Принцип роботи роторного двигуна авто, різновиди, плюси та мінуси

двигуна
Принцип роботи «звичайного» ДВС знайомий, напевно, майже всім. Саме такими моторами оснащується переважна кількість автомобілів, і мало хто знає про, так би мовити, «паралельні» дослідження конструкторів, що шукають інші шляхи створення двигунів. В силу низки причин, багато«новинки» у середовищі ДВС так і залишилися невідомими широкому загалу, хоча деякі з таких «незвичайних» двигунів встановлювалися на серійні автомобілі. Йтиметься про роторно-поршневі двигуни (РПД). Найбільшу увагу ми приділимо опису принципів роботи роторного двигуна Ванкеля - адже машини з його роторними двигунами випускалися на деяких автозаводах (зокрема, на ВАЗі).

Пристрій звичайного двигуна

У звичайному двигуні ударна хвиля газів, що розширюються в результаті спалаху, штовхає поршень, який передає зусилля на колінчастий вал.

Всім відомо що, у звичайному двигуні ударна хвиля газів, що розширюються в результаті спалаху, штовхає поршень, який передає зусилля через кривошипно-шатунний механізм на колінчастий вал, який під впливом зусилля, що передається шатунами, починає обертатися. Для того, щоб впуск палива/випуск відпрацьованих газіві момент займання палива були узгоджені, потрібен досить складний газорозподільний механізм.

Робота роторного двигуна

Сам ротор, що нагадує формою трикутник, має всередині зубчасте колесо, яке зчеплене з валом двигуна.

Сам ротор, що нагадує формою трикутник, має всередині зубчасте колесо, яке зчеплене з валом двигуна, що приводиться в обертання за рахунок газів, що розширюються, що впливають на ротор. Для забезпечення стиснення-розширення паливної суміші камера («циліндр»),якою обертається ротор, має складну форму. Таку форму поверхні називають епітрохоїдальною, і для її точного виготовлення потрібне високоточне обладнання. Більше того, зубці ротора і валу розташовані таким чином, щоб поршень (має вигляд трикутника Рело), ​​обертався по цій сожній траєкторії, «кутами» притискаючись до поверхні «циліндра» — інакше не уникнути прориву газів у процесі роботи двигуна. Малюнок наочно демонструє, як працює роторний двигун. Паливна суміш, що вибухає, впорхнута через спеціальне «вікно», штовхає ротор, а впускне вікно автоматично перекривається стінкою поршня. Так само, у потрібні моменти, закривається і відкривається «випускний клапан».

Плюси та мінуси роторного двигуна

Крім інших переваг РПД досить динамічний і швидко розвиває високі обороти.

Як бачите, вся конструкція досить витончена. Як підрахували експерти, у РПД використовується приблизно на 1000 деталей менше, ніж у «звичних» ДВЗ (наприклад, відпадає складна конструкція газорозподільного механізму та його приводу). До того ж РПД, що має дві робочі камери (і, відповідно, два ротори), може за один і той же час зробити таку ж кількість циклів, як і V-подібна «вісімка». Хоча на схематичному малюнку надано роботу роторного двигуна внутрішнього згоряння із запаленням від іскрового розряду, в РПД можна реалізувати практично будь-який робочий цикл – включаючи дизельний. До безперечних переваг, така конструкція двигуна, всі деталі, що обертаються, працюють співвісно, ​​надає неперевершену плавність роботі роторного двигуна і відсутність руйнівних вібрацій. Крім інших переваг РПД досить динамічний і швидко розвиває високі обороти. Щоправда, «на неодружених» він достатньо«ненажерливий». Якщо двигун має два циліндри, один з них при необхідності відключають. ККД роторного двигуна є рекордним – 40%, але, на жаль, він має також рекордно низький ресурс деяких деталей (часто викликаних «жвавістю» двигуна), але часта заміна моторного масла здатна значно продовжити життя механізмів та ресурс роторного двигуна. Поки що конструкторам вдається впоратися з надмірним зносом «гранів» «трикутника» шляхом застосування високолегованих сталей.

Інші види роторних двигунів

Двигун Ванкеля не став єдиною спробою (до того ж, дуже вдалою!) створення роторного двигуна – існують і інші, менш відомі, їх варіанти.

Двигун Зуєва

Порівняно з двигуном Ванкеля, двигун Зуєва досить громіздка конструкція:

Роторно-лопатевий двигун

Пан Прохоров саме роторно-лопатевими двигунами планував оснащувати «Е-мобілі».

Конструкція оригінальна, але чомусь творці даного мотора так і не явили світові її ідеальний зразок. До речі, пан Прохоров саме такими двигунами планував оснащувати «Е-мобілі».

Автомобілі з роторним двигуном

Серед автовиробників, які оснастили машини РПД, найвідоміша Mazda RX-8. Але й інші. Зокрема, радянські спецслужби всіляко заохочували створення ВАЗ саме з роторними двигунами. Мабуть, оперативні служби зацікавилися "швидкістю" двигуна. Втім, крім перерахованих вище, роторно-поршневі двигуни вже давно «пройшли обкатку» на багатьох авто.