Ротарны рухавік: прынцып працы, асаблівасці

Дата:

2020-03-12 03:30:11

Прагляды:

592

Рэйтынг:

1Любіць 0Непрыязнасць

Доля:

Table of contents:

Рухавік – гэта аснова любога транспартнага сродку. Без яго немагчыма рух аўтамабіля. На дадзены момант найбольш распаўсюджанымі з'яўляюцца поршневыя рухавікі ўнутранага згарання. Калі казаць пра большасць бегавых аўто, гэта радныя чатырохцыліндравыя ДВС. Аднак ёсць аўтамабілі з такімі маторамі, дзе класічная поршневая адсутнічае ў прынцыпе. Гэтыя маторы маюць зусім іншае прылада і прынцып працы. Называюцца яны ротарны ДВС. Што гэта за агрэгаты, у чым іх асаблівасці, плюсы і мінусы? Разгледзім у нашай сённяшняй артыкуле.

Характарыстыка

Ротарны рухавік – гэта адна з разнавіднасцяў цеплавых ДВС. Упершыню такі матор быў распрацаваны яшчэ ў далёкім 19-м стагоддзі. Сёння выкарыстоўваецца ротарны рухавік Mazda РХ-8 і яшчэ на некаторых спартыўных аўто. Такі матор мае ключавую асаблівасць – у ім няма зваротна-паступальных рухаў, як у звычайным ДВС.

ротарна поршневай ваз

Тут кручэнне ажыццяўляецца спецыяльным трохграневым ротарам. Ён заключаны ў спецыяльны корпус. Падобная схема практыкавалася яшчэ ў 50-х гадах мінулага стагоддзя нямецкай фірмай NSU. Аўтарам такога ДВС стаў Фелікс Ванкель. Менавіта па яго схеме вырабляюцца ўсе сучасныя ротарныя рухавіка («Мазда РХ» не з'яўляецца выключэннем).

Прылада

У канструкцыю сілавога агрэгата ўваходзіць:

  • Корпус.
  • Выхадны вал.
  • Ротар.

Сам корпус уяўляе сабой асноўную працоўную камеру. На роторном рухавіку яна мае авальную форму. Гэтак незвычайная канструкцыя камеры згарання абумоўлена выкарыстаннем трохграневы ротара. Так, пры судотыку са сценкамі ўтвараюцца ізаляваныя закрытыя контуры. Менавіта ў іх ажыццяўляюцца працоўныя такты ДВС. Гэта:

  • Ўпуск.
  • Сціск.
  • Ўзгаранне і працоўны ход.
  • Выпуск.

Сярод асаблівасцяў ротарнага рухавіка ўнутранага згарання варта адзначыць адсутнасць класічных впускных і выпускных клапанаў. Замест іх выкарыстаны спецыяльныя адтуліны. Яны знаходзяцца па баках камеры згарання. Дадзеныя адтуліны наўпрост злучаюцца з сістэмай выпуску газаў і сістэмай харчавання.

Ротар

Аснова канструкцыі сілавы ўстаноўкі дадзенага тыпу – гэта ротар. Ён выконвае функцыю поршняў ў дадзеным рухавіку. Аднак ротар знаходзіцца ў адзіным экзэмпляры, у той час як поршняў можа быць ад трох да дванаццаці і больш. Па форме гэты элемент нагадвае нейкі трохкутнік з закругленымі бакамі.

ротарна поршневых рухавік

Такія краю патрэбныя для больш герметычнага і якаснага ўшчыльнення камеры згарання. Так дасягаецца правільнае згаранне паліўнай сумесі. У верхняй частцы мяжы і па яе баках размешчаны спецыяльныя пласціны. Яны выконваюць функцыю компрессіонные кольцаў. У ротары таксама знаходзяцца зубцы. Яны служаць для кручэння прывада, які задзейнічае таксама выхадны вал. Аб прызначэнні апошняга пагаворым ніжэй.

Вал

Як такога каленчатага вала ў ротарна-поршневым рухавіку няма. Замест яго выкарыстаны выхадны элемент. Адносна яго цэнтра знаходзяцца спецыяльныя выступы (кулачкі). Яны размешчаны асіметрычна. Крутоўны момант ад ротара, што перадаецца на кулачок, прымушае вал круціцца вакол сваёй восі. Так ствараецца энергія, неабходная для руху прывадаў колаў і ў аўтамабілі.

