Карта сайта Контакты
автомобили и автозапчасти

Pervalex автозапчасти

Alfa Romeo  Alfa Romeo
Audi  Audi
BMW  BMW
Chevrolet  Chevrolet
Chrysler  Chrysler
Citroen  Citroen
Ferrari  Ferrari
Fiat  Fiat
Ford  Ford
Hummer  Hummer
Honda  Honda
Infiniti  Infiniti
Jaguar  Jaguar
KIA  KIA
Lexus  Lexus
Maybach  Maybach
Mazda  Mazda
Mercedes  Mercedes
Mitsubishi  Mitsubishi
Opel  Opel
Peugeot  Peugeot
Renault  Renault
Saab  Saab
Saab  Smart
Toyota  Toyota
Volkswagen  Volkswagen
Volvo  Volvo
УАЗ  УАЗ




автомобили и автозапчасти

Роторно-поршневой двигатель. Автомобили и автозапчасти








Роторно-поршневой двигатель
внутреннего сгорания
(РПД, двигатель Ванкеля)


История

Роторно-поршневой двигатель (РПД) часто называют по имени его создателя - доктора Феликса Ванкеля, в 1957 г. разработавшего прототип роторного двигателя для мотоцикла немецкой фирмы NSU. В полости корпуса экспериментального двигателя на эксцентрическом валу вращался ротор - тело, очерченное тремя дугами, что-то вроде треугольника с выпуклыми сторонами. Сам корпус двигателя называют по-разному: статором, картером или просто секцией - внутри нее и происходит весь рабочий цикл, те же такты (впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск отработавших газов), что и в поршневом двигателе. Но цилиндров здесь нет: все такты происходят в камере постоянно меняющегося объема, замкнутого стенками секции и ротором, каждая вершина "треугольника" постоянно находится в контакте с внутренней поверхностью корпуса, обеспечивая герметичность. Собственно, это и есть первая "врожденная" проблема РПД: создать надежное уплотнение в те времена было практически невозможно. Как следствие - большой расход масла и бензина, а также высокая токсичность выбросов из-за большой доли несгоревших углеводородов. Очевидна и другая проблема: малый ресурс двигателя.

Что же заставило инженеров развивать роторную концепцию при очевидных сложностях ее реализации? Преимущества, которые дает РПД, сложно переоценить. Если в обычном поршневом двигателе вращательное движение коленчатого вала обеспечивается возвратно-поступательным движением поршней, то роторная концепция предлагает только вращательное движение и поршня-ротора и эксцентрического вала, что многократно уменьшает число движущихся деталей. В результате сокращается число трущихся пар, источников шума и вибрации. Кроме того, в РПД отсутствует традиционный механизм газораспределения. Впускные и выпускные отверстия ("окна") открываются и закрываются самим вращающимся ротором. Таким образом, отпадает необходимость в клапанном механизме, включающем приводной ремень, распределительный вал, коромысла, клапаны, пружины клапанов и другие детали. В поршневом двигателе деталей больше на несколько сотен, а то и тысяч. Роторная концепция также предлагает высокую удельную мощность и компактность: современный РПД в полтора-два раза меньше поршневого мотора аналогичной мощности.

Такты роторно-поршневого двигателя. Автомобили и автозапчасти
Роторно-поршневой двигатель



Вопреки всему

Преимущества конструкции оказались весьма заманчивы, и продолжить разработку роторных двигателей решилась Mazda. В 1961 г. японская компания купила у NSU патент и начала собственные разработки. Кстати, Mazda была далеко не единственной компанией, экспериментировавшей с РПД, но сегодня роторы ассоциируются именно с ней. Сейчас Mazda - единственная автомобильная компания, производящая роторные двигатели.

