Care este diferența dintre un rotor de fază și un rotor cu cuve de veveriță. Caracteristici de proiectare a unui motor rotativ

Odată cu invenția motorului ardere internă   progresele înregistrate în dezvoltarea industriei auto au avansat cu mult înainte. În ciuda faptului că dispozitiv comun   ICE a rămas aceeași, aceste unități sunt în continuă îmbunătățire. Odată cu aceste motoare, au apărut agregate rotative mai avansate. Dar de ce nu s-au răspândit? lumea auto? Vom lua în considerare răspunsul la această întrebare în articol.

Istoria unității

Motorul rotativ a fost proiectat și testat de dezvoltatorii Felix Wankel și Walter Freude în 1957. Prima mașină pe care a fost instalată această unitate este mașina sport NSU Spider. Studiile au arătat că cu o putere motorie de 57 cai putere aceasta masina   a avut ocazia să accelereze până la 150 de kilometri pe oră. Producția de mașini Spider, completă cu un motor rotativ de 57 de cai putere, a durat aproximativ 3 ani.

După aceea, autoturismul NSU Ro-80 a fost echipat cu acest tip de motor. Ulterior, motoarele rotative au fost instalate pe Citroens, Mercedes, VAZ și Chevrolets.

Una dintre cele mai obișnuite mașini cu motor rotativ este mașina sport japoneză „Mazda” Cosmo Sport. De asemenea, japonezii au început să echipeze modelul RX cu acest motor. Principiul de lucru motor rotativ   ("Mazda" RX) a constat într-o rotație constantă a rotorului cu o modificare a ciclului ceasului. Dar mai multe despre asta mai târziu.

În prezent, producătorul auto japonez nu este angajat în producția în serie a mașinilor cu motoare rotative. Cel mai recent model, pe care a fost instalat un astfel de motor, a devenit modificarea "Mazda" RX8 Spirit R. Cu toate acestea, în 2012, producția acestei versiuni a mașinii a fost întreruptă.

Dispozitiv și principiu de funcționare

Ce principiu are un motor rotativ? Acest tip de motor se remarcă printr-un ciclu de acțiune în patru timpi, ca în ICE clasic. Cu toate acestea, principiul funcționării motor rotativ cu piston   ușor diferită de cea a pistonului convențional.

În ce caracteristica principală acest motor? Motorul rotativ Stirling are în proiectarea sa nu 2, nu 4 și nu 8 pistoane, ci doar unul. Se numește rotor. Acest element se rotește într-un cilindru cu o formă specială. Rotorul este montat pe arbore și conectat la angrenaj. Acesta din urmă are un ambreiaj cu un demaror. Rotația elementului are loc de-a lungul curbei epitroidoide. Adică lamele rotorului se suprapun alternativ camerei cilindrului. În acesta din urmă, combustibilul este ars. Principiul de funcționare al motorului rotativ (inclusiv Mazda Cosmo Sport) este că într-o revoluție mecanismul împinge trei petale de cercuri dure. În timp ce partea se rotește în carcasă, cele trei compartimente din interior își schimbă dimensiunea. Datorită redimensionării, se creează o anumită presiune în camere.

Faze de lucru

Cum funcționează un motor rotativ? Principiul de funcționare (imagini gif și schema RPD puteți vedea mai jos) a acestui motor este următorul. Funcționarea motorului constă din patru cicluri repetate, și anume:

1. Alimentarea cu combustibil.   Aceasta este prima fază a funcționării motorului. Apare în momentul în care partea superioară a rotorului este la nivelul orificiului de alimentare. Când camera este deschisă spre compartimentul principal, volumul său se apropie la minimum. De îndată ce rotorul se rotește pe lângă acesta, intră în compartiment amestec de combustibil-aer. După aceea, camera devine din nou închisă.
2. comprimare. Când rotorul continuă să se miște, spațiul din compartiment scade. Astfel, amestecul este comprimat din aer și combustibil. Imediat ce mecanismul trece prin compartiment cu bujii, volumul camerei scade din nou. În acest moment, amestecul se aprinde.
3. aprindere. Adesea, un motor rotativ (inclusiv un VAZ-21018) are mai multe bujii. Acest lucru se datorează lungimii mari a camerei de ardere. De îndată ce lumânarea aprinde amestecul combustibil, nivelul de presiune din interior crește de zece ori. Astfel, rotorul este din nou acționat. În plus, presiunea în cameră și cantitatea de gaze continuă să crească. În acest moment, rotorul se mișcă și creează cuplu. Aceasta continuă până când mecanismul trece prin compartimentul de evacuare.
4. Eliberarea gazelor.   Când rotorul trece prin acest compartiment, gazul de înaltă presiune începe să se deplaseze liber în conducta de evacuare. În acest caz, mișcarea mecanismului nu se oprește. Rotorul se rotește stabil până când volumul camerei de ardere scade din nou la minimum. Până în acest moment, cantitatea rămasă de gaz de evacuare va fi stoarsă din motor.

Acesta este exact modul în care motorul rotativ are un principiu de funcționare. VAZ-2108, pe care a fost montat și RPD, la fel ca japonezul Mazda, s-a remarcat prin funcționarea liniștită a motorului și ridicat caracteristici dinamice. Dar în producția în masă   Această modificare nu a fost lansată. Astfel, am aflat ce motor rotativ are un principiu de funcționare.

Dezavantaje și avantaje

Nu degeaba acest motor   a atras atenția atâtor producători de mașini. Principiul său special de lucru și design au o serie întreagă   avantaje față de alte tipuri de ICE.

Deci, care sunt avantajele și dezavantajele unui motor rotativ? Să începem cu beneficiile clare. În primul rând, motorul rotativ are cel mai echilibrat design și, prin urmare, practic nu provoacă vibrații mari în timpul funcționării. În al doilea rând, acest motor are o greutate mai ușoară și o compactitate mai mare și, prin urmare, instalarea sa este deosebit de relevantă pentru producătorii de mașini sport. În plus, greutatea redusă a unității a făcut posibilă realizarea unei distribuții ideale a greutății de-a lungul axelor. Astfel, o mașină cu acest motor a devenit mai stabilă și manevrabilă pe șosea.

Ei bine, și, desigur, domeniul de aplicare al proiectării. În ciuda aceluiași număr de cicluri de ceas, designul acestui motor este mult mai simplu decât cel al unui omolog cu piston. Pentru a crea un motor rotativ, a fost necesar un număr minim de noduri și mecanisme.

Cu toate acestea, cardul principal al acestui motor nu se află în masă și vibrații scăzute, ci în interior eficiență ridicată. Datorită principiului special de funcționare motor rotativ   am fost putere mare   și eficiență.

Acum despre neajunsurile. S-au dovedit a fi mult mai mult decât avantaje. Motivul principal pentru care producătorii au refuzat să cumpere astfel de motoare a fost al lor debit mare   combustibil. În medie, o astfel de unitate a cheltuit până la 20 de litri de combustibil la o sută de kilometri, iar acest lucru, vedeți, este o cheltuială considerabilă conform standardelor de astăzi.

Complexitatea pieselor de fabricație

În plus, este de remarcat costul ridicat al pieselor de fabricație ale acestui motor, care s-a explicat prin complexitatea fabricării rotorului. Pentru a putea acest mecanism   a trecut corect curba epitroidoidă, este necesară o precizie geometrică ridicată (inclusiv pentru cilindru). Prin urmare, în fabricarea motoarelor rotative este imposibil de făcut fără echipamente costisitoare specializate și cunoștințe speciale în domeniul tehnic. În consecință, toate aceste costuri sunt stabilite în avans în prețul mașinii.

Supraîncălzire și sarcini mari

De asemenea, datorită designului special, această unitate a fost deseori supusă supraîncălzirii. Întreaga problemă a fost forma lenticulară a camerei de ardere.
În schimb, ICE-urile clasice au un design de cameră sferică. Combustibilul care arde în mecanismul lenticular este transformat în energie termică cheltuită nu numai în cursă, ci și la încălzirea cilindrului în sine. În cele din urmă, „fierberea” frecventă a unității duce la uzură rapidă și defectare.

resursă

Nu numai că rezistă cilindrul sarcini grele. Studiile au arătat că în timpul funcționării rotorului, o parte semnificativă a sarcinii cade pe garniturile amplasate între duzele mecanismelor. Acestea sunt supuse unei căderi de presiune constante, deoarece resursă maximă   motorul nu depășește 100-150 de mii de kilometri.

După aceea, motorul are nevoie de reparații majore, al căror cost este uneori echivalent cu achiziționarea unei noi unități.

Consumul de ulei

De asemenea, un motor rotativ este foarte solicitant pentru întreținere.

Consumul său de ulei este de peste 500 de mililitri la 1000 de kilometri, ceea ce face necesară completarea lichidului la fiecare 4-5 mii de kilometri. Dacă nu îl înlocuiți la timp, motorul va defecta pur și simplu. Adică problema deservirii unui motor rotativ trebuie abordată mai responsabil, altfel cea mai mică greșeală este plină de reparația costisitoare a unității.

specie

pe momentul   Există cinci soiuri de aceste tipuri de agregate:

Motor rotativ (VAZ-21018-2108)

Istoria creării ICE rotativ VAZ datează din 1974. Atunci a fost creat primul birou de proiectare RPD. Cu toate acestea, primul motor dezvoltat de inginerii noștri a avut un design similar cu motorul Wankel, care a fost echipat cu sedanuri importate NSU Ro80. Omologul sovietic a fost numit VAZ-311. Acesta este primul motor rotativ sovietic. Principiul de lucru pe Mașini VAZ   Acest motor are același algoritm Wankel RPD.

Prima mașină pe care au început să fie instalate aceste motoare a fost VAZ al modificării 21018. Mașina nu era practic diferită de „strămoșul” său - modelul 2101 - cu excepția motorului de ardere internă utilizat. Sub capota noutății se afla un RPD cu o singură secțiune, cu o capacitate de 70 de cai putere. Cu toate acestea, ca urmare a studiilor efectuate pe toate cele 50 de modele de probe, s-au constatat numeroase defecțiuni ale motorului care au obligat uzina Volga să renunțe la utilizarea acestora tipul motorului cu ardere internă   pe mașinile lor pentru următorii câțiva ani.

Principala cauză a defecțiunilor rPD intern consta din sigilii nesigure. Cu toate acestea, designerii sovietici au decis să salveze acest proiect prezentând lumii un nou motor rotativ cu 2 secțiuni VAZ-411. Ulterior a fost dezvoltat Marca ICE   VAZ-413. Principalele lor diferențe erau la putere. Prima instanță a dezvoltat până la 120 de cai putere, a doua - aproximativ 140. Cu toate acestea, aceste unități nu au fost din nou incluse în serie. Uzina a decis să le pună doar pe masini de firmautilizat în poliția rutieră și KGB.

