Motor cu piston rotativ

Principiul de funcționare

Presiunea gazelor din amestecul de combustibil-aer ars rotorul, care este introdus prin lagăre pe arborele excentric. Mișcarea rotorului în raport cu carcasa motorului (statorului) este realizată printr-o pereche de roți dințate, dintre care una este mai mare, este fixat pe suprafața interioară a rotorului, al doilea, suportul, cu atât mai mic este atașat rigid la suprafața interioară a părții capacului motorului. angrenajelor Interaction determină că rotorul face mișcare circulară excentric în contact cu fețele interioare ale suprafeței camerei de ardere. Ca rezultat, între rotor și carcasa motorului format din trei camere de volum variabil separate, în care există procese de comprimare a amestecului combustibil-aer și arderea acestuia extinde presiunea de gaz pe suprafața de lucru a rotorului și purificarea camerei de ardere prin gazele de eșapament. Mișcarea rotativă a rotorului este transferată pe un arbore excentric montat pe lagăre și transmițând cuplul la mecanismele de transmisie. Astfel, în RAP, două perechi mecanice funcționează simultan: prima - reglarea mișcării rotorului și o pereche de roți dințate; iar al doilea - transformarea mișcării circulare a rotorului în rotația arborelui excentric. Raportul de transmisie al rotorului 2 viteze și stator 3, astfel încât pentru o rotație completă a arborelui rotor excentric 120 grade reușește manivelă. La rândul său, o rotație completă a rotorului în fiecare dintre fețele sale formate din trei camere a produs un motor complet cu ardere internă în patru timpi.

Schema RAP
1 - fereastra de intrare; 2 ferestre de evacuare; 3 - locuințe; 4 - camera de combustie; 5 - unelte fixe; 6 - rotor; 7 - pinionul; 8-arbore; 9 - bujie

Avantaje ale RAP

Principalul avantaj al motorului cu piston rotativ este simplitatea designului. În RAP, există 35-40% mai puține piese decât în motorul în patru timpi al pistonului. În RAP nu există pistoane, tije de legătură, arbore cotit. În versiunea "clasică" a RPD, nu există niciun mecanism de distribuție a gazelor. Amestecul combustibil-aer intră în cavitatea de lucru a motorului prin fereastra de intrare, care deschide fața rotorului. Gazele de evacuare sunt evacuate prin orificiul de evacuare, care traversează, din nou, fața rotorului (aceasta este similară cu distribuția gazului unui motor în doi timpi cu piston).
O mențiune specială merită un sistem de lubrifiere, care în cea mai simplă versiune a RAP este practic absent. Uleiul este adăugat la combustibil - ca și în cazul funcționării motoarelor motocicletelor în doi timpi. Lubrifierea perechilor de fricțiune (în primul rând rotorul și suprafața de lucru a camerei de ardere) este produsă de amestecul combustibil-aer propriu-zis.
Deoarece masa rotorului este mică și ușor echilibrată de masa contrabalanțelor arborelui excentric, RPD are un nivel scăzut de vibrații și o bună uniformitate de funcționare. În cazul mașinilor cu RAP, este mai ușor să echilibrați motorul, atingând un nivel minim de vibrații, ceea ce este benefic pentru confortul mașinii în ansamblu. Netezimea deosebită a cursei se remarcă prin motoarele cu două rotoare, în care rotoarele sunt ele însele balanceri de reducere a vibrațiilor.
O altă calitate atrăgătoare a RPD este puterea specifică ridicată la turații ridicate ale arborelui excentric. Acest lucru vă permite să obțineți de la mașină caracteristicile de viteză excelente RAP cu un consum redus de combustibil. Inerția redusă a rotorului și a crescut în comparație cu piston cu densitate internă motoare de putere poate îmbunătăți dinamica vehiculului.
În cele din urmă, un avantaj important al RAP este dimensiunea sa redusă. Motorul rotativ este mai mic decât un motor în patru timpi cu piston de aceeași putere de aproximativ două ori. Și permite o utilizare mai rațională a spațiului compartimentului motorului, pentru a calcula cu precizie locația unităților de transmisie și sarcina pe puntea față și spate.

