Роторний двигун

Роторний двигун. Що це таке. Як він працює. Його історія.

27.09.2015

Роторний двигун. Що це таке. Як він працює. Його історія.

Додано: 30.11.2006

Роторний двигун. Що це таке. Як він працює. Його історія.
Що таке роторний двигун?

У традиційному чотиритактному поршневому двигуні один і той же циліндр використовується для різних процесів — впуску, стиску, згоряння і випуску.

Роторний двигун дозволяє здійснювати кожен з цих процесів в різних частинах корпусу. Кожен процес як би відбувається в окремому циліндрі.

У поршневому двигуні тиск розширення, що виникає при згорянні паливоповітряної суміші, змушує поршні рухатися вгору-вниз всередині циліндрів. Шатуни і колінвал перетворять це зворотно-поступальний рух на обертальний рух, необхідний для переміщення автомобіля.

В роторний двигун відсутній перетворюваний зворотно-поступальний рух. Тиск утворюється в камерах, створюваних різними частинами корпусу і опуклими поверхнями трикутного ротора. Згоряння призводить безпосередньо до обертанню ротора, що знижує вібрації та збільшує можливу швидкість обертання. Забезпечуване таким чином підвищення ефективності також дозволяє роторному двигуну мати набагато менші розміри порівняно з традиційним поршневим двигуном еквівалентної потужності.

Як він працює?

Головний компонент роторного двигуна — трикутний ротор, який обертається усередині овального корпусу (статора) таким чином, що три вершини ротора знаходяться в постійному контакті з внутрішньою стінкою корпусу, утворюючи три замкнутих обсягу з газом, або камери згоряння. Фактично кожна з трьох бічних поверхонь ротора діє як поршень. При обертанні ротора всередині корпусу обсяг трьох створюваних ним робочих камер постійно змінюється, діючи як насос.

Всередині ротора знаходиться невелика шестерня із зовнішніми зубцями, прикріплена до корпусу. Шестерня більшого діаметра з внутрішніми зубами сполучена з цієї нерухомої шестірнею — таким чином задається траєкторія обертання ротора всередині корпусу.

Оскільки ротор з’єднаний з вихідним валом ексцентрично, він обертає вал подібно до того, як ручка обертає колінвал, при цьому вихідний вал здійснює три обороту за кожний оберт ротора.

Кожна фаза процесу згоряння відбувається в певній частині корпусу:

1/ Впуск

2/ Стиснення

3/ Запалювання

4/ Згоряння

5/ Випуск

Роторний двигун. Що це таке. Як він працює. Його історія.
Історія роторного двигуна

Джеймс Уатт, винахідник парової машини з обертальним рухом, також розробляв двигун внутрішнього згоряння роторного типу. За останні 150 років винахідники запропонували безліч конструкцій роторного двигуна.

Ще в 1846 році були визначені геометрична форма робочої камери згоряння сучасних роторних двигунів і принцип роботи першого двигуна, заснований на властивостях эпитрохоиды. (Эпитрохоида — геометрична лінія, що створюється однією точкою кола, що котиться без проковзування по зовнішній стороні іншої окружності більшого діаметра.)

В 1924 році, коли 22-річний Фелікс Ванкель почав створювати свій роторний двигун, практичні результати ще не були отримані. Ванкель досліджував і аналізував можливості різних типів роторного двигуна і знайшов оптимальну форму трохоидообразного корпусу. Багаторічні дослідження і розробки Ванкеля, здійснювані ним спільно з виробником мотоциклів — компанією NSU, увінчалися в 1957 році створенням першого роторного двигуна Ванкеля — DKM. Двигун DKM довів, що роторний двигун — не просто мрія.

Проте складна конструкція — обертався сам трохоидообразный корпус — робила цей роторний двигун непрактичним. Але через рік з’явився двигун KKM з нерухомим корпусом. Це був прототип сучасного роторного двигуна Ванкеля. У листопаді 1959 року компанія NSU офіційно оголосила про створення роторного двигуна Ванкеля.

Президент компанії Mazda р-н Цунеджи Мацуда негайно оцінив величезний потенціал цього двигуна і особисто уклав договір про співпрацю з NSU. У 1963 році створений підрозділ Mazda по дослідженню роторних двигунів, очолюване паном Кенічі Ямамото, приступив до розробки першого в світі роторного двигуна для серійного виробництва.

30 травня 1967 року Mazda почала продавати перший автомобіль з двухроторным двигуном, Cosmo Sport, оснащений двигуном Type 10A потужністю 110 л.с. Подальші розробки привели до зниження витрати палива більш ніж на 40 відсотків та істотного зменшення кількості токсичних вихлопів для відповідності постійно ужесточаемым вимогам екологічних норм. До 1970 році загальне число автомобілів з роторним двигуном досягла 100 тисяч. До 1975 році було зібрано 500 тисяч таких автомобілів. До 1978 році — більше мільйона. Роторний двигун прийшов в автомобільний світ всерйоз і надовго.

Роторний двигун. Що це таке. Як він працює. Його історія.
Переваги роторного двигуна

Менша маса

З-за відсутності необхідності в поршнях, шатунах і коленвале основний блок роторного двигуна має менші розміри і масу при кращих динамічних характеристиках і керованості.

Менші розміри

Роторний двигун істотно менше традиційного двигуна такої ж потужності. Новий двигун RENESIS приблизно дорівнює за розмірами невеликого звичайного чотирициліндровому рядному двигуну. Невеликі розміри роторного двигуна вигідні не тільки тим, що зменшують масу — вони також покращують керованість, полегшують оптимальне розташування трансмісії і дозволяють зробити автомобіль більш просторим для водія і пасажирів.

Менший рівень вібрації

Всі частини роторного двигуна безперервно обертаються в одному напрямку, а не змінюють напрямок свого руху так, як поршні звичайного двигуна. Роторні двигуни внутрішньо збалансовані, що знижує рівень вібрації.

Більш висока потужність

Роторний двигун видає потужність більш рівномірно і плавно. З кожним повним оборотом вихідний вал ротора обертається тричі. Кожне окреме згоряння відбувається протягом 90-градусної фази обертання ротора, тобто протягом 270-градусної фази обертання вихідного валу. Це означає, що однороторний двигун видає потужність протягом трьох чвертей кожного обороту вихідного валу. Врахуйте, що одноциліндровий поршневий двигун видає потужність тільки протягом однієї чверті кожного обороту вихідного валу.

Більш висока надійність

Роторний двигун має меншу кількість рухомих частин у порівнянні з аналогічним чотиритактним поршневим двигуном. Двороторний двигун має три основні рухомі частини: два ротора і вихідний вал. Навіть найпростіший чотирициліндровий поршневий двигун має як мінімум 40 рухомих частин, включаючи поршні, шатуни, распредвал, клапани, пружини клапанів, гойдалки, ремінь ГРМ, розподільні шестерні і коленвал.

Роторний двигун. Що це таке. Як він працює. Його історія.
Двигун RENESIS

«RENESIS» у вільному перекладі з англійської означає «нове життя роторного двигуна». Наш новий технологічний і конструктивний підхід революціонізував роторний двигун і забезпечив виграшне поєднання низької витрати палива і низький рівень токсичних викидів з високими динамічними характеристиками.

В основу розробки було покладено роторний двигун з декількома бічними вікнами (MSP-E). Цей двигун вперше використали в концептуальному спорткар Mazda RX-01, продемонстрованому на Токійському автосалоні 1995 року, а потім його поліпшена версія була представлена на Токійському автосалоні 1999 року у чотиридверному концептуальному спорткарі RX-EVOLV. RENESIS — остаточна серійна версія цього двигуна, підсумок багаторічних цілеспрямованих розробок. Він буде встановлюватися в повністю нову модель Mazda RX-8.

Силова трансмісія RENESIS буде пропонуватися у двох варіантах: підвищеної потужності (170 кВт (231 к. с.) при 8200 об/хв, макс. 9000 об/хв) і базовий силовий агрегат (141 кВт (192 к. с.) при 7000 об/хв, макс. 7500 об/хв) для звичайного водіння з чудовою керованістю.

Двигун RENESIS істотно відрізняється за своєю конструкцією від звичайних сучасних роторних двигунів. Технологія випуску через бічні вікна значно підвищує економічність двигуна. RENESIS також має нові паливні форсунки, що забезпечують надтонке розпилення, і високоефективні свічки запалювання для поліпшеного згоряння паливоповітряної суміші. Випускний колектор має подвійну стінку і підтримує високу температуру вихлопних газів, зменшуючи час прогріву каталітичного нейтралізатора. Нова система змащення зменшеної висоти з «мокрим картером» містить маслосбірник глибиною 40 мм — вдвічі меншою, ніж у звичайних сучасних роторних двигунів.

RENESIS також володіє чудовими акустичними властивостями — він порадує цінителя спортивного звуку дзвінкими і прозорими нотами на верхах і соковитими на низах. Він не тільки працює неймовірно плавно, але і звучить саме так, як повинна звучати силова трансмісія спорткара.

Джерело: www.theallnewrx-8.com

Короткий опис статті: роторний двигун Енциклопедія, технічні характеристики автомобілів, опис Енциклопедія, технічні характеристики автомобілів, опис

Джерело: Роторний двигун. Що це таке. Як він працює. Його історія.

Також ви можете прочитати