Wankel motor

# 1055; # 1077; # 1095; # 1072; # 1090; # 1100; # 1064; # 1080; # 1090; # 1090; # 1040; # 1073; # 1074; # 1040; # 1073; # 1074; # 1040; # 1073; # 1074;

Motoarele cu aburi și motoarele cu combustie internă au un dezavantaj comun: mișcarea cu piston reciproc trebuie transformată în mișcarea rotativă a roților. De aici și, evident, eficiența scăzută și uzura ridicată a elementelor mecanismului. Mulți au vrut să construiască un motor cu combustie internă, astfel încât toate piesele în mișcare să se rotească doar așa cum se întâmplă în motoarele electrice. Cu toate acestea, sarcina sa dovedit a nu fi simplă, numai mecanicul auto-învățat a reușit să-l rezolve cu succes, și în toată viața sa nu a primit niciodată o educație superioară sau chiar o specialitate de lucru.

Există o legendă că soluția problemei a venit într-un vis Felix de șaptesprezece ani. Adevărat sau nu, nu se știe. Dar este evident că Felix a avut abilități foarte neobișnuite pentru mecanică și pentru o viziune "nemaipomenită" a lucrurilor. El a înțeles modul în care toate cele patru cicluri de funcționare ale unui motor convențional cu ardere internă (injecție, comprimare, combustie, evacuare) pot fi efectuate în timp ce se rotesc.

Destul de repede, Wankel a venit la primul design al motorului, iar în 1924 a organizat un atelier mic, care a servit și ca laborator "improvizat". Aici, Felix a început să efectueze prima cercetare serioasă în domeniul ICE cu piston rotativ.

Din 1921, Wankel a fost membru activ al NSDAP. El a susținut ideile de partid, a fost fondatorul Asociației militare de tineret din toată Germania și a tânărului Fuhrer al diferitelor organizații. În 1932, a părăsit partidul, acuzând unul dintre foștii săi colegi de corupție politică. Totuși, pe o contra-acuzație, el însuși trebuia să petreacă șase luni de închisoare. După ce sa eliberat din închisoare datorită intervenției lui Wilhelm Keppler (Wilhelm Keppler), a continuat să lucreze la motor. În 1934 a creat primul prototip și a primit un brevet pentru el. El a proiectat noi vane și camere de combustie pentru motorul său, a creat mai multe variante diferite, a dezvoltat o clasificare a schemelor cinematice ale diferitelor mașini cu piston rotativ.

În 1936, un prototip al motorului Wankel interesat de BMW - Felix a primit bani și un laborator propriu în Lindau pentru dezvoltarea de motoare de avion cu experiență.

Cu toate acestea, până la înfrângerea Germaniei fasciste, niciun motor Wankel din serie nu a mers. A fost nevoie de prea mult timp pentru a aduce în minte structura și a crea producție în masă.

După război, laboratorul a fost închis, echipamentul a fost dus în Franța, iar Felix a rămas fără muncă (fostul membru al Partidului Național Socialist a afectat). Cu toate acestea, în curând, Wankel a primit poziția de inginer de proiectare la NSU Motorenwerke AG, unul dintre cei mai vechi producători de motociclete și mașini.

În 1957, împreună cu Felix Wankel și inginerul NSU inginerul Walter Froede (Walter Froede) motor cu piston rotativ a fost instalat prima dată pe mașina NSU Prinz. Designul original era departe de a fi perfect: chiar și pentru a înlocui lumânările, era necesar să dezasamblați aproape întregul motor, fiabilitatea lăsând mult de dorit și a fost un păcat să vorbim despre economie în acest stadiu al dezvoltării. Ca urmare a testelor din seria a mers încă o mașină cu un ICE tradițional. Cu toate acestea, primul motor cu piston rotativ DKM-54 și-a dovedit performanța principală, a deschis direcții pentru dezvoltarea ulterioară și a demonstrat potențialul colosal al motoarelor rotative.

Astfel, un nou tip de ICE a intrat in sfarsit in viata. În viitor, este încă o mulțime de îmbunătățiri și îmbunătățiri. Dar perspectivele motorului cu piston rotativ sunt atât de atractive încât inginerii nu au putut opri nimic în a aduce designul la perfecțiune operațională.

Înainte de a dezasambla avantajele și dezavantajele ICE-urilor cu pistoane rotative, merită luată în considerare proiectarea acestora în detaliu.

