Na omši Sovietske autá neboli žiadne špeciálne technické inovácie – žiadna nafta, žiadna automatická prevodovka, žiadne hydropneumatické pruženie, žiadne turbodúchadlo. V obrovskej krajine bol dopyt po akomkoľvek aute - a z rôznych dôvodov sa sériovo vyrábali pomerne jednoduché a opraviteľné návrhy.
O to prekvapujúcejšie je, že „Sovieti mali svoju vlastnú hrdosť“ a aká hrdosť na to - motor rotačného typu určený pre osobné automobily piestový motor! Navyše, „téma rotora“ bola začiatkom osemdesiatych rokov zarastená fámami, dohadmi a legendami a dokonca ani objavenie sa automobilov VAZ s RPD vo voľnom predaji v šialených deväťdesiatych rokoch nezaznamenalo všetky i.
Predskokani: Felix Heinrich Wankel
Nemecký inžinier-samouk Felix Wankel začal s vývojom rotačného piestového motora už v dvadsiatych rokoch, no v predvojnovom období sa mu nikdy nepodarilo dokončiť prototyp leteckých motorov, napriek podpore BMW a ministerstva letectva.
Po druhej svetovej vojne bolo vybavenie Wankel demontované a odvezené do Francúzska. Napriek tomu konštruktér neprestal pracovať na svojom vlastnom RPD – teraz s podporou NSU. V polovici päťdesiatych rokov dokončil Wankel teoretickú časť a v roku 1957 vyrobil prototyp, na základe výsledkov testov ktorého boli vykonané potrebné zmeny v dizajne.
 |
Rotor otec – Felix Wankel
Wankelova práca nemala v žiadnom prípade „akademický“ charakter: v roku 1963 sa začala výroba prvého výrobný model NSU - Prince Spyder a neskôr sedan obchodnej triedy NSU Ro 80 bol tiež vybavený inovatívnym motorom.
1 / 4
2 / 4
3 / 4
4 / 4
1 / 2
2 / 2
Kedy Audi„zdedila“ značku NSU a jej vývoj, dokonca vydala prototyp Audi KKM založený na druhej generácii Sotka. V budúcnosti Audi v téme Wankelových motorov nepokračovalo.
Vlastnosti RPD mu však pomerne rýchlo zabránili v víťazstve na trhu nad tradičnými piestovými spaľovacími motormi s kľukovým mechanizmom. Počas rokov sériovej výroby Wankelových motorov však veľa ľudí získalo patent na právo vyrábať takéto jednotky. veľkých automobiliek, z ktorých niektorí začali rozvíjať „tému rotora“ vážne a dlho. Azda najznámejším výrobcom RPD je Japonec Spoločnosť Mazda, ktorá vytvorila motor Renesis.
1 / 8
2 / 8
Mazda okamžite začala vybavovať svoje motory nezvyčajným dizajnom. športové kupé
3 / 8
Mazda okamžite začala svoje športové kupé vybavovať motorom nezvyčajnej konštrukcie.
4 / 8
Mazda okamžite začala svoje športové kupé vybavovať motorom nezvyčajnej konštrukcie.
5 / 8
Mazda okamžite začala svoje športové kupé vybavovať motorom nezvyčajnej konštrukcie.
6 / 8
Mazda okamžite začala svoje športové kupé vybavovať motorom nezvyčajnej konštrukcie.
7 / 8
Mazda okamžite začala svoje športové kupé vybavovať motorom nezvyčajnej konštrukcie.
8 / 8
Mazda okamžite začala svoje športové kupé vybavovať motorom nezvyčajnej konštrukcie.
1 / 2
2 / 2
Mazda Roadpacer - pod týmto názvom Japonci predávali v USA austrálsky sedan Holden s jeho RPD!
1 / 3
2 / 3
Počas desaťročí výroby to bola japonská spoločnosť Mazda, ktorá „vyleštila“ rotor – samozrejme, v maximálnej možnej miere.
3 / 3
Počas desaťročí výroby to bola japonská spoločnosť Mazda, ktorá „vyleštila“ rotor – samozrejme, v maximálnej možnej miere.
Vyrobené v ZSSR
Ako mohol vzniknúť nápad začať vyrábať rotačné piestové motory vo VAZ?
ZSSR pracoval na rôznych alternatívnych konštrukciách piestových motorov už v polovici dvadsiateho storočia – samozrejme, nie pre automobilový priemysel, ale pre letectvo. Potenciálne by takéto motory mohli poskytovať vyšší výkon, čo bolo obzvlášť cenné pri konštrukcii lietadiel. Téma RPD v Sovietskom zväze začala priamo v období „pred VAZ“ - na pokyn Ministerstva automobilového priemyslu a Ministerstva poľnohospodárskej techniky sa ujali tri výskumné ústavy (NAMI, NATI a VNIImotoprom). výskumná práca o vytvorení RPD.
Články / História
Dôležitý vták: história vývoja GAZ-13 Chaika
Mimochodom, Nikita Sergejevič Chruščov, ktorý odhalil Stalinov kult osobnosti, tiež používal americké vybavenie ako dopravný prostriedok. Pri osobnom použití budúceho prvého tajomníka Ústredného výboru CPSU v rokoch 1944 až 1949...
13936 2 21 09.12.2016
Preto vývoj Wankel a jeho praktická implementácia na sériových automobiloch v Sovietskom zväze nezostali nepovšimnuté. Navyše, ľahký a výkonný motor by sa mohol stať dopytom pre niektoré autá. špeciálny účel- napríklad takzvané „dobiehacie“ autá alebo športové autá.
Pre automobilový priemysel ZSSR bolo tradične možné rozhodné rozhodnutie urobiť iba „na samom vrchole“ - to znamená na úrovni ministerstva.
Na rotore však začali pracovať vo VAZ na príkaz r Generálny riaditeľ Automobilový závod Volzhsky v roku 1973 - zdanlivo podľa vlastného uváženia. Ale nie všetko je také jednoduché: pred prechodom na nový projekt- výstavba volžského automobilového gigantu, v roku 1965 Viktor Nikolajevič Polyakov pôsobil ako námestník ministra automobilového priemyslu ZSSR av roku 1975 sa vrátil do ministerského kresla, viedol Ministerstvo automobilového priemyslu ZSSR. Dá sa teda tvrdiť, že práce na rotore schválil „bez dvoch minút“ minister automobilového priemyslu a jeho bývalý námestník v jednej osobe.
Po vydaní príslušného príkazu generálneho riaditeľa bola teda vytvorená špeciálna konštrukčná kancelária, ktorej úlohou bolo nielen vyvíjať motory vlastnej konštrukcie, ale aj odstraňovať „generické nedostatky“ Wankelovho motora, z ktorých sovietsky dizajnéri už vedeli.
Na rozdiel od západných kolegov „vlastný dizajn“ v ZSSR znamenal vlastne vývoj vlastnej verzie a nie nákup patentu alebo hotovej licencie. Rovnako ako v prípade automatickej prevodovky pre, sovietski inžinieri boli kvôli nedostatku možností nútení vyrobiť vlastnú verziu jednosekčného motora Wankel, pričom na tento účel demontovali jeden japonský RPD. Predtým však na „testovanie v plnom rozsahu“ bol motor odstránený z Mazdy RX-2 špeciálne zakúpenej na prácu na rotore nainštalovaný na Zhiguli tretieho modelu.
1 / 4
2 / 4
Mazda RX-2 sa stala pre VAZ darcom dizajnu aj úplne prvého RPD nainštalovaného na Zhiguli
3 / 4
Mazda RX-2 sa stala pre VAZ darcom dizajnu aj úplne prvého RPD nainštalovaného na Zhiguli
4 / 4
Mazda RX-2 sa stala pre VAZ darcom dizajnu aj úplne prvého RPD nainštalovaného na Zhiguli
Už v počiatočných fázach sa VAZ stretával so skutočnosťou, že napriek svojej kompaktnosti a vysokému napájaniu nebol ľahký a výkonný RPD príliš ekonomický a ekologický a tiež sa vyznačoval častým zlyhaním tesnení. V skutočnosti každý, kto sa ujal motorov Wankelovej konštrukcie, s týmto problémom bojoval desaťročia, počnúc samotným nemeckým inžinierom – nositeľom tohto priezviska. A mimochodom, bola to práve nízka spoľahlivosť tesnení, ktorá bola dôvodom rýchleho zlyhania motorov na NSU Ro-80, čo prinútilo výrobcu čoskoro zastaviť výrobu tohto auta a „uzatvoriť rotačný problém“.
Prvý prototyp SKB RPD pod označením VAZ-301 bol pripravený už v roku 1976, ale bolo príliš skoro hovoriť o akomkoľvek uvedení rotora do série v Togliatti - dizajn sa ukázal byť jasne „surový“.
Verziu motora s rotačným piestom VAZ ocenil dokonca aj... samotný Felix Wankel, ktorý špeciálne za týmto účelom navštívil Automobilový závod Volzhsky. „Otec rotora“ schválil všeobecné usporiadanie Togliatti RPD.
Už v roku 1982 bol demonštrovaný VAZ-21018 - bežný VAZ-21011 s motorom VAZ-311 s výkonom 70 k.
Aby bolo možné identifikovať konštrukčné chyby v reálnych prevádzkových podmienkach, bola vyrobená séria 50 motorov, ktoré boli inštalované na piatich desiatkach Zhigulis, ale len o šesť mesiacov neskôr museli byť všetky motory, okrem jedného (!), nahradené tradičnými. . Tesnenia a ložiská rýchlo zlyhali a navyše sa ukázalo, že motor je zle vyvážený a dosť nenásytný.
Na zemi aj v nebi
Po prvom vážnom zlyhaní a následných disciplinárnych trestoch VAZ neprestal pracovať na rotoroch, ale rozhodol sa konečne prejsť od jednodielnej konštrukcie k dvojsekčnej. Takýto motor bol potenciálne nielen výkonnejší, ale aj spoľahlivejší.
V tom čase už mal sovietsky rotor potenciálne veľmi hmatateľný rozsah použitia - napríklad na inštaláciu na služobné vozidlá špeciálnych síl štátnej dopravnej polície, ministerstva vnútra a KGB. Na rezortných autách ustúpili do pozadia nedostatky ako nízka spotreba paliva a rozhodovali vysoké dynamické vlastnosti. Je veľmi dôležité, aby pri prevádzke na firemných vozidlách mohli prijímať špecialisti VAZ detailné informácie o nedostatkoch a vadách zistených v praxi, avšak za viac-menej identických podmienok, čím bola zabezpečená určitá objektivita posudzovania.
Z času na čas sovietska tlač len skromne informovala o motore nezvyčajnej konštrukcie
Do roku 1983 boli vyvinuté dva nové dvojdielne RPD - VAZ-411 s výkonom 110-120 koní a VAZ-413 s výkonom 140 koní. Predpokladalo sa, že rotory budú inštalované nielen na „natívne“ pre závod Zhiguli rôzne modely, ale aj pre iné vozidlá orgánov činných v trestnom konaní - najmä Volgu. Samozrejme, inštalácia takejto pohonnej jednotky na sedan Gorkého automobilový závod vyžadovalo zodpovedajúce úpravy upevnenia a niektorých komponentov prevodovky.
1 / 3
2 / 3
VAZ-21059 – rotačná „päťka“. Stále žiadny rozdiel od bežného vonku.
3 / 3
VAZ-21059 – rotačná „päťka“. Stále žiadny rozdiel od bežného vonku.
Na takmer pripravené RPD zároveň upozornili aj letci, ktorí nariadili úradu Togliatti vyvinúť verziu pre vrtuľníky a ľahké lietadlá.
O motor s rotačným piestom sa však začalo zaujímať aj mnoho ďalších podnikov a nariadili obyvateľom Tolyatti, aby vyvinuli jednotky pre člny, obojživelné vozidlá a dokonca aj motocykle! Závod poskytoval tieto služby na základe zmlúv o samofinancovaní, ktoré bolo v tom čase hojne využívané, takže činnosť SKB nebola pre VAZ nerentabilná. Aj prototypy leteckých motorov VAZ-416 a VAZ-426 boli vyvinuté už za éry Vedecko-technického centra VAZ v polovici deväťdesiatych rokov.
Rôzne typy aplikácií RPD to umožnili dizajnérom pochopiť Konštruktívne rozhodnutia automobilové a letecké motory nemôžu byť úplne totožné z dôvodu značných rozdielov v prevádzkových režimoch motorov v leteckej a automobilovej doprave.
Články / História
Komplexné rody „antilopy“: história VAZ-2110
Dlho pred uvedením trojdverového hatchbacku 2108 bolo vývojárom jasné, že potrebujú nový sedan. Názory boli rozdielne: niektorí dizajnéri boli toho názoru, že...
50282 11 10 20.12.2015
Súčasný vývoj „jednotného“ rotora preto nemá praktický význam – prácu možno skôr kombinovať podľa technologických a výrobnej základne a nie podľa konkrétnych rozhodnutí.
RPD a pohon predných kolies
Vynára sa otázka: čo autá s pohonom predných kolies? Naozaj VAZ nevenoval pozornosť vlastnej G8?
Samozrejme, urobil: práca na RPD pre zásadne novú rodinu sa začala, keď sa VAZ-2108 práve pripravoval na výrobu - v roku 1979, ale podrobnejšie sa vrátili k téme „rotor pohonu predných kolies“ na začiatok perestrojky po uzavretí dohody so Záporožským automobilovým závodom. A do roku 1987 boli vyvinuté prototypy VAZ-414 autá s pohonom predných kolies VAZ a ZAZ a aj v Tolyatti vytvorili verziu svojho 40-koňového RPD pod symbolom 1185 aj pre... Oka! Neskôr však vedenie uprednostnilo smer letectva a práce na RPD pre automobily boli pozastavené.
Malosériová výroba nezvyčajnej modifikácie Zhiguli na základe „päťky“ pokračovala až do rozpadu ZSSR, hoci vládne nákupy takýchto vozidiel orgánmi činnými v trestnom konaní boli veľmi malé a autá s rotormi pod kapotou sa nepredávali „ vonku“.
Ale čoskoro závod nemal čas na svoj vlastný nový vývoj - koncom osemdesiatych rokov vládnu podporu automobilky boli zatvorené, a továrenskí robotníci už mali čo robiť – napríklad vytvárať perspektívne resp.
Najnovší automobil RPD VAZ
Na tému rotačky automobilové motory vo VAZ sa vrátili až počas ruského obdobia činnosti závodu, pričom aj v ťažkých deväťdesiatych rokoch našli príležitosť „vypadnúť z dreva“ zaujímavý vývoj. Koniec koncov, vo svete v tom čase už dlho existovali „vyhrievané“ úpravy bežných mestských hatchbackov, s ktorými bol VAZ RPD z hľadiska rozvinutého výkonu celkom porovnateľný.
Prítomnosť takéhoto motora na autách rodiny 2108 by mohla „oživiť“ záujem spotrebiteľov - aspoň v Tolyatti s tým počítali.
Aj v ťažkých podmienkach bolo nové RPD pre Samaru zvládnuté pomerne rýchlo - našťastie motor VAZ-415 nebolo potrebné vyvíjať od nuly. Niektoré zdroje tvrdia, že vývojové práce počas jeho transformácie na sériový produkt boli vykonané pomerne rýchlo alebo nie veľmi úspešne, v dôsledku čoho si motor stále zachoval množstvo nedostatkov, ktoré sú vlastné iným RPD VAZ. Existuje však ďalší názor, že tento motor naopak absorboval všetky výhody predchádzajúceho vývoja - dostatočný zdroj, známy z 413. motora, a „husté“ usporiadanie zdedené z VAZ-414.
Takmer v rovnakom čase sa aktualizovali klasiky: v roku 1992 sa na základe „Sedem“ začala výroba modifikácie Zhiguli VAZ-21079 s motorom VAZ-4132 s výkonom 140 koní.
1 / 3
2 / 3
Siedmy model sa stal posledným Zhiguli s RPD
3 / 3
Siedmy model sa stal posledným Zhiguli s RPD
V roku 1997 však VAZ-415 konečne získal certifikát, ktorý umožňoval jeho inštaláciu na bežné úžitkové vozidlá, ktoré sa čoskoro objavili v predajniach automobilov.
„V civilnom živote“: keď sa RPD stalo prístupným obyčajným smrteľníkom, okamžite sa objavilo na stránkach ruských automobilových publikácií
Cena auta sa samozrejme zvýšila o 2,2 až 2,5 tisíc dolárov, čo bolo v tom čase dosť viditeľné, ale dynamika „ôsmich“ sa zlepšila o rád. Veď 120 – 140 „rotorových“ koní umožňovalo dosiahnuť stovku z pokoja za 8 – 9 sekúnd a reálna maximálna rýchlosť sa približovala k vychýreným 200 km/h. Spotreba paliva sa samozrejme pohybovala od 8 do 14 litrov. Kompaktný rotačný motor sa však roztočil až do ohromujúcich 8 000 otáčok a poskytol „pilotovi“ pocity neporovnateľné so zrýchlením bežného „sekáče“.
RPD-415 pod kapotou VAZ-2108 vyzerá celkom organicky. No zároveň je motor citeľne kompaktnejší ako ten pôvodný. Foto: Podzolkov Alexander
RPD bolo vždy známe svojou „horúcou postavou“. olejový radiátor potreboval to ako vzduch. Alebo voda. Vo všeobecnosti na chladenie. Foto: Podzolkov Alexander
Pohľad zdola naznačuje, že ide o akúsi veľmi ťažkú „osmičku“. Foto: Podzolkov Alexander
Mikroprocesorové zapaľovanie bolo možné nájsť aj na VAZ-2108 s klasickým spaľovacím motorom. Ale veľmi zriedka. Foto: Podzolkov Alexander
Bohužiaľ, rotor, ktorý je pre väčšinu nepochopiteľný, zostal „vecou samou o sebe“ - bežní motoristi nepoznali technológiu na jeho opravu a náhradné diely sa nepredávali v žiadnom obchode za rohom.
Okrem toho v tom čase už konvenčné motory VAZ naberali na sile, ale RPD bol stále poháňaný archaickým karburátorom Solex.
Zmes RPD bola pripravená bežným Solexom, ale s vlastnými úpravami. „Plynový sektor“ mal dodatočnú páku na ovládanie dávkovania olejova pumpa- mazadlo. Foto: Podzolkov Alexander
Pohľad zhora na VAZ-415 s demontovaným karburátorom. Foto: Podzolkov Alexander
A napriek prítomnosti mikroprocesorového zapaľovacieho systému (MPI) sa rotor nemohol pochváliť flexibilitou a (čo je najdôležitejšie!) odolnosťou konvenčného piestového spaľovacieho motora. S deklarovaným zdrojom 125 000 km skutočne začalo veľa motorov rýchlo „umierať“ po 50 000 km, čo uľahčilo použitie „nesprávneho“ oleja. Páči sa mi to Japonské autá Mazda s RPD sa zároveň prudko zhoršilo štartovanie motora a zvýšila spotreba oleja kvôli odpadu a v budúcnosti by mohol motor úplne zlyhať.
Tesnosť tesnení je bolestivým bodom každého RPD, nielen VAZ-415. Foto: Podzolkov Alexander
Početné tuningové spoločnosti, ktoré sa v Tolyatti a okolí objavovali ako huby po daždi, v tom čase ponúkali tuningové programy pre konvenčné motory, líšiace sa rozpočtom a stupňom zásahu, čo umožnilo produkovať takmer rovnaký výkon ako rotor bez citeľnej straty životnosť. Ale nebolo možné vtlačiť RPD do budúcnosti pomocou tradičného energetického systému environmentálnych noriem Euro 2, ktoré novo zvládnuté vstrekovanie VAZ bez problémov splnilo.
Vzhľadom na nesériovú výrobu v budúcnosti ani práca, ani samotná výroba RPD neboli pre VAZ veľký záujem, keďže ich, podobne ako v histórii Mazdy, mohli diktovať len imidžové hľadiská. Čo v prípade automobilky Togliatti nebol dostatočne silný argument...
Z viacerých uvedených dôvodov už začiatkom roku 2000 začal rotor VAZ prudko strácať rýchlosť. Áno, dokonca aj „desať“ a „tag“ sa podarilo vyskúšať na VAZ-415 v modifikáciách 2110-91 a 2115-91, ale čoskoro bola výroba rotačných motorov vo VAZ prerušená a samotná SKB RPD, ktorá vyvinula jeho posledný produkt v roku 2001 bol opätovne zaregistrovaný.
Takmer štyri desiatky vývojov za 26 rokov - dizajnéri SKB RPD veľa pracovali na téme rotora
Po roku 2004 bola činnosť projekčnej kancelárie v rámci prác na motoroch RPD definitívne ukončená a okolo roku 2007 bolo zariadenie čiastočne odstránené a zlikvidované. Zdá sa, že to bola posledná bodka v histórii sovietsko-ruského rotora.
Ľutujete, že rotačné VAZy sa nikdy neuskutočnili?
Ako viete, princíp fungovania rotačného motora je založený na vysokých rýchlostiach a absencii pohybov, ktoré odlišujú spaľovací motor. To odlišuje agregát od bežného piestového motora. RPD sa nazýva aj Wankelov motor a dnes sa pozrieme na jeho fungovanie a zjavné výhody.
Rotor takéhoto motora je umiestnený vo valci. Samotné puzdro nie je okrúhle, ale oválne, takže rotor trojuholníkovej geometrie do neho normálne zapadá. RPD nemá kľukový hriadeľ a ojnice a chýbajú mu aj ďalšie diely, čo značne zjednodušuje jeho konštrukciu. Inými slovami, asi tisíc dielov bežného motora vnútorné spaľovanie nie v RPD.
Činnosť klasického RPD je založená na jednoduchom pohybe rotora vo vnútri oválneho krytu. Pri pohybe rotora po obvode statora vznikajú voľné dutiny, v ktorých dochádza k štartovacím procesom agregátu.
Prekvapivo, akýsi paradox predstavuje rotačná jednotka. Čo je to? A faktom je, že má brilantne jednoduchý dizajn, ktorý sa z nejakého dôvodu neujal. Ale zložitejšia piestová verzia sa stala populárnou a používa sa všade.
Štruktúra a princíp činnosti rotačného motora
Pracovný model rotačného motora je niečo úplne odlišné od bežného spaľovacieho motora. Po prvé, musíme zanechať dizajn spaľovacieho motora, ako ho poznáme. A po druhé, snažte sa absorbovať nové poznatky a koncepty.
Rovnako ako piestový motor, aj rotačný motor využíva tlak, ktorý vzniká spaľovaním zmesi vzduchu a paliva. V piestových motoroch sa tento tlak vytvára vo valcoch a pohybuje piestami tam a späť. Spojovacie tyče a kľukový hriadeľ previesť vratný pohyb piestu na rotačný pohyb, ktorý možno použiť na otáčanie kolies automobilu.
RPD sa tak nazýva kvôli rotoru, teda časti motora, ktorá sa pohybuje. Vďaka tomuto pohybu sa výkon prenáša na spojku a prevodovku. Rotor v podstate vytláča energiu z paliva, ktorá sa potom prenáša na kolesá cez prevodovku. Samotný rotor je vyrobený z legovanej ocele a má, ako bolo uvedené vyššie, tvar trojuholníka.
Kapsula, kde je umiestnený rotor, je akýmsi matrixom, stredom vesmíru, kde prebiehajú všetky procesy. Inými slovami, v tomto oválnom tele sa deje:
- kompresia zmesi;
- vstrekovanie paliva;
- zásobovanie kyslíkom;
- zapálenie zmesi;
- uvoľnenie spálených prvkov do výtoku.
Jedným slovom šesť v jednom, ak chcete.
Samotný rotor je namontovaný na špeciálnom mechanizme a neotáča sa okolo jednej osi, ale zdá sa, že beží. Vo vnútri oválneho tela sa tak vytvárajú navzájom izolované dutiny, v každej z nich prebieha jeden z procesov. Keďže rotor je trojuholníkový, sú tu len tri dutiny.
Všetko to začína nasledovne: v prvej vytvorenej dutine dochádza k odsávaniu, to znamená, že komora je naplnená zmes vzduch-palivo, ktorý sa tu mieša. Potom sa rotor otáča a tlačí túto zmiešanú zmes do ďalšej komory. Tu sa zmes stlačí a zapáli pomocou dvoch sviečok.
Zmes potom ide do tretej dutiny, kde sú časti použitého paliva vytlačené do výfukového systému.
Toto je celý cyklus prevádzky RPD. Ale také jednoduché to nie je. Schému RPD sme skúmali len z jednej strany. A tieto akcie prebiehajú neustále. Inak povedané, procesy prebiehajú na troch stranách rotora naraz. Výsledkom je, že len pri jednej otáčke jednotky sa opakujú tri cykly.
Okrem toho sa japonským inžinierom podarilo vylepšiť rotačný motor. Rotačné motory Mazda dnes nemajú jeden, ale dva alebo dokonca tri rotory, čo výrazne zvyšuje výkon, najmä v porovnaní s bežným spaľovacím motorom. Pre porovnanie: dvojrotorový RPD je porovnateľný so šesťvalcovým spaľovacím motorom a 3-rotorový je porovnateľný s dvanásťvalcom. Ukazuje sa teda, že Japonci sa ukázali byť tak prezieraví a okamžite rozpoznali výhody rotačného motora.Opäť platí, že výkon nie je jedinou výhodou RPD. Má ich veľa. Ako už bolo spomenuté vyššie, rotačný motor je veľmi kompaktný a používa až o tisíc menej dielov ako rovnaký spaľovací motor. V RPD sú iba dve hlavné časti - rotor a stator a nemôžete si predstaviť nič jednoduchšie ako to.
Princíp činnosti rotačného motora
Princíp činnosti motora s rotačným piestom kedysi prinútil mnohých talentovaných inžinierov prekvapene zdvihnúť obočie. A dnes si talentovaní inžinieri Mazdy zaslúžia všetku chválu a uznanie. Nie je to vtip, verte vo výkon zdanlivo zakopaného motora a dajte mu druhý život, a aký druhý život!
Rotor má tri konvexné strany, z ktorých každá pôsobí ako piest. Každá strana rotora má v sebe vybranie, ktoré zvyšuje rýchlosť otáčania rotora ako celku a poskytuje viac priestoru pre zmes vzduchu a paliva. V hornej časti každého čela je kovová platňa, ktorá tvorí komory, v ktorých dochádza k zdvihom motora. Steny týchto komôr tvoria dva kovové krúžky na každej strane rotora. V strede rotora je kruh, v ktorom je veľa zubov. Sú spojené s pohonom, ktorý je pripevnený na výstupnom hriadeli. Toto spojenie určuje dráhu a smer, ktorým sa rotor pohybuje vo vnútri komory.
Motorová komora približne oválneho tvaru (ale presnejšie povedané, je to Epitrochoid, čo je zase predĺžená alebo skrátená epicykloida, čo je plochá krivka tvorená pevným bodom na kružnici, ktorá sa valí po inej kružnici). Tvar komory je navrhnutý tak, že tri vrcholy rotora sú vždy v kontakte so stenou komory a tvoria tri uzavreté objemy plynu. V každej časti komory prebieha jeden zo štyroch cyklov:
- Prívod
- Kompresia
- Spaľovanie
- Uvoľnite
Vstupné a výstupné otvory sú umiestnené v stenách komory a nie sú na nich žiadne ventily. Výfukový otvor je pripojený priamo k výfukové potrubie a prívod je priamo spojený s plynom.
Výstupný hriadeľ má polkruhové vačkové výstupky umiestnené asymetricky voči stredu, čo znamená, že sú odsadené od stredovej čiary hriadeľa. Každý rotor zapadá do jedného z týchto výstupkov. Výstupný hriadeľ je analogický s kľukovým hriadeľom v piestových motoroch. Každý rotor sa pohybuje vo vnútri komory a tlačí svoju vlastnú vačku.
Pretože vačky sú inštalované asymetricky, sila, ktorou na ne rotor tlačí, vytvára krútiaci moment na výstupnom hriadeli, čo spôsobuje jeho otáčanie.
Konštrukcia rotačného motora
Rotačný motor pozostáva z vrstiev. Dvojrotorový motor pozostáva z piatich hlavných vrstiev, ktoré držia pohromade dlhé skrutky usporiadané do kruhu. Chladivo preteká všetkými časťami konštrukcie.
Ďalšia vrstva obsahuje samotný rotor a výfukovú časť.
Stred pozostáva z dvoch komôr prívodu paliva, jednej pre každý rotor. Tiež oddeľuje dva rotory, takže jeho vonkajší povrch je veľmi hladký.
V strede každého rotora sú dve veľké ozubené kolesá, ktoré sa otáčajú okolo menších ozubených kolies a sú pripevnené ku krytu motora. Toto je dráha otáčania rotora.
Samozrejme, ak by rotačný motor nemal žiadne nevýhody, potom by sa určite používal v moderných autách. Je dokonca možné, že ak by bol rotačný motor bezhriešny, o piestovom motore by sme nevedeli, pretože rotačný motor vznikol skôr. Potom ľudský génius, ktorý sa snažil vylepšiť jednotku, vytvoril modernú piestovú verziu motora.
Ale bohužiaľ, rotačný motor má nevýhody. Medzi takéto zjavné chyby tohto agregátu patrí utesnenie spaľovacej komory. Najmä to nie je dostatočne vysvetlené dobrý kontakt samotný rotor so stenami valca. Pri trení o steny valca sa kov rotora zahrieva a v dôsledku toho sa rozširuje. A samotný oválny valec sa tiež zahrieva, a čo je ešte horšie - zahrievanie sa vyskytuje nerovnomerne.
Ak je teplota v spaľovacej komore vyššia ako v sacom/výfukovom systéme, valec musí byť vyrobený z high-tech materiálu inštalovaného na rôznych miestach karosérie.
Aby sa takýto motor naštartoval, používajú sa iba dve zapaľovacie sviečky. Už sa neodporúča kvôli povahe spaľovacej komory. RPD je vybavené úplne inou spaľovacou komorou a produkuje výkon tri štvrtiny pracovného času spaľovacieho motora a účinnosť je až štyridsať percent. Na porovnanie: pre piestový motor je to isté číslo 20 %.
Výhody rotačného motora
Menej pohyblivých častí
Rotačný motor má oveľa menej častí ako povedzme 4-valcový piestový motor. Dvojrotorový motor má tri hlavné pohyblivé časti: dva rotory a výstupný hriadeľ. Aj ten najjednoduchší 4-valcový piestový motor má najmenej 40 pohyblivých častí, vrátane piestov, ojníc, tyčí, ventilov, vahadiel, ventilových pružín, rozvodových remeňov a kľukového hriadeľa. Minimalizácia pohyblivých častí umožňuje rotačným motorom dosiahnuť viac vysoká spoľahlivosť. To je dôvod, prečo niektorí výrobcovia lietadiel (napríklad Skycar) používajú namiesto piestových motorov rotačné motory.
Mäkkosť
Všetky časti v rotačnom motore sa otáčajú nepretržite jedným smerom, na rozdiel od neustále sa meniaceho smeru piestov v bežnom motore. Rotačný motor využíva vyvážené rotujúce protizávažia na potlačenie akýchkoľvek vibrácií. Dodávanie výkonu v rotačnom motore je tiež plynulejšie. Každý spaľovací cyklus prebieha pri jednej otáčke rotora o 90 stupňov, výstupný hriadeľ sa otočí trikrát na každú otáčku rotora, každý spaľovací cyklus prebieha o 270 stupňov, počas ktorých sa výstupný hriadeľ otáča. To znamená, že jediný rotačný motor vyprodukuje tri štvrtiny výkonu. V porovnaní s jednovalcovým piestovým motorom dochádza k spaľovaniu každých 180 stupňov každej otáčky alebo iba štvrtiny otáčky kľukového hriadeľa.
Pomalosť
Pretože sa rotory otáčajú v jednej tretine rotácie výstupného hriadeľa, hlavné časti motora sa otáčajú pomalšie ako v bežnom piestovom motore. Pomáha to aj spoľahlivosti.
Malé rozmery + vysoký výkon
Kompaktnosť systému spolu s vysokou účinnosťou (v porovnaní s bežným spaľovacím motorom) umožňuje miniatúrnemu 1,3-litrovému motoru produkovať približne 200-250 koní. Pravda, spolu s hlavnou konštrukčnou chybou v podobe vysokej spotreby paliva.
Nevýhody rotačných motorov
Najdôležitejšie problémy pri výrobe rotačných motorov:
- Dodržiavať predpisy o emisiách CO2 do životného prostredia je pomerne ťažké (ale nie nemožné), najmä v USA.
- Výroba môže byť v porovnaní s piestovými motormi oveľa drahšia, vo väčšine prípadov kvôli nízkej objemovej výrobe.
- Spotrebujú viac paliva, pretože termodynamická účinnosť piestového motora je znížená v dlhom spaľovacom priestore a tiež kvôli nízkemu kompresnému pomeru.
- Rotačné motory majú vďaka svojej konštrukcii obmedzenú životnosť - v priemere je to asi 60-80 tisíc km
Táto situácia jednoducho núti byť rotačné motory klasifikované ako modely športových áut. A nielen to. Dnes sú priaznivci rotačného motora. Ide o slávnu automobilku Mazda, ktorá sa vydala cestou samurajov a pokračovala vo výskume majstra Wankela. Ak si spomenieme na rovnakú situáciu so Subaru, úspech je jasný Japonskí výrobcovia, zdanlivo lipnutie na všetkom starom a západniari zavrhnutom ako nepotrebné. Ale v skutočnosti sa Japoncom darí vytvárať nové veci zo starých. To isté sa vtedy stalo s motormi boxer, ktoré sú dnes „vlastnosťou“ Subaru. Zároveň sa používanie takýchto motorov považovalo takmer za zločin.
Práca rotačného motora zaujala aj japonských inžinierov, ktorí sa tentokrát pustili do vylepšovania Mazdy. Vytvorili rotačný motor 13b-REW a vybavili ho systémom twin-turbo. Teraz by sa Mazda mohla pokojne hádať Nemecké modely, keďže produkoval až 350 koní, no opäť trpel vysokou spotrebou paliva.
Musel som prijať extrémne opatrenia. Ďalší model Mazda RX-8 s rotačným motorom už vychádza s výkonom 200 koní, čo pomáha znižovať spotrebu paliva. Ale to nie je to hlavné. Rešpekt si zaslúži niečo iné. Ukázalo sa, že predtým nikomu okrem Japoncov nenapadlo využiť neuveriteľnú kompaktnosť rotačného motora. Koniec koncov, výkon je 200 koní. Mazda RX-8 bola uvedená na trh s 1,3-litrovým motorom. Slovom, nová Mazda sa dostáva na inú úroveň, kde je schopná konkurovať západným modelom, berúc do úvahy nielen výkon motora, ale aj ďalšie parametre vrátane nízkej spotreby paliva.Prekvapivo sa u nás pokúsili zaviesť RPD. Takýto motor bol navrhnutý na inštaláciu na VAZ 21079, určený ako vozidlo pre špeciálne služby, ale projekt sa, žiaľ, nezakorenil. Ako vždy nebolo dosť peňazí zo štátneho rozpočtu, ktoré sa zázračne vytrácajú z pokladnice.
Japoncom sa to však podarilo. A tam sa nechcú zastaviť. Podľa najnovších údajov výrobca Mazdy vylepší motor a čoskoro vyjde nová Mazda s úplne iným agregátom.
Rôzne konštrukcie a vývoj rotačných motorov
Wankelov motor
Želtyševov motor
motor Zuev
Ako viete, prevažná väčšina moderných automobilov je vybavená spaľovacími motormi alebo spaľovacími motormi. Podstatou ich práce je premena energie vznikajúcej pri spaľovaní palivovej zmesi, do otáčania hriadeľa, z ktorého pomocou mechanický pohon pohyb sa prenáša na kolesá vozidla. Prevažná väčšina automobilov dnes používa spaľovacie motory založené na piestovej konštrukcii. Existuje však aj iný typ spaľovacieho motora, a to rotačné motory. O tomto type motora si povieme v tomto článku.
História rotačných motorov sa začala písať v roku 1957, keď nemeckí inžinieri Felix Wankel a Walter Freude predviedli prvý funkčný príklad takejto pohonnej jednotky. Spočiatku mnohí z popredných svetových výrobcov automobilov (najmä Mercedes-Benz, General Motors, Citroen), nakoniec sa však len japonská Mazda rozhodla zvládnuť výrobu rotačných motorov vo veľkých sériách a neopustiť ich na veľmi dlhú dobu.
Mimochodom, aj domáci VAZ sa vyrába už niekoľko rokov limitované edície"Zhiguli" s rotačnými pohonnými jednotkami. Nedodali sa „bežným“ kupujúcim, ale tieto autá boli odoslané do flotíl KGB a vo veľmi malých množstvách na Ministerstvo vnútra ZSSR.
Princíp činnosti rotačného motora, ako aj bežného piestového motora, je založený na premene energie spaľovania na rotačnú energiu, táto premena sa však uskutočňuje trochu iným spôsobom. V rotačnom motore rotačný pohyb vykonáva priamo jeho hlavný pracovný prvok - rotor. To je práve najdôležitejší rozdiel medzi rotačným spaľovacím motorom a piestovým spaľovacím motorom, v ktorom sú hlavnými pohyblivými pracovnými prvkami piesty, ktoré nevykonávajú rotačný, ale vratný pohyb.
V rotačných motoroch sú teda vďaka svojej konštrukcii úplne eliminované kľukové mechanizmy, ktoré sú svojou konštrukciou dosť zložité a vyžadujú pravidelnú údržbu, premieňajúc vratný pohyb na rotačný pohyb kľukového hriadeľa.
Rovnako ako piestový motor, aj rotačný motor využíva tlak plynov vznikajúcich pri spaľovaní zmes paliva a vzduchu. Nevyskytuje sa však vo valcoch, ale v komore, ktorá je tvorená tou časťou puzdra, ktorá je uzavretá stranou trojuholníkového rotora umiestneného v ňom. Práve ten sa používa namiesto piestov.
Rotácia rotora pod vplyvom tohto tlaku nastáva po trajektórii veľmi pripomínajúcej čiaru nakreslenú spirografom. Vďaka tomu všetky tri vrcholy trojuholníkového rotora v kontakte s vnútornými stenami skrine motora tvoria utesnené spaľovacie komory. Ako sa rotor otáča, každý z týchto troch objemov sa striedavo rozširuje a zmršťuje. Tento režim prevádzky rotačného spaľovacieho motora zabezpečuje realizáciu takých procesov, ako sú:
- Dodávka zmesi paliva a vzduchu;
- Kompresia;
- Užitočná práca;
- Uvoľnenie výfuku.
Rotačný motor je teda rovnako ako štandardný piestový motor moderného automobilu štvortaktný.
Systém zapaľovania a vstrekovania paliva v rotačných motoroch sú podobné tým, ktoré sa používajú v piestových motoroch, ale štruktúra týchto spaľovacích motorov je úplne odlišná. Hlavné konštrukčné prvky rotačného motora sú:
- rotor;
- Stator (kryt);
- Výstupný hriadeľ.
Ako bolo uvedené vyššie, rotor je umiestnený vo vnútri statora (krytu) a má tri konvexné strany. Každý z nich v skutočnosti hrá úlohu piestu a má vybranie potrebné na zvýšenie rýchlosti otáčania. Na každej strane rotora sú dva kovové krúžky, ktoré tvoria potrebné ICE kamery spaľovanie.
Dôležitou súčasťou rotora je ozubené koleso umiestnené v jeho strede a zapadajúce s ozubeným kolesom namontovaným na skrini. Práve vďaka tejto spojke je nastavená potrebná trajektória a smer, po ktorom sa rotor otáča v kryte.
Skriňa rotačného spaľovacieho motora má oválny tvar, ktorý je navrhnutý a realizovaný tak, že všetky tri vrcholy rotora sú vždy v kontakte s jeho vnútornými stenami. To je potrebné, aby v každom danom čase boli vo vnútri tejto pohonnej jednotky tri objemy plynu úplne od seba navzájom izolované. Okrem toho karoséria obsahuje sacie a výfukové otvory a nie sú tam žiadne ventily: sací otvor sa pripája priamo k telesu škrtiacej klapky a výfukový otvor sa pripája priamo k výfukovému systému.
Výstupný hriadeľ rotačného motora sa vôbec nepodobá na kľukový hriadeľ piestového spaľovacieho motora. Špeciálne výčnelky sú na ňom umiestnené excentricky, to znamená s určitým posunom vzhľadom na stredovú os. Každý z nich je spojený so samostatným rotorom (mimochodom, v rotačnom motore nie je jeden, ale niekoľko). Pri otáčaní každý z rotorov tlačí svoju „vlastnú“ vačku, v dôsledku čoho sa na hriadeli objaví krútiaci moment.
Treba poznamenať, že všetky rotačné motory sú zostavené vo vrstvách. Najbežnejšie používané dvojrotorové ich majú päť a všetky sú držané na mieste skrutkami inštalovanými v kruhu. Rotačné motory sú chladené pomocou chladiacej kvapaliny, ktorá prúdi cez všetky časti konštrukcie. V dvoch vonkajších vrstvách sú umiestnené ložiská a tesnenia pre výstupný hriadeľ. Oddeľujú tiež časti krytu, v ktorom sú umiestnené samotné rotory. Vstupné otvory sú umiestnené v centrálnej časti a výfukové otvory sú umiestnené v každej z vonkajších častí.
Výhody a nevýhody rotačných motorov
Hlavné výhody rotačných motorov v porovnaní s piestovými motormi sú:
- Menej pohyblivých častí;
- Hladšia prevádzka;
- Vyššia spoľahlivosť.
Pri dvojrotorovom motore sa pohybuje len výstupný hriadeľ a oba rotory, pričom aj v najjednoduchšom piestovom spaľovacom motore je najmenej štyridsať pohyblivých častí. V súlade s tým sa spoľahlivosť rotačnej pohonnej jednotky ukazuje ako výrazne vyššia.
V rotačných motoroch sa všetky pohyblivé časti otáčajú iba jedným smerom, čo výrazne znižuje vibrácie. Na efektívne tlmenie tých, ktoré sa vyskytnú, sa používajú protizávažia. Treba tiež poznamenať, že rotácia rotora v rotačnom motore je iba tretinou rýchlosti otáčania hriadeľa. To má pozitívny vplyv aj na spoľahlivosť pohonnej jednotky.
Rotačné motory majú aj niekoľko významných nevýhod. Azda hlavným je, že v porovnaní s piestovými spaľovacími motormi spotrebujú podstatne viac paliva. Náklady na ich výrobu sú zároveň oveľa vyššie, preto sa dnes nevyrábajú vo veľkom.
Video k téme
Parné motory a spaľovacie motory majú jednu spoločnú nevýhodu - vratný pohyb piestu je potrebné previesť na rotačný pohyb kolies. Z toho vyplýva evidentne nízka účinnosť a vysoké opotrebovanie prvkov mechanizmu. Mnoho ľudí chcelo postaviť spaľovací motor tak, aby sa v ňom všetky pohyblivé časti iba otáčali – ako sa to stáva pri elektromotoroch.
Ukázalo sa však, že táto úloha nie je ľahká iba samouk, ktorý počas svojho života nikdy nezískal vyššie vzdelanie a dokonca ani pracovnú špecializáciu.
Felix Heinrich Wankel (1902–1988) sa narodil 13. augusta 1902 v malom nemeckom mestečku Lahr. Počas prvej svetovej vojny zomrel Felixov otec, a preto musel budúci vynálezca opustiť školu a ísť pracovať ako učeň predavača do kníhkupectva vo vydavateľstve. Vďaka tejto práci sa Wankel stal závislým na čítaní kníh, z ktorých samostatne vyštudoval technické odbory, mechaniku a automobilové inžinierstvo.
Existuje legenda, že riešenie problému prišlo sedemnásťročnému Felixovi vo sne. Či je to pravda alebo nie, nie je známe. Je však zjavné, že Felix mal veľmi výnimočné mechanické schopnosti a „neprehľadný“ pohľad na vec. Pochopil, ako sa dajú pri otáčaní uskutočniť všetky štyri cykly bežného spaľovacieho motora (vstrekovanie, kompresia, spaľovanie, výfuk).
Pomerne rýchlo prišiel Wankel s prvým dizajnom motora av roku 1924 zorganizoval malý workshop, ktorý slúžil aj ako improvizované „laboratórium“. Tu Felix začal vykonávať prvý seriózny výskum v oblasti rotačných piestových spaľovacích motorov.
Od roku 1921 bol Wankel aktívnym členom NSDAP. Presadzoval stranícke ideály, bol zakladateľom Celonemeckého zväzu vojenskej mládeže a Jungführerom rôznych organizácií. V roku 1932 vystúpil zo strany a obvinil jedného zo svojich bývalých kolegov z politickej korupcie. Na základe protižaloby však on sám musel stráviť šesť mesiacov vo väzení. Oslobodený z väzenia vďaka príhovoru Wilhelma Kepplera pokračoval v práci na motore. V roku 1934 vytvoril prvý prototyp a získal naň patent. Pre svoj motor navrhol nové ventily a spaľovacie komory, vytvoril niekoľko jeho rôznych verzií a vypracoval klasifikáciu kinematických schém rôznych strojov s rotačnými piestami.
V roku 1936 sa BMW začalo zaujímať o prototyp motora Wankel – Felix získal peniaze a vlastné laboratórium v Lindau na vývoj experimentálnych leteckých motorov.
Až do porážky nacistického Nemecka sa však do výroby nedostal ani jeden Wankelov motor. Možno preto, aby si pripomenul a vytvoril dizajn masová výroba trvalo to príliš veľa času.
Po vojne bolo laboratórium zatvorené, vybavenie odvezené do Francúzska a Felix zostal bez práce (účinkovalo jeho bývalé členstvo v Národnej socialistickej strane). Wankel však čoskoro získal pozíciu konštruktéra v NSU Motorenwerke AG, jednom z najstarších výrobcov motocyklov a automobilov.
V roku 1957 bol spoločným úsilím Felixa Wankela a hlavného inžiniera NSU Waltera Froedeho prvýkrát nainštalovaný motor s rotačnými piestami do auta NSU Prinz. Počiatočný dizajn sa ukázal byť ďaleko od dokonalosti: dokonca aj pri výmene zapaľovacích sviečok bolo potrebné rozobrať takmer celý „motor“, spoľahlivosť zostávala na želanie a bolo hriechom dokonca hovoriť o účinnosti v tejto fáze vývoja. . Výsledkom testov bolo, že sa do výroby dostal automobil s tradičným spaľovacím motorom. Napriek tomu prvý rotačný piestový motor DKM-54 preukázal svoj základný výkon, otvoril smery pre ďalší vývoj a ukázal kolosálny potenciál „rotorov“.
teda nový typ Spaľovací motor konečne dostal svoj štart do života. V budúcnosti pribudne mnoho ďalších vylepšení a vylepšení. Vyhliadky motora s rotačnými piestami sú však také atraktívne, že nič nemôže zastaviť inžinierov, aby priviedli dizajn k prevádzkovej dokonalosti.
Pred skúmaním výhod a nevýhod rotačných piestových spaľovacích motorov sa ešte oplatí podrobnejšie zvážiť ich konštrukciu.
V strede rotora je vytvorený okrúhly otvor, vnútro je pokryté zubami ako ozubené koleso. Do tohto otvoru je vložený otočný hriadeľ menšieho priemeru aj so zubami, ktorý zabezpečuje, že medzi ním a rotorom nedochádza k preklzávaniu. Pomery priemerov otvoru a hriadeľa sú zvolené tak, aby sa vrcholy trojuholníka pohybovali pozdĺž rovnakej uzavretej krivky, ktorá sa nazýva „epitrochoid“ - Wankelovým umením ako inžiniera bolo najprv pochopiť, že je to možné a potom všetko presne vypočítaj. Výsledkom je, že piest v tvare trojuholníka Reuleaux odreže tri komory s premenlivým objemom a polohou v komore, ktorá sleduje tvar krivky nájdenej Wankelom.
Konštrukcia rotačného piestového spaľovacieho motora umožňuje realizáciu akéhokoľvek štvortaktného cyklu bez použitia špeciálneho mechanizmu distribúcie plynu. Vďaka tejto skutočnosti sa „rotor“ ukazuje ako oveľa jednoduchší ako bežný štvortaktný piestový motor, ktorý má v priemere takmer tisíc ďalších častí.
Tesnenie pracovných komôr v motore s vnútorným spaľovaním s rotačným piestom zabezpečujú radiálne a koncové tesniace platne pritlačené k „valcu“ pásovými pružinami, ako aj odstredivé sily a tlak plynu.
Ďalšou technickou vlastnosťou je vysoká „produktivita práce“. Na jednu celú otáčku rotora (t.j. počas cyklu „vstrekovanie, kompresia, zapaľovanie, výfuk“) vykoná výstupný hriadeľ tri plné otáčky. V bežnom piestovom motore sa takéto výsledky dajú dosiahnuť len s použitím šesťvalcového spaľovacieho motora.
Po prvej úspešnej demonštrácii rotačného spaľovacieho motora v roku 1957 začali najväčší automobiloví giganti prejavovať zvýšený záujem o vývoj. Najprv licenciu na motor, ktorý dostal neformálny názov „Wankel“, kúpila spoločnosť Curtiss-Wright a o rok neskôr Daimler-Benz, MAN, Friedrich Krupp a Mazda. Len vo veľmi krátkom čase získalo licencie na novú technológiu asi sto spoločností po celom svete, vrátane takých monštier ako Rolls-Royce, Porsche, BMW a Ford automobilový trh sa vysvetľuje jeho veľkým potenciálom a významnými výhodami – motor s rotačnými piestami má o 40 % menej dielov, ľahšie sa opravuje a vyrába.
Okrem toho je Wankel takmer dvakrát kompaktnejší a ľahší ako tradičný piestový spaľovací motor, čo zase zlepšuje ovládateľnosť vozidla, uľahčuje optimálne umiestnenie prevodovky a umožňuje priestrannejší a pohodlnejší interiér.
Na obrázok sa dá kliknúť:
Vyvíja sa motor s rotačným piestom veľká sila s pomerne miernou spotrebou paliva. Napríklad moderný „Wankel“ s objemom iba 1300 cm3 vyvinie výkon 220 koní a s turbodúchadlom - všetkých 350. Ďalším príkladom je miniatúrny motor OSMG 1400 s hmotnosťou 335 g (pracovný objem 5 cm3) vyvíja výkon 1,27 litra .S. V skutočnosti je táto maličkosť o 27% silnejšia ako kôň.
Ďalšou dôležitou výhodou je nízky level hluk a vibrácie. Motor s rotačnými piestami je dokonale mechanicky vyvážený, navyše hmotnosť pohyblivých častí (a ich počet) v ňom je oveľa menšia, vďaka čomu Wankel pracuje oveľa tichšie a nevibruje.
A napokon motor s rotačnými piestami má vynikajúce dynamické vlastnosti. Na nízkom prevodovom stupni môžete auto zrýchliť na 100 km/h pri vysokých otáčkach motora bez toho, aby ste motor príliš zaťažovali. Navyše, samotná Wankelova konštrukcia je vďaka absencii mechanizmu na premenu vratného pohybu na rotačný pohyb schopná vydržať vyššie otáčky ako tradičný spaľovací motor.
Po NSU Spyder, ktorý vyšiel v roku 1964, nasledovali legendárne NSU Ro 80 (na svete je stále veľa klubov pre majiteľov týchto áut), Citroen M35 (1970), Mercedes C-111 (1969), Corvette XP (1973). ). Ale jediným masovým výrobcom bola japonská Mazda, ktorá od roku 1967 niekedy vyrábala 2-3 nové modely s RPD. Rotačné motory boli inštalované na lodiach, snežných skútroch a ľahkých lietadlách. Koniec eufórie nastal v roku 1973, keď vrcholila ropná kríza. Tu sa prejavila hlavná nevýhoda rotačných motorov – neefektívnosť. S výnimkou Mazdy všetky automobilky zrušili svoje rotačné programy a japonská spoločnosť predaj v Amerike klesol zo 104 960 áut predaných v roku 1973 na 61 192 v roku 1974. Popri svojich nepopierateľných výhodách mal Wankel aj množstvo veľmi vážnych nevýhod. Po prvé, trvanlivosť. Jeden z prvých prototypov rotačných piestových motorov počas testovania vyčerpal svoju životnosť len za dve hodiny. Ďalší, úspešnejší DKM-54 už mal za sebou sto hodín, no na bežnú prevádzku auta to stále nestačilo. Hlavný problém spočíval v nerovnomernom opotrebovaní vnútorného povrchu pracovnej komory. Počas prevádzky sa na ňom objavili priečne drážky, ktoré dostali výrečné meno „znaky diabla“.
V Mazde sa po získaní licencie na Wankel vytvorilo celé oddelenie na zlepšenie motora s rotačnými piestami. Pomerne skoro sa ukázalo, že keď sa trojuholníkový rotor otáča, zátky na jeho vrcholoch začnú vibrovať, v dôsledku čoho sa vytvárajú „diabolské značky“.
V súčasnosti je problém spoľahlivosti a životnosti konečne vyriešený použitím vysoko kvalitných povlakov odolných voči opotrebovaniu, vrátane keramických.
Ďalším vážnym problémom je zvýšená toxicita výfukových plynov Wankel. V porovnaní s bežnými piestový spaľovací motor Rotorový motor vypúšťa do atmosféry menej oxidov dusíka, ale oveľa viac uhľovodíkov v dôsledku nedokonalého spaľovania paliva. Pomerne rýchlo našli inžinieri Mazdy, ktorí verili vo svetlú budúcnosť modelu Wankel, jednoduché a efektívne riešenie tohto problému. Vytvorili takzvaný tepelný reaktor, v ktorom boli zvyšné uhľovodíky v výfukové plyny len sa „vypaľovali“. Prvým autom, ktoré implementovalo takúto schému, bola Mazda R100, tiež nazývaná Familia Presto Rotary, uvedená na trh v roku 1968. Toto auto, jedno z mála, okamžite prešlo veľmi ťažkými situáciami environmentálne požiadavky, ktorý predložili USA v roku 1970 pre dovážané autá.
Ďalší problém s rotačnými piestovými motormi čiastočne vyplýva z predchádzajúceho. Toto je ekonomické. Spotreba paliva štandardného Wankelu v dôsledku nedokonalého spaľovania zmesi je výrazne vyššia ako pri štandardnom spaľovacom motore. Inžinieri Mazdy sa opäť pustili do práce. Prostredníctvom celého radu opatrení vrátane prepracovania termoreaktora a karburátora, pridania výmenníka tepla do výfukového systému, vývoja katalyzátora a implementácie nový systém zapaľovania, spoločnosť dosiahla zníženie spotreby paliva o 40 %. Výsledkom tohto nepochybného úspechu bolo športové auto v roku 1978 auto Mazda RX-7.
Stojí za zmienku, že v tejto dobe na celom svete vyrábali autá s motormi s rotačnými piestami len Mazda a... AvtoVAZ.
Bolo to v katastrofálnom roku 1974, keď sovietska vláda vytvorila špeciálnu konštrukčnú kanceláriu RPD (SKB RPD) vo Volžskom automobilovom závode - socialistická ekonomika je nepredvídateľná. V Tolyatti sa začali práce na výstavbe dielní na sériovú výrobu Wankelov. Keďže VAZ bol pôvodne plánovaný ako jednoduchý kopírovač západných technológií (najmä Fiat), špecialisti z továrne sa rozhodli reprodukovať motor Mazda a úplne zavrhli všetkých desať rokov vývoja domácich inštitútov na výrobu motorov.
Sovietski predstavitelia pomerne dlho rokovali s Felixom Wankelom o nákupe licencií, z ktorých niektoré sa uskutočnili priamo v Moskve. Peniaze sa však nenašli, a preto nebolo možné použiť niektoré proprietárne technológie. V roku 1976 začal pracovať prvý jednosekčný motor Volga VAZ-311 s výkonom 65 k, ďalších päť rokov sa strávilo dolaďovaním dizajnu, po ktorom bola vyrobená pilotná séria 50 rotačných „jednotiek“ VAZ-21018, ktorý sa medzi zamestnancami VAZ okamžite vypredal. Okamžite sa ukázalo, že motor len povrchne pripomínal japonský - začal sa rozpadať veľmi sovietskym spôsobom. Vedenie závodu bolo nútené do šiestich mesiacov vymeniť všetky motory za sériové piestové motory, znížiť stav zamestnancov SKB RPD na polovicu a pozastaviť výstavbu dielní. Záchrana domáceho priemyslu rotačných motorov prišla zo špeciálnych služieb: veľmi sa nezaujímali o spotrebu paliva a životnosť motora, ale veľmi sa zaujímali o dynamické vlastnosti. Ihneď z dvoch motorov VAZ-311 bol vyrobený dvojdielny RPD s výkonom 120 k, ktorý sa začal inštalovať na „špeciálnu jednotku“ - VAZ-21019. Práve tomuto modelu, ktorý dostal neoficiálny názov „Arkan“, vďačíme za nespočetné množstvo príbehov o policajných „kozákoch“, ktorí dobiehajú sofistikované „Mercedes“, a mnohých policajtov - rozkazov a medailí. Až do 90. rokov zdanlivo nenáročný Arkan skutočne ľahko dobehol všetky autá. Okrem VAZ-21019 vyrába AvtoVAZ aj malé série VAZ-2105, -2107, -2108, -2109, -21099. Maximálna rýchlosť Rotačná „osmička“ je asi 210 km/h a na stovku zrýchli len za 8 sekúnd.
Spoločnosť SKB RPD, oživená špeciálnymi objednávkami, začala vyrábať motory pre vodné športy a motoršport, kde autá s rotačnými motormi začali vyhrávať ceny tak často, že športoví funkcionári boli nútení zakázať používanie RPD.
V roku 1987 zomrel šéf SKB RPD Boris Pospelov a na valnom zhromaždení bol zvolený Vladimír Shnyakin - človek, ktorý prišiel do automobilového priemyslu z letectva a nemal rád pozemná doprava. Hlavným smerom SKB RPD je tvorba motorov pre letectvo. To bola prvá strategická chyba: vyrábame nepomerne menej lietadiel a áut a závod žije z motorov, ktoré predáva.
Druhou chybou bola orientácia v zachovanej produkcii automobilový RPD pre motory VAZ-1185 s nízkym výkonom s výkonom 42 k. pre Oka síce žravejšie, ale dynamickejšie rotačné motory koledujú o najrýchlejšie domáce autá- napríklad na „osmičkách“. Tí istí Japonci inštalujú Wankels iba na športové modely. V dôsledku toho na Ruské cesty Rotačných minikár Oka bolo len niekoľko. V roku 1998 bola konečne pripravená civilná verzia dvojvalcového rotačného 1,3-litrového motora VAZ-415, ktorý sa začal montovať na VAZ-2105, 2107, 2108 a 2109.
V máji 1998 bol homologovaný krúžok VAZ-110 „RPD-sport“ (190 k, 8500 ot./min., 960 kg, 240 km/h). Žiaľ, veci nezašli ďalej ako jedna jediná vzorka, častejšie predvádzaná na výstavách ako štart na pretekoch. 110 bola najvýkonnejšia v pelotóne, ale jej úprimne hrubý dizajn jej zabránil zakaždým ukázať svoj plný potenciál. Najurážlivejšie však je, že VAZ rýchlo vychladol do smeru otáčania a unikátna Lada bola prerobená na rally auto s klasickým spaľovacím motorom.
Prečo teda všetci poprední výrobcovia automobilov ešte neprešli na Wankels? Faktom je, že výroba motorov s rotačnými piestami si vyžaduje v prvom rade rafinovanú technológiu s mnohými rôznymi nuansami a nie každá spoločnosť je pripravená ísť cestou tej istej Mazdy a súčasne šliapať na početné „hrable“. A po druhé, potrebujeme špeciálne vysoko presné stroje schopné otáčať povrchy popísané takou zložitou krivkou, akou je epitrochoid.
Mazda RX-7 je jedným z prvých áut vybavených Wankelovým motorom s rotačnými piestami. Počas histórie Mazdy RX-7 existovali štyri generácie. Prvá generácia od roku 1978 do roku 1985. Druhá generácia - od roku 1985 do roku 1991. Tretia generácia - od roku 1992 do roku 1999. Posledná, štvrtá generácia - od roku 1999 do roku 2002. Prvá generácia RX-7 sa objavila v roku 1978. Mal motor v strede a bol vybavený rotačným motorom s výkonom iba 130 koní. s.
V súčasnosti sa serióznemu výskumu v oblasti rotačných piestových motorov venuje iba Mazda, postupne zdokonaľuje ich konštrukciu a väčšina nástrah v tejto oblasti je už prekonaná. Wankels plne vyhovuje medzinárodným normám, pokiaľ ide o emisie výfukových plynov, spotrebu paliva a spoľahlivosť. Pre moderné obrábacie stroje nie sú problémom povrchy popísané epitrochoidom (rovnako ako nie sú problémom oveľa zložitejšie krivky), nové konštrukčné materiály umožňujú zvýšiť životnosť rotačného piestového motora a jeho cena je už nižšia v porovnaní so štandardným spaľovacím motorom kvôli menšiemu počtu použitých detailov.
Ako NSU, Mazda v 60. rokoch. bola malá firma s obmedzenými technickými a finančnými zdrojmi. Základom jeho modelového radu boli dodávky a rodinné kolotoče. Preto nie je prekvapujúce, že športové kupé Mazda 110S Cosmo (982 cm3, 110 k, 185 km/h) vznikalo 6 rokov a ukázalo sa, že je veľmi rozmarné a drahé. A pokazená povesť NSU Ro80 k nadšeniu neprispela (v rokoch 1967–1972 našlo svojich majiteľov len 1 175 „priestorov“), ale celosvetový záujem o 110S prispel k zvýšeniu predaja všetkých ostatných produktov spoločnosti!
Aby Mazda dokázala, že RPD je rovnako spoľahlivé (jeho prevaha v sile je už každému zrejmá), zúčastnila sa súťaží takmer prvýkrát v živote a vybrala si najťažšie a najdlhšie preteky – 84-hodinový maratón. De La Route, ktorý sa konal na Nürburgringu. Ako sa posádke z Belgicka podarilo obsadiť 4. miesto (druhé auto odstúpilo tri hodiny pred cieľom pre zaseknuté brzdy), pričom prehralo len s Porsche 911 „vychovaným“ na Nordschleife, zdá sa zostáva záhadou.
Wankelova dielňa v Lindau
Hoci sa japonskí výrobcovia rotačných zariadení odvtedy stali pravidelnými účastníkmi pretekárskych okruhov, na veľký úspech v Európe si museli počkať 16 rokov. V roku 1984 vyhrali Briti na RX-7 prestížne denné preteky v Spa-Francochamps. Ale v USA, na hlavnom trhu „sedmičky“, bola jej pretekárska kariéra oveľa úspešnejšia: od svojho debutu v šampionáte IMSA GT v rokoch 1978 až 1992 vyhrala vo svojej triede viac ako sto etáp a od roku 1982 do roku 1992. sa ujal vedenia v hlavných pretekoch série – 24 hodín Daytona.
V rally to pre Mazdu nešlo tak hladko. Ako sa to často stávalo japonským tímom (Toyota, Datsun, Mitsubishi), účinkovali len v určitých etapách majstrovstiev sveta v rely (Nový Zéland, Veľká Británia, Grécko, Švédsko), o ktoré mali záujem predovšetkým marketingové oddelenia koncernov. Národných titulov bolo dosť: napríklad v rokoch 1975–1980. Rod Millen vyhral až päť na Novom Zélande a v USA. Ale vo WRC boli úspechy výlučne lokálne: to najlepšie, čo RX-7 predviedla, boli 3. a 6. miesto v gréckej Akropole v roku 1985.
No a najhlasnejším úspechom Mazdy vo všeobecnosti a RPD zvlášť bolo víťazstvo jej športového prototypu 787B (2612 cm3, 700 k, 607 Nm, 377 km/h) v Le Mans v roku 1991. Navyše nielen rýchli piloti a konkurencieschopné vybavenie pomohli prekonať továrenské Porsche, Peugeot a Jaguar: svoju rolu zohrala aj vytrvalosť japonských manažérov, ktorí pravidelne „odklepávali“ všemožné uvoľnenia v predpisoch pre rotačné motory. Takže v predvečer víťazstva 787 sa organizátori pretekov dohodli, že vykompenzujú obžerstvo rotorov znížením hmotnosti o 170 kilogramov (830 oproti 1000). Paradoxom bolo, že na rozdiel benzínové motory„Chuť do jedla“ RPD s ďalším posilňovaním rástla oveľa skromnejším tempom ako pri konvenčných piestových motoroch a 787 sa ukázalo byť hospodárnejšie ako jeho hlavní konkurenti!
Bol to šok. Mercedes, ktorý časopis Stern nazval pre jeho konzervativizmus ako „výrobca áut pre 50-ročných pánov v klobúkoch“, v roku 1969 predstavil superauto, ktoré ohromilo fantáziu aj svojou farbou. Vyzývavá žiarivo oranžová farba, výrazne klinovitý tvar, rozloženie motora v strede, krídlové dvere a supervýkonný trojdielny RPD (3600 cm3, 280 k, 260 km/h) – na konzervatívny Mercedes to bolo niečo. !
A keďže spoločnosť nevytvárala koncepty, všetci verili, že C111 má len jednu cestu: malosériovú (homologačnú) montáž a skvelú pretekársku budúcnosť, pretože od roku 1966 FIA povolila RPD na oficiálnych súťažiach. A do centrály Mercedesu sa začali hrnúť šeky a žiadali ich, aby zadali požadovanú sumu za právo vlastniť C111. Stuttgartčania ďalej podporili záujem o „esque“ predstavením druhej generácie kupé v roku 1970 s ešte fantastickejším dizajnom, 4-sekčným rotorom a ohromujúcim výkonom (4800 cm3, 350 k, 300 km/h). Na doladenie postavil Mercedes päť modelov, ktoré strávili dni a noci na Hockenheimringu a Nürburgringu a pripravovali sa na vytvorenie série rýchlostných rekordov. Tlač si vychutnávala nadchádzajúci „súboj titanov“ medzi rotačným Mercedesom, atmosférickým Ferrari a preplňovaným Porsche v majstrovstvách sveta vo vytrvalostných pretekoch. Žiaľ, návrat k veľkému športu sa nekonal. Po prvé, C111 bola veľmi drahá aj pre Mercedes, Po druhé, Nemci nemohli dať taký hrubý dizajn do predaja. A po karibskej ropnej kríze projekt úplne uzavreli so zameraním na dieselové motory. Boli vybavené najnovšími verziami C111, ktoré vytvorili niekoľko svetových rekordov.
Hoci nemal ukončené technické vzdelanie, Felix Wankel na sklonku svojho života dosiahol svetové uznanie v oblasti konštrukcie motorov a tesniacej techniky, pričom získal množstvo ocenení a titulov. Po ňom sú pomenované ulice a námestia nemeckých miest (Felix-Wankel-Strasse, Felix-Wankel-Ring). Okrem motorov Wankel vyvinul nový koncept pre vysokorýchlostné člny a niekoľko člnov sám postavil.
Najzaujímavejšie je, že Wankelovi sa nepáčil rotačný motor, ktorý z neho urobil milionára a priniesol mu celosvetovú slávu, keďže ho považoval za „škaredé káčatko“. Skutočne fungujúce RPD boli vyrobené podľa takzvaného „konceptu KKM“, ktorý zabezpečuje planetárne otáčanie rotora a vyžaduje zavedenie vonkajších protizávaží. Významnú úlohu zohrala aj skutočnosť, že túto schému nenavrhol Wankel, ale inžinier NSU Walter Freude. Sám Wankel posledné dni považovaná za ideálnu konštrukciu motora „s rotujúcimi piestami bez nerovnomerne rotujúcich častí“ (Drehkolbenmasine - DKM), koncepčne oveľa krajšia, no technicky zložitejšia, vyžadujúca si najmä montáž zapaľovacích sviečok na rotujúci rotor. Napriek tomu sú rotačné motory na celom svete spojené práve s menom Wankel, pretože každý, kto poznal vynálezcu, jednomyseľne tvrdí, že bez neúnavnej energie nemeckého inžiniera by svet nikdy nevidel toto úžasné zariadenie. Felik Wankel zomrel v roku 1988.
Zaujímavý je príbeh s Mercedesom 350 SL. Wankel veľmi chcel mať rotačný Mercedes C-111. ale Spoločnosť Mercedes nestretli ho na polceste. Potom vynálezca vzal sériový 350 SL, vyhodil „natívny“ motor a nainštaloval rotor z S-111, ktorý bol o 60 kg ľahší ako predchádzajúci 8-valec, ale výrazne sa vyvinul viac energie(320 k pri 6500 ot./min.). V roku 1972, keď inžiniersky génius dokončil prácu na svojom ďalšom zázraku, mohol v tom čase jazdiť na najrýchlejšom Mercedese triedy SL. Irónia bola taká vodičský preukaz Do konca života nedostal Wankel.
Za oživenie záujmu o RPD vďačíme novinke motor Mazda Renesis (od RE - Rotary Engine - a Genesis). Za posledné desaťročie sa japonským inžinierom podarilo vyriešiť všetky hlavné problémy RPD – toxicitu výfukových plynov a neefektívnosť. V porovnaní s predchodcom sa podarilo znížiť spotrebu oleja o 50 %, benzínu o 40 % a dostať emisie škodlivých oxidov do noriem Euro IV. Dvojvalcový motor s objemom len 1,3 litra produkuje 250 koní. a zaberá oveľa menej miesta v motorovom priestore.
Mazda RX-8 bola vyvinutá špeciálne pre nový motor, ktorý bol podľa manažéra značky Mazda Motor Europe Martina Brinka vytvorený podľa nového konceptu – auto bolo „postavené“ okolo motora. Vďaka tomu je rozloženie hmotnosti pozdĺž osí RX-8 ideálne – 50 na 50. Použitie unikátneho tvaru a malý rozmer motora umožnili umiestniť ťažisko veľmi nízko. „RX-8 nie je pretekárske monštrum, ale je to najlepšie ovládateľné auto, aké som kedy jazdil,“ nadchýnal sa Martin Brink pre Popular Mechanics.
Sud medu...
Bezpochyby, na prvý pohľad, motor s rotačným piestom má mnoho výhod oproti tradičné motory vnútorné spaľovanie:
- o 30-40% menej dielov;
- 2-3 krát menšie rozmery a hmotnosť v porovnaní so štandardným spaľovacím motorom zodpovedajúcim výkonom;
- Hladká charakteristika krútiaceho momentu v celom rozsahu otáčok;
- Absencia kľukového mechanizmu a v dôsledku toho oveľa nižšia úroveň vibrácií a hluku;
- Vysoký stupeň otáčky (až 15 000 ot./min!).
Lyžica dechtu…
Zdalo by sa, že ak má Wankel také výhody oproti piestovému motoru, kto potom potrebuje tieto objemné, ťažké, hrkajúce a vibrujúce piestové motory? Ale ako sa často stáva, v praxi nie je všetko také hladké. Ani jeden dômyselný vynález, ktorý opustil prah laboratória, nebol poslaný do koša označeného ako „smeti“. Sériová výroba nevyrobila len jeden kameň, ale celý rozptyl žuly:
- Testovanie spaľovacieho procesu v komore nepriaznivého tvaru;
- Zabezpečenie tesnosti tesnení;
- Zabezpečenie prevádzky bez deformácie krytu v podmienkach nerovnomerného ohrevu;
- Nízka tepelná účinnosť v dôsledku skutočnosti, že spaľovacia komora RPD je oveľa väčšia ako u tradičného spaľovacieho motora;
- vysoká spotreba paliva;
- Vysoká toxicita spalín;
- Úzka teplotná zóna pre prevádzku RPD: pri nízke teploty Výkon motora prudko klesá a pri vysokých úrovniach sa tesnenia rotora rýchlo opotrebúvajú.
Myšlienka rotačného motora je príliš lákavá: keď má konkurent od ideálu veľmi ďaleko, zdá sa, že sa chystáme prekonať nedostatky a získať nie motor, ale dokonalosť samú... Mazda bola v zajatí týchto ilúzií. až do roku 2012, kedy posledný model s rotačným motorom - RX-8.
História vzniku rotačného motora
Druhý názov rotačného motora (RPE) je Wankel (akýsi analóg naftového motora). Práve Felixovi Wankelovi sa dnes pripisujú vavríny vynálezcu motora s rotačným piestom a dokonca sa rozpráva dojemný príbeh o tom, ako Wankel kráčal k svojmu cieľu v rovnakom čase, ako Hitler kráčal k svojmu cieľu.
V skutočnosti bolo všetko trochu inak: talentovaný inžinier Felix Wankel skutočne pracoval na vývoji nového jednoduchý motor s vnútorným spaľovaním, ale išlo o iný motor, založený na spoločnom otáčaní rotorov.
Po vojne bol Wankel naverbovaný nemeckou firmou NSU, ktorá sa zaoberala najmä výrobou motocyklov, do jednej z pracovných skupín pracujúcich na vytvorení rotačného motora pod vedením Waltera Freudea.
Wankelovým prínosom bol rozsiahly výskum tesnení rotačných ventilov. Základný dizajn a inžiniersky koncept sú Freudove. Wankel mal síce patent na dvojité otáčanie.
Prvý motor mal rotačnú komoru a stacionárny rotor. Nepríjemnosť dizajnu naznačila myšlienku zmeny rozloženia.
Prvý motor s rotujúcim rotorom začal fungovať v polovici roku 1958. Len málo sa líšil od svojho potomka našich dní - okrem toho, že sviečky museli byť presunuté na telo.
Čoskoro spoločnosť oznámila, že sa jej podarilo vytvoriť nový a veľmi sľubný motor. Takmer stovka automobiliek si zakúpila licencie na výrobu tohto motora. Tretina licencií skončila v Japonsku.
RPD v ZSSR
A tu Sovietsky zväz Licenciu som si vôbec nekúpil. Vývoj vlastného rotačného motora sa začal tým, že nemecký automobil Ro-80, ktorého výroba NSU začala v roku 1967, bol privezený do Únie a rozobraný.
Sedem rokov po tomto sa v závode VAZ objavila konštrukčná kancelária, ktorá vyvíjala výlučne motory s rotačnými piestami. Vďaka jeho práci sa v roku 1976 objavil motor VAZ-311. Ale prvá palacinka sa ukázala ako hrudkovitá a rafinovala sa ďalších šesť rokov.
Prvý sovietsky výrobné auto s rotačným motorom - to je VAZ-21018, predstavený v roku 1982. Bohužiaľ, už v pilotnej sérii zlyhali motory všetkých áut. Pracovali na tom ďalší rok, potom sa objavili VAZ-411 a VAZ 413, ktoré boli prijaté bezpečnostnými zložkami ZSSR. Netrápila ich najmä spotreba paliva a krátka životnosť motora, potrebovali však rýchle, výkonné, no nenápadné autá, ktoré by dokázali držať krok s cudzím autom.
RPD na Západe
Na Západe rotačný motor nezaznamenal boom a jeho rozvoj v USA a Európe ukončila palivová kríza v roku 1973, keď ceny benzínu prudko vzrástli a kupujúci sa začali pýtať na cenu modelov s ekonomickou spotrebou paliva. .
Vzhľadom na to, že rotačný motor spotreboval až 20 litrov benzínu na sto kilometrov, jeho predaj v čase krízy padol na limit.
Jedinou krajinou na východe, ktorá nestratila vieru, bolo Japonsko. Ale aj tam výrobcovia rýchlo stratili záujem o motor, ktorý nechcel vylepšovať. A nakoniec ostal jeden vytrvalý cínový vojačik - firma Mazda. V ZSSR palivovú krízu nepocítili. Výroba vozidiel s RPD pokračovala aj po rozpade Únie. VAZ prestal pracovať na RPD až v roku 2004. Mazda sa dohodla až v roku 2012.
Vlastnosti rotačného motora
Konštrukcia je založená na rotore trojuholníkového tvaru, ktorého každá z plôch má konvexnosť (). Rotor rotuje planetárnym spôsobom okolo centrálnej osi - statora. Vrcholy trojuholníka opisujú zložitú krivku nazývanú epitrochoid. Tvar tejto krivky určuje tvar kapsuly, v ktorej sa rotor otáča.
Rotačný motor má rovnaké štyri cykly zdvihu ako jeho konkurent, piestový motor.
Medzi okrajmi rotora a stenami kapsuly sú vytvorené komory, ich tvar je premenlivý v tvare polmesiaca, čo je príčinou niektorých významných konštrukčných chýb. Na izoláciu komôr od seba sa používajú tesnenia - radiálne a koncové dosky.
Ak porovnáme rotačný spaľovací motor s piestovým, prvé čo vás upúta je, že pri jednej otáčke rotora dôjde k trojnásobnému zdvihu a výstupný hriadeľ sa otáča trikrát rýchlejšie ako samotný rotor.
U RPD nemá rozvod plynu, čo výrazne zjednodušuje jeho dizajn. A vysoký špecifický výkon s malými rozmermi a hmotnosťou jednotky sú kvôli nedostatku kľukového hriadeľa, spojovacie tyče a iné rozhrania medzi kamerami.
Výhody a nevýhody rotačných motorov
Výhody
To dobré na rotačnom motore je pozostáva z oveľa menšieho počtu častí ako jeho konkurent - o 35-40 percent.
Dva motory s rovnakým výkonom – rotačný a piestový – sa budú značne líšiť veľkosťou. Piest dvakrát väčší.
Rotačný motor nezažíva veľké zaťaženie pri vysokých rýchlostiach aj keď zrýchlite auto na rýchlosť vyššiu ako 100 km/h na nízky prevodový stupeň.
Auto s rotačným motorom sa ľahšie vyvažuje, čo dáva zvýšená stabilita autá na ceste.
Ani tie najľahšie vozidlá netrpia vibráciami, pretože RPD vibruje oveľa menej ako piest. K tomu dochádza v dôsledku väčšej rovnováhy RPD.
Nedostatky
Motoristi by to označili za hlavnú nevýhodu rotačného motora malý zdroj, čo je priamym dôsledkom jeho dizajnu. Tesnenia sa extrémne rýchlo opotrebúvajú, pretože ich pracovný uhol sa neustále mení.
Motor zažíva teplotné zmeny každý ťah, čo tiež prispieva k opotrebovaniu materiálu. Pridajte k tomu tlak, ktorý je vyvíjaný na trecie plochy, ktoré je možné ošetriť iba vstrekovaním oleja priamo do rozdeľovača.
Opotrebenie tesnení spôsobuje netesnosti medzi komorami, ktorých tlakové rozdiely sú príliš veľké. Kvôli tomu Účinnosť motora klesá a zvyšuje sa poškodenie životného prostredia.
Polmesiaca Tvar komôr neprispieva k úplnému spáleniu paliva, a rýchlosť otáčania rotora a krátka dĺžka pracovného zdvihu sú dôvodom vytláčania ešte príliš horúcich, nie celkom spálených plynov do výfuku. Okrem splodín spaľovania benzínu je prítomný aj olej, ktorý spolu robí výfuk veľmi toxickým. Piest - spôsobuje menšie škody na životnom prostredí.
Prehnané chute Benzínový motor už bol spomenutý, no ten spotrebuje do 1 litra oleja na 1000 km. Navyše, keď zabudnete na olej, môžete skončiť s veľkými opravami, ak nie výmenou motora.
Vysoká cena- kvôli tomu, že na výrobu motora potrebujete vysoko presné vybavenie a veľmi kvalitné materiály.
Ako vidíte, rotačný motor je plný nedostatkov, no piestový je tiež nedokonalý, a tak sa konkurencia medzi nimi tak dlho nezastavila. Je koniec navždy? Čas ukáže.