Motoare pentru aviație, Eight și Nines

În anii următori, dezvoltatorii au încercat să creeze un motor rotativ pentru aeronavele mici interne, dar toate încercările nu au reușit. Drept urmare, designerii au început din nou să dezvolte motoare pentru autoturisme (acum tracțiune față) din seria 8 și 9. VAZ, spre deosebire de predecesoarele lor, motoarele VAZ-414 și 415 recent dezvoltate erau universale și puteau fi utilizate pe mașinile cu tracțiune din spate de tip Volga, tip Moskvich și așa mai departe.

Caracteristici RPD VAZ-414

Pentru prima dată acest motor a apărut pe „nou” abia în 1992. Comparativ cu „strămoșii” săi, acest motor avea următoarele avantaje:

• Putere specifică ridicată, ceea ce a făcut posibilă ca mașina să câștige „sute” în doar 8-9 secunde.
• Eficiență ridicată. De la un litru de combustibil ars a fost posibil să se obțină până la 110 cai putere (și asta fără vreun impuls și o plictisire suplimentară a blocului de cilindri).
• Potențial mare de impuls. la configurare adecvată   ar putea crește puterea motorului cu câteva zeci de cai putere.
• Motor de mare viteză. Un astfel de motor putea funcționa chiar și la 10.000 rpm. Sub asemenea sarcini, numai un motor rotativ ar putea funcționa. Principiul funcționării motoarelor clasice cu combustie internă nu le permite să funcționeze mult timp la viteze mari.
• Consumul relativ redus de combustibil. Dacă instanțele anterioare „consumau” aproximativ „18-20 litri de combustibil” la „sută”, acest aparat consumă doar 14-15 în modul de funcționare mediu.

Situația actuală cu RPD la uzina de automobile Volga

Toate motoarele de mai sus nu au primit multă popularitate, iar în curând producția lor a fost redusă. Pe viitor, uzina de automobile Volga nu are în plan să reînvie dezvoltarea motoarelor rotative. Deci RPM VAZ-414 va rămâne o bucată de hârtie pisată în istoria ingineriei interne.

Așadar, am aflat ce motor rotativ are un principiu de funcționare și un dispozitiv.

Nu puțini oameni știu că, împreună cu motoarele clasice cu alternanță, unitățile rotative sunt utilizate în industria auto, care sunt numite motoare Wankel cu numele inventatorului. Sunt motoare cu principiul intern   arderea combustibilului, însă, structura și principiile sale de funcționare sunt complet diferite. Astăzi vom vorbi despre motoare rotative mai detaliat.

Proiectarea motorului rotativ

Principalele părți ale motorului Wankel din dispozitivul lor nu au nicio legătură cu ICE-urile clasice.

Principalele sale părți sunt următoarele:

1. Camera principală de lucru

Corpul oricărei unități rotative este o cameră metalică ovală în care au loc principalele procese de lucru - modul de admisie, ciclul de compresie, procesul de ardere a combustibilului și evacuarea gazelor de evacuare. Forma camerei nu este întâmplătoare. Este realizat astfel încât, atunci când interacționează cu rotorul, pereții săi să ia contact cu toate vârfurile sale, formând mai multe bucle închise. Deschiderile de intrare și ieșire ale acestor motoare nu au supape. Acestea sunt amplasate direct pe părțile laterale ale camerei de gătit și sunt conectate direct la conducta de evacuare   și sistem de alimentare.

2. Rotorul

Forma rotorului este oarecum reminiscentă a unui triunghi, ale cărui margini au o curbură convexă spre exterior. În plus, fiecare parte a acesteia este realizată cu un eșantion mic care crește volumul camerei de ardere închis formată și crește viteza de rotație a rotorului. Scopul acestei componente este similar cu funcțiile pistoanelor dintr-un ICE convențional. Apariția ciclurilor de ceas are loc prin metoda de creare a celor trei camere fiice menționate mai sus. Partea centrală a rotorului este înzestrată cu o gaură dințată care leagă rotorul la antrenare, care este fixat la rândul său cu arborele de ieșire. Această legătură stabilește în ce direcție și de-a lungul carei traiectorii rotorul se va deplasa în interiorul camerei principale de lucru.

3. Arborele de ieșire

Funcțiile arborelui de ieșire al unui motor rotativ sunt similare cu funcțiile arborelui cotit al unităților de putere clasice. Este înzestrat cu niște proeminențe semicirculare cu aliniere asimetrică, cu o compensare clară din axa de lucru centrală. Mai multe rotoare sunt așezate pe arbore, așezate pe came de lucru. Dispunerea lor asimetrică creează condițiile preliminare pentru formarea cuplului care apare ca urmare a presiunii de forță a fiecăruia dintre rotori.

Credem că ați ghicit deja că motoarele rotative au o structură multistrat, ceea ce implică crearea mai multor camere de lucru în care se rotește mai multe rotoare. Singura verigă de unire în această lucrare este arborele de ieșire, care se rotește ca urmare a acestei interacțiuni sincrone. "Straturile" sunt bine fixate împreună de o varietate de șuruburi amplasate la margini. Răcirea acestor motoare curge. Implică prezența antigelului nu numai în jurul blocului comun, ci și în fiecare dintre părțile sale.

Într-un motor Wankel, toate lucrările sunt construite prin aceeași metodă de ardere amestec de combustibilca în cazul motoarelor cu piston. Cu toate acestea, acestea nu oferă camere de combustie statică. Presiunea care rezultă din arderea combustibilului este creată în camerele formate separat, care sunt separate de camera comună de lucru prin fețele rotorului.

Rotorul în sine își continuă contactul cu vârfurile în mod constant cu pereții camerei, creând în fiecare clipă o altă buclă închisă. Când se rotește, contururile se extind alternativ, apoi se comprimă. În timpul acestor cicluri, aerul și combustibilul intră în cameră, care, ca urmare a impactului de forță al rotorului, este comprimat și aprins, prin expansiunea acestuia dând rotorului un alt impuls de rotație. Fumul de evacuare este emis prin orificii sistem de evacuaredupă care camera este din nou umplută cu compoziție de combustibil și aer.

Avantajele și dezavantajele motoarelor rotative

Utilizarea motoarelor rotative are o serie de avantaje incontestabile.

• Suma mai mică componente interne . Similar cu motorul cu patru cilindri cu piston, „fratele” rotativ este înzestrat cu doar patru părți principale: o cameră comună, o pereche de rotori și un arbore cu came. Un ICE clasic cu lovituri similare constă dintr-un număr de minimum patruzeci de piese mobile, fiecare fiind supusă uzurii.
• Munca moale. În timpul funcționării unităților de rotor, practic nu apar vibrații din cauza faptului că toate piesele mobile se rotesc într-o singură direcție. Credeți că știți că pistoanele funcționează motor convențional   multidirecțională. Alternează mișcarea translațională cu o cursă inversă.
• Ritm redus. Datorită faptului că fiecare rotor este responsabil pentru rotația a doar o treime din cercul complet al arborelui de ieșire, mișcarea necesară pentru aceasta este mult mai lentă, ceea ce crește semnificativ fiabilitatea motorului Wankel.

Desigur, factorii negativi ai utilizării motoarelor rotative nu pot fi excluse.

• Nici un singur motor rotativ nu se poate adapta clar la reglementări standarde de mediu   diferite țări. Nu poate fi numit ecologic datorită cantității serioase de emisii de dioxid de carbon, care nu sunt realiste de redus.
• Costul de fabricație. Producția motoarelor rotative este foarte scumpă, în principal datorită micilor loturi în serie. Preocupările le produc destul de mult, ceea ce nu necesită o optimizare specială a costurilor în fabricație.
• Limitarea resurselor. Stocul funcțional al motoarelor rotative Wankel este foarte limitat. Este rar când depășește 100-150 de mii de kilometri, la atingerea cărora au nevoie de o revizuire completă (reabilitare majoră) sau de înlocuire.
• a crescut consum de combustibil . Motivul principal   creșterea „glutoniei” este raportul lor scăzut de compresie. În timp ce motorul deține puterea necesară, o compensează datorită o mulțime de   introduse în camerele de combustibil închise.

rezultat

Rezumând, să spunem că unitățile de alimentare rotative, desigur, au dreptul să existe. Acestea au o serie de „avantaje” incontestabile care fac posibilă aplicarea lor, deși mică, în fabricarea de automobile. Pe de altă parte, severitatea „minusurilor” este foarte vizibilă. În multe țări ale lumii, ele nu pot fi folosite pur și simplu din cauza celor existente standarde de mediuiar consumul serios de combustibil și viața de lucru limitată fac ca achiziționarea de mașini cu motoare rotative să fie complet neprofitabile. Prevădem că pentru o anumită perioadă de timp vor mai fi pe piață, dar destul de curând vor fi înlocuiți de hibrid sisteme de alimentare, a căror dezvoltare se realizează într-un ritm absolut extraordinar.

Buna ziua dragi automobiliști și cititori de bloguri ... Astăzi vă voi povesti despre un tip alternativ de motor cu combustie internă, și anume un motor rotativ sau Wankel. De ce se numește rotativ? Care sunt avantajele unui motor cu combustie internă rotativă față de un piston convențional? Din ce este făcut și principiul activității sale, de ce nu a câștigat popularitate și multe altele se vor spune în acest articol.

Principiul funcționării unui motor rotativ

Spre deosebire de un motor cu piston convențional, un motor rotativ nu se întoarce mișcări de translație, ci doar învârtirea, prin urmare, costul opririi în partea superioară și inferioară pete moarte nr. Datorită acestei proprietăți, motorul Wankel este foarte rotativ, existând un rotor într-un cilindru plat. Cilindrul nu este rotund, ci oval, rotorul are o formă triunghiulară. Spre deosebire de un piston, un motor rotativ nu are arbore cotit, tije de conectare, contragreutăți, cap de bloc (cu valve), ceea ce face ca designul său să fie mai simplu.
De ce motorul rotativ nu a luat rădăcină?