Такты

Які мае прынцып працы ротарны рухавік? Алгарытм дзеянні, нягледзячы на падобныя такты з поршневым маторам, адрозніваецца. Так, пачатак такту адбываецца пры праходжанні аднаго з канцоў ротара праз впускной канал корпуса ДВС. У дадзены момант пад дзеяннем вакууму ў камеру засмоктваецца гаручая сумесь. Пры далейшым кручэнні ротара адбываецца такт сціску сумесі. Гэта адбываецца, калі другі канец праходзіць впускное адтуліну. Паступова ўзрастае ціск сумесі. У канчатковым выніку яна запальваецца. Але яна не ўзгараецца ад сілы сціску, а ад іскры свечкі запальвання. Пасля гэтага пачынаецца працоўны такт ходу ротара.

Паколькі камера згарання ў такім рухавіку мае авальную форму, мэтазгодна выкарыстоўваць дзве свечкі ў канструкцыі. Гэта дазваляе хутка ажыццявіць падпал сумесі. Так, фронт полымя распаўсюджваецца больш раўнамерна. Дарэчы, па дзве свечкі на адну камеру згарання можа прыпадаць і ў звычайным поршневым ДВС (сустракаецца такая канструкцыя вельмі рэдка). Аднак для ротарнага рухавіка гэта з'яўляецца неабходнасцю.

ротарны рухавік унутранага згарання

Пасля ўзгарання, у камеры утворыцца высокая ціск газаў. Сіла настольківялікая, што дазваляе пракруціць ротар на эксцентрике. Гэта спрыяе вырабатыванию крутоўнага моманту на выходным вале. Калі вяршыня ротара набліжаецца да выпускнога адтуліны, сіла і ціск энергіі газаў зніжаецца. Яны самаадвольна накіроўваюцца ў выпускны канал. Пасля таго як камера цалкам ад іх вызвалілася, пачынаецца новы працэс. Праца ротарнага рухавіка зноў пачынаецца з такту ўпускаючы, сціску, ўзгарання, а затым і працоўнага ходу.

Аб сістэме змазкі і харчаванні

Дадзены агрэгат не мае адрозненняў у сістэме палівападачы. Тут таксама выкарыстоўваецца погружной помпа, што падае бензін пад ціскам з бака. А вось смазочная сістэма мае свае асаблівасці. Так, алей для труцца частак рухавіка падаецца прама ў камеру згарання. Для змазкі прадугледжана спецыяльнае адтуліну. Але ўзнікае пытанне: куды затым дзяецца алей, калі яно пранікае ў камеру згарання? Тут прынцып працы падобны з двухтактным рухавіком. Змазка трапляе ў камеру і згарае разам з бензінам. Такая схема працы выкарыстоўваецца на кожным ротарна-лопастном поршневым рухавіку і ў тым ліку. З прычыны асаблівай канструкцыі змазвальнай сістэмы такія маторы не могуць адказваць сучасным экалагічным нормам. Гэта адна з некалькіх прычын, чаму ротарныя рухавікі на ВАЗе і іншых мадэлях аўто серыйна не прымяняюцца. Зрэшты, спачатку адзначым перавагі РПД.

Плюсы

Існуе нямала плюсаў у такога тыпу рухавікоў. Па-першае, дадзены матор валодае невялікім вагой і памерамі. Гэта дазваляе зэканоміць месца ў подкапотном прасторы і размясціць ДВС ў любым аўтамабілі. Таксама нізкі вага спрыяе больш правільнай развесовке аўтамабіля. Бо вялікая частка масы на аўто з класічнымі ДВС сканцэнтравана менавіта ў пярэдняй часткі кузава.

рухавік унутранага згарання

Па-другое, ротарна-поршневых рухавік валодае высокай удзельнай магутнасцю. Па параўнанні з класічнымі маторамі, дадзены паказчык у паўтара-два разы вышэй. Таксама ў ротарнага рухавіка больш шырокая паліца крутоўнага моманту. Ён даступны практычна з халастых абарачэнняў, у той час як звычайныя ДВС трэба раскручваць да чатырох-пяці тысяч. Дарэчы, ротарны матор нашмат лягчэй набірае высокія абароты. Гэта яшчэ адзін плюс.

па-трэцяе, такі рухавік мае больш простую канструкцыю. Тут няма ні клапанаў, ні спружын, ні крывашыпна-шатунного механізму ў цэлым. Разам з гэтым адсутнічае звыклая сістэма газаразмеркавання з рамянём і размеркавальным валам. Менавіта адсутнасць КШМ спрыяе больш лёгкаму набору абаротаў ротарным ДВС. Такі матор за долі секунды круціцца да васьмі-дзесяці тысяч. Ну і яшчэ адзін плюс – гэта меншая схільнасць да дэтанацыі.

Мінусы

Зараз пагаворым аб недахопах, з-за якіх прымяненне ротарных матораў стала абмежаваным. Першы мінус – гэта высокія патрабаванні да якасці алею. Хоць матор і працуе па тыпу двухтактнага, сюды нельга заліваць танную «мінералку». Дэталі і механізмы сілавога агрэгата падвяргаюцца істотным нагрузак, таму для захавання рэсурсу патрэбна шчыльная алейная плёнка паміж якія труцца парамі. Дарэчы, рэгламент замены змазкі складае шэсць тысяч кіламетраў.

Наступны недахоп тычыцца хуткага зносу ушчыльнялых элементаў ротара. Гэта адбываецца з прычыны малога плямы кантакту. З-за зносу ўшчыльняючымі элементаў, утворыцца высокі перапад ціскаў. Гэта негатыўна адбіваецца на прадукцыйнасці ротарнага рухавіка і расходзе алею (а адпаведна і экалагічных паказчыках).

Пералічваючы недахопы, варта згадаць і аб расходзе паліва. Па параўнанні з цыліндра-поршневым рухавіком, ротарны не валодае паліўнай эканамічнасцю, асабліва на сярэдніх і нізкіх абарачэннях. Яркім прыкладам таму служыць «Мазда РХ-8». Пры аб'ёме ў 1, 3 літра гэты матор спажывае не менш за 15 літраў бензіну на сотню. Што характэрна, на высокіх абарачэннях ротара дасягаецца найбольшая паліўная эканамічнасць.

Таксама ротарныя рухавікі схільныя да перагрэву. Гэта адбываецца з-за асаблівай линзовидной формы камеры згарання. Яна дрэнна адводзіць цяпло па параўнанні са сферычнай (як на звычайных ДВС), таму пры эксплуатацыі трэба заўсёды сачыць за тэмпературным датчыкам. У выпадку перагрэву, дэфармуецца ротар. Пры працы ён будзе утварыць значныя задзіракі. У выніку рэсурс матора наблізіцца да канца.

ротарна поршневых рухавік ваз

Нягледзячы на простую канструкцыю і адсутнасць крывашыпна-шатунного механізму, гэты матор цяжка адрамантаваць. Такія рухавіка вельмі рэдка сустракаюцца і мала хто з майстроў мае вопыт з імі. Таму многія аўтасэрвісы адмаўляюцца «капиталить» такія маторы. А тыя, хто і займаецца ротарамі, просяць за гэта казачныя сумыгрошай. Даводзіцца плаціць альбо ўсталёўваць новы рухавік. Але гэта не з'яўляецца гарантыяй высокай рэсурсу. Такія маторы выходжваюць максімум 100 тысяч кіламетраў (нават пры ўмеранай эксплуатацыі і своечасовым абслугоўванні). І маторы "Мазды РХ-8" не сталі таму выключэннем.

Ротарны рухавік ВАЗ

Усе ведаюць, што такія маторы ў свае гады выкарыстаў японскі вытворца «Мазда». Аднак мала каму вядомы той факт, што РПД ўжываўся і ў Савецкім Саюзе на Вазаўскай «Класіцы». Распрацоўваўся такі матор па загадзе міністэрства для спецслужбаў. ВАЗ-21079, абсталяваны такім рухавіком, з'яўляўся аналагам вядомай чорнай «Волгі-даганялкі» з васьміцыліндровы маторам.

Распрацоўкі ротарна-поршневага рухавіка для ВАЗ пачаліся яшчэ ў сярэдзіне 70-х. Задача была не з лёгкіх – стварыць ротарны матор, які будзе пераўзыходзіць па ўсіх паказчыкамі традыцыйны поршневай ДВС. Распрацоўкай новага сілавога агрэгата займаліся спецыялісты авіяцыйных прадпрыемстваў Самары. Начальнікам зборачна-канструктарскага бюро быў Барыс Сідаровіч Поспелов.