Dezavantaje ale RAP

Principalul dezavantaj al motorului cu pistoane rotative - etanșări reduse decalaj de eficiență între rotor și camera de ardere. Un rotor având o formă RAP complicată necesită etanșări nu numai pe laturile (și patru lor fiecare suprafață - două la vertex, două pe fețele laterale), ci și pe suprafața laterală în contact cu capacul motorului. Când acest sigiliu sunt proiectate sub forma unor benzi cu arcuri din oțel înalt aliat, cu procesare de înaltă precizie a ambelor suprafețe de lucru și se termină. Încorporate în toleranțele de proiectare sigilii pentru a extinde de metal prin încălzire degradează caracteristicile lor - pentru a evita redirijarea în porțiunile de capăt ale plăcilor de etanșare este practic imposibilă (în motoarele cu piston folosite efect labirint prin stabilirea diferenței inelului de etanșare în direcții diferite).
În ultimii ani, fiabilitatea sigiliilor a crescut dramatic. Designerii au găsit materiale noi pentru sigilii. Cu toate acestea, nu este încă necesar să vorbim despre un progres. Sigiliile rămân în continuare blocajul RAP.
Un sistem complex de etanșări rotorice necesită o lubrifiere eficientă a suprafețelor de frecare. RAP consumă mai mult ulei decât un motor alternativ în patru timpi (de la 400 de grame la 1 kilogram pe 1000 de kilometri). În același timp, petrolul arde împreună cu combustibilul, ceea ce are un efect negativ asupra compatibilității ecologice a motoarelor. În gazele de evacuare ale RAP, substanțele periculoase pentru sănătatea umană sunt mai mari decât în gazele de eșapament ale motoarelor cu piston.
Cerințe speciale se aplică, de asemenea, calității uleiurilor utilizate în RAP. Acest lucru se datorează, în primul rând, cu o tendință de a crescut de uzură (datorită o suprafață mare de părți învecinate - rotorul și motorul cu came interior), și în al doilea rând, la supraîncălzire (din nou, din cauza frecării crescut datorită motorului de mici dimensiuni în sine ). Pentru RAP mortal schimbarea uleiului neregulat - ca particulele abrazive din uleiul vechi crește dramatic uzura motorului, si hipotermie motorului. Pornirea la rece și încălzirea insuficientă duce la faptul că, în zona de contact cu suprafața rotorului sigilează camera de ardere și capacele laterale este mică ungere. Dacă pistonul motorului blocată în caz de supraîncălzire, RAP mai - în timpul pornirii la rece (sau atunci când conduceți pe vreme rece, în cazul în care răcirea este excesivă).
În general, temperatura de funcționare a RPD este mai mare decât cea a motoarelor cu piston. Regiunea cea mai accentuat termic - o cameră de ardere, care are un volum mic și, în consecință, o temperatură crescută, ceea ce complică procesul de aprindere a amestecului aer-combustibil (RAP formă alungită datorită camerei de ardere sunt predispuse la detonare, care poate fi atribuită neajunsurile acestui tip de motor). Prin urmare, exactitatea RAP la calitatea lumanarilor. De obicei, ele sunt instalate în aceste motoare în perechi.
Motoarele cu piston rotor cu caracteristici de putere și viteză excelente sunt mai puțin flexibile (sau mai puțin elastice) decât cele cu pistoane. Acestea oferă o putere optimă numai la turații suficiente, ceea ce îi obligă pe designeri să utilizeze RPD asociat cu cutii de viteze în mai multe trepte și complică proiectarea transmisiilor automate. În cele din urmă, RAP-urile nu sunt la fel de economice ca ele ar trebui să fie teoretice.

Aplicare practică în industria automobilelor

Cea mai mare răspândire a RAP a fost la sfârșitul anilor 60 și începutul anilor 70 ai secolului trecut, când brevetul pentru motorul Wankel a fost achiziționat de 11 producători de automobile din întreaga lume.
În 1967, compania germană NSU a lansat o clasă business NSU Ro 80. Acest model a fost produs timp de 10 ani și vândut în întreaga lume în valoare de 37204 de exemplare. Mașina a fost populară, dar deficiențele RPD instalate în ea, în cele din urmă, a stricat reputația acestei mașini remarcabile. Pe fundalul concurenților de lungă durată, modelul NSU Ro 80 părea "palid" - kilometrajul înainte ca motorul revizuit pentru 100 mii kilometri pretinsi să nu depășească 50 mii.
Cu RAP, preocuparea Citroen a fost experimentată. Mazda. WHA. Cel mai mare succes a fost realizat de Mazda, care a lansat masina de pasageri cu RPD în 1963, cu patru ani înainte de apariția NSU Ro 80. Astăzi, Grupul echipează RPD Mazda RX serie de masini sport. Autovehiculele moderne Mazda RX-8 nu prezintă multe deficiențe ale FPF Felix Wankel. Acestea sunt destul de prietenoase cu mediul și de încredere, chiar și în rândul proprietarilor de automobile și profesioniști de reparații sunt considerate „capricios“.

Aplicare practică în industria auto

În anii '70 și '80, unii producători de motociclete - Hercules, Suzuki și alții - au experimentat cu RAP. În prezent, producția la scară mică a motocicletelor "rotative" se stabilește numai în compania Norton, care produce modelul NRV588 și se pregătește pentru producția în serie a motocicletei NRV700.
Norton NRV588 - sportbike, echipat cu un motor cu două motoare, cu o capacitate totală de 588 centimetri cubi și o capacitate de dezvoltare de 170 cai putere. La o greutate uscată de o motocicletă de 130 kg, raportul putere-greutate al unei biciclete de sport pare literalmente neobișnuit. Motorul acestei mașini este echipat cu sisteme de admisie cu dimensiuni variabile și cu sisteme electronice de injecție a combustibilului. Singurul lucru pe care îl știm despre modelul NRV700 este că puterea motorului sportiv va atinge 210 CP.

Fapte curioase

1. Motoarele cu piston rotativ au devenit larg răspândite în rândul modelelor de aeronave. Deoarece cerințele pentru fiabilitate și economie sunt reduse la limita modelului motor, producția acestor motoare este ieftină. În aceste motoare nu există sigilii rotoare, sau aceste sigilii au cel mai simplu design. Principalul avantaj al unui RPM al avionului este că acesta poate fi ușor integrat într-un model cu scală zveltă. În special, modelele RPD sunt folosite pentru a crea copii ale avioanelor cu jet.
2. După ce a primit un brevet pentru RAP 1936, Felix Wankel inventator a devenit nu numai motorul cu combustie internă, dar, de asemenea, o pompă cu piston rotativ și compresorul. Și aceste dispozitive pot fi găsite mult mai des decât RAP - magazinele de fabricație, reparații, la domiciliu. De exemplu, compresoare electrice portabile pentru automobiliști adesea construite pe principiul pompei cu piston rotativ.

Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare