საავტომობილო მბრუნავი ძრავის პრინციპი. მბრუნავი ძრავა: მუშაობის პრინციპი

საავტომობილო ინდუსტრია მუდმივად ვითარდება. გასაკვირი არ არის, რომ ჩნდება ალტერნატიული ტექნოლოგიები, რომლებიც, ჩემი აზრით, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ გამოჩნდება მასობრივ წარმოებაში. ეს არის მბრუნავი ძრავები.

Მნიშვნელოვანი! საავტომობილო ინდუსტრიის განვითარებას მშფოთვარე ბიძგი მისცა შიდა წვის ძრავის გამოგონებამ. შედეგად, მანქანებმა დაიწყეს თხევადი საწვავზე მუშაობა და დაიწყო ბენზინის ეპოქა.

მანქანები მბრუნავი ძრავით

მბრუნავი დგუშის ძრავა გამოიგონა NSU-მ. აპარატის შემქმნელი იყო ვალტერ ფროიდი. მიუხედავად ამისა, ეს მოწყობილობა სამეცნიერო წრეებში ატარებს სხვა მეცნიერის სახელს, კერძოდ ვანკელს.

ფაქტია, რომ ამ პროექტზე ინჟინრების დუეტი მუშაობდა. მაგრამ მთავარი როლი მოწყობილობის შექმნაში ეკუთვნოდა ფროიდს. სანამ ის მბრუნავ ტექნოლოგიაზე მუშაობდა, ვანკელი მუშაობდა სხვა პროექტზე, რომელიც უშედეგოდ დასრულდა.

თუმცა, ფარული თამაშების შედეგად, ჩვენ ყველამ ვიცით ეს აპარატი, როგორც ვანკელის მბრუნავი ძრავა. პირველი სამუშაო მოდელი 1957 წელს შეიკრიბა. პიონერი მანქანა იყო NSU Spider. ამ დროს მან შეძლო ას ორმოცდაათი კილომეტრის სიჩქარის განვითარება. „Spider“-ის ძრავის სიმძლავრე 57 ცხ.ძ. თან.

"ობობა" მბრუნავი ძრავით იწარმოებოდა 1964 წლიდან 1967 წლამდე. მაგრამ ის არ გახდა მასიური. მიუხედავად ამისა, ავტომწარმოებლებს არ დაუსრულებიათ ეს ტექნოლოგია. უფრო მეტიც, მათ გამოუშვეს კიდევ ერთი მოდელი - NSU Ro-80 და ეს გახდა ნამდვილი გარღვევა. სწორმა მარკეტინგმა დიდი როლი ითამაშა.

ყურადღება მიაქციე სათაურს. ის უკვე შეიცავს მითითებას, რომ მანქანა აღჭურვილია მბრუნავი ძრავით. შესაძლოა ამ წარმატების შედეგი იყო ამ ძრავების დაყენება ისეთ ცნობილ მანქანებზე, როგორიცაა:

• Citroen GS Birotor,
• Mercedes-Benz С111,
• შევროლე კორვეტი,
• ვაზ 21018.

მბრუნავმა ძრავებმა ყველაზე დიდი პოპულარობა ამომავალი მზის ქვეყანაში მიიღეს. იაპონურმა კომპანია Mazda-მ იმ დროს სარისკო ნაბიჯი გადადგა და ამ ტექნოლოგიით მანქანების წარმოება დაიწყო.

Mazda კომპანიის პირველი ნიშანი იყო Cosmo Sport მანქანა. არ შეიძლება ითქვას, რომ მან უზარმაზარი პოპულარობა მოიპოვა, მაგრამ მან იპოვა თავისი აუდიტორია. მიუხედავად ამისა, ეს იყო მხოლოდ პირველი ნაბიჯი მბრუნავი ძრავების შესვლის იაპონურ ბაზარზე და მალე მსოფლიო ბაზარზე.

იაპონელი ინჟინრები არათუ სასოწარკვეთილნი არ იყვნენ, არამედ, პირიქით, სამმაგი ძალით დაიწყეს მუშაობა. მათი შრომის შედეგი იყო სერია, რომელსაც მსოფლიოს ნებისმიერ ქვეყანაში ყველა ქუჩის მრბოლელი პატივისცემით იხსენებს - Rotor-eXperiment ან მოკლედ RX.

ამ სერიის ფარგლებში გამოვიდა რამდენიმე ლეგენდარული მოდელი, მათ შორის Mazda RX-7. იმის თქმა, რომ ეს მბრუნავი ძრავით მომუშავე მანქანა პოპულარული იყო, არაფრის თქმას ჰგავს. ქუჩის რბოლების მილიონობით გულშემატკივარი მასთან ერთად დაიწყო. შედარებით დაბალ ფასად, მას უბრალოდ წარმოუდგენელი ტექნიკური მახასიათებლები ჰქონდა:

• ასობით აჩქარება - 5,3 წამი;
• მაქსიმალური სიჩქარე - 250 კილომეტრი საათში;
• სიმძლავრე - 250-280 ცხენის ძალა, მოდიფიკაციის მიხედვით.

მანქანა ნამდვილი ხელოვნების ნიმუშია, მსუბუქი და მანევრირებადია, მისი ძრავი კი აღფრთოვანებული. ზემოთ აღწერილი მახასიათებლებით, მას აქვს მხოლოდ 1.3 ლიტრი მოცულობა. მას აქვს ორი განყოფილება და სამუშაო ძაბვა არის 13 ვ.

ყურადღება! Mazda RX-7 იწარმოებოდა 1978 წლიდან 2002 წლამდე. ამ დროის განმავლობაში, დაახლოებით მილიონი მანქანა მბრუნავი ძრავით იწარმოებოდა.

სამწუხაროდ, ამ სერიის ბოლო მოდელი 2008 წელს გამოვიდა. Mazda RX8-მა დაასრულა ლეგენდარული ხაზი. სინამდვილეში, ამაზე, მბრუნავი ძრავის ისტორია მასობრივ წარმოებაში შეიძლება ჩაითვალოს დასრულებულად.

მოქმედების პრინციპი

ბევრი საავტომობილო ექსპერტი თვლის, რომ ჩვეულებრივი დგუშის აპარატის დიზაინი შორეულ წარსულში უნდა დარჩეს. მიუხედავად ამისა, მილიონობით მანქანას სჭირდება ღირსეული ჩანაცვლება, შეიძლება თუ არა მბრუნავი ძრავა, მოდით გავარკვიოთ.

მბრუნავი ძრავის მუშაობის პრინციპი ემყარება წნევას, რომელიც იქმნება საწვავის წვის დროს. დიზაინის ძირითადი ნაწილია როტორი, რომელიც პასუხისმგებელია სასურველი სიხშირის მოძრაობების შექმნაზე. შედეგად, ენერგია გადადის კლაჩში. როტორი უბიძგებს მას, გადააქვს ბორბლებზე.

როტორს აქვს სამკუთხედის ფორმა. სამშენებლო მასალა არის შენადნობი ფოლადი. ნაწილი მოთავსებულია ოვალურ კორპუსში, რომელშიც, ფაქტობრივად, ხდება ბრუნვა, ისევე როგორც მთელი რიგი პროცესები, რომლებიც მნიშვნელოვანია ენერგიის გამომუშავებისთვის:

• ნარევის შეკუმშვა,
• საწვავის ინექცია,
• ნაპერწკლის შექმნა,
• ჟანგბადის მიწოდება,
• ნარჩენი ნედლეულის ჩაშვება.

მბრუნავი ძრავის მოწყობილობის მთავარი მახასიათებელია ის, რომ როტორს აქვს უკიდურესად უჩვეულო მოძრაობის ნიმუში. ასეთი დიზაინის გადაწყვეტილების შედეგია სამი უჯრედი ერთმანეთისგან სრულიად იზოლირებული.

ყურადღება! თითოეულ უჯრედში ხდება გარკვეული პროცესი.

პირველი უჯრედი იღებს ჰაერ-საწვავის ნარევს. შერევა ხდება ღრუში. შემდეგ როტორი მიღებულ ნივთიერებას გადააქვს შემდეგ განყოფილებაში. აქ ხდება შეკუმშვა და ანთება.

მესამე უჯრედში გამოყენებული საწვავი ამოღებულია. სამი კუპეს კარგად კოორდინირებული მუშაობა იძლევა იმ საოცარ შესრულებას, რაც აჩვენა RX სერიის მანქანების მაგალითზე.

მაგრამ მოწყობილობის მთავარი საიდუმლო სხვაგან მდგომარეობს. ფაქტია, რომ ეს პროცესები არ ხდება ერთმანეთის მიყოლებით, ისინი მყისიერად ხდება. შედეგად, სამი ციკლი გადის მხოლოდ ერთ რევოლუციაში.