рухавік прынцып працы

Распрацоўка сілавых агрэгатаў ішла адначасова з вывучэннем ротарных матораў замежных узораў. Першыя асобнікі не адрозніваліся высокімі эксплуатацыйнымі паказчыкамі, і ў серыю яны не пайшлі. Некалькі гадоў праз былі створаны некалькі варыянтаў РПД для класічнага ВАЗа. Лепшым з іх быў прызнаны матор ВАЗ-311. Гэты рухавік меў такія ж геаметрычныя параметры, як і японскі матор 1ЗВ. Максімальная магутнасць агрэгата складала 70 конскіх сіл. Нягледзячы на несовершенность канструкцыі, кіраўніцтвам было прынята рашэнне аб выпуску першай прамысловай партыі РПД, якія ўсталёўваліся на службовыя аўтамабілі ВАЗ-2101. Аднак неўзабаве выявілася маса недапрацовак: матор спарадзіў хвалю рэкламацый, выбухнуў скандал і колькасць работнікаў канструктарскага бюро істотна скарацілася. З-за частых паломак, першы ротарны рухавік ВАЗ-311 быў зняты з вытворчасці.

Але на гэтым гісторыя савецкага РПД не сканчалася. У 80-х гадах інжынерам ўсё ж удалося стварыць ротарны матор, які істотна пераўзыходзіў характарыстыкі поршневага ДВС. Так, гэта быў ротарны рухавік ВАЗ-4132. Агрэгат развіваў магутнасць у 120 конскіх сіл. Гэта дало аўтамабілю ВАЗ-2105 цудоўныя дынамічныя характарыстыкі. З гэтым рухавіком машына разганялася да сотні за 9 секунд. А максімальная хуткасць «даганялкі» складала 180 кіламетраў у гадзіну. Сярод асноўных пераваг варта адзначыць высокі крутоўны момант рухавіка, даступны на ўсім дыяпазоне абарачэнняў і высокую літровую магутнасць, якая была дасягнутая без якой-небудзь форсировки.

У 90-х гадах на АвтоВАЗе заняліся распрацоўкай новага ротарнага рухавіка, які павінен быў ўсталёўвацца на «дзявятку». Так, у 1994-м годзе на свет выйшаў новы сілавы агрэгат ВАЗ-415. Матор меў працоўны аб'ём у 1300 кубічных сантыметраў і дзве камеры згарання. ступень сціску кожнай складала 9,4. Гэтая сілавая ўстаноўка здольная раскручвацца да дзесяці тысяч абаротаў. Пры гэтым матор адрозніваўся невялікім расходам паліва. У сярэднім, агрэгат спажываў 13-14 літраў на сотню ў мяшаным цыкле (гэта нядрэнны паказчык для старога па сённяшніх мерках ротарнага ДВС). Пры гэтым рухавік адрозніваўся малой падрыхтаванай масай. Без навяснога абсталявання ён важыў усяго 113 кілаграмаў.

ротарны рухавік прынцып працы

Выдатак алею рухавіка ВАЗ-415 складае 0,6 працэнта ад удзельнага выдатку паліва. Рэсурс ДВС да капітальнага рамонту – 125 тысяч кіламетраў. Матор, усталяваны на «дзявятку», паказваў нядрэнныя дынамічныя характарыстыкі. Так, разгон да сотні займаў усяго дзевяць секунд. А максімальная хуткасць – 190 кіламетраў у гадзіну. Таксама былі эксперыментальныя ўзоры ВАЗ-2108 з ротарным маторам. Дзякуючы меншаму вазе, ротарная «васьмёрка» разганялася да сотні ўсяго за восем секунд. А максімальная хуткасць у ходзе выпрабаванняў склала 200 кіламетраў у гадзіну. Аднак у серыю гэтыя маторы так і не паступілі. На другасным рынку і на разборках знайсці іх таксама нельга.

Падводзім вынікі

такім чынам, мы высветлілі, што сабой уяўляе ротарны рухавік. Як бачыце, гэта вельмі цікавая распрацоўка, накіраваная на атрыманне максімальнага ККД і магутнасці. Аднак з прычыны сваёй канструкцыі, механізмы ротара хутка зношваліся. Гэта адбівалася на рэсурсе рухавіка. Нават у японскіх РПД ён складае не больш за сто тысяч кіламетраў. Таксама дадзеныя маторы маюць высокія патрабаванні да змазачных матэрыялаў і не могуць адпавядаць сучасным экалагічным нормам. Таму ротарна-поршневыя рухавікі ўнутранага згарання так і не сталі асабліва папулярнымі ў сферы аўтамабілебудавання.


