی "سوخته می شوند". اولین خودرویی که چنین طرحی را اجرا کرد مزدا R100 بود که Familia Presto Rotary نیز نامیده می شد و در سال 1968 عرضه شد. این ماشین، یکی از معدود، بلافاصله از طریق بسیار سخت گذشت الزامات زیست محیطی، توسط ایالات متحده آمریکا در سال 1970 برای خودروهای وارداتی ارائه شد.

مشکل بعدی موتورهای پیستونی دوار تا حدی از مشکل قبلی پیروی می کند. این به صرفه است. مصرف سوخت یک وانکل استاندارد به دلیل احتراق ناقص مخلوط به طور قابل توجهی بیشتر از یک موتور احتراق داخلی استاندارد است. دوباره مهندسان مزدا دست به کار شدند. استفاده از طیف وسیعی از اقدامات، از جمله بازسازی ترمورآکتور و کاربراتور، افزودن مبدل حرارتی به سیستم اگزوز، توسعه مبدل کاتالیزوری و معرفی سیستم احتراق جدید، این شرکت به کاهش 40 درصدی مصرف سوخت دست یافت. در نتیجه این موفقیت بدون شک در سال 1978 منتشر شد ماشین اسپرتمزدا RX-7.

مقامات شوروی برای مدت طولانی با فلیکس وانکل در مورد خرید مجوزها مذاکره کردند که برخی از آنها درست در مسکو انجام شد. با این حال، 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 قدرت 65 اسب بخار شروع به کار کرد ، پنج سال دیگر صرف تنظیم دقیق طراحی شد و پس از آن یک دسته آزمایشی از 50 "واحد" چرخشی VAZ-21018 تولید شد. که فوراً در بین کارمندان VAZ فروخته شد. بلافاصله مشخص شد که موتور فقط ظاهراً شبیه موتور ژاپنی است - به روشی بسیار شوروی شروع به فرو ریختن کرد. مدیریت کارخانه مجبور شد ظرف 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 صنعت موتورهای 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 از دو موتور VAZ-311 یک RPD دو بخش با قدرت 120 اسب بخار ساخته شد که شروع به نصب روی "واحد ویژه" - VAZ-21019 کرد. این مدلی است که نام غیررسمی "آرکان" را دریافت کرد، که ما مدیون داستان های بی شماری در مورد "قزاق های پلیس" هستیم که با "مرسدس" پیچیده و بسیاری از افسران مجری قانون - دستورات و مدال ها روبرو می شوند. تا دهه 90، آرکان به ظاهر بی ادعا واقعاً به راحتی به همه ماشین ها رسید. علاوه بر VAZ-21019، AvtoVAZ همچنین دسته های کوچک VAZ-2105، -2107، -2108، -2109، -21099 را تولید می کند. حداکثر سرعت، بیشینه سرعتسرعت چرخشی "هشت" حدود 210 کیلومتر در ساعت است و تنها در 8 ثانیه به صدها می رسد.

SKB RPD که با دستورات ویژه احیا شد، شروع به ساخت موتورهایی برای ورزش های آبی و موتوراسپورت کرد، جایی که اتومبیل های دارای موتورهای چرخشی جوایز را به قدری دریافت کردند که مقامات ورزشی مجبور شدند استفاده از RPD را ممنوع کنند.

در سال 1987 ، رئیس SKB RPD ، بوریس پوسپلوف ، درگذشت و در مجمع عمومی ، ولادیمیر شنیاکین انتخاب شد - مردی که از هوانوردی به صنعت خودرو آمد و از آن متنفر بود. ترابری زمینی. جهت اصلی SKB RPD ایجاد موتورهایی برای حمل و نقل هوایی است. این اولین اشتباه استراتژیک بود: تولید هواپیماهای ما نامتناسب است ماشین های کمتر، و گیاه از موتورهای فروخته شده زندگی می کند.

اشتباه دوم تمرکز در تولید بقای RPD های خودرو بر روی موتورهای کم قدرت VAZ-1185 با قدرت 42 اسب بخار بود. برای Oka، اگرچه حریص تر، اما موتورهای چرخشی پویاتر، التماس برای سریع ترین ماشین های داخلی- به عنوان مثال، در "هشت". همین ژاپنی ها وانکل را فقط روی مدل های اسپرت نصب می کنند. در نتیجه، در جاده های روسیهفقط چند مینی ماشین چرخشی Oka وجود داشت. در سال 1998 بالاخره آماده شد نسخه غیر نظامیموتور دو سیلندر دوار 1.3 لیتری VAZ-415 که نصب آن بر روی VAZ-2105، 2107، 2108 و 2109 آغاز شد.

در ماه مه 1998، حلقه VAZ-110 "RPD-sport" (190 اسب بخار، 8500 دور در دقیقه، 960 کیلوگرم، 240 کیلومتر در ساعت) تایید شد. افسوس، همه چیز بیشتر از یک نمونه واحد که بیشتر در نمایشگاه ها نشان داده می شود تا شروع در مسابقات، پیش نرفت. 110 قوی ترین در پلوتون بود، اما طراحی رک و پوست کنده آن مانع از نشان دادن پتانسیل کامل خود در هر بار می شد. با این حال ، توهین آمیزترین چیز این است که VAZ به سرعت در جهت چرخشی خنک شد و لادا منحصر به فرد به یک اتومبیل رالی با موتور احتراق داخلی معمولی تبدیل شد.

پس چرا تمام خودروسازان پیشرو هنوز به وانکلز روی نیاورده‌اند؟ واقعیت این است که تولید موتورهای پیستونی دوار اولاً به فناوری تصفیه شده با تفاوت های ظریف مختلف نیاز دارد و هر شرکتی آماده نیست که راه همان مزدا را طی کند و همزمان روی "راک" های متعدد قدم بگذارد. و ثانیا، ما به ماشین‌های با دقت بالا نیاز داریم که بتوانند سطوحی را که با چنین منحنی پیچیده‌ای مانند اپی‌تروکوئید توصیف می‌شوند، بچرخانند.

مزدا RX-7 یکی از اولین خودروهایی است که به موتور پیستونی دوار وانکل مجهز شده است. در طول تاریخ 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. دارای طرح موتور وسط و مجهز به موتور چرخشی با قدرت تنها 130 اسب بخار بود. با.

مانند NSU، مزدا در دهه 60. یک شرکت کوچک با منابع فنی و مالی محدود بود. اساس طیف مدل های 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) طی 6 سال ساخته شد و بسیار هوس‌باز و گران قیمت بود. و شهرت خراب 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 سایر محصولات شرکت کمک کرد!

مزدا برای اثبات اینکه RPD به همان اندازه قابل اعتماد است (برتری در قدرت برای همه آشکار شده است)، مزدا تقریباً برای اولین بار در زندگی خود در مسابقات شرکت کرد و سخت ترین و طولانی ترین مسابقه - ماراتن 84 ساعته را انتخاب کرد. De La Route که در نوربرگ رینگ برگزار شد. اینکه چگونه خدمه بلژیکی توانستند مقام چهارم را به دست آورند (دومین خودرو سه ساعت قبل از پایان به دلیل ترمزهای گیر کرده بازنشسته شد)، به نظر می رسد که تنها به پورشه 911 "بالا رفته" در Nordschleife بازنشسته شود.

کارگاه وانکل در لینداو

اوضاع برای مزدا در رالی چندان آرام پیش نرفت. همانطور که اغلب در مورد تیم های ژاپنی (تویوتا، داتسون، میتسوبیشی) اتفاق افتاد، آنها فقط در مراحل خاصی از مسابقات رالی قهرمانی جهان (نیوزلند، بریتانیا، یونان، سوئد) اجرا کردند که در درجه اول مورد توجه بخش های بازاریابی نگرانی ها 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، موفقیت‌ها منحصراً محلی بود: بهترین چیزی که RX-7 نشان داد، مقام‌های 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، نه تنها خلبانان سریع و تجهیزات رقابتی به غلبه بر کارخانه‌های پورشه، پژو و جگوار کمک کردند: اصرار مدیران ژاپنی، که به طور مرتب انواع آرامش‌ها را در مقررات موتورهای دوار "نقض" می‌کردند، نیز نقش داشت. بنابراین، در آستانه پیروزی 787، برگزارکنندگان مسابقه موافقت کردند که شکم پرستی روتورها را با کاهش وزن 170 کیلوگرمی (830 در مقابل 1000) جبران کنند. تناقض این بود که برخلاف موتورهای بنزینی، "اشتهای" RPD با افزایش بیشتر با سرعت بسیار کمتری نسبت به موتورهای پیستونی معمولی رشد کرد و 787 از رقبای اصلی خود اقتصادی تر بود!

این یک شوک بود. مرسدس، که مجله Stern آن را برای محافظه کاری خود به عنوان "تولید کننده خودرو برای آقایان 50 ساله کلاه دار" نامید، در سال 1969 ابرخودرویی را ارائه کرد که حتی با رنگ خود تخیل را شگفت زده کرد. رنگ نارنجی روشن، شکل کاملاً گوه‌ای، طرح موتور وسط، درب‌های قلاب‌دار و RPD سه بخش فوق‌العاده قدرتمند (3600 سانتی‌متر مکعب، 280 اسب‌بخار، 260 کیلومتر در ساعت) - برای یک مرسدس بنز محافظه‌کار این چیزی بود. !

