Roterende enjin: beginsel van werking, kenmerke

2024 Outeur: Erin Ralphs | [email protected]. Laas verander: 2024-02-19 11:43

Die enjin is die fondament van enige voertuig. Daarsonder is die beweging van die motor onmoontlik. Op die oomblik is die mees algemene suier binnebrandenjins. As ons oor die meeste landloopmotors praat, is dit inlyn viersilinder-binnebrandenjins. Daar is egter motors met sulke enjins, waar die klassieke suier in beginsel afwesig is. Hierdie motors het 'n heeltemal ander toestel en beginsel van werking. Hulle word roterende binnebrandenjins genoem. Wat is hierdie eenhede, wat is hul kenmerke, voor- en nadele? Oorweeg dit in ons vandag se artikel.

Kenmerk

'n Roterende enjin is een van die tipes termiese binnebrandenjins. Vir die eerste keer is so 'n motor in die verre 19de eeu ontwikkel. Vandag word 'n roterende enjin op die Mazda RX-8 en op sommige ander sportmotors gebruik. So 'n motor het 'n sleutelkenmerk - dit het nie heen-en-weer bewegings, soos in 'n konvensionele binnebrandenjin nie.

Hier word rotasie uitgevoerspesiale driehoekige rotor. Hy is in 'n spesiale gebou. 'n Soortgelyke skema is in die 50's van die vorige eeu deur die Duitse maatskappy NSU beoefen. Die skrywer van so 'n binnebrandenjin was Felix Wankel. Dit is volgens sy skema dat alle moderne roterende enjins vervaardig word (die Mazda RX is geen uitsondering nie).

Device

Die ontwerp van die krageenheid sluit in:

• Case.
• Uitsetas.
• Rotor.

Die kas self is die hoofwerkkamer. Op 'n roterende enjin het dit 'n ovaalvorm. So 'n ongewone ontwerp van die verbrandingskamer is te danke aan die gebruik van 'n drievlakkige rotor. Dus, wanneer dit met die mure in aanraking kom, word geïsoleerde geslote kontoere gevorm. Dit is in hulle dat die werksiklusse van die binnebrandenjin uitgevoer word. Dit is:

• Inlaat.
• Kompressie.
• Ontsteking en werkslag.
• Vrystelling.

Onder die kenmerke van 'n roterende binnebrandenjin, is dit opmerklik die afwesigheid van klassieke inlaat- en uitlaatkleppe. In plaas daarvan word spesiale gate gebruik. Hulle is aan die kante van die verbrandingskamer geleë. Hierdie gate is direk aan die uitlaatstelsel en die kragstelsel gekoppel.

Rotor

Die basis van die ontwerp van die kragsentrale van hierdie tipe is die rotor. Dit verrig die funksie van suiers in hierdie enjin. Die rotor is egter in 'n enkele kopie, terwyl die suiers van drie tot twaalf of meer kan wees. Die vorm van hierdie element lyk soos 'n driehoek met geronde rande.

Sulke rande is nodigvir meer lugdigte en hoë kwaliteit verseëling van die verbrandingskamer. Dit verseker behoorlike verbranding van die brandstofmengsel. Spesiale plate is in die boonste gedeelte van die gesig en aan sy kante geleë. Hulle dien as kompressie ringe. Die rotor bevat ook tande. Hulle dien om die aandrywing te draai, wat ook die uitsetas aandryf. Ons sal hieronder oor die aanstelling van laasgenoemde praat.

Val

As sodanig is daar geen krukas in 'n roterende suier-enjin nie. In plaas daarvan word 'n uitsetelement gebruik. Relatief tot sy middelpunt is daar spesiale uitsteeksels (nokke). Hulle is asimmetries geleë. Die wringkrag van die rotor, wat na die nok oorgedra word, veroorsaak dat die as om sy as draai. Dit skep die energie wat nodig is om die aandrywings en wiele in die motor te beweeg.

Beats

Wat is die werkbeginsel van 'n roterende enjin? Die algoritme van aksie, ten spyte van soortgelyke siklusse met 'n suierenjin, is anders. Dus, die begin van die siklus vind plaas wanneer een van die punte van die rotor deur die inlaatkanaal van die binnebrandenjinhuis beweeg. Op die oomblik, onder die effek van vakuum, word 'n brandbare mengsel in die kamer ingesuig. Met verdere rotasie van die rotor vind die kompressieslag van die mengsel plaas. Dit gebeur wanneer die ander kant by die inlaat verbygaan. Die druk van die mengsel neem geleidelik toe. Dit steek uiteindelik aan die brand. Maar dit ontbrand nie deur die krag van kompressie nie, maar van die vonk van 'n vonkprop. Daarna begin die werksiklus van die rotorslag.

Aangesien die verbrandingskamer in so 'n enjin 'n ovaalvorm het, is dit raadsaam om twee kerse in die ontwerp te gebruik. Dit laat jou toe om die mengsel vinnig aan die brand te steek. Sodoende versprei die vlamfront meer eweredig. Terloops, twee kerse per verbrandingskamer kan ook in 'n konvensionele suier-binnebrandenjin gebruik word (hierdie ontwerp is uiters skaars). Vir 'n roterende enjin is dit egter 'n moet.

Na ontsteking word 'n hoë druk van gasse in die kamer gevorm. Die krag is so groot dat dit die rotor toelaat om op die eksentriek te draai. Dit dra by tot die opwekking van wringkrag op die uitsetas. Soos die bokant van die rotor die uitlaat nader, word die krag en druk van die energie van die gasse verminder. Hulle jaag spontaan by die uitlaatkanaal in. Nadat die kamera heeltemal van hulle vry is, begin 'n nuwe proses. Die roterende enjin begin weer met die inlaatslag, kompressie, ontsteking, en dan die kragslag.

Meer oor die smeerstelsel en voeding

Hierdie eenheid het geen verskille in die brandstoftoevoerstelsel nie. Dit gebruik ook 'n dompelpomp wat petrol onder druk uit die tenk lewer. Maar die smeerstelsel het sy eie eienskappe. Dus, die olie vir die vryf dele van die enjin word direk in die verbrandingskamer gevoer. 'n Spesiale gat word voorsien vir smering. Maar die vraag ontstaan: waarheen gaan die olie dan as dit die verbrandingskamer binnegaan? Hier is die werkingsbeginsel soortgelyk aan 'n tweeslagenjin. Vet kom die kamer binne en brand met petrol. Hierdie skema van werking word op elke draaiwaaienjin gebruik, insluitend suierenjins. As gevolg van die spesiale ontwerp van die smeerstelsel, kan sulke motors nie aan moderne voldoen nieomgewingsregulasies. Dit is een van verskeie redes waarom roterende enjins nie kommersieel op VAZ en ander motormodelle gebruik word nie. Ons let egter eers op die voordele van RPD.

Voordele

Daar is baie voordele aan hierdie tipe enjin. Eerstens, hierdie motor het 'n klein gewig en grootte. Dit laat jou toe om spasie in die enjinkompartement te bespaar en die binnebrandenjin in enige motor te plaas. Lae gewig dra ook by tot 'n meer korrekte gewigverdeling van die motor. Die meeste van die massa op motors met klassieke binnebrandenjins is immers voor in die bak gekonsentreer.

Tweedens, die roterende suier-enjin het 'n hoë kragdigtheid. In vergelyking met klassieke motors, is hierdie syfer een en 'n half tot twee keer hoër. Die roterende enjin het ook 'n breër wringkragrak. Dit is byna vanaf luier beskikbaar, terwyl konvensionele binnebrandenjins tot vier tot vyfduisend gedraai moet word. Terloops, 'n roterende motor is baie makliker om hoë spoed te kry. Dit is nog 'n pluspunt.

Derdens, so 'n enjin het 'n eenvoudiger ontwerp. Daar is geen kleppe, geen vere, geen krukmeganisme as geheel nie. Terselfdertyd is daar geen gewone gasverspreidingstelsel met 'n band en 'n nokas nie. Dit is die afwesigheid van KShM wat bydra tot 'n makliker stel revolusies deur 'n roterende binnebrandenjin. So 'n motor tol tot agt tot tienduisend in 'n breukdeel van 'n sekonde. Wel, nog 'n pluspunt is minder geneigdheid om te ontplof.

