Kaip veikia rpd. Su sandarinimo atvartais ir atbuliniais judesiais

Vidaus degimo variklis - genialus išradimasžmogiškumas. Vidaus degimo variklio dėka technikos pažanga pradėjo smarkiai vystytis. Yra keletas šių nustatymų tipų. Tačiau žinomiausi yra švaistiklis ir stūmoklis bei sukamasis stūmoklis. Pastarąjį išrado vokiečių inžinierius Wankelis, bendradarbiaudamas su Walteriu Freude. Šis jėgos agregatas turi kitokį įrenginį ir veikimo principą, palyginti su klasikiniu švaistiklio-stūmokliniu vidaus degimo varikliu. Koks yra Wankel variklio veikimo principas ir kodėl šis vidaus degimo variklis netapo toks populiarus? Visa tai mes apsvarstysime mūsų šiandieniniame straipsnyje.

Charakteristika

Taigi, kas yra šis variklis? Tai vidaus degimo variklis, kurį 1957 metais sukūrė Felixas Wankelis. Stūmoklio funkciją šiame įrenginyje atliko trijų viršūnių rotorius. Jis atliko sukamuosius judesius specialios formos ertmėje.

Po daugelio eksperimentinių motociklų ir automobilių modelių, atsiradusių praėjusio amžiaus aštuntajame dešimtmetyje, Wankel variklio paklausa žymiai sumažėjo. Nors šiandien nemažai įmonių vis dar tobulina šį vidaus degimo variklį. Taigi, „Mazda PX“ serijoje galite sutikti Wankel variklį. Be to, šis įrenginys buvo pritaikytas modeliavimui.

Wankel variklio įtaisas

Šį maitinimo bloką sudaro keli komponentai:

• Korpusai (statorius).
• degimo kameros.
• įėjimo ir išleidimo langai.
• Fiksuota pavara.
• krumpliaratis.
• Rotorius.
• Vala.
• Uždegimo žvakė.

Koks yra Wankel variklio veikimo principas? Mes tai apsvarstysime toliau.

Veikimo principas

Šis ICE veikia taip. Rotorius, sumontuotas ant ekscentrinio veleno per guolius, yra varomas dujų slėgio jėgos, kuri susidarė dėl oro ir kuro mišinio degimo. Variklio rotorius statoriaus atžvilgiu per krumpliaračių porą. Vienas iš jų ( didelis dydis) yra vidiniame rotoriaus paviršiuje. Antrasis (atrama) yra mažesnis ir tvirtai pritvirtintas prie variklio šoninio dangčio. Sąveikaujant krumpliaračiams, rotorius sukuria ekscentrinius sukamuosius judesius. Taigi jo kraštai liečiasi su vidiniu degimo kameros paviršiumi.

Dėl to tarp variklio korpuso ir rotoriaus susidaro kelios izoliuotos kintamo tūrio kameros. Jų skaičius visada yra 3. Šiose kamerose vyksta mišinio suspaudimo, jo degimo, dujų (kurios vėliau daro spaudimą darbiniam rotoriaus paviršiui) ir jų pašalinimo procesas. Dėl kuro užsidegimo sukamas rotorius, sukimo momentas perduodamas ekscentriniam velenui. Pastarasis yra sumontuotas ant guolių, o tada perduoda galią perdavimo blokams. Ir tik tada Wankel variklio jėgų momentas patenka į ratus pagal klasikinę schemą - per kardaninę pavarą ir ašies velenus į stebules. Taigi rotaciniame variklyje vienu metu veikia kelios mechaninės poros. Pirmasis yra atsakingas už rotoriaus judėjimą ir susideda iš kelių pavarų. Antrasis de paverčia rotoriaus judėjimą į ekscentrinio veleno apsisukimus.

Statoriaus (korpuso) ir krumpliaračių perdavimo skaičius visada yra stabilus ir yra 3:2. Taigi, rotorius turi laiko pasukti visą veleno apsisukimą 120 laipsnių. Savo ruožtu, norint visiškai apsisukti rotorius, vidaus degimas sukuriamas kiekvienoje iš trijų kamerų, kurias sudaro paviršiai.

Privalumai

Kokie yra šio ICE pranašumai? Wankel konstrukcija yra paprastesnė nei švaistiklio ir stūmoklio. Taigi jame dalių yra 40 procentų mažiau nei stūmokliniame keturtakčiame vidaus degimo variklyje. Tačiau vis tiek neįmanoma sukurti Wankel variklio savo rankomis be sudėtingos įrangos. Galų gale, rotorius turi labai sudėtingą formą. Tie, kurie bandė Wankel savo rankomis padaryti, patyrė daugybę nesėkmių.

Bet pereikime prie naudos. Sukamojo bloko konstrukcijoje nėra alkūninio veleno, dujų paskirstymo mechanizmo. Be to, nėra švaistiklio ir stūmoklių. Degusis mišinys patenka į kamerą per įleidimo langą, kurį atidaro rotoriaus kraštas. O išmetamosios dujos darbo ciklo pabaigoje iš kūno išleidžiamos per išmetimo angą. Vėlgi, vožtuvo vaidmenį čia atlieka pats rotoriaus kraštas. Be to, konstrukcijoje nėra skirstomojo veleno (iš kurių keli dabar naudojami švaistiklio blokuose). Wankel sukamasis stūmoklinis variklis pagal dujų paskirstymo mechanizmo veikimo principą yra panašus į dvitaktį.

Atskirai reikėtų paminėti tepimo sistema. Tiesą sakant, Wankel rotoriniame variklyje jo nėra. Bet kaip tada veikia trinties poros? Viskas paprasta: alyva pilama į patį degų mišinį (kaip primityviuose motociklų varikliuose). Taigi besitrinančių dalių sutepimą atlieka pats oro ir kuro mišinys. Konstrukcijoje nėra visiems žinomo alyvos siurblio, kuris paima tepalą iš karterio ir purškia jį specialiu slėgiu.

Kitas Wankel variklio privalumas – lengvas svoris ir dydis. Kadangi čia trūksta beveik pusės detalių, kurios yra privalomos stūmokliniuose varikliuose, rotacinis blokas yra kompaktiškesnis ir gali tilpti į bet kurį variklio skyrių. kompaktiški matmenys leidžia racionaliau išnaudoti variklio skyriaus erdvę, taip pat užtikrina vienodesnę priekinės ir galinės ašių apkrovą (juk automobiliuose su įprastais varikliais daugiau nei 70 procentų apkrovos tenka priekyje dalis). O dėl mažo svorio pasiekiamas didelis stabilumas. Taigi, variklis turi minimalų vibracijos lygį, o tai teigiamai veikia automobilio komfortą.

Kitas šio įrenginio pliusas – didelė savitoji galia, kuri pasiekiama esant dideliam veleno apsisukimų dažniui. Ši funkcija leidžia pasiekti geras technines charakteristikas. Štai kodėl Wankel variklis naudojamas Mazda sportiniuose automobiliuose. Variklis lengvai sukasi iki septynių ar daugiau tūkstančių apsisukimų. Tuo pačiu metu jis suteikia daug daugiau sukimo momento ir galios esant nedideliam tūriui. Visa tai teigiamai veikia įsibėgėjančią automobilio dinamiką. Pavyzdžiui, galite pasiimti automobilį „Mazda RX-8“. 1,3 litro tūrio variklis sukuria 210 Arklio galia galia.

Dizaino trūkumai

Atsižvelgiant į Wankel rotorinio variklio įrenginį ir veikimo principą, verta paminėti pagrindinį konstrukcijos trūkumą. Tai mažas tarpo tarpiklių tarp degimo kameros ir rotoriaus efektyvumas. Pastarasis yra gana sudėtingos formos, todėl reikia patikimo sandarinimo ne tik išilgai kraštų (kurių iš viso yra keturi), bet ir išilgai šoninio paviršiaus (kurie liečiasi su variklio dangčiu). Tuo pačiu metu jie gaminami iš plieninių spyruoklinių juostų, ypač tiksliai apdirbant tiek iš galų, tiek nuo darbinių paviršių. Visos į konstrukciją įtrauktos išplėtimo pašalpos kaitinant pablogina šias charakteristikas. Dėl to neįmanoma išvengti dujų prasiskverbimo sandarinimo plokščių galinėse vietose. Stūmokliniuose varikliuose taikomas labirinto efektas. Taigi, konstrukcijoje naudojami trys sandarinimo žiedai su tarpais skirtingos pusės.

Tačiau verta paminėti, kad pastaraisiais metais pagerėjo sandarinimo kokybė. Dizaineriai patobulino Wankel variklį, naudodami naujas medžiagas sandarikliams. Tačiau vis tiek dujų proveržis laikomas silpniausia rotacinio vidaus degimo variklio vieta.

Alyvos suvartojimas

Kaip minėjome anksčiau, šiame variklyje nėra tepimo sistemos. Dėl to, kad alyva patenka kartu su degiuoju mišiniu, jos suvartojimas žymiai padidėja. Ir jei švaistiklio varikliuose natūralus tepalų nuotėkis neįtraukiamas arba yra ne didesnis kaip 100 gramų 1 tūkstančiui kilometrų, tai rotoriniuose varikliuose šis parametras svyruoja nuo 0,4 iki 1 litro tūkstančiui kilometrų. Taip yra todėl, kad sudėtinga sandarinimo sistema reikalauja efektyvesnio paviršių sutepimo. Be to, dėl didelių alyvos sąnaudų šie varikliai negali atitikti šiuolaikinių aplinkosaugos standartų. IN išmetamosios dujos automobiliuose su Wankel varikliu yra daug pavojingų organizmui ir aplinką medžiagų.

Be to, rotacinis variklis galėjo dirbti tik su aukštos kokybės ir brangiomis alyvomis. Taip yra dėl kelių veiksnių:

• Variklio kameros ir rotoriaus besiliečiančių dalių polinkis į didelį susidėvėjimą.
• Trinties porų polinkis perkaisti.

Kitos problemos

Nereguliarus alyvos keitimas grasino sumažinti vidaus degimo variklio išteklius, nes seno tepalo dalelės veikė kaip abrazyvas, padidindamos tarpus ir išmetamųjų dujų proveržio kameroje tikimybę. Šis įrenginys taip pat įstrigo perkaitęs. O važiuojant šaltu oru, aušinimas gali būti per didelis.

Pats RPD turi didesnį Darbinė temperatūra nei bet kuris stūmoklinis variklis. Degimo kamera laikoma labiausiai apkrauta. jis turi mažą tūrį. Ir dėl išplėstos formos kamera yra linkusi detonuoti. Be alyvos, Wankel variklis reikalauja ir žvakių kokybės. Jie montuojami poromis ir keičiami griežtai pagal techninius reglamentus. Be kitų dalykų, verta paminėti nepakankamą sukamojo variklio elastingumą. Taigi šie vidaus degimo varikliai puikias greičio ir galios charakteristikas gali sukurti tik esant dideliam rotoriaus apsisukimų dažniui – nuo ​​6 iki 10 ar daugiau tūkstančių per minutę. Ši savybė verčia dizainerius tobulinti pavarų dėžių dizainą, kad jos būtų daugiapakopės.

Kitas trūkumas – didelės degalų sąnaudos. Pavyzdžiui, paėmus „Mazda RX-8“ 1,3 litro stūmoklinį variklį, pagal paso duomenis jis sunaudoja nuo 14 iki 18 litrų degalų. Be to, rekomenduojama naudoti tik didelio oktaninio skaičiaus benziną.

Dėl RPD naudojimo automobilių pramonėje

Šis variklis didžiausio populiarumo sulaukė praėjusio amžiaus 60-ųjų pabaigoje ir 70-ųjų pradžioje. Wankel RPD patentą įsigijo 11 pirmaujančių automobilių gamintojų. Taigi, 67-aisiais metais NSU sukūrė pirmąjį verslo klasės automobilį su rotoriniu varikliu, kuris buvo vadinamas NSU RO 80. Šis modelis masiškai gaminamas 10 metų. Iš viso buvo išleista daugiau nei 37 tūkst. Automobilis buvo populiarus, tačiau rotorinio variklio trūkumai ilgainiui sugadino šio automobilio reputaciją. Kitų NSU modelių fone NSU RO 80 sedanas buvo nepatikimiausias. Rida iki kapitalinio remonto tebuvo 50 tūkst su deklaruotu 100.

Taip pat su rotoriniais varikliais eksperimentavo koncernai „Peugeot-Citroen“, „Mazda“ kompanija ir VAZ gamykla (apie šį atvejį kalbėsime atskirai žemiau). Didžiausios sėkmės sulaukė japonai, išleisdami mašina su rotoriniu varikliu 63 m. Įjungta Šis momentas japonai vis dar montuoja RPD savo RX serijos sportiniuose automobiliuose. Iki šiol jie buvo išlaisvinti nuo daugelio „vaikystės ligų“, kurios buvo būdingos to meto RPD.

RPD Wankel ir motociklų pramonė

Praėjusio amžiaus 70–80-aisiais kai kurie motociklų gamintojai eksperimentavo su rotoriniais varikliais. Tai Hercules ir Suzuki. Dabar masinė rotorinių motociklų gamyba buvo įkurta tik „Norton“. Šis prekės ženklas gamina NRV588 sportinius dviračius su dviejų rotorių varikliais, kurių bendras tūris yra 588 kubiniai centimetrai. „Norton“ dviračio galia yra 170 arklio galių. Šis motociklas, sveriantis 130 kilogramų, pasižymi puikiomis dinaminėmis savybėmis. Be to, šie RPD turi elektroninę degalų įpurškimo sistemą ir kintamą įsiurbimo taką.

Duomenys jėgos agregatai plačiai naudojamas tarp orlaivių modeliuotojų. Kadangi modelio vidaus degimo varikliui efektyvumo ir patikimumo reikalavimų nėra, tokių variklių gamyba pasirodė nebrangi. Tokiuose vidaus degimo varikliuose iš viso nėra rotoriaus sandariklių arba jie yra primityviausio dizaino. Pagrindinis tokio lėktuvo modelio bloko privalumas yra tai, kad jį lengva sumontuoti skraidančiame lėktuve. mastelio modelis. ICE yra lengvas ir kompaktiškas.

Kitas faktas: Feliksas Wankelis, 1936 metais gavęs RPD patentą, tapo ne tik rotorinių variklių, bet ir kompresorių, taip pat taip pat veikiančių siurblių išradėju. Tokius įrenginius galima rasti remonto dirbtuvėse ir gamyboje. Beje, nešiojamas elektriniai siurbliai padangoms siurbti automobiliai yra išdėstyti tiksliai pagal šį principą.

RPD ir VAZ automobiliai

Sovietmečiu jie taip pat užsiėmė rotorinio stūmoklinio variklio kūrimu ir jo montavimu buitinių automobilių VAZ. Taigi pirmasis RPD SSRS buvo VAZ-311 variklis, kurio galia buvo 70 arklio galių. Jis buvo sukurtas remiantis japonų bloku 13V. Tačiau kadangi variklio kūrimas buvo atliktas pagal nerealius planus, agregatas pasirodė nepatikimas po to, kai buvo pradėtas gaminti masiškai. Pirmasis automobilis su šiuo varikliu buvo VAZ-21018.

Tačiau istorija apie Wankel variklio montavimą VAZ nesibaigia. Antrasis iš eilės buvo VAZ-415 jėgos agregatas, kuris devintajame dešimtmetyje buvo naudojamas mažomis partijomis G8. Šis maitinimo blokas buvo geresnis specifikacijas. 1308 kubinių centimetrų tūrio galia padidėjo iki 150 arklio galių. Dėl šios priežasties sovietinis VAZ-2108 su rotaciniu varikliu iki šimtų įsibėgėjo per 9 sekundes. O maksimalus greitis buvo ribojamas iki 190 kilometrų per valandą. Tačiau šis variklis nebuvo be trūkumų. Visų pirma, tai yra nedidelis išteklius. Jis vos pasiekė 80 tūkstančių kilometrų. Taip pat tarp minusų verta paminėti didelę tokio automobilio sukūrimo kainą. Alyvos sąnaudos buvo 700 gramų tūkstančiui kilometrų. Degalų sąnaudos yra apie 20 litrų šimtui. Todėl rotacinis blokas buvo naudojamas tik specialiųjų tarnybų transporto priemonėse, nedidelėmis partijomis.

Išvada

Taigi, mes sužinojome, kas yra Wankel variklis. Šis sukamasis blokas dabar serijiniu būdu naudojamas tik „Mazda“ automobiliuose ir tik viename modelyje. Nepaisant daugybės patobulinimų ir Japonijos inžinierių bandymų pagerinti RPD konstrukciją, jis vis dar turi gana mažus išteklius ir pasižymi dideliu alyvos suvartojimu. Taip pat naujosios 1,3 litro „Mazdos“ nesiskiria degalų efektyvumu. Dėl visų šių rotacinio variklio trūkumų jis yra nepraktiškas ir mažai naudojamas automobilių pramonėje.

Vienintelis iki šiol komerciškai pagamintas rotacinio variklio modelis yra Wankel variklis, priklausantis rotacinių variklių tipui su planetiniu sukamuoju pagrindinio darbinio elemento judesiu. Toks konstruktyvus rotorinio variklio išdėstymas neabejotinai yra pats paprasčiausias savo techniniu dizainu, tačiau ne pats optimaliausias darbo procesų organizavimo būdu, todėl turi savų įgimtų ir rimtų trūkumų.

Rotorinių variklių, kurių pagrindinis darbinis elementas juda planetiniu būdu, yra gana daug, tačiau iš esmės jie skiriasi tik rotoriaus paviršių skaičiumi ir atitinkama korpuso vidinio paviršiaus forma. Pateiktos schemos skirtingi išdėstymai panašūs varikliai paimti iš knygos „Jūrų rotaciniai varikliai“, 1967 m. leidimas, autoriai E. Akatovas, V. Bologovas ir kiti ir parengti spaudai m. elektroniniu formatušios svetainės autorius.

Trumpai pažvelkime į patį šio tipo variklio dizainą, jo atsiradimo istoriją ir taikymo sritį. Rotacinių variklių su pagrindinio darbinio elemento planetiniu sukimosi judėjimu sukūrimo istorija prasideda 1943 m., Kai išradėjas Mylar pasiūlė pirmąją tokią schemą. Tada per trumpą laiką buvo pateikti dar keli patentai panašios konstrukcijos varikliams. Įskaitant vokiečių kompanijos NSU kūrėją – V. Frede. Tačiau pagrindinė šios sukamojo variklio schemos silpnoji vieta buvo sandarinimo sistema tarp briaunų, esančių besisukančio trikampio rotoriaus gretimų paviršių ir stacionaraus korpuso sienų sandūroje. R. Wankelis, kaip plombų specialistas, dalyvavo sprendžiant šią sudėtingą inžinerinę problemą. Netrukus savo energijos ir inžinerinio mąstymo dėka jis tapo kūrimo komandos lyderiu. 1957 metais NSU laboratorijoje buvo pastatytas DKM tipo rotorinio variklio prototipas su trikampiu rotoriumi ir kapsulės formos darbo kamera, kurioje stovėjo rotorius, o korpusas sukasi aplink jį. Daug praktiškesnis buvo KKM tipo išdėstymas su įprastu išdėstymu - darbo kamera korpuse buvo stacionari, o rotorius joje sukosi. Šis variklis pasirodė po metų, 1958 m. 1959 m. lapkritį NSU oficialiai paskelbė apie veikiančio rotorinio variklio sukūrimą. Per trumpą laiką apie 100 įmonių visame pasaulyje įsigijo šios technologijos licencijas, 34 iš jų – japonų.

Variklis pasirodė labai mažas, galingas ir turėjo nedaug dalių. Europoje buvo pradėti pardavinėti automobiliai su rotoriniais varikliais, tačiau, kaip paaiškėjo, jie turėjo mažą variklio resursą, sunaudojo daug degalų ir turėjo labai toksiškas išmetamąsias dujas. 1973 metų naftos krizė dėl dar vieno arabų ir Izraelio karo, kai benzino kainos išaugo kelis kartus, smarkiai iškėlė klausimą dėl automobilių variklių efektyvumo. Dėl šios priežasties Europoje ir Amerikoje bandymai Wankel rotorinį variklį patobulinti iki norimo laipsnio buvo nutraukti. Ir tik japonų kompanija „Mazda“ atkakliai toliau dirbo šia kryptimi. Taip pat sovietinė VAZ gamykla - kadangi benzinas tuo metu SSRS kainavo centą, o reikėjo galingo, nors ir su nedideliais ištekliais, variklio teisėsaugos institucijos. Tačiau 2004 m. mažos apimties gamyba VAZ buvo uždaryta ir šiandien „Mazda“ yra vienintelis automobilių gamintojas, masiškai gaminantis automobilius su rotoriniu varikliu. Šiuo metu pasaulyje masiškai gaminamas tik vienas automobilis su Wankel rotoriniu varikliu – tai sportinis kupė Mazda RX-8. Šioje mašinoje yra RENESIS variklis su dviem rotoriaus sekcijomis, kurių bendras tūris yra 1,3 litro. Variklis yra kelių versijų, kurių galia nuo 200 iki 250 AG.

.

Trumpai apžvelgę ​​rotorinio variklio su planetiniu rotoriaus judesiu istoriją, apsistokime ties jo pranašumais ir trūkumais. Wankel rotorinio variklio PRIVALUMAI, palyginti su tradiciniais stūmokliniais varikliais: 1) Padidėjusi savitoji galia (AG / kg), ji beveik dvigubai didesnė nei stūmoklio 4 taktiniai varikliai. Netolygiai judančių dalių masė Wankel variklyje yra daug mažesnė nei panašios galios stūmokliniuose varikliuose, o tokių nesubalansuotų judesių amplitudė yra pastebimai mažesnė. Taip yra dėl to, kad „stūmoklyje“ atliekami stūmokliniai judesiai, o Wankel variklyje - sukimosi, planetinės grandinės. Be to, Wankel variklyje trūksta alkūninio veleno ir švaistiklio.

Tai, kad tokio vieno rotoriaus konstrukcijos variklis sukuria galią tris ketvirtadalius kiekvieno išėjimo veleno apsisukimo, taip pat turi įtakos padidėjusiai Wankel galiai. Skirtingai nuo vieno cilindro 4 taktų stūmoklinio variklio, kuris tiekia galią tik ketvirtadalį kiekvieno išėjimo veleno apsisukimo. Būtent dėl ​​šių priežasčių serijiniame Wankel rotoriniame variklyje iš degimo kameros tūrio vieneto atimama daug daugiau galios. „Mazda RX-8“, kurio darbinės kameros tūris yra 1300 cm 3, turi 200–250 AG galią, o ankstesnis Mazda modelis RX-7, su tokio pat dydžio varikliu, bet su turbokompresoriumi, pagamino 350 AG.

Štai kodėl išskirtinis „Mazda RX“ bruožas yra puikus dinaminis veikimas:

• esant žemai pavarai, galima pagreitinti automobilį virš 100 km/h be pernelyg didelės variklio apkrovos esant didesniam variklio sūkių dažniui (8000 aps./min. ir daugiau).
• Wankel variklį daug lengviau mechaniškai subalansuoti ir atsikratyti vibracijos, o tai leidžia padidinti lengvųjų transporto priemonių, tokių kaip mikroautomobiliai, komfortą;
• rotacinio stūmoklinio variklio bendrieji matmenys yra 1,5–2 kartus mažesni, palyginti su panašios galios stūmokliniu varikliu.

Wankel variklis turi 35-40% mažiau dalių.

Trūkumai:

1)Trumpas trikampio rotoriaus priekio eigos ilgis.Nors šiuos rodiklius sunku lyginti tiesiogiai su stūmokliniu varikliu - stūmoklio ir rotoriaus judesių tipai per daug skiriasi, bet Wankel variklis turi maždaug penktadaliu mažesnį eigos ilgį . Yra vienas esminis skirtumas tarp „Wankel“ ir stūmoklinio variklio - „stūmoklio“ tūris didėja viena tiesine kryptimi, kuri sutampa su eigos kryptimi. Tačiau Wankeliui šis judėjimas yra sudėtingas ir tik dalis trikampio rotoriaus su planetiniu judėjimu trajektorijos tampa tikrąja darbinio eigos linija. (PAV.) Štai kodėl Wankel variklio degalų efektyvumas yra mažesnis nei stūmokliniai varikliai. Todėl dėl trumpo eigos ilgio išmetamųjų dujų temperatūra yra labai aukšta – darbinės dujos nespėja perduoti pagrindinio slėgio į rotorių, nes jau atsidaro išmetimo langas ir karštos dujos. aukštas spaudimas su tūriniais fragmentais, kurie dar nenustojo degti darbinis mišinys išeiti į išmetimo vamzdį. Todėl Wankel variklio išmetamųjų dujų temperatūra yra labai aukšta.

2) Sudėtinga „pusmėnulio“ degimo kameros forma. Tokia degimo kamera turi didelį dujų sąlyčio su korpuso sienelėmis ir rotoriumi paviršių. Todėl nemaža dalis šilumos išleidžiama variklio dalims šildyti, o tai sumažėja šiluminis efektyvumas ir padidinkite variklio temperatūrą. Be to, dėl šios formos degimo kameros pablogėja mišinio susidarymas ir sulėtėja darbinio mišinio degimo greitis. Todėl „Mazda RX-8“ variklis turi 2 uždegimo žvakes vienoje rotoriaus dalyje. Šios savybės taip pat neigiamai veikia termodinaminio efektyvumo lygį.

3) Potencialiai mažas sukimo momentas rotaciniam varikliui. Siekiant pašalinti sukimąsi iš judančio rotoriaus, kurio sukimosi centras pats nepertraukiamai atlieka planetinį sukimąsi apskritimu aplink geometrinį darbinės kameros centrą, šiame variklyje naudojami diskai, esantys ekscentriškai ant pagrindinio veleno. Tiesą sakant, tai yra švaistiklio elementai. Tai yra, Wankel variklis negalėjo visiškai atsikratyti pagrindinio klasikinių stūmoklinių vidaus degimo variklių trūkumo – švaistiklio – švaistiklio mechanizmo. Nors jis pateikiamas Wankel variklyje lengvoje versijoje - ekscentrinio veleno pavidalu, tačiau pagrindiniai šio mechanizmo trūkumai: suplyšęs, pulsuojantis sukimo momento režimas ir maža pagrindinio elemento rankena, suvokianti sukimo momentą, liko „ne“. išgydytas“. (PAV.) Štai kodėl vienos sekcijos Wankel yra neefektyvus ir norint normaliai veikti reikia padaryti 2 ar 3 rotoriaus sekcijas, taip pat pageidautina ant veleno uždėti papildomą smagratį. Be to, kad yra Wankel variklyje alkūninis mechanizmas, sukimo momentui, kuris yra mažas sukamajam varikliui, įtakos turi ir tai, kad tokio variklio kinematinė schema yra labai neracionali, kai rotoriaus paviršius suvokia darbinių plėtimosi dujų slėgį. Todėl tik tam tikra slėgio dalis - maždaug trečdalis - paverčiama darbiniu rotoriaus sukimu ir sukuria sukimo momentą. Daugiau apie sukimo momentą kalbėsime specialioje svetainės skiltyje.

Išsamesnės informacijos apie sukimo momento generavimo principą Wankel rotoriniame variklyje rasite svetainės TORQUE puslapyje.

4) Vibracijų buvimas kūne. Faktas yra tas, kad rotacinio variklio sistema su darbinio elemento planetiniu judėjimu reiškia nepusiausvyrą šio kūno judėjimą. Tie. sukimosi metu rotoriaus masės centras atlieka nuolatinį sukimosi judesį aplink kūno masės centrą ir šio sukimosi spindulys lygus pagrindinio variklio veleno ekscentriko pečiai. Štai kodėl variklio korpusą iš vidaus veikia nuolat besisukantis jėgos vektorius, lygus išcentrinei jėgai, kuri atsiranda ant rotoriaus. Tai reiškia, kad rotorius, sukdamasis ant ekscentrinio veleno, besisukančio savo ruožtu, savo judėjimo pobūdyje turi neišvengiamų ir ryškių svyruojančio judėjimo elementų. Kas veda į vibracijų neišvengiamumą. (RYŽIAI.)

5) Greitas mechaninių radialinių tarpiklių susidėvėjimas rotoriaus trikampio kampuose, nes juos veikia stipri radialinė apkrova, kuri Wankel variklyje dėl paties veikimo principo yra neišvengiama. (RYŽIAI.)

6) Nuolatinė aukšto slėgio dujų proveržio grėsmė iš vieno darbo ciklo ertmės į kito ciklo ertmę. Taip yra todėl, kad radialinio sandariklio kontaktas tarp rotoriaus peleko ir degimo kameros sienelės vyksta viena plona linija. Tuo pačiu metu vis dar išlieka dujų prasiskverbimo pro kištukų montavimo lizdus, ​​kai rotoriaus briaunelė eina per juos, problema.

7) Sudėtinga besisukančio rotoriaus tepimo sistema. „Mazda RX-8“ variklyje specialiais purkštukais į degimo kameras įpurškiama alyva, skirta sutepti rotoriaus pelekus, besitrinančius į degimo kameros sieneles sukimosi metu. Tai padidina išmetamųjų dujų toksiškumą ir tuo pačiu daro variklį labai reiklų alyvos kokybei. Be to, esant dideliam greičiui, keliami didesni reikalavimai pagrindinio veleno ekscentrinės dalies, aplink kurią sukasi rotorius, cilindrinio paviršiaus tepimui, kuris pašalina pagrindinę jėgą nuo rotoriaus ir virsta veleno sukimu. Būtent šie du techniniai sunkumai, kuriuos labai sunku išspręsti, lėmė nepakankamą tokio variklio dalių sutepimą esant dideliam greičiui labiausiai trinties apkraunamų dalių, o tai atitinkamai smarkiai sumažino variklio eksploatavimo laiką. Būtent nepakankamas tokių techninių problemų sprendimas lėmė labai mažus „Wankel“ variklių, kuriuos gamino vietinis „AvtoVAZ“, išteklius. (PAV. - nurodykite rotoriaus vidinio lizdo ir veleno disko ekscentriko cilindrinį kontaktinį paviršių)

8) Dėl didelių sudėtingos formos dalių atlikimo tikslumo reikalavimų tokį variklį sunku pagaminti. Tokiai gamybai reikalinga labai tiksli ir brangi įranga - mašinos, galinčios sukurti sudėtingus darbinės kameros tūrius su išlenktu epitrochoidiniu paviršiumi. Pats rotorius taip pat turi sudėtingo trikampio su išgaubtais paviršiais formą.

Kaip matyti iš šios svetainės dalies turinio, Wankel rotorinis variklis turi ryškių pranašumų ir didelis skaičius beveik neįveikiami trūkumai, kurie neleido tokio tipo varikliams išstumti stūmoklinių variklių iš šiuolaikinių technologijų arsenalo. Nors apie tokias perspektyvas buvo rimtai diskutuojama praėjusio amžiaus 60-ųjų pabaigoje ir 70-ųjų pradžioje, o analitinėse apžvalgose buvo išsakyta nuomonė, kad XX amžiaus 80-ųjų pabaigoje daugiau nei pusė pasaulio automobilių jau turės rotorinius variklius. įvairių tipų.... Ir, nepaisant neigiamų savybių ir techninių sunkumų, Wankel rotorinis variklis gali pasirodyti techniškai ir veikti kaip komerciškai perspektyvus gaminio tipas, nes pagrindinių konkurentų - stūmoklinių variklių su švaistikliu - švaistiklio mechanizmų trūkumai yra dar rimtesni. Ir tai, nepaisant daugiau nei šimtmetį trukusių bandymų juos tobulinti.

TĘSINIS APIE WANKEL SUKAMĄJĮ VARIKLĮ

2016 metų rugsėjis Viena iš sudėtingiausių visų tipų rotorinių variklių problemų yra jų kūrimas efektyvi sistema sandarikliai, kurie turėtų sukurti uždarą tūrį sukamojo variklio darbo kamerose. Iki šiol tai yra vienas iš pagrindinių Tverskoy tipo schemos sunkumų. Ten reikia padaryti efektyvią ir sunkiai pagaminamą sandarinimo sistemą.O norėdamas patreniruoti savo ranką ir įgyti teigiamos patirties tokiu klausimu, nusprendžiau sukurti nedidelę darbinę Wankel variklio kopiją nuo pat pradžių. Darbai jau eina į pabaigą - pridedu tokio variklio nuotrauką.

Antspaudai

Apytikslė vienos tokios rotoriaus sekcijos galia turėtų siekti apie 35-40 AG. 2 rotoriaus sekcijų variklio galia turėtų siekti 70-80 AG.

WANKEL VARIKLIS – GRUODŽIO MĖN
2016 m. gruodžio 25 d. Mažojo Wankel gamyba vyksta optimaliu tempu. Variklis paruoštas 95%, lieka smulkios detalės.
Kadangi kai kuriose interneto svetainėse apie šias mano nuotraukas jau diskutuojama ir apie jas sukasi daug fantazijų, informuoju.
Variklis buvo sukurtas iš ZERO, jame nėra nei vienos detalės iš užsienio modelių. Jame nėra dalių nei iš Sachs Wankel, kurios nebuvo gaminamos 30 metų, nei iš modernaus mažo modernaus aixro ir t.t., ir t.t.
Variklio korpusas pagamintas iš konstrukcinio legiruoto karščiui atsparaus plieno, kuris buvo grūdintas termocheminiu būdu.Paviršinio sluoksnio kietumas 70 HRC. Termiškai sustiprinto sluoksnio gylis vidutiniškai 1,5 mm. oro aušinimas, tepimui skirta alyva bus tiekiama į suspaudimo kamerą per 2 specialius antgalius. Tie. nereikės maišyti alyvos su benzinu kaip 2-takčiuose varikliuose.

Variklis buvo uždėtas ant tekinimo staklių ir keletą valandų buvo šaltas įsilaužimas. Tai leido įvertinti sandariklių veikimą ir susidariusių sekcijų sandarumą variklyje kaip gana saugų. Artimiausiu metu bus matuojamas slėgis, kuris gaunamas variklio suspaudimo sektoriuje.
Variklio užvedimas numatytas sausio pabaigoje.

TĘSTI PO PAUZĖS

Po tam tikros pertraukos aktyvus darbas atnaujintas. Dabar (kovo-gegužės 18 d.) vyksta aktyvus bandomasis nedidelio eksperimentinio variklio modelio slinkimas. Dėl to sandarinimo darbai baigiami – sudėtingiausias ir subtiliausias elementas rotoriniai varikliai. Rezultatai labai džiuginantys.

Nedaug žmonių žino, kad kartu su klasikiniais stūmokliniais varikliais automobilių pramonėje naudojami sukamieji agregatai, išradėjo vardu vadinami Wankel varikliais. Tai varikliai su vidiniu kuro degimo principu, tačiau jų sandara ir veikimo principai visiškai skirtingi. Šiandien mes kalbėsime apie rotacinius variklius išsamiau.

Rotorinio variklio konstrukcinis įtaisas

Pagrindinės Wankel variklio dalys savo konstrukcijoje neturi nieko bendra su klasikiniais vidaus degimo varikliais.

Pagrindinės jo dalys yra šios:

1. Pagrindinė darbo kamera

Bet kurio sukamojo mazgo korpusas yra ovali metalinė kamera, kurioje vyksta pagrindiniai darbo procesai – įsiurbimo režimas, suspaudimo eiga, kuro degimo procesas ir išmetamosios dujos. Kameros forma neatsitiktinė. Jis pagamintas taip, kad sąveikaujant su rotoriumi jo sienos liečiasi su visomis jo viršūnėmis, sudarydamos keletą uždarų kontūrų. Tokių variklių įsiurbimo ir išmetimo angos neturi vožtuvų. Jie yra tiesiai darbo kameros šonuose ir yra tiesiogiai prijungti prie išmetimo vamzdžio ir maitinimo sistemos.

2. Rotorius

Rotoriaus forma šiek tiek primena trikampį, kurio kraštai yra išgaubti į išorę. Be to, kiekviena jo pusė yra pagaminta su nedideliu pasirinkimu, todėl padidėja susidariusios uždaros degimo kameros tūris ir padidėja rotoriaus greitis. Šio komponento paskirtis yra panaši į įprasto vidaus degimo variklio stūmoklių funkcijas. Darbo ciklai atsiranda sukuriant tris jau minėtas vaikų kameras. Centrinėje rotoriaus dalyje yra dantyta anga, jungianti rotorių su pavara, savo ruožtu pritvirtinta prie išėjimo veleno. Ši nuoroda nustato, kuria kryptimi ir kuria trajektorija rotorius judės pagrindinės darbo kameros viduje.

3. Išėjimo velenas

Rotorinio variklio išėjimo veleno funkcijos yra panašios į klasikinių jėgos agregatų alkūninio veleno funkcijas. Jis aprūpintas pusapvaliais iškyšomis-kumšteliais, turinčiais asimetrinį išlygiavimą su aiškiu poslinkiu nuo centrinės darbinės ašies. Ant veleno uždedami keli rotoriai, uždedami ant jų darbinio kumštelio. Asimetriškas jų išdėstymas sukuria prielaidas sukimo momentui, atsirandančiam dėl kiekvieno rotoriaus jėgos slėgio, susidaryti.

Manome, kad jau atspėjote, kad rotoriniai varikliai turi daugiasluoksnę struktūrą, o tai reiškia, kad reikia sukurti kelias darbo kameras, kuriose sukasi keli rotoriai. Vienintelė vienijanti grandis šiame darbe yra dėl šios sinchroninės sąveikos besisukantis išėjimo velenas. "Sluoksniai" yra patikimai pritvirtinti kartu su daugybe varžtų, esančių palei kraštus. Tokių variklių aušinimas yra srautinis. Tai reiškia, kad antifrizo yra ne tik aplink bendrą bloką, bet ir kiekvienoje jo dalyje.

Wankel variklyje visi darbai atliekami tuo pačiu degimo būdu. kuro mišinys, kaip ir stūmokliniuose varikliuose. Tačiau jie nesuteikia jokių statinių degimo kamerų. Slėgis, atsirandantis degant kurui, sukuriamas atskirai suformuotose kamerose, kurios sukamaisiais paviršiais atskirtos nuo bendros darbo kameros.

Pats rotorius nuolat liečiasi su savo viršūnėmis su kameros sienelėmis, kiekvienu laiko momentu sukurdamas kitą uždara kilpa. Kai jis sukasi, kontūrai pakaitomis plečiasi, tada susispaudžia. Šių ciklų metu į kamerą patenka oras ir degalai, kurie, veikiant rotoriaus jėgai, yra suspaudžiami ir užsidega, plečiantis suteikdami rotoriui kitą sukimosi impulsą. Išmetamosios dujos pro angas išmetamos į išmetimo sistemą, po to kamera vėl užpildoma kuro-oro kompozicija.

Rotacinių variklių privalumai ir trūkumai

Rotacinių variklių naudojimas turi daug neabejotinų pranašumų.

• Mažiau vidinių komponentų. Panašiai kaip ir keturių cilindrų stūmoklinis variklis, rotacinis „brolis“ yra apdovanotas tik keturiomis pagrindinėmis dalimis: bendra kamera, pora rotorių ir skirstomuoju velenu. Klasikinis ICE su panašiais veikimo ciklais susideda iš mažiausiai keturiasdešimties judančių dalių, kurių kiekviena gali susidėvėti.
• Darbo švelnumas. Sukamųjų agregatų veikimo metu vibracijos praktiškai nekyla dėl to, kad visos judančios dalys sukasi tik viena kryptimi. Manome, kad žinote, kad įprasto variklio stūmoklių darbas yra daugiakryptis. Jis keičia judėjimą į priekį ir atgal.
• žemas ritmas. Kadangi kiekvienas rotorius yra atsakingas tik už trečdalio viso išėjimo veleno apskritimo sukimąsi, tam reikalingas judėjimas yra pastebimai lėtesnis, o tai labai padidina Wankel variklio patikimumą.

Žinoma, negalima atmesti ir neigiamų veiksnių naudojant rotorinius variklius.

• Joks rotorinis variklis negali aiškiai prisitaikyti prie įvairių šalių aplinkosaugos standartų.. Jis jokiu būdu negali būti vadinamas ekologišku dėl didelio anglies dioksido kiekio, kurį sumažinti yra nerealu.
• Didelės gamybos sąnaudos. Rotorinių variklių gamyba yra labai brangi, daugiausia dėl mažų serijinių partijų. Koncernai jų gamina labai nedaug, o tai nereikalauja specialaus gamybos sąnaudų optimizavimo.
• Išteklių apribojimas. Wankel rotacinių variklių funkcinės atsargos yra labai ribotos. Jis retai viršija 100–150 tūkstančių kilometrų, kurį pasiekus reikia atlikti visišką kapitalinį remontą ( kapitalinis remontas) arba pakeitimas.
• Padidėjusios degalų sąnaudos. Pagrindinė padidėjusio „varumo“ priežastis – mažas jų suspaudimo laipsnis. Variklis, išlaikantis reikiamą galią, ją kompensuoja dėl didesnio degalų kiekio, tiekiamo uždarų kamerų viduje.

Rezultatas

Apibendrinant, tarkime, kad sukamieji jėgos agregatai, žinoma, turi teisę egzistuoti. Jie turi daugybę neabejotinų „pliusų“, dėl kurių juos galima, nors ir nedidelius, naudoti automobilių gamyboje. Kita vertus, labai pastebimas „minusų“ rimtumas. Daugelyje pasaulio šalių jie tiesiog negali būti taikomi dėl esamų aplinkosaugos standartus, o didelės degalų sąnaudos ir ribotas eksploatavimo laikas automobilių su rotoriniais varikliais pirkimą daro visiškai nepelningu. Prognozuojame, kad jie dar kurį laiką bus rinkoje, tačiau gana greitai juos pakeis hibridinės energijos sistemos, kurių kūrimas vyksta absoliučiai grandioziniais tempais.

Garo varikliai ir vidaus degimo varikliai turi vieną bendrą trūkumą – stūmoklio judesys atgal turi būti paverstas sukamuoju ratų judėjimu. Taigi akivaizdžiai mažas mechanizmo elementų efektyvumas ir didelis susidėvėjimas. Daugelis norėjo sukurti vidaus degimo variklį, kad visos jame esančios judančios dalys tik suktųsi – kaip nutinka elektros varikliuose.

Tačiau užduotis pasirodė nelengva, ją sėkmingai išspręsti pavyko tik savamoksliui mechanikui, per visą gyvenimą negavusiam nei aukštojo išsilavinimo, nei darbinės specialybės.

Feliksas Heinrichas Wankelis (1902–1988) gimė 1902 m. rugpjūčio 13 d. mažame Vokietijos miestelyje Lahre. Pirmojo pasaulinio karo metais žuvo Felikso tėvas, dėl ko būsimam išradėjui teko palikti gimnaziją ir eiti dirbti pardavėju mokiniu į knygyną leidykloje. Per šį darbą Wankel tapo priklausomas nuo knygų skaitymo, iš kurių savarankiškai studijavo technines disciplinas, mechaniką ir automobilių inžineriją.

Sklando legenda, kad problemos sprendimą septyniolikmetis Feliksas atėjo sapne. Ar tai tiesa, ar ne, nežinoma. Tačiau akivaizdu, kad Feliksas turėjo labai puikų mechanikos sugebėjimą ir „nemuilingą“ žvilgsnį į dalykus. Jis suprato, kaip visi keturi įprastinio vidaus degimo variklio ciklai (įpurškimas, suspaudimas, degimas, išmetimas) gali būti atliekami sukant.

Gana greitai Wankelis sugalvojo pirmąjį variklio konstrukciją, o 1924 metais suorganizavo nedidelę dirbtuvę, kuri tarnavo ir kaip ekspromtu „laboratorija“. Čia Feliksas pradėjo atlikti pirmuosius rimtus tyrimus sukamųjų stūmoklinių vidaus degimo variklių srityje.

Nuo 1921 m. Wankel buvo aktyvus NSDAP narys. Jis pasisakė už partijos idealus, buvo visos Vokietijos karinio jaunimo asociacijos įkūrėjas ir įvairių organizacijų jungfiureris. 1932 m. jis išstojo iš partijos, apkaltinęs vieną iš buvusių kolegų politine korupcija. Tačiau jam pateikus priešpriešinį kaltinimą šešis mėnesius teko praleisti kalėjime. Vilhelmo Keplerio užtarimo dėka paleistas iš kalėjimo, jis toliau dirbo su varikliu. 1934 m. jis sukūrė pirmąjį prototipą ir gavo jam patentą. Jis savo varikliui suprojektavo naujus vožtuvus ir degimo kameras, sukūrė keletą skirtingų jo versijų, sukūrė įvairių rotacinių stūmoklinių mašinų kinematinių schemų klasifikaciją.

1936 metais BMW susidomėjo Wankel variklio prototipu – Feliksas gavo pinigų ir savo laboratoriją Lindau eksperimentiniams lėktuvų varikliams kurti.

Tačiau iki pat nacistinės Vokietijos pralaimėjimo nebuvo pradėtas gaminti nė vienas Wankel variklis. Galbūt prireikė per daug laiko, kad prisimintume dizainą ir sukurtume masinę gamybą.

Po karo laboratorija buvo uždaryta, įranga išvežta į Prancūziją, o Feliksas liko be darbo (buvo priklausymas Nacionalsocialistų partijai jį paveikė). Tačiau Wankel netrukus gavo projektavimo inžinieriaus pareigas NSU Motorenwerke AG, viename iš seniausių motociklų ir automobilių gamintojų.

1957 m., bendromis Felix Wankel ir NSU vadovaujančio inžinieriaus Walterio Froede pastangomis, rotorinis stūmoklinis variklis pirmą kartą buvo sumontuotas NSU Prinz automobilyje. Pradinis dizainas pasirodė toli gražu ne tobulas: net norint pakeisti žvakes, reikėjo išardyti beveik visą „variklį“, patikimumas paliko daug norimų rezultatų, o kalbėti apie efektyvumą šiame kūrimo etape buvo nuodėmė. . Atlikus bandymus, į seriją pateko automobilis su tradiciniu vidaus degimo varikliu. Nepaisant to, pirmasis sukamasis stūmoklinis variklis DKM-54 įrodė savo pagrindines savybes, atvėrė tolesnio tobulinimo kryptis ir pademonstravo didžiulį „rotorių“ potencialą.

Taigi, naujo tipo ICE pagaliau pradėjo savo gyvenimą. Ateityje jis turės daug daugiau patobulinimų ir patobulinimų. Tačiau rotacinio stūmoklinio variklio perspektyvos yra tokios patrauklios, kad niekas negalėtų sutrukdyti inžinieriams tobulinti dizainą.

Prieš analizuojant sukamųjų stūmoklinių vidaus degimo variklių privalumus ir trūkumus, visgi verta išsamiau apsvarstyti jų konstrukciją.
Rotoriaus centre buvo padaryta apvali skylė, iš vidaus tarsi krumpliaratis uždengta dantimis. Į šią angą įkišamas mažesnio skersmens besisukantis velenas, taip pat su dantukais, kuris užtikrina, kad tarp jo ir rotoriaus neslystų. Skylės ir veleno skersmenų santykiai parenkami taip, kad trikampio viršūnės judėtų išilgai tos pačios uždaros kreivės, kuri vadinama „epitrochoidu“ – Wankel, kaip inžinieriaus menas, pirmiausia turėjo suprasti, kad tai įmanoma, ir tada viską tiksliai apskaičiuok. Dėl to stūmoklis, turintis Reuleaux trikampio formą, nupjauna tris kintamo tūrio ir padėties kameras, pakartodamas Wankel rastos kreivės formą.

Sukamojo stūmoklio vidaus degimo variklio konstrukcija leidžia įgyvendinti bet kokį keturtaktį ciklą nenaudojant specialaus dujų paskirstymo mechanizmo. Dėl šio fakto „rotorius“ pasirodo daug paprastesnis nei įprastas keturtaktis stūmoklinis variklis, kuriame vidutiniškai yra beveik tūkstančiu dalių daugiau.

Darbo kamerų sandarinimas rotacinis stūmoklinis variklis užtikrina radialinės ir galinės sandarinimo plokštės, prispaudžiamos prie „cilindro“ juostinėmis spyruoklėmis, taip pat išcentrinės jėgos ir dujų slėgis.

Kitas jo techninis bruožas yra didelis „darbo našumas“. Per vieną pilną rotoriaus apsisukimą (ty ciklo "įpurškimas, suspaudimas, uždegimas, išmetimas") išėjimo velenas daro tris pilnus apsisukimus. Įprastame stūmokliniame variklyje tokius rezultatus galima pasiekti tik naudojant šešių cilindrų vidaus degimo variklį.

Po pirmojo sėkmingo rotacinio vidaus degimo variklio demonstravimo 1957 m., didžiausi automobilių gigantai pradėjo rodyti didesnį susidomėjimą plėtra. Iš pradžių variklio, gavusio neoficialų „Wankel“ pavadinimą, licenciją įsigijo „Curtiss-Wright Corporation“, po metų – „Daimler-Benz“, MAN, Friedrichas Kruppas ir „Mazda“. Vos per labai trumpą laiką, licencijos nauja technologija visame pasaulyje įsigijo apie šimtą kompanijų, tarp kurių buvo tokie monstrai kaip Rolls-Royce, Porsche, BMW ir Ford.
Tokį susidomėjimą tokių stambių automobilių rinkos žaidėjų „vankeliu“ lemia didelis jo potencialas ir reikšmingi pranašumai – rotorinis stūmoklinis variklis turi 40% mažiau detalių, jį lengviau remontuoti ir gaminti.

Be to, Wankel yra beveik dvigubai kompaktiškesnis ir lengvesnis už tradicinį stūmoklinį ICE, o tai savo ruožtu pagerina automobilio valdymą, palengvina optimalią transmisijos vietą ir leidžia įrengti erdvesnį bei patogesnį saloną.

Rotorinis stūmoklinis variklis išvysto didelę galią su gana nedidelėmis degalų sąnaudomis. Pavyzdžiui, modernus „vankelis“, kurio tūris yra tik 1300 cm3, išvysto 220 AG galią, o su turbokompresoriumi - visi 350. Kitas pavyzdys – miniatiūrinis OSMG 1400 variklis, sveriantis 335 g (darbinis tūris 5 cm3), išvysto galią. iš 1,27 litro .Su. Tiesą sakant, šis mažylis yra 27% stipresnis už arklį.

Kitas svarbus privalumas – žemas triukšmo ir vibracijos lygis. Rotorinis stūmoklinis variklis puikiai subalansuotas mechaniškai, be to, jame judančių dalių masė (ir jų skaičius) gerokai mažesnė, todėl „Wankel“ dirba daug tyliau ir nevibruoja.

Ir galiausiai, rotorinis stūmoklinis variklis turi puikias dinamines charakteristikas. Įjungę žemą pavarą, galite pagreitinti automobilį iki 100 km/h esant dideliam variklio sūkių skaičiui, neapkraunant variklio. Be to, pats „Wankel“ dizainas dėl to, kad nėra mechanizmo, paverčiančio grįžtamąjį judesį į sukamąjį judesį, gali atlaikyti didelis greitis nei tradicinis ICE.

Po to, kai pasirodė 1964 m. išleistas NSU Spyder legendinis modelis NSU Ro 80 (pasaulyje vis dar yra daug šių automobilių savininkų klubų), Citroen M35 (1970), Mercedes C-111 (1969), Corvette XP (1973). Tačiau vienintelis masinis gamintojas buvo Japoniška Mazda, kuris gamina nuo 1967 metų, kartais 2-3 naujus modelius su RPD. Rotoriniai varikliai buvo dedami ant valčių, sniego motociklų ir lengvųjų lėktuvų. Euforijos pabaiga atėjo 1973 m., naftos krizės įkarštyje. Būtent tada ir pasirodė pagrindinis rotorinių variklių trūkumas – neefektyvumas. Išskyrus „Mazda“, visi automobilių gamintojai nutraukė rotacines programas, o japonų kompanijos pardavimai Amerikoje sumažėjo nuo 104 960 parduotų automobilių 1973 m. iki 61 192 automobilių 1974 m.
Be neabejotinų pranašumų, Wankel taip pat turėjo nemažai rimtų trūkumų. Pirma, ilgaamžiškumas. Vienas pirmųjų rotacinių stūmoklinių variklių prototipų nustojo eksploatuoti vos per dvi valandas. Kitas sėkmingesnis DKM-54 jau buvo atlaikęs šimtą valandų, tačiau normaliam automobilio veikimui to vis tiek nepakako. Pagrindinė problema buvo netolygus darbinės kameros vidinio paviršiaus susidėvėjimas. Eksploatacijos metu ant jo atsirado skersinės vagos, kurios gavo kalbantį pavadinimą „velnio žymės“.

IN Mazdaįsigijus Wankel licenciją, buvo suformuotas visas skyrius rotoriniam stūmokliniam varikliui tobulinti. Gana greitai paaiškėjo, kad besisukančiam trikampiam rotoriui jo viršūnėse pradeda vibruoti kamščiai, dėl to susidaro „velnio žymės“.

Šiuo metu patikimumo ir ilgaamžiškumo problema galutinai išspręsta naudojant aukštos kokybės dilimui atsparias dangas, įskaitant ir keramines.

Kita rimta problema- padidėjęs Wankel išmetamųjų dujų toksiškumas. Palyginti su įprastu stūmokliniu vidaus degimo varikliu, „rotornikas“ dėl nepilno kuro degimo į atmosferą išmeta mažiau azoto oksidų, bet daug daugiau angliavandenilių. Gana greitai „Mazda“ inžinieriai, patikėję šviesia Wankel ateitimi, rado paprastą ir efektyvų šios problemos sprendimą. Jie sukūrė vadinamąjį terminį reaktorių, kuriame angliavandenilių likučiai išmetamosiose dujose buvo tiesiog „sudeginti“. Pirmasis automobilis, įgyvendinęs šią schemą, buvo „Mazda R100“, dar vadinamas „Familia Presto Rotary“, išleistas 1968 m. Šis automobilis, vienas iš nedaugelio, iš karto atitiko labai griežtus aplinkosaugos reikalavimus, kuriuos 1970 m. JAV iškėlė importuojamiems automobiliams.

Kita sukamųjų stūmoklinių variklių problema iš dalies išplaukia iš ankstesnės. Tai yra ekonomika. Standartinio „vankelio“ degalų sąnaudos dėl nevisiško mišinio degimo yra žymiai didesnės nei standartinio vidaus degimo variklio. „Mazda“ inžinieriai vėl kibo į darbą. Įgyvendinusi daugybę priemonių, įskaitant termoreaktoriaus ir karbiuratoriaus pertvarkymą, šilumokaičio pridėjimą prie išmetimo sistemos, katalizinio konverterio sukūrimą ir naujos uždegimo sistemos įdiegimą, bendrovė pasiekė 40% sumažintą degalų sąnaudas. Dėl šios neabejotinos sėkmės 1978 m sportinis automobilis Mazda RX-7.

Verta paminėti, kad tuo metu visame pasaulyje automobilius su sukamaisiais stūmokliniais varikliais gamino tik Mazda ir ... AvtoVAZ.
Būtent pragaištingais 1974-aisiais sovietų valdžia Volgos automobilių gamykloje įkūrė specialų projektavimo biurą RPD (SKB RPD) – socialistinė ekonomika yra nenuspėjama. Toljatyje buvo pradėti statyti cechai, skirti masinei „vankelių“ gamybai. Kadangi VAZ iš pradžių buvo planuotas kaip paprastas vakarietiškų technologijų (ypač „Fiat“) kopijavimas, gamyklos specialistai nusprendė atkurti „Mazda“ variklį, visiškai atmesdami visus dešimties metų vidaus variklių gamybos institutų kūrybą.

Sovietų pareigūnai ilgą laiką derėjosi su Feliksu Wankeliu dėl licencijų pirkimo, kai kurios iš jų vyko Maskvoje. Tiesa, pinigų nerasta, todėl nebuvo galima naudotis kai kuriomis patentuotomis technologijomis. 1976 m. buvo pradėtas eksploatuoti pirmasis „Volga“ vienos sekcijos VAZ-311 variklis, kurio galia 65 AG, prireikė dar penkerių metų, kad būtų galima tiksliai sureguliuoti konstrukciją, o po to eksperimentinė 50 vienetų VAZ-21018 rotorinė partija. vienetų“, buvo pagaminta, kuri akimirksniu išsibarstė tarp VAZ darbuotojų. Iš karto tapo aišku, kad variklis tik išoriškai primena japonišką – pradėjo byrėti labai sovietiškai. Gamyklos vadovybė buvo priversta per šešis mėnesius pakeisti visus variklius į serijinius stūmoklinius variklius, per pusę sumažinti SKB RPD darbuotojų skaičių ir sustabdyti cechų statybas. Buitinį rotorinių variklių korpusą išsigelbėjo specialiosios tarnybos: jos nelabai domėjosi degalų sąnaudomis ir variklio tarnavimo laiku, tačiau labai domėjosi dinaminėmis charakteristikomis. Nedelsiant iš dviejų VAZ-311 variklių buvo pagamintas dviejų sekcijų RPD, kurio galia buvo 120 AG, kurie buvo pradėti montuoti „specialiame bloke“ - VAZ-21019. Būtent šiam modeliui, gavusiam neoficialų „Arkan“ pavadinimą, esame skolingi begalę pasakojimų apie policijos „kazokus“, pasivijančius puošnų „Mercedes“, o daugybę teisėsaugininkų – ordinais ir medaliais. Iki 90-ųjų išoriškai nepretenzingas Arkanas tikrai lengvai aplenkė visus automobilius. Be VAZ-21019, AvtoVAZ taip pat gamina nedidelėmis partijomis VAZ-2105, -2107, -2108, -2109, -21099 automobilius. Didžiausias besisukančio „aštuoneto“ greitis siekia apie 210 km/h, o iki šimtų jis įsibėgėja vos per 8 sekundes.

Pagal specialius užsakymus atgaivinta SKB RPD pradėjo gaminti vandens sportui ir automobilių sportui skirtus variklius, kur automobiliai su rotoriniais varikliais pradėjo laimėti prizus taip dažnai, kad sporto pareigūnai buvo priversti uždrausti naudoti RPD.

1987 metais mirė SKB RPD vadovas Borisas Pospelovas, o visuotiniame susirinkime buvo išrinktas iš aviacijos į automobilių pramonę atėjęs ir antžeminio transporto nemėgstantis Vladimiras Šniakinas. Pagrindinė SKB RPD kryptis – aviacijos variklių kūrimas. Tai buvo pirmoji strateginė klaida: pagaminame neproporcingai mažiau automobilių, o gamykla gyvena iš parduotų variklių.

Antroji klaida buvo orientacija išsaugotoje produkcijoje automobilių RPD mažos galios VAZ-1185 varikliams 42 AG už Oka, nors ir šlykštesni, bet dinamiškesni rotoriniai varikliai prašo greičiausio buitinių automobilių- pavyzdžiui, ant "aštuoneto". Tie patys japonai įdiegia "wankels" tik ant sportiniai modeliai. Dėl to Rusijos keliuose buvo tik keli rotoriniai mikroautobusai „Oka“. 1998 metais pagaliau buvo parengta civilinė dviejų cilindrų rotorinio 1,3 litro VAZ-415 variklio versija, kuri buvo sumontuota VAZ-2105, 2107, 2108 ir 2109 modeliuose.

1998 metų gegužę žiedinis VAZ-110 „RPD-sport“ (190 AG, 8500 aps./min., 960 kg, 240 km/val.) buvo homologuotas. Deja, viskas nenuėjo toliau nei vienas pavyzdys, dažniau rodomas parodose nei startuojant lenktynėse. 110 buvo galingiausias pelotone, tačiau atvirai kalbant, neapdorota konstrukcija kiekvieną kartą neleido jam parodyti viso savo potencialo. Tačiau labiausiai įžeidžia tai, kad VAZ jie greitai atvėso sukimosi krypties link, o unikalioji „Lada“ buvo paversta ralio automobiliu su įprastu vidaus degimo varikliu.

Taigi kodėl visi pirmaujantys automobilių gamintojai dar neperėjo prie Wankel? Faktas yra tas, kad rotorinių stūmoklinių variklių gamybai, pirma, reikia gerai ištobulintos technologijos su daugybe niuansų, ir ne kiekviena įmonė yra pasirengusi eiti tos pačios „Mazda“ keliu, pakeliui užlipdama ant daugybės „grėblių“. . Ir, antra, mums reikia specialių didelio tikslumo mašinų, galinčių pasukti paviršius, apibūdinamus tokia gudria kreive kaip epitrochoidas.

„Mazda RX-7“ yra vienas pirmųjų automobilių, turinčių Wankel sukamąjį stūmoklinį variklį. „Mazda RX-7“ istorijoje buvo keturios kartos. Pirmoji karta nuo 1978 iki 1985 m. Antroji karta - nuo 1985 iki 1991. Trečioji karta - nuo 1992 iki 1999. Paskutinė, ketvirta karta - nuo 1999 iki 2002 m. Pirmosios kartos RX-7 pasirodė 1978 m. Jis turėjo vidurinį variklio išdėstymą ir buvo aprūpintas sukamuoju varikliu, kurio galia buvo tik 130 AG. Su.

