Как работает роторный двигатель

Что такое роторный двигатель? Как при малом объеме он развивает высокую мощность? Почему роторные двигатели так редко встречаются? Сейчас во всем разберемся!

Двигатель роторного типа или ванкель, был разработан еще в 1957 году Феликсом Ванкелем и Вальтером Фройде. Первое время двигатель активно использовался на различных автомобилях, а затем даже на мотоциклах, но со временем стал появляться все реже.

Что такое роторный двигатель?

Роторный двигатель — это 4-х тактный двигатель внутреннего сгорания. Однако, его строение очень сильно отличается от привычного нам поршневого движка. В виду отсутствия множества элементов, роторный двигатель конструктивно проще поршневого.

Hercules W-2000. Объем 294 см3. Мощность до 32 л.с.

В момент, когда вершина ротора находится на уровне впускного отверстия, открывается впускной клапан, и благодаря вращению ротора происходит заполнение камеры «впуска». Такт работы двигателя проходит в отдельном «цилиндре». Чтобы разобраться как устроен двигатель, нужно рассмотреть его принцип работы.

Принцип работы.

1 такт — подача топлива.

В момент, когда вершина ротора находится на уровне впускного отверстия, открывается впускной клапан, и, благодаря вращению ротора, происходит заполнение камеры «впуска».

2 такт — сжатие.

Благодаря форме ротора и «цилиндра», рабочая смесь попадает в камеру «сжатия», где она прижимается ротором к стенке «цилиндра».

3 такт — рабочий (воспламенение).

Когда рабочая смесь находится в максимально сжатом состоянии происходит воспламенение (обычно посредствам 2-х свечей). Высвобождающаяся энергия от воспламенения вращает ротор на 1-й такт.

4 такт — выпуск.

После воспламенения отработанная смесь высвобождается через выпускное отверстие.

Как при малом объеме достигается высокая мощность?

Высокая мощность двигателей роторного типа обусловлена тем, что на выходе каждый такт идет как рабочий. Так как ротор заменяет собой минимум 4 поршня, используя малый объем и возможность развивать высокие обороты, двигатели роторного типа имеют преимущество примерно в 2-3 раза над поршневыми ДВС.

К тому же у роторного двигателя есть еще несколько плюсов:

• двигатель отлично сбалансирован, как следствие практически нет вибрации;
• компактность и малый вес, как следствие возможность добиться оптимального расположения и разрисовки по осям;
• простота конструкции.

Почему роторные двигатели настолько редкие?

Причин здесь несколько:

Сложность конструкции. Производство двигателя роторного типа требует больших затрат. Это обусловлено необходимостью использовать специальное высокоточное оборудование и качественные износостойкие материалы.

Маленький ресурс и неремонтопригодность. Для качественной работы двигателя необходима точная подгонка всех элементов, а так как в процессе использования двигателя происходит износ комплектующих (особенно ротора и корпуса-цилиндра), то не только снижается КПД, но и в разы повышается расход масла.

Локальный перегрев. Роторный двигатель очень боится перегрева. Причиной этому служит малое пятно контакта цилиндра и ротора, которое и является причиной частого перегрева этих моторов.

А на сегодня все!

Роторные двигатели Как это устроено Discovery Channel

содержание видео

Рейтинг: 4.0; Голоса: 1

Почему новые роторные двигатели превосходят поршневые? Узнайте ответ, посмотрев видео!
DeeMon4007: Я кажется понял как происходит рабочий цикл в этом двигателе! Два окна на роторе, впускное — которое соединяется с каналом, проходящим внутри толстой перегородки 4: 11 (около большого пальца правой руки эта перегородка, через отверстия внутри эксцентрикового вала и полость внутри него с наружным фланцем. Во фланце установлена тонкая трубка, распыляющая топливо (как в карбюраторе. Выхлопное же окно сообщается со всей остальной полостью внутри вращающегося ротора и вырывающиеся выхлопные газы просто огибают лопатки, похожие на турбину реактивного двигателя, и вылетают из трех патрубков расположенных вокруг патрубка впуска в атмосферу. За оборот ротора как и у всем знакомого варианта РПД он делает по 4 такта, в каждой из полусфер! Впуск; затем когда впускное окно перекрылось и ушло в следующую полусферу- сжатие, поджиг и соответственно рабочий ход; далее уже подоспевает выхлопное окно и отработанные газы вырываются внутрь ротора а оттуда через три патрубка в атмосферу! Он гениально прост! Надеюсь, что меня кто нибудь понял, я старался. посмотрите на скорости 0, 5 примерно с 4: 11.
Дата: 2021-08-25

← Крематории Как это устроено Discovery Channel

3D-принтеры Как это устроено Discovery Channel →

Похожие видео

Живот исчезает навсегда. Все диетологи делают в тайне это упражнение и едят что хотят

• Антон Алексеев

Земля не плоскость и не шар! Правда ломает трехмерное сознание

• Альтернативная история

Что такое лобное место на самом деле?

