Роторно-поршневый двигатель Ванкеля

Главная » Двигатели » Роторно-поршневый двигатель Ванкеля

У роторно-поршневого двигателя Ванкеля имеются преимущества и недостатки.

В истории двигателей внутреннего сгорания было много эволюции, но мало революций. Разговоры о радикально другом дизайне всегда приводят к одному имени – Ванкель. Роторно-поршневой двигатель наиболее часто можно обнаружить в автомобилях Мазда. Начал он применяться с конца 50-х годов. Мотор Ванкеля – это пример дизайна, имеющего смысл только на бумаге. Однако на деле проблемы возникают из-за недостатков исполнения в реальном мире. Однако в своё время он был назван двигателем будущего.

Преимущества роторно-поршневого двигателя Ванкеля:

• — небольшие размеры и вес;
• — мизерное количество узлов (даже меньше, чем у поршневого ДВС);
• — двойной выигрыш приёмистости при размерах сравнимых с тривиальными ДВС;
• — равномерность работы благодаря отсутствию возвратно-поступательных движений в конструкции;
• — заправляется низко-октановым бензином.

Недостатки даигателя Ванкеля:

• — малоэффективный цикл сгорания, результат – повышенный расход топливной смеси и токсичность выхлопа;
• — повышенные требования к смазке мотора, как следствие – большой угар масла;
• — выпуск на площадках для производства стандартных ДВС невозможен;
• — необходимость переоборудования линий для серийного запуска роторно-поршневого двигателя.

Изобретение и история роторно-поршневого агрегата.

Идея мотора Феликса Ванкеля появилась во сне. В нём 17-летний Феликс вёл автомобиль на концерт. Когда он прибыл, то похвастался своим друзьям, что его автомобиль оснащён новым типом двигателя – наполовину турбинным, наполовину возвратно-поступательным. «Это моё изобретение», – козырнул Феликс. Как только парень проснулся, он стал одержим конструированием его инновационного двигателя. Хотя он никогда не имел водительского удостоверения, изобретатель был одарённым инженером. В военные годы Феликс Ванкель был приверженцем нацизма и после войны провёл несколько лет во французской тюрьме.

Работа над конструированием двигателя возобновилась в 1951 году с основанием Motorenwerke AG. Первый рабочий прототип мотора был произведён в 1957 году. Назван он был DKM 54 и имел ротор и крепление, располагающееся на разных осях. Двигатель был способен к высоким вращательным скоростям, до 17 000 оборотов в минуту. Обслуживание было проблемным, для замены свечей зажигания необходимо было снятие всего агрегата.

Конструкция роторно-поршневого двигателя Ванкеля

Роторно-поршневой двигатель прост: блок, вал, ротор. Весомой для двигателя является задача уплотнения роторов, которая не была решена за десятилетия.

Углы ротора создают три камеры внутри блока. Они перемещаются вместе с вращением ротора. Топливная смесь и воздух забираются через втягивающие отверстия, прижимаясь к узкой стороне корпуса, воспламеняются от свечи зажигания. Расширяющиеся газы толкают ротор, пока вершина не проходит через выпускное отверстие, через которое высвобождаются отработанные газы.

Гениальность мотора Ванкеля в том, что процессы проходят во всех трёх фазах параллельно. В итоге двигатель «поставил процесс сгорания на конвейер». Не будет преувеличением резюмировать, что однороторный двигатель Ванкеля аналогичен трёхцилиндровому поршневому двигателю.

Мотор имеет свои особенности, например не имеет смысла тормозить роторно-поршневым агрегатом. Вредны для системы зажигания частые старты: они «убивают» свечи. «Ванкель» имеет очень характерный звук, считать это достоинством или недостатком – решать владельцу.

Значительным недостатком РПД является большой расход топлива, данное обстоятельство легко объяснимо ввиду потерь тепла сквозь стенки камеры. Чрезвычайно велико «масложорство». Ресурс роторно-поршневого мотора меньше классического, благодаря ускоренному износу уплотнений ротора.

Коробка передач характеризуется коротким передаточным рядом и увеличенным количеством скоростей. Помогло бы внедрение вариатора, но на спорткарах такой тип коробки не приемлем. Стоит добавить к минусам роторно-поршневых моторов огрехи всех двухтактных поршневых агрегатов. Неудивительно, но и устраняется большинство этих проблем подобным же образом: немалое потребление топлива – непосредственным его впрыском, низкая эластичность – переменными фазами и настройкой трубопроводов. Подобное было реализовано в двигателе для Mazda RX-8.

Коммерческое применение и развитие роторно-поршневого двигателя

Было несколько лицензий роторно-поршневого двигателя. Почти каждый крупный автопроизводитель затрачивал время на исследования концепта. General Motors создало два роторных прототипа. Rolls Royce создал две модели с низким и высоким давлением роторов. Несколько компаний запустили производство двигателей Ванкеля. Куртис Райт сконструировал двигатель аэроплана на прототипе Ванкеля. Sachs производил маломерные охлаждаемые воздухом моторы для всего: от бензопил до снегоходов. Нортон создал несколько мотоциклов с двигателем .

Однако главнейшим производителем, работающим с двигателями Ванкеля для автомобилей по сей день, остаётся «Мазда». Серия RX спорткаров стала синонимом двигателя РПД на десятилетия. Последней моделью стала RX-8, выпуск которой был остановлен в 2011 г. «Мазда» не собирается останавливаться на двигателях Ванкеля: такие концепткары, как RX-Vision, доказывают продолжение их исследований.

Видео работы роторного мотора Ванкеля

Проголосуйте, понравилась ли вам статья?