Роторный двигатель как работает видео: Видео, в котором показано как работает роторный двигатель изнутри |

Содержание

3 роторный двигатель. Как работает роторный двигатель показано на видео. Двигатели с равномерным движением рабочего и иных элементов

Как известно, принцип работы роторного двигателя основан на высоких оборотах и отсутствии движений, которыми отличается ДВС. Это и отличает агрегат от . РПД называют ещё двигателем Ванкеля, и сегодня мы рассмотрим его работу и явные достоинства.

На видео рассмотрено устройство и принцип работы роторного двигателя Желтышева:

Удивительно, но РПД пытались ввести в работу и у нас в стране. Такой двигатель был разработан для установки его на ВАЗ 21079, предназначенный как транспортное средство для спецслужб. Но проект, к сожалению, не прижился. Как всегда, не хватило бюджетных денег государства, которые чудесным образом из казны выкачиваются.

Зато это удалось сделать японцам. И они на достигнутом результате останавливаться не желают. По последним данным, производитель Мазда усовершенствует двигатель и в скором времени выйдет , уже с совершенно другим агрегатом.

Заглянем внутрь РПД

Схема работы роторного двигателя представляет собой нечто совершенно иное, чем обычный ДВС. Во-первых, следует оставить в прошлом конструкцию двигателя внутреннего сгорания, известную нам. А во-вторых, попытаться впитать в себя новые знания и понятия.

РПД назван так из-за ротора, то есть , которая движется. Благодаря этому движению мощность передаётся на сцепление и КПП. По сути, ротор выталкивает энергию топлива, которая затем передаётся колёсам через трансмиссию. Сам ротор выполнен обязательно из легированной стали и имеет, как и говорилось выше, форму треугольника.

На видео показан принцип работы роторно-поршневого двигателя Зуева:

Капсула, где находится ротор, — это своеобразная матрица, центр вселенной, где все процессы и происходят. Другими словами, именно в этом овальном корпусе происходит:

сжатие смеси;
топливный впрыск;
поступление кислорода;
зажигание смеси;
отдача сгоревших элементов в выпуск.

Одним словом, шесть в одном, если хотите.

Сам ротор крепится на специальном механизме и не вращается вокруг одной оси, а как бы бегает. Таким образом, создаются изолированные друг от друга полости внутри овального корпуса, в каждой из которых и происходит какой-либо из процессов. Так как ротор треугольный, то полостей получается всего три.

Всё начинается следующим образом. В первой образующейся полости происходит всасывание, то есть камера наполняется воздушно- , которая здесь же перемешивается.

После этого ротор вращается и толкает эту перемешанную смесь в другую камеру. Здесь смесь сжимается и воспламеняется при помощи двух свечей.

Смесь после этого идёт в третью полость, где и происходит вытеснение частей использованного топлива .

Это и есть полный цикл работы РПД. Но не всё так просто. Это мы рассмотрели схему РПД только с одной стороны. А действия эти проходят постоянно. Если говорить иначе, процессы возникают сразу с трёх сторон ротора. В итоге всего за единственный оборот агрегата повторяется три такта.

Кроме того, удалось усовершенствовать роторный двигатель. Сегодня роторные двигатели Мазда имеют не один, а два и даже три ротора, что в значительной мере повышает производительность, тем более если сравнить его с обычным двигателем внутреннего сгорания. Для сравнения: двухроторный РПД сравним с шестицилиндровым ДВС, а 3-роторный с двенадцатицилиндровым. Вот и получается, что японцы оказались такими дальновидными и преимущества роторного мотора сразу распознали.

Опять же, производительность — это не одно достоинство РПД. Их у него много. Как и было сказано выше, роторный двигатель очень компактный и в нём используется на целых тысячу деталей меньше, чем в том же ДВС. В РПД всего две основные детали — ротор и статор, а проще этого ничего не придумаешь.

Принцип работы роторно-поршневого двигателя заставил в своё время многих талантливых инженеров удивлённо вскинуть бровями. И сегодня талантливые инженеры заслуживают всяческих похвал и одобрения. Шутка ли, поверить в производительность, казалось бы, похороненного двигателя и дать ему вторую жизнь, да ещё какую!

Основные типы двигателей внутреннего сгорания и паровые машины имеют один общий недостаток. Он состоит в том, что возвратно-поступательное перемещение требует преобразования во вращательное движение. Это, в свою очередь, обуславливает низкую производительность, а также достаточно высокую изнашиваемость деталей механизма, включенных в различные типы двигателей.

Довольно много людей задумывались о том, чтобы создать такой мотор, в котором подвижные элементы только вращались. Однако решить эту задачу удалось только одному человеку. Феликс Ванкель — механик-самоучка — стал изобретателем роторно-поршневого двигателя. За свою жизнь этот человек не получил ни какой-либо специальности, ни высшего образования. Рассмотрим далее подробнее роторно-поршневой двигатель Ванкеля.

Краткая биография изобретателя

Феликс Г. Ванкель родился в 1902 году, 13 августа, в небольшом городке Лар (Германия). В Первую Мировую отец будущего изобретателя погиб. Из-за этого Ванкелю пришлось бросить учебу в гимназии и устроиться помощником продавца в лавке по продаже книг при издательстве. Благодаря этому он пристрастился к чтению. Феликс изучал технические характеристики двигателей, автомобилестроение, механику самостоятельно. Знания он черпал из книг, которые продавались в лавке. Считается, что реализованная позднее схема двигателя Ванкеля (точнее, идея ее создания) посетила во сне. Неизвестно, правда это или нет, но точно можно сказать, что изобретатель обладал незаурядными способностями, тягой к механике и своеобразным взглядом на многие вещи.

Первые типы двигателей

Изобретатель, поняв, как можно осуществить все 4 цикла обычного мотора при вращении, приступил к конструированию. В 1924 году Ванкель создал небольшую мастерскую. Она также выполняла роль лаборатории. Именно здесь Феликс Ванкель стал изучать роторно-поршневые системы. В 1936 году модель, собранная изобретателем, заинтересовала компанию «БМВ». Ванкель получил деньги, ему была предоставлена собственная лаборатория в Линдау.

Там он должен был разрабатывать опытные образцы авиамоторов. Однако до самого конца Второй мировой ни один роторный двигатель Ванкеля не был отправлен в серийное производство. Вероятно, это было вызвано тем, что доведение конструкции до пригодного к эксплуатации состояния и наладка массового производства требовали достаточно много времени

Послевоенные годы

После разгрома фашизма лаборатория была закрыта, а все оборудование, которое там находилось, было переправлено во Францию. В итоге Ванкель остался без работы. Этому поспособствовало его бывшее членство в национальной социалистической партии. Но спустя небольшой период времени Феликса пригласили в компанию NSU в качестве инженера-конструктора. Это предприятие на тот момент считалось старейшим производителем автомобилей и мотоциклов.

Опытный образец

В 1957 году, благодаря поддержке Вальтера Фреде (ведущего инженера в компании NSU), роторно-поршневой двигатель был впервые поставлен на автомобиль. Мотор был установлен на NSU Prinz. Однако первоначальная конструкция была очень далека от совершенства. Она была настолько сложной, что даже для замены свечей нужно было разобрать почти весь мотор. Кроме этого, конструкция была очень ненадежна, неэкономична и имела очень низкий КПД. Двигатель Ванкеля в связи с этим не пошел в серию. Автомобили отправились на конвейер с традиционным ДВС. Тем не менее роторно-поршневой двигатель доказал не только право на свое существование, но и продемонстрировал впечатляющий для того времени потенциал. Перспективы его использования были настолько привлекательны, что инженеров-конструкторов ничего не смогло остановить. Сам изобретатель понимал, что его детище требует усовершенствования, он стремился к тому, чтобы и функционирование, и ремонт двигателя вызывали как можно меньше затруднений. С этого момента началась активная деятельность по доведению мотора до эксплуатационного совершенства.

Двигатель Ванкеля: конструкция

Что собой представляет мотор? В центре ротора имеется круглое отверстие. Оно изнутри покрыто зубцами, как на шестеренке. В отверстие вставляется вал с меньшим диаметром. На нем также есть зубцы. Они препятствуют проскальзыванию вала. Отношения диаметров подбираются таким образом, чтобы перемещение вершин треугольников осуществлялось по одной замкнутой кривой. Она именуется «эпитрохоида». Задача Ванкеля состояла в том, чтобы для начала понять, что работа такого механизма возможна. Затем ему нужно было все точно и верно рассчитать. В результате поршень, выполненный в форме треугольника Рело, отсекает три камеры переменного положения и объема.

Особенности

Конструктивная характеристика двигателя значительно выигрывает в сравнении с обычными моторами. В частности, герметизация камер обеспечивается за счет торцевых и радиальных уплотнительных пластин. Они прижимаются к «цилиндру» с помощью ленточных пружин, давления газа и центробежных сил. Особого внимания заслуживает и характеристика двигателя с точки зрения производительности. За весь цикл вал совершает 3 полных оборота. В обычном поршневом моторе такого результата можно добиться при использовании шести цилиндров.

Внедрение в промышленность

После проведения первой успешной демонстрации в 1957 году двигатель Ванкеля заинтересовал крупнейших автогигантов того времени. Так, первой компанией, выкупившей лицензию, стала Curtiss-Wright. Спустя год изобретение стали использовать такие известные предприятия, как Mazda, Friedrich Krupp, MAN и Daimler-Benz. За достаточно непродолжительный период лицензии приобрело порядка ста компаний, в том числе с мировым именем: Ford, BMW, Porsche, Rolls-Royce.

Преимущества

Какие достоинства имеет двигатель Ванкеля? Принцип работы мотора заключается в том, что реализация любого четырехтактного цикла осуществляется без использования механизма газораспределения. Благодаря этому значительно упрощается конструкция мотора. В обычном 4-тактном поршневом моторе примерно на тысячу элементов больше. Огромный интерес крупнейших автомобильных предприятий был вызван потенциалом конструкции. Несомненными преимуществами является простота производства, несложный ремонт двигателя, компактность и небольшой вес. Все это способствует улучшению управляемости машины, облегчает расположение трансмиссии.

Компактность мотора позволяет создать удобный и довольно просторный салон. Усовершенствованные модели двигателя способны развивать высокую мощность при достаточно экономном расходе топлива. К примеру, современный мотор при объеме 1300 см 3 обладает 220 л. с. Если оснастить двигатель Ванкеля турбокомпрессором, то можно получить мощность до 350 л. с. Еще одним достоинством конструкции является очень низкий уровень вибраций и шумов. Двигатель Ванкеля отличается механической уравновешенностью. Снижение уровня шумов и вибрации достигается небольшим количеством деталей (их на 40% меньше, чем в традиционных моторах). Стоит также отметить и динамические характеристики мотора. На низкой передаче без особенной нагрузки можно разогнать машину до 100 км/ч при высоких оборотах. В конструкции мотора отсутствует механизм, преобразовывающий возвратно-поступательное перемещение во вращательное. За счет этого двигатель Ванкеля может выдерживать большие обороты в сравнении с традиционными ДВС.

Завершение эйфории

В 1964-м вышел автомобиль NSU Spyder, а после него была выпущена легендарная модель Ro 80. И в настоящее время в мире достаточно много существует клубов любителей этих машин. Затем с конвейера сошли такие модели, как Corvette XP, Mercedes C-111, Citroen M35. Однако единственной компанией, которая занялась массовым производством, стала Mazda. С 1967 года она выпускала по 2-3 новых автомобиля с РПД. Двигатель Ванкеля ставили на легкие самолеты, снегоходы, катеры. В 1973 году наступил конец эйфории. В то время нефтяной кризис был в разгаре. Именно в этот период проявился основной недостаток РПД — неэкономичность. Кроме компании Mazda, все производители свернули программы по выпуску автомобилей с роторными двигателями. Однако только Mazda продолжала выпуск таких машин. У компании значительно сократились продажи в Америке.

Недостатки РПД: недолговечность и ненадежность

Наряду с достоинствами, роторные двигатели обладали и существенными минусами. В первую очередь, они были очень недолговечными. Так, одна из первых моделей РПД в ходе испытаний выработала весь ресурс за 2 часа. Более успешный прототип смог выдержать 100 часов. Однако это не обеспечивало нормальной эксплуатации машины. Главная проблема состояла в неравномерности износа внутренней поверхности камеры. В ходе работы на ней образовывались поперечные борозды. Они получили весьма красноречивое название: «метки дьявола». После получения лицензии компания Mazda сформировала специальный отдел, который занимался усовершенствованием мотора. Вскоре выяснилось, что в процессе вращения ротора заглушки, расположенные на его вершинах, начинают вибрировать. Из-за этого и появляются эти борозды. Сегодня проблема долговечности и надежности решена. Для этого в производстве используется высококачественное покрытие, в том числе и керамическое.

Высокая токсичность выхлопов

Это еще один недостаток РПД. В сравнении с традиционными моторами, двигатель Ванкеля выделяет меньшее количество окислов азота, но во много раз больше углеводородов, что обусловлено неполным сгоранием топлива. Инженеры Mazda достаточно быстро нашли эффективное решение проблемы. Специалисты создали «термальный реактор». В нем происходит «дожигание» углеводородов. Mazda R 100 стала первым автомобилем, в котором был применен этот элемент. В 1968 была выпущена еще одна модель с «термальным реактором» — Familia Presto Rotary. Это авто, одно из немногих, сразу прошло достаточно жесткую экологическую проверку, выдвинутую США в 1970-м для импортируемых ТС.

Экономичность

Это еще одна проблема РПД. Частично она вытекает из описанной выше. Расход топлива в стандартном РПД значительно выше, чем у ДВС. Эта проблема снова была решена специалистами Mazda. Внедрив комплекс мер, в числе которых переработка карбюратора и термореактора, добавление в выхлопную систему теплообменника, создание нового зажигания и разработка каталитического конвектора, инженеры добились снижения расхода на 40%. Это позволило выпустить в 1978 году модель RX-7.

Отечественное производство

Кроме компании Mazda, автомобили с РПД выпускал и «АвтоВАЗ». В 1974-м на заводе было сформировано специальное конструкторское бюро. В Тольятти началось строительство цехов для серийного выпуска РПД. В связи с тем, что первоначально предполагалось, что ВАЗ будет просто копировать западную технологию, было решено наладить воспроизводство двигателя Mazda. При этом совершенно не учитывались многолетние наработки отечественных институтов моторостроения.

Достаточно долго велись переговоры между Ванкелем и советскими чиновниками. Некоторые встречи проходили непосредственно в Москве. Денег, однако, было недостаточно, поэтому использовать некоторые технологии так и не удалось. В 1976-м был выпущен первый односекционный мотор ВАЗ-311. Его мощность составила 65 л. с. В течение последующих пяти лет проводилась доводка конструкции. После этого завод выпустил 50 опытных автомобилей с двигателем Ванкеля. Они мгновенно разошлись среди сотрудников предприятия. Однако вскоре выяснилось, что мотор в машинах только внешне был похож на японский. Конструкция его была крайне ненадежна. В течение полугода все двигатели были заменены, а штат конструкторского бюро был сокращен.

Однако отечественное производство мотора было спасено спецслужбами. Их не слишком беспокоил ресурс конструкции и расход топлива. Больше их привлекали динамические характеристики двигателя. В короткое время из двух моторов ВАЗ-311 был собран один двухсекционный. Его мощность увеличилась почти вдвое — до 120 л. с. Двигатель стали ставить на специальную единицу — ВАЗ-21019. Эта модель получила неофициальное наименование «Аркан».

Перепрофилирование

Спецзаказы вдохнули вторую жизнь в конструкторское бюро. На ВАЗе стали выпускать двигатели для авто- и водного спорта. Машины стали часто завоевывать первые места. Спортивные чиновники, в свою очередь, были вынуждены запретить использование РПД. В 1987 на смену Поспелову (руководителю конструкторского бюро) пришел Шнякин. Он недолюбливал наземный транспорт, тяготея больше к авиации. С начала его руководства СКБ перепрофилировало свою деятельность на выпуск двигателей для воздушных машин. Это была неверная стратегия, поскольку самолетов в стране выпускается намного меньше, чем автомобилей. Завод же получал прибыль преимущественно с продажи автомоторов.