• Разгадки истории

Комаровский Live. Почему с подростками сложно?

• Доктор Комаровский

О чем мечтает каждый мужчина? / Почему обзывают в постели? / Отношения с транcом — это измена? Итд

• Вероника Степанова

Что делать если влюбился в девушку? Постоянно думаю о девушке.

• Максим Вердикт

Комментарии и отзывы: 8

Lurtz
Учитывая тот факт, что нынешний тренд мирового автомобилестроения заключается в том, чтоб всё в машине ломалось очень быстро и стоило дорого, поэтому я не удивлюсь, что скоро они сменят классические ДВС. В них заложат ресурс 100-150 тыс. км. а потом замена, ибо они будут неримонтопригодны. Такая фигня уже произошла со многими надёжными узлами авто, где атмосферники почти вытеснены малообъёмными турбожужжалками-масложорами с малым ресурсом, где одномассовые неубиваемые и недорогие маховики заменили двухмассовые ломучие по оверпрайсу, посему МКПП теперь тоже дорого и где старые надёжные гидромеханические АКПП заменили сыпучими дорогими роботами и их вариациями и ублюдочными и дорогими вариаторами. готовьте карман шире автолюбители.

IgorTs79843
Довольно бестолково показано.
из этого видео мало что можно понять.
—
я то уже видал такие двигатели и знаю как они устроены.
и мне кажется, что он лучше ванкеля.
Уплотнения между камерами находятся не в роторе, а в статоре, то есть лучше охлаждаются, лучше смазываются.
У ванкеля прецизионной и полированной должна быть поверхность статора, это довольно большая деталь. Тут же полируется поверхность ротора. Это проще изготовить.
И у ванкеля снашивается статор, а тут ротор. Ротор заменить проще.
Но что то производители не торопятся производить такие моторчики.

-tyt-
2: 57 Вырезают из чугунной пластины, которая надёжно закреплена. В этой фразе всё прекрасно!
1. Фрезеровать из цельной пластины чугуния, обладающего отличными литьевыми свойствами, но максимальной твёрдостью — вершина технологичности производства. Нет, чтобы точно отлить и поверхности обработать напильником.
2. А что, есть варианты обрабатывать на фрезерном станке деталь, которая просто так валяется и не закреплена? ИМХО тупой перевод на русский довольно тупого начального текста

UsalMalay
Чувак говорит, что деталь полирует станок, хотя на видео показывают плоскошлифовальный станок с эмульсией. Полировать такой не может, ибо это слесарная работа, которую делают либо на слесарном станке, либо полировочной машинкой, при этом круг должен быть полировочным, нужна паста для полировки. Можно полировать на универсальном ЧПУ станке, как постобработка после вытачивания детали, если не нужен высокий класс обработки.

Vlad
Красивая реклама, жаль, что у двигателя нет будущего. Слишком сложный, особенно газораспределение, невозможность хорошего уплотнения камер при сжатии и рабочем такте, малый крутящий момент.

Дмитрий
Сколько объем получился, мощность? Камеры сгорания — аллюминий, маховик облегчили но и ослабили. Может он и мощный, но как был не долговечным, по моему мнению, так и остался.

Space
Конструкция намного лучше Ванкеля. В одном обороте три рабочих хода! Жаль что появилась слишком поздно, когда электродвигатели начали всех вытеснять

Бауржан
какое название носит этот новый ротороный двигатель, двигател с тремя зонами рабочего хода, или двигатлель с встроенным грм и выхлопом в роторе?

Двигатель внутреннего сгорания | Определение и факты

двигатель внутреннего сгорания

Смотреть все СМИ

Ключевые люди:

Нисефор Ньепс
Готлиб Даймлер
Этьен Ленуар
Карл Бенц
Оле Эвинруд

Похожие темы:

бензиновый двигатель
реактивный двигатель
дизель
система контроля выбросов
система зажигания

Посмотреть все материалы по теме →

двигатель внутреннего сгорания , любое из группы устройств, в которых рабочими телами двигателя служат реагенты сгорания (окислитель и топливо) и продукты сгорания. Такой двигатель получает энергию за счет тепла, выделяющегося при сгорании непрореагировавших рабочих тел, окислительно-топливной смеси. Этот процесс происходит внутри двигателя и является частью термодинамического цикла устройства. Полезная работа, производимая двигателем внутреннего сгорания (ВС), является результатом действия горячих газообразных продуктов сгорания на движущиеся поверхности двигателя, такие как поверхность поршня, лопатка турбины или сопло.

Двигатели внутреннего сгорания являются наиболее широко применяемыми и широко используемыми энергетическими устройствами, существующими в настоящее время. Примеры включают бензиновые двигатели, дизельные двигатели, газотурбинные двигатели и ракетные двигательные установки.

Викторина «Британника»

Изобретатели и изобретения

Двигатели внутреннего сгорания делятся на две группы: двигатели непрерывного сгорания и двигатели периодического сгорания. Двигатель непрерывного сгорания характеризуется постоянным поступлением топлива и окислителя в двигатель. В двигателе (например, реактивном двигателе) поддерживается стабильное пламя. Двигатель прерывистого сгорания характеризуется периодическим воспламенением воздуха и топлива и обычно называется поршневым двигателем. Дискретные объемы воздуха и топлива обрабатываются циклически. Бензиновые поршневые двигатели и дизельные двигатели являются примерами этой второй группы.

Двигатели внутреннего сгорания можно охарактеризовать с точки зрения ряда термодинамических явлений. В двигателе непрерывного сгорания термодинамические явления происходят одновременно, так как окислитель и топливо и продукты сгорания равномерно протекают через двигатель. Напротив, в двигателе с прерывистым сгоранием события происходят последовательно и повторяются для каждого полного цикла.

За исключением ракет (как твердотопливных, так и жидкостных ракетных двигателей), двигатели внутреннего сгорания всасывают воздух, затем либо сжимают воздух и вводят топливо в воздух, либо вводят топливо и сжимают воздушно-топливную смесь. Затем, как и во всех двигателях внутреннего сгорания, происходит сжигание топливно-воздушной смеси, извлечение работы за счет расширения горячих газообразных продуктов сгорания и, в конечном счете, продукты сгорания выбрасываются через выхлопную систему. Их работу можно противопоставить работе двигателей внешнего сгорания (например, паровых машин), в которых рабочее тело не вступает в химическую реакцию, а прирост энергии достигается исключительно за счет передачи тепла рабочему телу через теплообменник.

Наиболее распространенным двигателем внутреннего сгорания является четырехтактный бензиновый двигатель с однородным зарядом и искровым зажиганием. Это связано с его выдающимися характеристиками в качестве основного двигателя в отрасли наземного транспорта. Двигатели с искровым зажиганием также используются в авиационной промышленности; однако авиационные газовые турбины стали основными двигателями в этом секторе из-за того, что авиационная промышленность делает упор на дальность полета, скорость и комфорт пассажиров. Область двигателей внутреннего сгорания также включает в себя такие экзотические устройства, как сверхзвуковые прямоточные воздушно-реактивные двигатели (ГПВРД), такие как предложенные для гиперзвуковых самолетов, и сложные ракетные двигатели и двигатели, такие как те, которые используются на американских космических челноках и других космических аппаратах.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Чарльз Лафайет Проктор

Как работает ваш двигатель

Джеймс Уильямс

Источник: Брифинг по безопасности FAA, январь/февраль 2020 г.

Двигатель самолета ближе всего к сердцу. Двигатель обеспечивает энергию, которая не только приводит в движение самолет, но и приводит в действие все остальные системы. Двигатель вращает генератор, который обеспечивает электричество. Он управляет различными насосами, питающими такие системы, как гидравлика, нагнетание давления и т. д.

Для большинства из нас, работающих в авиации общего назначения, двигатель означает двигатель внутреннего сгорания. В частности, это означает поршневой двигатель, термин, который просто обозначает возвратно-поступательное движение поршней. Задача двигателя — преобразовать потенциальную энергию, хранящуюся в топливе, в механическую энергию, приводящую в движение ваш самолет, с помощью воздуха.

Базовая анатомия

Двигатель состоит из нескольких основных компонентов. Во-первых, это цилиндр, где происходит сгорание. Далее идет поршень, который вставляется внутрь цилиндра снизу и обеспечивает сжатие и поглощение энергии сгорания. Поддерживает поршень шатун, который передает энергию вниз к коленчатому валу, передавая ее из двигателя, обычно к гребному винту.

Как следует из названия, головка блока цилиндров расположена сверху цилиндра и содержит важные компоненты, такие как клапаны и свечи зажигания. Клапаны открываются, чтобы впустить топливно-воздушную смесь в цилиндр (впускной клапан) и выпустить сгоревшие газы (выпускной клапан). Свеча зажигания воспламеняет сжатое топливо и воздух, преобразуя эту химическую энергию в механическую энергию, которая вращает коленчатый вал и гребной винт. Теперь, когда мы знаем основы, давайте посмотрим, как эти части работают вместе.

