Mesin Wankel - alat jeung prinsip operasi mobil RPD

Sapanjang sajarah industri otomotif, parantos seueur solusi canggih, desain komponén sareng majelis parantos robih. Langkung ti 30 taun ka pengker, upaya aktip mimiti mindahkeun mesin piston ka gigir, masihan kaunggulan pikeun mesin piston puteran Wankel. Nanging, kusabab seueur kaayaan, motor rotary henteu nampi hak hirupna. Baca ngeunaan sadayana ieu di handap.

Kumaha karya

Rotor ngagaduhan bentuk segitiga, dina saban gigirna ngagaduhan bentuk cembung anu bertindak salaku piston. Masing-masing sisi rotor ngagaduhan reses khusus anu nyayogikeun langkung seueur rohangan pikeun campuran bahan bakar-hawa, sahingga ningkatkeun kecepatan operasi mesin. Luhureun sisina dilengkepan baffle sealing leutik anu mempermudah palaksanaan unggal beat. Rotor dilengkepan dina dua sisi ku cingcin panyegelan anu ngawangun témbok kamar. Tengah rotor dilengkepan ku huntu, kalayan bantosan mékanisme na.

Prinsip pangoperasian mesin Wankel lengkep beda sareng anu klasik, tapi, aranjeunna dihijikeun ku hiji prosés anu diwangun ku 4 stroke (stroke-exhaust-working stroke-exhaust). Bahan bakar asup kana ruang anu mimiti dibentuk, dikomprés dina kadua, teras rotor diputer sareng campuran anu dikompresi dihurungkeun ku colokan, saatos campuran damel muterkeun rotor sareng kaluar kana manifold. Prinsip anu ngabédakeun utami nyaéta dina motor piston puteran, ruang damel sanés statis, tapi kabentuk ku gerakan rotor.

pakakas

Sateuacan ngartos alatna, anjeun kedah terang komponén utama motor piston puteran. Mesin Wankel diwangun ku:

• perumahan stator;
• rotor;
• saperangkat girisan;
• aci ékséntris;
• busi (hurung sareng saatos hurung).

Motor rotary mangrupikeun unit pembakaran internal. Dina motor ieu, sadaya 4 siklus padamelan lumangsung lengkep, nanging, pikeun tiap tahap aya rohangan nyalira, anu diwangun ku rotor ku gerakan rotasi. 

Nalika hurung dihurungkeun, starter ngahurungkeun roda roda sareng mesinna dihurungkeun. Puteran, rotor, ngalangkungan makuta gigi, ngirimkeun torsi kana poros éksentris (pikeun mesin piston, ieu camshaft). 

Hasil pagawéan mesin Wankel kedahna nyaéta pembentukan tekanan tina campuran anu tiasa dianggo, maksa gerakan rotasi rotor pikeun ngulang deui-deui, ngalirkeun torsi kana transmisi. 

Dina motor ieu, silinder, piston, crankshaft kalayan rod penghubung ngagentos sadayana perumahan stator ku rotor. Hatur nuhun kana ieu, volume mesinna parantos dikirangan sacara signifikan, sedengkeun kakuatanna sababaraha kali langkung luhur tibatan motor klasik ku mékanik engkol, kalayan volume anu sami. Desain ieu ngagaduhan girboks anu luhur ogé kusabab karugian gesekan anu rendah.

Ku jalan kitu, kecepatan operasi mesin tiasa langkung ti 7000 rpm, sedengkeun mesin Mazda Wankel (pikeun acara olahraga) ngagaduhan révolusi langkung ti 10000 rpm. 

rarancang

Salah sahiji kaunggulan utama unit ieu nyaeta compactness sarta beurat torek dibandingkeun mesin klasik tina ukuran sarua. perenah ngidinan Anjeun pikeun nyata ngurangan puseur gravitasi, sarta ieu nguntungkeun mangaruhan stabilitas jeung seukeutna gambar kontrol. Pesawat leutik, mobil olahraga sareng kendaraan bermotor parantos dianggo sareng masih nganggo kauntungan ieu. 

dongeng

Sejarah asal usul sareng panyebaran mesin Wankel bakal ngamungkinkeun anjeun langkung ngartos naha éta mesin anu pangsaéna dina jamanna, sareng naha éta ditinggal ayeuna.

Perkembangan mimiti

Dina 1951, pausahaan Jerman NSU Motorenwerke dimekarkeun dua mesin: kahiji - ku Felix Wankel, dina ngaran DKM, sarta kadua - Hans Paschke KKM (dumasar kana ngembangkeun Wankel). 

Dasar damel unit Wankel nyaéta rotasi misah awak sareng rotor, kumargi répolusi operasi na ngahontal 17000 per menit. Nyusahkeunana nyaéta mesinna kedah dibébaskeun kanggo ngagentos busi. Tapi mesin KKM ngagaduhan awak anu tetep sareng desain na langkung saderhana tibatan prototipe utama.

Lisensi anu dikaluarkeun

Di 1960, NSU Motorenwerke nandatanganan perjanjian sareng perusahaan manufaktur Amérika Curtiss-Wright Corporation. Perjanjian éta pikeun insinyur Jérman fokus dina pamekaran mesin piston rotary leutik pikeun kendaraan hampang, sedengkeun Amérika Curtis-Wright kalibet dina pamekaran mesin pesawat. Insinyur mékanis Jérman Max Bentele ogé padamelan salaku desainer. 

Seuseueurna pabrikan mobil global, kalebet Citroen, Porsche, Ford, Nissan, GM, Mazda sareng seueur deui anu sanés. Dina 1959, perusahaan Amérika ngenalkeun pérsi ningkat tina mesin Wankel, sareng sataun saatosna British Rolls Royce nunjukkeun mesin piston puteran diesel dua tahap na.

Samentawis waktos, sababaraha mobil Éropa mimiti nyobian ngalengkepan mobil ku mesin énggal, tapi henteu sadayana mendakan aplikasina: GM nolak, Citroen tetep tetep dina ngembangkeun mesin kalayan counter-piston pikeun pesawat, sareng Mercedes-Benz masang mesin piston puteran. dina modél eksperimen C 111. 

Dina taun 1961, di Uni Soviét, NAMI, babarengan sareng lembaga panilitian anu sanés, ngamimitian ngembangkeun mesin Wankel. Seueur pilihan anu dirarancang, salah sahijina mendakan aplikasina dina mobil VAZ-2105 kanggo KGB. Jumlah pastina motor anu dipasang teu kanyahoan, tapi éta henteu ngaleuwihan sababaraha belasan. 

Ku jalan kitu, sababaraha taun ti harita, ngan ukur perusahaan otomotif Mazda anu leres-leres mendakan panggunaan mesin piston Rotary. Conto anu pikaresepeun nyaéta modél RX-8.

Kamekaran motor

Di Inggris, pabrikan motor Norton Motorcycy parantos ngembangkeun mesin piston rotary cooled Sachs pikeun kendaraan motor. Anjeun tiasa diajar langkung seueur ngeunaan pamekaran ku maca ngeunaan motor Hercules W-2000.

Suzuki henteu mandiri, sareng ogé ngaleupaskeun motorna nyalira. Nanging, insinyur sacara saksama ngadamel desain motor, nganggo ferroalloy, anu sacara signifikan ningkatkeun reliabiliti sareng umur jasa unitna.

Perkembangan pikeun mobil

Saatos nandatanganan kontrak panilitian antara Mazda sareng NSU, perusahaan-perusahaan mimiti bersaing pikeun kajawaraan dina produksi mobil munggaran kalayan unit Wankel. Hasilna, dina 1964, NSU nampilkeun mobil anu munggaran, NSU Spider, salaku réspon, Mazda nampilkeun prototipe mesin 2 sareng 4-rotor. Saatos 3 taun, NSU Motorenwerke ngaluarkeun modél Ro 80, tapi nampi seueur ulasan négatip kusabab seueur kagagalan ngalawan latar tukang desain anu henteu sampurna. Masalah ieu henteu direngsekeun dugi ka 1972 sareng perusahaan saatos 7 taun kaserep ku Audi, sareng mesin Wankel parantos ngagaduhan nami goréng.

Pabrikan Jepang Mazda ngumumkeun yén insinyurna ngatasi masalah panyegelan bagian luhur (pikeun ketang antara kamar), aranjeunna mimiti nganggo motor henteu ngan ukur dina mobil olahraga, tapi ogé dina kendaraan komersial. Ku jalan kitu, anu gaduh mobil Mazda kalayan mesin puteran nyatet réspon throttle anu luhur sareng élastisitas mesinna.

Mazda engké ninggali bubuka masif mesin canggih, masangna ngan ukur dina modél RX-7 sareng RX-8. Pikeun RX-8, mesin Renesis didesain, anu parantos ditingkatkeun ku sababaraha cara, nyaéta:

• liang buang knalpot digusur pikeun ningkatkeun blowdown, anu sacara signifikan ningkatkeun kakuatan;
• ditambihan sababaraha bagian keramik pikeun nyegah distorsi termal;
• ogé sistem manajemen mesin éléktronik anu dipikiran;
• ayana dua busi (utama sareng pikeun afterburner);
• ditambahan jaket cai pikeun ngaleungitkeun simpanan karbon di outlet.

