4.4 Hasonlítsa össze a forgó- és dugattyús motorokat. A forgó belső égésű motor működési elve. Egy forgóhengeres-szelepes motort jellemző részlet

A belső égésű motor feltalálásával az autóipar fejlődése nagy előrelépést tett. Annak ellenére, hogy a belső égésű motor általános kialakítása változatlan maradt, ezeket az egységeket folyamatosan fejlesztették. Ezekkel a motorokkal együtt progresszívebb forgó típusú egységek jelentek meg. De miért nem terjedtek el soha a világon? autóipari világ? A cikkben meg fogjuk nézni a választ erre a kérdésre.

Az egység története

A forgómotort Felix Wankel és Walter Freude fejlesztők tervezték és tesztelték 1957-ben. Az első autó, amelyre ezt az egységet telepítették, az NSU Spider sportautó volt. A kutatások kimutatták, hogy 57-es motorteljesítmény mellett Lóerő ez az autó képes volt akár 150 kilométer per órás sebességre is felgyorsulni. Az 57 lóerős forgómotorral felszerelt Spider autók gyártása körülbelül 3 évig tartott.

Ezt követően az NSU Ro-80 autót ilyen típusú motorral kezdték felszerelni. Ezt követően forgómotorokat szereltek fel a Citroenekre, Mercedesekre, VAZ-okra és Chevroletekre.

Az egyik leggyakoribb forgómotoros autó a japán Mazda Cosmo Sport modell. A japánok az RX modellt is elkezdték felszerelni ezzel a motorral. A forgómotor (Mazda RX) működési elve a rotor állandó forgásából állt, váltakozó működési ciklusokkal. De erről kicsit később.

Jelenleg a japán autógyártó nem foglalkozik forgómotoros autók sorozatgyártásával. Az utolsó modell, amelyre ilyen motort szereltek, a Spirit R Mazda RX8 módosítása volt. 2012-ben azonban az autó ezen változatának gyártását leállították.

Kialakítás és működési elv

Mi a forgómotor működési elve? Ez a motortípus 4 ütemű ciklussal rendelkezik, akárcsak egy klasszikus belső égésű motor. A forgódugattyús motor működési elve azonban kissé eltér a hagyományos dugattyús motorokétól.

Mit fő jellemzője ebből a motorból? A forgó Stirling-motornak nem 2, nem 4 vagy 8 dugattyúja van, hanem csak egy. Rotornak hívják. Ez az elem egy speciálisan kialakított hengerben forog. A forgórész egy tengelyre van felszerelve, és egy fogaskerékhez van csatlakoztatva. Utóbbinak váltókuplungja van az indítóval. Az elem egy epitrochoidális görbe mentén forog. Vagyis a rotorlapátok felváltva átfedik a hengerkamrát. Ez utóbbiban az üzemanyag elégetése következik be. A forgómotor (beleértve a Mazda Cosmo Sportot is) működési elve az, hogy egy fordulat alatt a mechanizmus három merev kör szirmát nyomja. Ahogy az alkatrész forog a testben, a belső három rekesz mérete változik. A méretváltozás miatt a kamrákban bizonyos nyomás keletkezik.

Munkafázisok

Hogyan működik a forgómotor? Ennek a motornak a működési elve (gif képek és RPD diagram lent látható) a következő. A motor működése négy ismétlődő ciklusból áll, nevezetesen:

1. Üzemanyag-ellátás. Ez a motor működésének első fázisa. Abban a pillanatban fordul elő, amikor a rotor teteje az adagolónyílás szintjén van. Amikor a kamera a fő rekesz felé van nyitva, a térfogata megközelíti a minimumot. Amint a rotor elfordul mellette, a rekesz kerül üzemanyag-levegő keverék. Ezt követően a kamera ismét bezárul.
2. Tömörítés. Ahogy a forgórész tovább mozog, a rekeszben lévő hely csökken. Így a levegő és az üzemanyag keveréke összenyomódik. Amint a mechanizmus áthalad a gyújtógyertyákkal ellátott rekesz mellett, a kamra térfogata ismét csökken. Ebben a pillanatban a keverék meggyullad.
3. Gyújtás. Gyakran egy forgómotor (beleértve a VAZ-21018-at is) több gyújtógyertyával rendelkezik. Ez esedékes hosszú hosszúságúégésterek. Amint a gyertya meggyújtja az éghető keveréket, a belső nyomásszint tízszeresére nő. Így a rotor ismét meg van hajtva. Továbbá a kamrában lévő nyomás és a gázok mennyisége tovább növekszik. Ebben a pillanatban a rotor elmozdul, és nyomaték keletkezik. Ez addig folytatódik, amíg a mechanizmus áthalad a kipufogótéren.
4. Gázok felszabadulása. Amikor a forgórész áthalad ezen a téren, a nagynyomású gáz szabadon beáramlik kipufogócső. Ebben az esetben a mechanizmus mozgása nem áll le. A rotor folyamatosan forog, amíg az égéstér térfogata ismét a minimumra nem csökken. Ekkorra a maradék kipufogógázt kipréselik a motorból.

Pontosan ez a forgómotor működési elve. A VAZ-2108, amelyre az RPD-t is felszerelték, a japán Mazdához hasonlóan csendes motorműködésével és magas dinamikus jellemzők. De tömegtermelés Ezt a módosítást soha nem vezették be. Tehát megtudtuk, mi a forgómotor működési elve.

Hátrányok és előnyök

Nem véletlenül hívta fel sok autógyártó figyelmét ez a motor. Különleges működési elve és kialakítása számos előnnyel jár a többi belsőégésű motorhoz képest.

