Pikap24.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое ротарные двигателя

Характеристика роторного двигателя, его плюсы и минусы

Сравнивая два вида мотора, роторный и поршневой, очевидным является тот факт, что первый из них имеет преимущества. Простая конструкция, работа на максимальных оборотах без перегрева и значительных потерь, а также фактически отсутствие вибрации — заставляют некоторых любителей “сложных ДВС” обратить внимание на этот агрегат. Хоть широкого распространения он не получил, но все также интересует механиков, в силу своей специфики работы и строения. Для того, чтобы самостоятельно попытаться освоить “азы” строения двигателя, нужно узнать что такое роторный двигатель и по какому принципу он приводится в действие.

Слабые места роторного двигателя

Самый главный враг роторного двигателя – это износ уплотнений роторов и игнорирование регламента обслуживания. Этому двигателю нужно правильно масло, своевременная замена масла, а также свечей и катушек зажигания. Попутно нужно периодически проверять компрессию и масляные форсунки, чтобы двигатель не погиб из-за отсутствия смазки и не зацарапал поверхность секций.

Во многих случаях роторный двигатель уходил на капитальный ремонт при пробеге в 50 000 км, компания Mazda даже наладила восстановление этих моторов. В самом деле, если владелец вовремя приехал на ремонт, то можно относительно недорого обойтись заменой ремкомплекта.

В руках хорошего владельца мотор может пройти до 150 000- 200 000 км без капремонта.

Достоинства

Главное достоинство – отсутствие шатунов. Также в конструкции не используются клапана, пружины клапанов, распредвал, ремень ГРМ и т. п. Все это уменьшает габариты и массу силовой установки.

Следующий плюс – хорошая сбалансированность деталей. Мотор более продолжительное время передает на выходной вал крутящий момент – передача мощности на вал продолжается ¾ оборота (для поршневого варианта только в течении ½ оборота).

Так как ротор делает всего 1 оборот на 3 оборота вала, это увеличивает его ресурс. Для японский моделей он достигает 300.000 километров.

Преимущества роторного двигателя

При малых габаритах он способен развивать высокую скорость, однако есть в этом нюансе и большой минус. Несмотря на малые габариты, именно роторный двигатель потребляет огромное количество горючего, а вот ресурс работы мотора составляет всего 65 000 км. Так, двигатель всего в 1,3 л потребляет до 20 л. топлива на 100 км. Возможно, это и стало основной причиной отсутствия популярности данного вида моторов для массового потребления.

Цена на бензин во все времена считается актуальной проблемой человечества, учитывая, что мировые запасы нефти расположены на Ближнем востоке, в зоне постоянных боевых конфликтов, цены на бензин остаются достаточно высокими, и в ближайшей перспективе нет тенденций для их снижения. Это приводит к поиску решений по минимальному потреблению ресурсов не в ущерб мощности, в чем и заключается главный довод в пользу ДВС.

Все это в совокупности определило положение роторных двигателей, как подходящий вариант для спорткаров. Однако известный по всему миру производитель авто «Мазда», продолжил дело изобретателя Ванкеля. Японские инженеры всегда стараются извлекать из невостребованных моделей максимум пользы путем модернизации и применения инновационных технологий, что позволяет сохранять лидирующие позиции на мировом автомобильном рынке.

Принцип работы роторного двигателя Ахриевых на видео:

Новая модель «Мазда», оснащенная роторным двигателем, по мощности не уступает передовым немецким моделям, выдавая до 350 лошадиных сил. При этом расход топлива был несравнимо высоким. Инженерам-конструкторам «Мазда» пришлось уменьшить мощность до 200 лошадиных сил, что позволило нормализовать потребление топлива, однако компактные размеры двигателя позволили наделить авто дополнительными преимуществами и составить достойную конкуренцию европейским моделям авто.

В нашей стране роторные двигатели не прижились. Были попытки установить их на транспорт специализированных служб, но этот проект не был профинансирован в должном объеме. Поэтому все успешные разработки в данном направлении принадлежат японским инженерам из компании «Мазда», намеренной в ближайшее время показать новую модель авто с модернизированным двигателем.