و از آنجایی که این شرکت کانسپت نمی ساخت، همه بر این باور بودند که C111 تنها یک مسیر 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 داده است. و چک ها به دفتر مرکزی مرسدس سرازیر شد و درخواست شد مقدار مورد نیازبرای حق داشتن C111. اشتوتگارتی‌ها با معرفی نسل دوم کوپه در سال 1970 با طراحی فوق‌العاده‌تر، روتور 4 بخش و عملکرد شگفت‌انگیز (4800 سانتی‌متر مکعب، 350 اسب‌بخار، 300 کیلومتر بر ساعت) علاقه بیشتری به این خودرو افزایش دادند. برای تنظیم دقیق، مرسدس 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 مرسدس دوار، فراری تنفس طبیعی و پورشه سوپرشارژر در مسابقات جهانی استقامت لذت بردند. افسوس که بازگشت به ورزش بزرگ صورت نگرفت. اول اینکه 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 کامل پروژه را با تمرکز بر موتورهای دیزل تعطیل کردند. آنها را تجهیز کردند آخرین نسخه ها C111 که چندین رکورد جهانی را به نام خود ثبت کرد.

فلیکس وانکل با وجود اینکه تحصیلات فنی کاملی نداشت، در اواخر عمرش به شهرت جهانی در زمینه موتورسازی و فناوری آب بندی دست یافت و جوایز و عناوین زیادی را به دست آورد. خیابان ها و میادین شهرهای آلمان به نام او (فلیکس-وانکل-اشتراسه، فلیکس-وانکل-رینگ) نامگذاری شده اند. وانکل علاوه بر موتورها، مفهوم جدیدی را برای قایق های تندرو توسعه داد و چندین قایق را خودش ساخت.

جالب ترین چیز این است که وانکل از موتور چرخشی که او را میلیونر کرد و شهرت جهانی برای او به ارمغان آورد، دوست نداشت و آن 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 نیز با این واقعیت بازی کرد که این طرح نه توسط وانکل، بلکه توسط مهندس NSU، والتر فروید، پیشنهاد شد. خود وانکل روزهای گذشتهطراحی موتور ایده آل "با پیستون های دوار بدون قطعات چرخش ناهموار" (Drehkolbenmasine - DKM) را در نظر 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 اظهار می دارند که بدون انرژی خستگی ناپذیر مهندس آلمانی ، جهان هرگز این دستگاه شگفت انگیز را نمی دید. فلیک وانکل در سال 1988 درگذشت.
داستان مرسدس 350 SL جالب است. وانکل واقعاً می خواست یک مرسدس C-111 چرخشی داشته باشد. ولی شرکت مرسدسدر نیمه راه او را ملاقات نکرد. سپس مخترع یک سری 350 SL گرفت، موتور "بومی" را بیرون انداخت و یک روتور از S-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 این نابغه مهندسی کار بر روی معجزه بعدی خود را به پایان رساند، می توانست در آن زمان سریعترین مرسدس کلاس SL را رانندگی کند. طنز ماجرا این بود که وانکل تا پایان عمرش هرگز گواهینامه رانندگی دریافت نکرد.

به ویژه برای موتور جدیدتوسعه داده شد ماشین مزدا RX-8 که به گفته مدیر برند مزدا موتوراروپا توسط 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 اندازه موتور کوچک باعث شد که مرکز ثقل بسیار پایین قرار گیرد. مارتین برینک با اشتیاق به Popular Mechanics گفت: "RX-8 یک هیولای مسابقه ای نیست، اما بهترین ماشینی است که تا به حال رانندگی کرده ام."

یک بشکه عسل...

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

یک قاشق قیر…

به نظر می رسد که اگر وانکل نسبت به موتور پیستونی چنین مزیت هایی دارد، پس چه کسی به این موتورهای پیستونی حجیم، سنگین، جغجغه و لرزان نیاز دارد؟ اما، همانطور که اغلب اتفاق می افتد، در عمل همه چیز چندان هموار نیست. هیچ یک اختراع درخشان، پس از خروج از آستانه آزمایشگاه، به سبدی با علامت "زباله" فرستاده شد. تولید انبوهنه تنها یک سنگ، بلکه یک قطعه پراکنده گرانیت پیدا کرد:
- آزمایش فرآیند احتراق در محفظه ای با شکل نامطلوب.
- اطمینان از سفتی مهر و موم.
- اطمینان از عملکرد بدون تاب برداشتن محفظه 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 بالاسوخت؛
- سمیت بالای گازهای احتراق؛
- منطقه دمایی باریک برای عملیات RPD: در دمای پایینقدرت موتور به شدت کاهش می یابد و در سطوح بالا آب بندی روتور به سرعت فرسوده می شود.

و دیگر چه؟ مزایا یا معایب؟ آیا بازی ارزش شمع را دارد؟ آیا تسلط بر تولید انبوه RPD ها منطقی است (اگر نه بیشتر، فرصت؟

تفاوت اصلی بین ساختار داخلی و اصل عملکرد یک موتور دوار از یک موتور احتراق داخلی، عدم فعالیت کامل موتور است، در حالی که امکان دستیابی به دور موتور بالا وجود دارد. یک موتور دوار یا در غیر این صورت موتور وانکل دارای چندین مزیت دیگر است که در ادامه به بررسی آنها خواهیم پرداخت.

اصل کلی موتور دوار

RPD برای قرارگیری بهینه روتور در یک محفظه بیضی شکل قرار می گیرد که شکل مثلثی دارد. ویژگی متمایزروتور در غیاب میله های اتصال و شفت، که تا حد زیادی طراحی را ساده می کند. اساساً، بخش های کلیدی یک 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 که در نتیجه حفره هایی برای راه اندازی دستگاه ایجاد می شود.

چرا موتورهای دوار مورد تقاضا نیستند؟

تناقض موتور دوار این است که علیرغم طراحی ساده آن، 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 اشکال نیست وگرنه در صنعت خودروسازی مدرن کاربرد وسیعی پیدا می کرد و شاید از وجود موتور احتراق داخلی اطلاعی 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 دواررا می توان عدم وجود آب بندی مطمئن در محفظه احتراق در نظر گرفت. این را می توان به راحتی با ویژگی های طراحی و شرایط عملکرد موتور توضیح داد. در هنگام اصطکاک شدید روتور با دیواره های سیلندر، گرمایش ناهموار محفظه رخ می دهد و در نتیجه، فلز محفظه تنها تا حدی از گرمایش منبسط می شود، که منجر به نقض آشکار آب بندی محفظه می شود.

برای افزایش خواص آب بندی، به خصوص زمانی که تفاوت آشکار وجود دارد شرایط دماییبین محفظه و سیستم ورودی یا خروجی، خود سیلندر از فلزات مختلفی ساخته شده است و برای بهبود سفتی در قسمت های مختلف سیلندر قرار می گیرند.

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

موتور دوار Zheltyshev - اصل کار:

مزایای موتور دوار

با وجود ابعاد کوچک، قادر به توسعه سرعت بالا است، اما این تفاوت ظریف یک نقطه ضعف بزرگ نیز دارد. با وجود ابعاد کوچک، موتور چرخشی 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.

با توجه به اینکه ذخایر نفت جهان در خاورمیانه قرار دارد، قیمت بنزین در منطقه ای از درگیری های نظامی دائمی است، قیمت بنزین بسیار بالاست و هیچ روندی برای کاهش آن وجود ندارد، قیمت بنزین همیشه به عنوان یک مشکل فوری برای بشریت در نظر گرفته شده است. آینده ی نزدیک. این منجر به جستجوی راه‌حل‌هایی برای حداقل مصرف منابع بدون کاهش قدرت می‌شود، که استدلال اصلی به نفع موتورهای احتراق داخلی است.

همه اینها در کنار هم جایگاه موتورهای دوار را به عنوان گزینه ای مناسب برای خودروهای اسپرت مشخص کرد. با این حال، خودروساز مشهور جهان مزدا کار مخترع وانکل را ادامه داد. مهندسان ژاپنی همیشه سعی می‌کنند از طریق مدرن‌سازی و استفاده از فناوری‌های نوآورانه، حداکثر سود را از مدل‌های بدون ادعا استخراج کنند که به آنها اجازه می‌دهد موقعیت پیشرو در بازار جهانی خودرو را حفظ کنند.

اصل عملکرد موتور چرخشی آخریف در ویدیو:

مدل جدید مزدا که مجهز به موتور چرخشی است، از نظر قدرت دست کمی از مدل های پیشرفته آلمانی ندارد و تا 350 اسب بخار قدرت تولید می کند. 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 امکان عادی سازی مصرف سوخت را فراهم می کرد ، اما ابعاد جمع و جور موتور این امکان را فراهم می کرد تا مزایای بیشتری به خودرو داده و با مدل های اتومبیل اروپایی رقابت کند.

در کشور ما موتورهای دوار ریشه نگرفته اند. تلاش هایی برای نصب آنها بر روی خودروهای حمل و نقل تخصصی صورت گرفت، اما این پروژه به اندازه کافی تامین نشد. بنابراین، تمام پیشرفت های موفق در این مسیر متعلق به مهندسان ژاپنی شرکت مزدا است که در نظر دارد به زودینشان دادن یک مدل ماشین جدید با موتور مدرن.