Tehát mik a forgómotor előnyei és hátrányai? Kezdjük a nyilvánvaló előnyökkel. Először is, a forgómotor a legkiegyensúlyozottabb kialakítású, ezért gyakorlatilag nem okoz nagy vibrációt működés közben. Másodszor, ez a motor könnyebb és kompaktabb, ezért telepítése különösen fontos a sportautó-gyártók számára. Ezenkívül az egység kis súlya lehetővé tette a tervezők számára, hogy a tengelyek mentén ideális súlyeloszlást érjenek el. Így egy ezzel a motorral rendelkező autó stabilabb és manőverezhetőbb lett az úton.

És persze a dizájn tágassága. Az azonos számú löket ellenére ennek a motornak a kialakítása sokkal egyszerűbb, mint a dugattyús megfelelőjének. A forgómotor létrehozásához minimális számú alkatrészre és mechanizmusra volt szükség.

Ennek a motornak a fő ütőkártyája azonban nem a tömege és alacsony rezgések, és be magas hatásfok. A speciális működési elv miatt a forgómotornak volt több erőés együttható hasznos akció.

Most a hátrányokról. Sokkal több volt belőlük, mint előny. A fő ok, amiért a gyártók megtagadták az ilyen motorok vásárlását, az volt nagy áramlási sebességüzemanyag. Átlagosan egy ilyen egység akár 20 liter üzemanyagot is elköltött száz kilométerenként, és ez a mai szabvány szerint jelentős költség.

Nehézségek az alkatrészek gyártásában

Ezenkívül érdemes megjegyezni a motor alkatrészeinek előállításának magas költségeit, amelyet a rotor gyártásának bonyolultsága magyaráz. Azért, hogy ezt a mechanizmust helyesen átment az epitrochoidális görbén, nagy geometriai pontosság szükséges (a hengerhez is). Ezért a forgómotorok gyártása során lehetetlen speciális drága berendezések és speciális műszaki ismeretek nélkül megtenni. Ennek megfelelően ezeket a költségeket az autó ára előre tartalmazza.

Túlmelegedés és nagy terhelés

Ezenkívül a különleges kialakítás miatt ez az egység gyakran túlmelegedett. Az egész probléma az égéstér lencse alakú formája volt.

Ezzel szemben a klasszikus belső égésű motorok gömbkamrás kialakításúak. Az üzemanyag, amely a lencse alakú mechanizmusban ég, átalakul hőenergia, nemcsak a munkalöketre, hanem magának a hengernek a fűtésére is költött. Végső soron az egység gyakori „forralása” gyors kopáshoz és meghibásodáshoz vezet.

Forrás

Nem csak a henger viseli a nagy terhelést. Tanulmányok kimutatták, hogy a rotor működése során a terhelés jelentős része a mechanizmusok fúvókái között elhelyezkedő tömítésekre esik. Állandó nyomásesésnek vannak kitéve, így a motor maximális élettartama nem haladja meg a 100-150 ezer kilométert.

Ezt követően a motor nagyobb javításokat igényel, amelyek költsége néha megegyezik egy új egység vásárlásával.

Olajfogyasztás

Ezenkívül a forgómotor nagyon igényes karbantartást igényel.

Olajfogyasztása több mint 500 milliliter 1000 kilométerenként, ami 4-5 ezer kilométerenként kényszeríti a folyadék feltöltését. Ha nem cseréli ki időben, a motor egyszerűen meghibásodik. Vagyis a forgómotor szervizelésének kérdését felelősségteljesebben kell megközelíteni, különben a legkisebb hiba az egység költséges javításához vezethet.

Fajták

Jelenleg ötféle ilyen típusú egység létezik:

Forgómotor (VAZ-21018-2108)

A VAZ autók létrehozásának története forgó belső égésű motorok 1974-re nyúlik vissza. Ekkor hozták létre az első RPD tervezőirodát. A mérnökeink által kifejlesztett első motor azonban hasonló kialakítású volt, mint a Wankel-motor, amelyet az importált NSU Ro80 szedánokon szereltek fel. A szovjet analógot VAZ-311-nek hívták. Ez a legelső szovjet forgómotor. Ennek a motornak a VAZ autókon való működési elve megegyezik a Wankel RPD működési algoritmusával.

Az első autó, amelyre ezeket a motorokat elkezdték telepíteni, a VAZ 21018-as módosítása volt. Az autó gyakorlatilag nem különbözött „ősétől” - a 2101-es modelltől -, kivéve a használt belső égésű motort. Az új termék motorháztetője alatt egy egyrészes RPD kapott helyet, 70 lóerős kapacitással. Mind az 50 modellmintán végzett kutatás eredményeként azonban számos motorhibát fedeztek fel, amelyek arra kényszerítették a Volzsszkij-gyárat, hogy a következő néhány évben felhagyjon az ilyen típusú belső égésű motorokkal az autóiban.

A hazai RPD meghibásodásának fő oka a megbízhatatlan tömítések voltak. A szovjet tervezők azonban úgy döntöttek, hogy megmentik ezt a projektet, bemutatva a világnak egy új, 2 szekciós VAZ-411 forgómotort. Ezt követően kifejlesztették a VAZ-413 márkájú belső égésű motort. Fő különbségük a hatalomban volt. Az első példány 120 lóerőig fejlődött, a második - körülbelül 140. Ezek az egységek azonban ismét nem szerepeltek a sorozatban. Az üzem úgy döntött, hogy csak a közlekedési rendőrség és a KGB által használt hivatalos járművekre telepíti őket.

Repülési motorok, "nyolcas" és "kilenc"

A következő években a fejlesztők megpróbáltak rotációs motort létrehozni hazai kisrepülőgépekhez, de minden próbálkozás sikertelen volt. Ennek eredményeként a tervezők ismét elkezdték fejleszteni a 8-as és 9-es sorozatú utasszállító (most már elsőkerék-hajtású) VAZ-autók motorjait, az újonnan kifejlesztett VAZ-414 és 415 motorok univerzálisak voltak, és hátul is használhatók voltak. kerékhajtású autómodellek, mint például a Volga és a Moskvich és így tovább.