И раз, два, три, четыре, повтор!

Авиационные двигатели, за некоторыми исключениями, представляют собой четырехтактные двигатели с четырьмя отдельными фазами: впуск, сжатие, мощность и выпуск. Во время такта впуска поршень опускается из верхней части цилиндра, а впускной клапан открывается, чтобы впустить топливно-воздушную смесь. Такт сжатия начинается, когда впускной клапан закрывается и поршень начинает подниматься к верхней части цилиндра. Рабочий ход начинается, когда свеча зажигания воспламеняет сжатую топливно-воздушную смесь, вызывая сгорание, которое с силой толкает поршень вниз. Такт выпуска начинается, когда поршень достигает нижней мертвой точки и снова начинает подниматься, чтобы вытолкнуть сгоревшие газы через открытый выпускной клапан. Потом начинаем все заново. Хотя мы разбиваем процесс на отдельные этапы, реальность такова, что это скорее непрерывный процесс.

Опорный гипс

Охлаждение двигателя — одна из систем, которая помогает вашему двигателю работать. Двигатели внутреннего сгорания превращают большую часть энергии сгорания в отработанное тепло. В то время как большая часть этого выбрасывается через выхлопные газы, остается значительное количество тепла. Наши двигатели обычно имеют воздушное охлаждение, поэтому логика подсказывает, что чем больше воздуха, тем лучше охлаждение. Следовательно, гондола содержит воздуховоды и перегородки, которые направляют воздушный поток равномерно по охлаждающим поверхностям двигателя, тем самым поддерживая сбалансированную рабочую температуру двигателя. Если эти перегородки сняты или повреждены, чрезмерное накопление тепла в части двигателя может привести к дополнительному износу и, возможно, выходу из строя.

Помимо охлаждения двигателю нужен воздух и топливо. Впускной коллектор направляет смесь в цилиндр, а топливо добавляется через карбюратор или топливные форсунки. Карбюратор остается наиболее распространенным решением. Карбюраторы — это более старая технология, но они имеют то преимущество, что они являются хорошо проверенными, менее сложными и очень надежными решениями.

Впрыск топлива обеспечивает больший контроль и большую эффективность, но является более сложным. У карбюраторов есть один явный недостаток: обледенение карбюратора может задушить двигатель. Углеводное тепло — простое решение этой конкретной проблемы, но вам нужно активировать его.

Затем идет выхлопная система, которая выводит отработавшие газы и тепло из цилиндра. Выхлопная система безопасно выводит горячие газы сгорания из моторного отсека в глушитель. Несмотря на свое скромное описание, выхлопная система абсолютно важна для безопасности.

Одним из способов увеличения мощности двигателя является увеличение количества воздуха и топлива в цилиндре во время сгорания. Это можно сделать с помощью принудительной индукции, чаще называемой турбонаддувом или наддувом. Турбонаддув более распространен в современных самолетах АОН, но оба метода, по сути, делают одно и то же. Они сжимают всасываемый воздух, чтобы нагнетать в двигатель больше воздуха и топлива, чем позволяют нормальные атмосферные условия. Разница в том, что турбонаддув использует выхлопные газы двигателя для питания компрессора, а нагнетатель использует выходную мощность двигателя.

Здоровье сердца

Теперь, когда мы знаем, как работает двигатель самолета, давайте посмотрим, как это «сердце» может столкнуться с проблемами. Во время предполетной подготовки важно проверить наличие утечек или повреждений топливных или маслопроводов. Визуально проверьте соединения в максимально возможной степени; незакрепленные провода или линии могут натереться и быстро превратить незначительную проблему в серьезную аварийную ситуацию.

Никогда не забывайте проверять масло, которое является источником жизненной силы двигателя. Он помогает передавать тепло от горячих частей двигателя к областям, где его можно безопасно рассеять. Что еще более важно, оно смазывает двигатель, чтобы он мог эффективно работать. Масляное голодание, будь то из-за утечки, возгорания или просто поломки, является одной из частых причин «сердечных» событий в самолетах. Также имейте в виду, что масло со временем разлагается, становясь менее эффективным в своей работе. Независимо от причины, недостаточная смазка может привести к серьезным повреждениям. Контроль не только количества масла, но и его состояния во время предполетной подготовки имеет решающее значение.

Современная авионика и системы слежения за двигателем сделали обнаружение проблем более упреждающим процессом. Анализ данных может позволить вмешаться до возникновения чрезвычайной ситуации. В сочетании с лучшим пониманием работы двигателя и тщательной предполетной проверкой они могут стать большой положительной силой. Всегда лучше искать проблему в данных, а не в воздухе.