Nadele

Kom ons praat nou oor die nadele as gevolg van die gebruik van roterendemotors het beperk geword. Die eerste minus is die hoë vereistes vir die kwaliteit van die olie. Alhoewel die motor soos 'n tweeslag werk, kan jy nie goedkoop "mineraalwater" hier invul nie. Die onderdele en meganismes van die krageenheid word aan beduidende vragte onderwerp, daarom is 'n digte oliefilm tussen die vryfpare nodig om die hulpbron te bespaar. Terloops, die oliewisselskedule is sesduisend kilometer.

Die volgende nadeel is die vinnige slytasie van die seëlelemente van die rotor. Dit is as gevolg van die klein kontakpleister. As gevolg van die slytasie van die seëlelemente word 'n hoë differensiaaldruk gevorm. Dit het 'n negatiewe impak op roterende enjinverrigting en olieverbruik (en gevolglik op omgewingsverrigting).

Lys die tekortkominge, dit is die moeite werd om die brandstofverbruik te noem. In vergelyking met 'n silinder-suier-enjin, het 'n roterende enjin nie brandstofdoeltreffendheid nie, veral teen medium- en lae spoed.’n Treffende voorbeeld hiervan is die Mazda RX-8. Met 'n volume van 1,3 liter verbruik hierdie enjin minstens 15 liter petrol per honderd. Merkwaardig genoeg word die grootste brandstofdoeltreffendheid teen hoë rotorsnelhede behaal.

Roterende enjins is ook geneig tot oorverhitting. Dit is as gevolg van die spesiale lensvormige vorm van die verbrandingskamer. Dit verwyder hitte nie goed in vergelyking met 'n sferiese een nie (soos op konvensionele binnebrandenjins), daarom moet u altyd die temperatuursensor tydens werking monitor. In die geval van oorverhitting word die rotor vervorm. Wanneer dit werk, sal dit aansienlike skrape vorm. Gevolglik sal die motorhulpbron die einde nader.

Ondanks die eenvoudige ontwerp en die gebrek aan 'n krukmeganisme, is hierdie motor moeilik om te herstel. Sulke enjins is baie skaars en min van die vakmanne het ondervinding daarmee. Daarom weier baie motordienste om sulke motors te "kapitaliseer". En diegene wat met rotors besig is, vra wonderlike bedrae geld hiervoor. Jy moet betaal of 'n nuwe enjin installeer. Maar dit is nie 'n waarborg vir 'n hoë hulpbron nie. Sulke motors sorg vir 'n maksimum van 100 duisend kilometer (selfs met matige werking en tydige instandhouding). En die Mazda RX-8-enjins was geen uitsondering nie.

VAZ-draaienjin

Almal weet dat sulke enjins in hul jare deur die Japannese vervaardiger Mazda gebruik is. Min mense weet egter die feit dat die RPD ook in die Sowjetunie op die VAZ Classic gebruik is. So 'n motor is ontwikkel in opdrag van die ministerie vir spesiale dienste. VAZ-21079, toegerus met so 'n enjin, was 'n analoog van die bekende swart "Volga-inhaal" met 'n agtsilinder-enjin.

Die ontwikkeling van 'n roterende suier-enjin vir die VAZ het in die middel-70's begin. Die taak was nie maklik nie – om’n roterende enjin te skep wat die tradisionele suier-binnebrandenjin in alle opsigte sou oortref. Die ontwikkeling van 'n nuwe krageenheid is uitgevoer deur spesialiste van Samara-lugvaartondernemings. Die hoof van die monteer- en ontwerpburo was Boris Sidorovich Pospelov.

Die ontwikkeling van krageenhede het gelyktydig gegaan met die studie van roterende motors van buitelandse modelle. Die eerste kopieë het nie verskil in hoë prestasie nie, en hulle het nie in die reeks ingegaan nie. 'N Paar jaar later is verskeie variante van die RPD vir die klassieke VAZ geskep. Die VAZ-311-enjin is erken as die beste van hulle. Hierdie enjin het dieselfde geometriese parameters as die Japannese 1ZV-enjin gehad. Die maksimum krag van die eenheid was 70 perdekrag. Ten spyte van die onvolmaaktheid van die ontwerp, het die bestuur besluit om die eerste industriële groep RPD's vry te stel, wat op amptelike VAZ-2101-voertuie geïnstalleer is. Baie tekortkominge is egter gou ontdek: die motor het 'n vlaag klagtes opgelewer, 'n skandaal het uitgebreek en die aantal werknemers van die ontwerpburo is aansienlik verminder. Weens gereelde onklaarrakings is die eerste VAZ-311-draaienjin gestaak.

Maar die verhaal van die Sowjet-RPD het nie daar geëindig nie. In die 80's het ingenieurs steeds daarin geslaag om 'n roterende enjin te skep wat die eienskappe van 'n suier-binnebrandenjin aansienlik oorskry het. So, dit was 'n VAZ-4132 roterende enjin. Die eenheid het 'n krag van 120 perdekrag ontwikkel. Dit het die VAZ-2105 uitstekende dinamiese werkverrigting gegee. Met hierdie enjin het die motor in 9 sekondes tot honderde versnel. En die maksimum spoed van die "inhaal" was 180 kilometer per uur. Van die belangrikste voordele is dit die moeite werd om te let op die hoë wringkrag van die enjin, beskikbaar regdeur die toere-reeks en die hoë liter-krag, wat sonder enige hupstoot behaal is.

In die 90's het AvtoVAZ begin om 'n nuwe roterende enjin te ontwikkel, wat op die "nege" geïnstalleer sou word. Dus, in 1994m jaar is 'n nuwe krageenheid VAZ-415 gebore. Die motor het 'n werkvolume van 1300 kubieke sentimeter en twee verbrandingskamers gehad. die kompressieverhouding van elk was 9,4 Hierdie kragsentrale is in staat om tot tienduisend omwentelinge te draai. Terselfdertyd is die enjin gekenmerk deur lae brandstofverbruik. Die eenheid het gemiddeld 13-14 liter per honderd in die gekombineerde siklus verbruik (dit is 'n goeie aanwyser vir 'n ou roterende binnebrandenjin volgens vandag se standaarde). Terselfdertyd is die enjin deur 'n lae randsteengewig gekenmerk. Sonder aanhangsels het hy net 113 kilogram geweeg.

Die olieverbruik van die VAZ-415-enjin is 0,6 persent van die spesifieke brandstofverbruik. Die hulpbron van die binnebrandenjin voor opknapping is 125 duisend kilometer. Die motor, geïnstalleer op die "nege", het goeie dinamiese eienskappe getoon. Dus, versnelling tot honderde het slegs nege sekondes geneem. En die maksimum spoed is 190 kilometer per uur. Daar was ook eksperimentele monsters van die VAZ-2108 met 'n roterende enjin. Danksy sy ligter gewig het die roterende "agt" binne net agt sekondes tot honderde versnel. En die maksimum spoed tydens die toetse was 200 kilometer per uur. Hierdie motors het egter nooit die reeks betree nie. Jy kan hulle ook nie op die sekondêre mark en op demontage vind nie.

Opsomming

So, ons het uitgevind wat 'n roterende enjin is. Soos u kan sien, is dit 'n baie interessante ontwikkeling wat daarop gemik is om maksimum doeltreffendheid en krag te verkry. Weens hul ontwerp het die rotormeganismes egter vinnig verslyt. Dit het die hulpbron van die enjin beïnvloed. SelfsJapannese RPD dit is nie meer as honderdduisend kilometer nie. Hierdie motors het ook hoë vereistes vir smeermiddels en kan nie aan moderne omgewingstandaarde voldoen nie. Daarom het roterende suier-binnebrandenjins nie besonder gewild in die motorbedryf geword nie.