Az RPD VAZ-414 jellemzői

Első ezt a motort csak 1992-ben jelent meg a „kilenceken”. Az „őseihez” képest ennek a motornak a következő előnyei voltak:

• Nagy fajlagos teljesítmény, amely lehetővé tette, hogy az autó mindössze 8-9 másodperc alatt elérje a „százat”.
• Magas hatásfok. Egy liter elégetett tüzelőanyagból akár 110 lóerőt is lehetett elérni (és ezt a hengerblokk mindenféle lökése vagy további fúrása nélkül).
• Nagy az erőltetési lehetőség. Megfelelő hangolással több tíz lóerővel meg lehetett növelni a motor teljesítményét.
• Nagy sebességű motor. Egy ilyen motor akár 10 000-es fordulatszámon is működni tudott. Ilyen terhelés mellett csak egy forgómotor működhetett. A klasszikus belső égésű motorok működési elve nem teszi lehetővé, hogy hosszú ideig nagy fordulatszámon működjenek.
• Viszonylag alacsony üzemanyag-fogyasztás. Ha az előző példányok körülbelül 18-20 liter üzemanyagot „evettek” „százonként”, akkor ez az egység átlagosan csak 14-15-öt fogyasztott.

Az RPD jelenlegi helyzete a Volzsszkij Autógyárban

A fent leírt motorok mindegyike nem szerzett nagy népszerűséget, és hamarosan leállították a gyártásukat. A jövőben a Volzhsky Autógyár még nem tervezi a forgómotorok fejlesztésének újraélesztését. A VAZ-414 RPD tehát egy gyűrött papírdarab marad a hazai gépészet történetében.

Tehát megtudtuk, mi a forgómotor működési elve és felépítése.

Amelynek gázelosztó rendszere a palack forgása miatt valósul meg. A henger forog, felváltva halad át a bemeneti és kimeneti csöveken, miközben a dugattyú oda-vissza mozgást végez.

A brit RCV Engines céget 1997-ben hozták létre, kifejezetten egyetlen találmány fejlesztésére, tesztelésére és végül forgalomba hozatalára. Valójában a cég nevében van titkosítva: „Rotary Cylinder Valve” - RCV. A wimborne-i székhelyű cég mára nem csak finomhangolta a technológiát, de bebizonyította ennek az új koncepciónak a működőképességét. Már bevezette a 9,5-50 cm3 lökettérfogatú, négyütemű, kisméretű motorok sorozatgyártását, amelyeket repülőgép-modellekhez, fűnyírókhoz, kézi láncfűrészekhez és hasonló berendezésekhez szánnak. De 2006. február 1-jén a cég bemutatta a robogók 125 köbcentiméteres motorjának első mintáját, aminek köszönhetően sok embernek adott okot, hogy megismerkedjenek ezzel a kevéssé ismert technológiával - RCV-vel.

A találmány szerzői azt állítják, hogy a motorok költsége (több százalékkal) csökken az alkatrészek számának csökkenése miatt, valamint a térfogategységre és tömegegységre vetített fajlagos teljesítményük növekedésével összehasonlítva az analógokkal. azonos osztályú (20 százalékkal).

Működés elve

Tehát előttünk egy négyütemű motor, amely nem rendelkezik a szokásos szelepekkel és a teljes hajtásrendszerrel. Ehelyett a britek magát a motor munkahengerét kényszerítették, amely az RCV motorokban a tengelye körül forog, hogy gázelosztóként működjön.

Ezután a dugattyú pontosan ugyanazokat a mozgásokat hajtja végre, mint korábban. De a henger falai a dugattyú körül forognak (a henger két csapágyra van felszerelve a motor belsejében).

A henger szélén egy cső van elhelyezve, amely felváltva nyílik a bemeneti vagy kimeneti ablakra. Van egy csúszó tömítés is, amely hasonló módon működik Dugattyúgyűrűk- lehetővé teszi a henger kitágulását melegítéskor anélkül, hogy elveszítené a tömítését.

A gyújtógyertya középen található, és a hengerrel együtt forog. Nyilvánvalóan itt csúszó grafit érintkezőt használnak, amelyet a régi mechanikus gyújtáselosztókból jól ismernek az autósok.

Csak három fogaskerék hajtja forgásba a hengert: egy a hengeren, egy a főtengelyen és egy közbenső. Természetesen a henger fordulatszáma fele a főtengely fordulatszámának.

Lásd még

Források

Írjon véleményt a "Forgóhenger-szelepes motor" cikkről

Egy forgóhengeres-szelepes motort jellemző részlet

Ahogy az ellenség Moszkvához közeledett, a moszkoviták helyzetükről alkotott látásmódja nemhogy nem lett komolyabb, hanem éppen ellenkezőleg, még komolytalanabbá vált, mint mindig azoknál az embereknél, akik nagy veszélyt látnak közeledni. Amikor a veszély közeledik, két hang mindig egyformán erősen szólal meg az ember lelkében: az egyik nagyon ésszerűen azt mondja, hogy az embernek mérlegelnie kell a veszély természetét és a tőle való megszabadulás módját; egy másik még bölcsebben mondja, hogy túl nehéz és fájdalmas a veszélyre gondolni, míg az embernek nincs hatalmában mindent előre látni és megmenteni magát a dolgok általános menetétől, ezért jobb elfordulni a nehéztől. , amíg meg nem jön, és gondolj a kellemesre. A magányban az ember többnyire átadja magát az első hangnak, a társadalomban éppen ellenkezőleg, a másodiknak. Így volt ez most Moszkva lakóival is. Régóta mulattunk olyan jól Moszkvában, mint idén.
Rasztopcsinszkij plakátok egy ivóház képével, egy csókkal és egy moszkvai kereskedővel, Karpushka Chigirinnel, aki a harcosok között volt, és egy plusz horgot ivott egy bökkenőből, és meghallotta, hogy Bonaparte Moszkvába akar menni, feldühödött. , rossz szavakkal szidta az összes franciát, elhagyta az ivót, és a sas alatt beszélt az egybegyűltekhez, Vaszilij Lvovics Puskin utolsó burimáját olvasta és megvitatta.
A klubban, a sarokszobában ezeket a plakátokat olvasták, és volt, akinek tetszett, ahogy Karpushka kigúnyolta a franciákat, mondván, hogy felpuffadnak a káposztától, kirepednek a kását, megfulladnak a káposztalevestől, hogy mindannyian törpék voltak, és az az egy nő egy vasvillát dobott hármukra. Néhányan nem helyeselték ezt a hangnemet, és azt mondták, hogy ez vulgáris és ostoba. Azt mondták, hogy Rosztopcsin kiutasította Moszkvából a franciákat, sőt az összes külföldit, hogy köztük vannak Napóleon kémei és ügynökei; de ezt főleg azért mondták el, hogy ez alkalommal is közvetítsék Rosztopcsin távozásukkor mondott szellemes szavait. A külföldieket egy bárkán küldték Nyizsnyijba, és Rastopchin azt mondta nekik: "Rentrez en vous meme, entrez dans la barque et n"en faites pas une barque ne Charon [szállj be ebbe a csónakba, és próbáld meg, hogy ez a csónak nem lett Charon csónakja neked.] Azt mondták, hogy már minden hivatalos helyet kiutasítottak Moszkvából, és rögtön hozzátették Sinsin tréfáját, hogy Moszkva már csak ezért is hálás legyen Napóleonnak. Azt mondták, hogy Mamonov ezredje nyolcszázezerbe kerül. hogy Bezukhov még többe kerülne a harcosaira, de az a legjobb Bezukhov akciójában, hogy ő maga egyenruhába öltözik, és lóháton ül az ezred előtt, és nem vesz el semmit azoktól, akik megnézik. neki.

1957-ben Felix Wankel és Walter Freude német mérnökök bemutatták az első működő forgómotort. Mindössze hét évvel később a továbbfejlesztett változata a német NSU-Spider sportautó motorháztete alatt foglalta el helyét – az első sorozatgyártású autó ilyen motorral. Sokan vásárolták az új terméket autógyártó cégek- Mercedes-Benz, Citroen, General Motors. Még a VAZ is gyártott Wankel-motorral szerelt autókat kis tételekben sok éven át. De az egyetlen cég, amely a forgómotorok nagyszabású gyártása mellett döntött, és a válság ellenére sem hagyta el őket sokáig, a Mazda volt. Első forgómotoros modellje, a Cosmo Sports (110S) még 1967-ben jelent meg.

EGY IDEGEN A SAJÁJAK KÖZÜL

Dugattyús motorban a levegő-üzemanyag keverék égési energiája először oda-vissza mozgássá alakul dugattyúcsoport, és csak ezután forgásba főtengely. A forgómotorban ez köztes fokozat nélkül történik, ami kisebb veszteséggel jár.

Az 1,3 literes szívó benzines 13B-MSP kétféle változata létezik, két rotorral (szekcióval) - szabványos teljesítmény(192 LE) és erőltetett (231 LE). Szerkezetileg ez egy szendvics öt épületből áll, amelyek két zárt kamrát alkotnak. Bennük a gázok égési energiájának hatására forgórészek forognak, excentrikus tengelyre szerelve (hasonlóan a főtengelyhez). Ez a mozgás nagyon trükkös. Mindegyik forgórész nem csak forog, hanem a kamra egyik oldalfalának közepén rögzített álló fogaskerék körül görgeti belső fogaskerekét. Az excentertengely áthalad a teljes házon és állófogaskereken. A forgórész úgy mozog, hogy minden fordulathoz három fordulat jár az excentertengelynek.

A forgómotorban ugyanazokat a ciklusokat hajtják végre, mint a négyütemű dugattyús egységben: szívó, kompresszió, teljesítménylöket és kipufogó. Ugyanakkor nincs bonyolult gázelosztó mechanizmusa - időzítő hajtás, vezérműtengelyek és szelepek. Minden funkcióját az oldalfalakban (házakban) lévő bemeneti és kimeneti ablakok - és maga a forgórész - látják el, amely forgáskor kinyitja és bezárja az „ablakokat”.

A forgómotor működési elve az ábrán látható. Az egyszerűség kedvéért adunk egy példát egy egyrészes motorra - a második ugyanúgy működik. A rotor minden oldala saját munkaüreget képez a házak falával. Az 1. pozícióban az üreg térfogata minimális, és ez megfelel a szívólöket kezdetének. A forgórész forgásakor a bemeneti ablakok kinyílnak, és a levegő-üzemanyag keverék beszívódik a kamrába (2–4. pozíció). Az 5. pozícióban a munkaüreg maximális térfogatú. Ezután a rotor bezárja a szívóablakokat, és megkezdődik a kompressziós löket (6–9. pozíció). A 10. pozícióban, amikor az üreg térfogata ismét minimális, gyertyák segítségével meggyújtják a keveréket, és megkezdődik a munkalöket. A gázok égési energiája forgatja a forgórészt. A gáztágulás a 13. pozícióig történik, és a munkaüreg maximális térfogata a 15. pozíciónak felel meg. Továbbá a 18. pozícióig a rotor kinyitja a kipufogóablakokat és kinyomja a kipufogógázokat. Ezután a ciklus újra kezdődik.

