Motocicleta cu piston rotativ
Densitatea ridicată a puterii, compactitatea, manevrabilitatea - acestea sunt principalele avantaje datorită cărora motorul cu ardere internă cu piston (ICE) nu numai că a ocupat un loc fruntaș în rândul motoarelor de căldură, ci și rezistă cu succes încercărilor de înlocuire cu alte centrale. Între timp, acest motor are și defecte organice grave. Una dintre cele mai semnificative este mișcarea reciprocă a pistonului și forțele de inerție generate de acesta, care nu pot fi întotdeauna echilibrate. De aici - încărcări dinamice suplimentare, vibrații, zgomot. Altă este prezența la motoare în patru timpi a unui mecanism destul de complicat de distribuție a gazelor, care necesită îngrijire. De aceea, în paralel cu îmbunătățirea ICE-urilor tradiționale ale pistonului, ingineri, inventatori au lucrat timp de zeci de ani la proiectarea motorului în care corpul de lucru - pistonul s-ar roti doar.
Dintre sutele și, probabil, mii de modele, doar unul a reușit să fie adus la nivelul cerinței pentru producția în masă. Vorbim despre celebrul motor cu piston rotativ (RDD) F. Wankel („În spatele roții”, 1970, nr. 12). Deși principiul funcționării sale și dispozitivul sunt descrise în literatura tehnică, le amintim pe scurt.
Fig. 1. Schema dispozitivului (secțiunea transversală 4) și funcționarea RPD: a, b, c, d - o secvență de procese care au loc în diferite poziții ale rotorului.
În cazul staționarului 1 (Fig. 1) - un rotor triunghiular 2. Se rotește în sensul acelor de ceasornic în jurul centrului său geometric, care, la rândul său, se învârte în jurul axei excentrice b. Când rotorul 2 se mișcă, fiecare dintre fețele sale formează trei camere de lucru cu volum diferit cu suprafața interioară a carcasei.
Marginile rotorului în timpul rotației sale descriu epitroidul; conturul interior al carcasei 1 se face de-a lungul aceleiași curbe. Îmbinarea lamei 15 este etanșată, plasată în fantele rotorului și presată constant pe suprafața de lucru a carcasei.
Pe măsură ce rotorul se rotește în sensul acelor de ceasornic (Fig. 1, a), volumul camerei din dreapta sus crește și un amestec combustibil este aspirat prin fereastra de intrare 17. Intrarea în cameră continuă până când lama de etanșare ajunge la marginea dreaptă a ferestrei 17. Apoi volumul camerei scade și amestecul este comprimat. Când se apropie de minim (Fig. 1, b), lumânarea 7 în conformitate cu momentul de aprindere selectat va aprinde sarcina comprimată a amestecului. Presiunea de extindere a gazelor pe marginea rotorului 2 (Fig. 1, c) face ca arborele excentric 6. să se rotească. Odată cu rotirea suplimentară a arborelui și rotorului, geamul de evacuare 16 se deschide și gazul de evacuare este eliberat (Fig. 1, d).
Astfel, în fiecare dintre cele trei camere, acestea au loc secvențial: aportul unui amestec proaspăt, compresia încărcării, aprinderea și extinderea produselor de ardere, evacuarea evacuării, adică întregul proces de lucru caracteristic unui ICE în patru timpi. Pentru o revoluție a rotorului se fac trei mișcări de lucru.
Rotirea coordonată a rotorului 2 și a arborelui b asigură o pereche de angrenaje de sincronizare 10 și 11, dintre care cel mai mic (cu dinți externi) este fixat nemișcat pe capacul lateral al carcasei. Angrenajul, conectat rigid cu rotorul, are dinți interni. Raportul lor (2: 3) este astfel încât arborele b să se rotească în fața ta mai repede decât rotorul, iar cursa de lucru cade pe fiecare revoluție a acestui arbore.
Principalele avantaje ale RPD - dimensiuni mici și greutate, funcționare lină, lipsa unui mecanism de distribuție, mai puțin decât ICE cu piston, numărul de piese - a atras atenția companiilor de producție de automobile și auto. Perioada anilor '60 și începutul anilor '70 a fost marcată de o cercetare intensă și de dezvoltare a dezvoltării RPD în multe țări.
La această problemă am fost respectați de SUA NATI, de o serie de întreprinderi din industria auto și din alte industrii. Unul dintre primii care a lucrat la RPD a fost VNIImotoprom. În viitor, specialiștilor Institutului aveau sarcina de a dezvolta un motor pentru motociclete de clasă grea (cum ar fi Urals și Dnipro).
Trebuie să spun că în proiectare, și în procesul de lucru, și în tehnologia de fabricare a RPD-urilor, există multe caracteristici care îl disting radical de motorul tradițional cu piston. La crearea prototipurilor, a fost necesară în mod repetat rezolvarea problemelor care nu aveau analogi în practica construirii de motoare. O serie de materiale și procese dezvoltate pentru prima dată în tehnologia internă.
O serie de studii, care a durat câțiva ani, au dus la crearea unui motor cu piston rotativ, care a primit indicele RD-515. Testele sale de bancă și de drum pe motocicletele Dnepr (vezi foto) au arătat rezultate bune.
Înainte de a vorbi despre posibilitățile și perspectivele de utilizare a RPD, să luăm în considerare ce este E1 dintr-un motor proiectat în VNIIMotoprom (Fig. 2). Este o singură secțiune. Corpul său, care are răcire cu apă, este format din trei părți din aliaj de aluminiu 1, 8, 9. Întrucât suprafața interioară a părții de mijloc a statorului 1 funcționează și trebuie să fie rezistentă la uzură și rezistentă la căldură, i se aplică un strat de acoperire nichel-silice. Este mai fiabil decât, de exemplu, binecunoscutul placaj cu crom galvanic. Tehnologia de aplicare „Niko-force” pe o bază de aluminiu a fost dezvoltată pentru prima dată în practica rusă de către VNIImotoprom împreună cu Institutul de Chimie al Academiei de Științe a Lituaniei SSR.
Spre fig. 1 și 2:1 - carcasă (stator); 2 - rotor; 3 - geamul de intrare spate; 4 - cavitate; 5 - rulment cu rotorul al rotorului; 6 - ax excentric; 7 - o lumânare; 8 - capac carcasa spate; 9 - capacul carcasei față; 10 - angrenaj de sincronizare fix; 11 - un angrenaj de sincronizare; 12 - fereastra de intrare frontală; 13 - canal de intrare; 14 - carburator; 15 - scapula; 16 - fereastra de ieșire; 17 - fereastra de intrare la capăt.
Pentru o etanșare fiabilă a îmbinărilor carcasei și un transfer de căldură mai bun, capetele statorului 1, precum și capacele 8, 9, sunt împământate și conectate fără garnituri.
Rotorul 2, care îndeplinește funcțiile unui piston, se rotește (pe gâtul arborelui excentric 6) nu pe rulmenții simpli, ci pe role 5. În fețele sale există adâncituri care formează camere de combustie. În corpul arborelui excentric 6 se află o cavitate pentru trecerea unui amestec combustibil, care se răcește și se lubrifiază simultan (se adaugă ulei la combustibil într-un raport de 1: 100) a doi rulmenți rotori. Acestea sunt capabile să reziste la temperaturi care nu depășesc 250 ° C și, prin urmare, necesită o răcire intensivă și o lubrifiere bună. Apropo, aceste rulmenți aparțin de numărul de piese care limitează viața motorului deocamdată.
Pentru o lungă perioadă de timp, durata de funcționare a RPD a fost asociată cu durabilitatea garniturilor rotorului, în principal la marginile acestuia. Problema a fost rezolvată prin selectarea unui aliaj special. Garniturile în sine se compun din lame și unghiuri montate în caneluri realizate în rotor. Garniturile de capăt sunt benzi din oțel sau fontă. Sunt alcătuite de benzi cu arc dintr-un aliaj special rezistent la căldură - expandatoare.
Proiectarea și procesul de lucru al unui motor rotativ sunt comparate cu caracteristicile pistonului care se reflectă în proiectarea principalelor sale sisteme: putere, ungere cu aprindere etc. În special, este de o importanță deosebită atât pentru obținerea puterii necesare, cât și pentru furnizarea conținutului minim necesar de componente toxice în După ce le-au epuizat cu gaze și economie, proiectarea sistemului de admisie are.
Amestecul de lucru intră în motorul nostru în două fluxuri - lateral și radial. Partea o conduce de la carburatorul 14 la canalul 13. Acolo, debitul este împărțit în două ramuri. O parte a amestecului se îndreaptă în cavitatea de lucru a statorului 1 prin fereastra 12, cealaltă - mare - prin camera excentrică scobită 6 în cavitatea 4 a capacului posterior 8 și fereastra 3. Fluxul principal răcește rotorul și unge rulmenții cu role.
Scopul ferestrei 12 este de a îmbunătăți umplerea camerei de ardere cu un amestec de lucru și de a oferi o putere suficient de mare. Un canal radial a fost realizat în același scop (nu este prezentat în Fig. 2).
Sistemul de aprindere este fără contact, tiristorul cu două lumânări având un număr de strălucire destul de mare - 240-260 de unități. Necesitatea a două lumânări este cauzată de înălțimea mică și lungimea lungă a camerei de ardere, care împiedică răspândirea față a flăcării și încetinește procesul de ardere. Pentru a porni motorul sunt starter electric și demaror cu lovitură.
Motorul RD-515 este rezultatul multor ani de muncă, un studiu cuprinzător al caracteristicilor RPD, nenumărate probe, verificări și teste. Rezultatele acestora fac posibilă considerarea soluțiilor de proiectare selectate optime pentru un motor cu o anumită dimensiune și scop. Am construit și mostre de RPD răcite cu aer. După testele comparative, a fost preferată sistemul lichid: un astfel de motor este mai fiabil, mai rezistent și mai puțin zgomotos. Împreună cu institutul cu o singură secțiune a făcut probe și motor cu două secțiuni. De asemenea, am testat motoare cu rotor quadrangulare.
Cum arată cel rotativ în comparație cu „frații” lui cu piston? De partea sa sunt o serie de avantaje. Deci, consumul de masă (și metal) al RPD este cu 13 kg (36%) mai mic decât cel al unui motor de aceeași clasă, volumul total este de 2,5 ori mai mic, iar numărul de piese este de unu și jumătate. Consumul de combustibil operațional este cu 10% mai mic decât o motocicletă cu un motor cu piston în serie. În ceea ce privește durabilitatea, RD-515 parcurge 50 de mii de kilometri fără a înlocui piesele principale. Pentru o motocicletă, acest lucru este perfect acceptabil. Totuși, Institutul lucrează pentru a spori și mai mult viața RPD.
Având un volum de lucru dintr-o cameră 491 cm3, RD-515 dezvoltă 38 litri. s./28.4 kW la 6000 rpm. Cuplu - 5,2 kgf * m / 51,0 N * m la 3500 rpm. Raportul de compresie este de 8,7, necesită utilizarea benzinei AI-93. Greutatea uscată a motorului este de 38 kg.
Până în prezent, în practica mondială, din punct de vedere al economiei și toxicității, RPD-urile sunt aproape aduse la nivelul celor cu piston. Există însă două circumstanțe la fel de importante. Primul - lipsa de continuitate tehnologică a motorului cu piston și a proiectelor RPD - aceasta este o circumstanță foarte gravă. Din această cauză, producția de RPD necesită un echipament fundamental nou și investiții semnificative. Al doilea este o anumită neîncredere atât din partea specialiștilor, cât și a consumatorilor, bazată parțial pe deficiențele modelelor timpurii ale RPD-urilor în serie, parțial pe o conștientizare slabă.
Cu toate acestea, rezultatele obținute astăzi în țara noastră și în străinătate sugerează că anii 80 vor fi marcați de un „al doilea val” de interes pentru RPD. Producția de astfel de motoare pare justificată în condițiile țării noastre, unde motocicletele grele, spre deosebire de țările din vest, sunt un vehicul foarte popular. În același timp, volumul lor de producție este încă semnificativ mai mic decât cel al autoturismelor și acest lucru ar facilita dezvoltarea tehnologiei și soluționarea altor probleme de producție la un cost inițial mai mic.
S. IVANITSKY, șef de departament
VNIIMotoproma, candidat la științe tehnice
Interesant este că în Uniunea Sovietică s-au înregistrat evoluții în domeniul DPD. Și dacă mulți știu despre mașina rotativă VAZ, atunci existența în trecut a motocicletelor cu motoare construite conform schemei Wankel este încă un secret pentru mulți.
În 1970, testele rutiere au început pe motorul RD-350V instalat în șasiuul K-650 de la Nipru. Dinamica mașinii s-a dovedit a fi satisfăcătoare, puterea motorului a fost crescută la 30,5 CP, dar durata foarte mică a motorului (doar 100 de ore) nu a permis dezvoltării să vadă un viitor luminos.
În 1972, a fost creată o nouă versiune a RPD - RD-500V. Corpul său este realizat din aliaj de aluminiu, cu o acoperire cromată pe suprafața de lucru. Motorul a dezvoltat o putere de 40 CP. la 6000 rpm Încercările rutiere ale motorului au fost efectuate în șasiul motocicletei Dnepr MT-9. Sistemul de injecție de combustibil a fost testat pentru prima dată pe el, dar ulterior l-a abandonat din cauza dificultății de a porni un motor rece (sistemele de injecție de combustibil din acele vremuri erau departe de a fi perfecte). Dezvoltarea RD-500V a fost RD-501 creată în 1973, în care a fost utilizată o carcasă din aluminiu rezistent la uzură, termică, nichelată, rotorul motorului a fost realizat din aliaj de aluminiu sinterizat, iar aprinderea amestecului combustibil-aer a fost asigurată de un sistem electronic de aprindere fără contact.
Etapa decisivă a fost trecerea la un sistem de răcire cu lichide în 1976. Un astfel de motor, denumit RD-510, a dezvoltat deja 48 CP. la 6000 rpm Lucrările ulterioare au vizat creșterea „supraviețuirii” motorului, reducerea consumului de combustibil și a emisiilor de evacuare.
Un RD-515 cu o singură secțiune, la mijlocul anilor 70, trebuia pus pe motociclete grele. Cu o greutate de 38 kg și un volum de 491 cm3. a dat 38 CP (6000 rpm.) Și 51 Nm (3500 rpm.). Garniturile de capăt erau din oțel sau fontă. În special pentru acest motor, am dezvoltat o tehnologie pentru aplicarea unei baze de aluminiu nichel-siliciu rezistente la căldură pe o bază de aluminiu. Unitatea a alăptat cu 50 de mii de km înainte de revizuire.
Ultimul dintre proiectele cunoscute în domeniul motocicletelor interne cu RPD sunt dispozitivele RD-660 dezvoltate la mijlocul anilor 80 și motocicleta de escortă RD-601 (613 cc, putere 52 CP la 6000 rpm.)
Devine clar că, la începutul „perestroika” anilor 90, institutul avea mai multe modele RPD bine dezvoltate. Dar o nouă evoluție a evenimentelor din țara noastră a omorât toate speranțele pentru continuarea cu succes a dezvoltării. Astăzi, dezvoltarea timpurilor sovietice în domeniul motoarelor cu piston rotativ poate fi observată în această stare:
Găsit pe Internet.
La sfârșitul anilor 80, a fost creat un model pilot al unei motociclete de escortă (care să însoțească motocicleta delegațiilor oficiale și serviciul de patrulare) cu o motocicletă RPD.
Specialiștii Uzinei de Mașini de la Izhevsk au fost încredințați de acest proiect, iar acesta a fost un ordin de stat cu drepturi depline, care prevedea punerea în scenă a modelului în producția la scară mică.
Bogatyrev Victor Nikolaevich și Glukhov Yakovlevich german care lucrează la modelul IZH-Leader:
Ca unitate de alimentare, a fost prevăzută instalarea unui motor cu piston rotativ cu 2 secțiuni RD-601. Cu un volum de lucru de 613 cuburi, a produs 52 de cai putere. la 6000 rpm și un cuplu maxim de 51 Nm (la 3500 rpm). Această instalație a fost dezvoltată în Togliatti și este mult unificată cu unitățile de rotor VAZ-ovsky, care în acele zile au început deja să fie puse activ pe mașini pentru servicii speciale.
Versiunea finală a motociclistului IL-Leader cu RPD:
În urma căutării de proiectare, s-au născut simultan mai multe modele de rulare ale „superbike sovietice”, care, în aparența lor, semănau cu cele mai bune exemple ale motocicletelor japoneze și germane de atunci. 
Primul a fost IL Leader - un dispozitiv cu glugă extrem de dezvoltată și carouri din plastic masiv, care protejau bine șoferul de vânt și ploi. Cu contururile sale, acesta îmi amintește cumva de legendarul BMW K1 sport Tourer, care s-a născut cam în aceeași perioadă (1988).
În această stare, motocicleta unică a fost ultima dată când a fost văzută:
Ca și în Bavaria, tracțiunea motorului a fost transmisă roții din spate cu ajutorul unei articulații universale. Au fost construite două prototipuri ale Leader: primul cu RPD deja menționat, și al doilea cu cel mai familiar ICE boxer cu 2 cilindri din motocicleta Ural în serie.
Și acestea sunt rămășițele unui alt lider - cu un motor din Urals:
O altă motocicletă de escortă de la Izhmash a primit numele IZH-8.201 sau Vega. S-a distins printr-o apariție mai elegantă și mai rapidă. Spre deosebire de „Conducătorul”, aspectul său nu a provocat asocieri cu cavaleri medievali. 
În căutarea formei optime ... Modelele au fost construite atât în \u200b\u200bjurul șasiului cu RPD, cât și cu motorul de boxer obișnuit. 
Designul a corespuns practic celor mai bune modele occidentale, deși unele elemente ale acestui bărbat frumos arătau străine: de exemplu, frâne cu tambur sau roți cu spițe (deși proiectul prevedea și roți din aliaj).
Versiunea finală a unei motociclete de escortă cu un motor cu piston rotativ:
Design modern și atractiv:
Opțiune cu un ICE clasic:
Pe lângă Vega rotativă, a existat și o versiune mai banală a acestei escorte, în șasiul căruia a fost instalat un motor boxer de 650 cm de la motocicleta Dnepr.
Nu mai rău decât BMW, Honda și Moto Guzzi de atunci:
Angrenajul invers este cardan. 
Frânele cu tambur nu sunt pe subiect:
Planurile creatorilor erau ambițioase: să stabilească o producție serial completă a acestor dispozitive și chiar să organizeze livrări în masă în străinătate - pentru nevoile serviciilor de poliție din diferite țări.
Un exemplu bine conservat de IL-8.201 la una dintre expozițiile moderne:
Păcat că nu a ajuns niciodată pe transportor. 
Motor cu piston rotativ cu 2 secțiuni RD-601 cu o capacitate de 52 CP:
Cu toate acestea, perestroika, problemele legate de aceasta în economia URSS și prăbușirea în continuare a țării au pus capăt acestor evoluții promițătoare. 
Unitatea de alimentare a fost construită de specialiști AvtoVAZ. 
Există, de asemenea, roți cu raze. 
Panoul de instrumente este parțial unificat cu Lada. 