Šiuo metu tik „Mazda“ užsiima rimtais tyrimais rotorinių stūmoklinių variklių srityje, pamažu tobulina jų konstrukciją, o dauguma spąstų šioje srityje jau įveikta. „Wankels“ visiškai atitinka pasaulinius standartus išmetamųjų dujų toksiškumo, degalų sąnaudų ir patikimumo požiūriu. Šiuolaikinėms staklėms epitrochoido aprašyti paviršiai nėra problema (kaip ir sudėtingesnės kreivės ne problema), naujos konstrukcinės medžiagos leidžia pailginti rotacinio stūmoklinio variklio tarnavimo laiką, o jo kaina jau yra mažesnis nei standartiniame vidaus degimo variklyje dėl mažiau naudojamų detalių.

Kaip ir NSU, „Mazda“ 60-aisiais. buvo nedidelė įmonė, turinti ribotus techninius ir finansinius išteklius. Jos asortimento pagrindas buvo pristatymo sunkvežimiai ir šeimos bėgikai. Todėl nenuostabu, kad sportinis kupė „Mazda 110S Cosmo“ (982 cm3, 110 AG, 185 km/val.) buvo kuriamas daugiau nei 6 metus ir pasirodė itin kaprizingas bei brangus. O sugadinta NSU Ro80 reputacija prie jaudulio neprisidėjo (1967-1972 m. savininkus rado tik 1175 „erdvės“, tačiau pasaulinis susidomėjimas 110S prisidėjo prie visos likusios bendrovės produkcijos pardavimų augimo. !

Norėdama įrodyti, kad RPD yra toks pat patikimas (jo pranašumas galioje jau tapo akivaizdus visiems), „Mazda“ beveik pirmą kartą gyvenime dalyvavo varžybose ir pasirinko sunkiausias ir ilgiausias lenktynes ​​– 84 val. Marathon De La Route, vykęs Niurburgringe. Kaip ekipažui iš Belgijos pavyko užimti 4 vietą (antrasis automobilis likus trims valandoms iki finišo dėl užstrigusių stabdžių pasitraukė), pralaimėjus tik Nordschleife „užaugusiam“ „Porsche 911“, atrodo, lieka paslaptis.

Wankel dirbtuvės Lindau

Nors nuo tada japonai „rotornikai“ tapo nuolatiniais lenktynių trasų dalyviais, didžiulės sėkmės Europoje jiems teko laukti 16 metų. 1984 metais britai su RX-7 laimėjo prestižines Spa-Francochamps kasdienines lenktynes. Tačiau JAV, pagrindinėje „septyneto“ rinkoje, jos lenktynininko karjera klostėsi kur kas sėkmingiau: nuo debiutavimo IMSA GT čempionate 1978 metais iki 1992 metų ji laimėjo daugiau nei šimtą savo etapų. klasėje, o 1982–1992 metais laimėjo daugiau nei šimtą etapų. pasižymėjo pagrindinėse serijos lenktynėse – 24 valandos Daytonoje.

Ralyje „Mazda“ važiavo ne taip sklandžiai. Kaip dažnai nutikdavo japonų komandoms („Toyota“, „Datsun“, „Mitsubishi“), jos pasirodė tik tam tikruose pasaulio ralio čempionato etapuose (Naujoji Zelandija, Didžioji Britanija, Graikija, Švedija), kurie pirmiausia domino susirūpinimą keliančius rinkodaros skyrius. . Nacionalinių titulų buvo pakankamai: pavyzdžiui, 1975–1980 m. Rodas Millenas laimėjo net penkis Naujojoje Zelandijoje ir JAV. Tačiau WRC sėkmė buvo išskirtinai vietinė: geriausia, ką RX-7 parodė, buvo 3 ir 6 vietos Graikijos Akropolyje 1985 m.

Na, o garsiausia „Mazda“ sėkmė apskritai ir konkrečiai RPD buvo jos sportinio prototipo 787B (2612 cm3, 700 AG, 607 Nm, 377 km/h) pergalė Le Mano lenktynėse 1991 m. Be to, ne tik greiti pilotai ir konkurencinga įranga padėjo įveikti gamyklinius „Porsche“, „Peugeot“ ir „Jaguars“: tam įtakos turėjo ir japonų vadovų atkaklumas, reguliariai „išmušdamas“ visokius supaprastinimus rotorių reglamentuose. Taigi, 787-osios pergalės išvakarėse, lenktynių organizatoriai sutiko kompensuoti „rotorių“ gausybę sumažindami svorį 170 kilogramų (830 prieš 1000). Paradoksas buvo tas, kad, skirtingai nuo benzininių variklių, RPD „apetitas“ su tolesniu forsavimu augo daug kuklesniais tempais nei įprastų stūmoklinių variklių, o 787-asis pasirodė ekonomiškesnis už pagrindinius konkurentus!

Tai buvo šokas. „Mercedes“, kurį žurnalas „Stern“ dėl konservatyvumo pavadino tik „automobilių gamintoju 50-mečiams džentelmenams skrybėlėmis“, 1969 metais pristatė superautomobilį, kuris net pribloškė vaizduotę. Iššaukianti ryškiai oranžinė spalva, pabrėžtinai pleišto formos, vidurio variklio išdėstymas, kirų sparnų durys ir patvari trijų sekcijų RPD (3600 cm3, 280 AG, 260 km/val.) – konservatyviam Mercedes tai buvo kažkas. !

Ir kadangi įmonė nekūrė koncepcijų, visi tikėjo, kad C111 turi tik vieną kelią: nedidelio masto (homologavimo) surinkimą ir puikią lenktynių ateitį, nes nuo 1966 m. FIA leido RPD dalyvauti oficialiose varžybose. O „Mercedes“ būstinėje lijo patikrinimai su prašymu įvažiuoti tinkama suma už teisę turėti C111. Kita vertus, „Stuttgarters“ dar labiau paskatino susidomėjimą „Eske“ – 1970 m. jie pristatė antrosios kartos kupė su dar fantastiškesniu dizainu, 4 sekcijų rotoriumi ir nuostabiu našumu (4800 cm3, 350 AG, 300 km). /h). Norėdami patikslinti, Mercedes sukūrė penkis maketus, kurie dienas ir naktis praleido Hokenheimringe ir Niurburgringe, ruošdamiesi siekti greičio rekordų. Spauda džiaugėsi artėjančiu „titanų susirėmimu“ tarp rotacinio Mercedes, atmosferinio „Ferrari“ ir „Porsche“ su kompresoriumi pasaulio ištvermės čempionate. Deja, grįžimas į didįjį sportą neįvyko. Pirma, C111 buvo labai brangus net Mercedes, Antra, vokiečiai negalėjo parduoti tokio neapdoroto dizaino. Ir po Karibų jūros naftos krizės jie paprastai apėmė projektą, daugiausia dėmesio skirdami dyzeliniams varikliams. Jie buvo aprūpinti naujausios versijos C111, kuris pasiekė kelis pasaulio rekordus.

Neturėdamas techninio išsilavinimo, savo gyvenimo pabaigoje Felixas Wankelis pelnė daugybę apdovanojimų ir titulų pasaulyje pripažinimą variklių gamybos ir sandarinimo technologijų srityje. Jo vardu pavadintos Vokietijos miestų gatvės ir aikštės (Felix-Wankel-Strasse, Felix-Wankel-Ring). Be variklių, Wankel sukūrė naują greitaeigių laivų koncepciją ir pats pastatė keletą valčių.

Įdomiausia tai, kad sukamasis variklis, padaręs jį milijonieriumi ir atnešęs pasaulinę šlovę, Wankeliui nepatiko, laikydamas jį „bjauriu ančiuku“. Realiai veikiantys RPD buvo pagaminti pagal vadinamąją „KKM koncepciją“, kuri numato planetinį rotoriaus sukimąsi ir reikalauja įvesti išorinius atsvarus. Didelį vaidmenį suvaidino tai, kad šią schemą pasiūlė ne Wankel, o NSU inžinierius Walteris Freude'as. Dar visai neseniai pats Wankelis laikė idealiu variklio išdėstymu „su besisukančiais stūmokliais be netolygiai besisukančių dalių“ (Drehkolbenmasine - DKM), konceptualiai daug gražesniu, bet techniškai sudėtingesniu, todėl ant besisukančio rotoriaus visų pirma reikia sumontuoti uždegimo žvakes. Nepaisant to, rotoriniai varikliai visame pasaulyje yra siejami būtent su Wankel vardu, nes visi, artimai pažinoję išradėją, vieningai tvirtina, kad be nepaliaujamos vokiečių inžinieriaus energijos pasaulis nebūtų matęs šio nuostabaus įrenginio. Felikas Wankelis mirė 1988 m.
Mercedes 350 SL istorija yra įdomi. Wankelis labai norėjo turėti rotacinį Mercedes C-111. Tačiau bendrovė „Mercedes“ jo pasitikti neatvyko. Tada išradėjas paėmė serijinį 350 SL, išmetė iš ten „vietinį“ variklį ir sumontavo rotorių iš C-111, kuris buvo 60 kg lengvesnis nei ankstesnis 8 cilindrų, bet išvystė žymiai didesnę galią (320 AG esant 6500). aps./min.). 1972 m., kai inžinierių genijus baigė savo kito stebuklo darbą, jis galėjo sėsti už tuo metu greičiausios Mercedes SL klasės vairo. Ironiška buvo tai, kad Wankelis visą likusį gyvenimą negavo vairuotojo pažymėjimo.

Mes skolingi už susidomėjimo RPD atgimimą nauja Mazda variklis Renesis (iš RE – Rotary Engine – ir Genesis). Per pastarąjį dešimtmetį japonų inžinieriams pavyko išspręsti visas pagrindines RPD problemas – išmetamųjų dujų toksiškumą ir neefektyvumą. Palyginti su pirmtaku, buvo galima sumažinti alyvos sąnaudas 50%, benzino - 40%, o kenksmingų oksidų emisiją padidinti iki Euro IV standartų. Vos 1,3 litro tūrio dviejų cilindrų variklis išvysto 250 AG. ir užima daug mažiau vietos variklio skyriuje.

Specialiai už naujas variklis buvo sukurtas automobilis Mazda RX-8, kuris, anot prekės ženklo vadovo Mazda variklis Europa Martin Brink, buvo sukurta pagal naują koncepciją – automobilis buvo „pastatytas“ aplink variklį. Dėl to svorio pasiskirstymas išilgai RX-8 ašių yra idealus – nuo ​​50 iki 50. Unikalios formos ir nedidelių variklio matmenų panaudojimas leido svorio centrą pastatyti labai žemai. „RX-8 nėra lenktyninis monstras, bet tai geriausias vairuojamas automobilis, kokį tik esu važiavęs“, – „Popular Mechanics“ entuziastingai džiaugėsi Martinas Brinkas.

Statinė medaus...

Be jokios abejonės, iš pirmo žvilgsnio rotacinis stūmoklinis variklis turi daug pranašumų tradiciniai varikliai vidaus degimas:
- 30-40% mažiau dalių;
- 2-3 kartus mažesnis matmenimis ir svoriu, lyginant su standartiniu pagal galią vidaus degimo varikliu;
- Sklandus sukimo momento atsakas visame sūkių diapazone;
- Alkūninio mechanizmo nebuvimas ir, atitinkamai, daug mažesnis vibracijos ir triukšmo lygis;
- Aukštas apsisukimų lygis (iki 15000 aps./min!).

Šaukštas deguto…

Atrodytų, jei Wankel turi tokius pranašumus prieš stūmoklinį variklį, kam tada reikalingi šie dideli, sunkūs, barškantys ir vibruojantys stūmokliniai varikliai? Tačiau, kaip dažnai nutinka, praktiškai viskas toli gražu nėra šokoladinė. Ne vienas genialus išradimas, nulipęs nuo laboratorijos slenksčio, buvo išsiųstas į krepšelį, pažymėtą „atliekoms“. Serijinė gamyba buvo rasta ne ant vieno akmens, o ant viso granito:
- Degimo proceso plėtra nepalankios formos kameroje;
- Sandarumo užtikrinimas;
- Darbo užtikrinimas be kėbulo deformacijos netolygaus šildymo sąlygomis;
- Mažas šiluminis efektyvumas dėl to, kad RPD degimo kamera yra daug didesnė nei tradicinio vidaus degimo variklio;
- Didelės degalų sąnaudos;
- Didelis dujinių degimo produktų toksiškumas;
- Siaura temperatūros zona skirta RPD darbas: at žemos temperatūros variklio galia smarkiai krenta, esant aukštai - greitas nusidėvėjimas rotoriaus sandarikliai.

Ir kas dar? Pliusai ar minusai? Ar žaidimas vertas žvakės? Ar prasminga (jei ne daugiau – galimybė) įsisavinti masinę RPD gamybą?

Pagrindinis skirtumas tarp rotorinio variklio vidinės struktūros ir veikimo principo nuo vidaus degimo variklio yra visiškas variklio aktyvumo nebuvimas, tuo tarpu galima pasiekti didelius variklio sūkius. Rotorinis variklis arba kitaip Wankel variklis turi nemažai kitų privalumų, kuriuos panagrinėsime plačiau.

Bendras rotorinio variklio konstrukcijos principas

RPD yra aptrauktas ovalo formos korpusu, kad būtų optimaliai išdėstytas trikampis rotorius. Išskirtinis bruožas rotorius, kai nėra švaistiklio ir velenų, o tai labai supaprastina dizainą. Tiesą sakant, pagrindinės RD dalys yra rotorius ir statorius. Pagrindinė variklio funkcija šio tipo varikliuose atliekama dėl rotoriaus, esančio korpuso viduje, judėjimo, kuris yra panašus į ovalą.

Veikimo principas pagrįstas dideliu rotoriaus judėjimu ratu, dėl to susidaro ertmės įrenginiui paleisti.

Kodėl rotoriniai varikliai nėra paklausūs?

Rotorinio variklio paradoksas slypi tame, kad dėl viso dizaino paprastumo jis nėra toks paklausus kaip vidaus degimo variklis, turintis labai sudėtingas konstrukcijos ypatybes ir sunkumus atliekant remonto darbus.

Žinoma, rotorinis variklis nėra be trūkumų, kitaip jis būtų plačiai naudojamas šiuolaikinė automobilių pramonė, o apie vidaus degimo variklio egzistavimą galbūt ir nebūtume žinoję, nes rotorinis buvo sukurtas daug anksčiau. Taigi kodėl taip apsunkinti dizainą, pabandykime tai išsiaiškinti.

Akivaizdžiais sukamojo variklio trūkumais galima laikyti patikimo sandarinimo degimo kameroje trūkumą. Tai lengvai paaiškinama variklio konstrukcijos ypatybėmis ir veikimo sąlygomis. Esant intensyviam rotoriaus trinčiai su cilindro sienelėmis, atsiranda netolygus kėbulo įkaitimas ir dėl to korpuso metalas nuo įkaitimo plečiasi tik iš dalies, o tai lemia ryškius korpuso sandarumo pažeidimus.

Siekiant pagerinti sandarinimo savybes, ypač jei yra ryškus skirtumas temperatūros sąlygos tarp kameros ir įsiurbimo arba išmetimo sistemos, pats cilindras yra pagamintas iš skirtingų metalų ir dedamas į skirtingas cilindro dalis, kad būtų pagerintas sandarumas.

Varikliui užvesti naudojamos tik dvi žvakės, tai yra dėl variklio konstrukcijos ypatybių, leidžiančių per tą patį laikotarpį pagaminti 20% didesnį efektyvumą, palyginti su vidaus degimo varikliu.

Rotorinis variklis Zheltyshev - veikimo principas:

Rotorinio variklio privalumai

Turėdamas mažus matmenis, jis gali vystytis didelis greitis Tačiau šis niuansas turi didelį minusą. Nepaisant mažo dydžio, būtent rotorinis variklis sunaudoja didžiulį kiekį degalų, tačiau variklio tarnavimo laikas siekia vos 65 000 km. Taigi, tik 1,3 litro variklis sunaudoja iki 20 litrų. kuro 100 km. Galbūt tai buvo pagrindinė priežastis, kodėl šio tipo varikliai nėra populiarūs masiniam vartojimui.

Visada atsižvelgiama į benzino kainą aktuali temažmonijos, atsižvelgiant į tai, kad pasaulio naftos atsargos yra Artimuosiuose Rytuose, nuolatinių karinių konfliktų zonoje, benzino kainos išlieka gana aukštos, o trumpuoju laikotarpiu tendencijų jas mažinti nėra. Tai paskatina ieškoti sprendimų, kaip sunaudoti minimalų išteklių, neprarandant galios, o tai yra pagrindinis argumentas vidaus degimo variklio naudai.

Visa tai kartu nulėmė rotorinių variklių, kaip tinkamo varianto sportiniams automobiliams, padėtį. Tačiau visame pasaulyje žinoma automobilių gamintoja „Mazda“ tęsė išradėjo Wankel darbą. Japonijos inžinieriai visada stengiasi išnaudoti nepanaudotus modelius, modernizuodami ir naudodami naujoviškų technologijų, kuri leidžia mums išlaikyti lyderio pozicijas pasaulinėje automobilių rinkoje.

„Akhriev“ rotorinio variklio veikimo principas vaizdo įraše:

Naujasis modelis „Mazda“, aprūpintas rotoriniu varikliu, savo galia nenusileidžia pažangiajam Vokietijos modeliai, tiekiantis iki 350 arklio galių. Tuo pačiu metu degalų sąnaudos buvo nepalyginamai didelės. „Mazda“ projektavimo inžinieriai turėjo sumažinti galią iki 200 arklio galių, o tai leido normalizuoti degalų sąnaudas, tačiau kompaktiškas variklio dydis leido automobiliui suteikti papildomų pranašumų ir verta konkurencija Europos automobilių modeliai.

Pas mus rotoriniai varikliai neprigijo. Buvo bandoma juos montuoti specializuotų paslaugų transporte, tačiau šis projektas nebuvo tinkamai finansuojamas. Todėl visi sėkmingi pokyčiai šia kryptimi priklauso japonų inžinieriams iš „Mazda“ kompanijos, kuri artimiausiu metu ketina parodyti naują automobilio modelį su modernizuotu varikliu.

Kaip veikia Wankel sukamasis variklis vaizdo įraše

Rotorinio variklio veikimo principas

RPD veikia sukdamas rotorių, todėl galia per sankabą perduodama pavarų dėžei. Transformacijos momentas yra degalų energijos perdavimas ratams dėl rotoriaus, pagaminto iš legiruotojo plieno, sukimosi.

Sukamojo stūmoklinio variklio veikimo mechanizmas:

• kuro suspaudimas;
• kuro įpurškimas;
• deguonies praturtinimas;
• mišinio deginimas;
• kuro degimo produktų išsiskyrimas.

Kaip veikia rotacinis variklis, parodyta vaizdo įraše:

Rotorius pritvirtintas prie specialus prietaisas, sukimosi metu suformuoja viena nuo kitos nepriklausomas ertmes. Pirmoji kamera užpildyta oro ir kuro mišinys. Vėliau jis kruopščiai sumaišomas.

Tada mišinys pereina į kitą kamerą, kurioje vyksta suspaudimas ir uždegimas dėl dviejų žvakių. Vėliau mišinys juda į kitą kamerą, iš jos išstumiamos iš sistemos išeinančios perdirbto kuro dalys.

Taip vyksta visas rotacinio stūmoklinio variklio veikimo ciklas, pagrįstas trimis darbo ciklais tik vienu rotoriaus apsisukimu. Būtent japonų kūrėjams pavyko gerokai modernizuoti rotacinį variklį ir jame vienu metu sumontuoti tris rotorius, kurie gali žymiai padidinti galią.

„Zuev“ rotorinio variklio veikimo principas:

Šiandien pažangus dviejų rotorių variklis prilygsta šešių cilindrų vidaus degimo varikliui, o trijų rotorių variklis yra galingas kaip 12 cilindrų variklis. cilindrinis variklis vidaus degimas.

Nepamirškite apie kompaktišką variklio dydį ir įrenginio paprastumą, leidžiantį prireikus atlikti remontą ar pilnas pakeitimas pagrindiniai variklio blokai. Taigi „Mazda“ inžinieriams pavyko šiam paprastam ir produktyviam įrenginiui suteikti antrą gyvenimą.