ЛИНИЯ ЖИЗНИ - ЭПИТРОХОИДА
ЛИНИЯ ЖИЗНИ - ЭПИТРОХОИДА
ТЕХНИКА
/ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ КУРСОМ
ЛИНИЯ ЖИЗНИ - ЭПИТРОХОИДА
Необыкновенные? Позабытые? Быстрее, ВНОВЬ Животрепещущие РОТОРНО-ПОРШНЕВЫЕ Движки
ТЕКСТ / МАКСИМ САЧКОВ
Что такое роторно-поршневой движок (сокращенно - РПД)? Это бензиновый мотор с искровым зажиганием, работающий по четырехтактному циклу (рис. 1). В блоке цилиндров - статоре, внутренняя поверхность которого представляет сложную кривую - эпитрохоиду, крутится ротор (рис. 2). Его функция подобна той, что делают поршень с шатуном в обыкновенном моторе. Вращающий момент передается на эксцентриковый вал. Газообмен происходит через впускные и выпускные окна, а смесь в вытянутой камере сгорания поочередно поджигают две свечки.
РПД меньше и легче поршневого мотора, равного по мощности, в полтора-два раза. Ну и по конструкции "ротор" проще и надежнее, к тому же не просит нередкого обслуживания. Но коль есть плюсы, найдутся и минусы. К примеру, завышенный расход масла и бензина. Считается, что РПД тяжело загнать в жесткие экологические рамки. Мощностные свойства таковы, что требуется изменять коробку автомобиля (к примеру, максимум момента достигается на очень больших оборотах - до 8000 об/мин!). В некий степени это заболевания роста, ведь РПД молодее обычных моторов на полста лет...
ОНИ БЫЛИ ПЕРВЫМИ
Еще до войны юный инженер Феликс Ванкель получил в Германии патент на движок, который был полностью не похож на поршневые агрегаты. Тогда же появился 1-ый опытнейший эталон, превратившийся сначала 50-х в модернизированный мотор ДКМ-54. В доводке мотора участвовала германская компания НСУ. Но, к огорчению либо к счастью, эта конструкция прижилась под крышей музея, а не под капотами машин.
1-ый авто РПД родился в 1958-м, и звали его KKM-125 (от германского Kreiskolbenmotor - роторно-поршневой движок). Прямо за 125-кубовым появились более массивные версии - "250", "400", "500", которые устанавливали на авто НСУ.
В 1961 году японская компания "Мазда" купила у Ванкеля лицензию на конструкцию и создание РПД. Через 6 лет появилась 1-ая машина - "Космо Подвеска". Движки совершенствовались, и какой-то из них - карбюраторный 12А - послужил прототипом первого российского мотора.
Изготовлено В СССР
В 1974 году на Вуале организовали особое конструкторское бюро для разработки российского РПД. Уже в 1978-м родился 1-ый серийный "ротор" ВАЗ-311. Односекционный мотор объемом 1,3 л мощностью 51,5 кВт был в полтора раза компактнее и легче поршневого собрата. Кстати, обычно для РПД указывают приведенный рабочий объем, который в два раза больше "геометрического". Система зажигания - бесконтактная: датчики положения коленвала, коммутаторы на транзисторах, "жигулевские" катушки, уникальные двухэлектродные свечки; за работой всех частей смотрел блок управления.
1-ые "роторы" были достаточно прожорливыми - в охотку шел не только лишь бензин, да и масло. Потому уровень смазки в картере регулировал уникальный клапан с поплавком, перепускающий нужное количество масла из запасного бачка в движок. Позднее масляный аппетит движков умерили модификацией уплотнений. На первых РПД была система прохладного запуска. Наледь на свечках смывал антифриз: шофер накачивал его в карбюратор резиновой грушей.
ОДИН ПЛЮС ОДИН
Время текло, поршневые моторы матерели, угрожая в хоть какой момент затмить по силам РПД. Не считая того, на производителей давили главные заказчики - спецслужбы, которым был нужен мощнейший и в то же время малогабаритный движок. Красота РПД в том, что его просто "помножить на два" - добавить очередной статор и ротор.
Первым двухсекционным мотором, изготовленным у нас, стал 120-сильный ВАЗ-411. Мотор вышел удачным - 15 лет его устанавливали под капот "жигулей". 1-ые две машины передали спецслужбам летом 80-го, а всего выпустили более 200 автомобилей. Позднее родился преемник с широкими секциями и увеличенной мощностью (99,3 кВт/135 л. с.).
С возникновением переднеприводных моделей вазовское КБ начало интенсивно работать над новым мотором. Опытнейший двухлитровый ВАЗ-414 малость отличался от предшественника. Статор - самый ответственный и дорогой элемент - был уже не открытого, а коробчатого типа. Схожая конструкция надежнее - деталь меньше мучается от перегрева и имеет огромную твердость. Правда, отливать заготовку и обрабатывать внутренние каналы такового корпуса труднее. Окончательным вариантом для переднеприводных моделей стал карбюраторный ВАЗ-415 приведенным объемом 2,6 л. Электрический впрыск, как неотклонимый атрибут всех будущих моторов, уже разработан, но применяется лишь на авиационных "ванкелях". Когда он спустится с небес на землю - одному Богу понятно.
К огорчению, развитие авто РПД на Вуале приостановилось. Все таки эти моторы требуют... собственных автомобилей. А в критериях массового производства держать на конвейере специальную модель "под РПД" не всегда комфортно. Вобщем, японская "Мазда" поочередно обосновывает оборотное.
Вспять В ЯПОНИЮ
Не считая ВАЗа, в мире остался только один производитель серийных машин с РПД. Подвескаивные модели "Мазда" с индексом RX делают не один десяток лет, тогда как другие компании (а с РПД экспериментировал даже "Mercedes") отказались от схожих конструкций. За 35 лет компания выпустила около 1,8 миллиона машин с движком Ванкеля. Новейшую роторную "Мазду-RX8" представили в этом году, и она наверное не будет последней! Ее 280-сильный движок "Ренезис" вобрал в себя все наилучшее, что наработали конструкторы, и обосновал, что сдаваться перед поршневыми конкурентами еще рано.
При схожем рабочем объеме разница в мощностях нашего ВАЗ-415 и восточного собрата составляет около 100 кВт. Вобщем, ассоциировать моторы напрямую не совершенно корректно - они относятся к различным поколениям. За питанием "японца" смотрит электрическая система, впрыскивающая нужную дозу горючего и поджигающая его в подходящий момент.
"Ренезис" без усилий укладывается в строгие экологические нормы и экономично расходует бензин. Ресурс - на уровне поршневых движков. При всем этом силенок у новенького по сопоставлению с предшественником от "Мазды-RX7" не убавилось. Факт приметный, ведь тот мотор по праву носил титул "турбо", а "Ренезис" - атмосферный! Спецы изменили количество, размещение и размеры выпускных и впускных окон, не считая этого, открытием впускных каналов разной длины управляет особая система. Нововведения позволили существенно обеднить рабочую смесь и обеспечить ее полное сгорание. В итоге на холостом ходу "Ренезис" потребляет приблизительно на 40% меньше горючего. Свою лепту в экономию занес и полегчавший на 14% ротор.
ЖИТЬ БУДЕТ?
Роторные движки относительно молоды и у их все еще впереди. Но, взрослея, малыши Ванкеля равномерно обосновывают, что никак не ужаснее, а иногда даже лучше собственных поршневых родственников. Молодой японец "Ренезис" служит тому доказательством. Может, движение по эпитрохоиде и есть верный путь - если не к полной победе над другими движками, то, по последней мере, к завоеванию значимой ниши авто рынка?
НА ГРАНИ ФАНТАСТИКИ
Не так издавна в нашей стране серьезно рассматривали роторно-поршневой мотор как подмену сейчас господствующих в авто мире движков Отто и Дизеля. Казалось бы - собирай секции в длиннющую "колбасу" и получишь ряд унифицированных (!) моторов мощностью до 1000 л. с.! Как досадно бы это не звучало, стыковать больше 2-ух секций очень трудно технологически. Вобщем, модульный принцип мог быть реализован при помощи угловых редукторов: секции РПД размещались вертикально, как цилиндры обыденного мотора, а редукторы передавали вращающий момент на общий горизонтальный выходной вал! Относительно маломощные РПД подразумевали устанавливать на легковые авто и маленькие самолеты, сильнее - на грузовики, пассажирский и жд транПодвеска. Прекрасная мысль так и не воплотилась в жизнь... Пока?
Такт 1. Топливно-воздушная смесь через впускное окно попадает в камеру мотора.
Такт 2. Ротор поворачивается, объем камеры миниатюризируется, смесь сжимается.
Такт 3. Смесь воспламеняется основной и дожигательной свечками. Ротор делает рабочий ход.
Такт 4. Отработавшие газы выводятся через выпускное окно.
Рис. 2. Роторно-поршневой движок "Ренезис": 1 - блок управления открывает те либо другие впускные трубопроводы зависимо от оборотов мотора; 2 - на каждую секцию приходится по три впускных трубопровода разной длины; 3 - особая форсунка подает масло к рабочим поверхностям; 4 - смесь в камеру сгорания попадает через боковые окна; 5 - выпускные каналы покрыты теплостойкой керамикой; 6 - из-за бокового расположения выпускных окон несгоревшие выхлопные газы не покидают камеру сгорания, а участвуют в последующем цикле; 7 - облегченный ротор развивает до 10 000 об/мин; 8 - ширина статора - 80 мм; 9 - основная и дожигающие свечки зажигания работают поочередно.
ТЕХНИКА
/ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ КУРСОМ
ЛИНИЯ ЖИЗНИ - ЭПИТРОХОИДА
Необыкновенные? Позабытые? Быстрее, ВНОВЬ Животрепещущие РОТОРНО-ПОРШНЕВЫЕ Движки
ТЕКСТ / МАКСИМ САЧКОВ
Что такое роторно-поршневой движок (сокращенно - РПД)? Это бензиновый мотор с искровым зажиганием, работающий по четырехтактному циклу (рис. 1). В блоке цилиндров - статоре, внутренняя поверхность которого представляет сложную кривую - эпитрохоиду, крутится ротор (рис. 2). Его функция подобна той, что делают поршень с шатуном в обыкновенном моторе. Вращающий момент передается на эксцентриковый вал. Газообмен происходит через впускные и выпускные окна, а смесь в вытянутой камере сгорания поочередно поджигают две свечки.
РПД меньше и легче поршневого мотора, равного по мощности, в полтора-два раза. Ну и по конструкции "ротор" проще и надежнее, к тому же не просит нередкого обслуживания. Но коль есть плюсы, найдутся и минусы. К примеру, завышенный расход масла и бензина. Считается, что РПД тяжело загнать в жесткие экологические рамки. Мощностные свойства таковы, что требуется изменять коробку автомобиля (к примеру, максимум момента достигается на очень больших оборотах - до 8000 об/мин!). В некий степени это заболевания роста, ведь РПД молодее обычных моторов на полста лет...
ОНИ БЫЛИ ПЕРВЫМИ
Еще до войны юный инженер Феликс Ванкель получил в Германии патент на движок, который был полностью не похож на поршневые агрегаты. Тогда же появился 1-ый опытнейший эталон, превратившийся сначала 50-х в модернизированный мотор ДКМ-54. В доводке мотора участвовала германская компания НСУ. Но, к огорчению либо к счастью, эта конструкция прижилась под крышей музея, а не под капотами машин.
1-ый авто РПД родился в 1958-м, и звали его KKM-125 (от германского Kreiskolbenmotor - роторно-поршневой движок). Прямо за 125-кубовым появились более массивные версии - "250", "400", "500", которые устанавливали на авто НСУ.
В 1961 году японская компания "Мазда" купила у Ванкеля лицензию на конструкцию и создание РПД. Через 6 лет появилась 1-ая машина - "Космо Подвеска". Движки совершенствовались, и какой-то из них - карбюраторный 12А - послужил прототипом первого российского мотора.
Изготовлено В СССР
В 1974 году на Вуале организовали особое конструкторское бюро для разработки российского РПД. Уже в 1978-м родился 1-ый серийный "ротор" ВАЗ-311. Односекционный мотор объемом 1,3 л мощностью 51,5 кВт был в полтора раза компактнее и легче поршневого собрата. Кстати, обычно для РПД указывают приведенный рабочий объем, который в два раза больше "геометрического". Система зажигания - бесконтактная: датчики положения коленвала, коммутаторы на транзисторах, "жигулевские" катушки, уникальные двухэлектродные свечки; за работой всех частей смотрел блок управления.
1-ые "роторы" были достаточно прожорливыми - в охотку шел не только лишь бензин, да и масло. Потому уровень смазки в картере регулировал уникальный клапан с поплавком, перепускающий нужное количество масла из запасного бачка в движок. Позднее масляный аппетит движков умерили модификацией уплотнений. На первых РПД была система прохладного запуска. Наледь на свечках смывал антифриз: шофер накачивал его в карбюратор резиновой грушей.
ОДИН ПЛЮС ОДИН
Время текло, поршневые моторы матерели, угрожая в хоть какой момент затмить по силам РПД. Не считая того, на производителей давили главные заказчики - спецслужбы, которым был нужен мощнейший и в то же время малогабаритный движок. Красота РПД в том, что его просто "помножить на два" - добавить очередной статор и ротор.
Первым двухсекционным мотором, изготовленным у нас, стал 120-сильный ВАЗ-411. Мотор вышел удачным - 15 лет его устанавливали под капот "жигулей". 1-ые две машины передали спецслужбам летом 80-го, а всего выпустили более 200 автомобилей. Позднее родился преемник с широкими секциями и увеличенной мощностью (99,3 кВт/135 л. с.).
С возникновением переднеприводных моделей вазовское КБ начало интенсивно работать над новым мотором. Опытнейший двухлитровый ВАЗ-414 малость отличался от предшественника. Статор - самый ответственный и дорогой элемент - был уже не открытого, а коробчатого типа. Схожая конструкция надежнее - деталь меньше мучается от перегрева и имеет огромную твердость. Правда, отливать заготовку и обрабатывать внутренние каналы такового корпуса труднее. Окончательным вариантом для переднеприводных моделей стал карбюраторный ВАЗ-415 приведенным объемом 2,6 л. Электрический впрыск, как неотклонимый атрибут всех будущих моторов, уже разработан, но применяется лишь на авиационных "ванкелях". Когда он спустится с небес на землю - одному Богу понятно.
К огорчению, развитие авто РПД на Вуале приостановилось. Все таки эти моторы требуют... собственных автомобилей. А в критериях массового производства держать на конвейере специальную модель "под РПД" не всегда комфортно. Вобщем, японская "Мазда" поочередно обосновывает оборотное.
Вспять В ЯПОНИЮ
Не считая ВАЗа, в мире остался только один производитель серийных машин с РПД. Подвескаивные модели "Мазда" с индексом RX делают не один десяток лет, тогда как другие компании (а с РПД экспериментировал даже "Mercedes") отказались от схожих конструкций. За 35 лет компания выпустила около 1,8 миллиона машин с движком Ванкеля. Новейшую роторную "Мазду-RX8" представили в этом году, и она наверное не будет последней! Ее 280-сильный движок "Ренезис" вобрал в себя все наилучшее, что наработали конструкторы, и обосновал, что сдаваться перед поршневыми конкурентами еще рано.
При схожем рабочем объеме разница в мощностях нашего ВАЗ-415 и восточного собрата составляет около 100 кВт. Вобщем, ассоциировать моторы напрямую не совершенно корректно - они относятся к различным поколениям. За питанием "японца" смотрит электрическая система, впрыскивающая нужную дозу горючего и поджигающая его в подходящий момент.
"Ренезис" без усилий укладывается в строгие экологические нормы и экономично расходует бензин. Ресурс - на уровне поршневых движков. При всем этом силенок у новенького по сопоставлению с предшественником от "Мазды-RX7" не убавилось. Факт приметный, ведь тот мотор по праву носил титул "турбо", а "Ренезис" - атмосферный! Спецы изменили количество, размещение и размеры выпускных и впускных окон, не считая этого, открытием впускных каналов разной длины управляет особая система. Нововведения позволили существенно обеднить рабочую смесь и обеспечить ее полное сгорание. В итоге на холостом ходу "Ренезис" потребляет приблизительно на 40% меньше горючего. Свою лепту в экономию занес и полегчавший на 14% ротор.
ЖИТЬ БУДЕТ?
Роторные движки относительно молоды и у их все еще впереди. Но, взрослея, малыши Ванкеля равномерно обосновывают, что никак не ужаснее, а иногда даже лучше собственных поршневых родственников. Молодой японец "Ренезис" служит тому доказательством. Может, движение по эпитрохоиде и есть верный путь - если не к полной победе над другими движками, то, по последней мере, к завоеванию значимой ниши авто рынка?
НА ГРАНИ ФАНТАСТИКИ
Не так издавна в нашей стране серьезно рассматривали роторно-поршневой мотор как подмену сейчас господствующих в авто мире движков Отто и Дизеля. Казалось бы - собирай секции в длиннющую "колбасу" и получишь ряд унифицированных (!) моторов мощностью до 1000 л. с.! Как досадно бы это не звучало, стыковать больше 2-ух секций очень трудно технологически. Вобщем, модульный принцип мог быть реализован при помощи угловых редукторов: секции РПД размещались вертикально, как цилиндры обыденного мотора, а редукторы передавали вращающий момент на общий горизонтальный выходной вал! Относительно маломощные РПД подразумевали устанавливать на легковые авто и маленькие самолеты, сильнее - на грузовики, пассажирский и жд транПодвеска. Прекрасная мысль так и не воплотилась в жизнь... Пока?
Такт 1. Топливно-воздушная смесь через впускное окно попадает в камеру мотора.
Такт 2. Ротор поворачивается, объем камеры миниатюризируется, смесь сжимается.
Такт 3. Смесь воспламеняется основной и дожигательной свечками. Ротор делает рабочий ход.
Такт 4. Отработавшие газы выводятся через выпускное окно.
Рис. 2. Роторно-поршневой движок "Ренезис": 1 - блок управления открывает те либо другие впускные трубопроводы зависимо от оборотов мотора; 2 - на каждую секцию приходится по три впускных трубопровода разной длины; 3 - особая форсунка подает масло к рабочим поверхностям; 4 - смесь в камеру сгорания попадает через боковые окна; 5 - выпускные каналы покрыты теплостойкой керамикой; 6 - из-за бокового расположения выпускных окон несгоревшие выхлопные газы не покидают камеру сгорания, а участвуют в последующем цикле; 7 - облегченный ротор развивает до 10 000 об/мин; 8 - ширина статора - 80 мм; 9 - основная и дожигающие свечки зажигания работают поочередно.