În centrul rotorului, a fost făcută o gaură circulară, acoperită din interior de niște vârfuri ca o unelte. În această gaură este introdus un arbore rotativ cu diametru mai mic, de asemenea cu dinți, care asigură o alunecare între acesta și rotor. gaură Relația și arborelui cu diametre sunt selectate astfel încât vârfurile triunghiului se deplasează de-a lungul aceeași curbă închisă, care se numește „epitrohoidă“ - arta Wankel ca inginer a fost că, pentru a înțelege mai întâi că acest lucru este posibil, și apoi se calculează cu mai multă acuratețe. Ca urmare, pistonul, care are forma triunghiului Relyo, taie trei camere cu volum variabil și poziție în cameră care repetă forma găsită de Wankel.

Designul pistonului rotativ ICE face posibilă realizarea oricărui ciclu de patru cicluri fără utilizarea unui mecanism special de distribuție a gazelor. Datorită acestui fapt, rotorul este mult mai simplu decât un motor convențional în patru timpi, în care, în medie, există aproape o mie de piese.

Sigilarea camerele de lucru într-un motor cu ardere internă cu piston rotor este prevăzut și radial capăt plăcilor de etanșare este presat la „cilindru“ arcurilor panglică, precum și forțele centrifuge și presiunea gazului.

O altă caracteristică tehnică a acestuia este "productivitatea muncii" ridicată. Pentru o rotație completă a rotorului (adică pentru ciclul "injecție, comprimare, aprindere, evacuare"), arborele de ieșire face trei rotații complete. Într-un motor cu piston convențional, astfel de rezultate pot fi obținute numai cu ajutorul unui motor cu șase cilindri.

Dupa prima demonstratie de succes a motorului rotativ din 1957, cel mai mare gigant auto a inceput sa manifeste un interes crescut in dezvoltarea. În primul rând permis de conducere, a primit un nume popular "Wankel" a cumpărat Curtiss-Wright Corporation, un an mai târziu, Daimler-Benz, MAN, Friedrich Krupp și Mazda. Într-un timp foarte scurt, licențele pentru noua tehnologie au fost achiziționate de aproximativ o sută de companii din întreaga lume, inclusiv monștri precum Rolls-Royce, Porsche, BMW și Ford.

Un astfel de interes în "vankelul" unor astfel de jucători mari pe piața automobilelor se datorează potențialului și meritelor sale semnificative - motorul cu piston rotativ are 40% mai puține piese, este mai ușor de reparat și fabricat.

În plus, vankelul este aproape de două ori mai compact și mai ușor decât motorul tradițional cu piston, ceea ce la rândul său îmbunătățește manevrarea mașinii, facilitează aranjarea optimă a transmisiei și permite un interior mai spațios și confortabil.

Motorul cu piston rotativ dezvoltă o putere mare, cu un consum modest de combustibil. De exemplu, "vankelul" modern, cu o capacitate de numai 1300 cm³, dezvoltă o putere de 220 CP. și cu un turbocompresor - toate 350. Un alt exemplu - un motor miniatural OSMG 1400 cântărind 335 g (volum de lucru 5 cm³) dezvoltă o putere de 1,27 CP. De fapt, această cruzime este cu 27% mai puternică decât un cal.

Un alt avantaj important îl reprezintă nivelul scăzut de zgomot și vibrații. Motorul cu piston rotativ este perfect echilibrat mecanic, în plus, masa pieselor în mișcare (și numărul lor) este mult mai mică, astfel încât "wankel" funcționează mult mai silențios și nu vibrează.

Și, în sfârșit, motorul cu piston rotativ are caracteristici dinamice excelente. La viteze reduse, puteți accelera mașina la 100 km / h la viteze mari ale motorului fără prea multă solicitare a motorului. În plus, „design Wankel“ prin eliminarea mecanismului de conversie a mișcării rectilinii alternative în mișcare de rotație, capabile să reziste la turație mare decât un motor convențional.

După ce a lansat în 1964, NSU Spyder a fost urmat modelul legendar NSU Ro 80 (în lume atât de multe cluburi proprietarii acestor mașini există acum), Citroen M35 (1970), Mercedes C-111 (1969), Corvette XP (1973). Dar singurul producător de masă a fost Mazda japoneză, care din 1967 a produs 2-3 modele noi cu RPD. Motoarele rotative introduse pe bărci, snowmobile și aeronave ușoare. Sfârșitul euforiei a venit în 1973, la înălțimea crizei petroliere. Aici a apărut principalul dezavantaj al motoarelor rotative - ineficiența. Cu excepția Mazda, toți producătorii de automobile au lansat programe rotative, iar vânzările companiei americane în America au scăzut de la 104.960 de unități vândute în 1973 la 61192 în 1974.