Читать еще:  Eg33 что за двигатель

Как работает роторный мотор Ванкеля на видео

Преимущества ротора, или Как японцы взялись за дело

На видео показан принцип работы роторного двигателя Ахриевых:

Но имеются у РПД и преимущества. В частности, к ним можно отнести особую динамику агрегата. Расход у роторного двигателя очень большой, а кроме этого, у такого агрегата очень маленький ресурс — всего шестьдесят тысяч километров — что делает его непригодным для езды в условиях города. Если объём роторного двигателя будет равен 1,3 л, то он способен будет потреблять до двадцати литров топлива.

Кстати, большой расход бензина также является причиной того, что роторный двигатель не обрёл популярности. Дело в том, что в 1973 году, когда роторные двигатели только вышли, на Аравийском полуострове накалилась обстановка. Там проходили настоящие военные действия, а как известно, арабские страны до сих пор остаются основными поставщиками топлива. В связи с этим делом, цена на бензин резко поднимается. А роторный двигатель пожирал его просто как вечно голодный чревоугодник. Вот и получилось, что он стал лишним.

Зато такой агрегат при этом будет выдавать целых 250 л. с, оставаясь малогабаритным.

На видео показано строение и принцип работы роторного двигателя Ванкеля:

Такая ситуация просто вынуждает причислять роторные двигатели к спортивным моделям автомобилей. Да и не только. Приверженцы роторного двигателя сегодня нашлись. Это известный автопроизводитель Мазда, вставший на путь самурая и продолживший исследования мастера Ванкеля. Если вспомнить ту же ситуацию с Субару, то становится понятен успех японских производителей, цепляющихся, казалось бы, за всё старое и отброшенное западниками как ненужное. А на деле японцам удаётся создавать новое из старого. То же тогда произошло с оппозитными двигателями, являющимися на сегодняшний день «фишкой» Субару. В те же времена использование подобных двигателей считалось чуть ли не преступлением.

Работа роторного двигателя также заинтересовала японских инженеров, которые на этот раз взялись за усовершенствование Мазды. Они создали роторный двигатель 13b-REW и наделили его системой твин-турбо. Теперь Мазда могла спокойно поспорить с немецкими моделями, так как открывала целых 350 лошадок, но грешила опять же большим расходом топлива.

Пришлось идти на крайние меры. Очередная модель Мазда RX-8 с роторным двигателем уже выходит с 200 лошадками, что позволяет сократить расход топлива. Но не это главное. Заслуживает уважения другое. Оказалось, что до этого никто, кроме японцев, не догадался использовать невероятную компактность роторного двигателя. Ведь мощность в 200 л. с. Мазда RX-8 открывала с двигателем объёмом 1,3 литра. Одним словом, новая Мазда выходит уже на другой уровень, где способна конкурировать с западными моделями, беря не только мощностью мотора, но и другими параметрами, в том числе и низким расходом топлива.

На видео рассмотрено устройство и принцип работы роторного двигателя Желтышева:

Удивительно, но РПД пытались ввести в работу и у нас в стране. Такой двигатель был разработан для установки его на ВАЗ 21079, предназначенный как транспортное средство для спецслужб. Но проект, к сожалению, не прижился. Как всегда, не хватило бюджетных денег государства, которые чудесным образом из казны выкачиваются.

Зато это удалось сделать японцам. И они на достигнутом результате останавливаться не желают. По последним данным, производитель Мазда усовершенствует двигатель и в скором времени выйдет новая Мазда, уже с совершенно другим агрегатом.

Устройство роторного двигателя

Система зажигания и система впрыска топлива в роторных двигателях схожа с аналогичными, используемыми в двигателях поршневых, однако строение этих ДВС совершенно различно. Основными конструктивными элементами роторного двигателя являются:

  • Ротор;
  • Статор (корпус);
  • Выходной вал.

