История авто: Особое вращение

В августе 1902 года в немецком городке Лар, что расположен в земле Баден-Вюртенберг, появился на свет Феликс Генрих Ванкель – немецкий изобретатель, вошедший в историю техники как создатель роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания. В этом году исполняется 115 лет со дня его рождения

Рудольф Ванкель – отец будущего изобретателя – служил лесничим, мать занималась домашним хозяйством, и семья считалась достаточно зажиточной. Однако сразу после начала Первой мировой войны главу семейства призвали в армию и отравили на фронт, откуда он так и не вернулся, а в 1915 году семье пришлось переехать город Гейдельберг. Феликс, как и многие из его сверстников, оставшихся без отцов, должен был самостоятельно думать о хлебе насущном: юноша оставил обучение в гимназии и стал искать работу. Для начала он нанялся учеником продавца в книжное издательство. Работа была не тяжелая и позволяла Феликсу иметь собственные деньги.

Надежды и разочарования

Однако торговля книгами оказалась Ванкелю не по душе, поскольку настоящей его страстью стало изобретательство. И здесь его творческие интересы были поразительно широки. Чем только Феликс не занимался – приборами, передающими световые импульсы, паровыми турбинами, двигателями внутреннего сгорания… Зачастую придуманные им механизмы отличались от уже известных весьма оригинальным устройством.

Как и многие соотечественники, молодой человек интересовался политикой. В начале 20-х годов прошлого века Германия представляла собой арену непримиримой политической борьбы. Партии самых разных мастей – от «красных» до «коричневых» – пытались завербовать как можно больше сторонников. В 1921 году, поддавшись на пропагандистские трюки, Ванкель вступил в Национал-социалистическую рабочую партию Германии, которая в тот период была еще не слишком популярной.

Но политика политикой, а жить было как-то нужно. Скопив немного денег, молодой человек сделал попытку «сочетать приятное с полезным». Не бросая торговли, он в 1924 году открыл собственную механическую мастерскую, где строил им же придуманные механизмы. Одним из основных изобретений этого периода стала «масляная турбина». Феликс потратил на нее два года жизни, после чего попытался получить патент на свое детище. Однако выяснилось, что патент на подобное устройство был выдан… аж четыре десятилетия назад! И хотя запатентованный образец оказался куда примитивнее того, что предлагал Ванкель, ему было отказано.

То стало настоящим ударом судьбы, ведь Феликс надеялся, что с помощью своей турбины сможет встать на ноги и полностью посвятить себя изобретательству! А в довершение несчастий он потерял работу в издательстве.

Этот период оказался самым сложным в жизни изобретателя. Чтобы хоть как-то зарабатывать на жизнь, он брался за любое дело. Среди прочего Ванкель принялся за модернизацию двигателей внутреннего сгорания и вскоре добился на этом поприще значительных успехов. Занявшись наконец любимым делом, он полностью отошел от политики и даже написал заявление о выходе из рядов национал-социалистов. На дворе между тем уже стоял 1932 год – сторонники Гитлера набирали силу, и на выборах в Рейхстаг нацистская партия получила 230 мест. А уже в следующем году Адольф Гитлер был избран на пост канцлера Германии. По стране расползалась «коричневая чума». Бывшие соратники по партии припомнили Ванкелю его поступок, и он получил полгода тюрьмы. Можно считать, легко отделался, поскольку вполне мог бы попасть в один из «исправительных лагерей», откуда мало кому удалось вернуться.

Рождение мотора

Но изобретатель тогда даже не задумывался над возможными последствиями своих политических «исканий», его полностью поглотила новая идея – построить «машину с вращающимися поршнями». То есть новый двигатель внутреннего сгорания, в котором не было бы ни цилиндров, ни поршней в привычном понимании. Вместо них Ванкель предлагал использовать овальной формы камеру сгорания, внутри которой на валу вращался ротор, имевший в сечении форму треугольника со скругленными сторонами. При этом смесе-образование, зажигание, смазка, охлаждение и запуск были принципиально такими же, как и у обычных ДВС.

Новая конструкция позволяла осуществить четырехтактный цикл без механизма газораспределения и всего, что с ним связано. Такой подход делал мотор более простым, компактным и легким. На воплощение идеи понадобилось довольно много времени, но в 1934 году опытный образец роторного двигателя, названного DKM 32, был готов и показал неплохие результаты на испытаниях. Ванкелю удалось получить на него патент.

Это изобретение сделало его известным, хотя богатства так и не принесло. Следующие два года он работал по заказам целого ряда фирм, занимаясь конструированием клапанов и камер сгорания для ДВС. Однако идея роторного двигателя не покидала Ванкеля, и за пару лет он успел создать несколько вариантов своего мотора.

В 1936 году его изобретение заинтересовало компанию BMW, которая предложила ему сотрудничество. Давняя мечта Ванкеля сбылась: он основал собственную исследовательскую лабораторию в городке Линдау. Впрочем, поработать удалось недолго – началась Вторая мировой война, во время которой конструктору пришлось переключиться на военные заказы, в основном от берлинской фирмы DVL, занимавшейся разработкой и производством авиационных моторов.

После войны в стране началась денацификация, и, хотя никаких репрессий в отношении Ванкеля не последовало, его лаборатория была закрыта. Все ее оборудование вывезли во Францию в качестве репараций, а опытнейший конструктор почти шесть лет оставался не у дел.

Чем бы все это закончилось – неизвестно, но в 1951 году о Ванкеле вспомнили в компании NSU, с помощью которой ему вновь удалось создать конструкторское бюро и начать работу. NSU тогда всерьез интересовалась роторными двигателями и финансировала работы в этом направлении. А шесть лет спустя на свет появился мотор DKM, в котором ротор вращался вокруг неподвижного центрального вала. Кроме ротора вращалась и внутренняя часть поверхности корпуса. Новый двигатель работал очень устойчиво, но обладал существенным недостатком – свечи зажигания располагались внутри, и, чтобы их заменить, требовалось полностью разобрать мотор. Исправляя недостаток, конструктор придумал новый вариант двигателя – ККМ. В нем внутренняя стенка корпуса оставалась неподвижной, и именно этот мотор сегодня именуется «классическим». Днем рождения современного роторного двигателя считается 7 июля 1958 года.

Автомобиль, оснащенный таким агрегатом, был выпущен в том же году. Первой серийной моделью стал NSU Spider, а первой массовой – седан бизнес-класса NSU Ro 80, который разошелся в количестве 37 204 экземпляров.

В том, что мечта изобретателя осуществилась, была большая заслуга инженера Вальтера Фройде, который работал параллельно с Ванкелем над решением ряда технических проблем, касавшихся усовершенствования роторного мотора. Впрочем, свою роль сыграла и вера в новинку руководства фирмы NSU, ведь в то время лишь немногие немецкие компании могли себе позволить заниматься подобного рода разработками. Чтобы рискнуть вложить в них деньги, требовалось поистине гениальное чутье на перспективные новинки. И в случае с роторным мотором этот риск оказался вполне оправданным.

Признание

Заслуги Феликса Ванкеля в области двигателестроения были не только общепризнанными, но и высоко оцененными. В 1969 году Мюнхенский технический институт присудил конструктору докторскую степень, а в 1987-м он удостоился звания профессора.

Уже после смерти изобретателя, последовавшей 9 октября 1988 года, роторные двигатели получили его имя. До сих пор некоторые автомобильные фирмы устанавливают их на свою продукцию, особенно в тех случаях, когда требуется мотор «погорячее», не сдерживают «экологические рамки» и нет ограничения на расход топлива. Речь идет прежде всего об автомобилях для спецслужб и «заряженных» спортивных версиях. Пожалуй, самой известной моделью с роторным двигателем стала Mazda RX-8. Хотя и в нашей стране выпускались машины с двигателем Ванкеля –  в частности, ВАЗ-2109-90, которая производилась для милиции и ряда других силовых структур.  

• двигатель
• классические автомобили
• устройство автомобиля

Автор

Константин Шляхтинский

Издание

Автопанорама №8 2017

Фото

из архива автора

Вам понравилась эта статья?

Рассказать друзьям:
Рассказать во ВКонтакте Рассказать в Одноклассниках

ИЛИ

Комментировать

Рекомендуем также почитать:

02 сентября 2017

«Погостив в будущем»

02 августа 2017

«Особое вращение»

23 сентября 2015

«Разговор о дизеле»

22 мая 2015

«Движущая сила»

30 апреля 2015

«Конец истории?»

19 февраля 2015

«Факторы экономии»

31 декабря 2013

«Два “эко”, пожалуйста!»

Тест-драйвы, которые читают с этой статьей:

Тест драйв

18 июня 2014

Volvo XC60

«Шедевры архитектуры»

Тест драйв

13 июля 2012

Skoda Octavia 1959

«Национальный символ»

Тест драйв

23 сентября 2009

Nissan GT-R

«Оправданный риск (GT-R)»

Интересные новости по теме

Двигатели внутреннего сгорания проживут еще 20-30 лет

Так считают представители компании BMW, которая не собирается отказываться от использования традиционных моторов, несмотря на активную разработку электрических двигателей 14 января 2020 0

BMW разработает новый восьмицилиндровый двигатель

В BMW планируют развивать текущую линейку восьмицилиндровых бензиновых моторов. Правда, новое поколение моторов, хоть и сохранит V-образную компоновку, но потеряет в объеме 27 сентября 2019 0

BMW не откажется от мощных моторов

Помните, тот 12-цилиндровый двигатель, от которого марка уже хотела откреститься. Мол, слишком сложно удерживать этот агрегат в моторной линейке, так как экологические нормы давят, да и постоянная модернизация обходится дорого 19 сентября 2019 0

Mazda запатентовала турбированный роторный двигатель

В марте текущего года в зарубежной автомобильной прессе появились слухи о том, что Mazda работает над роторным двигателем, который получил внутризаводской индекс XEV. Тогда сообщалось, что двигатель будет иметь несколько модификаций, в том числе и гибридную. В июне эту информацию подтвердил генеральный директор марки Акира Марумото 27 июня 2019 0

Volkswagen откажется от традиционных двигателей

Руководство марки заявило, что инженеры компании работают над новым поколением бензиновых и дизельных моторов, которое окажется последним. В дальнейшем компания сосредоточится на разработке электромобилей 05 декабря 2018 0

Mazda может возродить роторный двигатель

Компания Mazda — последняя кто оставался верным роторному двигателю. Однако, и она прекратила производство моделей с таким типом силового агрегата из-за его низкой надежности и, в первую очередь, возросших экологических требований 23 мая 2017 0

Компания Hyundai патентует новый ДВС

Компания Hyundai подала в патентное бюро заявку на авторство нового 4-цилиндрового двигателя с цилиндрами разного диаметра 28 марта 2017 0

Заволжский моторный завод готовит для УАЗа новые двигатели

Заволжский моторный завод просит профинансировать разработку новых турбодвигателей 01 июля 2016 0

Оставить комментарий

Обзоров машин на сайте:

5 0 9 7

Сможет ли роторный двигатель возродиться в роли увеличителя запаса хода

Купить авто — это просто!
Сравнительные характеристики
Адреса дилеров

Автоновости

Новости автомобильного мира

2017-03-03

Следуй:

Поделись:

Ваш следующий спорткар оснащенный роторным двигателем может быть. .. электрическим.

На рынке больше не может быть автомобиля оснащенного роторным двигателем … но… двигатель Ванкеля далек от смерти. Mazda, ведущий среди производителей использующих роторный двигатель со времен успеха Mazda Cosmo в 1967 году, намекала поклонникам о возможном возвращении ротора после его ухода в 2012 году, а совсем недавно, в 2015 году он предстал вновь с концептом RX Vision. Так что мечты о новом спортивном автомобиле Mazda с роторным двигателем под капотом сбылись очень быстро.

В декабре 2016 года, в интервью данном Automotive News, генеральный директор Mazda Масамичи Когаи сказал, что любая разработка и развитие роторного двигателя в будущем предназначена для его использования как дополнительный агрегат для увеличения запаса хода электрического автомобиля. Также он сказал, что компания не ведет никаких разработок автомобиля с роторным двигателем.

В этом есть смысл. Роторный двигатель слишком неэффективен с точки зрения сегодняшних стандартов по расходу топлива и выбросам, о каких бы чудесах не говорили бы его энтузиасты. Тем не менее, его соотношение мощности к массе простота, плавность хода и компактные размеры превращают его в идеального кандидата как увеличителя запаса хода в электромобилях.

Так или иначе, Mazda имеет 40-летнуюю историю его применения, и кому как не им судить о возможных вариантах его применения.

Фотогалерея: концепт Mazda RX-Vision

Предыдущая

Официально: Volkswagen Arteon заменяет CC [Фотогалерея]

2017-03-06

Новый седан с кузовом фастбэк Arteon прибывает накануне Женевского автосалона 2017.

На открывающемся на этой неделе Женевском автосалоне Volkswagen снимет покров с…

Подробнее

Следующая

Bentley Continental Supersports 2017 [Фотогалерея]

2017-03-03

Турер Bentley Continental ограниченного выпуска с двигателем W12 в своей лучшей форме, с задним крылом и всем прочим.

Дважды турбированный W12 с чудовищным…

Подробнее

Volvo и Northvolt создадут хаб по производству и разработке аккумуляторов

2021-12-13

В рамках своей стратегии по электрификации Volvo, совместно со своим партнером Northvolt, создаст центр по разработкам аккумуляторов в Гетеборге, Швеция. Планы по центру, где будут проводиться не только исследования, но и…

Подробнее

Четырехдверный электрический Polestar 5 приобретает форму

2021-11-28

Следующая модель шведского электромобильного бренда поступит в производство в 2024 году, но конкуренты тоже не спят.

Polestar позволил взглянуть на свой ожидаемый электрический производительный седан под номером 5, который дебютирует в 2024 году….

Подробнее

Genesis GV70 EV ‘потерял’ свой двигатель, но не стиль

2021-11-23

На автосалоне Auto Guangzhou Genesis расширил свое портфолио представив электрическую версию GV70. Электрический вариант кроссовера, который было бы вернее называть Genesis Electrified GV70, не много потерял от трансформации в электромобиль….

Подробнее

Электрический кроссовер Solterra – это чистый Subaru внутри и частично Toyota снаружи

2021-11-12

ТОКИО — Solterra – первый глобальный электрический автомобиль Subaru – это чистый Subaru внутри, с его традиционным полным приводом. Однако снаружи, он многое разделил с Toyota….

Подробнее

Volkswagen ID.5 добавляет стиля линейке электромобилей VW

2021-11-05

Тренд создания кроссоверов-купе далек от своего финала. И буквально перед премьерой на Мюнхенском автосалоне Volkswagen окончательно снял покровы с электромобиля ID.5, более обтекаемого аналога…

Подробнее

Первые детали об электрическом кроссовере Toyota bZ4X

2021-10-30

Toyota только что сняла покровы с прототипа электрического кроссовера bZ4X, демонстрируя модель, которая поступит в продажу у дилеров в США в следующем году. Давно ожидаемый электрический кроссовер размером с RAV4,…

Подробнее

Первая чисто электрическая модель Volvo C40 Recharge

2021-10-20

Быстрые Volvo и ранее были в продаже, однако производительность нокогда не была среди приоритетов исключительно рационального шведского бренда. И хотя C40 достаточно угловатый электрический кроссовер, он достаточно быстр с любых точек зрения….

Подробнее

Honda запустит новый электрический суббренд

2021-10-15

На этой неделе японский автопроизводитель раскрыл некоторые детали своего смелого плана по запуску в следующем году суббренда электромобилей названного e:N. Honda показала некоторые концепты автомобилей которые составят модельную линейку бренда,…

Подробнее

Ultra Cruise станет ответом GM на Tesla FSD

2021-10-11

На этой неделе GM представил следующее поколение своей системы поддержки водителя, которая будет устанавливаться на автомобили начиная с 2023. Названная Ultra Cruise, система предназначена для того,…

Подробнее

Электрическое будущее Mercedes-Benz идет под лидерством EQS

2021-10-10

Mercedes-Benz – это автомобильная компания… Действительно, они выпустили и продали тонны кроссоверов и внедорожников, однако когда вы задумываетесь о Mercedes, компания желает, чтобы вы представляли перед своим мысленным взором седан S-класса….

Подробнее

Автомобили

Дилеры

При использовании материалов dealerON.ru ссылка на проект обязательна.
Проект носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Для получения информации о стоимости автомобилей, обращайтесь к менеджерам по продажам официальных дилерских центров.

dealerON.ru © 2008 — 2022

    О проекте

    Реклама

    Партнерам

    Рейтинги

Как работает роторно поршневой двигатель.

Устройство автомобиля. Как работает роторный двигатель. Рпд в ссср

Автомобильная индустрия постоянно развивается. Неудивительно, что появляются альтернативные технологии, которые тем мне менее редко появляются в массовом производстве. Именно к таким можно причислить роторные двигатели.

Важно!
Бурный толчок в развитии автомобилестроения дало изобретение двигателя внутреннего сгорания. Как результат машины стали ездить на жидком топливе, и началась бензиновая эра.

Машины с роторным двигателем

Роторно-поршневой двигатель был изобретён компанией NSU. Создателем аппарата стал Вальтер Фройде. Тем не менее данное устройство в научных кругах носит имя другого учёного, а именно Ванкеля.

Дело в том что над этим проектом работал дуэт инженеров. Но основная роль в создании устройства принадлежала именно Фройде. В то время как он трудился над роторной технологией, Ванкель работал над другим проектом, который закончился ничем.

Тем не менее в результате подковёрных игр теперь мы все знаем этот аппарат как роторный двигатель Ванкеля. Первая рабочая модель была собрана в 1957 году. Автомобилем первоиспытателем стал NSU Spider. В то время он смог развить скорость в сто пятьдесят километров. Мощность мотора «Паука» составляла 57 л. с.

«Паук» с роторным двигателем выпускался с 1964 по 1967 год. Но массовым так и не стал. Тем не менее автопроизводители не поставили крест на этой технологии. Мало того, они выпустили ещё одну модель — NSU Ro-80, и она стала настоящим прорывом. Большую роль сыграл правильный маркетинг.

Обратите внимание на название. Уже в нём содержится указание на то, что машина оснащена роторным двигателем. Пожалуй, результатом этого успеха стала установка данных моторов, на такие известные автомобили, как:

• Citroen GS Birotor,
• Mercedes-Benz С111,
• Chevrolet Corvette,
• ВАЗ 21018.

Больше всего популярности роторные двигатели получили в стране «Восходящего солнца». Японская компания Mazda пошла на рисковый по тем временам шаг и стала производить автомобили с использованием данной технологии.

Первой ласточкой от компании «Мазда» стала машина Cosmo Sport. Нельзя сказать, что она снискала огромную популярность, но свою аудиторию она нашла. Тем не менее это был лишь первый шаг выхода роторных двигателей на японский рынок, а вскоре, и на мировой.

Японские инженеры не просто не отчаялись, а наоборот, стали работать с утроенной силой. Результатом их трудов стала серия, которую с благоговением вспоминают все уличные гонщика в любой стране мира — Rotor-eXperiment или сокращённо RX.

В рамках этой серии было выпущено несколько легендарных моделей, среди которых Mazda RX-7. Сказать, что эта машина с роторным двигателем была популярна, всё равно что промолчать. Миллионы фанатов уличных гонок начинали именно с неё. При относительно низкой цене, она имела просто невероятные технические характеристики:

• разгон до сотни — 5,3 секунды;
• максимальная скорость — 250 километров в час;
• мощность — 250—280 лошадиных сил в зависимости от модификации.

Машина является настоящим произведением искусства, она легка и манёвренна, а её двигатель вызывает восхищение. При описанных выше характеристиках он имеет объём всего в 1,3 литра. В нём две секции, а рабочее напряжение 13В.

Внимание!
Mazda RX-7 выпускалась с 1978 по 2002. За это время было произведено около миллиона машин с роторными двигателями.

К сожалению, последняя модель этой серии была выпущена в 2008 году. Mazda RX8 завершила легендарную линейку. Собственно на этом историю роторного двигателя в массовом производстве можно считать завершённой.

Принцип работы

Многие автомобильные эксперты считают, что конструкцию обычного поршневого аппарата нужно оставить в далёком прошлом. Тем не менее миллионам машин нужна достойная замена, может ли им стать роторный двигатель, давайте разберёмся.

Принцип работы роторного двигателя базируется на давлении, которое создаётся при сжигании топлива. Основной частью конструкции является ротор, который отвечает за создание движений нужной частоты. В результате энергия передаётся на сцепление. Ротор выталкивает её, передавая на колёса.

Ротор имеет форму треугольника. Материалом конструкции служит легированная сталь. Деталь находится в овальном корпусе, в котором, собственно, и происходит вращение, а также ряд важных для выработки энергии процессов:

• сжатие смеси,
• впрыск топлива,
• создание искры,
• подача кислорода,
• слив отработанного сырья.

Главная особенность устройства роторного двигателя заключается в том, что ротор имеет крайне необычную схему передвижения. Результатом подобного конструкторского решения являются три полностью изолированные друг от друга ячейки.

Внимание!
В каждой ячейки происходит определённый процесс.

В первую ячейку поступает воздушно-топливная смесь. В полости происходит перемешивание. Дальше ротор перемещает полученную субстанцию в следующий отсек. Именно здесь проходит сжатие и воспламенение.

В третьей ячейке удаляется использованное топливо. Слаженная работа трёх отсеков как раз и даёт ту удивительную производительность, которая была продемонстрирована на примере автомобилей из серии RX.

Но главный секрет устройства кроется совсем в другом. Дело в том, что эти процессы не возникают один за другим, они происходят моментально. Как результат всего за один оборот проходит три такта.

Выше была представлена схема работы базового роторного мотора. Многие производители стараются модернизировать технологию, чтобы добиться больше производительности. Некоторым это удаётся, другие же терпят поражение.

Японским инженерам удалось добиться успеха. Уже упомянутые выше двигатели «Мазда» имеют до трёх роторов. Во сколько в таком случае возрастёт производительность, вы можете себе представить.

Приведём наглядный пример. Возьмём обычный мотор РПД с двумя роторами и найдём ближайший аналог — шестицилиндровый двигатель внутреннего сгорания. Если же добавить в конструкцию ещё одни ротор, то разрыв будет и вовсе колоссальным — 12 цилиндров.

Виды роторных двигателей

Множество автокомпаний бралось за производство роторных двигателей. Неудивительно, что было создано много модификаций, каждая из которых имеет свои особенности:

1. Роторный двигатель с разнонаправленным движением. Ротор здесь не вращается, а как бы качается вокруг своей оси. Процесс сжатия происходит между лопатками мотора.
2. Пульсирующе-вращательный роторный двигатель. Внутри корпуса два ротора. Сжатие проходит между лопастями этих двух элементов, когда они сближаются и удаляются.
3. Роторный двигатель с уплотнительной заслонкой — данная конструкция до сих пор широко задействуется в пневматических моторах. Для роторных двигателей внутреннего сгорания существенно переделывается камера, в которой проходит воспламенение.
4. Роторный двигатель, работающий за счёт вращательных движений. Считается, что именно эта конструкция является наиболее технически совершенной. Здесь нет деталей, которые совершают возвратно-поступательные движения. Поэтому роторные двигатели такого типа легко достигают 10 000 оборотов в минуту.
5. Планетарно-вращательный роторный двигатель — самая первая модификация, изобретённая двумя инженерами.

Как видите, наука не стоит на месте, немалое количество видов роторных моторов позволят надеяться на дальнейшее развитие технологии в отдалённом будущем.

Достоинства и недостатки роторного двигателя

Как видите, роторные моторы пользовались определённой популярностью в своё время. Мало того, действительно, легендарные машины были оснащены моторами такого класса. Чтобы понять, почему данный аппарат устанавливался на передовые модели японских машин, нужно узнать все его достоинства и недостатки.

Достоинства

С предыстории, представленной ранее, вы уже знаете, что роторный двигатель в своё время привлёк большое внимание производителей моторов, на то было несколько причин:

1. Повышенная компактность конструкции.
2. Малый вес.
3. РПД хорошо сбалансирован и создаёт при работе минимум вибраций.
4. Количество запчастей в моторе на порядок меньше, чем в поршневом аналоге.
5. РПД обладает высокими динамическими качествами

Самое же главное достоинство РПД — высокая удельная мощность. Авто с роторным двигателем может разогнаться до 100 километров без переключения на высокие передачи при сохранении большого количества оборотов.

Важно!
Использование роторного двигателя позволяет добиться повышенной устойчивости автомобиля на дороге благодаря идеальной развесовке.

