- Особливості конструкції роторно - поршневих двигунів Венкеля
- Відео - Принци роботи РДП
- Де застосовують роторно-поршневі двигуни?
Наша сеть партнеров Banwar
Головною особливістю будь-якого роторно-поршневого двигуна можна вважати застосування спеціального ротора (поршня), що має три грані, який обертається усередині спеціального циліндра по епітрохоїді (втім, можливі й інші форми циліндра). Постараємося докладно розібрати конструкцію РПД, його переваги і недоліки перед іншими типами двигунів.
Особливості конструкції роторно - поршневих двигунів Венкеля
Вперше, такий тип двигуна був розроблений в 1957 році двома інженерами: Вальтером Фройде і Феліксом Ванкелем. На валу встановлюється ротор, який має жорстке з'єднання зі спеціальним зубчастим колесом. Це колесо входить в зачеплення із статором, який має вигляд нерухомої шестерні. Діаметр ротора досить сильно перевищує діаметр статора, що дає можливість зубчастому колесу повністю обкатуватися навколо статора. Кожна вершина граней ротора рухається по епітрохоїдальній поверхні і відокремлює три, постійно мінливих, обсягу.
Дана конструкція дозволяє виконати дії всіх чотирьох тактів будь-якого з існуючих двигунів внутрішнього згоряння, причому, без застосування механізму, що відповідає за газорозподіл. Камери згоряння герметизуються за допомогою спеціальних пружинних стрічок і пластин, які придавлюються до поверхні циліндра тиском, створюваним газом. Так як в роторно-поршневому двигуні відсутній ГРМ, це робить його конструкцію набагато простіше будь-якого іншого двигуна. Крім того, відсутність різних важких елементів, таких як, шатуни і колінчастий вал, дозволяють зробити його розміри набагато менше, в той час як, потужність збільшується. Один оборот такого двигуна дорівнює одному циклу, що можна порівняти з повним оборотом двоциліндрового поршневого двигуна.
Подача палива в камеру згоряння, мастило рухомих частин двигуна, охолодження і запуск здійснюються точно також, як і на звичайному ДВС. Витрата палива може змінюватись від
Відео - Принци роботи РДП
Переваги та недоліки РДП
переваги
1. Перш за все, такий двигун має найнижчим рівнем вібрацій. Його конструкція абсолютно врівноважена і робить рух на легких транспортних засобах набагато комфортніше.
2. Дуже високі динамічні характеристики. Такий двигун дозволяє розігнати транспортний засіб на першій передачі до 100 кілометрів на годину, при низькому навантаженні на механізми. Двигун досить довгий час витримує число оборотів, що досягає 8000 об / хв.
3. Рухомі частини механізму мають дуже низьку масу, а ротор двигуна видає потужність протягом усіх чвертей кожного обороту. Це дозволяє домогтися досить великий питомої потужності, на відміну від звичайного поршневого двигуна. Для порівняння, роторно-поршневий двигун з робочим об'ємом 1.3 літра, видає потужність, рівну 220 кінським силам, в той час як, звичайний поршневий двигун з тим же об'ємом видає потужність, що не перевищує 100 кінських сил.
4. Замість сотень різних деталей, в роторно-поршневих двигунах застосовується всього 2-3 десятка. Крім того, розміри і маса РПД набагато менше, ніж у звичайних двигунів з шатунами і колінчастим валом.
недоліки
1. З'єднання вала ротора з вихідним валом, за допомогою ексцентрірованного механізму, викликає занадто великий тиск між сполучаються труться деталями. Це призводить до зайвої перегріву двигуна і підвищеного зносу деталей механізму. У зв'язку з цим, з'являється гостра необхідність в періодичній заміні масла і ущільнюючих елементів. Якщо виконувати дані вимоги відповідно до регламенту, то ресурс двигуна значно збільшується, в огидно випадку, відбувається поломка, яка неодмінно виведе агрегат з ладу.
2. Камера згоряння має форму лінзи, це означає, що при дуже малому обсязі вона має дуже велику площу. Все це призводить до утворення променевої енергії, яка марно впливає на роботу двигуна і також призводить до зайвого перегріву. Таким чином, ККД двигуна значно знижується, що не дозволяє використовувати його в повній мірі.
3. На зниженій передачі такий двигун має дуже великою витратою палива, в порівнянні зі звичайними ДВС.
4. Площа зіткнення ущільнювачів і обертових деталей швидко знижується, це говорить про швидкому зносі сальників, які сприяє витоку змащуючого речовини і попаданню масла в камеру згоряння. В результаті вихлоп виходить дуже токсичним, а ресурс двигуна швидко знижується. Проте, цю проблему усунули застосуванням високолегованих сталей при виготовленні РПД.
5. У зв'язку зі строгими вимогами до геометрії всіх деталей механізму, виникає необхідність в високоточному обладнанні для виготовлення таких двигунів. Це ускладнює і робить дорожче процес їх виробництва.
Де застосовують роторно-поршневі двигуни?
Спочатку, розробка роторно-поршневих двигунів велася для спортивних автомобілів. Адже для гоночних автомобілів не настільки важливий великий ресурс, так як ремонт поршневих двигунів теж був потрібний і після першого заїзду.
У серійному виробництві РПД встановлювався на автомобілі німецького виробництва. Це був седан представницького класу NSU Ro 80. Автомобіль для свого часу був досить сучасним, так як мав привабливий дизайн і хороші аеродинамічні властивості. Однак, з огляду на серйозні недоліки роторно-поршневих двигунів, пов'язаних із занадто частим технічним обслуговуванням, отримав негативну оцінку, в зв'язку з чим, став оснащуватися звичайними поршневими двигунами. Це пов'язано з тим, що двигун приходив в непридатність вже після 50 тисяч кілометрів, що було малоекономічних показником.
В даний час роторно-поршневі двигуни виготовляють тільки два заводи в світі - це ВАЗ (Росія) і Mazda (Японія).
Де застосовують роторно-поршневі двигуни?