Как уже были сказано выше, ротор располагается внутри статора (корпуса) и имеет три выпуклых стороны. Каждая из них, по сути дела, играет роль поршня и имеет углубление, необходимое для того, чтобы повысить скорость вращения. На каждой из сторон ротора имеется по два металлических кольца, которые формируют необходимые для функционирования этого ДВС камеры сгорания.

Читать еще:  Двигатель 4jx1 и его характеристики

Важной составляющей ротора является зубчатое колесо, расположенное в его центре и сопрягаемое с закрепленной на корпусе шестерней. Именно благодаря такому сопряжению задается необходимая траектория и направление, по которым ротор вращается в корпусе.

Корпус роторного двигателя внутреннего сгорания имеет овальную форму, которая рассчитана и реализована таким образом, чтобы с его внутренними стенками всегда соприкасались все три вершины ротора. Это необходимо для того, чтобы в любой момент времени внутри этого силового агрегата присутствовали три полностью изолированных друг от друга объема газа. Кроме того, в корпусе располагаются порты впуска и выпуска, причем в них нет клапанов: впускной порт соединяется непосредственно с дросселем, а выпускной — непосредственно с выхлопной системой.

Выходной вал роторного двигателя совсем не похож на коленчатый вал поршневого ДВС. На нем эксцентрично, то есть с некоторым смещением относительно центральной оси располагаются специальные выступы. С каждым из них сопряжен отдельный ротор (их, кстати говоря, в роторном двигателе располагается не один, а несколько). При вращении каждый из роторов толкает «свой» кулачок, в результате чего на валу появляется крутящий момент.

Следует заметить, что все роторные двигатели собираются слоями. У наиболее часто используемых двухроторных их пять, а удерживаются все он при помощи болтов, установленных по кругу. Охлаждение роторных двигателей осуществляется с помощью охлаждающей жидкости, которая походит через все части конструкции. Подшипники и уплотнения для выходного вала располагаются в двух крайних слоях. Они же разделяют между собой части корпуса, в которых располагаются сами роторы. Впускные порты располагаются в центральной части, а выпускные — в каждой из крайних частей.

Читайте также: Оппозитный двигатель — что это такое и как он работает.

Пятое поколение Mitsubishi Galant появилось в 1983 году, автомобиль обзавелся передним приводом и новой подвеской с автоматическим поддержанием уровня кузова (ECS). Экспортный вариант Galant в кузове хардтоп выпускался.

Мы уже рассказывали об устройстве роторного двигателя и о классических роторных Маздах в одной из наших статей. Однако первыми машинами с «ротором» были не они.

NSU Spider

В 1964 году немецкая компания NSU из Неккарзульма выпустила первый в мире серийный автомобиль с двигателем Ванкеля – NSU Spider.

Машина выпускалась только в кузове кабриолет и имела мотор мощностью 50 л.с. (на более поздних моделях – 54 л.с). В 1966 году гонщик Аль Оже из Ричмонда, Калифорния, стал первым официальным победителем в автоспорте на машине с двигателем Ванкеля. В 1967 году Spider был снят с производства и заменен моделью NSU Ro 80 с роторным мотором второго поколения.

NSU Ro 80

Этот автомобиль имел более мощный «ротор» (113 л.с.) и необычную полуавтоматическую трансмиссию: вместо педали сцепления здесь устанавливался электрический переключатель, который включал нужную передачу с помощью вакуумной системы.

Дизайн Ro 80 был разработан Клаусом Люте, который позже создал облик многих моделей Audi и BMW. К сожалению, первые роторные моторы были ненадежны и слишком быстро изнашивались, что и привело компанию NSU к разорению.

Citroen M35 и GS Birotor

Небольшая партия прототипов в кузове купе на основе модели Ami 8 была создана для испытания роторного двигателя, выпущенного компанией Comotor – совместным предприятием NSU и Citroen. Модель получила название M35.

Машина официально не поступала в продажу, а поставлялась лояльным покупателям Citroen для тестирования. Мощность двигателя объемом 0,9 л составляла 49 л.с.

Эксперимент был признан успешным, и роторный мотор увеличенной мощности (106 л.с.) установили на модель GS Birotor (также известную как GZ), вышедшую в 1973 году. Однако из-за неэкономичности «ротора» и начавшегося топливного кризиса выпуск автомобиля был прекращен. Всего было продано 847 экземпляров Birotor.

Читать еще:  Японский магнитный двигатель схема

Mercedes-Benz C111

Под этим индексом компания Mercedes-Benz выпускала самые разные прототипы автомобилей, экспериментируя с новыми технологиями. Очередь дошла и до роторного двигателя: первую версию с таким мотором представили на Франкфуртском автосалоне в 1969 году. Мощность двигателя составляла 280 л.с., а максимальная скорость машины была 270 км/ч.

Вторую версию автомобиля показали публике в следующем году на Женевском автосалоне. На этом прототипе стоял четырехсекционный «ротор» мощностью уже 370 л.с., а до «сотни» он разгонялся за 4,9 секунды! Максимальная скорость машины при этом достигала 300 км/ч.

Chevrolet Aerovette

Не осталась в стороне от роторных двигателей и компания Chevrolet: флагман марки, Corvette, стал основой для экспериментов. В 1972 году среднемоторный прототип под кодовым названием XP-895 оснастили двумя роторными моторами, превратив их в один четырехсекционный мощностью 420 л.с.

В 1973 следующий прототип, XP-897GT, получил уже двухсекционный роторный двигатель. Однако из-за топливного кризиса, как и многие другие компании, Chevrolet прекратила разработки в сфере роторных моторов и оснастила концепт-кар двигателем V8 объемом 6 л и мощностью 400 л.с., после чего он получил название Aerovette, но в производство так и не пошел.

Mazda Rotary Pickup и Parkway 26

Роторные автомобили компании Mazda не нуждаются в представлении, но не всем известен тот факт, что фирма выпускала единственные в мире автобус и пикап с двигателями Ванкеля.

Rotary Pickup продавался с 1974 по 1977 год только на американском и канадском рынках и оснащался 1,3-литровым роторным двигателем 13B мощностью 110 л.с.

Автобус Mazda Parkway 26 с роторным мотором выпускался в эти же годы только в Японии, однако объем двигателя 13B был увеличен до двух литров, а мощность возросла до 135 л.с. Всего было произведено 44 таких автобуса, рассчитанных на 26 посадочных мест.

Отечественные роторные двигатели

В Советском Союзе велись собственные разработки роторных моторов. Первый такой «ротор», ВАЗ-311 мощностью 65 л.с., увидел свет в 1976 году, а спустя пять лет доработок была выпущена пробная партия в 50 штук роторных ВАЗ-21018, которые в продажу не поступали, а разошлись среди сотрудников ВАЗа.

Позже из двух двигателей ВАЗ-311 был сделан один двухсекционный мощностью 120 л.с., который устанавливался на ВАЗ-21019: такие машины изготавливались для сотрудников спецслужб. И только в 1998 году был выпущен гражданский вариант двухцилиндрового роторного 1,3-литрового мотора ВАЗ-415, которым оснащались некоторые «пятерки», «семерки», «восьмерки» и «девятки».

Заключение

Производители пытались также устанавливать двигатель Ванкеля на мотоциклы и даже на… снегоходы! В 1966 году американская компания Outboard Marine Corporation (OMC) создала свой роторный мотор Rotura, подписав контракт с фирмой NSU – это была первая попытка создания подобного двигателя в Америке. Однако компания не выдержала конкуренции с другими производителями снегоходов, так как модели с «роторами» стоили гораздо дороже обычных (примерно на 235 $).

Роторный двигатель, несмотря на изящество своей конструкции, так и не стал массовым. Большой расход топлива и масла, быстрый износ деталей, повышенная токсичность выхлопных газов стали препятствием для его установки на серийные автомобили. И лишь инженеры Mazda смогли сбалансировать устройство «ротора», использовав его преимущества, а повышенная мощность таких двигателей позволила компании достичь успехов в автоспорте.

Есть ли у роторного двигателя будущее? Сложно дать определенный ответ, однако, несмотря на некоторые особенности, у этого мотора есть свои преданные поклонники и поныне.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector