RPD- ის მუშაობის პრინციპი ემყარება გაზის გაფართოების წნევას, რომელიც იქმნება საწვავის წვის დროს. RPD– ის მთავარი განსხვავება და დადებითი ასპექტი არის უკუქცევითი მოძრაობებით მასების არარსებობა. ნაწილების მთელი მოძრაობა ხდება წრეში მკვეთრი გაჩერების გარეშე. ჩვეულებრივი დგუშის შიდა წვის ძრავაში, დგუში და დამაკავშირებელი ჯოხი ბოლომდე ჩერდება ზედა და ქვედა მკვდარ ცენტრებში, რაც ქმნის მნიშვნელოვან ინერტულ ძალებს და მოითხოვს მაღალი სიმტკიცის მასალების გამოყენებას.
დიზაინის ძირითადი ნაწილია როტორი, რომელიც გარდაქმნის წნევას წრიულ მოძრაობაში. უმარტივეს შემთხვევაში, როტორს აქვს სამკუთხედის ფორმა ამოზნექილი კიდეებით (ე.წ. Reuleaux სამკუთხედი) და არის / ბრუნავს სპეციალური პროფილის ოვალურ სხეულში, რომლის ზედაპირი დამზადებულია ეპიტროქოიდის მიხედვით (ვარიანტები შესაძლებელია როტორისა და სხეულის განსხვავებული ფორმა). როტორსა და კორპუსს შორის არსებულ ღრუებში, რომლებიც მთლიანად იზოლირებულია ერთმანეთისგან და იცვლება მათი მოცულობა როტორის როტაციის დროს, ხდება მთელი რიგი პროცესები (ინსულტები) - ჰაერის მიწოდება, საწვავის ინექცია, ნარევის შეკუმშვა, ნაპერწკლების შექმნა, გამონაბოლქვი გაზის მოცილება:
- ჰაერის საწვავის ნარევი პირველ ღრუში შედის შესასვლელი ფანჯრიდან და ერევა (ფანჯრის გახსნა და დახურვა ხორციელდება როტორის პირით, ორსაფეხურიანი დგუშიანი ძრავის მსგავსი);
- როტორი შედეგად ნივთიერებას მეორე ღრუში გადააქვს, სადაც ხდება შეკუმშვა და ანთება;
- მესამე ღრუში, ნარევი ფართოვდება და გამონაბოლქვი აირები იხსნება გასასვლელი ფანჯრის საშუალებით (ის ასევე იხსნება და იკეტება როტორის პირით).
მთავარი ის არის, რომ ეს პროცესები ხდება არა თანმიმდევრულად, არამედ ერთდროულად და პარალელურად, ე.ი. როტორის ერთ რევოლუციაში ხდება სამივე ციკლი.
როტორი ბრუნავს ექსცენტრიკზე - წყვილი გადაცემათა კოლოფი, რომელთაგან ყველაზე დიდი მდებარეობს როტორის შიდა ზედაპირზე, ხოლო პატარა, საყრდენი მყარად არის მიმაგრებული ძრავის გვერდითი საფარის შიდა ზედაპირზე. როტორის როტაციული მოძრაობა გადაეცემა ექსცენტრიულ ლილვს, რომელიც დამონტაჟებულია საკისრებზე და გადასცემს ბრუნვას გადაცემის მექანიზმებზე. ამრიგად, RPD– ში ერთდროულად მუშაობს ორი მექანიკური წყვილი: პირველი არეგულირებს როტორის მოძრაობას და შედგება წყვილი გადაცემისგან; ხოლო მეორე გარდაქმნის როტორის წრიულ მოძრაობას ექსცენტრული ლილვის ბრუნვაში. როტორისა და სტატორის გადაცემათა კოლოფის კოეფიციენტია 2: 3, ამიტომ ექსცენტრული ლილვის ერთ სრულ რევოლუციაში, როტორს აქვს 120 გრადუსის გადაქცევის დრო. თავის მხრივ, როტორის ერთი სრული რევოლუციისთვის, რომელიც შექმნილია თითოეულ სამ პალატაში, ჩამოყალიბებულია შიდა წვის ძრავის სრული ოთხ ინსულტის ციკლი.
დაბალანსების უზრუნველსაყოფად (განსაკუთრებით უმოქმედობის დროს) საჭიროა მინიმუმ ორი მბრუნავი, თუმცა ასევე გამოიყენება ერთი როტორიანი დიზაინი. Mazda– ს ძრავებს აქვს სამამდე მბრუნავი (სექცია).
Wankel მბრუნავი ძრავის საერთო ეფექტურობა (თერმული და მექანიკური ეფექტურობა) დაახლოებით 40-45%. შედარებისთვის, ჩვეულებრივი დგუშის შიდა წვის ძრავებს აქვთ 25% ეფექტურობა (სხვა წყაროების მიხედვით - 34%), ხოლო თანამედროვე ტურბოდიზელები 40% -მდე (სხვა წყაროების მიხედვით - 50%).
[დაშლა]
მბრუნავი შიდა წვის ძრავის კლასიფიკაცია
გამოვლენა ...
მბრუნავი ძრავები კლასიფიცირდება წვის პალატის მუშაობის ტიპის მიხედვით - ის გარკვეული დროით იკეტება ჰერმეტულად, ან აქვს მუდმივი კავშირი ატმოსფეროსთან. ამ უკანასკნელ ტიპში შედის გაზის ტურბინები, რომელთა წვის პალატები გამოყოფილია გამონაბოლქვიდან (ატმოსფეროდან) მხოლოდ როტორის იმპულსის პირების სქელი "პალიზატით".
შიდა წვის მბრუნავი ძრავები ჰერმეტულად დახურული წვის პალატებით იყოფა 7 სხვადასხვა სტრუქტურულ შემადგენლობად:
- მბრუნავი ძრავები მთავარი სამუშაო ელემენტის არათანაბარი მრავალმხრივი (უკუქცევით-მბრუნავი) მოძრაობით. როტორი აქ არ ბრუნავს, არამედ ტრიალებს მისი ღერძის გარშემო. შეკუმშვის პროცესი ხდება ძრავის პირებს შორის.
- მბრუნავი ძრავები მთავარი სამუშაო ელემენტის არათანაბარი ერთმხრივი (პულსაციურ-მბრუნავი) მოძრაობით. კორპუსის შიგნით ორი მბრუნავია. შეკუმშვა ხდება ამ ორი ელემენტის პირებს შორის მიახლოების და გაყვანისას.
- მბრუნავი ძრავები ძირითადი სამუშაო ელემენტის მარტივი და ერთგვაროვანი მბრუნავი მოძრაობით და როტორში მოძრავი დალუქვის ფლაპები-პირებით. ეს დიზაინი კვლავ ფართოდ გამოიყენება პნევმატურ ძრავებში. მბრუნავი შიდა წვის ძრავებისთვის, პალატა, რომელშიც ანთება ხდება, მნიშვნელოვნად შეიცვალა.
- სპეციალური შემთხვევა - ჩამკეტის პირებით, როტორზე დამოკიდებული გადახრით.
- მბრუნავი ძრავები ძირითადი სამუშაო ელემენტის მარტივი და ერთგვაროვანი მბრუნავი მოძრაობით და კორპუსში მოძრავი დალუქვის ფლაპებით.
- მბრუნავი ძრავები ძირითადი სამუშაო ელემენტის მარტივი და ერთგვაროვანი მბრუნავი მოძრაობით და დალუქვის ელემენტების იგივე მარტივი მბრუნავი მოძრაობით.
- მბრუნავი ძრავები ძირითადი სამუშაო ელემენტის მარტივი მბრუნავი მოძრაობით, ცალკეული დალუქვის ელემენტების გამოყენების და სამუშაო პალატების ფორმის სპირალურად ორგანიზების გარეშე. ისინი ითვლება ტექნიკურად ყველაზე დაწინაურებულებად უკუქცევითი ნაწილების არარსებობის გამო. ისინი RPD ("ვანკელის ძრავა") კლასიკური თანამედროვე გაგებით. ამ ტიპის RPD ადვილად აღწევს 10,000 rpm- ს.
- მბრუნავი ძრავები ძირითადი სამუშაო ელემენტის პლანეტარული მბრუნავი მოძრაობით და ცალკეული დალუქვის ელემენტების გამოყენების გარეშე. ფროიდისა და ვანკელის მიერ გამოგონილი პირველივე მოდიფიკაცია.
RPD– ის უპირატესობები
გამოვლენა ...
- RPD– ის დიზაინი შედარებით მცირეა (1.5-2 – ჯერ ნაკლებია იმავე ენერგიის კლასიკურ შიდაწვის ძრავაზე) და აქვს მცირე წონა, რაც აუმჯობესებს დანადგარის კონტროლობას, ხელს უწყობს გადაცემის ოპტიმალურ ადგილს (წონის განაწილება) და ათავისუფლებს განლაგების უფრო მეტ ადგილს.