Împreună cu meritele necontestate, "Vankel" a avut și o serie de deficiențe foarte grave. În primul rând, durabilitatea. Unul dintre primele prototipuri de motoare cu piston rotativ și-a testat viața în doar două ore. Următorul, mai reușit, DKM-54 a supraviețuit deja o sută de ore, dar acest lucru nu a fost suficient pentru funcționarea normală a mașinii. Principala problemă a fost uzura inegală a suprafeței interioare a camerei de lucru. Pe ea în procesul de exploatare au apărut niște brazde transversale, care au primit cuvântul "mărturii diavolului".

În compania Mazda, după achiziționarea licenței pentru "Vankel", sa format un întreg departament, angajat în îmbunătățirea motorului cu piston rotativ. Foarte curând s-a dovedit că, odată cu rotația rotorului triunghiular, dopurile de pe vârfuri încep să vibreze, ca urmare a formării "mărcilor diavolului".

În prezent, problema fiabilității și durabilității a fost rezolvată în sfârșit prin aplicarea de acoperiri rezistente la uzură, inclusiv cele ceramice.

O altă problemă serioasă este creșterea toxicității evacuării "vankelului". În comparație cu motorul cu piston convențional, rotornikul emite mai puțin oxizi de azot în atmosferă, dar mult mai mulți hidrocarburi, datorită arderii incomplete a combustibilului. Destul de repede, inginerii Mazda, care au crezut în viitorul strălucit al "wankel", au găsit o soluție simplă și eficientă a acestei probleme. Ei au creat un așa-zis reactor termic, în care resturile de hidrocarburi din gazele de eșapament au fost pur și simplu "arse". Prima mașină care a realizat o astfel de schemă a fost Mazda R100, numită și Familia Presto Rotary, lansată în 1968. Această mașină, unul dintre puțini, a trecut imediat cerințele foarte stricte de mediu prezentate de Statele Unite în 1970 pentru mașinile importate.

Următoarea problemă cu motoare cu piston rotativ derivă parțial din cea precedentă. Acest lucru este rentabil. Consumul de combustibil standard de „Wankel„datorită arderii incomplete a amestecului este substanțial mai mare decât cea a unui motor standard de. Și din nou inginerii Mazda au început să lucreze. Cu ajutorul unei game întregi de măsuri, inclusiv Termoreactorul de prelucrare și carburator, adăugarea schimbătorului de căldură în sistemul de evacuare, dezvoltarea convertorului catalitic și introducerea unui nou sistem de aprindere, compania a redus consumul de combustibil cu 40%. Ca urmare, succesul incontestabil al masinii sport Mazda RX-7 a fost lansat în 1978.

Este demn de remarcat faptul că în acest moment în lume mașinile cu motoare cu piston rotativ au produs doar Mazda și ... AvtoVAZ.

Acesta a fost în timpul dezastruos 1974 guvernul sovietic creează la Volga de automobile Plant Design-ul special Biroul RPD (SDB RAP) - o economie socialistă este imprevizibilă. În Togliatti, au început lucrările de construcție a atelierelor de producție în masă de "vankeli". Deoarece VAZ inițial conceput ca o tehnologie de Vest simplu copiator (în special, fiatovskih) fabrica de specialitate a fost decis să reproducă motor Mazda, a aruncat complet toate evoluțiile motor decadală instituțiile interne.

Oficialii sovietici au negociat mult timp cu Felix Wankel pentru achiziționarea de licențe, unii dintre aceștia fiind deținute direct la Moscova. Banii, cu toate acestea, nu a fost găsit, și, prin urmare, utiliza unele dintre tehnologia companiei a eșuat. În 1976, a început primul motor VAZ-311 cu o singură secțiune Volga, cu o capacitate de 65 CP. A fost nevoie de încă cinci ani perfecționarea proiectarea, după care un lot pilot de 50 de bucăți de rotor „celor“ VAZ-21018, VAZ dispersat instantaneu în rândul angajaților. Imediat sa dovedit că motorul seamănă exclusiv cu japonezii - a început să se toarne foarte mult chiar și în stil sovietic. Gestionarea instalației a fost obligată să înlocuiască toate motoarele cu motoare cu piston serios în jumătate de an, pentru a reduce jumătate personalul SKD RAP și a suspenda construcția de ateliere. Mântuirea clădirii motoarelor rotative interne a venit din serviciile speciale: nu erau foarte interesați de consumul de carburant și de durata de viață a motorului, ci de caracteristicile dinamice. Imediat de la două motoare VAZ-311 a fost realizat cu două capse de RPD cu o capacitate de 120 CP. care a început să fie instalat pe "spetsedinichku" - VAZ-21019. Este acest model a devenit cunoscut în mod informal, „Arkan“, suntem obligați să nenumărate povești de poliție, „Cazacii“, prinzând îngrămădit „Mercedes“, și mulți ofițeri de aplicare a legii - ordine și medalii. Până în anii 1990, aparent fără precedent "Arkan" într-adevăr cuceri toate mașinile. În plus față de VAZ-21019, AvtoVAZ produce, de asemenea, loturi mici de VAZ-2105, -2107, -2108, -2109, -21099. Viteza maximă a roții G8 este de aproximativ 210 km / h, iar până la o sută accelerează în doar 8 secunde.