Недостатки

Вот и пришло время больше узнать, почему, несмотря на все преимущества, большинство производителей перестали устанавливать роторные двигатели на свои автомобили. К недостаткам РПД причисляют:

1. Повышенный расход топлива при работе на низких оборотах. В самых требовательных к ресурсам машинам он может достигать 20—25 литров на 100 километров пробега.
2. Сложность в изготовлении. На первый взгляд конструкция роторного двигателя намного проще, чем у поршневого. Но дьявол кроется именно в деталях. Их изготовить крайне непросто. Геометрическая точность каждой запчасти должна быть на идеальном уровне, иначе ротор не сможет пройти эпитрохоидальную кривую с должным результатом. РПД требует при своём изготовлении высокоточное оборудование, которое стоит немалых денег.
3. Роторный двигатель часто перегревается. Это связано с необычным строением камеры сгорания. К сожалению, даже спустя много лет инженерам не удалось исправить данный дефект. Избыток энергии, вырабатываемой при сгорании топлива нагревает цилиндр. Это сильно изнашивает мотор и сокращает срок его эксплуатации.
4. Также роторный двигатель страдает перепадами давления. Результат подобного эффекта быстрый износ уплотнителей. Ресурс работы одного качественно собранного РПД лежит в диапазоне от 100 до 150 тысяч километров пробега. После прохождения данного рубежа без капитального ремонта уже не обойтись.
5. Сложная процедура смены масла. Потребление роторным двигателем масла на 1000 километров составляет 600 миллилитров. Чтобы детали получали надлежащую смазку масло необходимо менять один раз на 5000 км. Если же этого не сделать, то становится крайне вероятным серьёзное повреждение ключевых узлов агрегата.

Как видите, несмотря на выдающиеся преимущества РПД имеет ряд весомых недостатков. Тем не менее конструкторские подразделения в ведущих автомобильных фирмах до сих пор пытаются модернизировать эту технологию, и кто знает, возможно, однажды, у них это получится.

Итоги

Роторные двигатели имеют множество весомых преимуществ, они хорошо сбалансированы, позволяют быстро наращивать обороты и обеспечивают набор скорости до 100 км за 4—7 секунд. Но есть у роторных моторов и недостатки, главный из которых маленький срок эксплуатации.

Идея роторного двигателя слишком заманчива: когда и конкурент весьма далек от идеала, кажется, что вот-вот преодолеем недостатки и получим не мотор, а само совершенство… Mazda находилась в плену этих иллюзий аж до 2012 года, когда была снята с производства последняя модель с роторным двигателем — RX-8 .

История создания роторного двигателя

Второе имя роторного двигателя (РПД) — ванкель (этакий аналог дизеля). Именно Феликсу Ванкелю сегодня приписываются лавры изобретателя роторно-поршневого двигателя и даже рассказывается трогательная история о том, как Ванкель шел к поставленной цели тогда же, когда Гитлер шел к своей.

На самом деле все было чуточку иначе: талантливый инженер, Феликс Ванкель действительно трудился над разработкой нового, простого двигателя внутреннего сгорания, но это был другой двигатель, основанный на совместном вращении роторов.

После войны Ванкель был привлечен немецкой фирмой NSU, занимавшейся в основном выпуском мотоциклов, в одну из рабочих групп, трудившихся над созданием роторного двигателя под руководством Вальтера Фройде.

Вклад Ванкеля — это обширные исследования уплотнений вращающихся клапанов. Базовая схема и инженерная концепция принадлежат Фройде. Хотя у Ванкеля был патент на двойственное вращение.

Первый двигатель имел вращающуюся камеру и неподвижный ротор. Неудобство конструкции навело на мысль поменять схему местами.

Первый двигатель с вращающимся ротором начал работу в середине 1958 года. Он мало отличался от своего потомка наших дней — разве что свечи пришлось перенести на корпус.

Вскоре фирма объявила о том, что ей удалось создать новый и очень перспективный двигатель. Почти сотня компаний, занимающихся производством автомобилей, закупила лицензии на выпуск этого мотора. Треть лицензий оказалась в Японии.

РПД в СССР

А вот Советский Союз лицензию не покупал вовсе. Разработки собственного роторного двигателя начались с того, что в Союз привезли и разобрали немецкий автомобиль Ro-80, производство которого NSU начала в 1967 году.

Через семь лет после этого на заводе ВАЗ появилось конструкторское бюро, разрабатывающее исключительно роторно-поршневые двигатели. Его трудами в 1976 году возник двигатель ВАЗ-311. Но первый блин получился комом, и его дорабатывали еще шесть лет.

Первый советский серийный автомобиль с роторным двигателем — это ВАЗ-21018, представленный в 1982 году. К сожалению, уже в опытной партии у всех машин вышли из строя моторы. Дорабатывали еще год, после чего появился ВАЗ-411 и ВАЗ 413, которые были взяты на вооружение силовыми ведомствами СССР. Там не особо переживали за расход топлива и малый ресурс мотора, зато нуждались в быстрых, мощных, но неприметных авто, способных угнаться за иномаркой.

РПД на Западе

На Западе роторный двигатель не произвел бума, а конец его разработкам в США и Европе положил топливный кризис 1973 года, когда цены на бензин резко взлетели, и покупатели машин стали прицениваться к моделям с экономным расходованием топлива.

Если учесть, что роторный двигатель съедал до 20 литров бензина на сотню км, продажи его во время кризиса упали до предела.

Единственной страной на Востоке, не утратившей веру, стала Япония. Но и там производители довольно быстро охладели к двигателю, который никак не желал совершенствоваться. И в конце концов там остался один стойкий оловянный солдатик — компания Mazda. В СССР топливный кризис не ощущался. Производство машин с РПД продолжалось и после распада Союза. ВАЗ прекратил заниматься РПД только в 2004 году. Mazda смирилась только в 2012.

Особенности роторного мотора

В основу конструкции положен ротор треугольной формы, каждая из граней которого имеет выпуклость (). Ротор вращается по планетарному типу вокруг центральной оси — статора. Вершины треугольника при этом описывают сложную кривую, именуемую эпитрохоидой. Форма этой кривой обуславливает форму капсулы, внутри которой вращается ротор.

У роторного мотора те же четыре такта рабочего цикла, что и у его конкурента — поршневого мотора.

Камеры образуются между гранями ротора и стенками капсулы, их форма — переменная серповидная, что является причиной некоторых существенных недостатков конструкции. Для изоляции камер друг от друга используются уплотнители — радиальные и торцевые пластины.

Если сравнивать роторный ДВС с поршневым, то первым бросается в глаза то, что за один оборот ротора рабочий ход происходит три раза, а выходной вал при этом вращается в три раза быстрее, чем сам ротор.

У РПД отсутствует система газораспределения
, что весьма упрощает его конструкцию. А высокая удельная мощность при малом размере и весе агрегата являются следствием отсутствия коленвала
, шатунов и других сопряжений между камерами.

Достоинства и недостатки роторных двигателей

Преимущества

Роторный двигатель хорош тем, что состоит из куда меньшего числа деталей
, чем его конкурент — процентов на 35-40.

Два двигателя одинаковой мощности — роторный и поршневый — будут сильно отличаться габаритами. Поршневый в два раза больше
.

Роторный мотор не испытывает большой нагрузки на высоких оборотах
даже в том случае, если на низкой передаче разгонять машину до скорости более 100 км/ч.

Автомобиль, на котором стоит роторный двигатель, проще уравновесить, что дает повышенную устойчивость машины
на дороге.

Даже самые легкие из транспортных средств не страдают от вибрации, потому что РПД вибрирует куда меньше, чем «поршневик»
. Это происходит в силу большей сбалансированности РПД.

Недостатки

Главным недостатком роторного двигателя автомобилисты назвали бы его малый ресурс
, который является прямым следствием его конструкции. Уплотнители изнашиваются крайне быстро, так как их рабочий угол постоянно меняется.

Мотор испытывает перепады температур
через каждый такт, что также способствует износу материала. Добавьте к этому давление, которое оказывается на трущиеся поверхности, что лечится только впрыскиванием масла непосредственно в коллектор.

Износ уплотнителей
становится причиной утечки между камерами, перепады давления между которыми слишком велики. Из-за этого КПД двигателя падает, а вред экологии растет.

Серповидная форма камер не способствует полноте сгорания топлива
, а скорость вращения ротора и малая длина рабочего хода — причина выталкивания еще слишком горячих, не до конца сгоревших газов на выхлоп. Помимо продуктов сгорания бензина там еще присутствует масло, что в совокупности делает выхлоп весьма токсическим. Поршневый — приносит меньше вреда экологии.

Непомерные аппетиты
двигателя на бензин уже упоминались, а масло он «жрет» до 1 литр на 1000 км. Причем стоит раз забыть про масло и можно попасть на крупный ремонт, если не замену двигателя.

Высокая стоимость
— из-за того, что для изготовления мотора нужно высокоточное оборудование и очень качественные материалы.

Как видите, недостатков у роторного двигателя полно, но и поршневый мотор несовершенен, поэтому состязание между ними не прекращалось так долго. Закончилось ли оно навсегда? Время покажет.

Рассказываем как устроен и работает роторный двигатель

Система газораспределения которого реализована за счёт вращения цилиндра. Цилиндр совершает вращательное движение попеременно проходя впускной и выпускной патрубок, поршень при этом совершает возвратно-поступательные движения.

Британская компания RCV Engines была создана в 1997 году специально для проработки, испытаний и, наконец, продвижения на рынок всего одного изобретения. Оно, собственно, и зашифровано в названии фирмы: «Вращающийся цилиндр-клапан» — Rotary Cylinder Valve — RCV.
К настоящему времени базирующаяся в Вимборне компания не только отладила технологию, но доказала работоспособность этой новой концепции. Она уже наладила серийный выпуск линейки маленьких четырёхтактных моторчиков с рабочим объёмом от 9,5 до 50 «кубиков», предназначенных для авиамоделей, газонокосилок, ручных мотопил и подобной техники.
Но вот 1 февраля 2006 года компания презентовала первый образец 125-кубового двигателя для скутеров , благодаря чему дала многим людям повод впервые познакомиться с этой мало известной пока технологией — RCV.

Авторы изобретения заявляют о снижении себестоимости двигателей (на несколько процентов) за счёт сокращения числа деталей, и повышении их удельной мощности как на единицу объёма, так и на единицу веса, по сравнению с аналогами того же класса (процентов на 20).

Принцип работы

Итак, перед нами четырёхтактный двигатель , в котором нет привычных клапанов и всей системы их привода. Вместо них британцы заставили работать распределителем газов сам рабочий цилиндр двигателя, который в моторах RCV вращается вокруг своей оси.

Поршень при этом совершает точно те же движения, что и раньше. А вот стенки цилиндра вращаются вокруг поршня (цилиндр закреплён внутри мотора на двух подшипниках).

С края цилиндра устроен патрубок, который попеременно открывается к впускному или выпускному окну. Предусмотрено тут и скользящее уплотнение, работающее аналогично поршневым кольцам — оно позволяет цилиндру расширяться при нагревании, не теряя герметичность.

Свеча расположена по центру и вращается вместе с цилиндром. Судя по всему, тут применён скользящий графитный контакт, хорошо знакомый автомобилистам по старым механическим распределителям зажигания.

Приводят цилиндр во вращение всего три шестерёнки: одна на цилиндре, одна на коленчатом валу и одна — промежуточная. Естественно, скорость вращения цилиндра — вдвое меньше оборотов коленвала.

См. также

Источники

Напишите отзыв о статье «Роторно-цилиндро-клапанный двигатель»

Отрывок, характеризующий Роторно-цилиндро-клапанный двигатель

С приближением неприятеля к Москве взгляд москвичей на свое положение не только не делался серьезнее, но, напротив, еще легкомысленнее, как это всегда бывает с людьми, которые видят приближающуюся большую опасность. При приближении опасности всегда два голоса одинаково сильно говорят в душе человека: один весьма разумно говорит о том, чтобы человек обдумал самое свойство опасности и средства для избавления от нее; другой еще разумнее говорит, что слишком тяжело и мучительно думать об опасности, тогда как предвидеть все и спастись от общего хода дела не во власти человека, и потому лучше отвернуться от тяжелого, до тех пор пока оно не наступило, и думать о приятном. В одиночестве человек большею частью отдается первому голосу, в обществе, напротив, – второму. Так было и теперь с жителями Москвы. Давно так не веселились в Москве, как этот год.
Растопчинские афишки с изображением вверху питейного дома, целовальника и московского мещанина Карпушки Чигирина, который, быв в ратниках и выпив лишний крючок на тычке, услыхал, будто Бонапарт хочет идти на Москву, рассердился, разругал скверными словами всех французов, вышел из питейного дома и заговорил под орлом собравшемуся народу, читались и обсуживались наравне с последним буриме Василия Львовича Пушкина.
В клубе, в угловой комнате, собирались читать эти афиши, и некоторым нравилось, как Карпушка подтрунивал над французами, говоря, что они от капусты раздуются, от каши перелопаются, от щей задохнутся, что они все карлики и что их троих одна баба вилами закинет. Некоторые не одобряли этого тона и говорила, что это пошло и глупо. Рассказывали о том, что французов и даже всех иностранцев Растопчин выслал из Москвы, что между ними шпионы и агенты Наполеона; но рассказывали это преимущественно для того, чтобы при этом случае передать остроумные слова, сказанные Растопчиным при их отправлении. Иностранцев отправляли на барке в Нижний, и Растопчин сказал им: «Rentrez en vous meme, entrez dans la barque et n»en faites pas une barque ne Charon». [войдите сами в себя и в эту лодку и постарайтесь, чтобы эта лодка не сделалась для вас лодкой Харона.] Рассказывали, что уже выслали из Москвы все присутственные места, и тут же прибавляли шутку Шиншина, что за это одно Москва должна быть благодарна Наполеону. Рассказывали, что Мамонову его полк будет стоить восемьсот тысяч, что Безухов еще больше затратил на своих ратников, но что лучше всего в поступке Безухова то, что он сам оденется в мундир и поедет верхом перед полком и ничего не будет брать за места с тех, которые будут смотреть на него.

Как известно, принцип работы роторного двигателя основан на высоких оборотах и отсутствии движений, которыми отличается ДВС. Это и отличает агрегат от обычного поршневого двигателя. РПД называют ещё двигателем Ванкеля, и сегодня мы рассмотрим его работу и явные достоинства.

Ротор такого двигателя находится в цилиндре. Сам корпус не круглого типа, а овального, чтобы ротор треугольной геометрии нормально в нём помещался. У РПД не бывает коленчатого вала и шатунов, а также отсутствуют в нём другие детали, что делает его конструкцию намного проще. Если говорить другими словами, то примерно около тысячи деталей обычного двигателя внутреннего сгорания в РПД нет.

Работа классического РПД основана на простом движении ротора внутри овального корпуса. В процессе движения ротора по окружности статора создаются свободные полости, в которых и происходят процессы запуска агрегата.

Удивительно, но роторный агрегат представляет собой некий парадокс. В чём он заключается? А в том, что он имеет гениально простую конструкцию, которая почему-то не прижилась. А вот более сложный поршневой вариант стал популярным и повсюду используется.

Строение и принцип работы роторного двигателя

Схема работы роторного двигателя представляет собой нечто совершенно иное, чем обычный ДВС. Во-первых, следует оставить в прошлом конструкцию двигателя внутреннего сгорания, известную нам. А во-вторых, попытаться впитать в себя новые знания и понятия.

Как и поршневой, роторный двигатель использует давление которое создается при сжигании смеси воздуха и топлива. В поршневых двигателях, это давление создается в цилиндрах, и двигает поршни вперед и назад. Шатуны и коленчатый вал преобразуют возвратно-поступательные движения поршня во вращательное движение, которое может быть использовано для вращения колес автомобиля.

РПД назван так из-за ротора, то есть такой части мотора, которая движется. Благодаря этому движению мощность передаётся на сцепление и КПП. По сути, ротор выталкивает энергию топлива, которая затем передаётся колёсам через трансмиссию. Сам ротор выполнен обязательно из легированной стали и имеет, как и говорилось выше, форму треугольника.

Капсула, где находится ротор, — это своеобразная матрица, центр вселенной, где все процессы и происходят. Другими словами, именно в этом овальном корпусе происходит:

• сжатие смеси;
• топливный впрыск;
• поступление кислорода;
• зажигание смеси;
• отдача сгоревших элементов в выпуск.

Одним словом, шесть в одном, если хотите.

Сам ротор крепится на специальном механизме и не вращается вокруг одной оси, а как бы бегает. Таким образом, создаются изолированные друг от друга полости внутри овального корпуса, в каждой из которых и происходит какой-либо из процессов. Так как ротор треугольный, то полостей получается всего три.

Всё начинается следующим образом: в первой образующейся полости происходит всасывание, то есть камера наполняется воздушно-топливной смесью, которая здесь же перемешивается. После этого ротор вращается и толкает эту перемешанную смесь в другую камеру. Здесь смесь сжимается и воспламеняется при помощи двух свечей.

Смесь после этого идёт в третью полость, где и происходит вытеснение частей использованного топлива в систему выхлопа.

Это и есть полный цикл работы РПД. Но не всё так просто. Это мы рассмотрели схему РПД только с одной стороны. А действия эти проходят постоянно. Если говорить иначе, процессы возникают сразу с трёх сторон ротора. В итоге всего за единственный оборот агрегата повторяется три такта.