- უკუქცევითი მოძრაობის როტაციულ მოძრაობად და მასთან ასოცირებულ ინერციულ ძალებად გადაქცევის არარსებობის გამო RPD– ს შეუძლია გაუძლოს გაცილებით მაღალ ბრუნვას ტრადიციულ ძრავებთან შედარებით. შედეგად - შესანიშნავი დინამიური თვისებები (მაღალი სიმკვრივის სიმძლავრე - 1.3 ლიტრიანი მოცულობის ძრავა აწარმოებს 220 ცხ.ძ., ხოლო ტურბო დამტენით - 350 ცხ.ძ.), მაღალი შემზღუდველი ბრუნვები (10,000 rpm- მდე), შესანიშნავი გაზის რეაქცია და ბრტყელი ბრუნვა მრუდი
- ენერგიის გამოყვანა თითოეული მონაკვეთიდან გამომავალი ლილვის რევოლუციის 3/4-ის განმავლობაში (ერთი დგუშიანი შიდა წვის ძრავა ენერგიას აწარმოებს მხოლოდ რევოლუციის 1/4 ნაწილისთვის).
- მინიმალური ვიბრაცია, შესანიშნავი დაბალანსება (განსაკუთრებით ტყუპი ძრავის ძრავებში).
- ზოგადად სტრუქტურაში 35-40% -ით ნაკლები ნაწილი და განსაკუთრებით მოძრავი მასები (არ არსებობს დგუშები, დამაკავშირებელი წნელები, crankshaft, "კლასიკურ ვერსიაში" - გაზის განაწილების მექანიზმი), მოძრავი ნაწილების გაცილებით მცირე მასა.
- RPD– ს უმარტივეს ვერსიაში არ არსებობს ცალკე საპოხი სისტემა - საწვავს ემატება ზეთი, როგორც ორ ინსულტის მოტოციკლის ძრავების მუშაობაში. ამ ვერსიაში ხახუნის წყვილების შეზეთვა (პირველ რიგში, როტორისა და წვის პალატის სამუშაო ზედაპირი) წარმოებს თვითონ საწვავის საჰაერო ნარევით.
[დაშლა]
RPD– ის უარყოფითი მხარეები
გამოვლენა ...
- დაბალი ეფექტურობა დალუქვის უფსკრული rotor და წვის პალატა. რთული ფორმის RPD როტორი მოითხოვს საიმედო დალუქვებს არა მხოლოდ კიდეების გასწვრივ (და თითოეულზე ოთხი მათგანია - ორი ზემოდან, ორი გვერდითი კიდეებით), არამედ ძრავის საფარებთან კონტაქტის გვერდითი ზედაპირი . ამ შემთხვევაში, დალუქვები მზადდება გაზაფხულზე დატვირთული ზოლებიდან შენადნობიანი ფოლადისაგან, როგორც სამუშაო ზედაპირების, ასევე ბოლოების განსაკუთრებით ზუსტი დამუშავებით. ლითონის გაფართოების შემწყნარებლობა გათბობისგან, რომელიც მოიცავს ბეჭდების დიზაინს, ამცირებს მათ მახასიათებლებს - თითქმის შეუძლებელია დალუქვის ფირფიტების ბოლოში გაზის გარღვევის თავიდან აცილება (დგუშის ძრავებში გამოიყენება ლაბირინთის ეფექტი, დალუქვის რგოლების დაყენება სხვადასხვა მიმართულებით არსებული ხარვეზებით).
- როტორის ბეჭდების რთული სისტემა მოითხოვს ხახუნის ზედაპირების რთულ და ეფექტურ შეზეთვას. RPD უფრო მეტ ზეთს მოიხმარს, ვიდრე ოთხტომიანი დგუშის ძრავა (400-1200 მლ 1000 კმ-ზე, შეცვალეთ ყოველ 5000 კმ-ზე). RPD– ს მქონე ავტომობილების მფლობელები რეკომენდაციას უწევენ ზეთის დონის შემოწმებას ყოველ დილით. ამ შემთხვევაში, ზეთი იწვის საწვავთან ერთად, რაც მკვეთრად აუარესებს RPD– ს ეკოლოგიას.
- სპეციალური მოთხოვნები ნავთობის ხარისხზე - გაზრდილი ცვეთის ტენდენციის გამო (კონტაქტური ნაწილების დიდი არეალის გამო - როტორისა და ძრავის შიდა პალატის გამო) და გადახურებისგან (თვით ძრავის ხახუნის და მცირე ზომების გამო) . RPD– სთვის ზეთის არარეგულარული ცვლილებები მომაკვდინებელია (ძველ ზეთში არსებული აბრაზიული ნაწილაკები მკვეთრად ზრდის ცვეთას) და ძრავის გადაცივებას. ცივი ძრავის დაწყება და არასაკმარისი დათბობა მივყავართ იმ ფაქტს, რომ როტორების ბეჭდების კონტაქტურ ზონაში მცირე ზომის შეზეთვაა წვის კამერის ზედაპირითა და გვერდითი გადასაფარებლებით. თუ დგუშის ძრავა ყველაზე ხშირად იჭრება გადახურების დროს, მაშინ RPD - ცივი ძრავის გაშვების ან ცივ ამინდში მუშაობის დროს, როდესაც ხდება ზედმეტი გაგრილება.
- მაღალი საწვავის მოხმარება დაბალ წვერებზე (და ზოგადად). თეორიულად, მისი აღმოფხვრა შესაძლებელია სექციების ნაწილის გამორთვით დაბალი სიჩქარით, რაც ამავდროულად ამცირებს ტემპერატურის დატვირთვას.
- წარმოების ნაწილების გეომეტრიული სიზუსტის მაღალი მოთხოვნები და, შესაბამისად, წარმოების მაღალი სირთულე. საჭიროა მაღალტექნოლოგიური და მაღალი სიზუსტის აღჭურვილობის გამოყენება: ჩარხები, რომლებსაც შეუძლიათ მოცულობითი გადაადგილების პალატის ეპიტროქოიდული ზედაპირის რთული ტრაექტორიაზე გადაადგილება.
- როტორის კავშირი გამომავალ შახტთან ექსცენტრული მექანიზმის საშუალებით (Wankel RPD- ის დამახასიათებელი მახასიათებელია) იწვევს ზეწოლას ხახუნის ზედაპირებს შორის, რაც მაღალ ტემპერატურასთან ერთად იწვევს ძრავის დამატებით ცვეთასა და გახურებას.
- მაღალი წნევის წვეთები როტორულ პალატებს შორის, ძალიან მცირე კონტაქტური პატჩის არეით. შედეგად, არსებობს ბეჭდების სწრაფი ცვეთა და მათთვის ძალიან მაღალი მოთხოვნები, ზოგადად, მცირე ძრავის რესურსი (RPD– ის მთავარი პრობლემაა პალატებს შორის დიდი გაჟონვა, ეფექტურობის ვარდნა და გამონაბოლქვის ტოქსიკურობის ზრდა) ) ასე რომ, Mazda RX-8– სთვის ძრავის რესურსი დაახლოებით 100–150 ათასი კილომეტრია სწორი და დროული მოვლით, რის შემდეგაც ხორციელდება კაპიტალური რემონტი ბეჭდების შეცვლით. ბეჭდების სწრაფი ცვეთის პრობლემა ლილვის მაღალ სიჩქარეზე ნაწილობრივ გადაჭრილ იქნა მაღალლეგირებული ფოლადის გამოყენებით.
- ნაკლები დრეკადობა შედარებით დგუშის შიდა წვის ძრავებთან შედარებით - RPD აწარმოებს ოპტიმალურ ენერგიას მხოლოდ მაღალი სიჩქარით, რაც უფრო რთულ გადაცემას მოითხოვს.
- წვის პალატის ცუდი გეომეტრია, რომელსაც RPD– ში აქვს ობიექტივი, ე.ი. შედარებით დიდი ფართობი მცირე მოცულობით. სამუშაო ნარევის წვის დროს, ძირითადი ენერგიის დანაკარგები გადის რადიაციას, ამიტომ წვის კამერის იდეალური ფორმაა სფერული. სითბოს დანაკარგები არამარტო ამცირებს ქიმიური ენერგიის მექანიკურ ენერგიად გადაქცევის ეფექტურობას, არამედ იწვევს ძრავის მწვავე გადახურებას (ანუ უფრო მაღალ თერმულ რეჟიმს), ასევე საწვავის და ჰაერის ნარევის ცუდად წვას და აფეთქების ტენდენციას. . ეს პრობლემა ნაწილობრივ მოგვარდება ორი წვის სანთლით სხვადასხვა ზონაში ერთ წვის კამერაზე.
- სანთლების მცირე რესურსი, მათი გადახურება, ყოველ 10,000 კმ-ის შეცვლის საჭიროება.
[დაშლა]
[დაშლა]
RPD მოწყობილობა
გამოვლენა ...
ლილვზე დამონტაჟებული როტორი მყარად არის დაკავშირებული დაკბილულ ბორბალთან, რომელიც ბადებს სტაციონარული სიჩქარით - სტატორით. როტორის დიამეტრი გაცილებით დიდია, ვიდრე სტატორის დიამეტრი, თუმცა როტორი კოჭით მოძრაობს გარშემო სიჩქარის გარშემო. სამკუთხა როტორის თითოეული წვერი მოძრაობს ცილინდრის ეპიტროქოიდული ზედაპირის გასწვრივ და ცილინდრში პალატების ცვლადი მოცულობები წყდება სამი სარქვლის გამოყენებით.
ეს დიზაინი საშუალებას იძლევა დიზელის, სტირლინგის ან ოტოს 4-ინსულტიანი ციკლი განხორციელდეს სპეციალური სარქვლის დროის მექანიზმის გამოყენების გარეშე. პალატების დალუქვა ხორციელდება რადიალური და ბოლოს დალუქვის ფირფიტებით, რომლებიც ცილინდრზე დაპრესილია ცენტრიდანული ძალებით, გაზების წნევით და ზოლის ზამბარებით. გაზების განაწილების მექანიზმის არარსებობა ძრავას ბევრად უფრო მარტივს ხდის, ვიდრე ოთხი ინსულტის დგუშიანი ძრავა, ხოლო ინდივიდუალური სამუშაო პალატებს შორის დაწყვილების (crankcase space, crankshaft და დამაკავშირებელი წნელები) არარსებობა უზრუნველყოფს არაჩვეულებრივ კომპაქტურობასა და მაღალი სიმკვრივის სიმკვრივეს. ექსცენტრული ლილვის ერთი რევოლუციის დროს, ძრავა ასრულებს ერთ სამუშაო ციკლს, რაც ექვივალენტურია ორცილინდრიანი დგუშიანი ძრავის მუშაობას. ერთი როტორის რევოლუციის დროს, ექსცენტრული ლილვი ახდენს 3 ბრუნვას და 9 დარტყმას, რაც იწვევს მბრუნავი ძრავის ექვსცილინდრული დგუშიანი ძრავის მცდარ შედარებას.
შერევა, ანთება, შეზეთვა, გაგრილება, დაწყება ძირითადად იგივეა, რაც ჩვეულებრივი დგუშის შიდა წვის ძრავაში.
ძრავები სამპირიანი როტორებით, გადაცემათა და კბილთა ბორბლის რადიუსის თანაფარდობით: R: r \u003d 2: 3, რომლებიც დამონტაჟებულია მანქანებზე, ნავებზე და ა.შ., მიიღეს პრაქტიკული გამოყენება.
[დაშლა]
განცხადება
გამოვლენა ...
პირველი წარმოების მანქანა მბრუნავი ძრავით იყო NSU Spider, რომელიც გამოვიდა 1964 წელს. NSU არის გერმანული კომპანია, რომელიც დაარსდა 1873 წელს და აწარმოებდა მანქანებსა და მოტოციკლებს. 1969 წლამდე იგი არსებობდა როგორც ცალკე კომპანია, შემდეგ იყიდა Volkswagen Group- მა.
პირველი მასობრივი წარმოება (37 204 ეგზემპლარი) იყო NSU Ro-80, ნამდვილი მარკეტინგის წყალობით ნამდვილი მიღწევა. ამასთან, RPD- ის "რევოლუციურ ტექნოლოგიაზე" ფსონის დადება, რომელიც ჯერ კიდევ არ არის გამოსწორებული რეალურ პირობებში, სერიოზული შეცდომა გახდა. ძრავის რესურსი იყო არაუმეტეს 50 ათასი კილომეტრი და ხშირად გაცილებით ნაკლები. RPD ხშირად იცვლებოდა Ford დგუში L4 "Essex" - ით.
ასევე RPD დამონტაჟდა მანქანებზე:
- Citroen GS Birotor (Citroën M35 პროექტი)
- Mercedes-Benz С111
- Chevrolet კორვეტი
- VAZ 21018 (1976), 21079 და 2110 (მოდიფიკაციები სპეციალური სერვისებისთვის)
- Mazda (1978 წლიდან, Cosmo Sport და Rotor-eXperiment სერიები, საყოველთაოდ ცნობილი როგორც RX)
RX სერია დასრულდა 2008 წელს RX-8 მოდელზე. საერთო ჯამში, სერიაში წარმოებული იყო მილიონზე მეტი მანქანა RPD– ით. საერთო ჯამში, პოპულარობის პიკს, Wankel– ის ძრავის პატენტი იყიდა მსოფლიოს 11 წამყვანმა მწარმოებელმა მწარმოებელმა.
საინტერესოა, რომ Mazda- ს მანქანებს აქვთ RE ასოები (პირველი ასოები "Renesis" - დან) შეუძლიათ გამოიყენონ როგორც ბენზინი, ასევე წყალბადის საწვავი (რადგან ისინი ნაკლებად მგრძნობიარენი არიან დარტყმისგან, ვიდრე ჩვეულებრივი ძრავა უკუქცევითი დგუშის მოძრაობით).
RPD ასევე გამოიყენება მოტოციკლებზე (მცირე პარტიებში) და თვითმფრინავების მოდელირებაში.
საინტერესოა, რომ მან მიიღო პატენტი RPD– სთვის 1936 წელს, ფელიქს ვანკელი გახდა არა მხოლოდ შიდა წვის ძრავის, არამედ მბრუნავი დგუშის ტუმბოს და კომპრესორის გამომგონებელი. და ეს მოწყობილობები უფრო ხშირად გვხვდება ვიდრე RPD - წარმოებაში, სარემონტო მაღაზიებში, ყოველდღიურ ცხოვრებაში. მაგალითად, ავტომობილების პორტატული ელექტრო კომპრესორები ძალიან ხშირად შემუშავებულია მბრუნავი დგუშის ტუმბოს პრინციპით.
როგორც მოგეხსენებათ, მბრუნავი ძრავის მუშაობის პრინციპი ემყარება მაღალ სიჩქარეს და მოძრაობების არარსებობას, რაც განასხვავებს შიდა წვის ძრავას. ეს არის ის, რაც განასხვავებს ერთეულს. RPD- ს ასევე უწოდებენ Wankel ძრავას და დღეს ჩვენ გავითვალისწინებთ მის მუშაობას და აშკარა უპირატესობებს.
ვიდეო აღწერს მოწყობილობას და Zheltyshev მბრუნავი ძრავის მუშაობის პრინციპს:
გასაკვირია, რომ მათ სცადეს RPD ექსპლუატაციაში ჩაგდება ჩვენს ქვეყანაში. ასეთი ძრავა შექმნილია VAZ 21079- ზე დასაყენებლად, რომელიც განკუთვნილია როგორც სპეციალური სერვისების მანქანა. მაგრამ პროექტმა, სამწუხაროდ, ფეხი არ მოიკიდა. როგორც ყოველთვის, არ იყო საკმარისი სახელმწიფო ბიუჯეტის სახსრები, რომლებიც სასწაულებრივად გამოიტანეს ხაზინიდან.
მაგრამ იაპონელებმა ეს შეძლეს. და მათ არ სურთ შეჩერდნენ მიღწეულ შედეგზე. უახლესი მონაცემებით, მწარმოებელი Mazda გააუმჯობესებს ძრავას და მალე გამოვა, უკვე სულ სხვა აპარატით.
მოდით გადავხედოთ RPD– ს შიგნით
მბრუნავი ძრავის მუშაობა სრულიად განსხვავდება ჩვეულებრივი შიდაწვის ძრავისგან. პირველი, შინაგანი წვის ძრავის დიზაინი, როგორც ვიცით, ის წარსულს ჩაბარდა. მეორეც, შეეცადეთ აითვისოთ ახალი ცოდნა და ცნებები.
RPD ასე ეწოდა როტორის, ანუ მოძრაობის გამო. ეს მოძრაობა ენერგიას გადასცემს გადაბმულობას და გადაცემათა კოლოფს. არსებითად, როტორი უბიძგებს ენერგიას საწვავისგან, რომელიც შემდეგ ტრანსმისიით გადადის ბორბლებზე. თავისთავად როტორი მზადდება შენადნობი ფოლადისგან და, როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, აქვს სამკუთხედის ფორმა.
ვიდეო გვიჩვენებს Zuev მბრუნავი დგუშის ძრავის მუშაობის პრინციპს:
კაფსულა, სადაც მდებარეობს როტორი, არის ერთგვარი მატრიცა, სამყაროს ცენტრი, სადაც ხდება ყველა პროცესი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სწორედ ამ ოვალურ სხეულშია:
- ნარევის შეკუმშვა;
- საწვავის ინექცია;
- ჟანგბადის მიწოდება;
- ნარევის ანთება;
- დამწვარი ელემენტების დაბრუნება განთავისუფლებას.
მოკლედ, 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 ზოგიერთი პროცესი. მას შემდეგ, რაც როტორი სამკუთხაა, მხოლოდ სამი ღრუა.
ყველაფერი ასე იწყება. პირველ ჩამოყალიბებულ ღრუში ხდება შეწოვა, ანუ პალატა ივსება ჰაერით, რომელიც აქ არის შერეული.
ამის შემდეგ, როტორი ბრუნავს და ურევს ამ შერეულ ნარევს მეორე პალატაში. აქ ნარევი შეკუმშულია და ანთებულია ორი სანთლის გამოყენებით.
ამის შემდეგ ნარევი გადადის მესამე ღრუში, სადაც გამოყენებული საწვავის ნაწილები გადაადგილდება.
ეს არის RPD- ის სრული ციკლი. მაგრამ ეს არც ისე მარტივია. ჩვენ RPD სქემა შევისწავლეთ მხოლოდ ერთი მხრიდან. და ეს მოქმედებები მუდმივად ხდება. სხვაგვარად რომ ვთქვათ, პროცესები ხდება დაუყოვნებლივ როტორის სამი მხრიდან. შედეგად, ერთეულის მხოლოდ ერთი რევოლუციის დროს, სამი ციკლი მეორდება.
გარდა ამისა, გაუმჯობესდა მბრუნავი ძრავა. დღეს, Mazda- ს მბრუნავ ძრავებს არა ერთი, არამედ ორი ან თუნდაც სამი მბრუნავი აქვს, რაც მნიშვნელოვნად ზრდის მუშაობას, განსაკუთრებით მაშინ, როდესაც ჩვეულებრივ შიდა წვის ძრავასთან შედარებით. შედარებისთვის: ორი როტორიანი RPD შედარებულია ექვსცილინდრიანი შიდა წვის ძრავასთან, ხოლო სამი როტორიანი თორმეტცილინდრიანით. ასე რომ, აღმოჩნდა, რომ იაპონელები ასე შორსმჭვრეტელნი იყვნენ და მაშინვე აღიარეს მბრუნავი ძრავის უპირატესობები.
ისევ და ისევ, შესრულება არ არის RPD- ის ერთ-ერთი ძლიერი მხარე. მას ბევრი ჰყავს. როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, მბრუნავი ძრავა ძალიან კომპაქტურია და მასში ათასი ნაკლებ ნაწილს იყენებს, ვიდრე იმავე შიდა წვის ძრავაში. RPD– ში მხოლოდ ორი ძირითადი ნაწილია - როტორი და სტატორი, და უფრო მარტივი არაფერი იქნება.
მბრუნავი დგუშის ძრავის მუშაობის პრინციპი ბევრ ნიჭიერ ინჟინრს მოულოდნელად ასწია წარბები. დღეს კი ნიჭიერი ინჟინრები იმსახურებენ ყველანაირ დიდებასა და მოწონებას. ხუმრობა არ არის, რომ გჯეროდეს ერთი შეხედვით დაკრძალული ძრავის მუშაობას და მას მეორე სიცოცხლე მიანიჭო, და რა მეორე სიცოცხლე!
ბევრმა არ იცის, რომ კლასიკურ დგუშის ძრავებთან ერთად საავტომობილო ინდუსტრიაში გამოიყენება მბრუნავი დანადგარები, რომლებსაც უწოდებენ გამომგონებელ ვანკელ ძრავებს. ისინი ძრავების წვის შიდა პრინციპის მქონე ძრავებია, თუმცა, მისი სტრუქტურა და მუშაობის პრინციპები სრულიად განსხვავებულია. დღეს უფრო დეტალურად ვისაუბრებთ მბრუნავ ძრავებზე.
მბრუნავი ძრავის დიზაინი
ვანკელის ძრავის მთავარ ნაწილებს მათი დიზაინის საერთო არაფერი აქვთ კლასიკურ შიდაწვის ძრავებთან.
მისი ძირითადი ნაწილებია შემდეგი:
1. მთავარი სამუშაო პალატა
ნებისმიერი მბრუნავი დანაყოფის კორპუსი წარმოადგენს ოვალურ მეტალის პალატას, რომელშიც მიმდინარეობს ძირითადი სამუშაო პროცესები - მიღების რეჟიმი, კომპრესიული დარტყმა, საწვავის წვის პროცესი და გამონაბოლქვი აირები. კამერის ფორმა შემთხვევითი არ არის. იგი მზადდება ისე, რომ როტორთან ურთიერთქმედებისას, მისი კედლები უკავშირდება მის ყველა წვერს, ქმნის რამდენიმე დახურულ სქემას. ამ ძრავების შემწოვ და გამონაბოლქვ პორტებს არ აქვთ სარქველები. ისინი განლაგებულია უშუალოდ სამუშაო პალატის მხარეებზე და უშუალოდ უკავშირდება გამონაბოლქვი მილის და ელექტროენერგიის სისტემას.
2. როტორი
როტორის ფორმა გარკვეულწილად შეახსენებს სამკუთხედს, რომლის კიდეებს გარედან ამოზნექილი აქვს. გარდა ამისა, მისი თითოეული მხარე მზადდება მცირე ნიმუშით, რაც ზრდის ჩამოყალიბებული დახურული წვის პალატის მოცულობას და ზრდის როტორის როტაციის სიჩქარის მაჩვენებლებს. ამ კომპონენტის ფუნქცია ანალოგიურია დგუშების ჩვეულებრივი შიდა წვის ძრავაში. სამუშაო ციკლის გაჩენა ხდება ზემოთ ჩამოთვლილი სამი ქალიშვილი კამერის შექმნით. როტორის ცენტრალური ნაწილი დაჯილდოებულია როტორთან დრაივთან დამაკავშირებელი კბილანი ხვრელით, რომელიც თავის მხრივ ფიქსირდება გამომავალი შახტით. ეს რგოლი განსაზღვრავს რომელი მიმართულებით და რომელი ტრაექტორიის გასწვრივ მოძრაობს როტორი მთავარი სამუშაო პალატის შიგნით.
3. გამომავალი ლილვი
მბრუნავი ძრავის გამოსასვლელი შახტის ფუნქციები მსგავსია კლასიკური ენერგეტიკული ერთეულების crankshaft- ისა. იგი დაჯილდოებულია ნახევარწრიული კამერის ლობებით, რომლებსაც აქვთ ასიმეტრიული გასწორება ცენტრალური სამუშაო ღერძისგან მკაფიო გადახრით. რამდენიმე როტორი მოთავსებულია ლილვზე, რომლებსაც ათავსებენ სამუშაო კამერაზე. მათი ასიმეტრიული მოწყობა ქმნის თითოეული ბრუნვის ძალის ზეწოლის შედეგად წარმოქმნილი ბრუნვის წარმოქმნის წინაპირობებს.
ვფიქრობთ, თქვენ უკვე გამოიცანით, რომ მბრუნავ ძრავებს აქვთ მრავალშრიანი სტრუქტურა, რაც გულისხმობს რამდენიმე სამუშაო პალატის შექმნას, რომელშიც რამდენიმე მბრუნავი ბრუნავს. ამ ნამუშევრის ერთადერთი გამაერთიანებელი რგოლია ამ სინქრონული ურთიერთქმედების შედეგად გამომავალი შახტის მბრუნავი. "ფენებს" საიმედოდ ათავსებენ კიდეების გასწვრივ განლაგებული მრავალი ჭანჭიკი. ასეთი ძრავების გაგრილება ხდება. ეს გულისხმობს ანტიფრიზის პოვნას არა მხოლოდ საერთო ბლოკის გარშემო, არამედ მის თითოეულ ნაწილში.
ვანკელის ძრავაში, ყველა სამუშაო აგებულია საწვავის ნარევის წვის იგივე მეთოდით, როგორც დგუშის ძრავებში. ამასთან, მათ არა აქვთ სტატიკური წვის კამერები. საწვავის წვის შედეგად წარმოქმნილი წნევა იქმნება ცალკე ფორმირებულ პალატებში, რომლებიც გამოყოფილია ზოგადი სამუშაო პალატისგან მბრუნავი კიდეებით.
თავად როტორი მუდმივად უკავშირდება თავის დაპყრობას პალატის კედლებთან, დროის თითოეულ მომენტში ქმნის კიდევ ერთ დახურულ მარყუჟს. ბრუნვისას კონტურები მონაცვლეობით ფართოვდება და იკუმშება. ამ ციკლების განმავლობაში პალატაში შედის ჰაერი და საწვავი, რომელიც, როტორის ძალის შედეგად, იკუმშება და ანთდება, მისი გაფართოებით როტორს აძლევს სხვა მბრუნავ იმპულსს. გამონაბოლქვი აირები ხვრელების მეშვეობით გამოიყოფა გამონაბოლქვი სისტემაში, რის შემდეგაც პალატა კვლავ ივსება საწვავისა და ჰაერის ნარევით.
მბრუნავი ძრავების უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები
მბრუნავი ძრავების გამოყენებას აქვს მრავალი უდავო უპირატესობა.
- ნაკლები შიდა კომპონენტები... ოთხი ცილინდრიანი დგუშის ძრავის მსგავსად, მბრუნავი "ძმა" დაჯილდოებულია მხოლოდ ოთხი ძირითადი ნაწილით: საერთო კამერით, წყვილი როტორებით და ამძრავის ლილვით. კლასიკური ICE მსგავსი პარალიზებით შედგება მინიმუმ ორმოცი მოძრავი ნაწილისგან, რომელთაგან თითოეული ექვემდებარება ცვეთას.
- მუშაობის სინაზე... როტორის ერთეულების მუშაობის დროს, პრაქტიკულად, არ არსებობს ვიბრაცია, იმის გამო, რომ ყველა მოძრავი ნაწილი ბრუნავს მხოლოდ ერთი მიმართულებით. ჩვენ ვფიქრობთ, რომ თქვენ იცით, რომ დგუშების მუშაობა ჩვეულებრივ ძრავაში მრავალმხრივია. ის ალტერნატიულობს მოძრაობისკენ უკუ მოძრაობით.
- დაბალი რიტმი... იმის გამო, რომ თითოეული როტორი პასუხისმგებელია გამომავალი ლილვის სრული წრის მხოლოდ ერთი მესამედით გადატრიალებაზე, ამისათვის საჭირო მოძრაობა შესამჩნევად ნელა ხდება, რაც მნიშვნელოვნად ზრდის ვანკელის ძრავის საიმედოობას.
რა თქმა უნდა, მბრუნავი ძრავების გამოყენების უარყოფითი ფაქტორები არ არის გამორიცხული.
- არც ერთი მბრუნავი ძრავა არ შეუძლია აშკარად მოერგოს სხვადასხვა ქვეყნის გარემოსდაცვით რეგულაციებს... მას არანაირად არ შეიძლება ეწოდოს ეკოლოგიურად სუფთა ნახშირორჟანგის ემისიების სერიოზული რაოდენობით, რომლის შემცირებაც არარეალურია.
- ძვირადღირებული წარმოება... მბრუნავი ძრავების წარმოება ძალიან ძვირია, ძირითადად მცირე სერიული პარტიების გამო. შეშფოთება წარმოშობს მათგან ძალიან მცირე რაოდენობას, რაც არ საჭიროებს წარმოების ხარჯების სპეციალურ ოპტიმიზაციას.
- შეზღუდული რესურსი... Wankel მბრუნავი ძრავების ფუნქციონალური მარაგი ძალზე შეზღუდულია. იშვიათად, როდესაც იგი აღემატება 100-150 ათას კილომეტრს, რომლის მიღწევის შემდეგ მათ სჭირდებათ სრული შუასადება (კაპიტალური რემონტი) ან გამოცვლა.
- გაზრდილი საწვავის მოხმარება... გაზრდილი "არამძრაობის" ძირითადი მიზეზი მათი დაბალი შეკუმშვის კოეფიციენტია. ძრავა, საჭირო ენერგიის შენარჩუნებისას, ანაზღაურებს მას დახურული პალატების შიგნით მომარაგებული უფრო მეტი რაოდენობის საწვავის გამო.
შედეგი
შეჯამებისას, ვთქვათ, რომ მბრუნავ ენერგიის ერთეულებს, რა თქმა უნდა, აქვთ არსებობის უფლება. მათ აქვთ მთელი რიგი უდავო “უპირატესობები”, რაც მათ საშუალებას აძლევს, თუმცა მცირე იყოს, საავტომობილო ინდუსტრიაში. მეორეს მხრივ, "მინუსების" სიმძიმე საკმაოდ შესამჩნევია. მსოფლიოს ბევრ ქვეყანაში, ისინი უბრალოდ არ შეიძლება გამოყენებულ იქნეს არსებული ეკოლოგიური სტანდარტების გამო, ხოლო სერიოზული საწვავის მოხმარება და სამუშაო რესურსის შეზღუდვა მბრუნავი ძრავით მანქანების შეძენას სრულიად წამგებიანს ხდის. პროგნოზირებთ, რომ ისინი გარკვეული დროით მაინც გამოჩნდებიან ბაზარზე, მაგრამ მალე ისინი ჩაენაცვლებიან ჰიბრიდული ენერგეტიკული სისტემებით, რომელთა განვითარება ხორციელდება აბსოლუტურად გრანდიოზული ტემპით.
საავტომობილო ინდუსტრია მუდმივად ვითარდება. გასაკვირი არ არის, რომ ჩნდება ალტერნატიული ტექნოლოგიები, რომლებიც, მიუხედავად ამისა, იშვიათად ჩნდება მასობრივ წარმოებაში. მბრუნავი ძრავები შეიძლება შეფასდეს, როგორც ასეთი.
Მნიშვნელოვანი! შიდაწვის ძრავის გამოგონებამ სწრაფი ბიძგი მისცა საავტომობილო ინდუსტრიის განვითარებას. შედეგად, მანქანებმა დაიწყეს თხევადი საწვავით მუშაობა და დაიწყო ბენზინის ეპოქა.
მბრუნავი ძრავის აპარატები
მბრუნავი დგუშის ძრავა გამოიგონა NSU– მ. მოწყობილობის შემქმნელი იყო ვალტერ ფროიდი. ამის მიუხედავად, სამეცნიერო წრეებში ამ მოწყობილობას სხვა მეცნიერის, კერძოდ, ვანკელის სახელს ატარებს.
ფაქტია, რომ ამ პროექტზე ინჟინრების დუეტი მუშაობდა. მაგრამ მოწყობილობის შექმნაში მთავარი როლი ფროიდს ეკუთვნოდა. სანამ ის მუშაობდა მბრუნავ ტექნოლოგიაზე, ვანკელი მუშაობდა სხვა პროექტზე, რომელიც არაფრით დასრულდა.
ამის მიუხედავად, ფარული თამაშების შედეგად, ჩვენ ყველამ ვიცით, რომ ეს აპარატი არის Wankel მბრუნავი ძრავა. პირველი სამუშაო მოდელი 1957 წელს შეიკრიბა. NSU Spider გახდა პიონერი მანქანა. ამ დროს მან შეძლო ას ორმოცდაათი კილომეტრის სიჩქარის განვითარება. "ობობის" ძრავის სიმძლავრე იყო 57 ლიტრი. დან
მბრუნავი ძრავით "ობობა" 1964 წლიდან 1967 წლამდე იწარმოებოდა. მაგრამ ეს არასოდეს ყოფილა ფართოდ გავრცელებული. ამასთან, ავტომობილების მწარმოებლებმა უარი არ თქვეს ამ ტექნოლოგიაზე. უფრო მეტიც, მათ გამოუშვეს კიდევ ერთი მოდელი - NSU Ro-80 და ეს ნამდვილი მიღწევა გახდა. სწორმა მარკეტინგმა დიდი როლი ითამაშა.
ყურადღება მიაქციეთ სათაურს. ეს უკვე შეიცავს მითითებას, რომ მანქანა აღჭურვილია მბრუნავი ძრავით. ალბათ ამ წარმატების შედეგი იყო ამ ძრავების დამონტაჟება ისეთ ცნობილ მანქანებზე, როგორიცაა:
- Citroen GS Birotor,
- Mercedes-Benz С111,
- Chevrolet Corvette,
- ვაზ 21018.
მბრუნავმა ძრავებმა უდიდესი პოპულარობა მიიღეს "ამომავალი მზის" ქვეყანაში. იაპონურმა კომპანიამ Mazda იმ დროისთვის სარისკო ნაბიჯი გადადგა და ამ ტექნოლოგიის გამოყენებით დაიწყო მანქანების წარმოება.
პირველი ნიშანი Mazda– სგან იყო Cosmo Sport მანქანა. არ შეიძლება ითქვას, რომ მან უდიდესი პოპულარობა მოიპოვა, მაგრამ მან თავისი აუდიტორია იპოვა. ამის მიუხედავად, ეს მხოლოდ პირველი ნაბიჯი იყო მბრუნავი ძრავების იაპონიის ბაზარზე და მალევე მსოფლიო ბაზარზე.
იაპონელმა ინჟინრებმა არა მხოლოდ არ დაიდარდეს, არამედ, პირიქით, სამჯერ ძალა დაიწყეს მუშაობა. მათი შრომის შედეგია სერია, რომელსაც პატივისცემით იხსენებენ მსოფლიოს ნებისმიერი ქვეყნის ქუჩის მრბოლელები - Rotor-eXperiment ან მოკლედ RX.
ამ სერიის ფარგლებში გამოვიდა რამდენიმე ლეგენდარული მოდელი, მათ შორის Mazda RX-7. იმის თქმა, რომ ეს მბრუნავი მანქანა პოპულარული იყო, ჰგავს არაფრის თქმას. მილიონობით ქუჩის რბოლა გულშემატკივარი დაიწყო მასთან. შედარებით დაბალ ფასად, მას ჰქონდა წარმოუდგენელი ტექნიკური მახასიათებლები:
- აჩქარება ასამდე - 5,3 წამი;
- მაქსიმალური სიჩქარე - 250 კილომეტრი საათში;
- სიმძლავრე - 250-280 ცხენის ძალა, მოდიფიკაციის მიხედვით.
მანქანა ნამდვილი ხელოვნების ნიმუშია, მსუბუქი და მანევრირებადია და მისი ძრავაც აღფრთოვანებულია. ზემოთ აღწერილი მახასიათებლებით, მას აქვს მხოლოდ 1.3 ლიტრი მოცულობა. მას აქვს ორი განყოფილება, ხოლო სამუშაო ძაბვა 13 ვ.
ყურადღება! Mazda RX-7 იწარმოებოდა 1978 – დან 2002 წლამდე. ამ დროის განმავლობაში, დაახლოებით მილიონი მანქანა იქნა წარმოებული მბრუნავი ძრავით.
სამწუხაროდ, ამ სერიის ბოლო მოდელი გამოვიდა 2008 წელს. Mazda RX8 ასრულებს ლეგენდარულ შემადგენლობას. სინამდვილეში, აქ შეიძლება ჩაითვალოს მასიური წარმოების მბრუნავი ძრავის ისტორია დასრულებულად.
ოპერაციის პრინციპი
ავტომობილების მრავალი ექსპერტი თვლის, რომ ჩვეულებრივი დგუშის აპარატის დიზაინი შორეულ წარსულში უნდა დარჩეს. ამის მიუხედავად, მილიონობით მანქანას სჭირდება ღირსეული ჩანაცვლება, შეიძლება გახდეს მბრუნავი ძრავა, მოდით გაერკვნენ.
მბრუნავი ძრავის მუშაობის პრინციპი ემყარება წნევას, რომელიც იქმნება საწვავის დაწვისას. დიზაინის ძირითადი ნაწილია როტორი, რომელიც პასუხისმგებელია სასურველი სიხშირის მოძრაობების შექმნაზე. შედეგად, ენერგია გადადის clutch- ში. როტორი მას უბიძგებს გარეთ, გადააქვს ბორბლებზე.
როტორი სამკუთხა ფორმისაა. კონსტრუქციის მასალა არის შენადნობი ფოლადი. ნაწილი მდებარეობს ოვალურ სხეულში, რომელშიც, ფაქტობრივად, ხდება როტაცია, ისევე როგორც ენერგიის წარმოებისთვის მნიშვნელოვანი პროცესები:
- ნარევის შეკუმშვა,
- საწვავის ინექცია,
- ნაპერწკლის შექმნა,
- ჟანგბადის მიწოდება,
- ნარჩენების ნედლეულის განმუხტვა.
მბრუნავი ძრავის მოწყობილობის მთავარი მახასიათებელია ის, რომ როტორს მოძრაობის ძალიან უჩვეულო ნიმუში აქვს. ამ დიზაინის გადაწყვეტის შედეგია სამი უჯრედი, რომლებიც მთლიანად იზოლირებულია ერთმანეთისგან.
ყურადღება! თითოეულ უჯრედში ხდება გარკვეული პროცესი.
პირველი უჯრედი იღებს ჰაერის საწვავის ნარევს. შერევა ხდება ღრუში. შემდეგ როტორი გადადის მიღებულ ნივთიერებას შემდეგ ნაწილში. აქ ხდება შეკუმშვა და ანთება.
გამოყენებული საწვავი იხსნება მესამე უჯრედში. სამი განყოფილების კოორდინირებული მუშაობა სწორედ ისაა, რაც იძლევა საოცარ შესრულებას, რაც აჩვენა RX სერიის მანქანების მაგალითზე.
მაგრამ მოწყობილობის მთავარი საიდუმლოება სულ სხვა რამეშია. ფაქტია, რომ ეს პროცესები ერთმანეთის მიყოლებით არ წარმოიქმნება, ისინი მყისიერად ხდება. შედეგად, მხოლოდ ერთი რევოლუციის დროს სამი ციკლი გადის.
ზემოთ მოცემული იყო ძირითადი მბრუნავი ძრავის მუშაობის სქემა. ბევრი მწარმოებელი ცდილობს ტექნოლოგიის განახლებას, უფრო მეტი მუშაობის მისაღწევად. ზოგი წარმატებას აღწევს, ზოგიც ვერ ახერხებს.
იაპონელმა ინჟინრებმა წარმატებას მიაღწიეს. ზემოხსენებულ მაზდას ძრავებს სამამდე როტორი აქვს. რამდენად გაიზრდება ამ შემთხვევაში პროდუქტიულობა, თქვენ წარმოიდგინეთ.
მოდით მოვიყვანოთ საილუსტრაციო მაგალითი. ავიღოთ ჩვეულებრივი RPD ძრავა ორი როტორით და ვიპოვოთ უახლოესი ანალოგი - ექვსცილინდრიანი შიდა წვის ძრავა. თუ დიზაინს დავუმატებთ სხვა როტორს, მაშინ ხარვეზი კიდევ ერთი კოლოსალური იქნება - 12 ცილინდრი.
მბრუნავი ძრავების ტიპები
ბევრმა საავტომობილო კომპანიამ აიღო მბრუნავი ძრავების წარმოება. გასაკვირი არ არის, რომ მრავალი ცვლილება განხორციელდა, თითოეულს თავისი მახასიათებლები:
- მბრუნავი ძრავა მრავალმხრივი მოძრაობით. როტორი აქ არ ბრუნავს, არამედ ტრიალებს მისი ღერძის გარშემო. შეკუმშვის პროცესი ხდება ძრავის პირებს შორის.
- პულსირებადი მბრუნავი როტორის ძრავა. კორპუსის შიგნით ორი მბრუნავია. შეკუმშვა ხდება ამ ორი ელემენტის პირებს შორის მიახლოების და გაყვანისას.
- მბრუნავი ძრავა დალუქვის ფლაპით - ეს დიზაინი კვლავ ფართოდ გამოიყენება პნევმატურ ძრავებში. მბრუნავი შიდა წვის ძრავებისთვის, პალატა, რომელშიც ანთება ხდება, მნიშვნელოვნად შეიცვალა.
- მბრუნავი ძრავა, რომელიც მბრუნავი მოძრაობებით მუშაობს. ითვლება, რომ ეს კონკრეტული დიზაინი ტექნიკურად ყველაზე თანამედროვეა. აქ საპასუხო ნაწილები არ არის. ამიტომ ამ ტიპის მბრუნავ ძრავას შეუძლია ადვილად მიაღწიოს 10,000 rpm- ს.
- პლანეტარული მბრუნავი ძრავა ორი ინჟინრის მიერ გამოგონილი პირველი ცვლილებაა.
როგორც ხედავთ, მეცნიერება არ დგას, მბრუნავი ძრავების ტიპების მნიშვნელოვანი რაოდენობა საშუალებას მოგცემთ იმედი გქონდეთ ტექნოლოგიის შემდგომი განვითარების იმედი შორეულ მომავალში.
მბრუნავი ძრავის უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები
როგორც ხედავთ, მბრუნავი ძრავები იმ დროს გარკვეული პოპულარობით სარგებლობდა. უფრო მეტიც, მართლაც, ლეგენდარული მანქანები ამ კლასის ძრავებით იყვნენ აღჭურვილნი. იმის გასაგებად, თუ რატომ დაინსტალირდა ეს მოწყობილობა იაპონური მანქანების მოწინავე მოდელებზე, თქვენ უნდა იცოდეთ მისი ყველა უპირატესობა და უარყოფითი მხარე.
უპირატესობები
ადრე წარმოდგენილი ფონიდან უკვე იცით, რომ მბრუნავმა ძრავამ ერთ დროს დიდი ყურადღება მიიპყრო საავტომობილო მწარმოებლებისგან, რამდენიმე მიზეზის გამო:
- გაზრდილი დიზაინის კომპაქტურობა.
- მსუბუქი წონა
- RPD კარგად არის გაწონასწორებული და ქმნის მინიმუმ ვიბრაციას მუშაობის დროს.
- საავტომობილო ნაწილში სათადარიგო ნაწილების სიდიდე უფრო ნაკლებია ვიდრე დგუშის ანალოგზე.
- RPD- ს აქვს მაღალი დინამიური თვისებები
RPD– ის ყველაზე მნიშვნელოვანი უპირატესობა მისი მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივეა. მბრუნავი ძრავის მქონე მანქანას შეუძლია 100 კილომეტრზე აჩქარება მაღალ სიჩქარეებზე გადართვის გარეშე, დიდი რაოდენობით რევოლუციების შენარჩუნების გარეშე.
Მნიშვნელოვანი! მბრუნავი ძრავის გამოყენება საშუალებას იძლევა გაიზარდოს მანქანაზე სტაბილურობა გზაზე წონის იდეალური განაწილების გამო.
უარყოფითი მხარეები
ახლა დროა მეტი გაირკვეს, თუ რატომ, მიუხედავად ყველა უპირატესობისა, მწარმოებელთა უმეტესობამ შეწყვიტა მბრუნავი ძრავების დაყენება მათ მანქანებზე. RPD– ის უარყოფითი მხარეები მოიცავს:
- გაზრდილი საწვავის ხარჯი დაბალი ბრუნვის დროს მუშაობისას. ყველაზე რესურსების მომთხოვნი აპარატებში მას შეუძლია მიაღწიოს 20-25 ლიტრს 100 კილომეტრზე.
- წარმოების სირთულე. ერთი შეხედვით, მბრუნავი ძრავის დიზაინი გაცილებით მარტივია, ვიდრე დგუშის ძრავა. მაგრამ ეშმაკი დეტალებშია. მათი დამზადება უკიდურესად რთულია. თითოეული ნაწილის გეომეტრიული სიზუსტე უნდა იყოს იდეალურ დონეზე, წინააღმდეგ შემთხვევაში, როტორს არ შეეძლება ეპიტროქოიდული მრუდის გავლა სათანადო შედეგით. RPD მოითხოვს მაღალი სიზუსტის აღჭურვილობას მისი წარმოებისთვის, რაც დიდი ფულის ხარჯვაა.
- მბრუნავი ძრავა ხშირად გადახურდება. ეს გამოწვეულია წვის პალატის არაჩვეულებრივი სტრუქტურით. სამწუხაროდ, მრავალი წლის შემდეგაც კი, ინჟინრებმა ვერ შეძლეს ამ დეფექტის გამოსწორება. საწვავის წვის შედეგად წარმოქმნილი ზედმეტი ენერგია ცილინდრს აცხელებს. ეს მნიშვნელოვნად ატარებს ძრავას და ამცირებს მის სიცოცხლეს.
- ასევე, მბრუნავი ძრავა განიცდის წნევის ვარდნას. ამ ეფექტის შედეგია ბეჭდების სწრაფი ცვეთა. ერთი კარგად აწყობილი RPD– ის მომსახურების ხანგრძლივობაა 100 – დან 150 ათას კილომეტრამდე. ამ ეტაპის გავლის შემდეგ, კაპიტალური რემონტი უკვე შეუძლებელია.
- ზეთის შეცვლის რთული პროცედურა. 1000 კილომეტრზე ძრავის მბრუნავი ზეთის მოხმარება 600 მილიმეტრია. იმისათვის, რომ ნაწილებმა მიიღონ სათანადო შეზეთვა, ზეთი უნდა შეიცვალოს 5000 კმ-ზე ერთხელ. თუ ეს არ გაკეთებულა, უკიდურესად სავარაუდოა სერიოზული დაზიანება დანაყოფის ძირითადი კომპონენტებისათვის.
როგორც ხედავთ, მიუხედავად განსაკუთრებული უპირატესობებისა, RPD– ს აქვს მრავალი მნიშვნელოვანი უარყოფითი მხარე. ამის მიუხედავად, წამყვანი ავტო ფირმების დიზაინის განყოფილებები კვლავ ცდილობენ ამ ტექნოლოგიის მოდერნიზებას და ვინ იცის, იქნებ ერთ მშვენიერ დღეს მათ წარმატებას მიაღწიონ.
შედეგი
მბრუნავ ძრავებს მრავალი მნიშვნელოვანი უპირატესობა აქვს, ისინი კარგად გაწონასწორებულია, იძლევა სიჩქარის სწრაფ ზრდას და უზრუნველყოფს სიჩქარეს 100 კმ – მდე 4-7 წამში. მაგრამ მბრუნავ ძრავებს აქვს ნაკლოვანებებიც, რომელთაგან მთავარია მოკლე ვადა.
როდესაც დგუშის შიდა წვის ძრავების მქონე მანქანები უკვე ფართოდ იყო გავრცელებული მთელ მსოფლიოში, ზოგი ინჟინერი ცდილობდა შემუშავებულიყო მბრუნავი ძრავები, რომლებიც ერთნაირად ეფექტური და ძლიერი იყო. გერმანიიდან ჩამოსულმა სპეციალისტებმა მნიშვნელოვან წარმატებას მიაღწიეს, რაც გასაკვირი არ არის, რადგან სწორედ ამ ქვეყანაში გამოიგონეს მანქანა.
ცოტა ისტორია
1957 წელს გამოვიდა პირველი მბრუნავი დგუშის ძრავა. შემდგომში, მას ერთ-ერთი დეველოპერის - ფელიქს ვანკელის სახელი მიენიჭა. მეორე ადამიანი, ვალტერ ფროიდი, რომელმაც მონაწილეობა მიიღო გამოგონების პროცესში, დაუმსახურებლად ჩავარდა თანაავტორის ჩრდილში. ორივე ინჟინერი იყო გერმანული კომპანიის NSU- ს წარმომადგენელი, რომელიც აწარმოებდა მანქანებსა და ავტომობილებს.
ერთი წლის შემდეგ გამოვიდა პირველი მანქანა RPD– ით. სამწუხაროდ, მთავარი დიზაინერებიც კი არ იყვნენ კმაყოფილი ახალი მანქანის მოდელით. დაიხვეწა ძრავა და 60-იანი წლების ბოლოს დაიბადა სედანი, რომელმაც მიიღო "წლის ავტომობილის" წოდება. ეს იყო Ro-80 იგივე NSU კომპანიისგან. 100 კმ-ს აჩქარა მხოლოდ 12,8 წმ-ში, განუვითარდა სიჩქარე 180 კმ / სთ-მდე და იწონიდა ტონაზე ოდნავ მეტს. იმ დროს ეს უდიდესი მაჩვენებლები იყო. წარმოების ლიცენზია დაუყოვნებლივ შეიძინა საავტომობილო კომპანიამ.
არ არის ცნობილი, როგორ განვითარდებოდა ვანკელის გამოგონების ბედი, თუ ენერგეტიკული კრიზისი არ დაიწყო 1973 წელს და ნავთობზე ფასები მკვეთრად გაიზარდა. წვისას ძალიან ბევრი საწვავი მოიხმარა, ამიტომ მათ დაიწყეს მისი გამოყენების მიტოვება.
90-იანი წლების ბოლოს მხოლოდ რუსეთმა და იაპონიამ აწარმოეს მანქანები ვანკელის ძრავით. რუსული VAZ მანქანები, რომლებიც აღჭურვილია RPD- ით, ნაკლებად ცნობილია, მაგრამ იაპონურმა მოდელებმა მოახერხეს მსოფლიო პოპულარობის მიღწევა.
ამჟამად მხოლოდ Mazda აწარმოებს მანქანებს მბრუნავი ძრავით. იაპონელმა სპეციალისტებმა მოახერხეს მანქანის ძრავის გაუმჯობესება იმდენად, რამდენადაც იგი მოიხმარს 2-ჯერ ნაკლებ ზეთს და 40% -ით ნაკლებ საწვავს. შემცირდა გამონაბოლქვის გამონაბოლქვიც და ძრავა ახლა აკმაყოფილებს ევროპულ გარემოს სტანდარტებს. RPD– ის განვითარების ახალი ეტაპი იყო წყალბადის გამოყენება საწვავად.
მბრუნავი ძრავის საფუძვლები
იმის გასაგებად, თუ როგორ მუშაობს მბრუნავი ძრავა, უნდა გესმოდეთ მისი სტრუქტურა. RPD– ს ორი მნიშვნელოვანი ნაწილია როტორი და სტატორი. ლილვზე დამონტაჟებული როტორი ბრუნავს სტაციონარული სიჩქარის - სტატორის გარშემო. სიჩქარესთან კავშირი ხორციელდება გადაცემათა ბორბლის საშუალებით. როტორი დამზადებულია შენადნობის ფოლადისაგან და მოთავსებულია ცილინდრულ კორპუსში.
ძრავის როტორს ჯვარი მონაკვეთში აქვს სამკუთხა ფორმა, მისი კიდეები ამოზნექილია და სამი წვერი მუდმივად უკავშირდება კორპუსის შიდა ზედაპირს. ამრიგად, ცილინდრის სივრცე დაყოფილია სამ პალატად. როტაციის შედეგად, იცვლება პალატების მოცულობა. გარკვეულ მომენტში, საქმის პროფილის ფორმის თავისებურებებიდან გამომდინარე, არსებობს ოთხი კამერა.
- პირველ ეტაპზე, საწვავი გადის ერთ-ერთ პალატაში გახსნის (ჩასასვლელი პორტის) მეშვეობით.
- გარდა ამისა, საწვავის პალატის მოცულობა მცირდება, შესასვლელი პორტი მთლიანად დახურულია და იწყება საწვავის შეკუმშვა.
- შემდეგ ეტაპზე იქმნება ოთხი პალატა, ირთვება სანთლები (ორი მათგანია), იწვის საწვავი და ხორციელდება ძრავის სასარგებლო სამუშაო.
- როტორის შემდგომი როტაციით იხსნება გასასვლელი ფანჯარა, რომელშიც წვის პროდუქტები (გამონაბოლქვი გაზები) გადის.
როგორც კი გამოსასვლელი დაიხურება, შესასვლელი იხსნება და ციკლი მეორდება.
ერთი სამუშაო ციკლი ხორციელდება ლილვის ერთ სრულ რევოლუციაში. დგუშის ძრავისთვის იგივე სამუშაოს შესრულება, ის უნდა იყოს ორცილინდრიანი.
მჭიდროობის უზრუნველსაყოფად, დალუქვის ფირფიტები დამონტაჟებულია როტორის მწვერვალებზე. ისინი ცილინდრზე იწვება ზამბარებით და ცენტრიდანული ძალით და ემატება გაზის წნევაც.
უკეთ რომ გავიგოთ როგორ მუშაობს მბრუნავი ძრავა და რა არის ზოგადად, საჭიროა დიაგრამის შესწავლა. ის გვიჩვენებს დანაყოფის კვეთას და როტორის მოძრაობის დროს მომხდარ პროცესებს. მბრუნავი საავტომობილო დიაგრამა გვიჩვენებს, თუ რა ეტაპებს გადის როტორი, რომელიც დგუშის როლს ასრულებს.
მბრუნავი ძრავის ტიპები
უძველესი მბრუნავი ძრავაა წყლის წისქვილები, რომლებშიც ბორბალი ბრუნავს წყლის მოქმედებიდან და ენერგიას გადასცემს ლილვს. თანამედროვე მბრუნავი ძრავის მოწყობილობა მუშაობს საწვავზე ბევრად უფრო რთულია. მასში კამერა შეიძლება იყოს:
- ჰერმეტულად დახურულია;
- მუდმივად კონტაქტი გარე გარემოსთან.
პირველი ტიპის მოწყობილობები გამოიყენება ავტომობილებში, ხოლო მეორე გაზის ტურბინებში. დახურული პალატის მქონე ძრავები, თავის მხრივ, იყოფა რამდენიმე ტიპად. კლასიფიკაცია შემდეგია.
- როტორი მონაცვლეობით ბრუნავს ერთი ან მეორე მიმართულებით, მისი მოძრაობა არათანაბარია.
- როტაცია ხდება ერთი მიმართულებით, მაგრამ სიჩქარე იცვლება, მოძრაობა pulsating.
- ძრავები პირების ფორმის დალუქვის ფლაპებით.
- ერთნაირად მბრუნავი როტორი დემპერებით, რომლებიც მოძრაობენ როტორთან და მოქმედებს დალუქვის როლში.
- ძრავები როტორით პლანეტარული მოძრაობით.
ასევე არსებობს ორი სხვა სახის მბრუნავი ძრავა, რომელშიც ძირითადი ელემენტი ერთნაირად ბრუნავს. ისინი განსხვავდებიან სამუშაო პალატის ორგანიზაციისა და ბეჭდების დიზაინის მიხედვით. ეხება ზემოთ მოცემული სიიდან მეხუთე პუნქტს.
RPD– ის უპირატესობები
მბრუნავი ძრავის დიზაინისა და მუშაობის პრინციპის გათვალისწინებით, შეიძლება გვესმოდეს, რომ ის სრულიად განსხვავდება დგუშის ძრავისგან. შიდა წვის მბრუნავი ძრავა უფრო კომპაქტურია, შედგება ნაკლები ნაწილისაგან და მისი სიმძლავრის სიმკვრივე უფრო მაღალია, ვიდრე დგუშიანი ძრავისა.
RPD უფრო ადვილად დასაბალანსებელია, რომ ვიბრაციები მინიმუმამდე იყოს დაყვანილი. ეს საშუალებას იძლევა დამონტაჟდეს მსუბუქი მანქანები, მაგალითად მიკროავტომობილები.
ნაწილების რაოდენობა თითქმის 2-ჯერ ნაკლებია ვიდრე დგუშის ძრავაზე. ზომები ასევე გაცილებით მცირეა და ეს უპირატესობა ამარტივებს ღერძის წონის განაწილებას, საშუალებას აძლევს მეტ სტაბილურობას გზაზე.
ტრადიციული დგუშის ძრავა სასარგებლო სამუშაოს ასრულებს მხოლოდ ორი ლილვის რევოლუციაში, ხოლო მბრუნავ ძრავაში სასარგებლო სამუშაო ხდება ერთი როტორის რევოლუციით. ეს არის RPD– ით ავტომობილების სწრაფი აჩქარების მიზეზი.
მაღალი საწვავის მოხმარება RPD
მოწყობილობა საოცრად მარტივი, პირდაპირი და მახვილგონივრულია. რატომ არ გავრცელდა იგი დგუშის შიდა წვის ძრავით? ბოლო ადგილი არ არის ეფექტურობა.
მბრუნავი წვის ძრავა ძალიან ბევრ საწვავს იყენებს. მხოლოდ 1.3 ლიტრი მოცულობით, თითქმის 100 ლიტრ ბენზინს მოიხმარენ ყოველ 100 კმ-ზე. ამ მიზეზით, ბევრმა კომპანიამ არ გადაწყვიტა RPD– ით მანქანების მასობრივი წარმოება დაიწყოს.
ახლო აღმოსავლეთში ბოლოდროინდელი მოვლენების ფონზე, რესურსების და ნავთობისა და გაზის ფასებზე სასტიკი ომის ფონზე, გასაგებია RPD– ების შეზღუდული გამოყენება.
სხვა მნიშვნელოვანი უარყოფითი მხარეები
მბრუნავი დგუშის ძრავის შემდეგი მინუსი არის ბეჭდების სწრაფი აცვიათ როტორის ნეკნების გასწვრივ. ეს ცვეთა ხდება სწრაფი ბრუნვის გამო და, შედეგად, ნეკნების ხახუნის პალატის კედლებთან.
ამას გარდა, ნეკნების შეზეთვის სისტემა უფრო რთულდება. Mazda– მ დაამზადა ინჟექტორები, რომლებიც წვის პალატაში ზეთს ასხამენ. შედეგად, მოთხოვნები ზეთის ხარისხზე გაიზარდა. უწყვეტი უხვი შეზეთვა ასევე მოითხოვს იმ მთავარ ლილვს, რომლის გარშემოც ხდება მოძრაობა.
საპოხი მასალების ტექნიკური გადაწყვეტა განსაკუთრებულ მიდგომას მოითხოვდა და მხოლოდ იაპონელმა ინჟინრებმა შეძლეს გაუმკლავდნენ დავალებას მრავალი წლის ექსპერიმენტის შემდეგ.
RPD გამონაბოლქვი გაზის ტემპერატურა უფრო მაღალია ვიდრე დგუშიანი ძრავა. ეს განპირობებულია როტორის პირას შედარებით მოკლე ინსულტის სიგრძით. წვის პროცესს ძლივს აქვს დრო, რომ დასრულდეს, როდესაც სახე უკვე იმდენად გადავიდა, რომ გასასვლელი ფანჯარა იხსნება. შედეგად, გაზები, რომლებსაც სრულად არ აქვთ გადატანილი წნევა როტორზე, გამოდიან გამონაბოლქვ მილში და მათი ტემპერატურა მაღალია. დაუწვავი საწვავის ნარევის მცირე ნაწილი ასევე მოხვდება ატმოსფეროში, რაც უარყოფითად აისახება გარემოზე.
მბრუნავ ძრავაში ძნელია უზრუნველყოს წვის პალატის სიმჭიდროვე. ექსპლუატაციის დროს სტატორის კედლები არათანაბრად თბება და ფართოვდება. შედეგად, შესაძლებელია გაზის გაჟონვა. განსაკუთრებით თბება ის ნაწილი, სადაც ხდება წვა. ამ პრობლემის მოსაგვარებლად, სხვადასხვა ნაწილები მზადდება სხვადასხვა შენადნობებისგან. ეს, თავის მხრივ, ართულებს და ზრდის ძრავის წარმოების პროცესის ღირებულებას.
Wankel მბრუნავი დგუშის ძრავების წარმოების ღირებულებაზე უკეთეს გავლენას არ ახდენს კამერის რთული ფორმა. სინამდვილეში, ცილინდრს არ აქვს ოვალური განივი, როგორც ზოგჯერ ამბობენ. განყოფილებას აქვს ეპიტროქოიდის ფორმა და მოითხოვს მაღალი სიზუსტის შესრულებას.
ასე რომ, ცხადი ხდება, რომ მბრუნავ ძრავას აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები. მათი შეჯამება შემდეგ ცხრილში.
ნაწილების სწრაფი ცვეთის გამო, მბრუნავი ძრავის რესურსი დაახლოებით 65 ათასი კმ. შედარებისთვის, ტრადიციული შიდა წვის ძრავის რესურსი 2 ან თუნდაც 3-ჯერ მეტია. მბრუნავი დგუშის ძრავების შენარჩუნება მოითხოვს მეტ პასუხისმგებლობას, რის გამოც ისინი ძირითადად პროფესიონალების ყურადღებას იპყრობენ. ინჟინრებმა ნაწილობრივ მოახერხეს RPD– ით მანქანების ნაკლოვანებების აღმოფხვრა, მაგრამ ზოგი მათგანი მაინც დარჩა.
Mazda მბრუნავი დგუშის ძრავები
მიუხედავად იმისა, რომ სხვა გლობალურმა მწარმოებლებმა უარი თქვეს მბრუნავი ძრავების წარმოებაზე, Mazda Corporation- მა განაგრძო მათზე მუშაობა. მისმა სპეციალისტებმა გააუმჯობესეს დიზაინი და მიიღეს ძლიერი ძრავა, რომელსაც შეუძლია კონკურენცია გაუწიოს საუკეთესო ევროპულ დანაყოფებს.
იაპონელებმა მუშაობა დაიწყეს მბრუნავი დგუშის ძრავით ჯერ კიდევ 1963 წელს. მათ აწარმოეს ავტობუსების, სატვირთოების და მანქანების რამდენიმე მოდელი.
1978 წლიდან 2003 წლამდე კომპანიამ გამოუშვა ცნობილი RX-7 სპორტული მანქანა. მისი მემკვიდრეა RX-8, რომელმაც 30-ზე მეტი ჯილდო მოიგო საერთაშორისო საავტომობილო შოუებზე.
RX-8 მუშაობდა Renesis (Rotary Engine Genesis) ძრავით. მანქანა გაიყიდა სხვადასხვა კონფიგურაციებით მთელ მსოფლიოში. ჩრდილოეთ ამერიკაში და იაპონიაში ყველაზე ძლიერი მოდელები (250 ცხენის ძალა, 8,5 ათასი ბრუნვა) გაიყიდა. 2007 წელს ტოკიოს საავტომობილო შოუზე წარმოდგენილი იყო კონცეპტუალური ავტომობილი Renesis II ძრავით, 300 ც.ძ. დან
2009 წელს ევროპაში აიკრძალა მაზდას მანქანები მბრუნავი ძრავით, რადგან ნახშირორჟანგის ემისიამ გადააჭარბა არსებულ ნორმებს. 2102 წელს შეჩერდა იაპონური მანქანების მასიური წარმოება მბრუნავი ძრავით. ამ დროისთვის Mazda RPD დამონტაჟებულია მხოლოდ სპორტულ რბოლებზე.