A fennmaradó munkaüregek ugyanúgy működnek. És mivel három üreg van, a forgórész egy fordulatában három munkalöket van! És figyelembe véve, hogy az excenter (forgattyús) tengely háromszor gyorsabban forog, mint a forgórész, a teljesítmény tengelyfordulatonként egy teljesítménylöket (hasznos munka) egy egyrészes motornál. Egy hengeres négyütemű dugattyús motornál ez az arány feleannyi.

A kimenő tengely fordulatonkénti teljesítménylöketeinek arányát tekintve a kétrészes 13B-MSP hasonló a hagyományos négyhengeres dugattyús motorokhoz. De ugyanakkor 1,3 literes lökettérfogattal megközelítőleg ugyanannyi teljesítményt és nyomatékot ad le, mint egy 2,6 literes dugattyús motor! A titok az, hogy egy forgómotornak többszörösen kisebb a mozgó tömege - csak a forgórészek és az excentertengely forog, és akkor is egy irányba. A dugattyúnak ugyanaz a része hasznos munka egy bonyolult időzítő mechanizmust és a dugattyúk függőleges mozgását hajtja meg, amely folyamatosan változtatja az irányát. A forgómotor másik jellemzője a nagyobb robbanásállóság. Ezért ígéretesebb a hidrogénnel való munkához. A forgómotorban a munkakeverék rendellenes égésének pusztító energiája csak a forgórész forgási irányában hat - ez a kialakításának a következménye. De egy dugattyús motorban a dugattyú mozgásával ellenkező irányba irányítják, ami katasztrofális következményekkel jár.

Wankel motor: NEM MINDEN OLYAN EGYSZERŰ

Bár egy forgómotor kevesebb elemet tartalmaz, mint a dugattyús motor, okosabbat használ Konstruktív döntésekés technológia. De párhuzamot lehet vonni köztük.

A rotorházak (állórészek) lemezbeillesztési technológiával készülnek: az alumíniumötvözet házba speciális acél szubsztrátum kerül. Ennek köszönhetően a kialakítás könnyű és tartós. Az acél hátlap krómozott mikroszkopikus hornyokkal a jobb olajvisszatartás érdekében. Valójában egy ilyen állórész egy ismerős hengerre hasonlít, száraz hüvelyrel és csiszolással.

Az oldalsó házak speciális öntöttvasból készülnek. Mindegyik rendelkezik bemeneti és kimeneti ablakokkal. Az állófogaskerekek pedig a külsőhöz (elöl és hátul) vannak rögzítve. A motoroknál előző generációk ezek az ablakok az állórészben voltak. Vagyis be új dizájn növelték méretüket és számukat. Ennek köszönhetően javultak a munkakeverék bemeneti és kimeneti jellemzői, és a kimeneten - A motor hatékonysága, teljesítménye és üzemanyag-hatékonysága. A rotorokkal párosított oldalsó házak funkcionalitásukat tekintve egy dugattyús motor időzítő mechanizmusához hasonlíthatók.

A forgórész lényegében ugyanaz a dugattyú és egyben hajtórúd. Speciális öntöttvasból készült, üreges, a lehető legkönnyebb. Mindkét oldalon van egy küvetta alakú égéstér és természetesen tömítések. Ban ben belső rész egy forgórész csapágy van behelyezve - egyfajta hajtórúd csapágy a főtengelyhez.

Ha egy hagyományos dugattyú csak három gyűrűt (két kompressziós gyűrűt és egy olajkaparó gyűrűt) használ, akkor a rotor többszörösen több ilyen elemet tartalmaz. Így a csúcsok (a forgórész tetején lévő tömítések) játsszák az első nyomógyűrűk szerepét. Öntöttvasból készülnek elektronsugaras feldolgozással - a kopásállóság növelése érdekében az állórész falával érintkezve.

A csúcsok két elemből állnak - a fő tömítésből és a sarokból. Ezeket egy rugó szorítja az állórész falához és centrifugális erő. A második nyomógyűrűk szerepét az oldal- és saroktömítések játsszák. Gáztömör érintkezést biztosítanak a rotor és az oldalsó házak között. A csúcsokhoz hasonlóan rugók nyomják a házak falához. Az oldaltömítések cermet (ezek viselik a fő terhelést), a saroktömítések speciális öntöttvasból készülnek. Vannak szigetelő tömítések is. Megakadályozzák, hogy a kipufogógázok egy része a forgórész és az oldalház közötti résen keresztül a szívónyílásokba áramoljon. A rotor mindkét oldalán van valami olajkaparó gyűrű - olajtömítés. Megtartják a belső üregébe szállított olajat hűtés céljából.

A kenési rendszer is kifinomult. Legalább egy radiátorral rendelkezik az olaj hűtésére, amikor a motor nagy terhelés mellett jár, és többféle olajfúvókával. Némelyik az excentertengelybe van beépítve, és hűti a rotorokat (alapvetően hasonló a dugattyús hűtőfúvókákhoz). Mások az állórészekbe vannak beépítve - mindegyikhez egy pár. A fúvókák ferdén helyezkednek el és az oldalsó házak falai felé irányulnak - a forgórész házainak és oldalsó tömítéseinek jobb kenése érdekében. Az olaj belép a munkaüregbe, és keveredik a levegő-üzemanyag keverékkel, kenést biztosítva a fennmaradó elemeknek, és ezzel együtt ég. Ezért fontos, hogy csak a gyártó által jóváhagyott ásványolajokat vagy speciális félszintetikus anyagokat használjon. A nem megfelelő égési kenőanyagok nagy mennyiségű szénlerakódást termelnek, ami detonációhoz, gyújtáskimaradáshoz és csökkentett kompresszióhoz vezet.

Az üzemanyagrendszer meglehetősen egyszerű - kivéve a befecskendezők számát és helyét. Kettő van a szívóablak előtt (rotoronként egy), és ugyanennyi a szívócsonkban. A kényszermotor elosztójában van még két befecskendező.

Az égésterek nagyon hosszúak, és a munkakeverék hatékony égése érdekében minden rotorhoz két gyújtógyertyát kellett alkalmazni. Hosszúságban és elektródákban különböznek egymástól. Elkerülni helytelen telepítés A vezetékekre és a gyújtógyertyákra színes jelöléseket helyeznek.

GYAKORLATBAN

A 13B-MSP motor élettartama körülbelül 100 000 km. Furcsa módon ugyanazoktól a problémáktól szenved, mint a dugattyús.

Az első gyenge láncszemnek a forgórész tömítései tűnnek, amelyek intenzív hőt és nagy terhelések. Ez igaz, de a természetes kopás előtt ezeket az excentertengely-csapágyak és forgórészek detonációja és elhasználódása fejezi ki. Ráadásul csak a végtömítések (csúcsok) szenvednek, az oldaltömítések pedig rendkívül ritkán kopnak.

A detonáció deformálja a csúcsokat és azok ülések a forgórészen. Emiatt a tömörítés csökkentése mellett a tömítés sarkai kieshetnek és károsíthatják az állórész felületét, ami nem megmunkálható. Az unalom haszontalan: egyrészt nehéz megtalálni a szükséges felszerelést, másrészt egyszerűen nincs pótalkatrész a megnövelt mérethez. A rotorok nem javíthatók, ha a csúcsok hornyai sérültek. Szokás szerint a probléma gyökere az üzemanyag minősége. Az őszinte 98-as benzint nem olyan könnyű megtalálni.

Az excentertengely fő csapágyai kopnak a leggyorsabban. Nyilvánvalóan annak a ténynek köszönhető, hogy háromszor gyorsabban forog, mint a rotorok. Ennek eredményeként a rotorok elmozdulást kapnak az állórész falaihoz képest. És a rotorok tetejének egyenlő távolságra kell lennie tőlük. Előbb vagy utóbb a csúcsok sarkai kiesnek, és felemeli az állórész felületét. Ezt a szerencsétlenséget nem lehet előre megjósolni - a dugattyús motorral ellentétben a forgómotor gyakorlatilag nem kopog még akkor sem, ha a bélés elhasználódik.

A kényszerfeltöltős motoroknál előfordul, hogy a csúcs túlmelegszik a nagyon sovány keverék miatt. Az alatta lévő rugó meghajlítja - ennek eredményeként a kompresszió jelentősen csökken.

A második gyengeség a ház egyenetlen melegítése. Felső rész(itt történik a szívó- és kompressziólöket) hidegebb, mint az alsó (égési és kipufogólöket). A karosszéria azonban csak az 500 LE-nél nagyobb teljesítményű, kényszerfeltöltős motoroknál deformálódik.

Ahogy az várható volt, a motor nagyon érzékeny az olaj típusára. A gyakorlat azt mutatja, hogy a szintetikus olajok, még a speciálisak is, égés közben sok szénlerakódást képeznek. Felhalmozódik a csúcsokon és csökkenti a kompressziót. Használni kell ásványi olaj- szinte nyom nélkül ég. A szervizek azt javasolják, hogy 5000 km-enként cseréljék ki.

Olajfúvókák az állórészben főként a belső szelepekbe kerülő szennyeződések miatt hibásodnak meg. A légköri levegő rajtuk keresztül jut be légszűrő, És idő előtti csere szűrő problémákhoz vezet. Az injektor szelepei nem moshatók.

Problémák a motor hidegindításával, különösen a motorban téli idő, a csúcsok kopása miatti kompresszióvesztés és a gyújtógyertyák elektródáin az alacsony minőségű benzin miatti lerakódások okozzák.

A gyújtógyertyák átlagosan 15 000-20 000 km-t bírnak.

A közhiedelemmel ellentétben a gyártó azt javasolja, hogy a szokásos módon állítsa le a motort, és ne közepes fordulatszámon. A „szakértők” biztosak abban, hogy amikor a gyújtást működési módban kikapcsolják, az összes maradék üzemanyag eléget, és ez megkönnyíti a későbbi hidegindítást. A katonák szerint az ilyen trükkök nem használnak. De ami igazán jót tesz a motornak, az az, hogy a mozgás megkezdése előtt legalább egy kis bemelegítés. Meleg olajjal (nem alacsonyabb, mint 50º) a kopása kisebb lesz.

A forgómotor kiváló minőségű hibaelhárításával és az azt követő javításokkal további 100 000 km-t fog kibírni. Leggyakrabban az állórészek és az összes forgórész tömítés cseréje szükséges - ehhez legalább 175 000 rubelt kell fizetnie.

A fenti problémák ellenére rengeteg rajongója van a forgógépeknek Oroszországban - más országokról nem is beszélve! Bár maga a Mazda leállította a forgó V8-ast, és nem siet legyártani az utódját.

Mazda RX-8: TARTÓS TESZT

1991-ben a forgómotoros Mazda 787B megnyerte a 24 órás Le Mans-i versenyt. Ez volt az első és egyetlen győzelme egy ilyen motorral rendelkező autónak. Egyébként most nem minden dugattyús motor éli túl a célvonalat a „hosszú” állóképességi versenyeken.

Az autóipar folyamatosan fejlődik. Nem meglepő, hogy alternatív technológiák jelennek meg, amelyek számomra ritkán jelennek meg tömegtermelés. A forgómotorok ilyenek közé sorolhatók.

Fontos! A belső égésű motor feltalálása gyors lendületet adott az autóipar fejlődésének. Ennek eredményeként az autók haladni kezdtek folyékony üzemanyag, és elkezdődött a benzinkorszak.

Forgómotoros gépek

Forgódugattyús motor az NSU találta fel. Az eszköz megalkotója Walter Freude volt. Mindazonáltal ez az eszköz tudományos körökben egy másik tudós, nevezetesen Wankel nevét viseli.

A tény az, hogy egy mérnökpáros dolgozott ezen a projekten. De a főszerep az eszköz létrehozásában Freudé volt. Miközben dolgozott rotációs technológia, Wankel egy másik projekten dolgozott, aminek semmi lett a vége.

Ennek ellenére a kulisszák mögötti játékok eredményeként ma már mindannyian Wankel forgómotorként ismerjük ezt az eszközt. Az első működő modellt 1957-ben szerelték össze. Az első tesztautó az NSU Spider volt. Ekkor már százötven kilométeres sebességet tudott elérni. A Spider motorteljesítménye 57 LE volt. Val vel.

A forgómotoros Spidert 1964 és 1967 között gyártották. De soha nem terjedt el. Ennek ellenére az autógyártók nem mondanak le erről a technológiáról. Ezenkívül kiadtak egy másik modellt - az NSU Ro-80-at, és ez igazi áttörés lett. A megfelelő marketing nagy szerepet játszott.

Ügyeljen a címre. Ez már tartalmaz egy jelzést, hogy a gép forgómotorral van felszerelve. Talán ennek a sikernek az eredménye volt, hogy ezeket a motorokat ilyenekre telepítették híres autók, Hogyan:

• Citroen GS Birotor,
• Mercedes-Benz C111,
• Chevrolet Corvette,
• VAZ 21018.

A forgómotorok szerezték a legnagyobb népszerűséget az országban " Felkelő nap». Japán cég A Mazda kockázatos lépést tett akkoriban, és ezzel a technológiával kezdett autókat gyártani.

A Mazda első jele a Cosmo Sport autó volt. Nem mondható el, hogy óriási népszerűségre tett szert, de megtalálta a közönségét. Ez azonban csak az első lépés volt a forgómotorok piacra dobásához. Japán piac, és hamarosan a világ színpadán.

A japán mérnökök nemcsak nem estek kétségbe, hanem éppen ellenkezőleg, háromszoros erővel kezdtek dolgozni. Munkájuk eredménye egy olyan sorozat lett, amelyre a világ minden országában minden utcai versenyző tisztelettel emlékezik – a Rotor-eXperiment vagy röviden RX.

Ennek a sorozatnak a részeként több is megjelent legendás modellek, köztük a Mazda RX-7. Ha azt mondanánk, hogy ez a forgómotoros gép népszerű volt, akkor hallgatni kellene. Az utcai versenyzés rajongóinak milliói kezdtek vele. Viszonylag alacsony áron hihetetlen volt specifikációk:

• gyorsulás százra - 5,3 másodperc;
• maximális sebesség— 250 kilométer per óra;
• teljesítmény - 250-280 lóerő, a módosítástól függően.

Az autó igazi műalkotás, könnyű és manőverezhető, a motorja pedig csodálatra méltó. A fent leírt jellemzőkkel csak 1,3 literes a térfogata. Két szekciós, üzemi feszültsége 13V.

Figyelem! A Mazda RX-7-et 1978 és 2002 között gyártották. Ez idő alatt körülbelül egymillió forgómotoros autót gyártottak.

Sajnálatos módon, a legújabb modell ez a sorozat 2008-ban jelent meg. A Mazda RX8 kiegészíti a legendás vonalat. Valójában itt tekinthető teljesnek a sorozatgyártásban használt forgómotor története.

Működés elve

Sok autóipari szakértőkÚgy vélik, hogy a hagyományos dugattyús berendezés tervezését a távoli múltban kell hagyni. Ennek ellenére autók millióit kell méltó csere, lehet-e forgómotor, találjuk ki.

A forgómotor működési elve az üzemanyag elégetésekor keletkező nyomáson alapul. A kialakítás fő része a forgórész, amely a szükséges frekvenciájú mozgások létrehozásáért felelős. Ennek eredményeként az energia átkerül a tengelykapcsolóba. A rotor kinyomja, áthelyezve a kerekekre.

A rotor háromszög alakú. Az építőanyag ötvözött acél. Az alkatrész egy ovális házban található, amelyben valójában forgás történik, valamint számos energiatermeléshez fontos folyamat:

• a keverék összenyomása
• üzemanyag befecskendezés,
• szikrát teremteni,
• oxigénellátás,
• hulladék nyersanyagok kiürítése.

A forgómotoros kialakítás fő jellemzője, hogy a rotor rendkívül szokatlan mozgási mintázatú. Ennek a tervezési megoldásnak az eredménye három, egymástól teljesen elkülönített cella.

Figyelem! Minden sejtben egy bizonyos folyamat játszódik le.

Az első cella kapja a levegő-üzemanyag keveréket. A keveredés az üregben történik. Ezután a rotor a kapott anyagot a következő rekeszbe mozgatja. Itt történik a tömörítés és a gyújtás.

A harmadik cella eltávolítja a használt üzemanyagot. Pontosan a három rekesz összehangolt munkája adja azt az elképesztő teljesítményt, amelyet az RX sorozat autóinak példáján mutattak be.

De a készülék fő titka valami egészen másban rejlik. A helyzet az, hogy ezek a folyamatok nem egymás után következnek be, hanem azonnal. Ennek eredményeként egyetlen fordulat alatt három löket telik el.

Fent volt egy alap forgómotor működési diagramja. Sok gyártó próbálja frissíteni a technológiát a nagyobb termelékenység elérése érdekében. Egyeseknek sikerül, míg másoknak nem.