ზემოთ იყო ძირითადი მბრუნავი ძრავის მუშაობის დიაგრამა. ბევრი მწარმოებელი ცდილობს განაახლოს ტექნოლოგია მეტი შესრულების მისაღწევად. ზოგი წარმატებას მიაღწევს, ზოგი კი მარცხს.

იაპონელმა ინჟინრებმა წარმატებას მიაღწიეს. ზემოთ უკვე ნახსენებ მაზდას ძრავებს აქვთ სამ როტორამდე. რამდენად გაიზრდება ამ შემთხვევაში პროდუქტიულობა, თქვენ წარმოიდგინეთ.

ავიღოთ საილუსტრაციო მაგალითი. ავიღოთ ჩვეულებრივი RPD ძრავა ორი როტორით და ვიპოვოთ უახლოესი ანალოგი - ექვსცილინდრიანი შიდა წვის ძრავა. თუ დიზაინს დაამატებთ კიდევ ერთ როტორს, მაშინ უფსკრული იქნება სრულიად კოლოსალური - 12 ცილინდრი.

მბრუნავი ძრავების სახეები

ბევრმა საავტომობილო კომპანიამ დაიწყო მბრუნავი ძრავების წარმოება. გასაკვირი არ არის, რომ შეიქმნა მრავალი მოდიფიკაცია, რომელთაგან თითოეულს აქვს საკუთარი მახასიათებლები:

1. მბრუნავი ძრავა მრავალმხრივი მოძრაობით. როტორი აქ არ ბრუნავს, მაგრამ, როგორც იქნა, მოძრაობს თავისი ღერძის გარშემო. შეკუმშვის პროცესი ხდება ძრავის პირებს შორის.
2. პულსირებულ-მბრუნავი მბრუნავი ძრავა. კორპუსის შიგნით არის ორი როტორი. შეკუმშვა გადის ამ ორი ელემენტის ფილებს შორის, როდესაც ისინი უახლოვდებიან და უკან იხევენ.
3. დალუქული ფლაპის მბრუნავი ძრავა - ეს დიზაინი ჯერ კიდევ ფართოდ გამოიყენება საჰაერო ძრავებში. მბრუნავი შიდა წვის ძრავებისთვის, კამერა, რომელშიც ანთება ხდება, მნიშვნელოვნად არის შეცვლილი.
4. მბრუნავი ძრავა, რომელიც მუშაობს მბრუნავი მოძრაობების გამო. ითვლება, რომ ეს დიზაინი ტექნიკურად ყველაზე მოწინავეა. არ არსებობს ნაწილები, რომლებიც ასრულებენ ურთიერთსაპირისპირო მოძრაობებს. ამიტომ ამ ტიპის მბრუნავი ძრავები ადვილად აღწევს 10000 rpm-ს.
5. პლანეტარული მბრუნავი ძრავა არის პირველი მოდიფიკაცია, რომელიც გამოიგონა ორი ინჟინრის მიერ.

როგორც ხედავთ, მეცნიერება ჯერ კიდევ არ დგას, მბრუნავი ძრავების სახეობების მნიშვნელოვანი რაოდენობა საშუალებას მოგვცემს იმედი ვიქონიოთ ტექნოლოგიის შემდგომი განვითარების შორეულ მომავალში.

მბრუნავი ძრავის უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები

როგორც ხედავთ, მბრუნავი ძრავები იმ დროს საკმაოდ პოპულარული იყო. უფრო მეტიც, მართლაც, ლეგენდარული მანქანები აღჭურვილი იყო ამ კლასის ძრავებით. იმის გასაგებად, თუ რატომ დამონტაჟდა ეს ერთეული იაპონური მანქანების მოწინავე მოდელებზე, თქვენ უნდა იცოდეთ მისი ყველა დადებითი და უარყოფითი მხარე.

უპირატესობები

ადრე წარმოდგენილი ფონიდან, თქვენ უკვე იცით, რომ მბრუნავი ძრავა ერთ დროს მიიპყრო ძრავის მწარმოებლების დიდი ყურადღება რამდენიმე მიზეზის გამო:

1. გაზრდილი კომპაქტური დიზაინი.
2. მსუბუქი წონა.
3. RPD კარგად არის დაბალანსებული და ქმნის მინიმალურ ვიბრაციას მუშაობის დროს.
4. სათადარიგო ნაწილების რაოდენობა ძრავში სიდიდის ბრძანებით ნაკლებია, ვიდრე დგუშის კოლეგაში.
5. RPD-ს აქვს მაღალი დინამიური თვისებები

RPD-ის ყველაზე მნიშვნელოვანი უპირატესობა არის მისი მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივე. მბრუნავი ძრავის მქონე მანქანას შეუძლია აჩქარდეს 100 კილომეტრამდე მაღალ გადაცემებში გადართვის გარეშე, დიდი რაოდენობის ბრუნვის შენარჩუნებით.

Მნიშვნელოვანი! მბრუნავი ძრავის გამოყენება საშუალებას გაძლევთ მიაღწიოთ ავტომობილის სტაბილურობას გზაზე იდეალური წონის განაწილების გამო.

ნაკლოვანებები

ასე რომ, დროა გაიგოთ მეტი, თუ რატომ შეწყვიტეს მბრუნავი ძრავების დაყენება მანქანებში, მიუხედავად ყველა უპირატესობისა, მწარმოებლების უმეტესობამ. RPD– ის უარყოფითი მხარეები მოიცავს:

1. გაზრდილი საწვავის მოხმარება დაბალ სიჩქარეზე მუშაობისას. რესურსების ყველაზე მოთხოვნად მანქანებში მას შეუძლია მიაღწიოს 20-25 ლიტრს 100 კილომეტრზე.
2. სირთულე წარმოებაში. ერთი შეხედვით, მბრუნავი ძრავის დიზაინი გაცილებით მარტივია, ვიდრე დგუშის ძრავის. მაგრამ ეშმაკი დეტალებშია. მათი დამზადება უკიდურესად რთულია. თითოეული ნაწილის გეომეტრიული სიზუსტე უნდა იყოს იდეალურ დონეზე, წინააღმდეგ შემთხვევაში როტორი სათანადო შედეგით ვერ გაივლის ეპიტროქოიდულ მრუდს. RPD მოითხოვს მაღალი სიზუსტის აღჭურვილობას მის წარმოებაში, რაც დიდ ფულს ხარჯავს.
3. მბრუნავი ძრავა ხშირად თბება. ეს გამოწვეულია წვის კამერის უჩვეულო სტრუქტურით. სამწუხაროდ, მრავალი წლის შემდეგაც კი, ინჟინრებმა ვერ გამოასწორეს ეს ხარვეზი. საწვავის წვის შედეგად წარმოქმნილი ჭარბი ენერგია ცილინდრს ათბობს. ეს მნიშვნელოვნად ატარებს ძრავას და ამცირებს მის სიცოცხლეს.
4. ასევე, მბრუნავი ძრავა განიცდის წნევის ვარდნას. ამ ეფექტის შედეგია ბეჭდების სწრაფი ტარება. ერთი კარგად აწყობილი RPD-ის მომსახურების ვადა 100-დან 150 ათას კილომეტრამდეა. ამ ეტაპის გავლის შემდეგ, ეს უკვე შეუძლებელია ძირითადი რემონტის გარეშე.
5. ზეთის შეცვლის რთული პროცედურა. მბრუნავი ძრავის ზეთის მოხმარება 1000 კილომეტრზე არის 600 მილილიტრი. იმისათვის, რომ ნაწილებმა სათანადო შეზეთვა მიიღონ, ზეთი უნდა შეიცვალოს ყოველ 5000 კმ-ში ერთხელ. თუ ეს არ გაკეთებულა, მაშინ განყოფილების ძირითადი კომპონენტების სერიოზული დაზიანება ხდება უკიდურესად სავარაუდო.

როგორც ხედავთ, მიუხედავად RPD-ის გამორჩეული უპირატესობებისა, მას აქვს მრავალი მნიშვნელოვანი ნაკლი. თუმცა, წამყვანი საავტომობილო ფირმების დიზაინის განყოფილებები კვლავ ცდილობენ ამ ტექნოლოგიის მოდერნიზებას და ვინ იცის, იქნებ ერთ მშვენიერ დღეს მათ წარმატებას მიაღწიონ.

შედეგები

მბრუნავ ძრავებს ბევრი მნიშვნელოვანი უპირატესობა აქვთ, ისინი კარგად არის დაბალანსებული, საშუალებას გაძლევთ სწრაფად გაზარდოთ სიჩქარე და უზრუნველყოთ დაყენებული სიჩქარე 100 კმ-მდე 4-7 წამში. მაგრამ მბრუნავ ძრავებს ასევე აქვთ უარყოფითი მხარეები, რომელთაგან მთავარია მოკლე მომსახურების ვადა.

შიდა წვის ძრავის გამოგონებამ ბიძგი მისცა თხევადი საწვავზე მომუშავე მანქანების წარმოებას. ეს ძრავები ვითარდებოდა საავტომობილო ინდუსტრიის ისტორიის განმავლობაში: გამოჩნდა ძრავის სხვადასხვა დიზაინი. ერთ-ერთი პროგრესული, მაგრამ არასოდეს გავრცელებული ძრავის დიზაინი იყო მბრუნავი დგუშის ერთეული. დღევანდელ მასალაში ვისაუბრებთ ამ ტიპის ძრავის თავისებურებებზე, მის უპირატესობებსა და ნაკლოვანებებზე.

ამბავი

მბრუნავი დგუშის ძრავა შეიმუშავეს NSU საინჟინრო დუეტმა ფელიქს ვანკელმა და ვალტერ ფროიდმა. და მიუხედავად იმისა, რომ მბრუნავი ძრავის შექმნაში მთავარი როლი ეკუთვნის ფროიდს (პროექტის მეორე მონაწილე იმ დროს მუშაობდა სხვა ძრავის დიზაინზე), საავტომობილო გარემოში, ელექტროსადგური ცნობილია, როგორც ვანკელის ძრავა. .

ეს ელექტროსადგური აწყობილი და ტესტირება მოხდა 1957 წელს. პირველი მანქანა, რომელიც აღჭურვილი იყო მბრუნავი დგუშის ძრავით, იყო NSU Spider სპორტული მანქანა, რომელიც ავითარებდა 150 კმ/სთ სიჩქარეს ძრავის სიმძლავრით 57 ცხენის ძალა. ეს მოდელი იწარმოებოდა სამი წლის განმავლობაში (1964-1967).

მართლაც მასობრივი მანქანა მბრუნავი ძრავით იყო NSU-ს მეორე გონების ნაყოფი - Ro-80 სედანი.

მანქანის სახელმა მიუთითა, რომ მოდელი აღჭურვილია მბრუნავი ბლოკით. შემდგომში მბრუნავი ძრავები დამონტაჟდა Citroen (GS Birotor), Mercedes-Benz (С111), Chevrolet (Corvette), VAZ (21018) და ა.შ. მაგრამ მბრუნავი ძრავით მოდელების ყველაზე მასიური წარმოება დაიწყო იაპონურმა კომპანიამ Mazda-მ. 1964 წლიდან კომპანიამ ამ ტიპის ელექტროსადგურით რამდენიმე მანქანა აწარმოა და ამ საკითხში პიონერი გახდა Cosmo Sport მოდელი. ყველაზე ცნობილი მოდელი მბრუნავი დგუშის ძრავით, რომელიც წარმოებულია ამ მწარმოებლის მიერ არის RX (Rotor-eXperiment). ამ ოჯახის ბოლო მოდელის წარმოება, Spirit R-ის სპეციალურ ვერსიაში, 2012 წლის შუა რიცხვებში შემცირდა. თუმცა, მბრუნავი "რვიანის" ყველა ეგზემპლარი ჯერ კიდევ არ არის გაყიდული - ინდონეზიაში Mazda-ს ოფიციალური დილერი კვლავ ყიდის ამ მანქანებს.

მოწყობილობა

მბრუნავი დგუშის შიდა წვის ძრავის მახასიათებელი იყო მის დიზაინში სამკუთხა როტორის არსებობა - დგუში. ის ბრუნავს ცილინდრში, რომელსაც განსაკუთრებული ფორმა აქვს. როტორი დამონტაჟებულია ლილვზე და დაკავშირებულია გადაცემათა ბორბალთან, რომელსაც, თავის მხრივ, აქვს გადაბმული სტატორით - გადაცემათა კოლოფი. როტორი ბრუნავს სტატორის გარშემო ეგრეთ წოდებული ეპიტროქოიდური მრუდის გასწვრივ, მისი პირები მონაცვლეობით ფარავს ცილინდრის კამერებს, რომლებშიც იწვება საწვავი.

მბრუნავი ძრავის დიზაინში არ არსებობს გაზის განაწილების მექანიზმი - მის ფუნქციას ასრულებს თავად როტორი, რომელიც თავისი პირების დახმარებით ანაწილებს შემომავალ აალებადი ნარევს და გამოყოფს გამონაბოლქვი აირებს ცილინდრში. ძრავის ასეთი დიზაინი შესაძლებელს ხდის მრავალი კომპონენტის გარეშე, რომლებიც აუცილებელია მარტივი დგუშის ძრავისთვის (მაგალითად, ამწე ლილვი, დამაკავშირებელი წნელები), რაც, პირველ რიგში, ამცირებს ელექტროსადგურის ზომას და წონას და მეორეც, ამცირებს მისი წარმოების ღირებულება.

Დადებითი და უარყოფითი მხარეები

მბრუნავი დგუშის ძრავამ უშედეგოდ მიიპყრო მრავალი გამოჩენილი საავტომობილო კომპანიის ყურადღება. მისმა დიზაინმა და მუშაობის პრინციპმა შესაძლებელი გახადა რამდენიმე საკმაოდ მნიშვნელოვანი უპირატესობის მოპოვება ჩვეულებრივ ძრავებთან შედარებით.

ჯერ ერთი, მბრუნავი დგუშის ძრავას, თავისი დიზაინის გამო, ჰქონდა საუკეთესო ბალანსი სხვა ტიპის ელექტროსადგურებს შორის და ექვემდებარებოდა მინიმალურ ვიბრაციას.

მეორეც, ამ ელექტროსადგურს ჰქონდა შესანიშნავი დინამიური მახასიათებლები: ძრავზე მნიშვნელოვანი დატვირთვის გარეშე, მბრუნავი დგუშის ძრავის მქონე მანქანა ადვილად შეიძლება აჩქარდეს 100 კმ / სთ ან მეტ სიჩქარეზე დაბალი სიჩქარით ძრავის მაღალი სიჩქარით.

მესამე, მბრუნავი ძრავა უფრო კომპაქტური და მსუბუქია ვიდრე სტანდარტული დგუშის სიმძლავრე. ამ მახასიათებელმა დიზაინერებს საშუალება მისცა მიაღწიონ წონის თითქმის სრულყოფილ განაწილებას ღერძების გასწვრივ, რამაც გავლენა მოახდინა მანქანის სტაბილურობაზე გზაზე.

მეოთხე, ის იყენებს ბევრად უფრო მცირე რაოდენობას კომპონენტებსა და შეკრებებს, ვიდრე ჩვეულებრივ ძრავში.

და ბოლოს, მეხუთე, მბრუნავ ძრავას აქვს მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივე.

ნაკლოვანებები

მბრუნავი დგუშის ძრავის ნაკლოვანებები, რის გამოც მისი ფართო გამოყენება არ შეიძლებოდა და დღეს არ გამოიყენება ყველა ბრენდის მანქანებში, არის, პირველ რიგში, საწვავის მაღალი მოხმარება დაბალ ბრუნზე. ზოგიერთ მოდელზე ის 100 კილომეტრზე 20 ლიტრს აღწევს, რაც, ხედავთ, სულაც არ არის ეკონომიური და მბრუნავი ძრავით მანქანის მფლობელს ჯიბეში ურტყამს.

მეორეც, ამ ტიპის ძრავის მინუსი არის მისი ნაწილების დამზადების სირთულე: იმისათვის, რომ როტორმა სწორად გაიაროს ეპიტროქოიდური მრუდი, საჭიროა მაღალი გეომეტრიული სიზუსტე როგორც თავად როტორის, ასევე ცილინდრის შექმნისას. ამისთვის მბრუნავი ძრავების მწარმოებლები იყენებენ მაღალი სიზუსტის და ძვირადღირებულ აღჭურვილობას და წარმოების ღირებულება შედის მანქანის ფასში.

მესამე, მბრუნავი ძრავა მიდრეკილია გადახურებისკენ წვის კამერის დიზაინის გამო: მას აქვს ლენტიკულური ფორმა და არა სფერული, როგორც ჩვეულებრივი დგუშის ძრავები. საწვავის ნარევი, რომელიც იწვის ასეთ კამერაში, იქცევა თერმულ ენერგიად, რომელიც უმეტესად არაეფექტურად იხარჯება - მისი ჭარბი ათბობს ცილინდრს, რაც საბოლოოდ იწვევს ცვეთას და ავარიას.

მეოთხე, როტორის საქშენებს შორის ბეჭდების მაღალი ცვეთა ძრავის წვის კამერებში წნევის ვარდნის გამო. ამიტომ ასეთი ძრავების რესურსი 100-150 ათასი კმ-ია, რის შემდეგაც, როგორც წესი, საჭიროა ელექტროსადგური.

მეხუთე, მბრუნავი დგუშის ძრავას სჭირდება დროული და კარგად დაკვირვებული პროცედურა: ძრავა მოიხმარს დაახლოებით 600 მლ ძრავის ზეთს 1000 კმ-ზე, ამიტომ ის უნდა შეიცვალოს ყოველ 5000 კმ-ში. თუ ის დროულად არ შეიცვალა, ეს სავსეა ძრავის კომპონენტებისა და შეკრებების უკმარისობით, რაც გამოიწვევს ძვირადღირებულ რემონტს. ანუ, მბრუნავი დგუშის ძრავების ექსპლუატაციასა და მოვლა-პატრონობას უფრო პასუხისმგებლობით უნდა მივუდგეთ, ვიდრე ჩვეულებრივი ძრავების მოვლა-პატრონობას, დროულად განხორციელდეს მათი მოვლა და კაპიტალური რემონტი.

მბრუნავი ძრავის კონცეფცია საკმაოდ საინტერესოა. მსხვილი კორპორაციები, როგორიცაა Mazda, Citroen, Mersedes-Benz და General Motors აწარმოებდნენ მანქანებს მბრუნავი ძრავებით, მაგრამ მოგვიანებით ისინი მიატოვეს. ამ სტატიაში განვიხილავთ მბრუნავი შიდა წვის ძრავის მუშაობის პრინციპს, ასევე ამ დიზაინის უპირატესობებსა და ნაკლოვანებებს.

რა არის მბრუნავი ძრავა

მბრუნავი დგუშის ძრავა (RPD) არის სითბოს ძრავების კლასი, რომელიც გაერთიანებულია სამუშაო ელემენტის, ან როტორის მოძრაობის ტიპის მიხედვით. ასეთი მოწყობილობის კონკრეტულ შემთხვევაში შეიძლება გამოიყოს მბრუნავი შიდა წვის ძრავები (მბრუნავი შიდა წვის ძრავები).

ამ ტიპის ძრავას არ სჭირდება ელემენტები, რომლებიც გარდაქმნის მთარგმნელობით მოძრაობებს ბრუნვით. შესაბამისად, მბრუნავი შიდა წვის ძრავის მუშაობის დროს დანაკარგები გაცილებით ნაკლებია, ვიდრე დგუშისა; არ არსებობს შუალედური ბმული, როგორიცაა ამწე ლილვი.

ერთი შეხედვით ეს დანადგარი შესანიშნავად წყვეტს მისთვის დაკისრებულ ამოცანას და აქვს უფრო მაღალი ეფექტურობა. თუმცა, ეს დიზაინი ფართოდ არ გამოიყენებოდა და საავტომობილო კონცერნმა Mazda-მაც კი, რომელიც დიდი ხნის განმავლობაში აწარმოებდა მანქანებს ამ ტიპის ძრავით, კერძოდ RX-8 მოდელს, საბოლოოდ უნდა დაეტოვებინა მბრუნავი სისტემები.

ეს გამოწვეულია სისტემის ფუნქციონირების გარკვეული ხარვეზებით, რომლებიც მოგვიანებით იქნება განხილული სტატიაში.

განყოფილების მცირე ისტორია

Იცოდი?ვანკელის დიზაინის პირველ ვერსიას ჰქონდა მოძრავი კამერა და ფიქსირებული როტორი, მაგრამ საბოლოოდ წრე შეიცვალა.

ამ ტანდემში ვანკელმა ჩაატარა კვლევა მბრუნავი სარქვლის ბეჭდების შესახებ და ფროიდმა ჩამოაყალიბა ძირითადი სქემა და საინჟინრო კონცეფცია. ახლა მბრუნავ შიდა წვის ძრავას ხშირად უწოდებენ ვანკელის ძრავას.

„მანქანის გულის“ ეს მოდელი პირველად NSU Spider-ზე გამოსცადეს, რომლის ძრავის სიმძლავრე 57 ცხენის ძალა იყო. ამავდროულად, ის ადვილად აჩქარდა 150 კმ/სთ სიჩქარემდე.
პირველი მასობრივი წარმოების მანქანა მბრუნავი სისტემით იყო NSU Ro-80, მეორე მანქანა კომპანიის მთელ ხაზში. შიდა ავტო ინდუსტრიაში, ძრავის ეს მოდელი გამოიყენებოდა VAZ 21079-ზე, რომელიც იყო სამსახურის მანქანა, ხშირად პოლიციის მანქანა.

და Mazda RX (Rotor-eXperiment), რომელიც იწარმოებოდა 2012 წლის შუა პერიოდამდე, სამართლიანად განიხილება მანქანების ყველაზე მასიური სერია მბრუნავი შიდა წვის ძრავით, თუმცა წარმოებული მანქანები ჯერ არ არის მთლიანად გაყიდული.

მბრუნავი ძრავის დიზაინი

ამ დიზაინის მოძრავი ელემენტი დამონტაჟებულია ლილვზე და უკავშირდება მექანიზმს, რომელიც დაკავშირებულია სტატორთან და ქმნის ე.წ. სტატორის დიამეტრი გაცილებით მცირეა, ვიდრე როტორის დიამეტრი, რომელიც ბრუნავს გადაცემათა კოლოფთან ერთად.

როტორს აქვს სამკუთხა ფორმა და მოძრაობს ცილინდრის ზედაპირის გასწვრივ. მოძრაობის პროცესში ის მონაცვლეობით ხურავს კამერების მოცულობებს როტორის თავზე მდებარე ბეჭდების დახმარებით. სტრუქტურის ექსპლუატაციის დროს არ არის საჭირო გაზის სპეციალური განაწილება.
1 და 2 - ძრავის შეყვანის სისტემის ნაწილები; 3 - ძრავის კორპუსის უკანა ნაწილი; 4 და 6 - ცილინდრები (როტორის კორპუსი); 5 - ძრავის კორპუსის შუა ნაწილი; 7 - ძრავის კორპუსის წინა ნაწილი; 8 - დროსელის სხეული; 9 და 11 - სტაციონარული (ფიქსირებული) გადაცემათა კოლოფი ფლანგებზე; 10 - როტორი შიდა რგოლის მექანიზმით; 12 - როტორების ექსცენტრიული ლილვი; 13 - შემავალი კოლექტორი.გაზის წნევისა და ცენტრიდანული ძალების მოქმედების გამო, ფირფიტები, რომლებიც მოქმედებენ ლუქის როლში, იჭერენ მოწყობილობის შიდა ზედაპირს და შედეგად ხდება კამერის დალუქვა.

შედეგად, წრე აღმოჩნდა ბევრად უფრო მარტივი და კომპაქტური, ვიდრე დგუშის მოწყობილობები, მათ შორის კარკასის სივრცის, დამაკავშირებელი ღეროების და ამწე ლილვის ნაკლებობის გამო. ყველაზე ხშირად, სტრუქტურის წარმოებაში, გადაცემათა კოლოფის რადიუსის თანაფარდობა გადაცემათა ბორბალთან არის 2: 3.

მოქმედების პრინციპი

მბრუნავი ძრავა არ მოძრაობს, როგორც ჩვეულებრივი დგუშის ICE. მოქმედების პრინციპი ემყარება დგუშის ბრუნვას. ექსპლუატაციაში არ არის გამქრალი წერტილები, როგორც დგუშის მოწყობილობა, ანუ ის მუშაობს უფრო შეუფერხებლად, იმპულსების გარეშე.

RPD იყენებს ზედმეტ წნევას, რომელიც წარმოიქმნება საწვავის და ჰაერის ნარევის წვის დროს. დგუში ამოძრავებს დამაკავშირებელ ღეროს და ამწე ლილვს. წნევა წარმოიქმნება კამერებში, რომლებიც წარმოიქმნება ცილინდრის დიზაინით და როტორის კორპუსით, რომელიც ასრულებს დგუშის როლს.
როტორის ტრაექტორია სპიროგრაფის ხაზის მსგავსია. როდესაც მამოძრავებელი ელემენტის ზედა ნაწილები და თავად შიდა წვის ძრავის კედლები კონტაქტში მოდის, იქმნება გაუმტარი წვის კამერები.

მბრუნავი როტორი იძლევა შემდეგი პროცესების განხორციელების საშუალებას:

• ჰაერ-საწვავის ნარევის მიღება;
• მისი შეკუმშვა;
• ანთება;
• გამონაბოლქვის გათავისუფლება.

როდესაც ჰაერი შედის პალატაში, საწვავი ერთდროულად შეჰყავთ. როდესაც როტორი ბრუნავს ამ პალატაში, ნარევი შეკუმშულია. ბრუნვისას, როტორი გადააქვს კამერას ნარევთან ერთად სანთლებში, რის შემდეგაც საწვავი აალდება და ფართოვდება.

შემდეგ შემობრუნებაზე ნარევი გამოდის გამონაბოლქვი მილიდან და პროცესი მეორდება. მუშაობის ეს პროცესი არაფრით განსხვავდება ოთხტაქტიანი დგუშიანი შიდა წვის ძრავის მუშაობისგან.

ვიდეო: როგორ მუშაობს მბრუნავი ძრავა

Დადებითი და უარყოფითი მხარეები

მბრუნავი ძრავის უპირატესობებში შედის:

• იმპულსური იმპულსური დატვირთვების ნაკლებობა;
• ასეთი ძრავის ეფექტურობა არის 40%, განსხვავებით დგუშის შიდა წვის ძრავისგან 20%;
• მისი სიმძლავრე გაცილებით მაღალია, გარდა ამისა, ის მუშაობს ბევრად ჩუმად, რაც იძლევა საწვავის დაბალი ოქტანის გამოყენების საშუალებას;
• დამზადებულია გაცილებით ნაკლები ლითონისგან, რაც იმას ნიშნავს, რომ მსუბუქია;
• დიზაინი შეიცავს ერთეულებისა და კვანძების უფრო მცირე რაოდენობას.

ნაკლოვანებები:

1. წვის კამერის და შეწოვა-გამონაბოლქვის დალუქვა.
2. განვითარებისთვის საჭიროა ზუსტი გათვლები, რადგან ხახუნის დროს ლითონი გახურების შედეგად ფართოვდება. ზუსტი გამოთვლები საშუალებას გაძლევთ დაზოგოთ შეკუმშვა და ეფექტურობა.
3. ექსპლუატაციის დროს ასეთ ძრავას აქვს გადახურების ტენდენცია, რაც ჩამოუვარდება დგუშის შიდა წვის ძრავებს.
4. თავად მოწყობილობის დიზაინის გამო, გათბობის ზონები არათანაბრად არის გადანაწილებული, რადგან წვის პალატაში ტემპერატურა უფრო მაღალია, ვიდრე შესასვლელ-გამონაბოლქვი პალატაში. შესაბამისად, ცილინდრი თბება არათანაბრად. ასეთი დიზაინის დეფექტის აღმოსაფხვრელად აუცილებელია ცილინდრის წარმოების პროცესში სხვადასხვა მასალის გამოყენება.
5. ამ ტიპის აცვიათ წინააღმდეგობა გაცილებით დაბალია, ვიდრე დგუშიანი შიდა წვის ძრავები, რადგან მბრუნავი მუშაობს მაღალი სიჩქარით.
6. მაღალი სიჩქარის გამო, საწვავის და ზეთის მოხმარება მნიშვნელოვნად იზრდება.
7. ვინაიდან საწვავს არ აქვს დრო, რომ მთლიანად დაიწვას მბრუნავი შიდა წვის ძრავის მუშაობის დროს, გამონაბოლქვი აირები უფრო ტოქსიკურია, ვიდრე დგუშის.
8. მბრუნავი ძრავის გამოყენებისას საჭიროა რეგულარულად შეცვალოთ ზეთი და ყურადღებით აკონტროლოთ ეს პროცედურა.

Მნიშვნელოვანი! ასეთი ძრავის მქონე მანქანებში,კარაქიშეცვალეთ ყოველ 5000 კმ. თუ დროულად არ შეცვლით, მაშინ მნიშვნელოვნად იზრდება ავარიის ალბათობა, რაც იწვევს ძვირადღირებულ რემონტს.

მაგალითად, ის ხშირად დამონტაჟებულია მანქანებში, რომლებიც მონაწილეობენ რბოლებში. მიუხედავად მნიშვნელოვანი ნაკლოვანებებისა, ამ ძრავას ასევე აქვს უდავო უპირატესობები, ამიტომ იგი კვლავ ითვლება დგუშიანი შიდა წვის ძრავების სერიოზულ ალტერნატივად.

მოგეხსენებათ, მბრუნავი ძრავის მუშაობის პრინციპი ემყარება მაღალ რევოლუციებს და მოძრაობების არარსებობას, რომლებიც განასხვავებენ შიდა წვის ძრავას. ეს არის ის, რაც განასხვავებს ერთეულს ჩვეულებრივი დგუშის ძრავისგან. RPD-ს ასევე უწოდებენ ვანკელის ძრავას და დღეს ჩვენ განვიხილავთ მის მუშაობას და აშკარა უპირატესობებს.

ასეთი ძრავის როტორი მდებარეობს ცილინდრში. თავად კორპუსი არ არის მრგვალი ტიპის, არამედ ოვალური, ისე, რომ სამკუთხა გეომეტრიის როტორი ნორმალურად ჯდება მასში. RPD-ს არ აქვს ამწე ლილვი და შემაერთებელი წნელები და მასში არ არის სხვა ნაწილები, რაც მის დიზაინს გაცილებით მარტივს ხდის. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ჩვეულებრივი შიდა წვის ძრავის დაახლოებით ათასი ნაწილი არ არის RPD-ში.

კლასიკური RPD-ის მუშაობა ემყარება როტორის მარტივ მოძრაობას ოვალური კორპუსის შიგნით. სტატორის გარშემოწერილობის გასწვრივ როტორის მოძრაობისას იქმნება თავისუფალი ღრუები, რომლებშიც მიმდინარეობს ბლოკის გაშვების პროცესები.

გასაკვირია, რომ მბრუნავი ერთეული ერთგვარი პარადოქსია. Რა არის ეს? და ის ფაქტი, რომ მას აქვს გენიალურად მარტივი დიზაინი, რომელიც რატომღაც არ დადგა ფესვი. მაგრამ უფრო რთული დგუშის ვერსია პოპულარული გახდა და ყველგან გამოიყენება.

მბრუნავი ძრავის სტრუქტურა და მუშაობის პრინციპი

მბრუნავი ძრავის მუშაობის სქემა სრულიად განსხვავებულია, ვიდრე ჩვეულებრივი შიდა წვის ძრავა. პირველ რიგში, შიდაწვის ძრავის დიზაინი უნდა დავტოვოთ ისე, როგორც ეს წარსულში ვიცით. და მეორეც, შეეცადეთ აითვისოთ ახალი ცოდნა და კონცეფციები.

დგუშის ძრავის მსგავსად, მბრუნავი ძრავა იყენებს წნევას, რომელიც იქმნება ჰაერისა და საწვავის ნარევის დაწვისას. დგუშიან ძრავებში ეს წნევა გროვდება ცილინდრებში და დგუშებს წინ და უკან მოძრაობს. შემაერთებელი ღეროები და ამწე ლილვი გარდაქმნის დგუშის ორმხრივ მოძრაობას ბრუნვით მოძრაობად, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას მანქანის ბორბლების დასაბრუნებლად.

RPD-ს ასე ეწოდა როტორის გამო, ანუ ძრავის ნაწილი, რომელიც მოძრაობს. ეს მოძრაობა ძალას გადასცემს გადაბმულობას და გადაცემათა კოლოფს. არსებითად, როტორი უბიძგებს ენერგიას საწვავიდან, რომელიც შემდეგ გადაცემის საშუალებით გადადის ბორბლებზე. თავად როტორი აუცილებლად დამზადებულია შენადნობი ფოლადისგან და აქვს, როგორც ზემოთ აღინიშნა, სამკუთხედის ფორმა.

კაფსულა, სადაც როტორი მდებარეობს, არის ერთგვარი მატრიცა, სამყაროს ცენტრი, სადაც ხდება ყველა პროცესი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ამ ოვალურ შემთხვევაში:

• ნარევი შეკუმშვა;
• საწვავის ინექცია;
• ჟანგბადის მიწოდება;
• ნარევის ანთება;
• დამწვარი ელემენტების დაბრუნება გამოსასვლელში.

ერთი სიტყვით ექვსი ერთში თუ გნებავთ.

თავად როტორი დამონტაჟებულია სპეციალურ მექანიზმზე და არ ბრუნავს ერთი ღერძის გარშემო, არამედ მუშაობს. ამრიგად, ოვალური სხეულის შიგნით იქმნება ერთმანეთისგან იზოლირებული ღრუები, რომელთაგან თითოეულში ხდება ერთ-ერთი პროცესი. ვინაიდან როტორი სამკუთხაა, მხოლოდ სამი ღრუა.

ყველაფერი შემდეგნაირად იწყება: შეწოვა ხდება პირველ ჩამოყალიბებულ ღრუში, ანუ კამერა ივსება ჰაერ-საწვავის ნარევით, რომელიც აქ არის შერეული. ამის შემდეგ, როტორი ბრუნავს და უბიძგებს ამ შერეულ ნარევს სხვა კამერაში. აქ ნარევი შეკუმშულია და ანთებულია ორი სანთლით.

შემდეგ ნარევი გადადის მესამე ღრუში, სადაც გამოყენებული საწვავის ნაწილები იძულებით გადადის გამონაბოლქვი სისტემაში.

ეს არის RPD-ის სრული ციკლი. მაგრამ ყველაფერი ასე მარტივი არ არის. ჩვენ განვიხილეთ RPD სქემა მხოლოდ ერთი მხრიდან. და ეს მოქმედებები ყოველთვის ხდება. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, პროცესები დაუყოვნებლივ ხდება როტორის სამი მხრიდან. შედეგად, ერთეულის მხოლოდ ერთი რევოლუციის დროს სამი ციკლი მეორდება.

ისევ და ისევ, შესრულება არ არის RPD-ების ერთადერთი ღირსება. მას ბევრი მათგანი ჰყავს. როგორც ზემოთ აღინიშნა, მბრუნავი ძრავა ძალიან კომპაქტურია და იყენებს ათას ნაწილს ნაკლებს, ვიდრე იმავე შიდა წვის ძრავში. RPD-ში მხოლოდ ორი ძირითადი ნაწილია - როტორი და სტატორი, მაგრამ ამაზე მარტივი ვერაფერი წარმოიდგენთ.

მბრუნავი ძრავის მუშაობის პრინციპი

მბრუნავი დგუშის ძრავის მუშაობის პრინციპი ერთ დროს ბევრ ნიჭიერ ინჟინერს აძლევდა წარბებს გაკვირვებით. დღეს კი Mazda-ს ნიჭიერი ინჟინრები იმსახურებენ ყველა ქებას და მოწონებას. ხუმრობა არ არის ერთი შეხედვით ჩამარხული ძრავის მუშაობის დაჯერება და მეორე სიცოცხლის მიცემა და რა სიცოცხლე!

როტორიაქვს სამი ამოზნექილი მხარე, რომელთაგან თითოეული მოქმედებს როგორც დგუში. როტორის თითოეულ მხარეს აქვს ჩაღრმავება, რაც ზრდის მთლიანობაში როტორის ბრუნვის სიჩქარეს, რაც უზრუნველყოფს მეტ ადგილს საწვავი-ჰაერის ნარევისთვის. თითოეული სახის ზედა ნაწილში არის ლითონის ფირფიტა, რომელიც ქმნის კამერებს, რომლებშიც ხდება ძრავის ციკლები. როტორის თითოეულ მხარეს ორი ლითონის რგოლი ქმნის ამ კამერების კედლებს. როტორის შუაში არის წრე, რომელშიც ბევრი კბილია. ისინი დაკავშირებულია დისკთან, რომელიც მიმაგრებულია გამომავალ ლილვზე. ეს კავშირი განსაზღვრავს გზას და მიმართულებას, რომლითაც როტორი მოძრაობს პალატის შიგნით.

ძრავის კამერადაახლოებით ოვალური ფორმის (მაგრამ უფრო ზუსტად რომ ვთქვათ, ეს არის ეპიტროქოიდი, რომელიც თავის მხრივ არის წაგრძელებული ან დამოკლებული ეპიციკლოიდი, რომელიც არის ბრტყელი მრუდი, რომელიც წარმოიქმნება წრის ფიქსირებული წერტილით, რომელიც მოძრავი სხვა წრის გასწვრივ). კამერის ფორმა შექმნილია ისე, რომ როტორის სამი წვერო ყოველთვის კონტაქტში იყოს კამერის კედელთან, ქმნიან სამ დახურულ გაზის მოცულობას. პალატის თითოეულ ნაწილში ხდება ოთხი ციკლიდან ერთი:

• შესასვლელი
• შეკუმშვა
• წვა
• გათავისუფლება

შესასვლელი და გამოსასვლელი ღიობები კამერის კედლებშია და არ გააჩნია სარქველები. გამონაბოლქვი პორტი პირდაპირ უკავშირდება გამონაბოლქვი მილს, ხოლო შემშვები პორტი პირდაპირ გაზს.

გამომავალი ლილვიაქვს ნახევარწრიული კამერები, რომლებიც განთავსებულია ასიმეტრიულად ცენტრთან მიმართებაში, რაც ნიშნავს, რომ ისინი გადახრილია ლილვის ცენტრიდან. თითოეული როტორი მოთავსებულია ერთ-ერთ ამ გამონაყარზე. გამომავალი ლილვი დგუშის ძრავების ამწე ლილვის ანალოგია. თითოეული როტორი მოძრაობს პალატის შიგნით და უბიძგებს საკუთარ კამერას.

იმის გამო, რომ კამერები არ არის სიმეტრიულად დამონტაჟებული, ძალა, რომლითაც როტორი აჭერს მასზე, ქმნის ბრუნს გამომავალ ლილვზე, რაც იწვევს მის ბრუნვას.

მბრუნავი ძრავის სტრუქტურა

მბრუნავი ძრავა შედგება ფენებისგან. ორმაგი როტორის ძრავები შედგება ხუთი ძირითადი ფენისგან, რომლებიც ერთმანეთთან არის დაკავშირებული წრეში განლაგებული გრძელი ჭანჭიკებით. გამაგრილებელი მიედინება სტრუქტურის ყველა ნაწილში.

შემდეგი ფენა შეიცავს უშუალოდ თავად როტორს და გამონაბოლქვი ნაწილს.

ცენტრი შედგება საწვავის მიწოდების ორი კამერისგან, თითო თითოეული როტორისთვის. ის ასევე ჰყოფს ამ ორ როტორს, ამიტომ მისი გარე ზედაპირი ძალიან გლუვია.

თითოეული როტორის ცენტრში არის ორი დიდი გადაცემათა კოლოფი, რომელიც ბრუნავს პატარა მექანიზმების გარშემო და მიმაგრებულია ძრავის კორპუსზე. ეს არის როტორის ბრუნვის ორბიტა.

რა თქმა უნდა, თუ მბრუნავ ძრავას არ ჰქონდა ნაკლი, მაშინ ის აუცილებლად გამოიყენებოდა თანამედროვე მანქანებზე. შესაძლებელია კიდეც, რომ მბრუნავი ძრავა უცოდველი ყოფილიყო, ჩვენ არ გვეცოდინებოდა დგუშის ძრავის შესახებ, რადგან მბრუნავი ძრავა ადრე შეიქმნა. შემდეგ ადამიანის გენიოსმა, რომელიც ცდილობდა განყოფილების გაუმჯობესებას, შექმნა ძრავის თანამედროვე პისტონის ვერსია.

მაგრამ სამწუხაროდ, მბრუნავ ძრავას აქვს უარყოფითი მხარეები. ამ ერთეულის ასეთი აშკარა შეცდომები მოიცავს წვის კამერის დალუქვას. და კერძოდ, ეს გამოწვეულია თავად როტორის არასაკმარისად კარგი კონტაქტით ცილინდრის კედლებთან. ცილინდრის კედლებთან ხახუნის დროს როტორის ლითონი თბება და შედეგად ფართოვდება. და თავად ოვალური ცილინდრიც თბება და კიდევ უფრო უარესი - გათბობა არათანაბარია.

თუ წვის პალატაში ტემპერატურა უფრო მაღალია, ვიდრე მიმღები/გამონაბოლქვი სისტემაში, ცილინდრი უნდა იყოს დამზადებული მაღალტექნოლოგიური მასალისგან, რომელიც დამონტაჟებულია სხეულის სხვადასხვა ადგილას.

იმისათვის, რომ ასეთი ძრავა დაიწყოს, გამოიყენება მხოლოდ ორი სანთელი. აღარ არის რეკომენდებული წვის კამერის მახასიათებლების გამო. RPD დაჯილდოებულია სრულიად განსხვავებული წვის კამერით და აწარმოებს ძალას შიდა წვის ძრავის სამუშაო დროის სამ მეოთხედზე, ხოლო ეფექტურობა ორმოც პროცენტს აღწევს. შედარებისთვის: დგუშის ძრავისთვის იგივე მაჩვენებელია 20%.

მბრუნავი ძრავის უპირატესობები

ნაკლები მოძრავი ნაწილები

მბრუნავ ძრავას გაცილებით ნაკლები ნაწილი აქვს, ვიდრე, ვთქვათ, 4 ცილინდრიან დგუშის ძრავას. ორმაგ მბრუნავ ძრავას აქვს სამი ძირითადი მოძრავი ნაწილი: ორი როტორი და გამომავალი ლილვი. უმარტივესი 4 ცილინდრიანი დგუშის ძრავსაც კი აქვს მინიმუმ 40 მოძრავი ნაწილი, მათ შორის დგუშები, დამაკავშირებელი წნელები, ღერო, სარქველები, სარქველები, სარქვლის ზამბარები, დროის ღვედები და ამწე ლილვი. მოძრავი ნაწილების მინიმიზაცია საშუალებას აძლევს მბრუნავ ძრავებს იყოს უფრო საიმედო. სწორედ ამიტომ ზოგიერთი თვითმფრინავის მწარმოებელი (მაგალითად, Skycar) იყენებს მბრუნავ ძრავებს დგუშის ძრავების ნაცვლად.

რბილობა

მბრუნავი ძრავის ყველა ნაწილი განუწყვეტლივ ბრუნავს იმავე მიმართულებით, ჩვეულებრივი ძრავის დგუშების მიმართულებისგან განსხვავებით. მბრუნავი ძრავა იყენებს დაბალანსებულ მბრუნავ საპირწონეებს ნებისმიერი ვიბრაციის შესასუსტებლად. მბრუნავი ძრავის სიმძლავრის მიწოდება ასევე უფრო რბილია. ყოველი წვის ციკლი ხდება როტორის ერთი ბრუნვით 90 გრადუსით, გამომავალი ლილვი ბრუნავს სამჯერ როტორის ყოველი ბრუნვისთვის, წვის თითოეული ციკლი იღებს 270 გრადუსს, რისთვისაც გამომავალი ლილვი ბრუნავს. ეს ნიშნავს, რომ ერთი მბრუნავი ძრავა გამოიმუშავებს სიმძლავრის სამ მეოთხედს. ერთცილინდრიან დგუშიან ძრავთან შედარებით, წვა ხდება ყოველი რევოლუციის ყოველ 180 გრადუსზე, ანუ ამწე ლილვის რევოლუციის მხოლოდ მეოთხედში.

შენელება

იმის გამო, რომ როტორები ბრუნავს გამომავალი ლილვის ბრუნვის მესამედზე, ძრავის ძირითადი ნაწილები უფრო ნელა ბრუნავს, ვიდრე ჩვეულებრივი დგუშის ძრავის ნაწილები. ის ასევე ეხმარება საიმედოობას.

მცირე ზომები + მაღალი სიმძლავრე

სისტემის კომპაქტურობა, მაღალ ეფექტურობასთან ერთად (ჩვეულებრივ შიდაწვის ძრავთან შედარებით) შესაძლებელს ხდის მინიატურული 1.3 ლიტრიანი ძრავისგან დაახლოებით 200-250 ცხ.ძ. მართალია, დიზაინის მთავარ ხარვეზთან ერთად საწვავის მაღალი მოხმარების სახით.

მბრუნავი ძრავების ნაკლოვანებები

მბრუნავი ძრავების წარმოების ყველაზე მნიშვნელოვანი პრობლემები:

• ძნელია (მაგრამ არა შეუძლებელი) CO2-ის რეგულაციების დაცვა, განსაკუთრებით აშშ-ში.
• წარმოება შეიძლება იყოს ბევრად უფრო ძვირი, უმეტეს შემთხვევაში დაბალი მოცულობის წარმოების გამო, პისტონის ძრავებთან შედარებით.
• ისინი მოიხმარენ მეტ საწვავს, რადგან ორმხრივი ძრავის თერმოდინამიკური ეფექტურობა მცირდება წვის გრძელ პალატაში და ასევე დაბალი შეკუმშვის კოეფიციენტის გამო.
• მბრუნავი ძრავები, მათი დიზაინის გამო, შეზღუდულია რესურსით - საშუალოდ, ეს არის დაახლოებით 60-80 ათასი კმ.

ეს სიტუაცია უბრალოდ გვაიძულებს მბრუნავი ძრავების კლასიფიკაცია სპორტული ავტომობილების მოდელებად. და არა მარტო. მბრუნავი ძრავის მიმდევრები დღეს იპოვეს. ეს არის ცნობილი ავტომწარმოებელი Mazda, რომელიც დაადგა სამურაების გზას და განაგრძო ოსტატი ვანკელის კვლევა. თუ გავიხსენებთ იგივე სიტუაციას Subaru-სთან დაკავშირებით, მაშინ იაპონელი მწარმოებლების წარმატება ცხადი ხდება, როგორც ჩანს, მიჯაჭვული ყველაფერი ძველ და დასავლელების მიერ უგულებელყოფილი, როგორც არასაჭირო. მაგრამ სინამდვილეში იაპონელები ახერხებენ ძველისგან რაიმე ახლის შექმნას. იგივე მოხდა მაშინ ბოქსერის ძრავებთან დაკავშირებით, რომლებიც დღეს სუბარუს "ჩიპია". ამავდროულად, ასეთი ძრავების გამოყენება თითქმის დანაშაულად ითვლებოდა.

მბრუნავი ძრავის მუშაობამ ასევე დააინტერესა იაპონელი ინჟინრები, რომლებმაც ამჯერად აიღეს Mazda-ს გაუმჯობესება. მათ შექმნეს 13b-REW მბრუნავი ძრავა და მისცეს ორმაგი ტურბო სისტემა. ახლა Mazda-ს ადვილად შეეძლო კამათი გერმანულ მოდელებთან, რადგან მან გახსნა 350 ცხენი, მაგრამ კვლავ შესცოდა საწვავის მაღალი მოხმარება.

გასაკვირია, რომ რპდ-ის ამოქმედებას ჩვენს ქვეყანაშიც ცდილობდნენ. ასეთი ძრავა შეიქმნა VAZ 21079-ზე დასაყენებლად, რომელიც განკუთვნილი იყო სპეციალური სერვისების სატრანსპორტო საშუალებად, მაგრამ პროექტი, სამწუხაროდ, არ დადგა. როგორც ყოველთვის, არ იყო საკმარისი სახელმწიფო ბიუჯეტის ფული, რომელიც სასწაულებრივად ამოტუმბულია ხაზინიდან.

მაგრამ იაპონელებმა ეს მოახერხეს. და მათ არ სურთ მიღწეულ შედეგზე გაჩერება. ბოლო მონაცემებით, მწარმოებელი Mazda გააუმჯობესებს ძრავას და მალე გამოვა ახალი Mazda, უკვე სრულიად განსხვავებული აგრეგატით.

მბრუნავი ძრავების სხვადასხვა დიზაინი და განვითარება

ვანკელის ძრავა

ჟელტიშევის ძრავა

ზუევის ძრავა

ჩვეულებრივ, აპარატის "გული" არის ცილინდრულ-დგუშის სისტემა, ანუ საპასუხო მოძრაობაზე დაფუძნებული, მაგრამ არსებობს კიდევ ერთი ვარიანტი - მბრუნავი ძრავის მანქანები.

მანქანები მბრუნავი ძრავით - მთავარი განსხვავება

კლასიკური ცილინდრებით შიდა წვის ძრავების მუშაობის მთავარი სირთულე არის დგუშების ორმხრივი მოძრაობის გადაქცევა ბრუნვად, რომლის გარეშეც ბორბლები არ ბრუნავს. სწორედ ამიტომ, პირველის შექმნის მომენტიდან, მეცნიერები და თვითნასწავლი მექანიკოსები საგონებელში იყვნენ, თუ როგორ უნდა გაეკეთებინათ ძრავა ექსკლუზიურად მბრუნავი კვანძებით. ამაში წარმატებას მიაღწია გერმანელმა ტექნიკოსმა ვანკელმა.

პირველი ესკიზები მან შექმნა 1927 წელს, სკოლის დამთავრების შემდეგ. მომავალში მექანიკოსმა პატარა სახელოსნო იყიდა და თავის იდეას შეეგუა. მრავალი წლის მუშაობის შედეგი იყო მბრუნავი შიდა წვის ძრავის სამუშაო მოდელი, რომელიც შეიქმნა ინჟინერ ვალტერ ფროიდთან ერთად. მექანიზმი ელექტროძრავის მსგავსი აღმოჩნდა, ანუ ის დაფუძნებული იყო ლილვზე სამკუთხა როტორით, ძალიან ჰგავდა Reuleaux-ის სამკუთხედს, რომელიც ჩასმული იყო ოვალური ფორმის კამერაში. კუთხეები ეყრდნობა კედლებს, ქმნის მათთან ჰერმეტულ მოძრავ კონტაქტს.

სტატორის ღრუ (საბინაო) ბირთვით იყოფა კამერების რაოდენობად, რომლებიც შეესაბამება მისი გვერდების რაოდენობას, ხოლო როტორის ერთი შემობრუნებისთვის მუშავდება შემდეგი: საწვავის ინექცია, აალება, გამონაბოლქვი აირების გამონაბოლქვი. სინამდვილეში, რა თქმა უნდა, არის 5 მათგანი, მაგრამ ორი შუალედური, საწვავის შეკუმშვა და გაზის გაფართოება, შეიძლება იგნორირებული იყოს. ერთ სრულ ციკლში ხდება ლილვის 3 ბრუნი და იმის გათვალისწინებით, რომ ორი როტორი ჩვეულებრივ დამონტაჟებულია ანტიფაზაში, მბრუნავი ძრავის მქონე მანქანებს აქვთ 3-ჯერ მეტი სიმძლავრე, ვიდრე კლასიკური ცილინდრულ-დგუშიანი სისტემები.

რამდენად პოპულარულია მბრუნავი დიზელის ძრავა?

პირველი მანქანები, რომლებზეც დამონტაჟდა Wankel ICE იყო 1964 წლის NSU Spider მანქანები, 54 ცხენის ძალით, რამაც შესაძლებელი გახადა მანქანების აჩქარება 150 კმ / სთ-მდე. გარდა ამისა, 1967 წელს შეიქმნა NSU Ro-80 სედანის სკამიანი ვერსია, ლამაზი და თუნდაც ელეგანტური, ვიწრო ქუდით და ოდნავ უფრო მაღალი საბარგულით. ის არასოდეს შევიდა მასობრივ წარმოებაში. თუმცა, სწორედ ამ მანქანამ აიძულა მრავალი კომპანია შეეძინა მბრუნავი დიზელის ძრავის ლიცენზიები. მათ შორის იყო Toyota, Citroen, GM, Mazda. სიახლე არსად დაიჭირა. რატომ? ამის მიზეზი მისი სერიოზული ხარვეზები იყო.

სტატორისა და როტორის კედლებით ჩამოყალიბებული კამერა მნიშვნელოვნად აღემატება კლასიკური ცილინდრის მოცულობას, საწვავი-ჰაერის ნარევი არათანაბარია.. ამის გამო, თუნდაც ორი სანთლის სინქრონული გამონადენის გამოყენებით, საწვავის სრული წვა არ არის უზრუნველყოფილი. შედეგად, შიდა წვის ძრავა არის არაეკონომიური და არაეკოლოგიური. სწორედ ამიტომ, როდესაც საწვავის კრიზისი დაიწყო, NSU, რომელმაც ფსონი დადო მბრუნავ ძრავებზე, იძულებული გახდა შეერწყა Volkswagen-ს, სადაც დისკრედიტირებული ვანკელები მიატოვეს.

Mercedes-Benz-მა გამოუშვა მხოლოდ ორი მანქანა როტორით - პირველი C111 (280 ცხ.ძ., 257.5 კმ/სთ, 100 კმ/სთ 5 წამში) და მეორე (350 ცხ.ძ., 300 კმ/სთ, 100 კმ/სთ 4.8-ზე). წ) თაობები. Chevrolet-მა ასევე გამოუშვა ორი სატესტო Corvette მანქანა, ორ განყოფილებიანი 266 ცხ.ძ. და ოთხსექციიანი 390 ცხ.ძ, მაგრამ ყველაფერი შემოიფარგლებოდა მათი დემონსტრირებით. 2 წლის განმავლობაში, 1974 წლიდან, Citroen-მა აწარმოა 874 Citroen GS Birotor მანქანა, რომლის სიმძლავრე იყო 107 ცხ.ძ., შემდეგ ისინი გაიწვიეს ლიკვიდაციისთვის, მაგრამ დაახლოებით 200 დარჩა მძღოლებთან. ასე რომ, დღეს არის შანსი, რომ შევხვდეთ მათ გერმანიის, დანიის ან შვეიცარიის გზებზე, თუ, რა თქმა უნდა, მათ მფლობელებს არ ჩაუტარებიათ მბრუნავი ძრავის ძირითადი რემონტი.

Mazda-მ შეძლო ყველაზე სტაბილური წარმოების დამყარება, 1967 წლიდან 1972 წლამდე იწარმოებოდა 1519 Cosmo მანქანა, რომლებიც განლაგებულია 343 და 1176 მანქანების ორ სერიაში. ამავე პერიოდში მასობრივი წარმოება დაიწყო Luce R130 კუპე. Wankels-ის დაყენება დაიწყო Mazda-ს ყველა მოდელზე გამონაკლისის გარეშე 1970 წლიდან, მათ შორის Parkway Rotary 26 ავტობუსი, რომელიც ავითარებს 120 კმ/სთ სიჩქარეს 2835 კგ მასით. დაახლოებით ამავე დროს, მბრუნავი ძრავების წარმოება დაიწყო სსრკ-ში, თუმცა, ლიცენზიის გარეშე და, შესაბამისად, მათ მიაღწიეს ყველაფერს საკუთარი გონებით დაშლილი ვანკელის მაგალითით NSU Ro-80-ით.

განვითარება განხორციელდა VAZ ქარხანაში. 1976 წელს VAZ-311 ძრავა ხარისხობრივად შეიცვალა და ექვსი წლის შემდეგ VAZ-21018 ბრენდმა 70 ცხენის ძალის როტორით დაიწყო მასობრივი წარმოება. მართალია, დგუშის შიდა წვის ძრავა მალევე დამონტაჟდა მთელ სერიაზე, რადგან ყველა "ვანკელი" გაფუჭდა გაშვების დროს და საჭირო იყო ჩანაცვლება მბრუნავი ძრავა. 1983 წლიდან VAZ-411 და VAZ-413 მოდელებმა 120 და 140 ცხენის ძალა დაიწყეს ასამბლეის ხაზიდან გამოსვლა. შესაბამისად. ისინი აღჭურვილნი იყვნენ საგზაო პოლიციის, შინაგან საქმეთა სამინისტროსა და კგბ-ს დანაყოფებით. როტორებს ახლა ექსკლუზიურად მართავს Mazda.

საკმაოდ რთულია რაიმეს გაკეთება საკუთარ თავზე Wankel ICE-ით. ყველაზე ხელმისაწვდომი მოქმედება არის სანთლების შეცვლა. პირველ მოდელებზე ისინი დამონტაჟდა პირდაპირ ფიქსირებულ ლილვში, რომლის ირგვლივ ბრუნავდა არა მხოლოდ როტორი, არამედ თავად სხეულიც. მოგვიანებით, პირიქით, სტატორის გაძევება მოხდა მის კედელში 2 სანთლის დაყენებით, საწვავის ინექციისა და გამონაბოლქვი სარქველების მოპირდაპირედ. ნებისმიერი სხვა სარემონტო სამუშაოები, თუ თქვენ მიჩვეული ხართ კლასიკური დგუშიანი შიდა წვის ძრავებს, თითქმის შეუძლებელია.

ვანკელის ძრავში 40%-ით ნაკლები ნაწილებია, ვიდრე სტანდარტული ICE-ში, რომლის მოქმედება დაფუძნებულია CPG-ზე (ცილინდრი-დგუშის ჯგუფი).

ლილვის ტარების ლაინერები იცვლება, თუ სპილენძი იწყებს გამოვლენას, ამისთვის ვხსნით გადაცემათა კოლოფებს, ვცვლით და ისევ ვაჭერთ გადაცემათა კოლოფს. შემდეგ ვამოწმებთ ლუქებს და საჭიროების შემთხვევაში ვცვლით მათაც. მბრუნავი ძრავის საკუთარი ხელით შეკეთებისას, ფრთხილად იყავით ზეთის საფხეკი რგოლის ზამბარების ამოღებისა და დაყენებისას, წინა და უკანა ფორმა განსხვავდება. საჭიროების შემთხვევაში, ბოლო ფირფიტებიც იცვლება და ისინი უნდა დამონტაჟდეს ასოების მარკირების მიხედვით.

კუთხის ლუქები ძირითადად დამონტაჟებულია როტორის წინა მხრიდან, მიზანშეწონილია დადოთ ისინი მწვანე Castrol ზეთზე, რათა დაფიქსირდეს ისინი მექანიზმის აწყობისას. ლილვის დამონტაჟების შემდეგ, უკანა კუთხის ლუქები დამონტაჟებულია. სტატორზე შუასადებების დადებისას შეზეთეთ ისინი დალუქვით. ზამბარებით მწვერვალები ჩასმულია კუთხის ლუქებში როტორის მოთავსების შემდეგ სტატორის კორპუსში. და ბოლოს, წინა და უკანა მონაკვეთის შუასადებები იპოხება დალუქვით, სანამ გადასაფარებლები დამაგრდება.