Кроме того, японским инженерам удалось усовершенствовать роторный двигатель. Сегодня роторные двигатели Мазда имеют не один, а два и даже три ротора, что в значительной мере повышает производительность, тем более если сравнить его с обычным двигателем внутреннего сгорания. Для сравнения: двухроторный РПД сравним с шестицилиндровым ДВС, а 3-роторный с двенадцатицилиндровым. Вот и получается, что японцы оказались такими дальновидными и преимущества роторного мотора сразу распознали.

Опять же, производительность — это не одно достоинство РПД. Их у него много. Как и было сказано выше, роторный двигатель очень компактный и в нём используется на целых тысячу деталей меньше, чем в том же ДВС. В РПД всего две основные детали — ротор и статор, а проще этого ничего не придумаешь.

Принцип работы роторного двигателя

Принцип работы роторно-поршневого двигателя заставил в своё время многих талантливых инженеров удивлённо вскинуть бровями. И сегодня талантливые инженеры компании Мазда заслуживают всяческих похвал и одобрения. Шутка ли, поверить в производительность, казалось бы, похороненного двигателя и дать ему вторую жизнь, да ещё какую!

Ротор
имеет три выпуклых стороны, каждая из которых действует как поршень. Каждая сторона ротора имеет углубление в ней, что повышает скорость вращения ротора в целом, предоставляя больше пространства для топливо-воздушной смеси. На вершине каждой грани находится по металлической пластине, которые и формируют камеры, в которых происходят такты двигателя. Два металлических кольца на каждой стороне ротора формируют стенки этих камер. В середине ротора находится круг, в котором имеется множество зубьев. Они соединены с приводом, который крепится к выходному валу. Это соединение определяет путь и направление, по которому ротор движется внутри камеры.

Камера двигателя
приблизительно овальной формы (но если быть точным — это Эпитрохоида, которая в свою очередь представляет собой удлиненную или укороченную эпициклоиду, которая является плоской кривой, образуемой фиксированной точкой окружности, катящейся по другой окружности). Форма камеры разработана так, чтобы три вершины ротора всегда находились в контакте со стенкой камеры, образуя три закрытых объемах газа. В каждой части камеры происходит один из четырех тактов:

• Впуск
• Сжатие
• Сгорание
• Выпуск

Отверстия для впуска и выпуска находятся в стенках камеры, и на них отсутствуют клапаны. Выхлопное отверстие соединено непосредственно с выхлопной трубой, а впускное напрямую подключено к газу.

Выходной вал
имеет полукруглые выступы-кулачки, размещенные несимметрично относительно центра, что означает, что они смещены от осевой линии вала. Каждый ротор надевается на один из этих выступов. Выходной вал является аналогом коленчатого вала в поршневых двигателях. Каждый ротор движется внутри камеры и толкает свой кулачок.

Так как кулачки установлены несимметрично, сила с которой ротор на него давит, создает крутящий момент на выходном валу, заставляя его вращаться.

Строение роторного двигателя

Роторный двигатель состоит из слоев. Двухроторный двигателя состоят из пяти основных слоев, которые удерживаются вместе благодаря длинным болтам, расположенным по кругу. Охлаждающая жидкость протекает через все части конструкции.

Два крайних слоя закрыты и содержат подшипники для выходного вала. Они также запечатаны в основных разделах камеры, где содержатся роторы. Внутренняя поверхность этих частей очень гладкая и помогает роторам в работе. Отдел подачи топлива расположен на конце каждой из этих частей.

Следующий слой содержит в себе непосредственно сам ротор и выхлопную часть.

Центр состоит из двух камер подачи топлива, по одной для каждого ротора. Он также разделяет эти два ротора, поэтому его внешняя поверхность очень гладкая.

В центре каждого ротора крепится две большие шестерни, которые вращаются вокруг более маленьких шестерней и крепятся к корпусу двигателя. Это и является орбитой для вращения ротора.

Конечно же, если бы у роторного мотора не было недостатков, то он обязательно бы применялся на современных автомобилях. Возможно даже, что, если бы роторный двигатель был безгрешен, мы и не узнали бы про двигатель поршневой, ведь роторный создали раньше. Затем человеческий гений, пытаясь усовершенствовать агрегат, и создал современный поршневой вариант мотора.

Но к сожалению, минусы у роторного двигателя имеются. К таким вот явным ляпам этого агрегата можно отнести герметизацию камеры сгорания. А в частности, это объясняется недостаточно хорошим контактом самого ротора со стенками цилиндра. При трении со стенками цилиндра металл ротора нагревается и в результате этого расширяется. И сам овальный цилиндр тоже нагревается, и того хуже — нагревание происходит неравномерно.

Если в камере сгорания температура бывает выше, чем в системе впуска/выпуска, цилиндр должен быть выполнен из высокотехнологичного материала, устанавливаемого в разных местах корпуса.

Для того чтобы такой двигатель запустился, используются всего две свечи зажигания. Больше не рекомендуется ввиду особенностей камеры сгорания. РПД наделён бывает совершенно иной камерой сгорания и выдаёт мощность три четверти рабочего времени ДВС, а коэффициент полезного действия составляет целых сорок процентов. По сравнению: у поршневого мотора этот же показатель составляет 20%.

Преимущества роторного двигателя

Меньше движущихся частей

Роторный двигатель имеет намного меньше частей, чем скажем 4-х цилиндровый поршневой движок. Двух роторный двигатель имеет три главные движущиеся части: два ротора и выходной вал. Даже самый простой 4-х цилиндровый поршневой двигатель имеет как минимум 40 движущихся частей, включая поршни, шатуны, стержень, клапаны, рокеры, клапанные пружины, зубчатые ремни и коленчатый вал. Минимизация движущихся частей позволяет получить роторным двигателям более высокую надежность. Именно поэтому некоторые производители самолетов (к примеру Skycar) используют роторные двигатели вместо поршневых.

Мягкость

Все части в роторном двигателе непрерывно вращаются в одном направлении, в отличие от постоянно изменяющих направление поршней в обычном двигателе. Роторный движок использует сбалансированные крутящиеся противовесы, служащие для подавления любых вибраций. Подача мощности в роторном двигателе также более мягкая. Каждый цикл сгорания происходит за одни оборот ротора в 90 градусов, выходной вал прокручивается три раза на каждое прокручивание ротора, каждый цикл сгорания проходит за 270 градусов за которые проворачивается выходной вал. Это значит, что одно роторный двигатель вырабатывает мощность в три четверти. Если сравнивать с одно-цилиндровым поршневым двигателем, в котором сгорание происходит каждые 180 градусов каждого оборота, или только четверти оборота коленчатого вала.

Неспешность

В связи с тем, что роторы вращаются на одну треть вращения выходного вала, основные части двигателя вращаются медленней, чем части в обычном поршневом двигателе. Это также помогает и в надежности.

Малые габариты + высокая мощность

Компактность системы вместе с высоким КПД (сравнительно с обычным ДВС) позволяет из миниатюрного 1,3-литрового мотора выдавать порядка 200-250 л. с. Правда, вместе с главным недостатком конструкции в виде высокого расхода топлива.

Недостатки роторных моторов

Самые главные проблемы при производстве роторных двигателей:

• Достаточно сложно (но не невозможно) подстроиться под регламент выброса CO2 в окружающую среду, особенно в США.
• Производство может стоить намного дороже, в большинстве случаев из-за небольшого серийного производства, по сравнению с поршневыми двигателями.
• Они потребляют больше топлива, так как термодинамическое КПД поршневого двигателя снижается в длинной камере сгорания, а также благодаря низкой степени сжатия.
• Роторные двигатели в силу конструкции ограничены в ресурсе — в среднем это порядка 60-80 тыс. км

Такая ситуация просто вынуждает причислять роторные двигатели к спортивным моделям автомобилей. Да и не только. Приверженцы роторного двигателя сегодня нашлись. Это известный автопроизводитель Мазда, вставший на путь самурая и продолживший исследования мастера Ванкеля. Если вспомнить ту же ситуацию с Субару, то становится понятен успех японских производителей, цепляющихся, казалось бы, за всё старое и отброшенное западниками как ненужное. А на деле японцам удаётся создавать новое из старого. То же тогда произошло с оппозитными двигателями, являющимися на сегодняшний день «фишкой» Субару. В те же времена использование подобных двигателей считалось чуть ли не преступлением.

Работа роторного двигателя также заинтересовала японских инженеров, которые на этот раз взялись за усовершенствование Мазды. Они создали роторный двигатель 13b-REW и наделили его системой твин-турбо. Теперь Мазда могла спокойно поспорить с немецкими моделями, так как открывала целых 350 лошадок, но грешила опять же большим расходом топлива.

Пришлось идти на крайние меры. Очередная модель Мазда RX-8 с роторным двигателем уже выходит с 200 лошадками, что позволяет сократить расход топлива. Но не это главное. Заслуживает уважения другое. Оказалось, что до этого никто, кроме японцев, не догадался использовать невероятную компактность роторного двигателя. Ведь мощность в 200 л.с. Мазда RX-8 открывала с двигателем объёмом 1,3 литра. Одним словом, новая Мазда выходит уже на другой уровень, где способна конкурировать с западными моделями, беря не только мощностью мотора, но и другими параметрами, в том числе и низким расходом топлива.

Удивительно, но РПД пытались ввести в работу и у нас в стране. Такой двигатель был разработан для установки его на ВАЗ 21079, предназначенный как транспортное средство для спецслужб, однако проект, к сожалению, не прижился. Как всегда, не хватило бюджетных денег государства, которые чудесным образом из казны выкачиваются.

Зато это удалось сделать японцам. И они на достигнутом результате останавливаться не желают. По последним данным, производитель Мазда усовершенствует двигатель и в скором времени выйдет новая Мазда, уже с совершенно другим агрегатом.

Разные конструкции и разработки роторных двигателей

Двигатель Ванкеля

Двигатель Желтышева

Двигатель Зуева

Mazda RX-VISION Rotary Sports Car Concept.

позволит своим автомобилям стать партнером клиентов и обогатит их автомобильную жизнь. Это побуждает Mazda постоянно бросать вызов условностям и расширять границы, создавая автомобиль

Видение Mazda заключается в том, чтобы доставлять истинное удовольствие от вождения, которое принесет ее автомобилям статус партнера покупателя и обогатит их автомобильную жизнь. Это побуждает Mazda постоянно бросать вызов условностям и расширять границы, создавая автомобили, соответствующие ее уникальному видению.

Mazda — единственный автопроизводитель в мире, который успешно выводит на рынок и серийно производит роторный двигатель. Это символ неутомимого духа компании и, как душа бренда Mazda, он представляет собой уникальную и инновационную технологию, которая помогла создать бренд и создать прочную связь между Mazda и ее клиентами. Вот почему исследования и разработки роторных двигателей продолжаются и сегодня, хотя в текущей линейке продуктов нет автомобилей с роторными двигателями.

Концепт роторного спортивного автомобиля Mazda RX-VISION представляет собой роторный двигатель SKYACTIV-R следующего поколения и видение Mazda непревзойденного стиля спортивного автомобиля с передним расположением двигателя и задним приводом. Мировая премьера RX-VISION состоится в Токио. Модель RX-VISION представляет собой видение будущего, в котором заключена душа бренда Mazda.

Единственные в своем роде переднезадние пропорции, рожденные дизайном KODO и роторным двигателем
RX-VISION принимает прекрасные пропорции переднезаднего спортивного автомобиля, которые только могла представить Mazda. Стиль современный, но сохраняет чувство происхождения и аутентичности, заключая в себе всю историю дизайна спортивных автомобилей Mazda.

Низкий и широкий кузов, короткие свесы и подтянутая кабина делают модель сразу узнаваемой как спортивный автомобиль. Эти элементы в сочетании с малой общей высотой и невероятно низким капотом, которые стали возможными благодаря компактному и легкому роторному двигателю SKYACTIV-R нового поколения, создают поистине уникальные пропорции.

Цель дизайна заключалась в том, чтобы избавиться от всего, кроме самого необходимого, и создать динамическое напряжение и атмосферу машины, в которой все работает. Высокое мастерство известных глиняных моделистов Mazda создает отражения, которые передают движение и тем самым передают дух языка дизайна KODO, не полагаясь на линии персонажей или другие подобные элементы. Это элегантная и очень живая форма, которая меняет выражение при малейшем изменении угла обзора.

Особый красный цвет, выбранный для цвета кузова, отличается энергичной яркостью и глубиной. Это помогает выявить блеск и контраст между светом и тенью, которые присутствуют на RX-VISION.

Использование элементов дизайна, отражающих историю спортивных автомобилей Mazda, в дизайне RX-VISION отражает неизменную страсть Mazda к спортивным автомобилям.

Для интерьера команда дизайнеров стремилась к максимально простому, но мощному образу, сочетая его с тактильным ощущением ручной работы и утонченным механическим выражением. Замысловатые приборы придают кабине истинную привлекательность машины, что в сочетании с простой приборной панелью и отделкой из натуральной кожи с мотивом седла на центральном туннеле создает внутреннюю атмосферу, которая говорит о тепле и качестве ручной работы, но сохраняет ощущение напряжения.

Роторный двигатель нового поколения SKYACTIV-R устремлен в будущее
Работая над созданием идеального двигателя внутреннего сгорания, Mazda вернулась к чертежной доске и построила бензиновый двигатель SKYACTIV-G и дизельный двигатель SKYACTIV-D из царапать.

Даже после прекращения производства RX-8 в 2012 году Mazda продолжала исследования и разработки для дальнейшего совершенствования роторного двигателя. Этот роторный двигатель следующего поколения получил название SKYACTIV-R, и это имя призвано отразить твердую решимость компании в применении самых передовых технологий и те же высокие устремления, которые привели SKYACTIV TECHNOLOGY к достижению прорыва в решении трех ключевых проблем с роторными двигателями. — экономия топлива, показатели выбросов и надежность.

Mazda никогда не перестанет создавать новые роторные двигатели, которые обеспечивают уникальное удовольствие от вождения.

(Нажмите здесь, чтобы загрузить полный пресс-кит и фотографии в высоком разрешении) Видение Mazda заключается в том, чтобы доставлять истинное удовольствие от вождения, которое позволит ее автомобилям стать партнером клиентов и обогатит их автомобильную жизнь. Это побуждает Mazda постоянно бросать вызов условностям и расширять границы, создавая автомобили

(Нажмите здесь, чтобы загрузить фотографии в высоком разрешении)

Основные технические характеристики Mazda RX-VISION:

Количество мест: 2 человека
Габаритная длина x ширина x высота: 4 389 мм x 1 925 мм x 1 160 мм
Колесная база: 2 700 мм
Двигатель: SKYACTIV-R
, задний привод
Шины: Передние: 245/40R20 / Задние: 285/35R20
Ширина обода: Передние: 9,5J / Задние: 11J

Смотрите презентацию:

(Нажмите здесь, чтобы загрузить полный пресс-кит и res photos) Видение Mazda заключается в том, чтобы доставлять истинное удовольствие от вождения, которое позволит ее автомобилям стать партнером клиентов и обогатит их автомобильную жизнь. Это побуждает Mazda постоянно бросать вызов условностям и расширять границы, создавая автомобиль 9.0003

Взлет и падение роторного двигателя

В 1954 году немецкий инженер Феликс Ванкель разработал то, что, по его мнению, станет следующей революцией в технологии внутреннего сгорания. Самая большая претензия Ванкеля к существующей технологии двигателя заключалась в резкости и вибрациях, которые передавались в кабину. Он решил обойти эту проблему, создав двигатель, в котором было всего две движущиеся части, что сделало его намного меньше, чем у обычного двигателя внутреннего сгорания, и при этом достигнув желаемого уровня усовершенствования.

К несчастью для него, его изобретение все еще было сырым, и именно Ханнс Дитер Пашке, инженер из NSU, тщательно переработал его, чтобы сделать его пригодным для использования на дорогах и массового производства. Его улучшенная конструкция двигателя была официально названа «KKM 57P», и она стала образцом для всех машин с роторным двигателем.

4/4 Превосходство над мощностью поршня

Основной принцип работы роторного двигателя такой же, как у его поршневых аналогов, то есть внутреннее сгорание, но то, как они сжигают воздух и топливо, их отличает. В отличие от поршневого двигателя, в котором используется несколько рядов цилиндров, в котором каждый цилиндр отвечает за сдерживание давления от взрыва, в роторном двигателе давление содержится в овальной камере, которая также действует как корпус двигателя.

Внутри роторного двигателя находится треугольный ротор, который в просторечии называют вращающимся Dorito, прикрепленный к эксцентриковому валу, который заменяет поршни. В результате внутри камеры образуется пустота, которая расширяется и сужается в зависимости от положения ротора, и каждая из этих пустот действует как камера сгорания. Вращательное движение сжимает смесь воздуха и топлива, которая расширяет камеру при воспламенении и выбрасывает выхлопные газы через выпускное отверстие.

Но результат такого принципиально другого подхода совершенно очевиден. Во-первых, уровни обработки не имеют себе равных. Некоторые из других ключевых преимуществ включают в себя:

— Низкие вибрации

— Только две движущиеся части обеспечивают меньшие механические потери

— 1/3 размера и веса сравнимого поршневого двигателя

— Линейный и плавный диапазон мощности

— Может достигать и поддерживать более высокие обороты, чем сопоставимый поршневой двигатель

В результате каждый автопроизводитель хотел принять участие в этом процессе, и вскоре такие автопроизводители, как Skoda, NSU, Mercedes, Citroen и Chevrolet, представили свои варианты реализации роторного двигателя. На самом деле, вопреки распространенному мнению, именно Skoda сделала 1000 MB с роторным двигателем в начале 19 века.60-е годы. Это был компактный седан с одним ротором, но ему так и не удалось пройти стадию прототипа.

В 1974 году роторный двигатель также нашел свое применение в массовом производстве мотоциклов: немецкая компания Hercules представила W 2000. Помимо Mazda, NSU является единственным автопроизводителем, который смог добиться определенного успеха с роторным двигателем. NSU был немецким производителем автомобилей, который позже стал частью Audi. Они сделали первый серийный автомобиль с роторным двигателем, который получил меткое название Wankel Spider. Затем появился NSU Ro80, семейный седан, разработанный для конкуренции с E-классом и известный своей изысканностью, но эти автомобили страдали от проблем, связанных с верхним уплотнением.

В то время как NSU отказалась от роторного двигателя с концом Ro 80, их «преемник» Audi (тогда называвшийся «Audi NSU Auto Union AG») продолжал экспериментировать, оснастив 25 Audi 100 C2 двухроторным роторным двигателем мощностью 132 кВт. (на основе двигателя Ro 80) для экспериментального флота 1977 года, но он так и не приблизился к производству.

3/4 Успех Mazda Cosmo

Mazda отправила команду инженеров известному западногерманскому автопроизводителю NSU. Там команда обнаружила огромное технологическое препятствие для разработки в виде «следов болтовни».

Чтобы взять на себя сложную задачу по адаптации этого революционного и непроверенного нового двигателя, Mazda отправила команду из 47 человек во главе с Кеничи Ямамото, и эта разношерстная команда, в основном состоящая из инфантильных инженеров, приступила к работе над тем, что могло стать силовым агрегатом. будущего. На первый взгляд все выглядело многообещающе, но внутри Mazda люди думали, что это не более чем дорогостоящий эксперимент, который обречен на провал.

Mazda

, как и любой другой производитель, столкнулась с серьезной проблемой — вышеупомянутыми уплотнениями Apex. Рассмотрев все материалы под солнцем, включая лошадиные и коровьи кости, в 1963 инженер предложил идею изменения частотных характеристик апикального уплотнения путем изменения его формы, и команда Mazda быстро разработала поперечно-полое уплотнение с крестообразным отверстием возле вершины уплотнения, и после начальных испытаний результаты выглядел многообещающе, и инженеры Mazda знали, что это их билет к превосходству Ротари.

После успеха этого эксперимента Mazda приступила к разработке своего первого серийного роторного двигателя при поддержке Nippon Carbon Co., Ltd. Новые верхние уплотнения были изготовлены из алюминиево-углеродных композитов, очень передового материала для того времени.

Первой Mazda с роторным двигателем была Cosmo Sport, премьера которой состоялась еще в 1967 году, автомобиль, который, по противоречивым мнениям, считался более привлекательным японским производным от E-Type Jag. И сходство поначалу бросается в глаза, и это не случайно, ведь Mazda хотела черпать вдохновение в лучшем, а сам Энцо Феррари описал E-Type как «самый красивый автомобиль из когда-либо созданных». Силуэт E-Type, почти похожий на космический корабль, также отражает суть космической гонки, как ничто другое, включая название «Cosmo Sport».

После почти двух лет интенсивных испытаний серийная версия Mazda Cosmo Sport была готова. Серийный двигатель имел роторы из чугуна, а эксцентриковые валы были из хромомолибденовой стали. Четырехстволка Hitachi

Карбюратор

был довольно обычным, но он был соединен с нетрадиционными двойными распределителями зажигания и двойными свечами зажигания в камере сгорания, и эта установка была соединена с четырехступенчатой ​​​​коробкой передач с синхронизатором.

Несмотря на футуристическое название, подвеска Cosmo была в духе старой школы. Передняя часть получила полностью независимые А-образные рычаги со спиральными пружинами, трубчатые амортизаторы и стабилизатор поперечной устойчивости. Задняя часть получила листовые рессоры и трубу De Dion. Как и в случае с большинством транспортных средств того времени, шасси было из нержавеющей стали, а тормоза не работали. Все эти факторы в совокупности приводят к правильным характеристикам управляемости.

Роторный двигатель с рабочим объемом менее 1000 куб. См и мощностью 109 лошадиных сил и 96 фунт-фут крутящего момента, и, несмотря на то, что эти цифры выглядят слабыми на бумаге, Cosmo был способен разогнаться до 60 миль в час с места всего за 8,2 секунды. После появления Series 2 в 1968 году Cosmo был снят с производства в 1972 году, и Mazda добилась того, на что они надеялись.

2/4 Упадок Rotary Power

После Cosmo в 1975 году Mazda представила Cosmo AP/CD, более традиционное применение того же двигателя для массового потребителя. В 1981 была представлена ​​​​серия HB, автомобиль с несколькими двигателями, включая бензиновый и дизельный, а также роторный двигатель. Затем в 1990 году появился Cosmo Eunos, или серия JC, и он стал первым автомобилем с тремя роторами в линейке японского автопроизводителя мощностью 300 лошадиных сил. Затем появился последний хлеб, серия RX, а RX-3, RX-7 и RX-8 стали последними серийными машинами с роторными двигателями.

Модельный ряд RX, особенно RX-7, сделал роторный двигатель иконой поп-культуры. Но линейка Mazda RX, особенно RX-8, была последней из оставшихся, и на это есть веские причины. После первоначального интереса к технологии Rotary Mazda была единственным производителем, который придерживался Rotary, но причина его упадка сводится к соблюдению требований по выбросам. Все роторные двигатели имеют высокий расход топлива, а использование моторного масла для смазки поршней означало, что двигатель также сжигал много масла. Это означало, что он не был таким чистым, как поршневой двигатель, и Mazda просто не могла соответствовать требуемым стандартам выбросов с этим двигателем. Вот список распространенных проблем, с которыми сталкивается Ванкл 9.0003

Роторные двигатели:

— Уплотнения Apex постоянно выходят из строя

— Меньший крутящий момент, чем у сопоставимого поршневого двигателя

.

— Многороторные двигатели страдают от теплового повреждения между камерами

— Не экономичный

— Высокий расход масла

1/4 Возвращение роторного гибрида

После прекращения производства Mazda RX-8 в 2010 году считалось, что роторный двигатель давно ушел в прошлое. Но новые гибридные и электрифицированные автомобили могут дать роторным двигателям второй шанс. В таких автомобилях, как BMW i3, для увеличения запаса хода используется бензиновый двигатель небольшой мощности, однако эти двигатели не обязательно должны быть такими мощными, поскольку колеса всегда будут приводиться в движение электричеством. В таких случаях легкий и компактный роторный двигатель может пригодиться и сэкономить много места и веса, что имеет первостепенное значение для тяжелых электромобилей. Мы ожидаем увидеть в грядущей Mazda MX-30 EV расширитель запаса хода с роторным двигателем.

Более захватывающая новость, однако, заключается в возможности трехроторного спортивного автомобиля с двигателем Ванкеля от Mazda, настоящего преемника RX-7 и RX-8. Ожидается, что новый спортивный автомобиль с двигателем Rotary будет оснащен какой-то гибридной трансмиссией, но, в отличие от MX-30, в основе этой трансмиссии будет трехроторный двигатель Ванкеля.

Судя по патентным изображениям, новый спортивный автомобиль будет иметь компоновку с коробкой передач, а платформой для этой трансмиссии может стать грядущая большая архитектура бренда, которая разрабатывалась для новой линейки шестицилиндровых гибридов, что делает его идеальным кандидатом для трехроторный двигатель.

Категория:Роторные автомобили | Gran Turismo Wiki

в:
Автомобили Mazda, Автомобили

Страница категории

На этой странице перечислены все автомобили с роторным (ванкелевским) двигателем, все роторные автомобили серии Gran Turismo на данный момент производятся Mazda или RE Amemiya.