Первый серийный РПД из Страны восходящего солнца был двухсекционным однолитровым и развивал мощность 110 л.с. Двухроторная схема и сейчас представляется оптимальной для серийных легковых машин - она не намного сложнее односекционной, но обеспечивает наиболее равномерный крутящий момент, а также позволяет уменьшить объем камеры сгорания и, как следствие, долю несгоревшего топлива. Двигатель дебютировал на изящном купе Cosmo Sport в 1967 г., а в 1978 г. появилась знаменитая Mazda RX-7. Сейчас спортивное амплуа роторных двигателей кажется нам привычным, но в 70-х годах Mazda выпускала пикапы и даже легкие автобусы с РПД. Что касается спорта, то в 1991 г. прототип Mazda 787B вошел в историю как единственный японский автомобиль, одержавший победу в 24-часовой гонке серии American Le Mans. Его трехроторный двигатель раскручивался до максимальных 9600 об/мин за секунду!

Второе поколение купе RX-7 (1985 г.) оснастили турбонаддувом, отчасти для улучшения экологических показателей, а третье поколение (1991 г.) щеголяло уже двумя турбокомпрессорами и мощностью 255 л.с. Купе выпускали до 2002 г., но инженеры уже несколько лет работали над следующим поколением РПД. Легкие полые роторы будущего экспериментального мотора показали еще в 1995 г. на концепт-каре Mazda RX-01, а с 1999 г. двигатель Renesis 13B уже готовили к серийному производству. Турбонаддув остался в прошлом, суммарный геометрический объем двух секций составил 1,3 л. Официально для автомобилей оснащенных РПД, указывается "приведенный", удвоенный объем, в данном случае - 2,6 л. Даже с этой поправкой характеристики мотора впечатляют: 231 л.с. при 8500 об/мин!

Шаг за шагом

Дебютировавшая в 2003 г. Mazda RX-8 покорила всех дизайном и ходовыми качествами. Но первая ассоциация со стильным купе с распашными дверями - ротор! Renesis 13B настолько же далек от двигателя RX-7, насколько сам RX-7 от Cosmo Sport. Новый мотор с увеличенным ресурсом вписали в европейские нормы Euro 4 и американские ULEV. Как это удалось? Боковое расположение керамических впускных окон (четырех на 192-сильной версии и шести на 231-сильной) оптимизирует процесс сгорания смеси и снижает тепловые потери. В каждой секции установлены две разновеликих свечи зажигания. Уплотнителем служит пирографит повышенной износостойкости. На новом двигателе также присутствует полимерный слой с микропорами для удержания масла. В ходе постепенной приработки этот слой стирается, примерно за 1000 км. Также в списке нововведений значится система впуска с изменяемой геометрией, коллектор выполнен из пластика. Облегчению подверглись роторы (они полые) и маховик. Тросовый привод дроссельной заслонки заменен электронным. Система динамической балансировки, снижающая низкочастотные колебания при ускорении, учитывает даже объем масла, поступающего в роторы. По весу Renesis 13B сравним с алюминиевой рядной "четверкой", а его скромный размер позволил сместить двигатель на 60 мм назад и на 40 мм вниз по сравнению с мотором RX-7. Инженеры "научили" Renesis 13В работать на водородном топливе, в том числе в составе гибридной установки на Mazda 5 (Premacy) Hydrogen RE Hybrid. Теперь же на подходе следующее поколение РПД Mazda. Двигатель Renesis 16X, впитавший все усовершенствования, накопленные за годы выпуска RX-8, так же компактен и легок, но его объем увеличен до 1,6 л. Одна из его главных инноваций - система непосредственного впрыска.

В глобальной программе Mazda значится полное обновление гаммы силовых установок к 2011 г. Опасений, что роторному двигателю в этой системе не найдется места, пока нет. Во многом совершенствование конструкции РПД упирается в создание новых материалов с требуемыми физико-механическими свойствами. Но и наука не стоит на месте. Ее подталкивают грезы инженеров-мечтателей, настоящих энтузиастов своего дела. А это, знаете ли, лучше любого двигателя, даже вечного.

Автор: Андрей Моторов
`АВТОПАНОРАМА` 4`09


 
Чтобы просмотреть видеоматериалы на нашем вебсайте
Вы должны установить Adobe Flash Player.
Кликните Здесь чтобы установить Flash Player.


Copyright © 2009-2017
www.partsautocar.ru

 
При копировании материалов сайта активная ссылка Источник www.partsautocar.ru обязательна!
 
Индекс цитирования Яндекс.Метрика