Hasilna, mesin kompak kalayan volume 1.3 liter sareng kaluaran listrik sakitar 231 hp diala.

kaunggulan

Kauntungan utama mesin piston puteran:

1. Beurat sareng ukuranana handap, anu sacara langsung mangaruhan dasar desain kendaraan. Faktor ieu penting nalika ngarancang mobil olahraga kalayan pusat gravitasi anu handap.
2. Langkung sakedik detil. Ieu henteu ngan ukur ngamungkinkeun anjeun ngirangan biaya ngajaga motor, tapi ogé pikeun ngirangan karugian listrik pikeun gerakan atanapi rotasi bagian anu aya hubunganana. Faktor ieu sacara langsung mangaruhan épisiénsi anu luhur.
3. Kalayan volume anu sami sareng mesin piston klasik, kakuatan mesin piston puteran 2-3 kali langkung luhur.
4. Lemes sareng élastisitas padamelan, henteuna geter tangible kusabab kanyataan yén teu aya gerakan bulak-balik unit utama.
5. Mesinna tiasa dijalankeun ku béngsin oktan low.
6. Kisaran kecepatan operasi anu lega ngamungkinkeun panggunaan transmisi kalayan gir anu langkung pondok, anu cocog pisan pikeun kaayaan kota.
7. "Rak" torsi disayogikeun pikeun ⅔ hiji siklus, sareng sanés saparapat, sapertos dina mesin Otto.
8. Minyak mesin sacara praktis henteu terkontaminasi, interval solokan sababaraha kali langkung lega. Di dieu, minyak henteu tunduk kana pembakaran, sapertos dina motor piston, prosés ieu lumangsung liwat cincin.
9. Teu aya peledakan.

Ku jalan kitu, éta parantos kabuktosan yén sanaos mesin ieu di ujung sumberdaya, nyéépkeun seueur minyak, beroperasi dina komprési rendah, kakuatanana bakal ngirangan sakedik. Kauntungannana ieu anu nyogok kuring kana pamasangan mesin piston puteran dina pesawat.

Marengan kaunggulan anu luar biasa, aya ogé kakurangan anu nyegah mesin piston puteran maju tina ngahontal massa.

 shortcomings

1. Prosés pembakaranna henteu cekap épisién, kumargi konsumsi bahan bakar naék sareng standar keracunan janten buruk. Masalahna sawaréh direngsekeun ku ayana colokan kadua, anu ngabakar campuran damel.
2. Konsumsi minyak tinggi. Karugianana disababkeun ku mesin Wankel gaduh pelumasan anu kaleuleuwihi, sareng di tempat-tempat tertentu, sakapeung, minyak tiasa hurung. Aya kaleuwihan minyak dina zona pembakaran hasilna karbon ngawangun-up. Aranjeunna nyobian ngungkulan masalah ieu ku cara masang pipa "panas" anu ningkatkeun perpindahan panas sareng nyaruakeun suhu minyak dina mesin.
3. Hésé dina ngalereskeun. Henteu sadayana spesialis siap sacara profesional pikeun ngalereskeun mesin Wankel. Sacara strukturna, unitna henteu langkung rumit tibatan motor klasik, tapi aya seueur nuansa, anu henteu ditetepkeun bakal ngakibatkeun gagal awal mesin. Pikeun ieu kami nambihan biaya perbaikan anu luhur.
4. Sumberdaya rendah. Pikeun pamilik Mazda RX-8, jarak tempuh 80 km hartosna parantos waktos pikeun ngalakukeun parobihan. Hanjakalna, kompak sareng épisiensi anu luhur kedah dibayar ku perbaikan mahal sareng rumit unggal 000-80 rébu kilométer.

Patarosan na waleran:

Naon bédana antara mesin Rotary sareng mesin piston? Henteu aya piston dina motor usaha Rotary, anu hartosna gerakan reciprocating henteu dianggo pikeun muterkeun aci mesin durukan internal - rotor langsung puteran di jerona.

Naon mesin Rotary dina mobil? Ieu mangrupikeun unit termal (gawéna ku ngaduruk campuran hawa-bahan bakar), ngan ukur nganggo rotor puteran, dimana aci dipasang, angkat ka kotak gear.

Naha mesin Rotary jadi goréng? Karugian utama motor Rotary nyaéta sumberdaya kerja anu alit pisan kusabab ngagem gancang tina segel antara kamar durukan unit (sudut kerja sareng parobahan suhu konstan terus robih).