نحوه کار یک موتور دوار وانکل 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 بر روی دستگاه خاصی نصب شده است؛ هنگام چرخش، حفره هایی مستقل از یکدیگر تشکیل می دهد. محفظه اول با مخلوط هوا و سوخت پر شده است. سپس کاملاً مخلوط می شود.

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

به این صورت است که چرخه کامل کار 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 به آنها امکان می دهد قدرت را به میزان قابل توجهی افزایش دهند.

اصل عملکرد موتور دوار Zuev:

امروزه یک موتور دو روتور بهبود یافته قابل مقایسه با یک موتور احتراق داخلی شش سیلندر است و یک 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 تعمیر یا تعمیر تعویض کاملاجزای اصلی موتور به این ترتیب مهندسان مزدا توانستند به این وسیله ساده و پربار زندگی دومی بدهند.

اصل عملکرد RPD بر اساس فشار انبساط گاز است که در طی احتراق سوخت ایجاد می شود. تفاوت اصلی و جنبه مثبت RPD عدم وجود توده ها با حرکات متقابل است. تمام حرکت قطعات در یک دایره بدون توقف ناگهانی اتفاق می افتد. در موتورهای احتراق داخلی پیستونی معمولی، پیستون و شاتون به طور کامل در بالا و پایین متوقف می شوند. نقاط مرده، که نیروهای اینرسی قابل توجهی ایجاد می کند و نیاز به استفاده از مواد با مقاومت بالا دارد.

قسمت اصلی طراحی روتور است که فشار را به یک حرکت دایره ای تبدیل می کند. در ساده ترین حالت، روتور به شکل مثلث با لبه های محدب (به اصطلاح مثلث Reuleaux) است و در یک محفظه بیضی شکل از یک پروفیل خاص قرار دارد / می چرخد، که سطح آن مطابق با اپی تروکوئید ساخته شده است (گزینه ها). با شکل متفاوت روتور و محفظه امکان پذیر است). در حفره های بین روتور و محفظه، به طور کامل دوست منزویاز یکدیگر و تغییر حجم آنها با چرخش روتور، تعدادی فرآیند (چرخه) رخ می دهد - تامین هوا، تزریق سوخت، فشرده سازی مخلوط، ایجاد جرقه، خروج گاز اگزوز:

مخلوط هوا و سوخت از طریق پنجره ورودی وارد حفره اول شده و مخلوط می شود (باز و بسته شدن پنجره توسط صفحه روتور انجام می شود، شبیه به موتور پیستونی دو زمانه).
روتور ماده حاصل را به حفره دوم منتقل می کند، جایی که فشرده سازی و احتراق انجام می شود.
در حفره سوم، مخلوط منبسط می شود و گازهای خروجی از طریق پنجره اگزوز خارج می شوند (همچنین با لبه روتور باز و بسته می شود).

نکته کلیدی این است که این فرآیندها به صورت متوالی اتفاق نمی‌افتند، بلکه به طور همزمان و موازی اتفاق می‌افتند، یعنی. در طول یک دور چرخش روتور، هر سه ضربه اتفاق می افتد.

روتور بر روی یک غیر عادی می چرخد - یک جفت چرخ دنده، که بزرگتر آن در سطح داخلی روتور قرار دارد، و کوچکتر، پشتیبانی کننده، به شدت به سطح داخلی پوشش جانبی موتور متصل می شود. حرکت چرخشی روتور به یک شفت خارج از مرکز نصب شده روی یاتاقان ها منتقل می شود و گشتاور را به مکانیسم های انتقال منتقل می کند. بنابراین، دو جفت مکانیکی به طور همزمان در RPD کار می کنند: اولی حرکت روتور را تنظیم می کند و از یک جفت چرخ دنده تشکیل شده است. و دوم - تبدیل حرکت دایره ای روتور به چرخش شفت خارج از مرکز. نسبت دنده چرخ دنده های روتور و استاتور 2:3 است، بنابراین در یک چرخش کامل از محور خارج از مرکز، روتور قادر به چرخش 120 درجه است. به نوبه خود، برای یک دور کامل روتور در هر یک از سه محفظه تشکیل شده توسط وجوه آن، یک چرخه کامل چهار زمانه موتور احتراق داخلی انجام می شود.

برای اطمینان از تعادل (به ویژه در سرعت بیکار) حداقل به دو روتور نیاز دارید، اگرچه از طرح های تک روتور نیز استفاده می شود. موتورهای مزدا تا سه روتور (بخش) دارند.

راندمان کلی موتور دوار وانکل (بازده حرارتی و مکانیکی) حدود 40-45٪ است. برای مقایسه، موتورهای احتراق داخلی پیستونی معمولی دارای راندمان 25٪ (طبق منابع دیگر - 34٪) و توربودیزل های مدرن تا 40٪ (با توجه به منابع دیگر - 50٪) هستند.

[سقوط - فروپاشی]

طبقه بندی موتورهای احتراق داخلی دوار

برای کشف...

طبقه بندی موتورهای دوار با توجه به نوع عملکرد محفظه احتراق انجام می شود - به طور موقت به صورت هرمتیک قفل می شود یا ارتباط ثابتی با جو دارد. نوع دوم شامل توربین های گازی است که محفظه های احتراق آنها از نازل اگزوز (از اتمسفر) تنها توسط یک "حصار حصار" متراکم از پره های پروانه روتور جدا می شود.

موتورهای احتراق داخلی دوار با محفظه های احتراق مهر و موم شده به 7 طرح ساختاری مختلف تقسیم می شوند:

موتورهای دوار با حرکت چند جهته ( رفت و برگشتی) ناهموار عنصر اصلی کار. روتور در اینجا نمی چرخد، اما به نظر می رسد که حول محور خود می چرخد. فرآیند فشرده سازی بین تیغه های موتور اتفاق می افتد.
موتورهای دوار با حرکت یک طرفه ناهموار (تپشی-چرخشی) عنصر اصلی کار. دو روتور در داخل محفظه وجود دارد. فشرده سازی بین تیغه های این دو عنصر با نزدیک شدن و دور شدن آنها عبور می کند.
موتورهای دوار با حرکت چرخشی ساده و یکنواخت عنصر اصلی کار و با تیغه های آب بندی که در روتور حرکت می کنند. این طرح هنوز به طور گسترده در موتورهای هوا استفاده می شود. برای موتورهای احتراق داخلی دوار، محفظه ای که در آن احتراق صورت می گیرد به طور قابل توجهی دوباره طراحی شده است.
یک مورد خاص با تیغه های دمپر است که روی لولاهای روتور منحرف می شوند.
موتورهای دوار با حرکت چرخشی ساده و یکنواخت عنصر اصلی کار و با فلپ های آب بندی که در محفظه حرکت می کنند.
موتورهای دوار با حرکت چرخشی ساده و یکنواخت عنصر اصلی کار و با استفاده از همان حرکت چرخشی ساده عناصر آب بندی.
موتورهای دوار با حرکت چرخشی ساده عنصر اصلی کار، بدون استفاده از عناصر آب بندی جداگانه و سازماندهی مارپیچی شکل اتاق های کار. آنها به دلیل عدم وجود قطعاتی که به صورت متقابل عمل می کنند، از نظر فنی پیشرفته ترین در نظر گرفته می شوند حرکات رو به جلو. آنها RPD ("موتور Wankel") به معنای کلاسیک مدرن هستند. RPD از این نوع به راحتی به 10000 دور در دقیقه می رسد.
موتورهای دوار با حرکت چرخشی سیاره ای عنصر اصلی کار و بدون استفاده از عناصر آب بندی جداگانه. اولین تغییری که توسط فروید و وانکل اختراع شد.

مزایای RPD

برای کشف...

طراحی RPD نسبتاً کوچک است (1.5-2 برابر کوچکتر از یک موتور احتراق داخلی کلاسیک با همان قدرت) و دارای وزن کم است که کنترل پذیری دستگاه را بهبود می بخشد و مکان بهینه انتقال (توزیع وزن) را تسهیل می کند. و فضای چیدمان داخلی بیشتری را آزاد می کند.
به دلیل عدم تبدیل حرکت رفت و برگشتی به حرکت چرخشی و نیروهای اینرسی مرتبط، RPD می تواند سرعت های بسیار بالاتری را در مقایسه با موتورهای سنتی تحمل کند. در نتیجه، کیفیت های دینامیکی عالی (قدرت ویژه بالا - موتور 1.3 لیتری 220 اسب بخار تولید می کند و با توربوشارژ - 350 اسب بخار!)، حداکثر سرعت بالا (تا 10000 دور در دقیقه)، پاسخ دریچه گاز عالی و منحنی گشتاور صاف.
نیرو از هر بخش در 3/4 دور شفت خروجی تحویل می شود (موتور احتراق داخلی تک پیستون فقط در 1/4 دور قدرت را ارائه می دهد).
حداقل لرزش، بالانس عالی (به ویژه در موتورهای دو روتور).
35-40٪ قطعات کمتر در طراحی به طور کلی و جرم های متحرک به طور خاص (بدون پیستون، میله های اتصال، میل لنگ، در "نسخه کلاسیک" - مکانیزم توزیع گاز)، توده بسیار کوچکتری از قطعات متحرک.
در ساده ترین نسخه RPD، هیچ سیستم روانکاری جداگانه ای وجود ندارد - مانند هنگام کار با موتورهای موتور سیکلت دو زمانه، روغن به سوخت اضافه می شود. در این تجسم، روانکاری جفت های اصطکاک (عمدتا روتور و سطح کار محفظه احتراق) توسط خود مخلوط سوخت و هوا انجام می شود.

[سقوط - فروپاشی]

معایب RPD

برای کشف...

راندمان کم آب بندی شکاف بین روتور و محفظه احتراق. روتور RPD که شکل پیچیده ای دارد، نه تنها در امتداد وجه ها (و چهار عدد از آنها برای هر سطح وجود دارد - دو عدد در وجه های آپیکال، دو عدد در وجه جانبی)، بلکه در سطح جانبی در تماس نیز نیاز دارد. با درپوش موتور در این مورد، مهر و موم ها به شکل نوارهای فنری از فولاد آلیاژی بالا با پردازش بسیار دقیق هر دو سطح کار و انتهای ساخته می شوند. تحمل های تعبیه شده در طراحی مهر و موم ها برای انبساط فلز به دلیل گرما ویژگی های آنها را بدتر می کند - جلوگیری از نفوذ گاز در قسمت های انتهایی صفحات آب بندی تقریباً غیرممکن است (در موتورهای پیستونی از جلوه هزارتویی استفاده می کنند و حلقه های آب بندی را نصب می کنند. با شکاف در جهات مختلف).
سیستم مهر و موم پیچیده روتور نیاز به روانکاری پیچیده و موثر سطوح مالشی دارد. RPD مصرف می کند روغن بیشتراز یک موتور پیستونی چهار زمانه (از 400-1200 میلی لیتر در 1000 کیلومتر، تعویض در هر 5000 کیلومتر). صاحبان خودروهای دارای RPD توصیه می کنند هر روز صبح سطح روغن را بررسی کنند. در این حالت ، روغن همراه با سوخت می سوزد ، که به شدت اکولوژی RPD را بدتر می کند.
الزامات ویژه برای کیفیت روغن به دلیل تمایل به افزایش سایش (به دلیل مساحت زیاد قطعات در تماس - روتور و محفظه داخلی موتور) و گرمای بیش از حد (به دلیل افزایش اصطکاک و اندازه کوچک خود موتور است. ). تغییر نامنظم روغن (ذرات ساینده در روغن قدیمی به طور چشمگیری سایش را افزایش می دهد) و خنک شدن بیش از حد موتور برای RPM کشنده است. راه اندازی یک موتور سرد و گرم کردن ناکافی آن منجر به این واقعیت می شود که در ناحیه تماس مهر و موم روتور با سطح محفظه احتراق و پوشش های جانبی روغن کاری کمی وجود دارد. اگر یک موتور پیستونی اغلب هنگام گرم شدن بیش از حد گیر می کند، یک RPD - هنگام راه اندازی یک موتور سرد یا کار در هوای سردزمانی که خنک سازی بیش از حد است.
مصرف سوخت بالا دور پایین(و به طور کلی). از نظر تئوری، می توان با خاموش کردن برخی از بخش ها در سرعت های پایین، که در عین حال بار دما را کاهش می دهد، آن را از بین برد.
الزامات بالا برای دقت هندسی ساخت قطعات و در نتیجه پیچیدگی تولید بالا. استفاده از تجهیزات پیشرفته و با دقت بالا مورد نیاز است: ماشین هایی که قادر به حرکت ابزار در طول مسیر پیچیده سطح اپی تروکوئیدی محفظه جابجایی حجمی هستند.
روتور از طریق یک مکانیسم خارج از مرکز به شفت خروجی متصل می شود ( ویژگی مشخصه RPD Wankel) باعث ایجاد فشار بین سطوح مالشی می شود که همراه با دمای بالا منجر به سایش بیشتر و گرم شدن موتور می شود.
فشار بالا بین محفظه های روتور با سطح تماس بسیار کوچک کاهش می یابد. در نتیجه، سایش سریع مهر و موم ها و الزامات بسیار بالا برای آنها، به طور کلی - عمر کوتاه موتور (مشکل کلیدی RPD نشت زیاد بین محفظه ها، افت بازده و افزایش سمیت اگزوز است). بنابراین، برای مزدا RX-8، عمر موتور حدود 100-150 هزار کیلومتر با تعمیر و نگهداری مناسب و به موقع است، پس از آن یک تعمیر اساسی با تعویض مهر و موم اتفاق می افتد. تا حدی، مشکل سایش سریع آب‌بندها در سرعت‌های چرخش شفت بالا با استفاده از فولاد پر آلیاژ حل شد.
الاستیسیته کمتر در مقایسه با موتورهای احتراق داخلی پیستونی کلاسیک - RPD تولید می کند قدرت بهینهفقط در سرعت های بالا که نیاز به انتقال پیچیده تری دارد.
هندسه ضعیف محفظه احتراق، که در RPD شکل عدسی شکل دارد، یعنی. منطقه نسبتا بزرگ با حجم کم هنگامی که مخلوط کار می سوزد، تلفات اصلی انرژی از طریق تشعشع اتفاق می افتد، بنابراین شکل ایده آل محفظه احتراق کروی است. تلفات حرارتی نه تنها بازده تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی مکانیکی را کاهش می دهد، بلکه منجر به گرمای بیش از حد شدید موتور (یعنی شرایط حرارتی بالاتر) و همچنین احتراق ضعیف می شود. مخلوط سوخت و هواو تمایل به انفجار. این مشکل با نصب دو شمع در مناطق مختلف در یک محفظه احتراق تا حدی حل می شود.
عمر کوتاه شمع ها، گرم شدن بیش از حد آنها، باید هر 10000 کیلومتر تعویض شود.

[سقوط - فروپاشی]

دستگاه RPD

برای کشف...

روتور نصب شده بر روی شفت به طور سفت و سخت به یک چرخ دنده متصل است که با یک چرخ دنده ثابت - استاتور مشبک می شود. قطر روتور بسیار بزرگتر از قطر استاتور است، با وجود این، روتور با چرخ دنده دور چرخ دنده می چرخد. هر یک از رئوس روتور مثلثی شکل در امتداد سطح اپی تروکوئیدی سیلندر حرکت می کند و حجم های متغیر محفظه ها در سیلندر با استفاده از سه دریچه قطع می شود.

این طراحی به شما امکان می دهد هر چرخه 4 زمانه دیزل، استرلینگ یا اتو را بدون استفاده از مکانیزم توزیع گاز خاص اجرا کنید. آب بندی محفظه ها توسط صفحات آب بندی شعاعی و انتهایی که توسط نیروهای گریز از مرکز، فشار گاز و فنرهای نواری بر روی سیلندر فشرده می شوند، تضمین می شود. عدم وجود مکانیزم توزیع گاز باعث می شود موتور بسیار ساده تر از یک موتور پیستونی چهار زمانه باشد و عدم وجود رابط (محل لنگ، میل لنگ و میله های اتصال) بین محفظه های کاری مجزا، فشردگی فوق العاده و چگالی توان بالا را تضمین می کند. برای یک دور چرخش محور غیرعادی، موتور یک چرخه کاری را انجام می دهد که معادل عملکرد یک موتور پیستونی دو سیلندر است. برای یک دور چرخش روتور، شفت خارج از مرکز 3 دور و 9 حرکت قدرتی انجام می دهد که منجر به مقایسه اشتباه یک موتور دوار با یک موتور پیستونی شش سیلندر می شود.

تشکیل مخلوط، احتراق، روانکاری، خنک‌سازی و راه‌اندازی اساساً مشابه موتورهای احتراق داخلی پیستونی معمولی است.

موتورهایی با روتورهای مثلثی با نسبت پینیون و شعاع دنده: R:r = 2:3 که بر روی خودروها، قایق ها و ... نصب می شوند کاربرد عملی پیدا کرده اند.

[سقوط - فروپاشی]

کاربرد

برای کشف...

اولین ماشین تولیدیبا یک موتور دوار تبدیل به NSU Spider شد که در سال 1964 منتشر شد. NSU- شرکت آلمانی، در سال 1873 تاسیس شد که خودرو و موتور سیکلت تولید می کرد. تا سال 1969 به عنوان وجود داشت شرکت جداگانه، بعداً توسط گروه فولکس واگن خریداری شد.

اولین مدل تولید انبوه (37204 دستگاه) NSU Ro-80 بود که به لطف بازاریابی مناسب یک پیشرفت واقعی بود. با این حال، تکیه بر "فناوری انقلابی" RPD، که هنوز در شرایط واقعی آزمایش نشده است، به یک اشتباه جدی تبدیل شد. عمر موتور بیش از 50 هزار کیلومتر و اغلب بسیار کمتر بود. RPD اغلب با پیستون فورد L4 Essex جایگزین می شد.

RPD ها نیز بر روی خودروها نصب شدند:

سیتروئن GS Birotor (پروژه سیتروئن M35)
مرسدس بنز C111
شورولت کوروت
VAZ 21018 (1976)، 21079 و 2110 (اصلاحات برای خدمات ویژه)
مزدا (از سال 1978، سری Cosmo Sport و Rotor-eXperiment، که معمولاً با نام RX شناخته می شوند)

سری RX در سال 2008 با RX-8 به پایان رسید. در مجموع بیش از یک میلیون خودرو با RPD در این سری تولید شد. در مجموع، در اوج محبوبیت، پتنت موتور وانکل توسط 11 خودروساز پیشرو در جهان خریداری شد.

جالب اینجاست که خودروهای مزدا با حروف RE در نام (حروف اول نام "Renesis") می توانند از بنزین و هیدروژن به عنوان سوخت استفاده کنند (زیرا نسبت به موتورهای معمولی که از حرکت پیستون رفت و برگشتی استفاده می کند حساسیت کمتری به انفجار دارد).

RPD ها همچنین در موتور سیکلت ها (در سری های کوچک) و در مدل سازی هواپیما استفاده می شوند.

جالب اینجاست که فلیکس وانکل پس از دریافت حق اختراع برای RPD در سال 1936، مخترع نه تنها موتور احتراق داخلی، بلکه پمپ پیستونی دوار و کمپرسور نیز شد. و این دستگاه ها را می توان بسیار بیشتر از RPD ها - در تولید، در تعمیرگاه ها، در زندگی روزمره یافت. به عنوان مثال، کمپرسورهای الکتریکی قابل حمل برای رانندگان اغلب بر اساس اصل یک پمپ پیستونی دوار طراحی می شوند.

موتورهای بخار و موتورهای احتراق داخلی یک نقطه ضعف 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 از مردم می خواستند یک موتور احتراق داخلی بسازند تا تمام قطعات متحرک در آن فقط بچرخند - همانطور که در موتورهای الکتریکی اتفاق می افتد.

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 مدرسه را ترک کند و به عنوان شاگرد فروشنده در یک کتابفروشی در یک انتشارات کار کند. به لطف 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 این مشکل در خواب به سراغ فلیکس هفده ساله آمد. اینکه آیا این درست است یا نه، ناشناخته است. اما بدیهی است که فلیکس توانایی‌های مکانیکی بسیار خارق‌العاده‌ای داشت و نگاهی «بی‌دردسر» 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 یک کارگاه کوچک 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، او از حزب استعفا داد و یکی از همکاران سابق خود را به فساد سیاسی متهم 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 و یک طبقه‌بندی از نمودارهای سینماتیکی 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 نهایی کردن طراحی و ایجاد تولید انبوه زمان زیادی صرف شد.
پس از جنگ، آزمایشگاه تعطیل شد، تجهیزات به فرانسه برده شد و فلیکس بیکار ماند (عضویت سابق او در حزب ناسیونال سوسیالیست تأثیر داشت). با این حال، وانکل به زودی به عنوان مهندس طراحی در NSU Motorenwerke AG، یکی از قدیمی‌ترین تولیدکنندگان موتورسیکلت و اتومبیل، موقعیتی را دریافت کرد.
در سال 1957، با تلاش مشترک فلیکس وانکل و مهندس ارشد NSU، والتر فرود، یک موتور پیستونی دوار برای اولین بار در یک 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 حتی صحبت در مورد کارایی در این مرحله از توسعه گناه بود. . در نتیجه آزمایشات، خودرویی با موتور احتراق داخلی سنتی وارد تولید شد. با این وجود، اولین موتور پیستونی دوار DKM-54 عملکرد اساسی خود را ثابت کرد، مسیرهایی را برای توسعه بیشتر باز کرد و پتانسیل عظیم "روتورها" را نشان داد.
بنابراین، نوع جدیدی از موتور احتراق داخلی بالاخره شروع به کار کرد. در آینده، پیشرفت ها و پیشرفت های بسیار بیشتری وجود خواهد داشت. اما چشم انداز موتور پیستونی دوار آنقدر جذاب است که هیچ چیز نمی تواند مهندسان را از رساندن طرح به کمال عملیاتی باز دارد.

قبل از بررسی مزایا و معایب موتورهای احتراق داخلی پیستونی دوار، هنوز هم ارزش دارد که طراحی آنها را با جزئیات بیشتری بررسی کنیم.
یک سوراخ گرد در مرکز روتور ایجاد شده است، داخل آن مانند چرخ دنده با دندانه ها پوشانده شده است. یک شفت چرخشی با قطر کمتر، همچنین با دندانه، در این سوراخ قرار داده شده است که اطمینان می دهد بین آن و روتور هیچ لغزیدی وجود ندارد. نسبت قطر سوراخ و شفت به گونه ای انتخاب می شود که رئوس مثلث در امتداد همان منحنی بسته حرکت کنند 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 دقیق محاسبه کنید. در نتیجه، پیستونی به شکل مثلث Reuleaux سه محفظه با حجم و موقعیت متغیر را در محفظه ای که از شکل منحنی یافت شده توسط وانکل پیروی می کند، جدا می کند.
طراحی موتور احتراق داخلی پیستونی دوار امکان اجرای هر چرخه چهار زمانه را بدون استفاده از مکانیزم توزیع گاز خاص فراهم می کند. با تشکر از این واقعیت، معلوم می شود که "روتور" بسیار ساده تر از یک موتور پیستونی چهار زمانه معمولی است که به طور متوسط تقریباً هزار قطعه بیشتر دارد.
آب بندی محفظه های کار در یک موتور احتراق داخلی پیستونی دوار توسط 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 تضمین می شود.
یکی دیگر از ویژگی های فنی "بهره وری نیروی کار" بالای آن است. برای یک دور کامل روتور (یعنی در طول 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. ابتدا مجوز موتور که نام غیررسمی "Wankel" را دریافت کرد توسط شرکت Curtiss-Wright خریداری شد و یک سال بعد نیز Daimler-Benz، MAN، Friedrich Krupp و Mazda خریداری شد. تنها در مدت زمان بسیار کوتاهی، حدود صد شرکت در سراسر جهان از جمله هیولاهایی مانند رولزرویس، پورشه، بی‌ام‌و و فورد مجوزهای فناوری جدید را به دست آوردند. بازار خودرو با پتانسیل عالی و مزایای قابل توجه آن توضیح داده می شود - موتور پیستون دوار 40٪ قطعات کمتری دارد، تعمیر و ساخت آن آسان تر است.

عکس قابل کلیک است:

موتور پیستونی دوار قدرت بالایی را با مصرف سوخت نسبتاً کم تولید می کند. به عنوان مثال، یک "Wankel" مدرن با حجم تنها 1300 سانتی متر مکعب قدرت 220 اسب بخار و با توربوشارژر - همه 350. 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 چیز کوچک 27 درصد قوی تر از اسب 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 کوچکتر است ، به همین دلیل Wankel بسیار آرام تر عمل می کند و لرزش ندارد.
و در نهایت، موتور پیستونی دوار دارای ویژگی های دینامیکی عالی است. در دنده کم می توانید بدون اینکه فشار زیادی به موتور وارد کنید، خودرو را به سرعت 100 کیلومتر در ساعت در دور موتور بالا برسانید. علاوه بر این، خود طرح وانکل به دلیل عدم وجود مکانیزمی برای تبدیل حرکت رفت و برگشتی به حرکت چرخشی، توانایی تحمل سرعت های بالاتری نسبت به یک موتور احتراق داخلی سنتی را دارد.

NSU Spyder که در سال 1964 عرضه شد، پس از آن NSU Ro 80 افسانه ای (هنوز باشگاه های زیادی برای صاحبان این خودروها در جهان وجود دارد)، سیتروئن M35 (1970)، مرسدس C-111 (1969)، کوروت XP (1973) دنبال شد. ). اما تنها سازنده انبوه مزدای ژاپنی بود که از سال 1967 گاهی 2-3 مدل جدید با RPD تولید کرده است. موتورهای روتاری روی قایق ها، ماشین های برفی و هواپیماهای سبک نصب شده بودند. پایان این سرخوشی در سال 1973 و در اوج بحران نفت رخ داد. اینجاست که نقطه ضعف اصلی موتورهای دوار خود را نشان می دهد - ناکارآمدی. به استثنای مزدا، همه خودروسازان برنامه های چرخشی را محدود کردند 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 خود، دارای معایب بسیار جدی نیز بود. اولا، دوام. یکی از اولین نمونه های اولیه موتورهای پیستونی دوار در طول آزمایش، عمر مفید خود را تنها در دو ساعت به پایان رساند. 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 بود. در حین کار، شیارهای عرضی روی آن ظاهر شد که نام واضح "علامت های شیطان" را دریافت کردند.

در مزدا، پس از کسب مجوز برای وانکل، یک بخش کامل برای بهبود موتور پیستون دوار تشکیل شد. به زودی مشخص 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 پوشش های سرامیکی حل شده است.
مشکل جدی دیگر افزایش سمیت اگزوز وانکل است. در مقایسه با موتورهای احتراق داخلی پیستونی معمولی، یک موتور دوار به دلیل احتراق ناقص سوخت، اکسیدهای نیتروژن کمتری را به اتمسفر منتشر می‌کند، اما هیدروکربن‌های بسیار بیشتری را وارد جو می‌کند. مهندسان مزدا که به آینده روشن وانکل اعتقاد داشتند خیلی سریع راه حلی ساده و موثر برای این مشکل پیدا کردند. آنها یک راکتور حرارتی به نام ایجاد کردند که در آن هیدروکربن های باقی مانده در گازهای خروجی به سادگی "سوخته می شوند". اولین خودرویی که چنین طرحی را اجرا کرد مزدا R100 بود که Familia Presto Rotary نیز نامیده می شد و 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 به صرفه است. مصرف سوخت یک وانکل استاندارد به دلیل احتراق ناقص مخلوط به طور قابل توجهی بیشتر از یک موتور احتراق داخلی استاندارد است. دوباره مهندسان مزدا دست به کار شدند. این شرکت با استفاده از طیف وسیعی از اقدامات، از جمله طراحی مجدد ترمورآکتور و کاربراتور، افزودن مبدل حرارتی به سیستم اگزوز، توسعه مبدل کاتالیزوری و معرفی یک سیستم جرقه زنی جدید، به کاهش 40 درصدی در مصرف سوخت دست یافت. در نتیجه این موفقیت بدون شک، ماشین اسپرت مزدا RX-7 در سال 1978 عرضه شد.

شایان ذکر است که در این زمان در سراسر جهان تنها مزدا و ... AvtoVAZ خودروهایی با موتورهای پیستونی دوار تولید می کردند.
در سال فاجعه بار 1974 بود که دولت شوروی یک دفتر طراحی ویژه RPD (SKB RPD) در کارخانه اتومبیل سازی Volzhsky ایجاد کرد - اقتصاد سوسیالیستی غیرقابل پیش بینی است. در تولیاتی، کار بر روی ساخت کارگاه هایی برای تولید انبوه Wankels 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 ده سال پیشرفت موسسات موتورسازی داخلی را کاملاً کنار بگذارند.
مقامات شوروی برای مدت طولانی با فلیکس وانکل در مورد خرید مجوزها مذاکره کردند که برخی از آنها درست در مسکو انجام شد. با این حال، 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 قدرت 65 اسب بخار شروع به کار کرد ، پنج سال دیگر صرف تنظیم دقیق طراحی شد و پس از آن یک دسته آزمایشی از 50 "واحد" چرخشی VAZ-21018 تولید شد. که فوراً در بین کارمندان VAZ فروخته شد. بلافاصله مشخص شد که موتور فقط ظاهراً شبیه موتور ژاپنی است - به روشی بسیار شوروی شروع به فرو ریختن کرد. مدیریت کارخانه مجبور شد ظرف 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 صنعت موتورهای 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 از دو موتور VAZ-311 یک RPD دو بخش با قدرت 120 اسب بخار ساخته شد که شروع به نصب روی "واحد ویژه" - VAZ-21019 کرد. این مدلی است که نام غیررسمی "آرکان" را دریافت کرد، که ما مدیون داستان های بی شماری در مورد "قزاق های پلیس" هستیم که با "مرسدس" پیچیده و بسیاری از افسران مجری قانون - دستورات و مدال ها روبرو می شوند. تا دهه 90، آرکان به ظاهر بی ادعا واقعاً به راحتی به همه ماشین ها رسید. علاوه بر VAZ-21019، AvtoVAZ همچنین دسته های کوچک VAZ-2105، -2107، -2108، -2109، -21099 را تولید می کند. حداکثر سرعت V8 چرخشی حدود 210 کیلومتر بر ساعت است و تنها در 8 ثانیه به صدها می رسد.
SKB RPD که با دستورات ویژه احیا شد، شروع به ساخت موتورهایی برای ورزش های آبی و موتوراسپورت کرد، جایی که اتومبیل های دارای موتورهای چرخشی جوایز را به قدری دریافت کردند که مقامات ورزشی مجبور شدند استفاده از RPD را ممنوع کنند.
در سال 1987، رئیس SKB RPD، بوریس پوسپلوف، درگذشت و در جلسه عمومی، ولادیمیر شنیاکین انتخاب شد - مردی که از هوانوردی به صنعت خودرو آمد و حمل و نقل زمینی را دوست نداشت. جهت اصلی SKB RPD ایجاد موتورهایی برای حمل و نقل هوایی است. این اولین اشتباه استراتژیک بود: ما به طور نامتناسبی هواپیما و ماشین کمتری تولید می کنیم و کارخانه از موتورهایی که می فروشد زندگی می کند.
اشتباه دوم تمرکز در تولید بقای RPD های خودرو بر روی موتورهای کم قدرت VAZ-1185 با قدرت 42 اسب بخار بود. برای Oka، اگرچه موتورهای چرخشی حریص تر، اما پویاتر هستند که سریع ترین خودروهای داخلی را تامین کنند - به عنوان مثال، G8. همین ژاپنی ها وانکل را فقط روی مدل های اسپرت نصب می کنند. در نتیجه، تنها چند مینی ماشین چرخشی Oka در جاده های روسیه وجود داشت. در سال 1998 ، سرانجام نسخه غیر نظامی موتور دو سیلندر دوار 1.3 لیتری VAZ-415 تهیه شد که نصب آن بر روی VAZ-2105 ، 2107 ، 2108 و 2109 آغاز شد.

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 قبلاً برطرف شده است. وانکل از نظر آلایندگی اگزوز، مصرف سوخت و قابلیت اطمینان کاملاً با استانداردهای بین المللی مطابقت دارد. برای ماشین ابزارهای مدرن، سطوحی که توسط اپی تروکوئید توصیف می شوند مشکلی ایجاد نمی کنند (همانطور که منحنی های پیچیده تر مشکلی ندارند)، مصالح ساختمانی جدید امکان افزایش طول عمر موتور پیستون دوار را فراهم می کند و هزینه آن در حال حاضر کمتر است. نسبت به موتورهای احتراق داخلی استاندارد به دلیل تعداد کمتر جزئیات استفاده شده.
مانند NSU، مزدا در دهه 60. یک شرکت کوچک با منابع فنی و مالی محدود بود. اساس طیف مدل های 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) طی 6 سال ساخته شد و بسیار هوس‌باز و گران قیمت بود. و شهرت خراب 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 سایر محصولات شرکت کمک کرد!
مزدا برای اثبات اینکه RPD به همان اندازه قابل اعتماد است (برتری در قدرت برای همه آشکار شده است)، مزدا تقریباً برای اولین بار در زندگی خود در مسابقات شرکت کرد و سخت ترین و طولانی ترین مسابقه - ماراتن 84 ساعته را انتخاب کرد. De La Route که در نوربرگ رینگ برگزار شد. اینکه چگونه خدمه بلژیکی توانستند مقام چهارم را به دست آورند (دومین خودرو سه ساعت قبل از پایان به دلیل ترمزهای گیر کرده بازنشسته شد)، به نظر می رسد که تنها به پورشه 911 "بالا رفته" در Nordschleife بازنشسته شود.

کارگاه وانکل در لینداو

اگرچه سازندگان روتاری ژاپنی از آن زمان به طور منظم در مسیر مسابقه تبدیل شده اند، اما برای موفقیت بزرگ در اروپا باید 16 سال صبر می کردند. در سال 1984، بریتانیایی ها در مسابقه روزانه معتبر در اسپا-فرانکوشان با یک RX-7 برنده شدند. اما در ایالات متحده آمریکا، در بازار اصلی "هفت"، حرفه مسابقه ای او بسیار موفق تر بود: از اولین حضورش در مسابقات قهرمانی IMSA GT در سال 1978 تا 1992، او بیش از صد مرحله را در کلاس خود برد و از سال 1982 تا سال 1992 در مسابقه اصلی سری - 24 ساعت دیتونا پیشتاز شد.
اوضاع برای مزدا در رالی چندان آرام پیش نرفت. همانطور که اغلب در مورد تیم های ژاپنی (تویوتا، داتسون، میتسوبیشی) اتفاق افتاد، آنها فقط در مراحل خاصی از مسابقات رالی قهرمانی جهان (نیوزلند، بریتانیا، یونان، سوئد) اجرا کردند که در درجه اول مورد توجه بخش های بازاریابی نگرانی ها 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، موفقیت‌ها منحصراً محلی بود: بهترین چیزی که RX-7 نشان داد، مقام‌های 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، نه تنها خلبانان سریع و تجهیزات رقابتی به غلبه بر کارخانه‌های پورشه، پژو و جگوار کمک کردند: اصرار مدیران ژاپنی، که به طور مرتب انواع آرامش‌ها را در مقررات موتورهای دوار "نقض" می‌کردند، نیز نقش داشت. بنابراین، در آستانه پیروزی 787، برگزارکنندگان مسابقه موافقت کردند که شکم پرستی روتورها را با کاهش وزن 170 کیلوگرمی (830 در مقابل 1000) جبران کنند. تناقض این بود که برخلاف موتورهای بنزینی، "اشتهای" RPD با افزایش بیشتر با سرعت بسیار کمتری نسبت به موتورهای پیستونی معمولی رشد کرد و 787 از رقبای اصلی خود اقتصادی تر بود!