Reînviat la comandă specială Raps SKB a început să facă motoare pentru apă și curse, în cazul în care mașinile cu motoare rotative au devenit atât de des câștiga premii ca oficialii de sport au fost forțați să interzică utilizarea RAP.

În 1987, el a murit șeful SKB RPD Boris Pospelov, iar la adunarea generală a fost ales Vladimir Shnyakin - omul care a venit în industria de automobile de aviație și de transport la sol să displace. Direcția principală a SDB a RAP este crearea de motoare pentru aviație.

Aceasta a fost prima greșeală strategică: am produs mașini cu mult mai puține mașini, iar fabrica trăiește cu motoarele vândute.

Deci, de ce toți producătorii de mașini de conducere nu s-au mutat încă la "Vankeli"? Faptul că pentru este necesară producerea de motoare cu pistoane rotative, în primul rând, tehnologia perfectat cu o varietate de o varietate de nuanțe și nu fiecare companie este dispus să meargă pe calea aceluiași Mazda, pas cu pas simultan pe numeroase „grebla“. Și în al doilea rând, avem nevoie de mașini speciale de înaltă precizie capabile să mănânce suprafețele descrise de o astfel de curbă vicleană ca epitrochoid.

În prezent, numai Mazda se angajează în cercetări serioase în domeniul motoarelor cu piston rotativ, îmbunătățindu-și treptat designul, iar cele mai multe dintre capcanele din această zonă au trecut deja. "Vankels" respectă pe deplin standardele mondiale în ceea ce privește emisiile de gaze de eșapament, consumul de carburant și fiabilitatea. Pentru mașinile moderne de suprafață descrise epitrohoidă nu sunt o problemă (nu este o problemă, și curbe mult mai complexe), materiale de construcții noi poate crește durata de viață a motorului cu pistoane rotative, iar costul său acum este mai mic decât motorul standard, cu ardere internă, datorită mai utilizate detalii.

Având o educație tehnică completă, la sfârșitul vieții sale, Felix Wankel a obținut recunoașterea mondială în domeniul tehnologiei de construire a motoarelor și a etanșării, câștigând numeroase premii și titluri. Numele său este dat de străzile și piețele orașelor germane (Felix-Wankel-Strasse, Felix-Wankel-Ring). În plus față de motoare, Wankel a dezvoltat un concept nou pentru navele de mare viteză și a construit independent mai multe vase. Cel mai interesant este faptul că motorul rotativ, pe care-l un milionar făcut și l-au adus faima la nivel mondial, Wankel nu-i place, considerând-o „rățușca cea urâtă“. RAP-urile de operare reale au fost realizate pe așa-numitul "concept CMC", care prevede rotația planetară a rotorului și necesită introducerea contragreutăților externe. Un rol important îl joacă faptul că această schemă nu a fost propusă de Wankel, ci de inginerul NSU Walter Freud. Wankel însuși până în ultimele zile este considerat schema ideala a motorului „cu pistoane rotative, fără inegal părțile rotative“ (Drehkolbenmasine - DKM), este conceptual mult mai frumos, dar complex punct de vedere tehnic, care necesită, în special, bujia pe un rotor rotativ. Cu toate acestea, motoarele rotative din întreaga lume îl asociază cu numele Wankel, ca toți cei care izobratelya știa, într-o singură voce spune, că, fără energia fără margini a unui inginer german din lume și nu ar fi văzut acest dispozitiv uimitor. Felix Wankel a murit în 1988.

O poveste curioasă cu Mercedes 350 SL. Wankel a vrut cu adevărat să aibă un C-111 rotativ. Dar compania Mercedes nu a mers să-l întâlnească. Apoi, inventatorul a luat 350 SL serial, aruncat afară rotor „nativ“ motor și fixat de C-111, care a fost mai ușoară decât înainte de 8 cilindri 60 kg, dar a dezvoltat mult mai multă putere (320 CP la 6500 rot / min). În 1972, când geniul tehnic a terminat lucrul la următorul său miracol, el putea să stea în spatele volanului celui mai rapid la acel moment Mercedes SL-class. Ironia a fost că permisul de conducere Wankel până la sfârșitul vieții și nu a primit.

Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Wankel motor

Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: