دستگاه موتور پیستونی دوار. وسیله نقلیه

روی توده ماشین های شورویهیچ نوآوری فنی خاصی وجود نداشت - بدون دیزل، بدون گیربکس اتوماتیک، بدون تعلیق هیدروپنوماتیک، بدون توربوشارژ. در یک کشور وسیع، هر خودرویی مورد تقاضا بود - و به دلایل مختلف، طرح های کاملاً ساده و قابل نگهداری به تولید انبوه رسید.

تعجب آورتر است که "شوروی ها غرور خاص خود را داشتند" و حتی نوع موتور چرخشی که برای اتومبیل های سواری طراحی شده بود. موتور پیستونی! علاوه بر این، "موضوع چرخشی" در اوایل دهه هشتاد مملو از شایعات، گمانه‌زنی‌ها و افسانه‌ها بود و حتی ظاهر خودروهای VAZ با RPD در فروش رایگان در دهه نود دیوانه‌وار، هیچ نقطه‌ای از i را نشان نداد.

پیشگامان: فلیکس هاینریش وانکل

فلیکس وانکل، یک مهندس آلمانی خودآموخته، توسعه موتور پیستونی دوار را در دهه بیست شروع کرد، اما در دوره قبل از جنگ، علیرغم حمایت BMW و وزارت هوانوردی، نتوانست نمونه اولیه موتورهای هواپیما را به کمال برساند. .
پس از جنگ جهانی دوم، تجهیزات وانکل برچیده شد و به فرانسه منتقل شد. با وجود این، مهندس طراح کار روی RPD خود را متوقف نکرد - اکنون با پشتیبانی NSU. تا اواسط دهه پنجاه، وانکل بخش تئوری را تکمیل کرد و در سال 1957 یک نمونه اولیه تولید کرد که بر اساس نتایج آزمایش، تغییرات لازم در طراحی ایجاد شد.

پدر روتور - فلیکس وانکل

کار وانکل به هیچ وجه ماهیت "آکادمیک" نداشت: در سال 1963، تولید اولین مدل تولید NSU - Prince Spyder و بعداً NSU Ro 80 کلاس تجاری سدان نیز به یک موتور خلاقانه مجهز شد.

1 / 4

2 / 4

3 / 4

4 / 4

1 / 2

2 / 2

چه زمانی آئودی"از طریق ارث" نام تجاری NSU و پیشرفت های آن را دریافت کرد، او حتی نمونه اولیه آئودی KKM را بر اساس "بافت" نسل دوم منتشر کرد. در آینده موضوع موتورهای وانکل در آئودی ادامه پیدا نکرد.

با این حال، نسبتاً سریع، ویژگی های RPD مانع از آن شد که او در بازار بر ICE های پیستونی سنتی با مکانیزم میل لنگ پیروز شود. با این حال، در طول سال های تولید سریال موتورهای وانکل، بسیاری از خودروسازان بزرگ، که برخی از آنها توسعه "موضوع چرخشی" را به طور جدی و برای مدت طولانی انجام دادند. شاید معروف ترین سازنده RPD ژاپنی باشد شرکت مزداکه موتور Renesis را ایجاد کرد.

1 / 8

2 / 8

مزدا بلافاصله شروع به تجهیز موتورهای خود به طراحی غیر معمول کرد. کوپه اسپرت

3 / 8

مزدا بلافاصله شروع به تجهیز کوپه های اسپرت خود به طراحی موتور غیر معمول کرد.

4 / 8

مزدا بلافاصله شروع به تجهیز کوپه های اسپرت خود به طراحی موتور غیر معمول کرد.

5 / 8

مزدا بلافاصله شروع به تجهیز کوپه های اسپرت خود به طراحی موتور غیر معمول کرد.

6 / 8

مزدا بلافاصله شروع به تجهیز کوپه های اسپرت خود به طراحی موتور غیر معمول کرد.

7 / 8

مزدا بلافاصله شروع به تجهیز کوپه های اسپرت خود به طراحی موتور غیر معمول کرد.

8 / 8

مزدا بلافاصله شروع به تجهیز کوپه های اسپرت خود به طراحی موتور غیر معمول کرد.

1 / 2

2 / 2

مزدا رودپیسر - ژاپنی ها با این نام سدان استرالیایی هولدن را با RPD خود در آمریکا فروختند!

1 / 3

2 / 3

طی دهه‌ها تولید، این شرکت ژاپنی مزدا بود که روتور را به ذهن متبادر کرد - البته تا آنجا که ممکن بود.

3 / 3

طی دهه‌ها تولید، این شرکت ژاپنی مزدا بود که روتور را به ذهن متبادر کرد - البته تا آنجا که ممکن بود.

ساخت اتحاد جماهیر شوروی

چگونه ایده شروع تولید موتورهای پیستونی دوار در VAZ مطرح شد؟
طرح های جایگزین مختلفی از موتورهای پیستونی در اواسط قرن بیستم در اتحاد جماهیر شوروی استفاده شد - البته نه برای صنعت خودرو، بلکه برای حمل و نقل هوایی. به طور بالقوه، چنین موتورهایی می توانند بازده بالاتری را ارائه دهند، که به ویژه در ساخت هواپیما بسیار ارزشمند بود. به طور مستقیم موضوع RPD در اتحاد جماهیر شوروی در دوره "پیش از VAZ" آغاز شد - به دستور وزارت صنعت خودرو و وزارت کشاورزی، سه موسسه تحقیقاتی (NAMI، NATI و VNIImotoprom) شروع به کار کردند. کار تحقیقاتیبرای ایجاد RPD

مقالات / تاریخچه

پرنده مهم: تاریخچه توسعه GAZ-13 Seagull

به هر حال، نیکیتا سرگیویچ خروشچف، که کیش شخصیت استالین را از بین برد، از فناوری آمریکایی نیز به عنوان وسیله نقلیه استفاده کرد. در استفاده شخصی از دبیر اول آینده کمیته مرکزی CPSU از سال 1944 تا 1949 ...

13936 2 21 09.12.2016

بنابراین، توسعه وانکل و اجرای عملی آن بر روی خودروهای تولیدی در اتحاد جماهیر شوروی بی‌توجه نماند. علاوه بر این، یک موتور سبک و قدرتمند می تواند برای برخی خودروها مورد تقاضا باشد. هدف خاص- به عنوان مثال، به اصطلاح "گیرنده" یا اتومبیل های اسپرت.

به طور سنتی، برای صنعت خودرو اتحاد جماهیر شوروی، یک تصمیم قوی فقط می تواند "در بالاترین سطح" - یعنی در سطح وزارتخانه - گرفته شود.

با این حال، روتور در VAZ به دستور گرفته شد مدیر کلکارخانه خودروسازی ولگا در سال 1973 - به نظر می رسد به صلاحدید خود. اما همه چیز به این سادگی نیست: قبل از تغییر به پروژه جدید- ساخت غول خودرو ولگا، در سال 1965، ویکتور نیکولایویچ پولیاکوف به عنوان معاون وزیر صنعت خودرو اتحاد جماهیر شوروی خدمت کرد و در سال 1975 به طور کامل به صندلی وزیر بازگشت و ریاست وزارت صنعت خودرو اتحاد جماهیر شوروی را بر عهده گرفت. بنابراین می توان ادعا کرد که کار روی روتور «بدون دو دقیقه» توسط وزیر صنعت خودرو و معاون سابق وی در یک نفر تایید شده است.

بنابراین، پس از انتشار دستور مربوطه مدیر کل، یک دفتر طراحی ویژه ایجاد شد که وظیفه آن نه تنها توسعه موتورهای طراحی خود بود، بلکه همچنین از بین بردن "نقایص عمومی" موتور وانکل، که اتحاد جماهیر شوروی بود. طراحان از قبل آگاه بودند.

برخلاف همکاران غربی، "طراحی خود" در اتحاد جماهیر شوروی واقعاً به معنای توسعه نسخه خود بود و نه خرید یک حق ثبت اختراع یا مجوز آماده. همانطور که در مورد گیربکس اتوماتیک، به دلیل کمبود گزینه، مهندسان شوروی مجبور شدند نسخه خود را از موتور تک بخش Wankel بسازند و یک RPD ژاپنی را برای این کار جدا کردند. با این حال، قبل از "تست های میدانی"، موتور گرفته شده از مزدا RX-2 که مخصوص کار روی روتور خریداری شده بود، روی Zhiguli مدل سوم نصب شد.

1 / 4

2 / 4

مزدا RX-2 اهداکننده VAZ در طراحی و اولین RPD نصب شده بر روی Zhiguli شد.

3 / 4

مزدا RX-2 اهداکننده VAZ در طراحی و اولین RPD نصب شده بر روی Zhiguli شد.

4 / 4

مزدا RX-2 اهداکننده VAZ در طراحی و اولین RPD نصب شده بر روی Zhiguli شد.

قبلاً در مراحل اولیه ، VAZ با این واقعیت روبرو بود که با وجود فشرده بودن و نسبت قدرت به وزن بالا ، RPD سبک و قدرتمند بسیار مقرون به صرفه و سازگار با محیط زیست نبود و همچنین با شکست مکرر مهر و موم ها متمایز می شد. در واقع، این مشکل برای چندین دهه توسط همه کسانی که موتورهای وانکل را به کار گرفتند، با خود مهندس آلمانی - حامل این نام خانوادگی - شروع شده است. و به هر حال، این قابلیت اطمینان کم مهر و موم ها بود که دلیل خرابی سریع موتورهای NSU Ro-80 بود که سازنده را مجبور کرد به زودی تولید این خودرو را متوقف کند و "موضوع روتور" را ببندد.

اولین نمونه اولیه SKB RPD تحت نام VAZ-301 قبلاً در سال 1976 آماده شده بود ، اما هنوز خیلی زود بود که در مورد راه اندازی روتور در Togliatti صحبت کنیم - این طرح به وضوح "خام" بود.

نسخه VAZ موتور پیستونی دوار حتی توسط ... خود فلیکس وانکل که مخصوصاً برای این کار از کارخانه خودروسازی ولگا بازدید کرد ، قدردانی شد. "پدر روتور" طرح کلی Togliatti RPD را تایید کرد.

قبلاً در سال 1982 ، VAZ-21018 نشان داده شد - VAZ-21011 معمولی با موتور VAZ-311 با قدرت 70 اسب بخار.

به منظور شناسایی ایرادات طراحی در شرایط واقعی، دسته ای از 50 موتور تولید شد که روی پنج دوجین ژیگولی نصب شد، اما تنها شش ماه بعد، همه موتورها، به جز یک (!)، باید با موتورهای سنتی جایگزین می شدند. آنهایی که مهر و موم ها و یاتاقان ها به سرعت از بین رفتند و علاوه بر این، موتور به خوبی متعادل و بسیار حریص بود.

در زمین و در آسمان

پس از اولین شکست جدی و مجازات های انضباطی متعاقب، VAZ کار بر روی روتورها را متوقف نکرد، اما تصمیم گرفت در نهایت از یک طرح تک بخش به یک دو بخش تبدیل شود. چنین موتوری به طور بالقوه نه تنها قدرتمندتر، بلکه قابل اعتمادتر نیز بود.

در آن زمان، روتور شوروی به طور بالقوه دارای دامنه کاملاً ملموس بود - به عنوان مثال، برای نصب بر روی اتومبیل های رسمی نیروهای ویژه پلیس راهنمایی و رانندگی، وزارت امور داخلی و KGB. در خودروهای دپارتمان، کاستی هایی مانند عدم مصرف سوخت به بهترین شکل در پس زمینه محو شدند و عملکرد دینامیکی بالا از اهمیت تعیین کننده ای برخوردار بود. بسیار مهم است که هنگام کار بر روی وسایل نقلیه رسمی، متخصصان VAZ بتوانند در قالب گزارش های استاندارد دریافت کنند اطلاعات دقیقدر مورد کاستی ها و نقص های شناسایی شده در عمل، اما در شرایط کم و بیش یکسان، که عینیت خاصی از ارزیابی را تضمین می کند.

هر از گاهی، مطبوعات شوروی به طور پراکنده در مورد موتور یک طراحی غیر معمول گزارش می دادند.

تا سال 1983، دو RPD دو بخش جدید توسعه یافت - VAZ-411 با ظرفیت 110-120 اسب بخار و VAZ-413 با قدرت 140 اسب بخار. فرض بر این بود که روتورها نه تنها در "بومی" برای کارخانه Zhiguli نصب می شوند. مدل های مختلف، بلکه به سایر وسایل نقلیه سازمان های اجرای قانون - به ویژه ولگا. البته نصب چنین واحد قدرت روی یک سدان کارخانه خودروسازی گورکینیاز به تجدید نظر مربوطه در مانت و برخی واحدهای انتقال داشت.

1 / 3

2 / 3

VAZ-21059 - چرخشی "پنج". هنوز تفاوتی با بیرون معمولی وجود ندارد.

3 / 3

VAZ-21059 - چرخشی "پنج". هنوز تفاوتی با بیرون معمولی وجود ندارد.

در همان زمان، هوانوردان همچنین توجه را به RPDهای تقریباً آماده برای استفاده جلب کردند، که به دفتر تولیاتی دستور دادند تا یک نوع برای استفاده در هلیکوپترها و هواپیماهای سبک ایجاد کند.

با این حال، بسیاری از شرکت های دیگر به نوع موتور پیستون چرخشی علاقه مند شدند که دستور توسعه واحدهایی برای قایق ها، دوزیستان و حتی موتورسیکلت ها را از Togliatti صادر کردند! این کارخانه این خدمات را تحت قراردادهایی با شرایط خودپشتیبانی ارائه می کرد، که در آن زمان به طور گسترده مورد استفاده قرار می گرفت، بنابراین فعالیت های دفتر طراحی ویژه برای VAZ بی سود نبود. همچنین نمونه های اولیه موتورهای هواپیما VAZ-416 و VAZ-426 قبلاً در دوران عملکرد STC VAZ در اواسط دهه نود ساخته شده بودند.

انواع مختلف برنامه های RPD درک این موضوع را برای طراحان ممکن ساخته است تصمیمات سازندهموتورهای خودرو و هواپیما به دلیل تفاوت قابل توجه در حالت عملکرد موتورها در حمل و نقل هوایی و جاده ای نمی توانند کاملاً یکسان باشند.

مقالات / تاریخچه

جنس پیچیده "آنتلوپ": تاریخچه ایجاد VAZ-2110

مدت ها قبل از عرضه هاچ بک سه در 2108، برای توسعه دهندگان مشخص شد که آنها باید ژیگولی صراحتاً قدیمی را جایگزین کنند. سدان جدید. نظرات تقسیم شد: برخی از طراحان بر این عقیده بودند که ...

50282 11 10 20.12.2015

بنابراین، توسعه همزمان روتور "تک" فاقد معنای عملی است - بلکه می توان کار را با توجه به فناوری و ترکیب کرد. پایه تولیدبه جای راه حل های خاص

RPD و محرک چرخ جلو

این سوال پیش می آید: ماشین های دیفرانسیل جلو چطور؟ واقعا VAZ به "هشت" خودش توجهی نکرد؟

البته، او توجه کرد: کار روی RPD برای یک خانواده اساساً جدید از زمانی آغاز شد که VAZ-2108 به تازگی برای تولید آماده می شد - در سال 1979، اما آنها به طور خاص به موضوع "روتور چرخ جلو" بازگشتند. آغاز پرسترویکا، پس از انعقاد قرارداد با کارخانه خودروسازی Zaporozhye. و تا سال 1987، نمونه های اولیه VAZ-414 برای آن توسعه یافت وسایل نقلیه دیفرانسیل جلو VAZ و ZAZ، و همچنین در Tolyatti، نسخه ای از RPD 40 اسب بخاری خود را تحت شاخص 1185 حتی برای ... Oka! اما در آینده، رهبری به جهت هوانوردی ترجیح داد و کار روی RPD های خودرو به حالت تعلیق درآمد.

تولید در مقیاس کوچک اصلاح غیرمعمول ژیگولی بر اساس "پنج" تا زمان فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی ادامه یافت ، اگرچه خریدهای دولتی چنین وسایل نقلیه توسط سازمان های مجری قانون بسیار ناچیز بود و اتومبیل هایی با روتورهای زیر کاپوت فروخته نشد. به کنار".

اما به زودی این کارخانه اصلاً مطابق با پیشرفت های جدید خود - در اواخر دهه هشتاد - نبود حمایت دولتیکارخانه های خودروسازی محدود شد و کارگران کارخانه هیچ کاری نداشتند، مثلاً بدون ایجاد یک یا.

جدیدترین ماشین RPD VAZ

به موضوع چرخشی موتورهای خودروآنها فقط در دوره فعالیت کارخانه روسیه به VAZ بازگشتند و حتی در دهه نود دشوار فرصتی برای "از پارچه خارج شدن" یک پیشرفت جالب پیدا کردند. از این گذشته ، در آن زمان در جهان از مدت ها قبل تغییرات "گرم شده" هاچ بک های معمولی شهری وجود داشت که VAZ RPD از نظر قدرت توسعه یافته کاملاً قابل مقایسه بود.

وجود چنین موتوری در خودروهای خانواده 2108 می تواند علاقه مصرف کنندگان را "تشویق" کند - حداقل در تولیاتی روی آن حساب می کردند.

حتی در شرایط دشوار، RPD جدید برای سامارا به سرعت تسلط یافت - خوشبختانه، موتور VAZ-415 نیازی به توسعه از ابتدا نداشت. برخی منابع ادعا می کنند که کار تکمیل در هنگام تبدیل آن به یک محصول سریال کاملاً عجولانه یا با موفقیت انجام نشده است ، در نتیجه موتور هنوز تعدادی کاستی ذاتی در بقیه RPD های VAZ را حفظ کرده است. با این حال، نظر دیگری وجود دارد که برعکس، این موتور تمام مزایای پیشرفت های گذشته را جذب کرده است - هم منبع کافی که از موتور 413 شناخته شده است و هم یک طرح "متراکم" که از VAZ-414 به ارث رسیده است.

تقریباً به طور همزمان، کلاسیک ها نیز به روز شدند: در سال 1992، بر اساس "هفت"، تولید اصلاح Zhiguli VAZ-21079 با موتور 140 اسب بخار VAZ-4132 آغاز شد.

1 / 3

2 / 3

مدل هفتم آخرین ژیگولی با RPD بود

3 / 3

مدل هفتم آخرین ژیگولی با RPD بود

با این حال، در سال 1997، VAZ-415 سرانجام گواهینامه ای دریافت کرد که به آن اجازه می داد روی خودروهای کالای معمولی نصب شود، که به زودی در نمایندگی های خودرو ظاهر شد.

"در زندگی غیرنظامی": با دسترسی به فانیان ساده، RPD بلافاصله در صفحات نشریات خودرو روسیه ظاهر شد

البته قیمت خودرو در آن زمان کاملاً ملموس 2.2-2.5 هزار دلار افزایش یافت ، اما دینامیک G8 با یک مرتبه قدر بهبود یافت. از این گذشته ، 120-140 اسب بخار "دوار" این امکان را فراهم کرد که در 8-9 ثانیه صدها را از حالت سکون به دست آورید و حداکثر سرعت واقعی نزدیک به 200 کیلومتر در ساعت گرامی بود. مصرف سوخت البته در همان زمان بین 8 تا 14 لیتر بود. اما موتور چرخشی جمع و جور تا 8 هزار دور چرخید و احساساتی غیرقابل مقایسه با شتاب یک "اسکنه" معمولی را برای "خلبان" ایجاد کرد.

RPD-415 در زیر کاپوت VAZ-2108 کاملاً ارگانیک به نظر می رسد. اما در عین حال، موتور به طور قابل توجهی فشرده تر از موتور اصلی است. عکس: الکساندر پودزولکوف

RPD همیشه به دلیل "تند مزاج" خود مشهور بوده است رادیاتور روغنمثل هوا به آن نیاز داشت. یا آب به طور کلی، برای خنک کردن. عکس: الکساندر پودزولکوف

نمای پایین اشاره می کند که این یک نوع "هشت" بسیار دشوار است. عکس: الکساندر پودزولکوف

احتراق ریزپردازنده را می توان در VAZ-2108 با موتور احتراق داخلی معمولی نیز یافت. اما خیلی به ندرت. عکس: الکساندر پودزولکوف

افسوس، در همان زمان، روتور، که برای اکثر افراد مبهم بود، "چیزی به خودی خود" باقی ماند - متفکران معمولی فناوری تعمیر آن را نمی دانستند و قطعات یدکی در هیچ فروشگاهی در گوشه و کنار فروخته نمی شد.

علاوه بر این ، در آن زمان در موتورهای معمولی VAZ شتاب بیشتری به دست می آورد و در RPD ، کاربراتور قدیمی Solex هنوز قدرت را بر عهده داشت.

مخلوط RPD توسط Solex آشنا تهیه شد، اما با تنظیمات خاص خود. "بخش گاز" یک اهرم اضافی برای هدایت دوز داشت پمپ روغن- روان کننده عکس: الکساندر پودزولکوف

نمای بالای VAZ-415 با کاربراتور جدا شده. عکس: الکساندر پودزولکوف

و علیرغم وجود سیستم احتراق ریزپردازنده (MPSZ)، روتور نمی تواند از رضایت و (مهمتر از همه!) دوام یک پیستون ICE معمولی ببالد. در واقع، با منبع اعلام شده 125000 کیلومتر، بسیاری از موتورها پس از 50000 کیلومتر به سرعت شروع به "مرگ" کردند که با استفاده از روغن "اشتباه" تسهیل شد. همانطور که با ماشین های ژاپنیمزدا با RPD ، هنگام راه اندازی موتور به شدت خراب شد و مصرف روغن برای ضایعات افزایش یافت و در آینده موتور ممکن است کاملاً از کار بیفتد.

سفتی مهر و موم ها یک نقطه درد برای هر RPD است، نه تنها VAZ-415. عکس: الکساندر پودزولکوف

شرکت‌های تیونینگ متعددی که در تولیاتی و اطراف آن مانند قارچ‌ها پس از باران در آن زمان ظاهر شدند، برنامه‌های تنظیم را برای موتورهای معمولی با بودجه‌ها و درجات مداخله مختلف ارائه کردند، که امکان حذف تقریباً همان قدرت روتور را بدون از دست دادن قابل‌توجه فراهم کرد. منبع اما RPD با یک سیستم قدرت سنتی غیرممکن بود که در آینده فشرده شود مقررات زیست محیطییورو 2، که تزریق VAZ تازه تسلط یافته بدون هیچ مشکلی مطابقت دارد.

با توجه به تولید غیر انبوه در آینده، نه کار و نه تولید خود RPD برای VAZ بسیار جالب نبود، زیرا، مانند تاریخ مزدا، آنها را فقط می توان با ملاحظات تصویری دیکته کرد. که در مورد کارخانه خودروسازی تولیاتی استدلال کافی قوی نبود ...

به چند دلیل ذکر شده، در ابتدای دهه 2000، روتور VAZ به شدت شروع به از دست دادن شتاب کرد. بله ، VAZ-415 حتی موفق شد "ده" و "برچسب" را به ترتیب در اصلاحات 2110-91 و 2115-91 امتحان کند ، اما به زودی تولید موتورهای دوار در VAZ متوقف شد و خود SKB RPD که آخرین محصول خود را در سال 2001 توسعه داد، دوباره ثبت شد.

تقریباً چهار دوجین پیشرفت در طول 26 سال - طراحان SKB RPD روی موضوع چرخشی بسیار کار کرده اند.

پس از سال 2004، فعالیت های دفتر طراحی به عنوان بخشی از کار بر روی موتورهای RPD در نهایت خاتمه یافت و در حدود سال 2007، تجهیزات تا حدی حذف و دفع شد. به نظر می رسد که آخرین نکته در این مورد در تاریخ روتور شوروی-روسیه گذاشته شده است.

آیا پشیمان هستید که VAZ های چرخشی کار نکردند؟

همانطور که می دانید، اصل کار یک موتور دوار بر اساس دورهای زیاد و عدم وجود حرکاتی است که موتور احتراق داخلی را متمایز می کند. این چیزی است که واحد را از یک موتور پیستونی معمولی متمایز می کند. RPD موتور Wankel نیز نامیده می شود و امروز عملکرد و مزایای آشکار آن را در نظر خواهیم گرفت.

روتور چنین موتوری در سیلندر قرار دارد. کیس خود از نوع گرد نیست، بلکه از نوع بیضی است، به طوری که روتور هندسی مثلثی به طور معمول در آن قرار می گیرد. RPD فاقد میل لنگ و شاتون است و هیچ قسمت دیگری در آن وجود ندارد که طراحی آن را بسیار ساده تر می کند. به عبارت دیگر، حدود هزار قسمت از یک موتور معمولی احتراق داخلیدر RPD نیست.

کار RPD کلاسیک بر اساس حرکت ساده روتور در داخل محفظه بیضی شکل است. در حین حرکت روتور در امتداد محیط استاتور، حفره های آزاد ایجاد می شود که در آن فرآیندهای راه اندازی واحد انجام می شود.

با کمال تعجب، واحد چرخشی نوعی پارادوکس است. چیست؟ و این واقعیت که دارای یک طراحی مبتکرانه ساده است که به دلایلی ریشه نگرفت. اما یک نسخه پیستونی پیچیده تر محبوب شده است و در همه جا استفاده می شود.

ساختار و اصل عملکرد یک موتور دوار

طرح عملکرد یک موتور دوار چیزی کاملا متفاوت از یک موتور احتراق داخلی معمولی است. ابتدا باید طراحی موتور احتراق داخلی که برای ما شناخته شده است را پشت سر بگذاریم. و دوم اینکه سعی کنید دانش و مفاهیم جدید را جذب کنید.

مانند موتور پیستونی، موتور دوار از فشاری استفاده می کند که هنگام سوختن مخلوطی از هوا و سوخت ایجاد می شود. در موتورهای پیستونی، این فشار در سیلندرها ایجاد می شود و پیستون ها را به جلو و عقب حرکت می دهد. میله های اتصال و میل لنگحرکت رفت و برگشتی پیستون را به یک حرکت چرخشی تبدیل می کند که می تواند برای چرخاندن چرخ های ماشین استفاده شود.

RPD به دلیل روتور، یعنی بخشی از موتور که حرکت می کند، به این نام نامگذاری شده است. این حرکت قدرت را به کلاچ و گیربکس منتقل می کند. اساساً روتور انرژی را از سوخت خارج می کند و سپس از طریق گیربکس به چرخ ها منتقل می شود. روتور خود لزوماً از فولاد آلیاژی ساخته شده است و همانطور که در بالا ذکر شد شکل یک مثلث دارد.

کپسولی که روتور در آن قرار دارد نوعی ماتریس است، مرکز جهان، جایی که همه فرآیندها در آن انجام می شود. به عبارت دیگر، در این حالت بیضی شکل است که:

• فشرده سازی مخلوط؛
• تزریق سوخت؛
• تامین اکسیژن؛
• احتراق مخلوط؛
• بازگشت عناصر سوخته به خروجی

در یک کلام اگر دوست دارید شش در یک.

روتور خود روی یک مکانیسم خاص نصب شده است و حول یک محور نمی چرخد، بلکه کار می کند. بنابراین، حفره های جدا شده از یکدیگر در داخل بدن بیضی شکل ایجاد می شوند که در هر یک از آنها یکی از فرآیندها رخ می دهد. از آنجایی که روتور مثلثی است، تنها سه حفره وجود دارد.

همه چیز به شرح زیر شروع می شود: در اولین حفره تشکیل شده، مکش رخ می دهد، یعنی محفظه پر می شود. مخلوط هوا و سوخت، که در اینجا مخلوط شده است. پس از آن، روتور می چرخد ​​و این مخلوط مخلوط را به محفظه دیگری فشار می دهد. در اینجا مخلوط فشرده شده و با دو شمع مشتعل می شود.

سپس مخلوط به حفره سوم می رود، جایی که بخش هایی از سوخت مصرف شده به سیستم اگزوز خارج می شود.

این چرخه کامل RPD است. اما همه چیز به این سادگی نیست. ما طرح RPD را فقط از یک طرف در نظر گرفته ایم. و این اقدامات همیشه اتفاق می افتد. به عبارت دیگر، فرآیندها بلافاصله از سه طرف روتور رخ می دهند. در نتیجه، تنها در یک چرخش واحد، سه چرخه تکرار می شود.

علاوه بر این، مهندسان ژاپنی موفق به بهبود موتور دوار شدند. امروزه موتورهای دوار مزدا نه یک، بلکه دو یا حتی سه روتور دارند که عملکرد را به‌ویژه در مقایسه با یک موتور احتراق داخلی معمولی بهبود می‌بخشد. برای مقایسه: یک RPD دو روتور با یک موتور احتراق داخلی شش سیلندر قابل مقایسه است و یک RPD 3 روتور با یک موتور دوازده سیلندر قابل مقایسه است. بنابراین معلوم شد که ژاپنی ها بسیار دوراندیش بودند و فوراً مزایای یک موتور دوار را تشخیص دادند.

باز هم، عملکرد تنها مزیت RPD ها نیست. او بسیاری از آنها را دارد. همانطور که در بالا ذکر شد، یک موتور دوار بسیار فشرده است و از هزار قطعه کمتر از یک موتور احتراق داخلی استفاده می کند. تنها دو بخش اصلی در RPD وجود دارد - یک روتور و یک استاتور، اما شما نمی توانید چیزی ساده تر از این را تصور کنید.

اصل کارکرد موتور دوار

اصل کار یک موتور پیستونی دوار باعث شد در یک زمان بسیاری از مهندسان با استعداد ابروهای خود را با تعجب بالا ببرند. و امروز مهندسان با استعداد مزدا شایسته ستایش و تایید هستند. این شوخی نیست که به عملکرد یک موتور به ظاهر مدفون اعتقاد داشته باشید و به آن یک زندگی دوم بدهید و چه زندگی!

روتوردارای سه ضلع محدب است که هر کدام مانند یک پیستون عمل می کنند. هر طرف روتور دارای یک فرورفتگی در خود است که باعث افزایش سرعت چرخش روتور به طور کلی می شود و فضای بیشتری برای مخلوط سوخت و هوا فراهم می کند. در بالای هر صفحه یک صفحه فلزی وجود دارد که محفظه هایی را تشکیل می دهد که چرخه موتور در آن اتفاق می افتد. دو حلقه فلزی در هر طرف روتور دیواره های این محفظه ها را تشکیل می دهند. در وسط روتور دایره ای وجود دارد که در آن دندانه های زیادی وجود دارد. آنها به درایوی متصل هستند که به شفت خروجی متصل است. این اتصال مسیر و جهت حرکت روتور در داخل محفظه را تعیین می کند.

محفظه موتورتقریباً بیضی شکل (اما به طور دقیق، اپی تروکوئید است که به نوبه خود یک اپی سیکلوئید دراز یا کوتاه است که یک منحنی مسطح است که توسط یک نقطه ثابت از یک دایره که در امتداد دایره دیگری می چرخد) ایجاد می شود. شکل محفظه به گونه ای طراحی شده است که سه راس روتور همیشه با دیواره محفظه در تماس بوده و سه حجم گاز محصور را تشکیل می دهند. در هر قسمت از محفظه، یکی از چهار چرخه رخ می دهد:

• ورودی
• فشرده سازی
• احتراق
• رهایی

دهانه های ورودی و خروجی در دیواره های محفظه قرار دارند و دریچه ندارند. پورت اگزوز مستقیماً به لوله اگزوز، و ورودی مستقیماً به گاز متصل است.

شفت خروجیدارای بادامک های نیم دایره ای است که به طور نامتقارن نسبت به مرکز قرار گرفته اند، که به این معنی است که آنها از خط مرکزی شفت فاصله دارند. هر روتور روی یکی از این برآمدگی ها قرار می گیرد. شفت خروجی مشابه میل لنگ در موتورهای پیستونی است. هر روتور در داخل محفظه حرکت می کند و بادامک خود را فشار می دهد.

از آنجایی که بادامک ها به طور متقارن نصب نشده اند، نیرویی که روتور بر روی آن فشار می دهد، گشتاوری روی شفت خروجی ایجاد می کند و باعث چرخش آن می شود.

ساختار موتور دوار

موتور دوار از لایه هایی تشکیل شده است. موتورهای دو روتور از پنج لایه اصلی تشکیل شده اند که توسط پیچ های بلندی که به صورت دایره ای چیده شده اند به هم متصل می شوند. مایع خنک کننده در تمام قسمت های سازه جریان دارد.

دو لایه بیرونی بسته هستند و حاوی بلبرینگ برای شفت خروجی هستند. آنها همچنین در بخش های اصلی محفظه که روتورها در آن قرار دارند آب بندی می شوند. سطح داخلی این قطعات بسیار صاف است و به کار روتورها کمک می کند. قسمت تامین سوخت در انتهای هر یک از این قسمت ها قرار دارد.

لایه بعدی مستقیماً شامل خود روتور و قسمت اگزوز است.

این مرکز شامل دو محفظه تامین سوخت، یکی برای هر روتور است. همچنین این دو روتور را از هم جدا می کند بنابراین سطح بیرونی آن بسیار صاف است.

در مرکز هر روتور دو چرخ دنده بزرگ وجود دارد که به دور چرخ دنده های کوچکتر می چرخند و به محفظه موتور متصل می شوند. این مدار برای چرخش روتور است.

البته اگر موتور دوار هیچ ایرادی نداشت، مطمئناً روی خودروهای مدرن استفاده می شد. حتی ممکن است اگر موتور دوار بدون گناه بود، ما از موتور پیستونی خبر نداشتیم، زیرا موتور دوار زودتر ساخته شده است. سپس نابغه انسان، در تلاش برای بهبود واحد، یک نسخه پیستونی مدرن از موتور را ایجاد کرد.

اما متاسفانه موتور دوار دارای معایبی است. از جمله اشتباهات آشکار این واحد می توان به آب بندی محفظه احتراق اشاره کرد. به طور خاص، این به اندازه کافی توضیح داده نشده است تماس خوبخود روتور با دیواره های سیلندر. در هنگام اصطکاک با دیواره های سیلندر، فلز روتور گرم می شود و در نتیجه منبسط می شود. و خود سیلندر بیضی نیز گرم می شود و حتی بدتر - گرمایش ناهموار است.

اگر درجه حرارت در محفظه احتراق بالاتر از سیستم ورودی / خروجی باشد، سیلندر باید از مواد با تکنولوژی بالا ساخته شده باشد که در نقاط مختلف بدن نصب شده است.

برای روشن شدن چنین موتوری فقط از دو شمع استفاده می شود. به دلیل ویژگی های محفظه احتراق دیگر توصیه نمی شود. RPD دارای یک محفظه احتراق کاملاً متفاوت است و برای سه چهارم زمان کار موتور احتراق داخلی نیرو تولید می کند و راندمان آن به چهل درصد می رسد. در مقایسه: برای یک موتور پیستونی، همین رقم 20٪ است.

مزایای موتور دوار

قطعات متحرک کمتر

یک موتور دوار دارای قطعات بسیار کمتری نسبت به موتورهای پیستونی 4 سیلندر است. یک موتور دوار دوار دارای سه قسمت متحرک اصلی است: دو روتور و یک شفت خروجی. حتی ساده ترین موتور پیستونی 4 سیلندر دارای حداقل 40 قطعه متحرک از جمله پیستون، شاتون، میله، سوپاپ، راکر، فنر سوپاپ، تسمه تایم و میل لنگ است. به حداقل رساندن قطعات متحرک اجازه می دهد تا موتورهای دوار بیشتر باشند قابلیت اطمینان بالا. به همین دلیل است که برخی از سازندگان هواپیما (به عنوان مثال Skycar) از موتورهای چرخشی به جای موتورهای پیستونی استفاده می کنند.

نرمی

تمام قطعات در یک موتور دوار بر خلاف تغییر جهت پیستون ها در یک موتور معمولی به طور مداوم در یک جهت می چرخند. موتور دوار از وزنه های متعادل چرخان برای کاهش هر گونه لرزش استفاده می کند. انتقال نیرو در موتورهای دوار نیز نرم تر است. هر چرخه احتراق در یک چرخش روتور 90 درجه انجام می شود، شفت خروجی برای هر چرخش روتور سه بار می چرخد، هر چرخه احتراق 270 درجه طول می کشد تا شفت خروجی بچرخد. این بدان معنی است که یک موتور دوار سه چهارم قدرت را تولید می کند. در مقایسه با یک موتور پیستونی تک سیلندر، احتراق در هر 180 درجه هر دور یا فقط یک چهارم دور میل لنگ اتفاق می افتد.

کندی

با توجه به اینکه روتورها در یک سوم چرخش شفت خروجی می چرخند، قطعات اصلی موتور کندتر از قطعات موجود در موتورهای پیستونی معمولی می چرخند. همچنین به قابلیت اطمینان کمک می کند.

ابعاد کوچک + قدرت بالا

فشرده بودن سیستم همراه با راندمان بالا (در مقایسه با یک موتور احتراق داخلی معمولی) امکان تولید حدود 200 تا 250 اسب بخار از یک موتور مینیاتوری 1.3 لیتری را فراهم می کند. درست است، همراه با نقص اصلی طراحی به شکل مصرف سوخت بالا.

معایب موتورهای دوار

مهمترین مشکلات در تولید موتورهای دوار:

• پیروی از مقررات CO2 به خصوص در ایالات متحده دشوار است (اما غیرممکن نیست).
• تولید در بیشتر موارد به دلیل حجم کم در مقایسه با موتورهای پیستونی می تواند بسیار گرانتر باشد.
• آنها سوخت بیشتری مصرف می کنند زیرا راندمان ترمودینامیکی یک موتور رفت و برگشتی در یک محفظه احتراق طولانی کاهش می یابد و همچنین به دلیل نسبت تراکم پایین.
• موتورهای دوار به دلیل طراحی آنها، منابع محدودی دارند - به طور متوسط، این حدود 60-80 هزار کیلومتر است.

این وضعیت به سادگی ما را مجبور می کند موتورهای چرخشی را به عنوان مدل های خودروهای اسپرت طبقه بندی کنیم. و نه تنها. طرفداران موتور دوار امروز پیدا شدند. این خودروساز معروف مزدا است که راه سامورایی ها را در پیش گرفت و تحقیقات استاد وانکل را ادامه داد. اگر همان وضعیت سوبارو را به یاد بیاوریم، آنگاه موفقیت مشخص می شود تولید کنندگان ژاپنیبه نظر می رسد چسبیدن به هر چیز قدیمی و دور انداخته شده توسط غربی ها غیر ضروری است. اما در واقع، ژاپنی ها موفق می شوند چیزی جدید از قدیمی ایجاد کنند. همین اتفاق در مورد موتورهای باکسر که امروزه «تراشه» سوبارو هستند نیز رخ داد. در عین حال استفاده از چنین موتورهایی تقریبا جرم محسوب می شد.

کار موتور دوار نیز مهندسان ژاپنی را مورد علاقه خود قرار داد که این بار به بهبود مزدا دست زدند. آنها موتور چرخشی 13b-REW را ایجاد کردند و به آن یک سیستم توربو دوقلو دادند. حالا مزدا می توانست به راحتی با او بحث کند مدل های آلمانی، همانطور که 350 اسب باز کرد، اما دوباره با مصرف سوخت بالا گناه کرد.

مجبور شدم اقدامات شدیدی انجام دهم. آخرین مدل RX-8 با موتور چرخشی مزدا در حال حاضر با 200 اسب بخار قدرت برای کاهش مصرف سوخت عرضه شده است. اما این موضوع اصلی نیست. چیز دیگری شایسته احترام است. معلوم شد که قبل از آن، هیچ کس به جز ژاپنی ها حدس نمی زد که از فشردگی باورنکردنی یک موتور دوار استفاده کند. پس از همه، قدرت 200 اسب بخار. مزدا RX-8 با موتور 1.3 لیتری افتتاح شد. در یک کلام، مزدای جدید در حال حاضر به سطح متفاوتی می رسد، جایی که می تواند با مدل های غربی رقابت کند و نه تنها قدرت موتور، بلکه پارامترهای دیگر از جمله مصرف سوخت پایین را نیز در نظر بگیرد.

در کمال تعجب سعی کردند RPD را در کشور ما نیز راه اندازی کنند. چنین موتوری برای نصب بر روی VAZ 21079 طراحی شده بود که به عنوان وسیله نقلیه برای خدمات ویژه در نظر گرفته شده بود ، اما این پروژه متأسفانه ریشه نگرفت. مثل همیشه پول بودجه دولتی کافی نبود که به طرز معجزه آسایی از خزانه خارج می شود.

اما ژاپنی ها موفق به انجام این کار شدند. و آنها نمی خواهند در نتیجه به دست آمده متوقف شوند. طبق آخرین داده ها، سازنده مزدا موتور را بهبود خواهد بخشید و به زودی یک مزدا جدید با یک واحد کاملاً متفاوت عرضه خواهد شد.

طراحی ها و پیشرفت های مختلف موتورهای دوار

موتور وانکل

موتور ژلتیشف

موتور Zuev

همانطور که می دانید اکثریت قریب به اتفاق خودروهای مدرن مجهز به موتورهای احتراق داخلی یا موتورهای درون سوز هستند. ماهیت کار آنها تبدیل انرژی تولید شده در حین احتراق است مخلوط سوخت، به چرخش شفت، که از آن، با کمک درایو مکانیکیحرکت به چرخ های وسیله نقلیه منتقل می شود. اکثریت قریب به اتفاق خودروها در حال حاضر از موتورهای احتراق داخلی استفاده می کنند که بر اساس یک طرح پیستونی چیده شده اند. اما، نوع دیگری از موتورهای احتراق داخلی وجود دارد، یعنی موتورهای دوار. در این مقاله در مورد این نوع موتور صحبت خواهیم کرد.

تاریخچه موتورهای دوار در سال 1957 آغاز شد، زمانی که مهندسان آلمانی فلیکس وانکل و والتر فروید اولین نمونه کارآمد از چنین واحد نیرو را به نمایش گذاشتند. در ابتدا، بسیاری از خودروسازان پیشرو در جهان (به ویژه مرسدس بنز، جنرال موتورز، سیتروئن)، اما در نهایت، تنها مزدای ژاپنی تصمیم گرفت بر تولید موتورهای دوار در سری های بزرگ تسلط پیدا کند و آنها را برای مدت طولانی رها نکند.

به هر حال، حتی VAZ داخلی برای چند سال تولید می شود سری محدودژیگولی با واحدهای قدرت دوار. آنها به خریداران "معمولی" عرضه نمی شدند، اما این خودروها به ناوگان KGB و در مقادیر بسیار کم به وزارت امور داخلی اتحاد جماهیر شوروی ارسال می شد.

اصل کار یک موتور دوار، و همچنین یک موتور پیستونی معمولی، بر اساس تبدیل انرژی احتراق به انرژی دورانی است، اما این تبدیل به روشی کمی متفاوت انجام می شود. در یک موتور دوار، حرکت چرخشی مستقیماً توسط عنصر اصلی کار آن - روتور انجام می شود. این مهمترین تفاوت بین یک موتور احتراق داخلی دوار و یک موتور احتراق داخلی پیستونی است که در آن عناصر متحرک اصلی پیستون هایی هستند که حرکت چرخشی را انجام نمی دهند، بلکه حرکت رفت و برگشتی را انجام می دهند.

بنابراین، در موتورهای دوار، به دلیل طراحی آنها، مکانیسم های میل لنگ که از نظر طراحی کاملاً پیچیده هستند و نیاز به تعمیر و نگهداری دوره ای دارند، تبدیل حرکت رفت و برگشتی به حرکت چرخشی میل لنگ، کاملاً حذف می شوند.

درست مانند موتورهای پیستونی، فشار گازهای حاصل از احتراق در موتور دوار استفاده می شود. مخلوط سوخت و هوا. اما در سیلندرها اتفاق نمی‌افتد، بلکه در محفظه‌ای که توسط آن قسمت از بدنه تشکیل شده است که توسط روتور مثلثی داخل آن بسته شده است، رخ می‌دهد. این اوست که به جای پیستون استفاده می شود.

چرخش روتور تحت تأثیر این فشار در طول مسیری رخ می دهد که بسیار یادآور خطی است که توسط اسپیروگراف ترسیم شده است. به همین دلیل، هر سه راس روتور مثلثی هنگام تماس با دیواره های داخلی محفظه موتور، محفظه های احتراق مهر و موم شده را تشکیل می دهند. با چرخش روتور، هر یک از این سه حجم به طور متناوب منبسط و منقبض می شوند. این حالت عملکرد یک موتور احتراق داخلی دوار اجرای چنین فرآیندهایی را تضمین می کند:

• دریافت مخلوط سوخت و هوا؛
• فشرده سازی؛
• کار مفید؛
• رهاسازی اگزوز.

بنابراین، موتور دوار، درست مانند موتور استاندارد پیستونی یک ماشین مدرن، چهار زمانه است.

سیستم جرقه زنی و سیستم تزریق سوخت در موتورهای دوار مشابه با موتورهای پیستونی است، اما ساختار این موتورهای احتراق داخلی کاملاً متفاوت است. عناصر ساختاری اصلی یک موتور دوار عبارتند از:

• روتور؛
• استاتور (مورد)؛
• شفت خروجی.

همانطور که در بالا ذکر شد، روتور در داخل استاتور (مورد) قرار دارد و دارای سه ضلع محدب است. هر یک از آنها در واقع نقش یک پیستون را بازی می کنند و دارای یک فرورفتگی لازم برای افزایش سرعت چرخش هستند. در هر طرف روتور دو حلقه فلزی وجود دارد که حلقه های لازم برای عملکرد این را تشکیل می دهند دوربین ICEاحتراق

یکی از اجزای مهم روتور چرخ دنده ای است که در مرکز آن قرار دارد و با چرخ دنده ای که روی بدنه ثابت شده جفت می شود. به لطف این جفت شدن است که مسیر و جهت لازم تنظیم می شود که در امتداد آن روتور در محفظه می چرخد.

محفظه یک موتور احتراق داخلی دوار دارای شکل بیضی است که به گونه ای طراحی و اجرا می شود که هر سه رأس روتور همیشه با دیواره های داخلی آن در تماس باشند. این امر ضروری است تا در هر لحظه در داخل این واحد برق سه حجم گاز کاملاً ایزوله از یکدیگر وجود داشته باشد. علاوه بر این، دریچه های ورودی و خروجی در بدنه قرار دارند و سوپاپ ندارند: دریچه ورودی مستقیماً به دریچه گاز و درگاه اگزوز مستقیماً به سیستم اگزوز متصل می شود.

شافت خروجی یک موتور دوار اصلا شبیه میل لنگ موتورهای احتراق داخلی رفت و برگشتی نیست. خارج از مرکز است، یعنی با مقداری افست نسبت به محور مرکزی، برآمدگی های خاصی قرار دارد. یک روتور جداگانه با هر یک از آنها همراه است (به هر حال، نه یک، بلکه چندین مورد از آنها در یک موتور دوار وجود دارد). در طول چرخش، هر یک از روتورها بادامک "خود" را فشار می دهد، در نتیجه یک گشتاور روی شفت ظاهر می شود.

لازم به ذکر است که تمامی موتورهای دوار به صورت لایه ای مونتاژ می شوند. متداول ترین روتورهای دوقلو دارای پنج عدد از آنها هستند و همه آنها با پیچ و مهره هایی که به صورت دایره ای نصب شده اند نگه داشته می شوند. خنک سازی موتورهای دوار با کمک مایع خنک کننده انجام می شود که مانند تمام قسمت های ساختار است. بلبرینگ ها و مهر و موم ها برای شفت خروجی در دو لایه بیرونی قرار دارند. آنها همچنین قسمت هایی از بدن را که خود روتورها در آن قرار دارند به اشتراک می گذارند. درگاه های ورودی در قسمت مرکزی و درگاه های خروجی در هر یک از قسمت های انتهایی قرار دارند.

مزایا و معایب موتورهای دوار

مزایای اصلی موتورهای دوار در مقایسه با موتورهای پیستونی عبارتند از:

• قطعات متحرک کمتر؛
• عملکرد روان تر؛
• قابلیت اطمینان بالاتر

در موتورهای دو روتور، تنها شفت خروجی و هر دو روتور حرکت می کنند، در حالی که حتی در ساده ترین موتور احتراق داخلی پیستونی طراحی، حداقل چهل قطعه متحرک وجود دارد. بر این اساس، قابلیت اطمینان واحد قدرت دوار به طور قابل توجهی بالاتر است.

در موتورهای دوار تمام قطعات متحرک تنها در یک جهت می چرخند که این امر لرزش را تا حد زیادی کاهش می دهد. برای تعدیل مؤثر آنهایی که به وجود می آیند، از وزنه های تعادل استفاده می شود. همچنین باید توجه داشت که چرخش روتور در موتور دوار تنها یک سوم سرعت چرخش شفت است. این همچنین تأثیر مثبتی بر قابلیت اطمینان واحد نیرو دارد.

موتورهای روتاری نیز چندین ایراد قابل توجه دارند. شاید یکی از اصلی ترین آنها این باشد که در مقایسه با موتورهای احتراق داخلی پیستونی، آنها سوخت قابل توجهی بیشتری مصرف می کنند. در عین حال، هزینه تولید آنها بسیار بالاتر است، بنابراین امروزه آنها در دسته های بزرگ تولید نمی شوند.

ویدیو مرتبط

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 آوردن طرح به ذهن و ایجاد تولید انبوهخیلی طول کشید
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 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 انجام می شود. نیروهای گریز از مرکزو فشار گاز
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. تنها در مدت زمان بسیار کوتاهی، مجوزهای فناوری جدید توسط حدود صد شرکت در سراسر جهان، از جمله هیولاهایی مانند رولزرویس، پورشه، بی‌ام‌و و فورد به دست آمد. قطعات کمتر، 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.

عکس قابل کلیک است:

موتور پیستونی دوار توسعه می یابد قدرت بالابا مصرف سوخت نسبتاً کم 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 این است سطح پایینسر و صدا و لرزش 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 نداشتن مکانیزمی برای تبدیل حرکت رفت و برگشتی به حرکت چرخشی، قادر به تحمل سرعت های بالاتر نسبت به یک موتور احتراق داخلی سنتی است.

پس از عرضه NSU Spyder در سال 1964، مدل افسانه ای NSU Ro 80 (هنوز باشگاه های زیادی از صاحبان این خودروها در جهان وجود دارد)، سیتروئن M35 (1970)، مرسدس C-111 (1969)، کوروت XP (1973) . اما تنها تولید کننده انبوه مزدای ژاپنی بود که از سال 1967 گاهی 2-3 مدل جدید با RPD تولید می کرد. 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، همه خودروسازان برنامه های چرخشی را حذف کرده اند و شرکت ژاپنیفروش آمریکا از 104960 خودرو در سال 1973 به 61192 دستگاه 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.

در مزدا، پس از اخذ مجوز برای وانکل، بخش کاملی 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.
مشکل جدی دیگر افزایش سمیت اگزوز وانکل است. در مقایسه با معمولی ICE پیستون"روتورنیک" به دلیل احتراق ناقص سوخت، اکسیدهای نیتروژن کمتری را به اتمسفر منتشر می کند، اما هیدروکربن های بسیار بیشتری را در جو منتشر 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 ها در آن وجود دارد گازهای خروجیفقط "سوخته 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 ماشین، یکی از معدود، بلافاصله از طریق بسیار سخت گذشت الزامات زیست محیطی، توسط ایالات متحده در سال 1970 برای خودروهای وارداتی ارائه شد.
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. از طریق طیف وسیعی از اقدامات، از جمله بازسازی ترمورآکتور و کاربراتور، افزودن مبدل حرارتی به سیستم اگزوز، توسعه مبدل کاتالیزوری، و معرفی سیستم جدیدبا احتراق، این شرکت به کاهش 40 درصدی در مصرف سوخت دست یافت. در نتیجه این موفقیت بدون شک، در سال 1978 یک ورزش ماشین مزدا 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 - 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 سرعتچرخشی "هشت" حدود 210 کیلومتر در ساعت است و تا صد آن فقط در 8 ثانیه شتاب می گیرد.
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، رئیس SKB RPD، بوریس پوسپلوف، درگذشت و ولادیمیر شنیاکین در مجمع عمومی انتخاب شد - مردی که از هوانوردی و دوست نداشتن به صنعت خودرو آمد. ترابری زمینی. 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، در جاده های روسیهفقط چند ماشین مینی چرخشی "اوکا" 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. پارادوکس 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 نسبت به رقبای اصلی خود اقتصادی تر 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 هایی در دفتر مرکزی مرسدس بارید و از آنها خواسته شد تا مبلغ مورد نیاز برای حق مالکیت C111 را وارد کنند. 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. آنها آخرین نسخه های C111 را که چندین رکورد جهانی را به نام خود ثبت کردند، مجهز کردند.

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. خود وانکل روزهای گذشتهطرح موتور ایده آل را "با پیستون های دوار بدون قطعات چرخش ناهموار" (Drehkolbenmasine - DKM) 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 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. ولی مرسدس بنزبه سمتش نرفت سپس مخترع سریال 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 به طور قابل توجهی توسعه یافت. قدرت بیشتر(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 گواهینامه رانندگیوانکل تا پایان عمرش هرگز آن را دریافت نکرد.

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.
ماشین مزدا RX-8 به طور ویژه برای موتور جدید توسعه یافته است، که به گفته مدیر برند مزدا موتور اروپا، مارتین برینک، طبق یک مفهوم جدید ایجاد شده است - ماشین 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 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.
- سطح بالادور (تا 15000 دور در دقیقه!).
یک قاشق قیر…
به نظر می رسد 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 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 عملیات RPD: در دمای پایینقدرت موتور به شدت کاهش می یابد، در صورت سایش زیاد و سریع مهر و موم روتور.

ایده موتور دوار خیلی وسوسه انگیز است: وقتی یک رقیب از ایده آل فاصله دارد، به نظر می رسد که ما در شرف غلبه بر کاستی ها هستیم و نه یک موتور، بلکه خود کمال بدست می آوریم ... مزدا در اسارت اینها بود. توهمات درست تا سال 2012، زمانی که آخرین مدل با موتور چرخشی - RX-8.

تاریخچه ایجاد یک موتور دوار

نام دوم موتور دوار (RPD) وانکل (نوعی آنالوگ موتور دیزل) است. این فلیکس وانکل است که امروزه به افتخارات مخترع موتور پیستونی دوار نسبت داده می شود و حتی داستانی تکان دهنده در مورد اینکه چگونه وانکل در همان زمانی که هیتلر به سمت هدف خود می رفت به هدف خود رفت.

در واقع، همه چیز کمی متفاوت بود: یک مهندس با استعداد، فلیکس وانکل واقعا روی توسعه یک جدید کار کرد، موتور سادهاحتراق داخلی، اما موتور متفاوتی بر اساس چرخش همزمان روتورها بود.

پس از جنگ، وانکل توسط شرکت آلمانی NSU، که عمدتاً به تولید موتور سیکلت مشغول بود، به یکی از گروه های کاری که بر روی ایجاد یک موتور دوار تحت رهبری والتر فروید کار می کرد، استخدام شد.

مشارکت وانکل تحقیقات گسترده ای در مورد آب بندی شیرهای دوار است. طرح اولیه و مفهوم مهندسی مدیون فروید است. اگرچه وانکل یک حق ثبت اختراع برای چرخش دوگانه داشت.

موتور اول دارای یک محفظه چرخان و یک روتور ثابت بود. ناراحتی طراحی منجر به این شد که در برخی مکان ها طرح تغییر کند.

اولین موتور روتور دوار در اواسط سال 1958 شروع به کار کرد. تفاوت کمی با نسل امروزی خود داشت - به جز اینکه شمع ها باید به بدن منتقل می شدند.

به زودی این شرکت اعلام کرد که موفق به ایجاد یک موتور جدید و بسیار امیدوار کننده شده است. نزدیک به صد شرکت خودروسازی مجوز تولید این موتور را خریداری کرده اند. یک سوم از مجوزها به ژاپن ختم شد.

RPD در اتحاد جماهیر شوروی

و اینجا اتحاد جماهیر شورویمن اصلا مجوز نخریدم. توسعه موتور دوار خود آنها با این واقعیت آغاز شد که ماشین آلمانی Ro-80 که تولید آن NSU در سال 1967 آغاز شد، به اتحادیه آورده شد و برچیده شد.

هفت سال بعد، یک دفتر طراحی در کارخانه VAZ ظاهر شد که منحصراً موتورهای پیستونی دوار را توسعه می داد. از طریق کار او، در سال 1976، موتور VAZ-311 بوجود آمد. اما اولین پنکیک گلوله بود و برای شش سال دیگر نهایی شد.

شوروی اول ماشین بورسیبا موتور دوار VAZ-21018 است که در سال 1982 معرفی شد. متأسفانه، در حال حاضر در دسته آزمایشی، موتورهای همه ماشین ها از کار افتادند. آنها یک سال دیگر را نهایی کردند و پس از آن VAZ-411 و VAZ 413 ظاهر شدند که توسط سازمان های اجرای قانون اتحاد جماهیر شوروی به تصویب رسید. آنها به خصوص نگران مصرف سوخت و عمر کوتاه موتور نبودند، اما به خودروهای سریع، قدرتمند، اما نامحسوسی نیاز داشتند که بتوانند با خودروهای خارجی همگام شوند.

RPD در غرب

در غرب، موتور چرخشی رونق نداشت و توسعه آن در ایالات متحده و اروپا با بحران سوخت در سال 1973 پایان یافت، زمانی که قیمت بنزین افزایش یافت و خریداران خودرو شروع به پرسیدن در مورد مدل های کم مصرف کردند.

با توجه به اینکه موتور چرخشی در هر صد کیلومتر تا 20 لیتر بنزین می خورد، فروش آن در زمان بحران به حد مجاز کاهش یافت.

تنها کشور شرق که ایمانش را از دست نداده ژاپن است. اما حتی در آنجا، سازندگان به سرعت علاقه خود را به موتور از دست دادند، که نمی خواستند بهبود یابد. و در پایان یک سرباز قلع استوار باقی ماند - شرکت مزدا. در اتحاد جماهیر شوروی، بحران سوخت احساس نشد. تولید ماشین آلات با RPD پس از فروپاشی اتحادیه ادامه یافت. VAZ انجام RPD را تنها در سال 2004 متوقف کرد. مزدا فقط در سال 2012 آشتی کرد.

ویژگی های موتور چرخشی

این طراحی بر اساس یک روتور مثلثی شکل است که هر یک از وجوه آن دارای یک برآمدگی (). روتور در یک نوع سیاره ای حول محور مرکزی - استاتور می چرخد. در همان زمان، رئوس مثلث منحنی پیچیده ای به نام اپی تروکوئید را توصیف می کند. شکل این منحنی شکل کپسولی را که روتور درون آن می چرخد ​​را مشخص می کند.

موتور دوار دارای همان چرخه کار چهار چرخه رقیب خود، موتور پیستونی است.

محفظه‌هایی بین لبه‌های روتور و دیواره‌های کپسول تشکیل می‌شوند که شکل آن‌ها به صورت هلالی متغیر است که علت برخی اشکالات قابل توجه طراحی است. برای جداسازی محفظه ها از یکدیگر، از مهر و موم استفاده می شود - صفحات شعاعی و انتهایی.

اگر یک موتور احتراق داخلی دوار را با یک پیستونی مقایسه کنیم، اولین چیزی که توجه شما را جلب می کند این است که در یک دور چرخش روتور، ضربه کار سه بار اتفاق می افتد و شفت خروجی سه برابر سریعتر از خود روتور می چرخد.

در RPD بدون سیستم توزیع گازکه طراحی آن را بسیار ساده می کند. دارای چگالی توان بالا با اندازه و وزن کوچک واحد می باشد به دلیل عدم وجود میل لنگمیله های اتصال و سایر رابط های بین دوربین ها.

مزایا و معایب موتورهای دوار

مزایای

موتور دوار خوب است زیرا از بخش های بسیار کمتری تشکیل شده استنسبت به رقیب خود - 35-40 درصد.

دو موتور با قدرت یکسان - دوار و پیستونی - از نظر اندازه تفاوت زیادی خواهند داشت. پیستون دو برابر بزرگتر.

موتور دوار در سرعت های بالا بار زیادی را تجربه نمی کندحتی اگر با دنده کم سرعت خودرو را به بیش از 100 کیلومتر در ساعت افزایش دهید.

یک ماشین با موتور دوار راحت تر تعادل آن را برقرار می کند می دهد افزایش ثباتماشین هادر جاده.

حتی سبک ترین وسایل نقلیه نیز دچار لرزش نمی شوند زیرا RPD بسیار کمتر از "پیستون" می لرزد. این به دلیل تعادل بیشتر RPD است.

ایرادات

نقطه ضعف اصلی موتورهای دوار را رانندگان آن می نامند منبع کوچک، که پیامد مستقیم ساخت آن است. مهر و موم ها بسیار سریع فرسوده می شوند، زیرا زاویه کار آنها دائما در حال تغییر است.


تست موتور نوسانات دماهر چرخه، که همچنین به سایش مواد کمک می کند. به این موارد فشاری را که بر سطوح مالشی وارد می شود اضافه کنید که فقط با تزریق مستقیم روغن به منیفولد درمان می شود.

مهرهای فرسودهباعث نشتی بین محفظه ها می شود که اختلاف فشار بین آنها بسیار زیاد است. به خاطر همین راندمان موتوردر حال سقوط است و آسیب های زیست محیطی در حال افزایش است.

هلال شکل محفظه ها به کامل بودن احتراق سوخت کمک نمی کندو سرعت چرخش روتور و طول کوتاه حرکت کار دلیلی برای بیرون راندن گازهای خیلی داغ و کاملاً نسوخته به اگزوز است. علاوه بر محصولات احتراق بنزین، روغن نیز در آنجا وجود دارد که در مجموع اگزوز را بسیار سمی می کند. پیستون - آسیب کمتری به محیط زیست وارد می کند.

اشتهای بیش از حدموتور برای بنزین قبلا ذکر شده است و روغن را تا 1 لیتر در 1000 کیلومتر "می خورد". و هنگامی که روغن را فراموش کردید و می توانید به تعمیر اساسی بروید، اگر نه یک موتور.

قیمت بالا- با توجه به اینکه برای ساخت موتور به تجهیزات با دقت بالا و مواد بسیار با کیفیت نیاز دارید.

همانطور که می بینید، موتور چرخشی پر از ایراد است، اما موتور پیستونی نیز ناقص است، بنابراین رقابت بین آنها برای مدت طولانی متوقف نشد. آیا برای همیشه تمام شده است؟ زمان نشان خواهد داد.

ما می گوییم که چگونه یک موتور دوار چیده شده و کار می کند.