و از آنجایی که این شرکت کانسپت نمی ساخت، همه بر این باور بودند که C111 تنها یک مسیر 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 داده است. و چک‌هایی به دفتر مرکزی مرسدس سرازیر شد و از آن‌ها خواسته شد تا مبلغ مورد نیاز برای حق مالکیت C111 را وارد کنند. اشتوتگارتی‌ها با معرفی نسل دوم کوپه در سال 1970 با طراحی فوق‌العاده‌تر، روتور 4 بخش و عملکرد شگفت‌انگیز (4800 سانتی‌متر مکعب، 350 اسب‌بخار، 300 کیلومتر بر ساعت) علاقه بیشتری به این خودرو افزایش دادند. برای تنظیم دقیق، مرسدس 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 مرسدس دوار، فراری تنفس طبیعی و پورشه سوپرشارژر در مسابقات جهانی استقامت لذت بردند. افسوس که بازگشت به ورزش بزرگ صورت نگرفت. اولاً C111 حتی برای مرسدس بسیار گران بود و ثانیاً آلمانی ها نمی توانستند چنین طرح خامی را به فروش برسانند. و پس از بحران نفت کارائیب، آنها به طور کامل پروژه را با تمرکز بر موتورهای دیزل تعطیل کردند. آنها به آخرین نسخه های C111 مجهز بودند که چندین رکورد جهانی را به نام خود ثبت کردند.

جالب ترین چیز این است که وانکل از موتور چرخشی که او را میلیونر کرد و شهرت جهانی برای او به ارمغان آورد، دوست نداشت و آن 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 نیز با این واقعیت بازی کرد که این طرح نه توسط وانکل، بلکه توسط مهندس NSU، والتر فروید، پیشنهاد شد. تا آخرین روزهای زندگی خود، وانکل طراحی موتور ایده آل را "با پیستون های چرخان بدون قطعات چرخش ناهموار" (Drehkolbenmasine - DKM) در نظر می گرفت، از نظر مفهومی بسیار زیباتر، اما از نظر فنی پیچیده، به ویژه به نصب شمع های جرقه بر روی روتور چرخان نیاز داشت. . 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 اظهار می دارند که بدون انرژی خستگی ناپذیر مهندس آلمانی ، جهان هرگز این دستگاه شگفت انگیز را نمی دید. فلیک وانکل در سال 1988 درگذشت.
داستان مرسدس 350 SL جالب است. وانکل واقعاً می خواست یک مرسدس C-111 چرخشی داشته باشد. اما مرسدس در نیمه راه او را ملاقات نکرد. سپس مخترع یک سری 350 SL گرفت، موتور "بومی" را بیرون انداخت و یک روتور از S-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 این نابغه مهندسی کار بر روی معجزه بعدی خود را به پایان رساند، می توانست در آن زمان سریعترین مرسدس کلاس SL را رانندگی کند. طنز ماجرا این بود که وانکل تا پایان عمرش هرگز گواهینامه رانندگی دریافت نکرد.

ما احیای علاقه به RPD را مدیون موتور جدید مزدا رنسیس (از RE - موتور چرخشی - و جنسیس) هستیم. 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. 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.
مزدا RX-8 به طور خاص برای موتور جدید توسعه یافته است، که به گفته مدیر برند مزدا موتور اروپا، مارتین برینک، بر اساس یک مفهوم جدید ایجاد شده است - این خودرو در اطراف موتور "ساخته شده" است. در نتیجه، توزیع وزن در امتداد محورهای RX-8 ایده آل است - 50 تا 50. استفاده از شکل منحصر به فرد و اندازه موتور کوچک باعث شد که مرکز ثقل بسیار پایین قرار گیرد. مارتین برینک با اشتیاق به Popular Mechanics گفت: "RX-8 یک هیولای مسابقه ای نیست، اما بهترین ماشینی است که تا به حال رانندگی کرده ام."
یک بشکه عسل...
بدون شک، در نگاه اول، یک موتور پیستونی دوار مزایای زیادی نسبت به موتورهای احتراق داخلی سنتی دارد:
- 30-40٪ قطعات کمتر؛
- 2-3 برابر اندازه و وزن کوچکتر در مقایسه با یک موتور احتراق داخلی استاندارد مربوط به قدرت.
- مشخصه گشتاور صاف در کل محدوده سرعت.
- عدم وجود مکانیزم میل لنگ، و در نتیجه، سطح بسیار پایین ارتعاش و سر و صدا.
- سطح سرعت بالا (تا 15000 دور در دقیقه!).
یک قاشق قیر…
به نظر می رسد که اگر وانکل نسبت به موتور پیستونی چنین مزیت هایی دارد، پس چه کسی به این موتورهای پیستونی حجیم، سنگین، جغجغه و لرزان نیاز دارد؟ اما، همانطور که اغلب اتفاق می افتد، در عمل همه چیز چندان هموار نیست. حتی یک اختراع مبتکرانه که آستانه آزمایشگاه را ترک می‌کرد، به سبدی که علامت «زباله» داشت فرستاده نشد. تولید سریال نه تنها یک سنگ، بلکه پراکندگی کامل گرانیت را تولید کرد:
- آزمایش فرآیند احتراق در محفظه ای با شکل نامطلوب.
- اطمینان از سفتی مهر و موم.
- اطمینان از عملکرد بدون تاب برداشتن محفظه 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 گازهای احتراق؛
- منطقه دما باریک برای عملکرد RPD: در دماهای پایین، قدرت موتور به شدت کاهش می یابد، در دماهای بالا - سایش سریع مهر و موم روتور.

تنها مدل موتور چرخشی که امروزه در مقیاس صنعتی تولید می شود، موتور وانکل است که متعلق به نوع موتور چرخشی با حرکت سیاره ای سیاره ای عنصر اصلی کار است. این آرایش طراحی یک موتور دوار بدون شک ساده ترین در خود است دستگاه فنی، اما بهینه ترین روش سازماندهی فرآیندهای کاری نیست و بنابراین دارای معایب ذاتی و جدی است.

انواع زیادی از موتورهای دوار با حرکت سیاره ای عنصر اصلی کار وجود دارد ، اما اساساً آنها فقط در تعداد وجه های روتور و شکل متناظر سطح داخلی محفظه با یکدیگر تفاوت دارند. نمودارهای داده شده طرح بندی های مختلفموتورهای مشابه از کتاب "موتورهای دوار دریایی" منتشر شده در سال 1967 توسط E. Akatov، V. Bologov و دیگران گرفته شده و توسط نویسنده این سایت برای انتشار به صورت الکترونیکی آماده شده است.

اجازه دهید به طور خلاصه به طراحی این نوع موتور به همراه تاریخچه ظاهر و دامنه کاربرد آن بپردازیم. تاریخچه ایجاد موتورهای دوار با چرخش سیاره ای عنصر اصلی 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 - W. Frede. اما از همه مهمتر نقطه ضعفدر این طراحی موتور دوار، سیستم های آب بندی بین دنده ها در محل اتصال وجه های مجاور روتور مثلثی دوار و دیواره های محفظه ثابت وجود داشت. این R. Wankel به عنوان یک متخصص مهر و موم بود که 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، در آزمایشگاه NSU، نمونه اولیه یک موتور دوار از نوع "DKM" با روتور مثلثی و یک محفظه کاری کپسولی شکل ساخته شد که روتور در آن ثابت بود و محفظه اطراف آن می چرخید. طرح بندی نوع "KKM" با مدار 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 بودند.

موتور بسیار کوچک، قدرتمند و قطعات کمی بود. در اروپا فروش خودروهایی با موتورهای دوار آغاز شد، اما همانطور که مشخص شد عمر مفید آنها کوتاه بود، سوخت زیادی مصرف می کردند و اگزوز بسیار سمی داشتند. بحران نفت در سال 1973 به دلیل جنگ بعدی اعراب و اسرائیل، زمانی که قیمت بنزین چندین برابر افزایش یافت، به شدت مسئله کارایی را مطرح کرد. موتورهای خودرو. به همین دلیل، در اروپا و آمریکا، تلاش برای رساندن موتور چرخشی وانکل به درجه کمال لازم متوقف شد. اما تنها شرکت ژاپنیمزدا پیگیرانه به کار خود در این مسیر ادامه داد. و همچنین گیاه شوروی VAZ - از آنجایی که بنزین در آن زمان در اتحاد جماهیر شوروی یک پنی هزینه داشت و یک موتور قدرتمند، هرچند کوتاه مدت، مورد نیاز سازمان های اجرای قانون بود. 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 - کوپه اسپرت مزدا RX-8. 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.

بعد از بررسی اجمالیتاریخچه موتور دوار با حرکت روتور سیاره ای، ما بر روی مزایا و معایب آن تمرکز خواهیم کرد. مزایای موتور دوار وانکل در مقایسه با موتورهای پیستونی سنتی: 1) افزایش قدرت ویژه (hp/kg)، تقریباً دو برابر بیشتر از موتورهای 4 پیستونی 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 "موتور پیستونی" حرکات رفت و برگشتی و در موتور وانکل حرکات چرخشی مدار سیاره ای وجود دارد. علاوه بر این، موتور وانکل فاقد میل لنگ و شاتون است.

افزایش قدرت Wankel همچنین با این واقعیت افزایش می یابد که چنین موتوری با طراحی تک روتور برای سه چهارم از هر دور شفت خروجی قدرت تولید می کند. این بر خلاف یک موتور پیستونی 4 زمانه تک سیلندر است که فقط برای یک چهارم از هر دور شفت خروجی نیرو تولید می کند. به همین دلایل است که مقدار زیادی در واحد حجم محفظه احتراق در یک موتور دوار سریال Wankel حذف می شود. قدرت بالا. مزدا RX-8 با حجم محفظه کار 1300 سانتی متر مکعب قدرت 200 اسب بخار - 250 اسب بخار دارد و مدل قبلی مدل مزدا RX-7 با موتوری هم حجم اما با توربوشارژر 350 اسب بخار قدرت تولید می کرد.

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

در دنده کم، شتاب گیری خودرو به بیش از 100 کیلومتر در ساعت در دور موتور بالاتر (8000 دور در دقیقه یا بیشتر) بدون بار بیش از حد روی موتور 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 صفحه 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 - "موتور پیستونی" دارای افزایش حجم در جهت یک جهت خطی است که همزمان با جهت حرکت قدرت است. اما با وانکل، این حرکت پیچیده است و تنها بخشی از مسیر روتور مثلثی با حرکت سیاره ای به خط واقعی حرکت کاری تبدیل می شود. (شکل) به همین دلیل است که موتور وانکل بازده سوخت بدتری نسبت به موتورهای پیستونی دارد. بنابراین، به دلیل طول ضربه کوتاه، دما بسیار بالا است گازهای خروجی- گازهای کار قبل از باز شدن پنجره اگزوز وقت ندارند فشار اصلی خود را به روتور منتقل کنند و گازهای پرفشار داغ با قطعات حجمی مخلوط کار که هنوز سوختن آنها متوقف نشده است به لوله اگزوز خارج می شوند. بنابراین دمای گاز خروجی موتور وانکل بسیار بالاست.

2) شکل پیچیده محفظه احتراق "داس شکل" است. چنین محفظه احتراق دارای سطح تماس بزرگی از گازها با دیواره های محفظه و روتور است. بنابراین مقدار قابل توجهی گرما برای گرم کردن قطعات موتور صرف می شود و این امر باعث کاهش راندمان حرارتی و افزایش گرمایش موتور می شود. علاوه بر این، این شکل از محفظه احتراق منجر به بدتر شدن تشکیل مخلوط و سرعت احتراق کندتر 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 یک 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 هرگز نتوانست به طور کامل از نقص اصلی موتورهای احتراق داخلی پیستونی کلاسیک - مکانیسم میل لنگ و شاتون خلاص شود. اگرچه در موتور وانکل در نسخه سبک وزن آن - به شکل یک محور غیرعادی - ارائه شده است، مهمترین نقص این مکانیسم: حالت گشتاور پاره شده، ضربان دار و شانه کوچک عنصر اصلی که گشتاور را دریافت می کند - باقی مانده است. درمان نشده». (شکل.) به همین دلیل است که یک وانکل تک قسمتی بی اثر است و برای به دست آوردن ویژگی های عملکرد معمولی لازم است 2 یا 3 بخش روتور بسازید؛ همچنین توصیه می شود علاوه بر این یک فلایویل روی شفت نصب شود. علاوه بر وجود مکانیزم میل لنگ در موتور وانکل، گشتاور کمی برای یک موتور دوار نیز تحت تأثیر این واقعیت است که نمودار سینماتیکی چنین موتوری از نقطه نظر درک سطح روتور بسیار غیر منطقی است. فشار گازهای انبساط کاری بنابراین، تنها بخش خاصی از فشار - حدود یک سوم - به چرخش کاری روتور تبدیل می شود و 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 وانکل، به صفحه وب سایت TORQUE مراجعه کنید.

4) وجود ارتعاشات در بدن. واقعیت این است که سیستم یک موتور دوار با حرکت سیاره ای عنصر کار، حرکت غیر تعادلی این اندام را فرض می کند. آن ها هنگام چرخش، مرکز جرم روتور یک حرکت چرخشی پیوسته در اطراف مرکز جرم محفظه انجام می دهد و شعاع این چرخش برابر با بازوی خارج از مرکز شفت اصلی موتور است. به همین دلیل است که بدنه موتور از داخل توسط یک بردار نیروی چرخش دائمی برابر با نیروی گریز از مرکز، بر روی روتور ایجاد می شود. 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 سریعانتهای شعاعی در گوشه‌های مثلث روتور آب‌بندی می‌شود، زیرا آنها تحت یک بار شعاعی قوی هستند که در موتور وانکل به دلیل اصل کارکرد آن اجتناب‌ناپذیر است. (برنج.)

6) تهدید دائمی گازهای پرفشار که از حفره یک ضربه کاری وارد حفره ضربه دیگر می شوند. این به این دلیل است که تماس مهر و موم شعاعی باله روتور و دیواره محفظه احتراق در امتداد یک خط نازک رخ می دهد. در عین حال، هنوز مشکل شکستن گازها از سوکت های شمع در هنگام عبور دنده روتور از روی آنها وجود دارد.

7) سیستم روغنکاری پیچیده برای روتور دوار. در موتور مزدا RX-8، نازل‌های مخصوص روغن را به داخل محفظه‌های احتراق تزریق می‌کنند تا باله‌های روتور که هنگام 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، نیازهای بیشتری برای روانکاری سطح استوانه ای قسمت خارج از مرکز شفت اصلی که روتور در اطراف آن می چرخد و نیروی اصلی را از روتور حذف می کند و به چرخش شفت تبدیل می شود، ایجاد می شود. این دو مشکل فنی بود که حل آنها بسیار دشوار بود 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 عمر بسیار کوتاه موتورهای Wankel شد که توسط AvtoVAZ داخلی تولید می شد. (شکل - سطح تماس استوانه ای صندلی روتور داخلی و خارج از مرکز دیسک شفت را نشان می دهد)

8) الزامات بالا برای دقت قطعات با اشکال 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 مزایای برجسته ای دارد و تعداد زیادی ازکاستی های تقریبا غیر قابل حلی که هرگز اجازه نداد این نوع موتورها موتورهای پیستونی را از زرادخانه خارج کند. فن آوری پیشرفته. اگرچه چنین چشم اندازهایی در اواخر دهه 60 و اوایل دهه 70 قرن گذشته به طور جدی مورد بحث قرار گرفت و در بررسی های تحلیلینظرات بیان شد که تا پایان دهه 80 قرن بیستم، بیش از نیمی از اتومبیل های سیاره از قبل دارای موتورهای دوار خواهند بود. انواع متفاوت…. و علیرغم وجود ویژگی های منفی و مشکلات فنی، موتور چرخشی وانکل توانست از نظر فنی ظاهر شود و به یک نوع محصول تجاری قابل دوام تبدیل شود، زیرا کاستی های رقبای اصلی آن - موتورهای پیستونی با میل لنگ - مکانیسم های شاتونو این، با وجود بیش از یک قرن تلاش برای بهبود آنها، حتی جدی تر و پرتعدادتر است.

ادامه مکالمه در مورد موتور دوار WANKEL

سپتامبر 2016یکی از سخت ترین مشکلات انواع موتورهای دوار ایجاد یک سیستم آب بندی موثر است که باید حجم بسته ای در محفظه های کاری موتور دوار ایجاد کند. تاکنون، در طرحی مانند Tverskaya، این یکی از مشکلات اصلی است. در آنجا آنها باید یک سیستم آب بندی موثر و دشوار بسازند و برای اینکه دستم را آموزش دهم و تجربه مثبتی در این زمینه کسب کنم، تصمیم گرفتم یک کپی کوچک از موتور وانکل را مستقیماً از ابتدا ایجاد کنم. کار در حال اتمام است؛ من عکسی از چنین موتوری را پیوست کردم.

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 95٪ کامل است، برخی جزئیات کوچک باقی مانده است.
از آنجایی که در برخی از سایت های اینترنتی این عکس های من در حال حاضر مورد بحث و بررسی قرار گرفته و فانتزی های زیادی در اطراف آنها می چرخد، به شما اطلاع می دهم.
موتور از صفر ساخته شده است، هیچ قطعه ای از مدل های خارجی در آن وجود ندارد. نه قطعاتی از ساکس وانکل دارد که حدود 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 حرارتی قرار می گیرد.سختی لایه سطحی 70 HRC است. عمق لایه مقاوم در برابر حرارت به طور متوسط 1.5 میلی متر است. سیل های شعاعی و مکانیکی دقیقاً به همین ترتیب پردازش می شوند و دارای ویژگی های سختی و مقاومت در برابر سایش یکسان هستند. موتور هوا خنک است و روغن روان کننده برای فشرده سازی عرضه می شود. محفظه از طریق 2 نازل مخصوص. 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 کار سرد قرار گرفت. این امر باعث شد تا عملکرد مهر و موم ها و سفتی بخش های حاصل در موتور را کاملاً رضایت بخش ارزیابی کنیم. در آینده نزدیک فشاری که در بخش تراکم موتور به دست می آید اندازه گیری خواهد شد.
راه اندازی موتور برای پایان ژانویه برنامه ریزی شده است.

پس از یک مکث کار را از سر بگیرید

پس از یک استراحت کوتاه، کار فعال از سر گرفته شده است. اکنون (مارس تا 18 مه) آزمایش‌های فعال یک موتور نمونه کوچک در حال انجام است. بر اساس نتایج آن، مهر و موم در حال تصفیه است - سخت ترین و ظریف ترین عنصر در موتورهای دوار. نتایج بسیار دلگرم کننده است.