A japán mérnököknek sikerült sikert elérniük. A fentebb már említett Mazda motorok legfeljebb három rotorral rendelkeznek. Elképzelheti, mennyivel nő a termelékenység ebben az esetben.

hozzuk egyértelmű példa. Vegyünk egy hagyományos, két rotoros RPD motort, és keressük meg a legközelebbi analógot - egy hathengeres belső égésű motort. Ha egy másik rotort adunk a kialakításhoz, akkor a rés teljesen kolosszális lesz - 12 henger.

A forgómotorok típusai

Sok autógyártó cég kezdett forgómotorok gyártására. Nem meglepő, hogy számos módosítást hoztak létre, amelyek mindegyikének megvannak a maga sajátosságai:

1. Forgómotor többirányú mozgással. A rotor itt nem forog, hanem úgy tűnik, hogy a tengelye körül forog. A kompressziós folyamat a motor lapátjai között megy végbe.
2. Pulzáló-forgó forgómotor. A ház belsejében két rotor található. E két elem lapátjai között a kompresszió halad át, ahogy közelednek és távolodnak.
3. Forgómotor tömítő csappantyúval - ezt a kialakítást még mindig széles körben használják a levegőmotorokban. A rotációs belső égésű motorok esetében a kamra, amelyben a gyújtás megtörténik, jelentősen át lett tervezve.
4. A forgómotor forgó mozgások miatt működik. Úgy gondolják, hogy ez a kialakítás technikailag a legfejlettebb. Nincsenek olyan részek, amelyek oda-vissza mozdulatot hajtanak végre. Ezért az ilyen típusú forgómotorok könnyen elérik a 10 000 ford./perc sebességet.
5. A bolygókerekes forgómotor a legelső módosítás, amelyet két mérnök talált fel.

Amint látja, a tudomány nem áll meg, a forgómotorok jelentős száma lehetővé teszi számunkra, hogy a távoli jövőben a technológia továbbfejlődhessenek.

A forgómotor előnyei és hátrányai

Amint láthatja, a forgómotorok egy időben bizonyos népszerűségnek örvendtek. Sőt, valóban legendás autók ebbe az osztályba tartozó motorokkal szerelték fel. Annak megértéséhez, hogy miért telepítették ezt az eszközt a japán autók fejlett modelljeire, ismernie kell minden előnyét és hátrányát.

Előnyök

A korábban bemutatott háttérből már tudja, hogy a forgómotor egy időben vonzott nagy figyelmet motorgyártók, ennek több oka is volt:

1. Megnövelt kompakt kialakítás.
2. Könnyű súly.
3. Az RPD jól kiegyensúlyozott, és működés közben minimális rezgést kelt.
4. A motorban lévő pótalkatrészek száma egy nagyságrenddel kevesebb, mint a dugattyús megfelelőjében.
5. Az RPD kiváló dinamikus tulajdonságokkal rendelkezik

Az RPD legfontosabb előnye a magas teljesítménysűrűség. Egy forgómotoros autó 100 kilométerre tud felgyorsulni anélkül, hogy átváltana magas fokozatok miközben magas fordulatszámot tart fenn.

Fontos! A forgómotor használata lehetővé teszi a jármű nagyobb stabilitását az úton az ideális súlyeloszlásnak köszönhetően.

Hibák

Itt az ideje, hogy többet megtudjunk arról, hogy az összes előny ellenére a legtöbb gyártó miért hagyta abba a forgómotorok beszerelését autóiba. Az RPD hátrányai a következők:

1. Fokozott fogyasztásüzemanyagot, ha alacsony sebességgel dolgozik. A leginkább erőforrásigényes autókban elérheti a 20-25 litert 100 kilométerenként.
2. Nehezen gyártható. Első pillantásra a forgómotor kialakítása sokkal egyszerűbb, mint a dugattyús motoré. De az ördög a részletekben rejlik. Rendkívül nehéz elkészíteni. Az egyes pótalkatrészek geometriai pontosságának ideális szinten kell lennie, különben a rotor nem tud megfelelő eredménnyel áthaladni az epitrochoid görbén. Az RPD gyártásához nagy pontosságú berendezésekre van szükség, ami sok pénzbe kerül.
3. A forgómotor gyakran túlmelegszik. Ennek oka az égéstér szokatlan szerkezete. Sajnos a mérnökök sok év után sem tudták kijavítani ezt a hibát. Az üzemanyag elégetése során keletkező többletenergia felmelegíti a hengert. Ez nagymértékben elhasználja a motort és lerövidíti az élettartamát.
4. Ezenkívül a forgómotor nyomásesésektől szenved. Ennek a hatásnak az eredménye gyors kopás pecsétek. Egy jól összeszerelt RPD élettartama 100-150 ezer kilométer. Miután áthaladt ezen a mérföldkőn anélkül nagyjavítás már nem lehetséges.
5. Bonyolult olajcsere eljárás. A forgómotor olajfogyasztása 1000 kilométerenként 600 milliliter. Annak érdekében, hogy az alkatrészek megfelelő kenést kapjanak, az olajat 5000 km-enként egyszer kell cserélni. Ha ez nem történik meg, rendkívül valószínű, hogy az egység kulcsfontosságú alkatrészei súlyosan megsérülnek.

Mint látható, a kiemelkedő előnyök ellenére az RPD-nek számos jelentős hátránya van. Azonban a tervezési osztályok vezető autógyártó cégek Még mindig próbálják modernizálni ezt a technológiát, és ki tudja, egyszer talán sikerül is nekik.

Eredmények

A forgómotorok számos jelentős előnnyel rendelkeznek, jól kiegyensúlyozottak, lehetővé teszik a sebesség gyors növelését és akár 100 km-es sebesség elérését 4-7 másodperc alatt. De a forgómotoroknak vannak hátrányai is, amelyek közül a legfontosabb a rövid élettartamuk.

Visszatérés