Dezavantajele unui motor rotativ:

Deoarece punctul de contact al rotorului cu pereții cilindrului este mic, problema etanșării camerei de ardere, intrarea-ieșirea a devenit o problemă. Deoarece metalul se încălzește și se extinde în timpul frecării, fără calcule de înaltă precizie, nu ar exista niciun efect, compresia ar scădea și eficiența ar scădea atunci când motorul se va încălzi. Motorul rotativ este predispus la supraîncălzire, în contrast cu motorul cu piston. Din figură se poate observa că ovalul în sine este încălzit neuniform: în camera de ardere temperatura este mai mare decât la intrare și ieșire, prin urmare, cilindrul se extinde în diferite locuri în moduri diferite și trebuie să utilizați material de înaltă tehnologie în diferite locuri ale cilindrului .Pentru a da foc combustibilului, două bujii sunt utilizate datorită caracteristicilor camerei de ardere și, spre deosebire de un motor cu piston în patru timpi, puterea este redusă la 3/4 din timpul de lucru al motorului cu ardere internă (precum 6 cilindri), iar eficiența este reprezintă aproximativ 40% față de 20% în pistonul dvigatelya.Eto poate fi atribuită beneficiilor dvigatelya.Iz rotative acestor caracteristici de viață mici motor 60 -80 mii. km., ceea ce îl face nepotrivit pentru plimbare de zi cu zi   în oraș, la aceasta se adaugă consum mare   combustibil la viteze mici, din nou în comparație cu ICE convențional. Cu un volum de 1,3 litri, motorul Wankel poate consuma până la 20 de litri de combustibil în oraș și poate produce 250 de cai putere. și acest lucru ar trebui să fie mic. Prin urmare, acest tip de motor este potrivit pentru curse în care ai nevoie de dinamică. În țara noastră, un astfel de motor a fost dezvoltat și instalat pe clasici (VAZ 21079) pentru servicii speciale, dar nu a luat rădăcină. Una dintre cele mai obișnuite mașini cu un motor Wankel este Mazda RX 8, care îl perfecționează.

Un motor rotativ (RD) este considerat un motor cu ardere internă, care este aproape complet diferit de unitatea de piston obișnuită. După cum știți, în cilindrul unui motor cu piston se efectuează mai multe cicluri: intrare, comprimare, apoi cursa și, în concluzie, eliberarea.

În ceea ce privește calea de taxi, aceasta efectuează toate aceleași măsuri, în timp ce acestea sunt efectuate în diferite părți ale camerei. Acestea pot fi comparate numai dacă ar exista un cilindru separat pentru fiecare cursă din unitatea pistonului, iar pistonul ar trece treptat de la cilindru la cilindru.

Dr. Felix Wankel a inventat și proiectat motorul rotativ, motiv pentru care este adesea denumit motor Wankel.

Principiul de lucru

Motorul rotativ utilizează presiunea generată în timpul combustiei amestec de combustibil aer. O astfel de presiune în motoarele cu piston este creată în buteliile pe care sunt acționate pistoanele.

Arborele cotit și tijele de legătură rotesc pistonul și, ca urmare, roțile mașinii încep să se rotească. acest motor, presiunea în timpul arderii are loc în cameră, care este formată dintr-o parte a carcasei și este închisă de una dintre părțile rotorului triunghiular, care acționează ca un piston.

În acest videoclip, vi se va arăta cum funcționează motorul rotativ pentru Mazda RX-8. Aveți o vedere frumoasă!

Rotația rotorului seamănă cu o linie trasată de un spirograf. O astfel de traiectorie permite vârfurile rotorului să contacteze carcasa motorului, care formează trei volume de gaz separate între ele.

Când rotorul se rotește, aceste volume se extind și se contractă pe rând, ceea ce asigură că amestecul aer-carburant intră în motor, precum și eliberarea de compresie și evacuare. Are un sistem de aprindere și injecție de combustibil, care este similar cu sistemele utilizate în unitățile cu piston.

Designul său este complet diferit de motorul cu piston. Rotorul are trei laturi convexe care acționează ca pistoane. Pe fiecare parte a dispozitivului, există o adâncitură specială care mărește viteza de rotație a rotorului în sine.

Acest lucru lasă mai mult spațiu pentru amestecul aer-combustibil. În partea de sus a tuturor fețelor sunt plăci metalice care împărtășesc toate spațiu liber   pe cameră. Pe fiecare parte a rotorului, există două inele metalice care formează pereții camerelor.

În partea centrală a dispozitivului, este roata de vitezeai căror dinți privesc spre interior. Această roată se împerechează cu un angrenaj care este montat pe carcasa motorului. Această împerechere stabilește direcția și traiectoria de rotație în carcasa motorului.

Caracteristici ale unui motor rotativ

În acest videoclip, vi se va spune despre istoria motoarelor, precum și despre modul în care acestea sunt atât de remarcabile.

Carcasa motorului are o formă ovală. Forma camerei în sine este proiectată astfel încât toate vârfurile rotorului să fie în contact cu peretele camerei.

Ele formează trei volume separate de gaz. Un proces de ardere internă are loc în carcasă. Spațiul liber al carcasei este împărțit în patru părți pentru admisie, compresie, ciclu de lucru și evacuare.

Este important de reținut că porturile de intrare și ieșire sunt amplasate în carcasă. În port nu există valve. Portul de intrare este conectat direct la clapeta de accelerație, iar portul de ieșire este conectat la sistemul de evacuare.

Arborele de ieșire este caracterizat prin lobi cu came rotunjite, care sunt dispuse excentric. Un rotor este asociat cu fiecare dintre proeminențe. Arborele de ieșire este un analog arbore cotit   în motorul cu piston.Rotând, rotorul împinge came.

Întrucât sunt localizate asimetric, rotorul apasă asupra lor cu o forță care determină rotirea arborelui de ieșire.

Motorul rotativ este asamblat în straturi. Motorul cu două rotori este asamblat în cinci straturi care sunt atașate șuruburi lungidispuse în cerc.

Lichidul de răcire trece prin toate elementele structurale. Cele două straturi extreme au etanșe și rulmenți pentru arborele de ieșire.

În plus, izolează părți ale carcasei motorului în care sunt situate rotoarele. Suprafața interioară a fiecărei părți este netedă și aceasta asigură o sigilare corespunzătoare a rotorilor.

Trebuie menționat că portul de intrare este prezent în părțile extreme. Carcasa rotorului oval și portul de evacuare sunt amplasate în următorul strat. Aici este instalat rotorul.

În partea centrală există porturi de intrare - un astfel de port este alocat pentru fiecare rotor.

Motor rotativ Mazda RX-8

Partea centrală separă rotorii între ele, motiv pentru care suprafața sa din interior este complet netedă.

Avantaje și dezavantaje

La acea vreme, mulți producători de automobile de top au acordat atenție motorului rotativ.

Datorită designului și principiului său de funcționare, avea avantaje semnificative față de motoarele cu piston. În primul rând, unitatea rotorului se caracterizează printr-un echilibru mai bun și suferă vibrații minime.

În plus, un astfel de motor are caracteristici dinamice excelente (în trepte reduse, o mașină cu un astfel de motor poate fi accelerată cu mai mult de 100 km / h la viteze mari, fără eforturi mari).

Această unitate este mult mai ușoară și mai compactă decât motorul cu piston. Acest motor folosește mai puține componente și este diferit putere mare   în comparație cu unitatea de piston.

Printre deficiențele motorului rotativ trebuie evidențiate:

• creșterea consumului de combustibil la viteze mici;
• complexitatea producției de piese individuale, care necesită utilizarea de echipamente costisitoare de înaltă precizie;
• tendința de supraîncălzire datorită formei speciale a camerei de ardere;
• uzura de garnituri care sunt situate între duze din cauza scăderilor frecvente de presiune;
• nevoie de schimbări în timp util și frecvente ulei de motor   (înlocuirea trebuie făcută la fiecare 5000 de kilometri).

Funcționarea unităților de rotor trebuie abordată mai responsabil decât întreținerea unităților cu piston.

Este important să efectuați revizuirea și întreținerea la timp.

Caracteristica motorului auto Mazda

Mazda a început producția de modele cu motoare rotative în 1963.

Cel mai mult auto de succes   Compania echipată cu o unitate rotativă a fost modelul RX-7, lansat în anul 1978. Adevărat, înainte de a fi lansat o mulțime de mașini, autobuze și camioane cu motoare rotative. După modelul RX-7, a cărui producție a fost oprită în 1995, modelul RX-8 a început să fie furnizat cu un motor rotativ.

Acest motor a fost considerat cel mai bun agregat   în anul 2003. Acest motor cu două rotoare producea 250 de cai putere. Cu toate acestea, în anul 2008, compania a încetat să mai vândă Mazda RX-8 în Europa, din cauza emisiilor motorului său care nu respecta standardele europene.

Cu toate acestea, dezvoltatorii companiei au decis să nu se oprească acolo și au creat un motor rotativ Renesis 16X modern, care respectă standardele internaționale și europene.

Sistemul de injecție a fost reproiectat semnificativ, astfel încât consumul de combustibil este mult mai economic.

În plus, carcasa motorului este fabricată din aliaj modern de aluminiu. De asemenea, compania a lansat o unitate rotativă care poate funcționa cu hidrogen. Ultima dezvoltare   Producătorul cu motorul rotativ este în prezent Premacy Hydrogen RE Hybrid.

După creare, a început epoca mașinilor. Cel mai mult pe scară largă   a primit un motor tip piston. Dar în același timp crearea ICE   designerii s-au confruntat cu sarcina extragerii eficiență maximă   cu un consum minim de combustibil. Această problemă a fost rezolvată în mai multe moduri - de la îmbunătățire tehnică   motoare existente, înainte de a crea complet noi, cu un design diferit. Unul dintre acestea a fost motorul rotativ.

Motor rotativ

A apărut mult mai târziu decât pistonul, în anii 30. Un model complet funcțional al unui astfel de motor a apărut deloc în anii 50. După apariția motorului rotativ a trezit interesul multor producători de automobile și toți s-au grăbit să își dezvolte modelele de rotative centrale electriceCu toate acestea, au fost curând abandonați în favoarea pistonului convențional. Dintre adepții motorului rotativ, a rămas doar compania japoneză Mazda, ceea ce a făcut ca acest tip de motor să fie semnul său distinctiv.

O caracteristică a unui astfel de motor este designul său, care în general nu prevede prezența pistoanelor. În general, aceasta a afectat considerabil simplitatea structurală.

La motoarele cu piston, energia combustibilului combustibil este percepută de piston, care, datorită mișcării sale reciproce, o transferă în manivelele arborelui cotit, oferindu-i o rotație.

La motoarele rotative, energia este transformată imediat în rotația arborelui, ocolind mișcarea reciprocă. Acest lucru afectează reducerea pierderilor de putere de frecare, consumul de metal mai mic și simplitatea designului. Datorită acestui lucru Eficiența motorului   crește semnificativ.

desen

Pentru a înțelege principiul funcționării, ar trebui să înțelegeți care este designul unui motor rotativ. Deci, în loc de pistoane, energia de combustie a unui astfel de combustibil sistemul de propulsie   percepută de rotor. Rotorul are forma unui triunghi echilateral. Fiecare parte a acestui triunghi joacă rolul unui piston.

Pentru a asigura procesul de ardere, rotorul este plasat într-un spațiu închis format din trei elemente - două carcase laterale și una centrală, numită stator. Spațiul în care se efectuează procesul de ardere este realizat în stator, carcasele laterale asigură doar etanșeitatea acestui spațiu.

Un cilindru este realizat în interiorul statorului, în care este plasat rotorul. Pentru ca toate procesele necesare să aibă loc în interiorul acestui cilindru, acesta este realizat sub formă de oval, cu laturile ușor presate.

Statorul în sine, pe de o parte, are geamuri pentru aportul de amestec aer-combustibil sau aer, precum și gazul de evacuare. În fața lor, s-a făcut o gaură pentru bujiile.

Dispozitiv motor

O caracteristică a mișcării rotorului în cilindrul statorului este aceea că vârfurile sale sunt în contact constant cu suprafața cilindrului, mișcarea acestuia se face într-un mod excentric. Nu numai că se rotește în jurul axei sale, dar se deplasează și în raport cu ea.

Pentru a face acest lucru, este făcută o gaură mare în rotor, pe o parte a acestui orificiu există un sector de angrenaje. Pe de altă parte, un arbore excentric este introdus în rotor.

Pentru a asigura rotirea în carcasa laterală, este instalată o treaptă de viteză fixă, care se angajează cu sectorul de angrenaje al rotorului, este un punct de referință pentru aceasta. În timpul mișcării sale excentrice, se sprijină pe un angrenaj fix, iar angrenarea îi oferă o mișcare de rotație. Rotativ, asigură rotirea arborelui cu excentricul pe care este îmbrăcat.

Principiul de lucru

Acum despre principiul muncii. Efectuarea unei lucrări specifice de piston în interiorul cilindrilor se numește lovituri. Motorul clasic cu piston are patru cicluri:

• intrare - este introdusă în cilindru amestec de combustibil;
• compresie - creșterea presiunii în cilindru prin reducerea volumului;
• cursă de lucru - energia eliberată în timpul arderii amestecului este transformată în rotația arborelui;
• gazele de eșapament - se elimină din cilindru;

Aceste cicluri au toate motoarele cu ardere internă și sunt însoțite de o anumită mișcare a pistonului.

Cu toate acestea, acestea sunt efectuate în moduri diferite. Există motoare cu piston în doi timpi în care ciclurile sunt combinate, dar astfel de motoare sunt mai des utilizate pe motociclete și altele tehnologie pe benzinădeși motoarele diesel au fost create anterior două motoare în timp. În ele, o singură mișcare a pistonului include două cicluri. Când pistonul se mișcă în sus, intrarea și compresia, iar atunci când se deplasează în jos, cursa și evacuarea. Toate acestea sunt furnizate de prezența ferestrelor de intrare și ieșire.

Motoarele clasice cu piston pentru automobile sunt de obicei în patru timpi, unde fiecare ciclu este separat. Dar pentru aceasta este inclus un motor de distribuție a gazelor, ceea ce complică foarte mult proiectarea.

În ceea ce privește motorul rotativ, lipsa unui piston ca atare a făcut posibilă oarecum combinarea caracteristicilor de proiectare ale motoarelor în 2 timpi și 4 timpi.

Principiul de lucru

Deoarece cilindrul motorului rotativ are ferestre de intrare și ieșire, mecanismul de distribuție a gazului nu mai este necesar, în timp ce procesul în sine a salvat toate cele patru cicluri separat.

Acum să vedem cum se întâmplă toate acestea în stator. Unghiurile rotorului sunt în contact constant cu cilindrul statorului, oferind un spațiu strâns între laturile rotorului.

Forma ovală a cilindrului statorului asigură o schimbare a spațiului dintre peretele cilindrului și două vârfuri ale rotorului din apropiere.

În continuare, avem în vedere acțiunea din interiorul cilindrului pe o singură parte a rotorului. Deci, atunci când rotorul se rotește, unul dintre vârfurile sale, care îngustează ovalul cilindrului, deschide fereastra de intrare și un amestec combustibil sau aer începe să curgă în cavitatea dintre partea triunghiului rotorului și peretele cilindrului. În același timp, mișcarea continuă, acest vârf atinge și trece partea înaltă a ovalului și apoi continuă îngustarea. Posibilitatea contactului constant al vârfului rotorului este asigurată de mișcarea sa excentrică.

Intrarea aerului se face până la a doua parte superioară a rotorului închide fereastra de intrare. În acest moment, primul vârf a depășit deja înălțimea ovalului cilindrului și a început să-l îngusteze, în timp ce spațiul dintre cilindru și partea rotorului începe să scadă semnificativ în volum - apare o cursă de compresie.

În momentul în care partea rotorului suferă îngustarea maximă, o scânteie este furnizată în spațiul dintre partea rotorului și peretele cilindrului, care aprinde amestecul combustibil comprimat între peretele îngust al cilindrului și partea rotorului.

O caracteristică a unui motor rotativ este aceea că aprinderea nu se efectuează înainte de a trece prin așa-numitul „ punct mort„Așa cum se face în motor cu piston, și după ce a trecut-o. Acest lucru se face astfel încât energia eliberată în timpul combustiei să acționeze pe partea din partea rotorului care a trecut deja TDC (centrul mort superior). Acest lucru asigură că rotorul se rotește în direcția corectă.

După trecerea lumânării, primul vertex al rotorului începe să deschidă fereastra de evacuare, iar treptat, până la al doilea vertex închide fereastra de evacuare, gazele sunt eliminate.

Cuplurile motorului

Trebuie menționat că întregul proces a fost descris, realizat doar de o parte a rotorului, toate părțile efectuează procesul una câte una. Adică, pentru o rotație a rotorului, trei cicluri sunt efectuate în același timp - în timp ce aerul sau un amestec combustibil este lansat în cavitatea dintre o parte a rotorului și cilindru, în acest moment a doua parte a rotorului trece prin TDC, iar al treilea - eliberează gaze de evacuare.

Acum despre rotirea arborelui, pe excentricul căruia este purtat rotorul. Datorită acestui excentric, o revoluție completă a arborelui se face în mai puțin de o revoluție a rotorului. Adică pentru unul ciclu complet   arborele va face trei rotiri, în timp ce dă acțiune benefică   în continuare. Într-un motor cu piston, un ciclu are loc în două rotații ale arborelui cotit și este utilă doar o jumătate de rotație. Aceasta asigură un randament ridicat.

Dacă comparăm un motor rotativ cu un motor cu piston, atunci puterea dintr-o secțiune, care constă dintr-un rotor și un stator, este egală cu puterea unui motor cu 3 cilindri.

Și ținând cont că Mazda a instalat motoare rotative în două secțiuni pe mașinile lor, atunci acestea nu au o putere inferioară motoarelor cu piston cu 6 cilindri.

Avantaje și dezavantaje

Acum despre avantajele motoarelor rotative și există destul de multe dintre ele. Se pare că o secțiune este egală cu puterea unui motor cu 3 cilindri, în timp ce dimensiuni generale   cu atât mai puțin. Acest lucru afectează compactitatea motoarelor în sine. Acest lucru poate fi apreciat după modelul Mazda RX-8. Această mașină, posesoare indicator bun   putere, are o dispunere medie a motorului, care a reușit să realizeze o distribuție exactă a greutății a mașinii de-a lungul axelor, afectând stabilitatea și controlabilitatea mașinii.

în afară de dimensiuni compacte   acest motor nu are un mecanism de distribuție a gazului (sincronizare), deoarece toate fazele de distribuție a gazului sunt efectuate de rotorul în sine. Acest lucru a redus semnificativ consumul de metal al structurii și, ca urmare, masa motorului.

Datorită inutilității pistoanelor și a temporizării, numărul de piese mobile în motor este redus, ceea ce afectează fiabilitatea proiectării.

Motorul în sine, din cauza lipsei mișcărilor multidirecționale care se află în motorul cu piston, vibrează mai puțin în timpul funcționării.

  Dar există și suficiente deficiențe la un astfel de motor. Pentru început, sistemul său de ungere este identic cu cel al motorului în doi timpi. Adică lubrifierea suprafeței cilindrului se face cu combustibilul. Dar numai organizarea aprovizionării cu petrol este oarecum diferită. Dacă într-un motor în 2 timpi se adaugă direct ulei pentru lubrifiere, atunci într-un motor rotativ este alimentat prin duze, iar acesta este deja amestecat cu combustibil.

Utilizarea acestui tip de lubrifiant a condus la faptul că este potrivit numai pentru motor ulei mineral   sau semi-sintetice specializate. În același timp, uleiul arde în timpul funcționării, ceea ce afectează negativ compoziția gaz de evacuare. În ceea ce privește ecologia, motorul rotativ este mult inferior celui cu 4 piston în patru timpi.

În ciuda simplității designului, motorul rotativ are o resursă relativ mică. Același Mazda are kilometraj până la revizie generală   Este doar 100 de mii de km. În primul rând, „apexurile” - analogii inelelor de compresie dintr-un motor cu piston „suferă”. Apexurile sunt așezate pe vârfurile rotorului și asigură o fixare strânsă la partea superioară a peretelui cilindrului.

Dezavantajul este imposibilitatea lucrări de restaurare. Dacă rotorul este uzat locuri   apex - rotorul este complet înlocuit, deoarece este imposibil să restaurați aceste locuri.

Același lucru este valabil și pentru cilindrul stator. Dacă este deteriorat, plictisirea este aproape imposibilă din cauza complexității unei astfel de lucrări.

Din cauza viteză mare   rotirea arborelui excentric, garniturile sale se uzează mult mai repede.

În general, cu un design semnificativ simplu, datorită complexității proceselor de funcționare a acestuia, motorul rotativ este semnificativ mai slab în fiabilitate decât motorul cu piston.

Dar, în general, un motor rotativ nu este o ramură fără punct de vedere a dezvoltării motoarelor cu ardere internă. Aceeași Mazda se îmbunătățește constant de acest tip   cu motor. De exemplu, motorul montat pe RX-8 nu este foarte diferit de piston din punct de vedere al toxicității, ceea ce este o realizare excelentă.

Acum încearcă, de asemenea, să crească resursa. Totuși, acest lucru este probabil realizat prin utilizarea de materiale speciale pentru fabricarea componentelor motorului, precum și datorită grad înalt   tratarea suprafeței, ceea ce va complica și crește în continuare costul reparațiilor.