Следующей ошибкой стала переориентация на маломощные двигатели. Японцы устанавливают РПД на спортивные машины. А ВАЗ выпускал мололитражные модели «Ока», несмотря на то что динамичные моторы целесообразнее было бы ставить на более быстроходные авто. Так или иначе, на отечественных дорогах оказалось несколько микролитражек «Ока» с РПД. К 1998 году, наконец, завершилась подготовка гражданского варианта двухцилиндрового 1.3-литрового роторного мотора. Его устанавливали на модели ВАЗ 2107-2109 и 2105.

В заключение

Почему же ведущие производители мира все еще не перешли окончательно на выпуск машин с РПД? Дело в том, что для изготовления таких моторов необходима, в первую очередь, очень точная технология, включающая в себя множество разнообразных нюансов. Не каждая, даже крупная компания, может пойти по пути Mazda. Кроме того, дело в оборудовании. Для выпуска двигателя Ванкеля необходимы высокоточные станки для вытачивания поверхностей с эпитрохоидой. Для оборудования, которое используется сегодня на заводах, такая работа вполне выполнима. Сегодня серьезными исследованиями РПД занимается только Mazda. Инженеры компании постоянно совершенствуют конструкцию, решают множество различных проблем. Выпускаемые в Японии роторные двигатели соответствуют принятым в мире стандартам по надежности, расходу топлива и экологичности.

Когда автомобили с поршневыми двигателями внутреннего сгорания уже широко распространились по всему миру, некоторые инженеры попытались разработать роторные двигатели, такие же эффективные и мощные. Существенных успехов добились специалисты из Германии, что неудивительно, ведь именно в этой стране изобрели автомобиль.

Немного истории

В 1957 году свет увидел первый роторно-поршневой двигатель. Впоследствии он был назван именем одного из разработчиков — Феликса Ванкеля. Второй человек, Вальтер Фройде, участвующий в процессе изобретения, незаслуженно попал в тень соавтора. Оба инженера были представителями немецкой компании NSU, производившей авто и мототехнику.

Годом позднее выпустили первый автомобиль с РПД. К сожалению, даже главных конструкторов модель новой машины не удовлетворила. Дви́гатель доработали, и в конце 60-х годов на свет появился седан, получивший звание «Авто года». Это был Ro-80 той же компании NSU. До 100 км он разгонялся всего за 12,8 с, развивал скорость до 180 км/ч, а весил немногим больше тонны. По тем временам это были грандиозные показатели. Лицензию на производство стали сразу же приобретать одна автомобильная компания за другой.

Неизвестно, как сложилась бы судьба изобретения Ванкеля, если бы в 1973 году не начался энергетический кризис, и цены на нефть резко повысились. внутреннего сгорания съедал слишком много топлива, поэтому от его применения начали отказываться.

В конце 90-х авто с моторами Ванкеля выпускали только Россия и Япония. Российские автомобили ВАЗ, оснащенные РПД, малоизвестны, а вот японским моделям удалось добиться мировой популярности.

В настоящее время автомобили с роторными двигателями производит лишь компания Mazda. Японским специалистам удалось усовершенствовать автомобильный мотор до такой степени, что он стал потреблять в 2 раза меньше масла и на 40% меньше топлива. Токсичность выхлопов также сократилась, и двигатель теперь соответствует европейским экологическим стандартам. Новым витком в развитии РПД стало применение водорода в качестве топлива.

Основы устройства роторного двигателя

Чтобы понять, как работает роторный двигатель, надо разобраться с его устройством. Две важные детали РПД — ротор и статор. Ротор, установленный на валу, вращается вокруг неподвижной шестерни — статора. Соединение с шестерней происходит посредством зубчатого колеса. Делают ротор из легированной стали и помещают в цилиндрический корпус.

Ротор двигателя в поперечном срезе имеет треугольную форму, его грани выпуклые, а три вершины постоянно контактируют с внутренней поверхностью корпуса. Таким образом, пространство цилиндра разделяется на три камеры. В результате вращения объем камер меняется. В определенный момент, из-за особенностей формы профиля корпуса, камер становится четыре.

На первом этапе в одну из камер через отверстие (впускное окно) запускается топливо.
Далее объем камеры с топливом уменьшается, впускное окно полностью закрывается и начинается сжатие топлива.
На следующем этапе образуется четыре камеры, срабатывают свечи (их две), происходит возгорание топлива, и совершается полезная работа мотора.
При дальнейшем вращении ротора открывается выпускное окно, в которое выходят продукты горения (выхлопные газы).

Как только выпускное окно закрывается, открывается впускное отверстие и цикл повторяется.

Один рабочий цикл совершается за один полный оборот вала. Чтобы поршневой двигатель совершил такую же работу, он должен быть двухцилиндровым.

Для обеспечения герметичности на вершинах ротора устанавливают уплотнительные пластины. К цилиндру их придавливают пружины и центробежная сила, добавляется также давление газа.

Чтобы лучше понять, как устроен роторный двигатель, и что это такое вообще, необходимо изучить схему. На ней представлено поперечное сечение агрегата и процессы, происходящие при движении ротора. Схема роторного мотора показывает, какие этапы проходит ротор, играющий роль поршня.

Типы роторных двигателей

Древнейшие роторные двигатели — это водяные мельницы, в которых колесо вращается от действия воды и передает энергию валу. Устройство современно роторного двигателя, работающего на топливе, значительно сложнее. В нем камера может быть:

герметично закрыта;
постоянно контактировать с внешней средой.

Первый тип устройств применяют на средствах передвижения, а второй в газовых турбинах. Двигатели с закрытой камерой в свою очередь разделяются на несколько видов. Классификация следующая.

Ротор вращается попеременно то в одну, то в другую сторону, его движение неравномерно.
Вращение происходит в одну сторону, но скорость меняется, движение пульсирующее.
Двигатели с уплотнительными заслонками, сделанными в виде лопастей.
Равномерно вращающийся ротор с заслонками, которые движутся вместе с ротором и выполняют функцию уплотнителя.
Двигатели с ротором, совершающим планетарное движение.

Существует также еще два вида типа роторных двигателей, в которых главный элемент равномерно вращается. Они отличаются организацией рабочей камеры и конструкцией уплотнителей. относится к пятому пункту из представленного выше списка.

Преимущества РПД

Рассмотрев устройство роторного двигателя и принцип работы, можно понять, что он полностью отличается от поршневого. Роторный двигатель внутреннего сгорания более компактный, состоит из меньшего количества деталей, а его удельная мощность больше, чем у поршневого мотора.

РПД легче уравновесить, чтобы свести вибрации к минимуму. Это позволяет устанавливать его на легкий транспорт, например, микроавтомобили.

Количество деталей меньше, чем у поршневого двигателя почти в 2 раза. Размеры тоже значительно меньше, и такое преимущество упрощает развесовку по осям, позволяет добиться большей устойчивости на дороге.

Традиционный поршневой двигатель совершает полезную работу только за два оборота вала, а в роторном двигателе полезная работа совершается за один оборот ротора. Это является причиной быстрого разгона автомобилей с РПД.

Высокий расход топлива РПД

Устройство и на удивление просты, понятны и остроумны. Почему же он не получил распространения подобно поршневому ДВС? Не последнее место здесь занимает экономичность.

Роторный двигатель внутреннего сгорания потребляет слишком много топлива. При объеме всего 1,3 литра на каждые 100 км уходит почти 20 литров бензина. По этой причине запускать массовое производство автомобилей с РПД решились не многие компании.

В свете последних событий на Ближнем Востоке, когда за ресурсы ведется ожесточенная война, а цены на нефть и газ остаются по-прежнему довольно высокими, ограниченное применение РПД вполне понятно.

Другие важные недостатки

Следующим недостатком роторно-поршневого двигателя является быстрый износ уплотнителей, расположенных по ребрам ротора. Износ этот происходит по причине быстрого вращения, и как следствие, трения ребер о стенки камеры.

В дополнение к этому усложняется система смазки ребер. Компания Мазда сделала форсунки, которые впрыскивают масло в камеру сгорания. В связи с этим требования к качеству масла повысились. Постоянной обильной смазки также требует главный вал, вокруг которого происходит движение.

Техническое решение вопросов смазки требовало особого подхода, и справиться с задачей смогли только японские инженеры после долгих лет экспериментов.

Температура выхлопных газов у РПД выше, чем у поршневого двигателя. Это связано с относительно малой длиной рабочего хода грани ротора. Процесс горения едва успевает закончиться, как грань уже переместилась настолько, что открывается выпускное окно. В результате в выхлопную трубу выходят газы, которые полностью не передали давление ротору, и температура их высока. В атмосферу также попадает небольшая часть недогоревшей топливной смеси, что отрицательно сказывается на окружающей среде.

В роторном двигателе сложно обеспечить герметичность камеры сгорания. В процессе работы стенки статора неравномерно разогреваются и расширяются. В результате возможны утечки газа. Особенно нагревается та часть, в которой происходит сгорание. Чтобы справить с этой проблемой, различные части делают из разных сплавов. Это в свою очередь усложняет и удорожает процесс производства двигателей.

На стоимость производства роторно-поршневых двигателей Ванкеля не лучшим образом влияет сложная форма камеры. На самом деле у цилиндра не овальное сечение, как иногда говорят. Сечение имеет форму эпитрохоида и требует высокоточного исполнения.

Итак, становится понятно, что у роторного двигателя есть плюсы и минусы. Их можно свести в следующую таблицу.

Из-за быстрого износа деталей ресурс роторного двигателя составляет около 65 тыс. км. Для сравнения ресурс традиционного двигателя внутреннего сгорания в 2, а то и в 3 раза больше. Обслуживание роторно-поршневых двигателей требует большей ответственности, поэтому они привлекают внимание преимущественно профессионалов. Частично инженерам удалось устранить недостатки автомобилей с РПД, но некоторые из них все же остались.

Роторно-поршневые двигатели Мазды

В то время как другие мировые производители отказались от производства роторных двигателей, корпорация Mazda продолжила работу над ними. Ее специалисты усовершенствовали конструкцию и получили мощный мотор, способный конкурировать с лучшими европейскими агрегатами.

Работать с роторно-поршневым двигателем японцы начали еще в 1963 году. Они выпустили несколько моделей автобусов, грузовиков и легковых авто.

С 1978 по 2003 год компания производила знаменитый спорткар RX-7. Его приемником стала модель RX-8, получившая более 30 наград на международных моторных выставках.

На RX-8 был установлен двигатель Renesis (Rotary Engine Genesis). В разной комплектации автомобиль продавался по всему миру. Самые мощные модели (250 л. с., 8,5 тыс. оборотов в минуту) продавали в Северной Америке и Японии. В 2007 годы в Токио на автосалоне представили концепт кар с мотором Renesis II мощность 300 л. с.

В 2009 году автомобили Мазда с роторным мотором были запрещены в Европе, поскольку выброс углекислого газа превышал существующие на тот момент нормы. В 2102 году массовое производство японских автомобилей с роторными двигателями было прекращено. На данный момент РПД от компании Mazda устанавливают только на спортивные гоночные автомобили.

Двигатель внутреннего сгорания, тепловой двигатель, в котором химическая энергия топлива, сгорающего
в рабочей полости, преобразуется в механическую работу.
По роду топлива ДВС разделяются на двигатели:
жидкого топлива;
газовые.

По способу заполнения цилиндра свежим зарядом:
четырехтактные;
двухтактные.

По способу приготовления горючей смеси из топлива и воздуха двигатели с:
внешним смесеобразованием;
внутренним смесеобразованием.

К двигателям с внешним смесеобразованием относятся карбюраторные, в которых горючая смесь из
жидкого топлива и воздуха образуется в карбюраторе, и газосмесительные, в которых горючая смесь
из газа и воздуха образуется в смесителе.
В ДВС с внешним смесеобразованием зажигание рабочей
смеси в цилиндре производится электрической искрой.

В двигателях с внутренним смесеобразованием (дизелях) топливо самовоспламеняется при впрыскивании
его в сжатый воздух, нагретый до высокой температуры.

Рабочий цикл 4-тактного карбюраторного ДВС совершается за 4 хода поршня (такта), т. е. за 2 оборота
коленчатого вала.

При 1-м такте — впуске — поршень движется от верхней мёртвой точки (в. м. т.) к
нижней мёртвой точке (н. м. т.). Впускной клапан при этом открыт и горючая смесь из карбюратора
поступает в цилиндр.

В течение 2-го такта — сжатия, — когда поршень движется от н. м. т. к в. м. т., впускной и выпускной
клапаны закрыты и смесь сжимается до давления 0,8-2 Мн/м2 (8-20 кгс/см2). Температура смеси в
конце сжатия составляет 200-400°C. В конце сжатия смесь воспламеняется электрической искрой и
происходит сгорание топлива. Сгорание имеет место при положении поршня, близком к в. м. т.
В конце сгорания давление в цилиндре составляет 3-6 Мн/м2 (30-60 кгс/1см2), а температура
1600-2200°C.

3-й такт цикла — расширение — называется рабочим ходом; в течение этого такта происходит преобразование
тепла, полученного от сгорания топлива, в механическую работу.

4-й такт — выпуск — происходит при движении поршня от н. м. т. к в. м. т. при открытом выпускном
клапане. Отработавшие газы вытесняются поршнем.

Рабочий цикл 2-тактного карбюраторного ДВС осуществляется за 2 хода поршня или за 1 оборот
коленчатого вала. Процессы сжатия, сгорания и расширения практически аналогичны соответствующим
процессам 4-тактного ДВС. При прочих равных условиях 2-тактный двигатель должен быть в 2 раза
более мощным, чем 4-тактный, т. к. рабочий ход в 2-тактном двигателе происходит в 2 раза чаще,
однако на практике мощность 2-тактного карбюраторного ДВС часто не только не превышает мощность
4-тактного с тем же диаметром цилиндра и ходом поршня, но оказывается даже ниже.

Это обусловлено тем, что значительную часть хода (20-35%) поршень совершает при открытых окнах,
когда давление в цилиндре невелико и двигатель практически не производит работы; продувка цилиндра
требует затрат мощности на сжатие воздуха в продувочном насосе; очистка пространства цилиндра от
продуктов сгорания газов и наполнение его свежим зарядом значительно хуже, чем в 4-тактном ДВС.

Рабочий цикл карбюраторного ДВС может быть осуществлен при очень большой частоте вращения вала
(3000-7000 об/мин). Двигатели гоночных автомобилей и мотоциклов могут развивать 15 000 об/мин и более.

Нормальная горючая смесь состоит примерно из 15 частей воздуха (по массе) и 1 части паров бензина.
Двигатель может работать на обеднённой смеси (18: 1) или обогащенной смеси (12: 1). Слишком
богатая или слишком бедная смесь вызывает сильное уменьшение скорости сгорания и не может обеспечить
нормального протекания процесса сгорания.

Регулирование мощности карбюраторного ДВС осуществляется изменением количества смеси, подаваемой
в цилиндр (количественное регулирование). Большая частота вращения и выгодные соотношения топлива
и воздуха в смеси обеспечивают получение большой мощности в единице объёма цилиндра карбюраторного
двигателя, поэтому эти двигатели имеют сравнительно небольшие габариты и массу [ 1-4 кг/квт
(0,75-3 кг/л. с.)].

Применение низких степеней сжатия обусловливает умеренные давления в конце сгорания, вследствие
чего детали можно делать менее массивными, чем, например, в дизелях.

При увеличении диаметра цилиндра карбюраторного ДВС возрастает склонность двигателя к детонации,

Как известно, принцип работы роторного двигателя основан на высоких оборотах и отсутствии движений, которыми отличается ДВС. Это и отличает агрегат от обычного поршневого двигателя. РПД называют ещё двигателем Ванкеля, и сегодня мы рассмотрим его работу и явные достоинства.

Ротор такого двигателя находится в цилиндре. Сам корпус не круглого типа, а овального, чтобы ротор треугольной геометрии нормально в нём помещался. У РПД не бывает коленчатого вала и шатунов, а также отсутствуют в нём другие детали, что делает его конструкцию намного проще. Если говорить другими словами, то примерно около тысячи деталей обычного двигателя внутреннего сгорания в РПД нет.

Работа классического РПД основана на простом движении ротора внутри овального корпуса. В процессе движения ротора по окружности статора создаются свободные полости, в которых и происходят процессы запуска агрегата.

Удивительно, но роторный агрегат представляет собой некий парадокс. В чём он заключается? А в том, что он имеет гениально простую конструкцию, которая почему-то не прижилась. А вот более сложный поршневой вариант стал популярным и повсюду используется.

Строение и принцип работы роторного двигателя

Как и поршневой, роторный двигатель использует давление которое создается при сжигании смеси воздуха и топлива. В поршневых двигателях, это давление создается в цилиндрах, и двигает поршни вперед и назад. Шатуны и коленчатый вал преобразуют возвратно-поступательные движения поршня во вращательное движение, которое может быть использовано для вращения колес автомобиля.

РПД назван так из-за ротора, то есть такой части мотора, которая движется. Благодаря этому движению мощность передаётся на сцепление и КПП. По сути, ротор выталкивает энергию топлива, которая затем передаётся колёсам через трансмиссию. Сам ротор выполнен обязательно из легированной стали и имеет, как и говорилось выше, форму треугольника.

сжатие смеси;
топливный впрыск;
поступление кислорода;
зажигание смеси;
отдача сгоревших элементов в выпуск.

Одним словом, шесть в одном, если хотите.

Всё начинается следующим образом: в первой образующейся полости происходит всасывание, то есть камера наполняется воздушно-топливной смесью, которая здесь же перемешивается. После этого ротор вращается и толкает эту перемешанную смесь в другую камеру. Здесь смесь сжимается и воспламеняется при помощи двух свечей.

Смесь после этого идёт в третью полость, где и происходит вытеснение частей использованного топлива в систему выхлопа.

Кроме того, японским инженерам удалось усовершенствовать роторный двигатель. Сегодня роторные двигатели Мазда имеют не один, а два и даже три ротора, что в значительной мере повышает производительность, тем более если сравнить его с обычным двигателем внутреннего сгорания. Для сравнения: двухроторный РПД сравним с шестицилиндровым ДВС, а 3-роторный с двенадцатицилиндровым. Вот и получается, что японцы оказались такими дальновидными и преимущества роторного мотора сразу распознали.

Принцип работы роторного двигателя

Принцип работы роторно-поршневого двигателя заставил в своё время многих талантливых инженеров удивлённо вскинуть бровями. И сегодня талантливые инженеры компании Мазда заслуживают всяческих похвал и одобрения. Шутка ли, поверить в производительность, казалось бы, похороненного двигателя и дать ему вторую жизнь, да ещё какую!

Ротор
имеет три выпуклых стороны, каждая из которых действует как поршень. Каждая сторона ротора имеет углубление в ней, что повышает скорость вращения ротора в целом, предоставляя больше пространства для топливо-воздушной смеси. На вершине каждой грани находится по металлической пластине, которые и формируют камеры, в которых происходят такты двигателя. Два металлических кольца на каждой стороне ротора формируют стенки этих камер. В середине ротора находится круг, в котором имеется множество зубьев. Они соединены с приводом, который крепится к выходному валу. Это соединение определяет путь и направление, по которому ротор движется внутри камеры.

Камера двигателя
приблизительно овальной формы (но если быть точным — это Эпитрохоида, которая в свою очередь представляет собой удлиненную или укороченную эпициклоиду, которая является плоской кривой, образуемой фиксированной точкой окружности, катящейся по другой окружности). Форма камеры разработана так, чтобы три вершины ротора всегда находились в контакте со стенкой камеры, образуя три закрытых объемах газа. В каждой части камеры происходит один из четырех тактов:

Впуск
Сжатие
Сгорание
Выпуск

Отверстия для впуска и выпуска находятся в стенках камеры, и на них отсутствуют клапаны. Выхлопное отверстие соединено непосредственно с выхлопной трубой, а впускное напрямую подключено к газу.

Выходной вал
имеет полукруглые выступы-кулачки, размещенные несимметрично относительно центра, что означает, что они смещены от осевой линии вала. Каждый ротор надевается на один из этих выступов. Выходной вал является аналогом коленчатого вала в поршневых двигателях. Каждый ротор движется внутри камеры и толкает свой кулачок.

Так как кулачки установлены несимметрично, сила с которой ротор на него давит, создает крутящий момент на выходном валу, заставляя его вращаться.

Строение роторного двигателя

Роторный двигатель состоит из слоев. Двухроторный двигателя состоят из пяти основных слоев, которые удерживаются вместе благодаря длинным болтам, расположенным по кругу. Охлаждающая жидкость протекает через все части конструкции.

Два крайних слоя закрыты и содержат подшипники для выходного вала. Они также запечатаны в основных разделах камеры, где содержатся роторы. Внутренняя поверхность этих частей очень гладкая и помогает роторам в работе. Отдел подачи топлива расположен на конце каждой из этих частей.

Следующий слой содержит в себе непосредственно сам ротор и выхлопную часть.

Центр состоит из двух камер подачи топлива, по одной для каждого ротора. Он также разделяет эти два ротора, поэтому его внешняя поверхность очень гладкая.

В центре каждого ротора крепится две большие шестерни, которые вращаются вокруг более маленьких шестерней и крепятся к корпусу двигателя. Это и является орбитой для вращения ротора.

Конечно же, если бы у роторного мотора не было недостатков, то он обязательно бы применялся на современных автомобилях. Возможно даже, что, если бы роторный двигатель был безгрешен, мы и не узнали бы про двигатель поршневой, ведь роторный создали раньше. Затем человеческий гений, пытаясь усовершенствовать агрегат, и создал современный поршневой вариант мотора.

Но к сожалению, минусы у роторного двигателя имеются. К таким вот явным ляпам этого агрегата можно отнести герметизацию камеры сгорания. А в частности, это объясняется недостаточно хорошим контактом самого ротора со стенками цилиндра. При трении со стенками цилиндра металл ротора нагревается и в результате этого расширяется. И сам овальный цилиндр тоже нагревается, и того хуже — нагревание происходит неравномерно.

Если в камере сгорания температура бывает выше, чем в системе впуска/выпуска, цилиндр должен быть выполнен из высокотехнологичного материала, устанавливаемого в разных местах корпуса.

Для того чтобы такой двигатель запустился, используются всего две свечи зажигания. Больше не рекомендуется ввиду особенностей камеры сгорания. РПД наделён бывает совершенно иной камерой сгорания и выдаёт мощность три четверти рабочего времени ДВС, а коэффициент полезного действия составляет целых сорок процентов. По сравнению: у поршневого мотора этот же показатель составляет 20%.

Преимущества роторного двигателя

Меньше движущихся частей

Роторный двигатель имеет намного меньше частей, чем скажем 4-х цилиндровый поршневой движок. Двух роторный двигатель имеет три главные движущиеся части: два ротора и выходной вал. Даже самый простой 4-х цилиндровый поршневой двигатель имеет как минимум 40 движущихся частей, включая поршни, шатуны, стержень, клапаны, рокеры, клапанные пружины, зубчатые ремни и коленчатый вал. Минимизация движущихся частей позволяет получить роторным двигателям более высокую надежность. Именно поэтому некоторые производители самолетов (к примеру Skycar) используют роторные двигатели вместо поршневых.

Мягкость

Все части в роторном двигателе непрерывно вращаются в одном направлении, в отличие от постоянно изменяющих направление поршней в обычном двигателе. Роторный движок использует сбалансированные крутящиеся противовесы, служащие для подавления любых вибраций. Подача мощности в роторном двигателе также более мягкая. Каждый цикл сгорания происходит за одни оборот ротора в 90 градусов, выходной вал прокручивается три раза на каждое прокручивание ротора, каждый цикл сгорания проходит за 270 градусов за которые проворачивается выходной вал. Это значит, что одно роторный двигатель вырабатывает мощность в три четверти. Если сравнивать с одно-цилиндровым поршневым двигателем, в котором сгорание происходит каждые 180 градусов каждого оборота, или только четверти оборота коленчатого вала.

Неспешность

В связи с тем, что роторы вращаются на одну треть вращения выходного вала, основные части двигателя вращаются медленней, чем части в обычном поршневом двигателе. Это также помогает и в надежности.

Малые габариты + высокая мощность

Компактность системы вместе с высоким КПД (сравнительно с обычным ДВС) позволяет из миниатюрного 1,3-литрового мотора выдавать порядка 200-250 л.с. Правда, вместе с главным недостатком конструкции в виде высокого расхода топлива.

Недостатки роторных моторов

Самые главные проблемы при производстве роторных двигателей:

Достаточно сложно (но не невозможно) подстроиться под регламент выброса CO2 в окружающую среду, особенно в США.
Производство может стоить намного дороже, в большинстве случаев из-за небольшого серийного производства, по сравнению с поршневыми двигателями.
Они потребляют больше топлива, так как термодинамическое КПД поршневого двигателя снижается в длинной камере сгорания, а также благодаря низкой степени сжатия.
Роторные двигатели в силу конструкции ограничены в ресурсе — в среднем это порядка 60-80 тыс. км

Такая ситуация просто вынуждает причислять роторные двигатели к спортивным моделям автомобилей. Да и не только. Приверженцы роторного двигателя сегодня нашлись. Это известный автопроизводитель Мазда, вставший на путь самурая и продолживший исследования мастера Ванкеля. Если вспомнить ту же ситуацию с Субару, то становится понятен успех японских производителей, цепляющихся, казалось бы, за всё старое и отброшенное западниками как ненужное. А на деле японцам удаётся создавать новое из старого. То же тогда произошло с оппозитными двигателями, являющимися на сегодняшний день «фишкой» Субару. В те же времена использование подобных двигателей считалось чуть ли не преступлением.

Работа роторного двигателя также заинтересовала японских инженеров, которые на этот раз взялись за усовершенствование Мазды. Они создали роторный двигатель 13b-REW и наделили его системой твин-турбо. Теперь Мазда могла спокойно поспорить с немецкими моделями, так как открывала целых 350 лошадок, но грешила опять же большим расходом топлива.

Пришлось идти на крайние меры. Очередная модель Мазда RX-8 с роторным двигателем уже выходит с 200 лошадками, что позволяет сократить расход топлива. Но не это главное. Заслуживает уважения другое. Оказалось, что до этого никто, кроме японцев, не догадался использовать невероятную компактность роторного двигателя. Ведь мощность в 200 л.с. Мазда RX-8 открывала с двигателем объёмом 1,3 литра. Одним словом, новая Мазда выходит уже на другой уровень, где способна конкурировать с западными моделями, беря не только мощностью мотора, но и другими параметрами, в том числе и низким расходом топлива.

Удивительно, но РПД пытались ввести в работу и у нас в стране. Такой двигатель был разработан для установки его на ВАЗ 21079, предназначенный как транспортное средство для спецслужб, однако проект, к сожалению, не прижился. Как всегда, не хватило бюджетных денег государства, которые чудесным образом из казны выкачиваются.

Зато это удалось сделать японцам. И они на достигнутом результате останавливаться не желают. По последним данным, производитель Мазда усовершенствует двигатель и в скором времени выйдет новая Мазда, уже с совершенно другим агрегатом.

Разные конструкции и разработки роторных двигателей

Двигатель Ванкеля

Двигатель Желтышева

Двигатель Зуева

Устройство роторного двигателя

Содержание

Роторный двигатель
Конструкция
Принцип работы
Достоинства и недостатки

После создания двигателя внутреннего сгорания началась эра автомобилей. Самое большое распространение при этом получил мотор поршневого типа. Но при этом с момента создания ДВС перед конструкторами стала задача извлечения максимального КПД при минимальных затратах топлива. Решалась эта задача несколькими путями – от технического улучшения уже имеющихся двигателей, до создания абсолютно новых, с другой конструкцией. Одним из таковых стал роторный двигатель.

Роторный двигатель

Появился он значительно позже поршневого, в 30-х годах. Полноценно работоспособная же модель такого двигателя появилась и вовсе в 50-х годах. После появления роторный двигатель вызвал заинтересованность у многих автопроизводителей, и все они кинулись разрабатывать свои модели роторных силовых установок, однако вскоре от них отказались в пользу обычных поршневых. Из приверженцев роторного мотора осталась только японская фирма Mazda, которая сделала такого типа мотор своей визитной карточкой.

Особенностью такого мотора является его конструкция, которая вообще не предусматривает наличие поршней. В целом это сильно сказалось на конструктивной простоте.

В поршневых моторах энергия сгораемого топлива воспринимается поршнем, который за счет своего возвратно-поступательного движения передает ее на кривошипы коленвала, обеспечивая ему вращение.

У роторных же двигателей энергия сразу преобразовывается во вращение вала, минуя возвратно-поступательное движение. Это сказывается на уменьшении потерь мощности на трение, меньшую металлоемкость и простоту конструкции. За счет этого КПД двигателя значительно возрастает.

Конструкция

Чтобы понять принцип работы, следует разобраться, какова конструкция роторного двигателя. Итак, вместо поршней энергия сгорания топлива у такого силового агрегата воспринимается ротором. Ротор имеет вид равностороннего треугольника. Каждая сторона этого треугольника и играет роль поршня.

Ротор

Чтобы обеспечить процесс горения, ротор помещается в закрытое пространство, состоящее из трех элементов – двух боковых корпусов, и одного центрального, называющегося статором. Пространство, в котором производится процесс горения, сделано в статоре, боковые корпуса обеспечивают только герметичность этого пространства.

Внутри статора сделан цилиндр, в котором и размещается ротор. Чтобы внутри этого цилиндра происходили все необходимые процессы, выполнен он в виде овала, с немного прижатыми боками.

Сам статор с одной стороны имеет окна для впуска топливовоздушной смеси или воздуха, и выпуска отработанных газов. Противоположно им сделано отверстие под свечи зажигания.

Устройство двигателя

Особенностью движения ротора в цилиндре статора является то, что его вершины постоянно контактируют с поверхностью цилиндра, его движение сделано по эксцентриковому типу. Он не только вращается вокруг своей оси, но еще и смещается относительно нее.

Для этого в роторе сделано большое отверстие, с одной стороны этого отверстия имеется зубчатый сектор. С другой стороны в ротор вставлен вал с эксцентриком.

Чтобы обеспечить вращение в боковой корпус установлена неподвижная шестерня, входящая в зацепление с зубчатым сектором ротора, она является опорной точкой для него. При своем эксцентриковом движении он опирается на неподвижную шестерню, а зацепление обеспечивает ему вращательное движение. Вращаясь, он обеспечивает и вращение вала с эксцентриком, на который он одет.

Принцип работы

Теперь о самом принципе работы. Выполнение определенной работы поршня внутри цилиндров называется тактами. Классический поршневой двигатель имеет четыре такта:

впуск — в цилиндр подается горючая смесь;
сжатие — увеличение давления в цилиндре за счет уменьшения объема;
рабочий ход — энергия, выделенная при сгорании смеси, преобразовывается во вращение вала;
выпуск — из цилиндра выводятся отработанные газы;

Данные такты имеют все двигатели внутреннего сгорания, и сопровождаются они определенным движением поршня.

Однако они выполняются по-разному. Существуют двухтактные поршневые двигатели, в которых такты совмещены, но такие моторы чаще применяются на мотоциклах и другой бензиновой технике, хотя раньше создавались и дизельные двухтактные моторы. В них одно движение поршня включает два такта. При движении поршня вверх – впуск и сжатие, а при движении вниз – рабочий ход и выпуск. Все это обеспечивается наличием впускных и выпускных окон.

Классические автомобильные поршневые двигатели обычно являются 4-тактными, где каждый такт отделен. Но для этого в двигатель включен механизм газораспределения, который значительно усложняет конструкцию.

Что касается роторного двигателя, то отсутствие поршня как такового позволило несколько совместить конструктивные особенности 2-тактных и 4-тактных моторов.

Принцип работы

Поскольку цилиндр роторного двигателя имеет впускные и выпускные окна, то надобность в газораспределительном механизме отпала, при этом сам процесс работы сохранил все четыре такта по отдельности.

Теперь рассмотрим, как все это происходит внутри статора. Углы ротора постоянно контактируют с цилиндром статора, обеспечивая герметичное пространство между сторонами ротора.

Овальная форма цилиндра статора обеспечивает изменение пространства между стенкой цилиндра и двумя близлежащими вершинами ротора.

Далее рассмотрим действие внутри цилиндра только с одной стороны ротора. Итак, при вращении ротора, одна из его вершин, проходя сужение овала цилиндра, открывает впускное окно и в полость между стороной треугольника ротора и стенкой цилиндра начинает поступать горючая смесь или воздух. При этом движение продолжается, эта вершина достигает и проходит высокую часть овала и дальше идет на сужение. Возможность постоянного контакта вершины ротора обеспечивается его эксцентриковым движением.

Впуск воздуха производится до тех пор, пока вторая вершина ротора не перекроет впускное окно. В это время первая вершина уже прошла высоту овала цилиндра и пошла на его сужение, при этом пространство между цилиндром и стороной ротора начинает значительно сокращаться в объеме – происходит такт сжатия.

В момент, когда сторона ротора проходит максимальное сужение, в пространство между стороной ротора и стенкой цилиндра подается искра, которая воспламеняет горючую смесь, сжатую между зауженной стенкой цилиндра и стороной ротора.

Особенностью роторного двигателя является то, что воспламенение производится не перед прохождением стороны так называемой «мертвой точки», как это делается в поршневом двигателе, а после ее прохождения. Делается это для того, чтобы энергия, выделенная при сгорании, воздействовала на ту часть стороны ротора, которая уже прошла ВМТ (верхняя мёртвая точка). Этим обеспечивается вращение ротора в нужную сторону.

После прохождения свечи, первая вершина ротора начинает открывать выпускное окно, и постепенно, пока вторая вершина не перекроет выпускное окно – производится отвод газов.

Такты двигателя

Следует отметить, что был описан весь процесс, сделанный только одной стороной ротора, все стороны проделывают процесс один за другим. То есть, за одно вращение ротора производится одновременно три цикла – пока в полость между одной стороной ротора и цилиндра запускается воздух или горючая смесь, в это время вторая сторона ротора проходит ВМТ, а третья – выпускает отработанные газы.

Теперь о вращении вала, на эксцентрик которого надет ротор. За счет этого эксцентрика полный оборот вала производится меньше чем за один оборот ротора. То есть, за один полный цикл вал сделает три оборота, при этом отдавая полезное действие дальше. В поршневом двигателе один цикл происходит за два оборота коленчатого вала и только один полуоборот при этом является полезным. Этим обеспечивается высокий выход КПД.

Если сравнить роторный двигатель с поршневым, то выход мощности с одной секции, которая состоит из одного ротора и статора, равна мощности 3-цилиндрового двигателя.

А если учитывать, что Mazda устанавливала на свои авто двухсекционные роторные моторы, то по мощности они не уступают 6-цилиндровым поршневым моторам.

Достоинства и недостатки

Теперь о достоинствах роторных моторов, а их вполне много. Выходит, что одна секция по мощности равна 3-цилиндровому мотору, при этом она в габаритных размерах значительно меньше. Это сказывается на компактности самых моторов. Об этом можно судить по модели Mazda RX-8. Этот автомобиль, обладая хорошим показателем мощности, имеет средне моторную компоновку, чем удалось добиться точной развесовки авто по осям, влияющую на устойчивость и управляемость авто.

Помимо компактных размеров в этом двигателе отсутствует газораспределительный механизм (ГРМ), ведь все фазы газораспределения выполняются самим ротором. Это значительно уменьшило металлоемкость конструкции, и как следствие – массу двигателя.

Из-за ненадобности поршней и ГРМ снижено количество подвижных частей в двигателе, что сказывается на надежности конструкции.

Сам двигатель из-за отсутствия разнонаправленных движений, которые есть в поршневом моторе, при работе меньше вибрирует.

Но и недостатков у такого двигателя тоже хватает. Начнем с того, что система смазки у него идентична с системой 2-тактного двигателя. То есть, смазка поверхности цилиндра производится вместе с топливом. Но только организация подачи масла несколько иная. Если в 2-тактном двигателе масло для смазки добавляется прямо в топливо, то в роторном оно подается через форсунки, а потом оно уже смешивается с топливом.

Использование такого типа смазки привело к тому, что для двигателя подходит только минеральное масло или специализированное полусинтетическое. При этом в процессе работы масло сгорает, что негативно сказывается на составе выхлопных газов. По экологичности роторный двигатель сильно уступает 4-тактному поршневому двигателю.

При всей простоте конструкции роторный мотор обладает сравнительно небольшим ресурсом. У той же Mazda пробег до капитального ремонта составляет всего 100 тыс. км. В первую очередь «страдают» апексы – аналоги компрессионных колец в поршневом двигателе. Апексы размещаются на вершинах ротора и обеспечивают плотное прилегание вершины к стенке цилиндра.

Недостатком является также невозможность проведения восстановительных работ. Если у ротора изношены посадочные места апексов – ротор полностью заменяется, поскольку восстановить эти места невозможно.

То же касается и цилиндра статора. При его повреждении расточка практически невозможна из-за сложности выполнения такой работы.

Из-за большой скорости вращения эксцентрикового вала, его вкладыши изнашиваются значительно быстрее.

В общем, при значительно простой конструкции, из-за сложности процессов его работы роторный двигатель оказывается по надежности значительно хуже поршневого.

Но в целом, роторный двигатель не является тупиковой ветвью развития двигателей внутреннего сгорания. Та же Mazda постоянно совершенствует данный тип мотора. К примеру, мотор, устанавливаемый на RX-8 по токсичности уже мало отличается от поршневого, что является большим достижением.

Теперь они стараются еще и увеличить ресурс. Однако это скорее всего будет достигнуто за счет использования особых материалов изготовления элементов двигателя, а также из-за высокой степени обработки поверхностей, что еще больше осложнит и увеличит стоимость ремонта.

Роторно-поршневой двигатель описание фото видео история | АВТОМАШИНЫ

Довольно много людей задумывались о том, чтобы создать такой мотор, в котором подвижные элементы только вращались. Однако решить эту задачу удалось только одному человеку. Феликс Ванкель – механик-самоучка — стал изобретателем роторно-поршневого двигателя. За свою жизнь этот человек не получил ни какой-либо специальности, ни высшего образования. Рассмотрим далее подробнее роторно-поршневой двигатель Ванкеля.

Краткая биография изобретателя

Плюсы и минусы

Преобразуемое движение возвратно-поступательного характера полностью отсутствует в роторном двигателе. Образование давления происходит в тех камерах, которые создаются с помощью выпуклых поверхностей ротора треугольной формы и различными частями корпуса. Вращательные движения ротор осуществляет помощью сгорания. Это способно привести к снижению вибрации и увеличить скорость вращения. Благодаря повышению эффективности, которое обусловлено таким образом, роторный двигатель имеет размеры намного меньше, чем обычный поршневой двигатель эквивалентной мощности.

Роторный двигатель имеет один главный из всех своих компонентов. Эта важная составляющая называется треугольным ротором, который совершает вращательные движения внутри статора. Все три вершины ротора, благодаря этому вращению, имеют постоянную связь с внутренней стеной корпуса. С помощью этого контакта образуются камеры сгорания, или три объема замкнутого типа с газом. Когда происходят вращательные движения ротора внутри корпуса, то объем всех трех образованных камер сгорания все время меняется, напоминая действия обычного насоса. Все три боковых поверхности ротора работают, как поршень.

Внутри у ротора является шестерня небольшого размера с внешними зубьями, которая прикреплена к корпусу. Шестерня, которая больше по диаметру, соединена с данной неподвижной шестерней, что задает саму траекторию вращательных движений ротора внутри корпуса. Зубы в большей шестерни внутренние.

По той причине, что вместе с выходным валом ротор связан эксцентрично, вращение вала происходит наподобие того, как ручка будет вращать коленвал. Выходной вал станет делать оборот три раза за каждый из оборотов ротора.

Роторный двигатель имеет такое преимущество, как небольшая масса. Самый основной из блоков роторного двигателя обладает небольшими размерами и массой. При этом управляемость и характеристики такого двигателя будут лучше. Меньше масса у него получается за счет того, что необходимость в коленвале, шатунах и поршнях просто отсутствует.

Роторный двигатель обладает такими размерами, которые гораздо меньше обычного двигателя соответствующей мощности. Благодаря меньшим размерам двигателя, управляемость будет гораздо лучше, а также сама машина станет просторнее, как для пассажиров, так и для водителя.

Все из частей роторного двигателя осуществляют непрерывные вращательные движения в одном и том же направлении. Изменение их движения происходит так же, как в поршней традиционного двигателя. Роторные двигатели внутренне сбалансированы. Это ведет к снижению самого уровня вибрации. Мощность роторного двигателя кажется намного более гладким и равномерным образом.

Двигатель Ванкеля имеет выпуклый специальный ротор с тремя гранями, который можно назвать его сердцем. Этот ротор совершает вращательные движения внутри цилиндрической поверхности статора. Роторный двигатель «Мазда» является первым в мире роторным двигателем, который был разработан специально для производства серийного характера. Данной разработке было положено начало еще в 1963 году.

Что это такое РПД?

В классическом четырехтактным двигателем одно и то же цилиндр используется для различных операций — впрыск, сжатие, сжигание и выпуска. В роторном же двигателе каждый процесс выполняется в отдельном отсеке камеры. Эффект мало чем отличается от разделения цилиндра на четыре отсека для каждой из операций.
В поршневом двигателе давление возникает при сгорании смеси заставляет поршни двигаться вперед и назад в своих цилиндрах. Шатуны и коленчатый вал преобразуют этот толкательной движение во вращательное, необходимое для движения автомобиля.
В роторном двигателя нет прямолинейного движения которое надо было бы переводить во вращательное. Давление образуется в одном из отсеков камеры заставляя ротор вращаться, это снижает вибрацию и повышает потенциальную величину оборотов двигателя. В результате всего большая эффективность, и меньшие размеры при той же мощности, что и обычного поршневого двигателя.

Как работает РПД?

Функцию поршня в РПД выполняет трьохвершинний ротор , преобразующий силу давления газов во вращательное движение эксцентрикового вала. Движение ротора относительно статора (наружного корпуса) обеспечивается парой шестерен, одна из которых жестко закреплена на роторе, а вторая на боковой крышке статора. Сама шестерня неподвижно закреплена на корпусе двигателя. С ней в зацеплении находится шестерня ротора из зубчатым колесом как бы обкатывается вокруг нее.
Вал вращается в подшипниках, размещенных на корпусе, и имеет цилиндрический эксцентрик, на котором вращается ротор. Взаимодействие этих шестерен обеспечивает целесообразное движение ротора относительно корпуса, в результате которого образуются три разобщенных камеры переменного объема. Передаточное отношение шестерен 2: 3, поэтому за один оборот эксцентрикового вала ротор возвращается на 120 градусов, а за полный оборот ротора в каждой из камер происходит полный четырехтактный цикл.
Газообмен регулируется вершиной ротора при прохождении ее через впускной и выпускной окно. Такая конструкция позволяет осуществлять 4-тактный цикла без применения специального механизма газораспределения.

Герметизация камер обеспечивается радиальными и торцевыми уплотнительными пластинами, прижимаются к цилиндру центробежными силами, давлением газа и ленточными пружинами. Крутящий момент получается в результате действия газовых сил через ротор на эксцентрик вала Смесеобразование, воспаление , смазка, охлаждение, запуск — принципиально такие же, как и у обычного поршневого двигателя внутреннего сгорания

Смесеобразование

В теории в РПД применяют несколько разновидностей смесеобразования: внешнее и внутреннее, на основе жидких, твердых, газообразных видов топлива.
Касательно твердых видов топлива стоит отметить, что их первоначально газифицируют в газогенераторах, так как они приводят к повышенному золообразованию в цилиндрах. Поэтому большее распространение на практике получили газообразные и жидкие топлива.
Сам механизм образования смеси в двигателях Ванкеля будет зависеть от вида применяемого топлива.
При использовании газообразного топлива его смешение с воздухом происходит в специальном отсеке на входе в двигатель. Горючая смесь в цилиндры поступает в готовом виде.

Из жидкого топлива смесь приготавливается следующим образом:

Воздух смешивается с жидким топливом перед поступлением в цилиндры, куда поступает горючая смесь.
В цилиндры двигателя жидкое топливо и воздух поступают по отдельности, и уже внутри цилиндра происходит их смешивание. Рабочая смесь получается при соприкосновении их с остаточными газами.

Соответственно, топливно-воздушная смесь может готовиться вне цилиндров или внутри их. От этого идет разделение двигателей с внутренним или внешним образованием смеси.

Технические характеристики роторно-поршневого двигателя

Чтобы понять, почему промышленники прекратили оснащение автомобилей силовыми агрегатами этого типа, полезно ознакомиться с принципом работы роторного двигателя. Зная основные характеристики, конструкцию, достоинства и недостатки, изучив разновидности РПД, можно оценить перспективы и вероятность последующего серийного выпуска таких моделей машин.

Принцип работы роторного двигателя
Схема устройства РПД
Мощность и ресурс
Достоинства и недостатки роторного двигателя
Достоинства РПД
Недостатки РПД
Машины с роторным двигателем
В заключение

Принцип работы роторного двигателя

Роторный мотор работает по схеме, отличающейся от технологии, характерной для стандартного ДВС с поршнями в качестве основного подвижного элемента. Кроме того, силовые агрегаты имеют различную конструкцию.

По аналогии с поршневым двигателем принцип действия РПД базируется на преобразовании энергии, получаемой в результате сгорания воздушно-топливной смеси. В первом случае давление, создаваемое в цилиндрах при сжигании горючего, вынуждает поршни двигаться. Возвратно-поступательные движения шатун и коленчатый вал преобразуют во вращательные, которые заставляют крутиться колеса.

Ротор движется во внутренней полости овальной капсулы, передавая мощность сцеплению и коробке передач. Благодаря треугольной форме, он выдавливает энергию топлива, направляя через трансмиссию на колесную систему. Обязательное условие – в качестве материала используется легированная сталь.

Внутри цилиндра, где располагается ротор, происходят следующие процессы:

воздушно-топливная смесь сжимается;
впрыскивается очередная доза горючего;
поступает кислород;
топливо воспламеняется;
сгоревшие элементы направляются в выпускное отверстие.

Треугольный ротор закрепляется на особом механизме. При запуске двигателя он выполняет специфические движения, не вращаясь, а как бы бегая внутри овальной капсулы.

Благодаря своей форме, он образует в корпусе 3 изолированные камеры.

В них наблюдаются такие процессы:

в первую полость через впускное окно подается горючее и всасывается кислород, при перемешивании образующие воздушно-топливную смесь;
во втором отсеке происходит сжатие и воспламенение;
продукты сгорания вытесняются в выпускное отверстие из третьей камеры.

Схема устройства РПД

В конструкцию РПД входят следующие элементы:

Ротор с 3 выпуклыми гранями, выполняющими функции поршня. За счет углублений увеличивается скорость вращения, образуется больше пространства для воздушно-топливной смеси.
Пластины из металла, закрепленные на вершинах каждой из сторон. Их предназначение – формирование полостей в корпусе, где происходят рабочие процессы силовой установки.
2 металлических кольца на гранях ротора служат для образования камерных стенок.
В центре конструкции располагаются 2 больших колеса с большим количеством зубьев, вращающихся вокруг шестерней меньшего диаметра. Зубчатая передача соединена с приводным устройством, закрепленном на выходном валу. Направление и траектория движения внутри камеры зависят от этого соединения.
Корпус ротора. Изготавливается в форме условного овала. Такая конфигурация обеспечивает постоянный контакт вершин треугольника со стенками капсулы, создавая 3 изолированных объема газа.
Окна впрыска и выхлопа. Клапанов не имеют. Впускное отверстие соединено с системой подачи топлива, а выпускное – с выхлопной трубой.
Выходной вал с эксцентриковой конструкцией. На нем расположены особые кулачки, смещенные относительно осевой линии. На каждый из этих выступов надевается отдельный ротор. Благодаря несимметричной установке, происходит неравномерное распределение силы давления. Это приводит к образованию крутящего момента, вызывающего стабильную работу силовой установки, основанную на оборотах вала.

5 основных слоев, скрепленных по окружности длинными шурупами, составляют стандартную конструкцию двухроторного двигателя. При этом создаются условия для свободной циркуляции охлаждающей жидкости внутри системы. Движущиеся части, представленные 2 роторами и эксцентриковым выходным валом, располагаются между 2 стационарными участками.

Мощность и ресурс

По сравнению со стандартным ДВС, роторный агрегат характеризуется большей удельной мощностью, которая измеряется в л.с./кг. Это объясняется меньшей массой подвижных деталей, составляющих конструкцию РПД. Обоснование – отсутствие газораспределительного механизма, клапанной системы, коленчатого вала и шатунов.

Кроме того, однороторный двигатель преобразует энергию сгорания топлива во вращательное движение на протяжении ¾ тактов рабочего цикла. Для поршневых моторов этот показатель снижен до ¼.

В результате при вместимости цилиндров 1,3 л современный РПД серийного производства развивает мощность до 220 л.с. А если базовая конструкция дополнена турбинным надувом, то до 350 л. с.

До 2011 г. только японские промышленники концерна «Мазда» выпускали автомобили с двигателями роторного типа. А потом и они сняли агрегат с производства. Вероятная причина – заниженный ресурс силовой установки. До первого капитального ремонта транспортные средства проезжают всего 100 тыс. км. При аккуратном стиле вождения и бережном отношении пробег увеличивается до 200 тыс. км.

Уязвимое звено – уплотнители ротора, страдающие от перегрева и высоких нагрузок. Кроме этих факторов на них оказывают негативное влияние детонация и износ подшипников, расположенных на эксцентриковом валу.

Достоинства и недостатки роторного двигателя

Впервые машина с роторным силовым агрегатом вышла на трассу для тестирования в 1958 г. У истоков его создания стоит Феликс Ванкель, именем которого часто называют РПД.

Игнорируя достоинства изобретения немецкого инженера, работавшего над ним совместно с коллегой-единомышленником Вальтером Фройде, многие автопромышленники не рискнули устанавливать новинку на серийные модели своих автомобилей.

К их числу не относятся производители Mazda, выпустившие первую версию транспортного средства с роторной силовой установкой в 1967 г.

Достоинства РПД

Высокий КПД, достигающий 40%. Обоснование – на 1 оборот эксцентрикового вала приходится 3 рабочих цикла.
Упрощенная конструкция. В ней отсутствуют многие узлы, характерные для поршневых ДВС, в т.ч. газораспределительный механизм, шатуны, клапаны и т.п.
Высокие обороты. Двигатель на базе треугольного роторного элемента раскручивается до 10 тыс. об/минуту.
Плавная работа при полном отсутствии вибраций. Объяснение – стабильная ориентация движения ротора в одном направлении.
Устойчивость перед детонацией. Это позволяет в процессе эксплуатации применять водород.
Компактные размеры. По сравнению с поршневыми агрегатами габариты РПД в 2 раза меньше. Следствие этого – небольшой вес полностью укомплектованной конструкции и наличие свободного пространства для комфортного расположения водителя и пассажиров.
Отсутствие дополнительных нагрузок при увеличении количества оборотов. С учетом указанного фактора можно разгонять транспортное средство до 100 км/ч на низкой передаче.
Сбалансированность. Позволяет эффективнее уравновесить автомобиль, создавая стабильную устойчивость на любом дорожном покрытии.

Недостатки РПД

Конструкторы, разработавшие роторную силовую установку, так и не смогли устранить недостатки:

Основной недоработкой создателей автомобилисты считают ограниченный ресурс двигателя, обоснованный особенностями конструкции. Постоянные изменения рабочего угла апексов вызывают их ускоренный износ.
Срок службы заканчивается быстрее из-за перепадов температур, сопровождающих каждый такт. В комбинации с нагрузками, которым подвергаются трущиеся детали, они наносят непоправимый вред функциональным узлам и материалам. Проблему можно решить прямым впрыскиванием минеральной смазки в коллектор.
Поскольку внутренние полости камер имеют серповидную форму, топливо в них сжигается не полностью. Ротор, вращаясь на скорости при ограниченной длине рабочего хода, выталкивает раскаленные газы в выхлопное отверстие. Присутствие фрагментов масла в продуктах сгорания приводит к токсичности выброса.
Недостаточная герметичность конструкции, вызванная износом уплотнителей – причина утечки между отсеками с большими перепадами давления между отделениями. Результат – снижение КПД и повышение вреда окружающей природе.
Высокий расход ГСМ. По сравнению с поршневым двигателем, роторный агрегат потребляет намного больше топлива (20 л на 100 км) и масла (1 л на 1 тыс. км). Забывчивость водителя, пропустившего очередную заправку смазкой, приводит к незапланированному капитальному ремонту или полной замене мотора.
Для производства РПД применяется высокоточное оборудование. К качеству материалов также предъявляются повышенные требования. В результате конечная стоимость роторного двигателя увеличивается.

Машины с роторным двигателем

В разработке усовершенствованных концепций силового агрегата с базовым элементом конструкции в виде подвижного ротора участвовали и российские конструкторы, включая Зуева, Желтышева, ингушских изобретателей братьев Ахриевых.

Игнорируя инновации, на автомобили по-прежнему устанавливают двигатели Ванкеля.

В число моделей с РПД входят:

Мазда RX-8. Конструкторское бюро японского концерна достигло прогресса в усовершенствовании. Их последняя разработка вместимостью 1,3 л развивает мощность 215 л.с. Более поздняя версия с аналогичным объемом выдает 231 л.с. Производство прекращено с августа 2011 г. в результате снижения спроса.
ВАЗ 2109-90. Такими машинами пользовались в служебных целях сотрудники российских правоохранительных органов. Милицейские автомобили за 8 секунд могли разогнаться до 100 км/ч и развивали скорость 200 км/ч, легко догоняя преступников. Производились и агрегаты с большей мощностью. Но большая цена и малый ресурс не позволили прижиться РПД, и полицейским пришлось пересесть на транспортные средства с поршневыми моторами.
Мерседес С-111. Впервые был представлен автолюбителям на женевском автосалоне в 1970 г. Спортивный автомобиль оснащался трехкамерным двигателем Ванкеля. Максимальная скорость составляла 275 км/ч. На разгон до первой сотни уходило 5 секунд.
ВАЗ 21019 Аркан. Модель также закупалась для нужд МВД. Советских милиционеров на таких машинах догнать было невозможно и, тем более, уйти от погони. Большинство преследований завершалось поимкой преступников. Объяснение тому – способность служебного транспорта развивать предельную скорость 160 км/ч. Трехсекционный мотор в 1,3 л выдавал 120 л.с.

В заключение

Двигатель роторного типа – отличный вариант для спортивных и гоночных автомобилей, где не требуется большой ресурс. Высокие скоростные и мощностные показатели позволяют надеяться, что промышленники обратят на него внимание и с небольшими доработками снова начнут выпускать машины с моторами Ванкеля.

Довольно много людей задумывались о том, чтобы создать такой мотор, в котором подвижные элементы только вращались. Однако решить эту задачу удалось только одному человеку. Феликс Ванкель – механик-самоучка — стал изобретателем роторно-поршневого двигателя. За свою жизнь этот человек не получил ни какой-либо специальности, ни высшего образования. Рассмотрим далее подробнее роторно-поршневой двигатель Ванкеля.

Краткая биография изобретателя

Плюсы и минусы

Что это такое РПД?

Как работает РПД?

Смесеобразование

Из жидкого топлива смесь приготавливается следующим образом:

Воздух смешивается с жидким топливом перед поступлением в цилиндры, куда поступает горючая смесь.
В цилиндры двигателя жидкое топливо и воздух поступают по отдельности, и уже внутри цилиндра происходит их смешивание. Рабочая смесь получается при соприкосновении их с остаточными газами.

Технические характеристики роторно-поршневого двигателя

Источник Источник http://seite1.ru/zapchasti/rotorno-porshnevoj-dvigatel-opisanie-foto-video-istoriya/.html
Источник Источник http://remontautomobilya.ru/princip-raboty-rotornogo-dvigatelya-plyusy-i-minusy.html
Источник Источник http://seite1.ru/zapchasti/rotorno-porshnevoj-dvigatel-opisanie-foto-video-istoriya/.html

Как работает роторный двигатель. » Хабстаб

Так как роторный двигатель — двигатель внутреннего сгорания, его работа , как и поршневого состоит из четырёх тактов. Пространство двигателя разделено на четыре части и в определённой части выполняется определённый такт. Таким образом, за один оборот ротора, двигатель проходит все 4 такта. Роторный двигатель (изначально задуман и разработан доктором Феликсом Ванкелем) иногда его ещё называют двигатель Ванкеля, или роторный двигатель Ванкеля.

Принцип работы.
Как и поршневой двигатель, роторный двигатель использует энергию, которая возникает при сгорании топливовоздушной смеси. В поршневом двигателе, давление, возникающее при сгорании топлива, толкает поршень, соединённый через шатун с коленвалом, таким образом, поступательное движение преобразуется во вращательное, необходимое для вращения колес автомобиля. В роторном двигателе сгорание происходит в камере, образованной частью корпуса и треугольным ротором. Он движется по траектории, которую можно описать с помощью спирографа. Ротор разделяет корпус на три камеры. Поскольку ротор перемещается по кругу, объём каждой из трёх камер то увеличивается, то уменьшается. При увеличении одной из камер происходит всасывание топливовоздушной смеси в двигатель, затем идёт сжатие, смесь взрывается, расширяясь, толкает ротор и, наконец, отработавшие газы, инерции ротора, выталкиваются наружу.

Давайте рассмотрим современный автомобиль с роторным двигателем.
Mazda была пионером в разработке серийных автомобилей, которые используют роторные двигатели. RX-7, который поступил в продажу в 1978 году, был самым успешным автомобилем с роторным двигателем. Но этому предшествовал ряд легковых автомобилей с роторным — двигателем, грузовиков и даже автобусов начиная с Cosmo Sport 1967 года. Mazda RX-8, новый автомобиль от Mazda, на котором стоит новый роторный двигатель — RENESIS.
Этот атмосферный двух роторный двигатель появился в 2003 году, мощность его около 250 лошадиных сил.

Части роторного двигателя.
У роторного двигателя система зажигания и система подачи топлива похожа на поршневой двигатель.

Ротор имеет три выпуклые части, каждая из которых действует как поршень. В каждой гране ротора имеется углубление, увеличивающее количество смеси, которую можно поджечь. Вершина каждой грани представляет собой металлическое лезвие, которое образует уплотнение с внутренней поверхностью камеры сгорания. Внутри ротора располагается зубчатое колесо, вырезанное в центре одной из сторон.

Корпус примерно овальной формы. Форма корпуса разработана таким образом, что три кончика ротора всегда соприкасаются со стенками корпуса, образуя три запечатанных объёма газа. В каждой части корпуса происходит только один процесс: всасывание, сжатие, сгорание, выпуск. Впускной и выпускной каналы расположены в корпусе их не закрывают клапана, как в поршневом двигателе. Выпускной канал соединён непосредственно с выхлопной трубой, а впускной с дроссельной заслонкой.

На валу эксцентрично расположены четыре лепестка, то есть смещённые относительно оси вала. Каждый ротор надевается на один из этих лепестков. Это подобие коленвала, в поршневом двигателе. Так как лепестки расположены эксцентрично, ротор, вращаясь, толкает лепестки. Во время работы роторный двигатель греется, охлаждающая жидкость циркулирует по всему корпусу, забирая тепло у двигателя.

Работа роторного двигателя.
Цикл работы роторного двигателя, состоит из четырёх тактов. Давайте рассмотрим подробнее каждый такт.

Впускной такт.
Впускной такт начинается когда кончик ротора проходит впускное отверстие. По мере вращенья, объём впускной камеры увеличивается, происходит всасывание топливовоздушной смеси. Когда следующий кончик ротора проходит впускное отверстие, смесь запечатывается и начинается такт сжатия.

Такт сжатия.
Форма статора сделана таким образом, что при дальнейшем вращении топливновоздушная смесь сжимается. К тому моменту когда смесь находится в контакте со свечами зажигания, объём камеры сгорания минимальный.

Такт горения.
У большинства роторных двигателей две свечи зажигания. Камера сгорания имеет вытянутую форму и с одной свечой смесь горит очень медленно. Давление, которое образуется при сгорании, заставляет ротор двигаться в том же направлении пока один из кончиков ротора не достигнет выпускного отверстия.

Выпускной такт.
После того как кончик ротора проходит выпускное отверстие, продукты сгорания удаляются в выхлопную систему. Статор сделан такой формы, что камера где находились выхлопные газы сжимается, выталкивая все отработавшие газы. На этом цикл заканчивается.
Таким образом, за один оборот ротора происходит один рабочий цикл.

Некоторые характеристики, которые отличают роторный двигатель от типичного поршневого.
Меньше движущихся частей.
В роторном двигателе гораздо меньше движущихся частей, чем в поршневом. Двухроторный двигатель имеет всего 3 движущиеся части: два ротора и выходной вал. Даже самый простой четырёхцилиндровый поршневой двигатель, имеет как минимум 40 движущихся частей, поршни, шатуны, распредвал, клапана, пружины клапанов, рокера, ремень ГРМ, зубчатые шестерни и коленвал. Эта минимизация движущихся частей может обеспечить более высокую надёжность. Вот почему некоторые производители самолётов, используют роторные двигатели вместо поршневых.
Все части в роторном двигателе вращаются непрерывно в одну сторону и не изменяют резко направление, как поршень в поршневом двигателе.

Проектирование роторного двигателя сложнее чем поршневого, а затраты на его производство очень высоки, потому что они не производятся массово. Как правило, роторные двигатели потребляют больше топлива, чем поршневые, это происходит из-за снижения термодинамического коэффициента за счёт удлинения камеры сгорания и низкой степени сжатия.

Какие бывают двигатели и что они едят

07.05.2020

На сегодняшний день наиболее распространённым двигателем является поршневой двигатель внутреннего сгорания с искровым зажиганием, или Отто-мотор. Он установлен на большинстве автомобилей в мире. Это легкий, дешевый, тихий и хорошо изученный двигатель. Однако человечество постоянно пытается придумать ему альтернативу как по устройству, так и использованию другого рабочего тела – топлива. И иногда у инженеров получаются весьма занятные экземпляры.

Гибридный двигатель на сжатом воздухе

В 2013 году французский концерн PSA представил систему Hybrid Air, работающую на сжатом воздухе. Однако они были далеко не первыми. Motor Development International на Женевском автосалоне 2009 года представили пневмоколяску MDI AIRpod и ее более серьезный вариант MDI OneFlowAir. В 2011 году японцы провели тест-драйв концепт-кара Toyota Ku Rin, который проехал 3,2 км на одном «заряде» сжатого воздуха. А в 2012 году Tata Motors представила трехместный и трехколесный автомобиль Tata AIRPod.

В отличие от предшественников, разработка PSA оказалась элегантнее и проще. Два баллона со сжатым воздухом, компрессор, нагнетающий воздух, и гидравлический мотор, передающий энергию сжатого воздуха в КПП. Система сама пополняла воздушные запасы (например, Tata Airpod требовалось «накачивать» каждые 200 км). Помимо установки со сжатым воздухом, под капотом Hybrid Air предполагалось устанавливать классический 3-цилиндровый двигатель внутреннего сгорания, который бы играл роль насоса и вспомогательного мотора.

В городе машина с Hybrid Air может до 80% времени ехать только на воздухе, не загрязняя атмосферу. Топливная экономичность варьируется от нулевых значений расхода и выбросов до 2,9 л/100 км и 69 г/км при использовании двигателя внутреннего сгорания соответственно. В компании планировали ставить систему Hybrid Air начиная с 2016 года, но – не сложилось.

Водородные топливные элементы

Существует три типа двигателей, использующих водород: одни работают как обычный двигатель внутреннего сгорания, другие – газотурбинные, третьи – агрегаты, использующие химическую реакцию водорода.

Первый двигатель внутреннего сгорания, работающий на водороде, появился в 1806 году, водород в нем использовался как обычный бензин. Однако использовать такие оригинальные двигатели накладно. В газотурбинных двигателях газ сжимается и нагревается, затем выделяемая энергия преобразуется в механическую. В качестве топлива можно использовать практически любое горючее.

Но самые интересные из водородных силовых установок – «химические». Концерны BMW и Toyota представили кроссовер i Hydrogen NEXT на базе последнего X5. Его силовая установка состоит из электродвигателя и литий-ионной батареи, стеков с водородными топливными элементами, химического преобразователя и двух баков, в которых под давлением 700 бар хранится 6 кг водорода. Стек специальных ячеек, наполненных водородом, конвертирует химическую энергию газа в электричество, которое аккумулируется в батарее, а она в свою очередь питает электромотор. Электрохимический генератор в составе топливного элемента выдает мощность 125 кВт (170 л.с.), а пиковая мощность силовой установки — 275 кВт (374 л.с.). В качестве топлива используется смесь водорода и кислорода из окружающего воздуха, вместо вредных выбросов система вырабатывает водяной пар. В BMW заявляют, что к 2022 году планируют выпустить первую партию водородомобилей.

Дизельный двигатель

Более ста лет назад, 23 февраля 1892 года Рудольф Дизель получил патент на свой двигатель. Принципиальным отличием его двигателя от Отто-мотора было то, что топливо в нем нагревалось быстрым сжатием, а не поджогом. Удивительно, но первые двигатели Дизеля работали на растительных маслах или легких нефтепродуктах. Кроме того, первоначально в качестве идеального топлива он предлагал использовать каменноугольную пыль, так как в Германии не было запасов нефти.

Спектр видов топлива для дизельных двигателей весьма широк. Сюда включаются все фракции нефтеперегонки от керосина до мазута и ряд продуктов природного происхождения: рапсовое масло, фритюрный жир, пальмовое масло и многие другие. Дизельный двигатель может с определенным успехом работать даже на сырой нефти.

Кстати, в 1898 году на Путиловском заводе в Петербурге был построен первый в мире «бескомпрессорный нефтяной двигатель высокого давления» – агрегат, аналогичный мотору Дизеля. Наша конструкция оказалась более совершенной и перспективной. Но под давлением владельцев лицензий Дизеля все работы над отечественным аналогом дизельного двигателя были остановлены.

Роторный двигатель

Самый престарелый из всех тепловых двигателей именно роторный. С древности известны колеса ветряных и водяных мельниц, которые можно отнести к примитивным роторным двигательным механизмам. В 19 веке стали активно использовать роторные паровые двигатели.

В 1957 года Феликс Ванкель и Вальтер Фройде показали общественности полностью работоспособный роторно-поршневой двигатель (РПД) внутреннего сгорания. Через 7 лет этот движок установили на спорткар NSU Spider, который стал первым серийником с роторно-поршневой двигатель. Такой двигатель лишен большого количества движущихся частей, он проще, а особая конструкция мотора позволяет осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля, Стирлинга или Отто без применения специального механизма газораспределения. Но из-за конструктивных особенностей у роторных двигателей крайне низкий ресурс, высокий расход масла и топлива, хотя и большая отдача с меньшего объема.

Из-за этих особенностей единственной компанией, которая массово, помимо NSU, выпускала автомобили с роторно-поршневым движком была Mazda. И легендарная Mazda RX-8 была скорее имиджевой моделью, нежели коммерческой. В итоге в начале 2000-х работу с роторно-поршневыми двигателями свернули.

По материалам портала «Популярная механика»

Новости по теме

27.11.2020

DFDS разработает паром на водороде

DFDS и партнеры подали заявку в Евросоюз на финансовую поддержку проекта по разработке парома […]

02.06.2020

Как строили самый мощный двигатель на СПГ

CMA CGM поделилась видео строительства самого мощного двигателя, работающего на сжиженном природном газе. Двигатель […]

Помните: для этого контента требуется JavaScript.

Войти

Запомнить меня

Помните: для этого контента требуется JavaScript.

KUNST! Mazda отмечает 40-летие производства роторных двигателей — ДРАЙВ

Новости
Наши тест-драйвы
Наши видео
Поиск по сайту
Полная версия сайта

Acura
Alfa Romeo
Aston Martin
Audi
Bentley
Bilenkin Classic Cars
BMW
Brilliance
Cadillac
Changan
Chery
Chevrolet
Chrysler
Citroen
Daewoo
Datsun
Dodge
Dongfeng
DS
Exeed
FAW
Ferrari
FIAT
Ford
Foton
GAC
Geely
Genesis
Great Wall
Haima
Haval
Hawtai
Honda
Hummer
Hyundai
Infiniti
Isuzu
JAC
Jaguar
Jeep
Kia
Lada
Lamborghini
Land Rover
Lexus
Lifan
Maserati
Mazda
Mercedes-Benz
MINI
Mitsubishi
Nissan
Opel
Peugeot
Porsche
Ravon
Renault
Rolls-Royce
Saab
SEAT
Skoda
Smart
SsangYong
Subaru
Suzuki
Tesla
Toyota
Volkswagen
Volvo
Zotye
УАЗ

Acura
Alfa Romeo
Aston Martin
Audi
Bentley
BCC
BMW
Brilliance
Cadillac
Changan
Chery
Chevrolet
Chrysler
Citroen
Daewoo
Datsun
Dodge
Dongfeng
DS
Exeed
FAW
Ferrari
FIAT
Ford
Foton
GAC
Geely
Genesis
Great Wall
Haima
Haval
Hawtai
Honda
Hummer
Hyundai
Infiniti
Isuzu
JAC
Jaguar
Jeep
Kia
Lada
Lamborghini
Land Rover
Lexus
Lifan
Maserati
Mazda
Mercedes-Benz
MINI
Mitsubishi
Nissan
Opel
Peugeot
Porsche
Ravon
Renault
Rolls-Royce
Saab
SEAT
Skoda
Smart
SsangYong
Subaru
Suzuki
Tesla
Toyota
Volkswagen
Volvo
Zotye
УАЗ

	Влад Клепач, 000Z»>30 мая 2007. Фото Mazda
	Сорок шесть лет назад Mazda, как и многие другие, начала эксперименты с РПД. Теперь же она — единственная компания, не забросившая их.

В современном автомобильном мире становится всё меньше марок, обладающих яркой индивидуальностью. Всё больше ценится серая надёжность, и мало кому нужен яркий дизайн или оригинальные технические решения. Но есть компании, которые продолжают гнуть свою линию. Например, Mazda, в этом году отмечающая сорокалетие своих серийных роторно-поршневых двигателей.

Спортивные модели Mazda и роторно-поршневые двигатели — сейчас это практически синонимы. Но сам мотор придумали вовсе не японцы. В 1951 году, работая на компанию NSU, Феликс Ванкель (Felix Wankel) начал разрабатывать мотор собственной конструкции. Первый рабочий прототип автомобиля с получившимся агрегатом появился лишь шесть лет спустя. Впоследствии много кто занимался «движками» подобной конструкции — их применяли на автомобилях, мотоциклах и даже автобусах. А компания Rolls-Royce в начале 60-х даже сделала дизельную версию роторно-поршневого двигателя Ванкеля.

Mazda Cosmo Sport — первая роторная ласточка фирмы — была сделана тиражом чуть больше 1,5 тысяч экземпляров.

Первой машиной Mazda с «ротором» была Cosmo Sport. Прототип этого красивейшего купе был сделан ещё в 1963 году. А в 65-м и 66-м компания построила 80 автомобилей, на которых проводились испытания, и лишь в мае 67-го с конвейера сошли серийные машины. Mazda Cosmo Sport, также известная как 110S, стала не только первой роторной Маздой, но и первым автомобилем с двухсекционным мотором — с двумя роторами и секциями рабочим объёмом по 491 см³. Cosmo Sport образца 1967 года имела двигатель всего в 982 «кубика», но его мощность была вполне приличной — 110 лошадиных сил. Это позволяло ей разгоняться до 185 километров в час — недурно для того времени.

Автобус Mazda Parkway 26. Даже он оснащался роторным двигателем.

Почему роторные двигатели развивают такую мощность при столь малом объёме? Во-первых, в отличие от традиционных ДВС, в которых поршни движутся вверх-вниз, здесь крутится треугольник-ротор. А это значит, что и нагрузки на него меньше. Именно поэтому современные роторные «движки» влёгкую крутятся до 9 с лишним тысяч оборотов. Во-вторых, рабочий объём у «Ванкелей» используется более полно и постоянно. За впуск и выпуск отвечают разные «зоны» мотора, а не одна и та же. Ротор делит рабочую секцию на три части, каждая из которых постоянно работает, в то время как в обычном поршневом двигателе один и тот же объём сначала работает на сжатие, а потом на воспламенение. Поэтому так называемый приведённый рабочий объём (грубо говоря — эквивалент обычного в поршневых ДВС) в два раза больше номинального. Кроме того, роторные моторы чрезвычайно компактны и до неприличия легки — а это сулит одни лишь плюсы.

Вот так работает роторно-поршневой двигатель Ванкеля.

Идеальный мотор? Если бы! Проблем с двигателями Ванкеля просто огромное количество. Во-первых, они обладают низким крутящим моментом, а максимальная мощность у них, соответственно, достигается при высоких оборотах. Поэтому мотор для получения большой мощности надо «крутить», а это значит, что совершается больше циклов, и на ресурсе это отражается, естественно, не самым лучшим образом. Во-вторых, камера сгорания у РПД некомпактная, а это приводит к низкому КПД. Отсюда и высокий расход топлива. В-третьих, у такого двигателя большущие проблемы с обеспечением уплотнения подвижных сопряжений ротора и стенок секции. И масло РПД пожирает ну просто в промышленных масштабах — причём это не неисправность, а особенность конструкции.

Двигатель Renesis в разрезе.

Короче, все, поэкспериментировав немного с роторными двигателями и столкнувшись с вышеперечисленными проблемами, задвинули свои разработки куда подальше и отказались от затеи. Все, кроме Mazda. На сегодняшний день эта компания остаётся единственным производителем, не только делающим РПД, но и активно их совершенствующим.

До появления двигателя Renesis многие роторные моторы Mazda были оснащены турбонаддувом.

Надёжность своих «роторов» Mazda доказала, выставив в 1968 году две машины на старт 84-часового марафона de la Route на знаменитом Нюрбургринге. Серийные Cosmo Sport со 130-сильными РПД практически всю гонку держались на четвёртом и пятом местах (из 58 стартовавших экипажей) и… сошли! Но вовсе не из-за проблем с моторами, а из-за повреждения полуосей всего за два часа до финиша.

В семидесятых годах у Mazda сложились обозначения роторных машин — их начали звать RX.

К слову об автоспорте. Своего высшего успеха роторные двигатели добились именно с компанией Mazda, когда болид 787B в 1991 году выиграл 24-часовой марафон в Ле-Мане. После этого РПД были поставлены под запрет в этой гонке. А в Америке даже существует серия Formula Mazda, где гоняются болиды с роторными моторами.

Mazda 787B — единственный японский автомобиль, победивший в знаменитом Ле-Мане в классе прототипов.

Последняя разработка Mazda — мотор Renesis, устанавливающийся на купе RX-8. В ходе его разработки инженерам Mazda удалось победить многие врождённые пороки конструкции, такие, как небольшой ресурс и высокое потребление топлива. При мощности под 250 лошадиных сил, он «кушает» немногим более 11 литров бензина в смешанном режиме.

На RX-8 дебютировал роторный двигатель Mazda нового поколения, а сама машина стала бестселлером.

Даже экспериментальные водородные автомобили у Mazda — роторные.

Но и на этом японцы не останавливаются. Во-первых, они готовят новое поколение «движка» Renesis, а во-вторых, приспосабливают нынешнее для работы на водороде. А первые Mazda RX-8 с роторными моторами, способными работать как на бензине, так и на водороде, уже ездят по улицам Токио. Так что юбилей получился и правда знатный — ведь Mazda единственная компания, которая не остановилась и продолжала развивать конструкцию, которую многие считали бесперспективной. И не просто доказала миру её жизнеспособность, но и довела практически до совершенства.

Комментарии

Лайкнуть

Твитнуть

Отправить

Полная версия сайта

MAZDA: сложный процесс, превращающий каждый роторный двигатель в произведение искусства

Mazda рядом с вами

Мы думаем, что вы находитесь в

Европа
Азиатско-Тихоокеанский регион
Северная и Южная Америка
Ближний Восток и Африка

WE ARE MAZDA

Мастерство, люди и страсть к роторному двигателю Mazda 13B

Резюме предыдущей статьи:
В последней статье мы отправились на экскурсию по заводу Mazda, производящему роторные двигатели 13B с 1974 года. это в учебники истории.
Мы заглянули в то, что можно было бы назвать эстафетой эстафетной палочки — более чем полувековая история роторных двигателей передается будущим поколениям. Мы встретились с мастерами Такуми, занимающимися производством роторных двигателей, и почувствовали их страсть к «двигателю мечты».

Давайте продолжим нашу экскурсию с нашим ветераном-механиком с 36-летним стажем Тетсуей Сато и глубже заглянем внутрь этой очаровательной фабрики.

По сей день каждый роторный двигатель 13B тщательно изготавливается вручную

Мы уже добрались до фабрики, но впереди еще ряд возвышающихся машин. Инженеры проходят через каждую из этих обрабатывающих машин, прежде чем один ротор — сердце роторного двигателя — будет готов.

Среди рядов машин я вижу столы, заставленные измерительными приборами.

Сато объясняет: «Мы используем их для проверки деталей на критических этапах производства, чтобы обеспечить оптимальное качество и точность. Мы регулярно проверяем и проводим техническое обслуживание всех обрабатывающих машин, и если это особенно важная машина, мы будем делать это каждый раз, когда нам нужно использовать машину. Даже в этом случае очень важно, чтобы мы измеряли детали после обработки, чтобы быть абсолютно уверенными в том, что они обработаны в соответствии с самыми высокими стандартами».

Для некоторых процессов это означает, что определенное количество деталей из партии отбирается случайным образом и проверяется на точность. Что касается других процессов, команда проверяет каждую деталь, проходящую через машину. Конечно, все эти проверки проводятся вручную.

Я вижу столы с аккуратно расставленными штангенциркулем и другие с многочисленными микрометрами, прикрепленными к измерительным приборам — фабрика оснащена всеми инструментами, необходимыми на каждом этапе обработки, чтобы обеспечить идеальную отделку каждого роторного двигателя. Среди всех этих инструментов мне бросилось в глаза одно особенно своеобразное устройство.

«Это контрольное приспособление, используемое для того, чтобы убедиться, что мы достигаем точных проектных значений для внешней периферии ротора. Это то, что мы проверяем на каждом роторе, когда он близок к завершению, а не только на случайных образцах. Мы дотошны. Даже небольшое отклонение — и мы возвращаемся к этапам обработки и вносим исправления, пока не будем полностью удовлетворены», — объясняет Сато.

Сначала Сато прикрепляет идеально обработанный ротор, используемый в качестве эталонной версии для сравнения последующих роторов, к приспособлению и сбрасывает окружающие измерительные устройства на правильные настройки. Затем он меняет главный ротор на проверяемый и включает переключатель в нижней части приспособления. Ротор тихо опускается в приспособление. Затем он проверяет и записывает каждое значение, отображаемое на измерительных устройствах, чтобы определить, нуждается ли ротор в регулировке или он может перейти к следующему этапу обработки. Каждый ротор, отгружаемый с этого завода, проходит эту проверку. И все это делается вручную.

«Эти проверки занимают невероятно много времени, но они также позволяют нам учиться у тех, кто был до нас, то есть их понимании того, что нужно для создания роторных двигателей с максимально возможной производительностью».

«Если вам интересна такая работа, я покажу вам кое-что еще». Сато превращается в ряд машин и ведет меня к рабочему пространству, окруженному высокими обрабатывающими машинами.

«Здесь мы заканчиваем ротор с точки зрения веса и динамического баланса. Динамический баланс относится к тому, как уравновешивается вес ротора, и это чрезвычайно важный фактор для достижения плавного вращения. Конечно, мы делаем это для каждого ротора и, опять же, все вручную. Вот, позвольте мне показать вам, как».

После этого Сато берет ротор, ожидающий следующего этапа обработки, взвешивает его и устанавливает в машину. Затем он нажимает на переключатель, и ротор начинает вращаться. Серия метров показывает, насколько сбалансирован ротор, прежде чем он снова перестанет вращаться. Затем он устанавливает ротор на другой станок и подпиливает детали, требующие регулировки, продолжая проверять показания счетчика. Он повторяет этот процесс измерения и уточнения снова и снова, пока не увидит, что ротор имеет точно правильный вес и динамическую балансировку, и расплывается в улыбке.

«Для людей, которые думают о современных фабриках с компьютерным управлением, когда представляют себе фабрику, такая ручная работа может показаться особенной. Но на самом деле для нас в этом нет ничего особенного — это то, что мы делаем каждый день здесь, в Mazda. Дело даже не в том, что мы перешли на ручную обработку, потому что роторные двигатели перестали устанавливать на новые машины и объемы производства упали. Так было всегда. Каждый роторный двигатель 13B, когда-либо поставленный клиентам по всему миру, изготавливался именно таким образом вручную, здесь, на этом заводе».

Он на мгновение замолкает, затем рассказывает о себе.

«В старших классах я любил автомобили и решил работать на автопроизводителя. Я присоединился к Mazda, потому что меня интересовал роторный двигатель. В то время многие новые сотрудники хотели заниматься производством роторных двигателей, поэтому я считаю, что мне очень повезло, что моя мечта сбылась. Мои школьные друзья завидовали, когда я сказал им, что работаю над роторным двигателем. В то время работа над роторным двигателем определенно была мечтой для нас, инженеров Mazda, поэтому мы очень гордились тем, что делаем. Поэтому, естественно, я был очень расстроен, когда узнал, что мы больше не собираемся использовать роторные двигатели в новых автомобилях. Да, я был очень разочарован».

«Но в то же время Mazda также решила продолжить производство роторного двигателя и его компонентов. Продолжая производить роторные двигатели, которым Mazda доверила наши мечты об автомобилях будущего, мы продемонстрировали нашу готовность продолжать поддерживать клиентов во всем мире, которые выбрали автомобили с роторными двигателями».

«С тех пор Mazda продолжает производить роторные двигатели 13B каждый божий день. И благодаря этому я тоже все еще здесь».

«Я работаю здесь, потому что считаю, что мы должны отвечать взаимностью на лояльность клиентов, продолжая производить высококачественные детали для роторных двигателей, чтобы энтузиасты могли продолжать наслаждаться своими роторными автомобилями в отличном состоянии. Для этого нам нужно обслуживать оборудование на этом заводе, которое было создано благодаря творчеству и мастерству первых инженеров-ротаторов, понимать причины и значение каждой части производственного процесса и тщательно выполнять каждый процесс, чтобы мы могли сохранить пламя роторного двигателя для будущих поколений.

Все десять членов команды, работающих на этом заводе, чувствуют то же самое, и именно это мотивирует их выполнять тяжелую ручную работу по созданию роторных двигателей 13B. «Они чувствуют цель и чувство удовлетворения в ежедневной работе по производству роторных двигателей», — объясняет Сато от имени своих коллег, когда он снова начинает ходить.

«Мы проводим окончательную проверку готовых роторов здесь. Позволь мне показать тебе.»

Команда настоящих Такуми — мастеров своего дела — с многолетним опытом в своем ремесле защищает концепцию Mazda относительно роторного двигателя

Познакомьтесь с Норифуми Онака, еще одним инженером, который последние 35 лет занимается производством роторных двигателей 13B на этом заводе. Как и Сато, он может выполнять все процессы, необходимые для производства каждого компонента роторного двигателя 13B. Я разговаривал с ним как раз в тот момент, когда он закончил окончательную проверку ротора, завершившего процесс изготовления.

«Я только что закончил общий осмотр, чтобы убедиться, что ширина и глубина канавок верхнего и бокового уплотнений соответствуют спецификациям, правильно ли собраны шестерни, установленные на эксцентриковых валах, и нет ли царапин или пятен. ”

Затем он начинает крутить готовый ротор в руках, вставляя специальный инструмент в ряд контрольных точек. Время от времени он потирает область, где находится инструмент для осмотра, пальцем и поднимает его, чтобы осмотреть в лучшем свете, снова и снова внимательно рассматривая его с серьезным выражением лица.

Инструмент для проверки канавок боковых уплотнений

«У нас есть подробная, установленная процедура для поддержания точности контрольного инструмента и надежной проверки состояния ротора. Если мы не будем следовать процедуре, мы не только испортим инструмент для проверки, но и повредим роторы. Когда я растираю каждую секцию пальцами, я провожу тактильную проверку, чтобы определить погрешность. Проверка на ощупь так же важна, как и визуальный осмотр продукта».

«Все, что я знаю о роторных двигателях, было передано мне инженерами, работавшими до меня, и я считаю, что мы несем ответственность за передачу этих знаний молодому поколению в Mazda».

Закончив эту работу, Онака мгновение смотрит на свои руки, а затем застенчиво смеется. Я мог сказать, что, как настоящему ремесленнику, быть в центре внимания, как это, не было для него естественным, и его манеры напомнили мне Васио, которого я встречал ранее. Я понял, что смотрю на настоящую сделку — на тех, кого мы здесь, в Японии, называем инженерами Такуми. Персонал этой фабрики не был заинтересован в том, чтобы быть в центре внимания, а вместо этого работал изо дня в день, оттачивая свое мастерство до высочайшего уровня, и все это для чьего-то удовольствия.

«Спасибо за комплимент, но для нас в том, что мы делаем, нет ничего особенного. Мы верим, что есть вещи, к которым вы не можете вернуться после того, как перестали их делать, даже на короткое время. Утерянные навыки и забытое оборудование не могут быть восстановлены. Если бы мы сделали перерыв в производстве роторных двигателей, машины заржавели бы, и мы потеряли бы инженеров, умеющих их эксплуатировать. Мы также потеряли бы тактильные знания, необходимые для проведения тактильных проверок каждого компонента, которые мы узнали, наблюдая за руками первых инженеров-вращателей. Более того, у меня есть ощущение, что мы упустим из виду надежды, мечты и видение этих инженеров относительно роторного двигателя. Мы считаем, что нам поручили не дать погаснуть пламени роторного двигателя, и для нас этого достаточно, чтобы мы продолжали работать».

«Скоро остановимся на обед», — предложил кто-то. Ух, как летит время! Подняв глаза, я увидел солнечный свет, струящийся из световых люков на заводской крыше, заливая ряды машин белым сиянием.

Далее: передача наследия роторных двигателей ручной сборки: наши инженеры Takumi

Проверить список деталей для роторного двигателя и запасных частей (PDF)

Как работают роторные двигатели — Mazda RX-7 Wankel — Подробное объяснение

Как работают роторные двигатели? Как работает двигатель Ванкеля? Роторные двигатели имеют только три движущиеся части, эксцентриковый вал и два ротора. Принцип работы двигателя очень похож на двигатель с поршневым цилиндром, при этом впуск, сжатие, сгорание и выпуск происходят в камере сгорания, которая имеет несколько овальную форму. Когда ротор вращается, он вращает эксцентриковый вал, передавая мощность на трансмиссию. У этой конструкции много преимуществ. Во-первых, в нем всего три движущихся части, что делает его очень простой конструкцией. В нем нет возвратно-поступательных частей, и это приводит к возможности высоких оборотов, поскольку двигателю не нужно беспокоиться о поплавке клапана. Также из-за наличия только вращающихся частей двигатель имеет очень небольшую вибрацию. Подача мощности также очень плавная, а роторные двигатели обладают большой мощностью при очень компактной конструкции.

Видео по теме:
Доска с роторным двигателем — https://youtu.be/umxGxsN5vQM
Обзор Mazda Miata 2016 — https://youtu.be/Wh-BldfPuXo

Пожалуйста, не стесняйтесь оценивать, комментировать и подписываться!

И не забудьте проверить мои другие страницы ниже!
Facebook: http://www.facebook.com/engineeringexplained
Официальный сайт: http://www.howdoesacarwork.com
Twitter: http://www.twitter.com/jasonfenske13
Instagram: http://www. instagram.com/engineeringexplained
Car Throttle: https://www.carthrottle.com/user/engineeringexplained
EE Extra: https://www.youtube.com/channel/UCsrY4q8xGPJQbQ8HPQZn6iA

Чтобы помочь создать больше видео, посетите мою страницу Patreon!
http://www. patreon.com/engineeringexplained

НОВОЕ ВИДЕО КАЖДУЮ СРЕДУ!

Кредиты

Инженерное объяснение

добавлено
6 января 2016 г.

Марка: Mazda

Еще от

Инженерное объяснение

Полный привод Buick Turbo — обзор Regal GS 2016 года и …
Бьюик
Просмотров: 132864
5 причин, по которым Lexus RC F 2015 года удивителен
Лексус
Просмотров: 396744
Что, если бы автомобилей не существовало?
Просмотров: 162503
Volvo V60 Cross Country 2016 — обзор и . ..
Вольво
Просмотров: 172497

Добавить в избранное

рекламные ролики и видео для автомобилей

Вставьте ссылку на видео

Кредитов / автор

Сообщите мне, когда мое видео появится в сети

Да

№

Описание

Теги (разделенные знаком «,»)

Почему роторные двигатели мертвы?

Дом

•

Глубоко

•

Почему роторные двигатели мертвы?
Почему роторные двигатели де…

Роторные двигатели были изобретены Феликсом Ванкелем, поэтому они также известны как роторные двигатели Ванкеля. Этот новый двигатель внутреннего сгорания был запатентован в 1929 году и был первым в своем роде, поскольку для его работы не требовался поршень. Но потом случилась 2 мировая война и разработка двигателя была остановлена. Когда война закончилась, разработка снова была начата в NSU, немецком производителе, который позже стал Audi.

Это были 1960-е годы, когда Mazda и NSU объединились для дальнейшей разработки и работы над роторным двигателем. Первым автомобилем, который был продан с роторным двигателем, был NSU Spider, но они не смогли завоевать рынок из-за проблем с надежностью. Даже Chevrolet пробовали свои силы на двигателях Rotary, но они не смогли справиться с этим. Именно Mazda добилась успеха благодаря своим роторным двигателям, специально используемым в модельном ряду RX. Они смогли сделать это, потому что они потратили свое сладкое время, чтобы исправить проблемы, с которыми столкнулись другие производители. Есть много преимуществ использования роторного двигателя вместо поршневого.

Также читайте: Тройные гонщики убегают от копов и издеваются над ними: пойманы и оштрафованы на рупий. 14 500!

Преимущества роторных двигателей

Плавность хода

Роторный двигатель имеет меньше движущихся частей, таких как распределительные валы, поршни и шатуны. Двигатель движется по кругу, что делает движение более плавным и усовершенствованным.

Высокие обороты

Если вы автомобильный энтузиаст, то вы знаете, что у вас могут быть мурашки по коже с двигателями с такими высокими оборотами. Роторные двигатели имеют высокие обороты, потому что у них нет возвратно-поступательной силы, есть только вращательная масса, которая помогает двигателю увеличивать обороты. Например, Mazda RX-8 разгонялась до кричащих 9.,000 об/мин.

Компактный размер

Роторный двигатель намного компактнее по сравнению с традиционным поршневым двигателем. Это означает, что производители могут плотно упаковать внутренности автомобиля, а двигатель весит меньше, что означает, что вес автомобиля также будет меньше.

Высокая выходная мощность

Для полного оборота двигателя требуется три оборота коленчатого вала, благодаря чему роторные двигатели развивают большую мощность по сравнению с двигателями аналогичного объема. Например, Mazda RX-8 производила 232 л.с. от крошечного 1,3-литрового двигателя.

Даже получив определенные преимущества, роторные двигатели умерли. Никто в автомобильной промышленности в настоящее время не использует роторный двигатель. Последним автомобилем, который продавался с роторным двигателем, была Mazda RX-8, которая тоже была снята с производства еще в 2011 году. Итак, почему роторные двигатели умерли?

Низкий расход топлива

Роторные двигатели имеют низкую степень сжатия, что часто приводит к неполному сгоранию топлива. Из-за этого несгоревшее топливо попадает в выхлопные трубы, и пробег автомобиля падает. Даже после использования двух свечей зажигания производители не смогли добиться полного сгорания, а экономия несгоревшего топлива также приводит к низкому тепловому КПД.

Плохие выбросы

Несгоревшее топливо проходит через выхлопные трубы и может вызвать пламя, которое, как мы согласны, будет выглядеть очень круто. Но из-за этого двигателю очень сложно соответствовать нормам выбросов.

Уплотнения ротора

Одной из самых больших проблем с роторным двигателем было обеспечение его герметичности. Сгорание происходит только с одной стороны двигателя, из-за чего температура камеры сгорания значительно выше, чем с другой. Из-за этого происходит тепловое расширение, а это означает, что металлические детали могут увеличиваться или уменьшаться в размерах, что может повредить уплотнения ротора.

Сжигание масла

Как мы узнали, создать идеальное уплотнение было очень сложно с двигателями Ванкеля. Чтобы преодолеть это, Mazda придумала способ заливки масла в двигатель, чтобы продлить срок службы верхних уплотнений. Это еще больше увеличивает выбросы выхлопных газов, потому что некоторое количество масла сжигается, чтобы обеспечить герметичность и смазку двигателя. Это требует от владельца периодического добавления масла.

Это были основные недостатки, из-за которых производителю пришлось отказаться от роторного двигателя. Несмотря на столько недостатков, все еще есть настоящие энтузиасты, которые по-прежнему любят роторные двигатели за их кричащий саундтрек и линейную подачу мощности. Остается только надеяться, что когда-нибудь в будущем некоторые производители возродят всеми любимые роторные двигатели.

Читайте также: Посещение фабрики Royal Enfield на видео

Как работают роторные двигатели: Дрочить на публике — не преступление!

Так родился роторный двигатель Ванкеля, который со временем стал синонимом Mazda. Но как именно работает роторный двигатель? В Интернете есть несколько отличных видеороликов, которые иллюстрируют, как этот уникальный инженерный элемент объединяется, включая приведенный выше пример, но, поскольку мне нравится злоупотреблять своей клавиатурой, вот мой собственный краткий обзор, чтобы объяснить все немного подробнее.

Четыре стадии сгорания, начиная с поступления всасываемого заряда во вращающийся корпус через впускное отверстие (светло-голубой), сжатого всасываемого заряда (темно-синий), воспламенения смеси сжатого воздуха и топлива с помощью свечи зажигания (красный) и побочные продукты сгорания, выходящие из выпускного отверстия (желтый).

В основе роторного двигателя лежит ротор трохоидной формы (немного напоминающий раздутый треугольник), который вращается на эксцентриковом валу внутри продолговатого или коконообразного корпуса ротора. Эта конструкция приводит к трем промежуткам между ротором и стенкой корпуса, создавая необходимые камеры, в которых происходят четыре части процесса сгорания (впуск, сжатие, воспламенение и выпуск).

Шестерня большего диаметра внутри ротора увеличивает в 3 раза скорость вращения эксцентрикового выходного вала.

Часть гениальности роторной конструкции Ванкеля заключается в том, как эксцентриковый вал взаимодействует с ротором. На внутренней части ротора закреплено зубчатое кольцо с внутренним зацеплением, а на эксцентриковом валу закреплено зубчатое колесо с внешним зацеплением, причем скорость вращения между ротором и валом составляет 1:3. Другими словами, ротор вращается один раз за каждые три оборота эксцентрикового выходного вала. Это означает, что при работе двигателя на 9000 об/мин, сам ротор вращается только при 3000 об/мин. Это позволяет относительно небольшому рабочему объему, скажем, двухроторного двигателя 13B, используемого в FC и FD RX-7 (654 см3 на ротор при общем рабочем объеме 1,3 литра), выдавать очень впечатляющие пиковые показатели мощности. Именно этот эффект ускорения или множителя оборотов из-за того, как ротор взаимодействует с эксцентриковым валом, создает такой огромный объемный КПД этих компактных двигателей.

Сравнение цикла сгорания роторного двигателя (вверху) и поршневого двигателя (внизу).

Эффект множителя выходного вала также является частью того, что делает роторные двигатели такими плавными и тихими по сравнению с традиционными поршневыми двигателями. За один цикл сгорания эксцентриковый выходной вал роторного двигателя совершает три оборота, а сам ротор совершает только один оборот корпуса ротора. Между тем, в традиционном поршневом двигателе коленчатый вал (выходной вал) совершает два полных оборота для завершения одного цикла сгорания, и каждый поршень перемещается вверх и вниз по цилиндру три раза. Возникающие в результате этого очень высокие скорости поршня, наряду со всеми дополнительными движущимися частями в головке(ах) цилиндра, означают, что поршневой двигатель производит намного больше шума и вибрации по сравнению с роторным двигателем.

Ротор REW 9:1 слева, ротор Renesis 10:1 справа. Обратите внимание, насколько мелкой является полость сгорания в версии Renesis по сравнению с версией REW.

А сами роторы? Как они определяют степень сжатия и какие другие конструктивные особенности влияют на то, как роторный двигатель Ванкеля производит мощность? Что ж, поскольку три стороны каждого ротора герметизируют камеры сгорания с помощью уплотнений вершины (точно так же, как поршни и кольца герметизируют камеру сгорания в каждом цилиндре), тарелка или полость на поверхностях ротора определяет компрессию. соотношение. Таким образом, в 13-REW турбированного FD RX-7 более глубокая полость увеличивает объем камеры сгорания и, таким образом, снижает степень сжатия (до 90,0:1), в то время как более мелкая полость безнаддувного ротора RX-8 13B Renesis повышает степень сжатия до 10,0:1.

Вес является важным фактором при работе с роторами, где даже небольшое снижение массы принесет большие дивиденды с точки зрения реакции двигателя и максимальных оборотов, которых двигатель может безопасно достичь, не говоря уже о повышении надежности за счет снижения центробежных сил. Например, ротор 13B-REW спроектирован так, чтобы быть достаточно прочным, чтобы выдерживать более высокие давления сгорания и газовые нагрузки, связанные с турбонаддувом, и при этом вращаться до впечатляющих 8000 об / мин, что приводит к весу 90,7 фунта. Между тем, Renesis 13B не нуждается в такой большой мощности роторов, как без наддува, поэтому вес был снижен до 9,2 фунта, а предел оборотов увеличен до поразительных 9000 об/мин. Я сделал еще один шаг вперед, используя роторы Renesis Racing Beat весом 9,0 фунтов и гоночные подшипники Mazdaspeed в двигателе RX-8, который Джо Фергюсон построил для меня, чтобы его можно было безопасно разогнать до мотоциклетных 10 500 об / мин! Брэп брэп! Посмотрите приведенное выше видео, чтобы узнать, как это звучит, когда вы едете по Торонто Моторспорт Парк.

Как объясняет на своем веб-сайте Джим Медерер из Racing Beat (уважаемый тюнер роторных двигателей): «Нагрузки на подшипники роторного двигателя в основном являются результатом действия двух сил — центробежной силы и нагрузки от продуктов сгорания. При низких оборотах газовые нагрузки составляют большую часть общей нагрузки на подшипники. Однако при высоких оборотах преобладают центробежные нагрузки, поскольку они увеличиваются пропорционально квадрату числа оборотов. Поскольку желательно продолжать использовать большую часть или весь стандартный диапазон оборотов, единственный способ уменьшить нагрузку на подшипники — это уменьшить массу (вес) роторов». А поскольку давление наддува за счет наддува или турбонаддува всегда увеличивает газовые нагрузки, все, что вы можете сделать для уменьшения центробежных нагрузок, гарантированно улучшит срок службы подшипников и уменьшит изгиб эксцентрикового вала, обе из которых являются известными проблемами , когда вы действительно начинаете опираться на эти двигатели. .

Еще одна ключевая область роторов — седла апикальных уплотнений. Канавка на конце каждой точки «треугольника» — это место, где сидят верхушечные уплотнения и прижимаются к корпусам роторов за счет давления пружины под каждым уплотнением. Это очень умная конструкция, так как по мере износа уплотнения дугообразная пружина продолжает прилагать восходящее давление, так что между уплотнением и поверхностью корпуса поддерживается надлежащий контакт. Но по мере того, как пружина толкает уплотнение все дальше вверх, оно становится все менее и менее устойчивым в своем гнезде, что может привести к вибрации или даже полной потере компрессии, поскольку уплотнение буквально отделяется от своего гнезда. В двигателях Turbo 13B используется более глубокое седло и более высокое 3-миллиметровое уплотнение (в конструкции из 1 или 2 частей) для большей стабильности и прочности, в то время как в Renesis используется более мелкое седло и 2-миллиметровое уплотнение для уменьшения веса на концах ротора, где центробежные силы самые высокие. Мы обрезали седла на наших облегченных роторах Renesis проволокой EDM, чтобы можно было использовать более прочные 3-миллиметровые уплотнения Goopy Performance REW, в ожидании увеличения давления наддува (что мы в конечном итоге сделали с нагнетателем Pettit).

Роторный двигатель Ванкеля действительно удивительно прост и элегантен по своей конструкции. В роторном двигателе гораздо меньше движущихся частей, чем в поршневом, но, поскольку они никогда не были самыми надежными, экономичными и самыми чистыми, Mazda больше не производит автомобили с роторным двигателем, и вполне возможно, что мы не увидит еще одного серийного Ванкеля, поскольку нормы выбросов и топлива становятся все строже и строже. Тем не менее, Audi вдохнула новую жизнь в конструкцию Ванкеля, используя крошечный однороторный двигатель в качестве генератора для зарядки аккумуляторов в своей гибридной концепции E-Tron. Компактный размер и тихая работа роторного двигателя делают его очень привлекательным для такого рода приложений, так что, возможно, это то, что ждет безумное изобретение доктора Ванкеля в будущем.

1 2

ВИДЕО: 50-летие разработки роторных двигателей Mazda

In Cars, Международные новости, Mazda, Технологии / Мик Чан / 9 июня 2017 г. 17:35 / 23 комментария

По сравнению с соотечественниками Toyota, Honda и Nissan, у Mazda не было столько ресурсов, сколько у других для разработки своих автомобилей. Первые годы производства были сосредоточены на небольших автомобилях, фургонах и рабочих грузовиках, а прорыв в массовом производстве двигателя новой конструкции произошел почти через 50 лет после основания компании.

Первая модель Mazda с роторным двигателем, Cosmo Sport 110S, была представлена 30 мая 1967 года. Однако именно в 1961 году Mazda получила лицензию на тогда еще новую конструкцию двигателя от NSU Motorenwerke — двигатель Ванкеля был назван в честь немецкого инженера Феликса. Ванкеля, который был инженером НГУ.

Поклонники автоспорта могут помнить четырехроторную Mazda 787B с двигателем 26B, которая под руководством Фолькера Вайдлера, Джонни Герберта и Бертрана Гашо выиграла гонку «24 часа Ле-Мана» в 1991 году. После успеха 787B правила были изменены. ограничить участие поршневых (поршневых) двигателей объемом до 3,5 литров, что фактически исключило дальнейшее участие роторных двигателей в том, что тогда было категорией IMSA-GTP.

Гоночный прототип спортивного прототипа Mazda с роторным двигателем на самом деле был создан еще в 1983 году, когда разрабатывалась только что определенная группа C Junior (позже группа C2 в 1984 году), результатом которой стал 717C. Двое попали в юниорскую группу C и заняли второе место в Ле-Мане.

Производство роторных двигателей Mazda 13B с турбонаддувом началось в 1982 году с Cosmo RE Turbo мощностью 187 л.с., достигнув пика в 280 л.с. в 2002 году на FD3S RX-7 (Efini). С появлением RX-8 появился безнаддувный роторный двигатель Renesis, который был подходом Mazda к выжиманию большей эффективности из роторного двигателя.

Перенесемся в наши дни, и роторный двигатель выживает в кругах энтузиастов, возможно, наиболее широко разрекламированных «Безумным Майком» Уиддеттом и его, среди прочих, зверями с трех- и четырехроторными двигателями, Бадбулом и Радбулом. четырехроторный двигатель с двойным турбонаддувом мощностью 1500 л.с. на шасси MX-5.

Японский производитель из Хиросимы также экспериментировал с роторными двигателями на альтернативном топливе. Mazda провела испытания водородного роторного двигателя внутреннего сгорания на RX-8 Hydrogen RE, который был временно сдан в аренду государственным органам, предприятиям и организациям, связанным с энергетикой, в Японии.

RX-8 Hydrogen RE производил 109 л.с. в водородном режиме и 210 л.с. в бензиновом режиме с запасом хода 100 км и 549 км на водороде и бензине соответственно, и мог работать на бензине, как только его запасы водорода истощались. Был также Premacy Hydrogen RE Hybrid, в котором электродвигатель сочетался с двухтопливным водородным роторным двигателем.

Генератор преобразовывал мощность двигателя в электричество, которое затем приводило в действие электродвигатель, приводящий в движение колеса. По данным Mazda, эта гибридная система увеличила запас хода на водороде до 200 км, а максимальная мощность увеличилась на 40%. Как и предшествующий RX-8 Hydrogen RE, Premacy Hydrogen RE Hybrid также был сдан в аренду государственным органам и энергетическим компаниям в 2009 году.. Позже это также породило модель электромобиля с увеличенным запасом хода, в которой вместо бензина была добавлена высоковольтная батарея.

Mazda не рассчитывает на прошлую славу и устаревшие модели, такие как эти, чтобы сохранить жизнь роторному двигателю. Патентная заявка на новую конструкцию роторного двигателя была подана после представления концепции RX-Vision на Токийском автосалоне 2015 года. Тем не менее, по слухам, новый роторный двигатель возьмет на себя роль расширителя диапазона для будущей, неуказанной электрифицированной модели.

ГАЛЕРЕЯ: Концепт Mazda RX-Vision в Токио 2015

Мазда 2 Хэтчбек 2022

Mazda 2 Седан 2022

Мазда 3 Хэтчбек 2022

Mazda 3 Седан 2022

Mazda 6 Седан 2022

Мазда 6 Гранд Туринг 2022

Мазда СХ-3 2022

Мазда СХ-5 2022

Мазда СХ-9 2022

Мазда БТ-50 2022

Мазда МХ-5 2022

Мазда СХ-30 2022

Мазда СХ-8 2022

Мазда МХ-30 2022

Предыдущий пост: PANDU UJI: Mitsubishi Triton 2. 4L VGT MIVEC — kini lebih ringan dan berkuasa; adakah ia pilihan terbaik?
Next Post: Honda EX5 Dream Fi baharu diperkenal – tahap emisi kini Euro 3, pilihan rim sport, harga dari 4,906 ринггитов

ИСТОРИЧЕСКИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ФАКТЫ О РОТАЦИОННОМ ДВИГАТЕЛЕ

Роторный двигатель

Что такое роторный двигатель —

Большинство
В автомобилях есть двигатели, которые сжигают топливо для производства энергии. Эти двигатели называются внутренними.
двигатели внутреннего сгорания. Из этих двигателей 99% автомобилей на дорогах сегодня имеют двигатель, работающий
с поршнями называется поршневым двигателем. Эти поршни двигаются вверх и вниз: всасывая воздух/топливо,
сжатие смеси, взрывное воспламенение смеси и выброс горячего воздуха и сгоревшего топлива. Однако роторный двигатель всасывает, сжимает, воспламеняет и выпускает без поршней;
в нем используется вращающийся ротор треугольной формы, который вращается внутри камеры сгорания.
камера для выполнения той же работы. Разработка роторного двигателя стала первой альтернативой поршневому двигателю, используемому в автомобильной промышленности.

http://www.mazda.com/stories/rotary/about/

Кто изобрел роторный двигатель —

Немецкий изобретатель по имени Феликс Ванкель,
изобрел роторный двигатель, когда ему было всего 17 лет. После этого в
1924, Феликс
Ванкель открыл небольшую лабораторию, где продолжил разработку своего роторного двигателя.
двигатель (2). К 1954 году он завершил свой первый проект и испытал его к 1957 году. В это время Феликс Ванкель много работал с немецким
производство мотоциклов (NSU) и официально объявили о завершении
двигатель в 1959. Японский автопроизводитель Mazda был одним из
многие производители, заключившие с NSU лицензию на продолжение
разработка роторного двигателя. В 1963 году Mazda открыла собственное исследование
отдел по разработке и совершенствованию двигателя, который будет использоваться в их автомобилях.
В 1967 году Mazda выпустила первый в мире спортивный автомобиль с двумя роторами под названием Cosmo.
Спорт.

http://www.history.com/this-day-in-history/rotary-engine-inventor-felix-wankel-born (2)

Как это работает —

Краткое пояснение можно увидеть на веб-сайте howstuffworks.com по ссылке на этой странице. Кроме того, фильм , созданный Toyo Kogyo , хорошо объясняет внутреннюю работу роторного двигателя, сравнивая двигатель с обычным поршневым двигателем с возвратно-поступательным движением.

Эти объяснения объясняют, как работает роторный двигатель с использованием ротора треугольной формы вместо поршня. Этот ротор вращается внутри камеры, а не движется вверх и вниз, как поршневой двигатель. Эта конструкция ротора отличается от поршневого двигателя, однако он использует топливо так же, как и поршневой двигатель, сжимая, воспламеняя, выбрасывая и всасывая больше топлива.

http://auto.howstuffworks. com/rotary-engine.htm

https://www.youtube.com/watch?v=lyItjvs8nvI

Сравнение плюсов и минусов роторного двигателя на поршневой двигатель —

Самым большим преимуществом роторного двигателя является то, что он производит большую мощность для своего размера и веса. Легкая и мощная конструкция двигателя особенно выгодна для автомобилей, ориентированных на производительность. Благодаря этим преимуществам автомобили с роторным двигателем были очень популярны в гоночных автомобилях и автомобилях с высокими характеристиками.

Основные причины, по которым сегодня роторные двигатели не так популярны в автомобилях, связаны с топливной экономичностью и высокими выбросами выхлопных газов.

Такой более высокий уровень выбросов в значительной степени является результатом того, что роторному двигателю необходимо сжигать масло для смазки уплотнений внутри двигателя для поддержания работы. Поскольку этот двигатель предназначен для сжигания масла, владелец автомобиля с роторным двигателем должен часто проверять уровень масла. Если в двигателе заканчивается масло, двигатель перегревает свои уплотнения и требует ремонта или замены двигателя.

Роторный двигатель не экономит топливо, потому что двигатель не сжимает воздушно-топливную смесь так, как обычный поршневой двигатель. Особенно тяжело этому двигателю поддерживать хорошую компрессию на низких оборотах. Это объясняет, почему двигатель обычно неэффективен для езды по городу.

Ссылка ниже с дополнительной информацией.0003

Многие энтузиасты роторных двигателей хотят получить больше мощности, когда придет время восстановить их роторный двигатель. Веб-сайт,rotorsportracing.com, является одним из множества веб-сайтов в Интернете, которые предлагают комплекты для ремонта и услуги по восстановлению двигателя. Одной из самых популярных модернизаций, выполняемых при перестройке роторного двигателя, является портирование. Портирование двигателя означает изменение и увеличение формы и размера впускных и выпускных отверстий двигателя для достижения максимальной желаемой эффективности. Это позволило бы большему количеству воздушно-топливной смеси более эффективно поступать в двигатель во время работы для увеличения мощности. В зависимости от типа вождения, который планирует делать водитель, существуют разные способы портирования двигателя.

Согласно данным сайтаrotorsportracing.com, уличный порт улучшает подачу воздуха в двигатель без ущерба для надежности. Этот тип портирования является наиболее распространенным типом портирования, поскольку он не влияет на ходовые качества автомобиля. Уличный портинг рекомендуется тем, кто все еще хочет иметь возможность ездить на своей машине по дорогам общего пользования.

Мостовой порт — это самый экстремальный тип порта. Этот тип портирования добавляет дополнительные порты в двигатель для достижения максимальной выходной мощности. Мостовое портирование чаще всего используется для гоночных приложений. Мощность производится при более высоких оборотах (об/мин) двигателя по сравнению с уличным портом. Этот тип порта увеличивает максимальную мощность, однако он жертвует надлежащей скоростью холостого хода и возможностью движения на низких оборотах.

http://www.rotorsportsracing.com/performancetuning/engines.htm

Ссылки

Kogyo, Toyo. «Роторный двигатель Mazda, часть 1». youtube.com . Стандартная лицензия YouTube, 23 июня 2009 г. Интернет. 4 апр 2014 г. .

Лесси, Джейми. «Плюсы и минусы роторного двигателя». rotinfo.webs.com . н.п., н.д. Веб. 4 апреля 2014 г.

2014. .

. Н.П.. Веб. 4 апреля 2014 г. .

«Настройка производительности: двигатели». rotorsportsracing.com . РоторСпорт Гонки. Веб. 4 апреля 2014 г. <

http://www.rotorsportsracing.com/performancetuning/engines.