Motor me piston rrotullues motorik
Fuqia specifike e lartë, kompaktësia, prodhueshmëria - këto janë avantazhet kryesore për shkak të të cilave motori i djegies së brendshme të pistonit (ICE) jo vetëm që zuri një vend drejtues midis motorëve të nxehtësisë, por gjithashtu reziston me sukses ndaj përpjekjeve për ta zëvendësuar atë me termocentrale të tjerë. Ndërkohë, ky motor ka edhe të meta organike serioze. Një nga më të rëndësishmet është lëvizja reciproke e pistonit dhe forcave të inercisë të gjeneruara prej tij, të cilat jo gjithmonë mund të jenë të ekuilibruara. Nga këtu - ngarkesa shtesë dinamike, dridhje, zhurmë. Një tjetër është prania në motorët me katër goditje të një mekanizmi mjaft të komplikuar të shpërndarjes së gazit, që kërkon kujdes. Kjo është arsyeja pse, paralelisht me përmirësimin e ICE-ve të pistonit, inxhinierët, shpikësit për dekada punuan në modelet e motorit ku trupi i punës - pistoni vetëm do të rrotullohej.
Midis qindra, dhe ndoshta mijëra modeleve, vetëm një arriti të sillet në nivelin e kërkesës për prodhim masiv. Po flasim për motorin e famshëm rrotullues të pistonit (RDD) F. Wankel ("Pas rrotës", 1970, nr. 12). Megjithëse parimi i funksionimit të tij dhe pajisja përshkruhen në literaturën teknike, ne shkurtimisht i kujtojmë ato.
Fig. 1. Skema e pajisjes (seksioni i tërthor 4) dhe funksionimi i RPD: a, b, c, d - një sekuencë e proceseve që ndodhin në pozicione të ndryshme të rotorit.
Në rastin e palëvizshëm 1 (Fig. 1) - një rotor trekëndësh 2. Rrotullohet në drejtim të akrepave të orës përreth qendrës së tij gjeometrike, i cili, nga ana tjetër, rrotullohet rreth boshtit të boshtit eksentrik b. Kur rotori 2 lëviz, secila nga fytyrat e saj formon tre dhoma pune me vëllim të ndryshëm me sipërfaqen e brendshme të strehës.
Skajet e rotorit gjatë rrotullimit të tij përshkruajnë epitrochoid; kontura e brendshme e strehës 1 është bërë përgjatë të njëjtës kurbë.Fryma e tehut 15 është e vulosur, vendoset në vrimat e rotorit dhe shtypet vazhdimisht kundër sipërfaqes së punës të strehës.
Ndërsa rotori rrotullohet në drejtim të akrepave të orës (Fig. 1a), vëllimi i dhomës së sipërme të djathtë rritet, dhe një përzierje e djegshme thithet në të përmes dritares së hyrjes 17. Hyrja në dhomë vazhdon derisa tehja e vulosjes të arrijë në skajin e djathtë të dritares 17. Pastaj vëllimi i dhomës zvogëlohet dhe përzierja ngjeshet. Kur të bëhet afër minimumit (Fig. 1, b), qiri 7 në përputhje me kohën e zgjedhur të ndezjes do të ndezë ngarkesën e kompresuar të përzierjes. Presioni i gazrave në zgjerim në prag të rotorit 2 (Fig. 1, c) bën që të rrotullohet boshti ekscentrik 6. Me rotacionin e mëtutjeshëm të boshtit dhe rotorit, hapet dritarja e shkarkimit 16 dhe lëshohet gazi i shkarkimit (Fig. 1, d).
Kështu, në secilën nga të tre dhomat, ato ndodhin në mënyrë sekuenciale: marrja e një përzierje të freskët, kompresimi i ngarkesës, ndezja dhe zgjerimi i produkteve të djegies, shkarkimi i shkarkimeve, domethënë i gjithë procesi i punës karakteristik i një ICE me katër goditje. Për një revolucion të rotorit bëhen tre lëvizje pune.
Rrotullimi i koordinuar i rotorit 2 dhe boshtit b siguron një palë ingranazhe sinkronizuese 10 dhe 11, nga të cilat më e vogla (me dhëmbë të jashtëm) është e fiksuar pa lëvizje në mbulesën anësore të strehës. Vegla, e lidhur në mënyrë të ngurtë me rotorin, ka dhëmbë të brendshëm. Raporti i tyre (2: 3) është i tillë që boshti b rrotullohet para jush më shpejt se rotori, dhe goditja e punës bie mbi çdo revolucion të kësaj boshti.
Përparësitë kryesore të RPD - madhësia dhe pesha e vogël, funksionimi i qetë, mungesa e një mekanizmi shpërndarjeje, më pak se ICE pistoni, numri i pjesëve - tërhoqën vëmendjen e kompanive udhëheqëse të ndërtimit të automjeteve dhe automobilave. Periudha e viteve '60 dhe fillimi i viteve '70 u shënua nga kërkime dhe zhvillim intensiv i RPD në shumë vende.
Ne jemi respektuar nga ky problem nga US NATI, një numër ndërmarrjesh në industrinë e automobilave dhe disa industri të tjera. Një nga të parët që punoi në RPD ishte VNIImotoprom. Në të ardhmen, specialistët e Institutit kishin për detyrë të zhvillonin një motor për motoçikleta të klasave të rënda (të tilla si Urals dhe Dnipro).
Duhet të them që në hartimin, dhe në procesin e punës, dhe në teknologjinë e prodhimit të RPD-ve, ekzistojnë shumë karakteristika që e dallojnë rrënjësisht atë nga motori tradicional i pistonit. Kur krijoni prototipe, vazhdimisht ishte e nevojshme të zgjidheshin problemet që nuk kishin analoge në praktikën e ndërtimit të motorit. Një numër i materialeve dhe proceseve të zhvilluara për herë të parë në teknologjinë vendase.
Një seri studimesh, të cilat zgjatën disa vjet, çuan në krijimin e një motori rrotullues të pistonit, i cili mori indeksin RD-515. Testet e tij në stol dhe në rrugë në motoçikletat Dnepr (shih foton) treguan rezultate të mira.
Para se të flasim për mundësitë dhe perspektivat e përdorimit të RPD, le të shqyrtojmë se çfarë është E1 nga një motor i krijuar në VNIIMotoprom (Fig. 2). Shtë seksion i vetëm. Trupi i saj, i cili ka ftohje të ujit, është formuar nga tre pjesë të bëra nga aliazh alumini 1, 8, 9. Meqenëse sipërfaqja e brendshme e pjesës së mesme të statorit 1 po funksionon dhe duhet të jetë rezistent ndaj veshin dhe rezistent ndaj nxehtësisë, një shtresë veshjeje nikeli-silicë është aplikuar në të. Shtë më e besueshme se, për shembull, pllaka e kromit galvanik të njohur. Teknologjia e aplikimit të "Niko-force" në një bazë alumini u zhvillua për herë të parë në praktikën ruse nga VNIImotoprom së bashku me Institutin e Kimisë së Akademisë së Shkencave SSR Lituanisht.
Të fig. 1 dhe 2:1 - strehimi (statori); 2 - rotori; 3 - dritarja e hyrjes së pasme; 4 - zgavër; 5 - kushineta e rotorit; 6 - bosht ekscentrik; 7 - një qiri; 8 - mbulesa e pasme e strehimit; 9 - mbulesa e shtëpisë së përparme; 10 - veshje sinkronizuese fikse; 11 - një ingranazh sinkronizues; 12 - dritarja e hyrjes së përparme; 13 - kanali i hyrjes; 14 - karburatori; 15 - skapula; 16 - dritarja e daljes fundore; 17 - dritarja e hyrjes në fund.
Për ngushtësi të besueshme të nyjeve të strehimit dhe transferim më të mirë të nxehtësisë, skajet e statorit 1, si dhe kapakët e tij 8, 9, janë tokë dhe lidhen pa gaskets.
Rotori 2, i cili kryen funksionet e një pistoni, rrotullohet (në qafën e boshtit ekscentrik 6) jo në kushinetat e thjeshtë, por në rulin 5. Në fytyrat e tij ka pushime që formojnë dhomat e djegies. Në trupin e boshtit ekscentrik 6 është një zgavër për kalimin e një përzierje të djegshme, e cila njëkohësisht ftohet dhe lubrifikon (vaji shtohet në karburant në një raport prej 1: 100) dy kushineta rotori. Ata janë në gjendje të përballojnë temperaturat që nuk tejkalojnë 250 ° C dhe për këtë arsye kërkojnë ftohje intensive dhe lubrifikim të mirë. Nga rruga, këto kushineta i përkasin numrit të pjesëve që kufizojnë jetën e motorit për tani.
Për një kohë të gjatë, jeta e shërbimit RPD ishte e lidhur me qëndrueshmërinë e vulave të rotorit, kryesisht në skajet e tij. Problemi u zgjidh duke zgjedhur një aliazh special. Veshjet vetë përbëhen nga tehe dhe kënde të montuara në grooves që bëhen në rotor. Vula fundore janë shirita çeliku ose gize. Ato vizatohen nga kaseta pranverore nga një aliazh i veçantë rezistent ndaj nxehtësisë - zgjeruesit.
Dizajni dhe procesi i punës së një motori rrotullues janë, në krahasim me një pistoni, tipare që reflektohen në hartimin e sistemeve kryesore të tij: furnizimi me energji elektrike, lubrifikimi i lubrifikantit, etj. Në veçanti, është me rëndësi të madhe si për të marrë fuqinë e kërkuar ashtu edhe për sigurimin e përmbajtjes minimale të kërkuar të përbërësve toksikë në Duke i shterruar ato me gaz dhe ekonomi, modelimi i sistemit të marrjes ka.
Përzierja e punës hyn në motorin tonë në dy rryma - anësore dhe radiale. Ana e çon atë nga karburatori 14 në kanalin 13. Atje, rrjedha ndahet në dy degë. Një pjesë e përzierjes nxiton në zgavrën e punës të statorit 1 përmes dritares 12, tjetra - të madhe - përmes eksentrikut të uritur të boshtit 6 në zgavrën 4 të kapakut të pasëm 8 dhe dritares 3. Rrjedha kryesore ftoh rotorin dhe lubrifikon kushinetat e rrotullës.
Qëllimi i dritares 12 është të përmirësojë mbushjen e dhomës së djegies me një përzierje pune dhe të sigurojë një fuqi mjaft të lartë. Një kanal radial është bërë për të njëjtin qëllim (nuk është paraqitur në Figurën 2).
Sistemi i ndezjes është jo-kontaktues, tiristor me dy qirinj që ka një numër shkëlqimi mjaft të lartë - 240-260 njësi. Nevoja për dy qirinj shkaktohet nga lartësia e ulët dhe gjatësia e gjatë e dhomës së djegies, e cila pengon përhapjen e përparme të flakës dhe ngadalëson procesin e djegies. Për të filluar motorin janë motorët startues elektrikë dhe startues.
Motori RD-515 është rezultat i shumë viteve të punës, një studim gjithëpërfshirës i tipareve të RPD, mostrave të panumërta, kontrolleve dhe provave. Resultsshtë rezultati i tyre që bëjnë të mundur konsiderimin e zgjidhjeve të zgjedhura të dizajnit optimale për një motor me një dimension dhe qëllim të caktuar. Ne ndërtuam edhe mostra RPD me ftohje ajri. Pas testeve krahasuese, përparësi iu dha sistemit të lëngshëm: një motor i tillë është më i besueshëm, i qëndrueshëm dhe më pak i zhurmshëm. Së bashku me institutin me një seksion të bërë mostra dhe motori me dy seksione. Ne gjithashtu kemi testuar motorët me rotor katërkëndor.
Si duket një rrotullues ynë në krahasim me "vëllezërit" e pistonit të tij? Nga ana e tij janë një numër avantazhesh. Pra, masa (dhe konsumi i metaleve) të RPD është 13 kg (36%) më pak se një motor me motor të së njëjtës klasë, vëllimi i përgjithshëm është 2.5 herë më pak, dhe numri i pjesëve është një e gjysmë. Konsumi i karburantit operacional është 10% më i ulët se një motor me një motor pistoni serik. Sa për qëndrueshmëri, RD-515 kalon 50 mijë kilometra pa zëvendësuar pjesët kryesore. Për një motor, kjo është plotësisht e pranueshme. Instituti, megjithatë, është duke punuar për të rritur më tej jetën e RPD.
Duke pasur një vëllim pune prej një dhome 491 cm3, RD-515 zhvillon 38 litra. s./28.4 kW në 6000 rpm. Torift rrotullues - 5.2 kgf * m / 51.0 N * m në 3500 rpm. Raporti i kompresimit është 8,7, kërkon përdorimin e benzinës AI-93. Pesha e thatë e motorit është 38 kg.
Deri më tani, në praktikën botërore, për sa i përket ekonomisë dhe toksicitetit, RPD-të pothuajse janë sjellë në nivelin e pistonit. Por ekzistojnë dy rrethana po aq të rëndësishme. E para - mungesa e vazhdimësisë teknologjike të motorit të pistonit dhe modeleve të RPD - kjo është një rrethanë shumë e rëndë. Për shkak të kësaj, prodhimi i RPD kërkon një pajisje thelbësisht të re dhe investime të rëndësishme. E dyta është një mosbesim i caktuar nga ana e specialistëve dhe e konsumatorëve, bazuar pjesërisht në mangësitë e modeleve të hershme të RPD-ve serike, pjesërisht në vetëdijen e dobët.
Sidoqoftë, rezultatet e arritura sot në vendin tonë dhe jashtë vendit sugjerojnë që vitet 80 do të shënohen nga një "valë e dytë" e interesit për RPD. Prodhimi i motorëve të tillë duket i justifikuar në kushtet e vendit tonë, ku motoçikletat e rënda, për dallim nga vendet e Perëndimit, janë një automjet shumë i njohur. Në të njëjtën kohë, vëllimi i tyre i prodhimit është ende dukshëm më pak se ai i makinave të pasagjerëve, dhe kjo do të lehtësonte zhvillimin e teknologjisë dhe zgjidhjen e problemeve të tjera të prodhimit me një kosto fillestare më të ulët.
S. IVANITSKY, shef departamenti
VNIIMotoproma, kandidat i shkencave teknike
Shtë interesante se në Bashkimin Sovjetik pati zhvillime në fushën e RPD. Dhe nëse shumë e dinë për makinën rrotulluese VAZ, atëherë ekzistenca e motoçikletave shtëpiake në të kaluarën me motorë të ndërtuar sipas skemës Wankel është ende një sekret për shumë njerëz.
Në vitin 1970, testet rrugore filluan në motorin RD-350V të instaluar në shasinë K-650 nga Dnieper. Dinamika e makinës doli të jetë e kënaqshme, fuqia e motorit u rrit në 30.5 kf, por jeta shumë e vogël e motorit (vetëm 100 orë) nuk lejoi që zhvillimi të shihte një të ardhme të ndritshme.
Në 1972, u krijua një version i ri i RPD - RD-500V. Trupi i saj është prej aliazh alumini, me një shtresë kromi në sipërfaqen e punës. Motori zhvilloi një fuqi prej 40 kf. në 6000 rpm Testet rrugore të motorit u kryen në shasinë e motorit Dnepr MT-9. Sistemi i injektimit të karburantit u testua për herë të parë mbi të, por më pas e braktisi atë për shkak të vështirësisë së fillimit të një motori të ftohtë (sistemet e injektimit të karburantit të atyre kohërave ishin larg nga përsosmëria). Zhvillimi i RD-500V ishte RD-501 krijuar në 1973, në të cilën u përdor një strehim alumini i qëndrueshëm ndaj nxehtësisë, i qëndrueshëm ndaj nxehtësisë, i praruar me nikel, rotori i motorit ishte bërë nga aliazh alumini i sintetizuar, dhe ndezja e përzierjes së karburantit-ajrit u sigurua nga një sistem elektronik ndezës jo-kontakti.
Hapi vendimtar ishte kalimi në një sistem ftohjeje të lëngshëm në 1976. Një motor i tillë, i caktuar RD-510, ka zhvilluar tashmë 48 kf. në 6000 rpm Puna e mëtejshme kishte për qëllim rritjen e "mbijetesës" së motorit, zvogëlimin e konsumit të karburantit dhe shkarkimeve të shkarkimeve.
Një seksion i vetëm RD-515, në mesin e viteve 70, ishte menduar të vihej në motoçikleta të rënda. Me një peshë prej 38 kg dhe një vëllim prej 491 cm3. ai dha 38 kf (6000 rpm.) Dhe 51 Nm (3500 rpm.). Vula fundore bëheshin prej çeliku ose gize. Sidomos për këtë motor, ne zhvilluam një teknologji për të aplikuar një shtresë nikeli-silikoni të qëndrueshëm ndaj nxehtësisë në një bazë alumini. Njësia ka ushqyer 50 mijë km para rregullimit.
Projektet e fundit të njohura në fushën e motoçikletave shtëpiake me RPD janë pajisjet RD-660 të zhvilluara në mesin e viteve 80 dhe motor shoqërimi RD-601 (613 cc, fuqi 52 kf me 6.000 rpm.)
Shtë e qartë se me fillimin e "perestroika" të viteve '90, instituti kishte disa modele të zhvilluara mirë të RPD. Por një kthesë tjetër e ngjarjeve në vendin tonë vrau të gjitha shpresat për çdo vazhdim të suksesshëm të zhvillimit. Sot, zhvillimi i kohërave sovjetikë në fushën e motorëve rrotullues të pistonit mund të vërehet në këtë gjendje:
Gjetur në internet.
Në fund të viteve 80, u krijua një model pilot i një motor shoqërimi (për të shoqëruar makinën e delegacioneve zyrtare dhe shërbimin patrullues) me një motor RPD.
Këtij projekti iu besuan specialistët e Uzinës Motor Izhevsk, dhe ky ishte një rend shtetëror me të drejta të plota, i cili parashikonte vendosjen e modelit në prodhimin në shkallë të vogël.
Bogatyrev Victor Nikolaevich dhe Glukhov German Yakovlevich duke punuar në modelin e IZH-Leader:
Si njësi energjie, ishte parashikuar instalimi i një motor pistoni rrotullues 2-seksion RD-601. Me një vëllim pune prej 613 kubësh, prodhoi 52 kuaj fuqi. në 6000 rpm dhe një çift rrotullues maksimal prej 51 Nm (me 3500 rpm). Ky instalim u zhvillua në Togliatti dhe është shumë i unifikuar me njësitë e rotorit VAZ-ovsky, i cili në ato ditë tashmë filloi të vihet aktivisht në makina për shërbime speciale.
Versioni i fundit i motor-IL-Leader me RPD:
Si rezultat i kërkimit të projektimit, disa modele drejtimi të "superbike sovjetike" lindi menjëherë, të cilat në pamjen e tyre ngjasuan me shembujt më të mirë të motoçikletave të atëhershëm japonez dhe gjermanë. 
E para ishte IL Leader - një pajisje me kapele shumë të zhvilluara dhe copëza plastike masive që mbronin mirë shoferin nga era dhe reshjet. Me konturet e saj, në një farë mënyre më kujton një xhaketë sportive legjendare të BMW K1, e cila lindi rreth së njëjtës kohë (1988).
Në këtë shtet, motori unik ishte hera e fundit që u pa:
Ashtu si në bavarez, futja e motorit u transmetua në rrotën e pasme me anë të një bashkimi universal. U ndërtuan dy prototipe të Udhëheqësit: i pari me RPD-në e përmendur tashmë, dhe i dyti me boksierin me 2 cilindra më të njohur ICE nga motorri serik Ural.
Dhe këto janë mbetjet e një Udhëheqësi tjetër - me një motor nga Urals:
Një tjetër motor shoqërimi nga Izhmash mori emrin IZH-8.201 ose Vega. Ai u dallua nga një pamje më elegante dhe e shpejtë. Për dallim nga "Drejtuesi", paraqitja e tij nuk shkaktoi shoqata me kalorës mesjetarë. 
Në kërkim të formës optimale ... Modelet u ndërtuan si rreth shasisë me RPD, ashtu edhe me motorin e zakonshëm të boksierit. 
Dizajni pothuajse korrespondonte me modelet më të mira perëndimore, megjithëse disa elementë të kësaj bukurie dukeshin të huaj: për shembull, frenat daulle ose rrotat e folura (megjithëse projekti parashikonte gjithashtu rrota aliazh).
Versioni i fundit i një motor shoqërimi me një motor pistoni rrotullues:
Dizajn modern dhe tërheqës:
Opsioni me një ICE klasike:
Përveç Vega rrotulluese, ekzistonte edhe një version më i çuditshëm i kësaj shoqërimi, në shasinë e së cilës ishte instaluar një motor boksier 650cc nga motori Dnepr.
Jo më keq se BMW e atëhershme, Honda dhe Moto Guzzi:
Vegla e kundërt është kardan. 
Frenat e daulleve janë jashtë temës:
Planet e krijuesve ishin ambiciozë: të vendosnin një prodhim serial të plotë të pajisjeve të tilla dhe madje të organizojnë shpërndarje masive jashtë vendit - për nevojat e shërbimeve policore në vende të ndryshme.
Shembull i ruajtur mirë i IL-8.201 në një nga ekspozitat moderne:
Shtë për të ardhur keq që ai kurrë nuk e mori në transportues. 
Motor me piston rrotullues me dy seksione RD-601 me një kapacitet 52 kf:
Sidoqoftë, perestroika, problemet që lidhen me të në ekonominë e BRSS dhe kolapsi i mëtutjeshëm i vendit i dha fund këtyre zhvillimeve premtuese. 
Njësia e energjisë është ndërtuar nga specialistë të AvtoVAZ. 
Ka edhe rrota të spërkatura. 
Paneli i instrumenteve është unifikuar pjesërisht me Lada-n. 