Article in other languages:

AR: https://tostpost.com/ar/cars/21447-rotary-motor-principle-of-operation-features.html

DE: https://tostpost.com/de/autos/38504-wankelmotor-funktionsprinzip-eigenschaften.html

En: https://tostpost.com/cars/32503-rotary-motor-principle-of-operation-features.html

ES: https://tostpost.com/es/coches/38270-motor-rotativo-principio-de-funcionamiento-caracter-sticas.html

HI: https://tostpost.com/hi/cars/23018-rotary-motor-principle-of-operation-features.html

JA: https://tostpost.com/ja/cars/21030-rotary-motor-principle-of-operation-features.html

KK: https://tostpost.com/kk/avtomobil-der/39358-rotorly-oz-alt-ysh-zh-mys-princip-erekshel-kter.html

PL: https://tostpost.com/pl/samochody/41030-nap-d-obrotowy-zasada-dzia-ania-funkcje.html

PT: https://tostpost.com/pt/carros/40697-um-motor-rotativo-princ-pio-de-funcionamento-caracter-sticas.html

TR: https://tostpost.com/tr/arabalar/35869-rotary-motor-al-ma-prensibi-zellikleri.html

UK: https://tostpost.com/uk/avtomob-l/39784-rotorniy-dvigun-princip-roboti-osoblivost.html

ZH: https://tostpost.com/zh/cars/32109-rotary-motor-principle-of-operation-features.html






Alin Trodden - аўтар артыкула, рэдактар
"Прывітанне, Я Алін Тродден. Я пішу тэксты, чытаю кнігі і шукаю ўражанні. І я нядрэнна ўмею распавядаць вам пра гэта. Я заўсёды рады ўдзельнічаць у цікавых праектах."

Заўвага (0)

Гэтая артыкул не мае каментароў, будзьце першым!

Дадаць каментар

Навіны

Якімі рысамі валодае скрынка-робат

Якімі рысамі валодае скрынка-робат

З з'яўленнем вялікай колькасці разнастайных аўтамабіляў сярод вадзіцеляў пачаліся спрэчкі аб тым, якая скрынка перадач лепш. У дадзенай артыкуле гаворка пойдзе аб рабатызаваных трансмісіі.Можна смела сказаць, што скрынка-робат спа...

Як прадаць крэдытны аўтамабіль у Расеі?

Як прадаць крэдытны аўтамабіль у Расеі?

Аб тым, як купіць машыну ў крэдыт, мае ўяўленне практычна кожны расеец. А калі што-то незразумела, ці выклікае сумневы, то менеджэры ў банку і раскажуць, і ўгавораць. А вось аб тым, як прадаць крэдытны аўтамабіль, калі ў гэтым узн...

Складанасці, якія выклікае паралельная паркоўка заднім ходам

Складанасці, якія выклікае паралельная паркоўка заднім ходам

З кожным годам колькасць кіроўцаў на дарогах расце даволі хуткімі тэмпамі. Але перш, чым набыць аўтамабіль і стаць паўнавартасным аўтааматарам, варта здаць на правы. Падчас гэтага кожны чалавек павінен выканаць такое практыкаванне...

Што лепш: Каліна або Прыёра?

Што лепш: Каліна або Прыёра?

Вось ужо не адзін год журналісты, эксперты і простыя аўтааматары вядуць спрэчкі аб тым, якая ж з гэтых машын лепш. Адзінага меркавання на гэты конт пакуль не склалася. Давайце паглядзім на перавагі і недахопы гэтых машын і сфармуе...

Dodge Challenger SRT8 - ўгледзіце веліч легенды амерыканскага аўтамабілебудавання!

Dodge Challenger SRT8 - ўгледзіце веліч легенды амерыканскага аўтамабілебудавання!

Challenger - гэта асаблівая машына ў амерыканскім аўтамабілебудаванні. Першае пакаленне пайшло ў серыю ў 1970 годзе. Знатакам серыя запомнілася як адзін з самых яркіх аўто - гэта купешки са здаравеннымі маторамі.Аднак ж запал да м...

Daewoo Matiz - кампактнае гарадское аўто

Daewoo Matiz - кампактнае гарадское аўто

У ўмовах горада кампактнасць аўтамабіля з'яўляецца яго істотным перавагай, разам з манеўранасцю і эканамічным расходам паліва. Знайсці падыходнае парковачнае месца ў дзелавой частцы мегаполіса або паблізу гандлёвых і забаўляльных ...