Работа роторного двигателя: Принцип работы ротора

Устройство роторного двигателя

После создания двигателя внутреннего сгорания началась эра автомобилей. Самое большое распространение при этом получил мотор поршневого типа. Но при этом с момента создания ДВС перед конструкторами стала задача извлечения максимального КПД при минимальных затратах топлива. Решалась эта задача несколькими путями – от технического улучшения уже имеющихся двигателей, до создания абсолютно новых, с другой конструкцией. Одним из таковых стал роторный двигатель.

Роторный двигатель

Появился он значительно позже поршневого, в 30-х годах. Полноценно работоспособная же модель такого двигателя появилась и вовсе в 50-х годах. После появления роторный двигатель вызвал заинтересованность у многих автопроизводителей, и все они кинулись разрабатывать свои модели роторных силовых установок, однако вскоре от них отказались в пользу обычных поршневых. Из приверженцев роторного мотора осталась только японская фирма Mazda, которая сделала такого типа мотор своей визитной карточкой.

Особенностью такого мотора является его конструкция, которая вообще не предусматривает наличие поршней. В целом это сильно сказалось на конструктивной простоте.

В поршневых моторах энергия сгораемого топлива воспринимается поршнем, который за счет своего возвратно-поступательного движения передает ее на кривошипы коленвала, обеспечивая ему вращение.

У роторных же двигателей энергия сразу преобразовывается во вращение вала, минуя возвратно-поступательное движение. Это сказывается на уменьшении потерь мощности на трение, меньшую металлоемкость и простоту конструкции. За счет этого КПД двигателя значительно возрастает.

Конструкция

Чтобы понять принцип работы, следует разобраться, какова конструкция роторного двигателя. Итак, вместо поршней энергия сгорания топлива у такого силового агрегата воспринимается ротором. Ротор имеет вид равностороннего треугольника. Каждая сторона этого треугольника и играет роль поршня.

Ротор

Чтобы обеспечить процесс горения, ротор помещается в закрытое пространство, состоящее из трех элементов – двух боковых корпусов, и одного центрального, называющегося статором. Пространство, в котором производится процесс горения, сделано в статоре, боковые корпуса обеспечивают только герметичность этого пространства.

Внутри статора сделан цилиндр, в котором и размещается ротор. Чтобы внутри этого цилиндра происходили все необходимые процессы, выполнен он в виде овала, с немного прижатыми боками.

Сам статор с одной стороны имеет окна для впуска топливовоздушной смеси или воздуха, и выпуска отработанных газов. Противоположно им сделано отверстие под свечи зажигания.

Устройство двигателя

Особенностью движения ротора в цилиндре статора является то, что его вершины постоянно контактируют с поверхностью цилиндра, его движение сделано по эксцентриковому типу. Он не только вращается вокруг своей оси, но еще и смещается относительно нее.

Для этого в роторе сделано большое отверстие, с одной стороны этого отверстия имеется зубчатый сектор. С другой стороны в ротор вставлен вал с эксцентриком.

Чтобы обеспечить вращение в боковой корпус установлена неподвижная шестерня, входящая в зацепление с зубчатым сектором ротора, она является опорной точкой для него. При своем эксцентриковом движении он опирается на неподвижную шестерню, а зацепление обеспечивает ему вращательное движение. Вращаясь, он обеспечивает и вращение вала с эксцентриком, на который он одет.

Принцип работы

Теперь о самом принципе работы. Выполнение определенной работы поршня внутри цилиндров называется тактами. Классический поршневой двигатель имеет четыре такта:

• впуск — в цилиндр подается горючая смесь;
• сжатие — увеличение давления в цилиндре за счет уменьшения объема;
• рабочий ход — энергия, выделенная при сгорании смеси, преобразовывается во вращение вала;
• выпуск — из цилиндра выводятся отработанные газы;

Данные такты имеют все двигатели внутреннего сгорания, и сопровождаются они определенным движением поршня.

Однако они выполняются по-разному. Существуют двухтактные поршневые двигатели, в которых такты совмещены, но такие моторы чаще применяются на мотоциклах и другой бензиновой технике, хотя раньше создавались и дизельные двухтактные моторы. В них одно движение поршня включает два такта. При движении поршня вверх – впуск и сжатие, а при движении вниз – рабочий ход и выпуск. Все это обеспечивается наличием впускных и выпускных окон.

Классические автомобильные поршневые двигатели обычно являются 4-тактными, где каждый такт отделен. Но для этого в двигатель включен механизм газораспределения, который значительно усложняет конструкцию.

Что касается роторного двигателя, то отсутствие поршня как такового позволило несколько совместить конструктивные особенности 2-тактных и 4-тактных моторов.

Принцип работы

Поскольку цилиндр роторного двигателя имеет впускные и выпускные окна, то надобность в газораспределительном механизме отпала, при этом сам процесс работы сохранил все четыре такта по отдельности.

Теперь рассмотрим, как все это происходит внутри статора. Углы ротора постоянно контактируют с цилиндром статора, обеспечивая герметичное пространство между сторонами ротора.

Овальная форма цилиндра статора обеспечивает изменение пространства между стенкой цилиндра и двумя близлежащими вершинами ротора.

Далее рассмотрим действие внутри цилиндра только с одной стороны ротора. Итак, при вращении ротора, одна из его вершин, проходя сужение овала цилиндра, открывает впускное окно и в полость между стороной треугольника ротора и стенкой цилиндра начинает поступать горючая смесь или воздух. При этом движение продолжается, эта вершина достигает и проходит высокую часть овала и дальше идет на сужение. Возможность постоянного контакта вершины ротора обеспечивается его эксцентриковым движением.

Впуск воздуха производится до тех пор, пока вторая вершина ротора не перекроет впускное окно. В это время первая вершина уже прошла высоту овала цилиндра и пошла на его сужение, при этом пространство между цилиндром и стороной ротора начинает значительно сокращаться в объеме – происходит такт сжатия.

В момент, когда сторона ротора проходит максимальное сужение, в пространство между стороной ротора и стенкой цилиндра подается искра, которая воспламеняет горючую смесь, сжатую между зауженной стенкой цилиндра и стороной ротора.

Особенностью роторного двигателя является то, что воспламенение производится не перед прохождением стороны так называемой «мертвой точки», как это делается в поршневом двигателе, а после ее прохождения. Делается это для того, чтобы энергия, выделенная при сгорании, воздействовала на ту часть стороны ротора, которая уже прошла ВМТ (верхняя мёртвая точка). Этим обеспечивается вращение ротора в нужную сторону.

После прохождения свечи, первая вершина ротора начинает открывать выпускное окно, и постепенно, пока вторая вершина не перекроет выпускное окно – производится отвод газов.

Такты двигателя

Следует отметить, что был описан весь процесс, сделанный только одной стороной ротора, все стороны проделывают процесс один за другим. То есть, за одно вращение ротора производится одновременно три цикла – пока в полость между одной стороной ротора и цилиндра запускается воздух или горючая смесь, в это время вторая сторона ротора проходит ВМТ, а третья – выпускает отработанные газы.

Теперь о вращении вала, на эксцентрик которого надет ротор. За счет этого эксцентрика полный оборот вала производится меньше чем за один оборот ротора. То есть, за один полный цикл вал сделает три оборота, при этом отдавая полезное действие дальше. В поршневом двигателе один цикл происходит за два оборота коленчатого вала и только один полуоборот при этом является полезным. Этим обеспечивается высокий выход КПД.

Если сравнить роторный двигатель с поршневым, то выход мощности с одной секции, которая состоит из одного ротора и статора, равна мощности 3-цилиндрового двигателя.

А если учитывать, что Mazda устанавливала на свои авто двухсекционные роторные моторы, то по мощности они не уступают 6-цилиндровым поршневым моторам.

Достоинства и недостатки

Теперь о достоинствах роторных моторов, а их вполне много. Выходит, что одна секция по мощности равна 3-цилиндровому мотору, при этом она в габаритных размерах значительно меньше. Это сказывается на компактности самых моторов. Об этом можно судить по модели Mazda RX-8. Этот автомобиль, обладая хорошим показателем мощности, имеет средне моторную компоновку, чем удалось добиться точной развесовки авто по осям, влияющую на устойчивость и управляемость авто.

Помимо компактных размеров в этом двигателе отсутствует газораспределительный механизм (ГРМ), ведь все фазы газораспределения выполняются самим ротором. Это значительно уменьшило металлоемкость конструкции, и как следствие – массу двигателя.

Из-за ненадобности поршней и ГРМ снижено количество подвижных частей в двигателе, что сказывается на надежности конструкции.

Сам двигатель из-за отсутствия разнонаправленных движений, которые есть в поршневом моторе, при работе меньше вибрирует.

Но и недостатков у такого двигателя тоже хватает. Начнем с того, что система смазки у него идентична с системой 2-тактного двигателя. То есть, смазка поверхности цилиндра производится вместе с топливом. Но только организация подачи масла несколько иная. Если в 2-тактном двигателе масло для смазки добавляется прямо в топливо, то в роторном оно подается через форсунки, а потом оно уже смешивается с топливом.

Использование такого типа смазки привело к тому, что для двигателя подходит только минеральное масло или специализированное полусинтетическое. При этом в процессе работы масло сгорает, что негативно сказывается на составе выхлопных газов. По экологичности роторный двигатель сильно уступает 4-тактному поршневому двигателю.

При всей простоте конструкции роторный мотор обладает сравнительно небольшим ресурсом. У той же Mazda пробег до капитального ремонта составляет всего 100 тыс. км. В первую очередь «страдают» апексы – аналоги компрессионных колец в поршневом двигателе. Апексы размещаются на вершинах ротора и обеспечивают плотное прилегание вершины к стенке цилиндра.

Недостатком является также невозможность проведения восстановительных работ. Если у ротора изношены посадочные места апексов – ротор полностью заменяется, поскольку восстановить эти места невозможно.

То же касается и цилиндра статора. При его повреждении расточка практически невозможна из-за сложности выполнения такой работы.

Из-за большой скорости вращения эксцентрикового вала, его вкладыши изнашиваются значительно быстрее.

В общем, при значительно простой конструкции, из-за сложности процессов его работы роторный двигатель оказывается по надежности значительно хуже поршневого.

Но в целом, роторный двигатель не является тупиковой ветвью развития двигателей внутреннего сгорания. Та же Mazda постоянно совершенствует данный тип мотора. К примеру, мотор, устанавливаемый на RX-8 по токсичности уже мало отличается от поршневого, что является большим достижением.

Теперь они стараются еще и увеличить ресурс. Однако это скорее всего будет достигнуто за счет использования особых материалов изготовления элементов двигателя, а также из-за высокой степени обработки поверхностей, что еще больше осложнит и увеличит стоимость ремонта.

Роторный двигатель — Устройство, принцип работы

Не многие знают, что наряду с классическими поршневыми двигателями, в автомобилестроении применяются роторные агрегаты, называемые по фамилии изобретателя моторами Ванкеля. Они являются двигателями с внутренним принципом сгорания топлива, однако, его устройство и принципы работы совершенно иные. Сегодня мы поговорим роторных моторах более подробно.

Конструктивное устройство роторного двигателя

Основные части двигателя Ванкеля по своему устройству не имеют ничего общего с классическими ДВС.

Его главные части следующие:

1. Основная рабочая камера

Корпус любого роторного агрегата представляет собой овальную металлическую камеру, в которой происходят основные рабочие процессы – режим впуска, такт сжатия, процесс сгорания горючего и выпуск отработанных газов. Форма камеры неслучайна. Она выполнена таким образом, чтобы при взаимодействии с ротором, её стенки осуществляли соприкосновение со всеми его вершинами, образуя несколько закрытых контуров. Впускные и выпускные отверстия таких моторов не имеют клапанов. Они находятся непосредственно на боковых частях рабочей камеры и подключаются напрямую к выхлопной трубе и системе питания.

2. Ротор

Форма ротора чем-то напоминает треугольник, грани которого имеют выпуклое наружу закругление. Помимо этого, каждая его сторона изготовлена с небольшой выборкой, увеличивающей объем образовывающейся замкнутой камеры сгорания и повышающей скоростные показатели вращения ротора. Назначение этого компонента аналогично функциям поршней в обычном ДВС. Возникновение тактов работы происходит методом создания уже упомянутых выше трех дочерних камер. Центральная часть ротора наделена зубчатым отверстием, соединяющим ротор с приводом, закрепленным в свою очередь с выходным валом. Это звено и определяет, в каком направлении и по какой траектории будет двигаться ротор внутри основной рабочей камеры.

3. Выходной вал

Функции выходного вала роторного двигателя аналогичны функциям коленвала классических силовых агрегатов. Он наделен полукруглыми выступами-кулачками, имеющими несимметричное выстраивание с явным смещением от центральной рабочей оси. На валу размещается несколько роторов, надеваемых на свой рабочий кулачок. Их несимметричное расположение создает предпосылки для образования крутящего момента, происходящего в результате силового давления каждого из роторов.

Думаем, вы уже догадались, что роторные двигатели имеют многослойное строение, подразумевающее создание несколько рабочих камер, в которых вращаются несколько роторов. Единственным объединяющим звеном этой

Роторный двигатель — устройство, особенности и принцип работы

Когда автомобили с поршневыми двигателями внутреннего сгорания уже широко распространились по всему миру, некоторые инженеры попытались разработать роторные двигатели, такие же эффективные и мощные. Существенных успехов добились специалисты из Германии, что неудивительно, ведь именно в этой стране изобрели автомобиль.

Немного истории

В 1957 году свет увидел первый роторно-поршневой двигатель. Впоследствии он был назван именем одного из разработчиков — Феликса Ванкеля. Второй человек, Вальтер Фройде, участвующий в процессе изобретения, незаслуженно попал в тень соавтора. Оба инженера были представителями немецкой компании NSU, производившей авто и мототехнику.

Годом позднее выпустили первый автомобиль с РПД. К сожалению, даже главных конструкторов модель новой машины не удовлетворила. Дви́гатель доработали, и в конце 60-х годов на свет появился седан, получивший звание «Авто года». Это был Ro-80 той же компании NSU. До 100 км он разгонялся всего за 12,8 с, развивал скорость до 180 км/ч, а весил немногим больше тонны. По тем временам это были грандиозные показатели. Лицензию на производство роторных моторов стали сразу же приобретать одна автомобильная компания за другой.

Неизвестно, как сложилась бы судьба изобретения Ванкеля, если бы в 1973 году не начался энергетический кризис, и цены на нефть резко повысились. Роторный двигатель внутреннего сгорания съедал слишком много топлива, поэтому от его применения начали отказываться.

В конце 90-х авто с моторами Ванкеля выпускали только Россия и Япония. Российские автомобили ВАЗ, оснащенные РПД, малоизвестны, а вот японским моделям удалось добиться мировой популярности.

В настоящее время автомобили с роторными двигателями производит лишь компания Mazda. Японским специалистам удалось усовершенствовать автомобильный мотор до такой степени, что он стал потреблять в 2 раза меньше масла и на 40% меньше топлива. Токсичность выхлопов также сократилась, и двигатель теперь соответствует европейским экологическим стандартам. Новым витком в развитии РПД стало применение водорода в качестве топлива.

Основы устройства роторного двигателя

Чтобы понять, как работает роторный двигатель, надо разобраться с его устройством. Две важные детали РПД — ротор и статор. Ротор, установленный на валу, вращается вокруг неподвижной шестерни — статора. Соединение с шестерней происходит посредством зубчатого колеса. Делают ротор из легированной стали и помещают в цилиндрический корпус.

Ротор двигателя в поперечном срезе имеет треугольную форму, его грани выпуклые, а три вершины постоянно контактируют с внутренней поверхностью корпуса. Таким образом, пространство цилиндра разделяется на три камеры. В результате вращения объем камер меняется. В определенный момент, из-за особенностей формы профиля корпуса, камер становится четыре.

• На первом этапе в одну из камер через отверстие (впускное окно) запускается топливо.
• Далее объем камеры с топливом уменьшается, впускное окно полностью закрывается и начинается сжатие топлива.
• На следующем этапе образуется четыре камеры, срабатывают свечи (их две), происходит возгорание топлива, и совершается полезная работа мотора.
• При дальнейшем вращении ротора открывается выпускное окно, в которое выходят продукты горения (выхлопные газы).

Как только выпускное окно закрывается, открывается впускное отверстие и цикл повторяется.

Один рабочий цикл совершается за один полный оборот вала. Чтобы поршневой двигатель совершил такую же работу, он должен быть двухцилиндровым.

Для обеспечения герметичности на вершинах ротора устанавливают уплотнительные пластины. К цилиндру их придавливают пружины и центробежная сила, добавляется также давление газа.

Чтобы лучше понять, как устроен роторный двигатель, и что это такое вообще, необходимо изучить схему. На ней представлено поперечное сечение агрегата и процессы, происходящие при движении ротора. Схема роторного мотора показывает, какие этапы проходит ротор, играющий роль поршня.

Типы роторных двигателей

Древнейшие роторные двигатели — это водяные мельницы, в которых колесо вращается от действия воды и передает энергию валу. Устройство современно роторного двигателя, работающего на топливе, значительно сложнее. В нем камера может быть:

• герметично закрыта;
• постоянно контактировать с внешней средой.

Первый тип устройств применяют на средствах передвижения, а второй в газовых турбинах. Двигатели с закрытой камерой в свою очередь разделяются на несколько видов. Классификация роторных моторов следующая.

1. Ротор вращается попеременно то в одну, то в другую сторону, его движение неравномерно.
2. Вращение происходит в одну сторону, но скорость меняется, движение пульсирующее.
3. Двигатели с уплотнительными заслонками, сделанными в виде лопастей.
4. Равномерно вращающийся ротор с заслонками, которые движутся вместе с ротором и выполняют функцию уплотнителя.
5. Двигатели с ротором, совершающим планетарное движение.

Существует также еще два вида типа роторных двигателей, в которых главный элемент равномерно вращается. Они отличаются организацией рабочей камеры и конструкцией уплотнителей. Двигатель Ванкеля относится к пятому пункту из представленного выше списка.

Преимущества РПД

Рассмотрев устройство роторного двигателя и принцип работы, можно понять, что он полностью отличается от поршневого. Роторный двигатель внутреннего сгорания более компактный, состоит из меньшего количества деталей, а его удельная мощность больше, чем у поршневого мотора.

РПД легче уравновесить, чтобы свести вибрации к минимуму. Это позволяет устанавливать его на легкий транспорт, например, микроавтомобили.

Количество деталей меньше, чем у поршневого двигателя почти в 2 раза. Размеры тоже значительно меньше, и такое преимущество упрощает развесовку по осям, позволяет добиться большей устойчивости на дороге.

Традиционный поршневой двигатель совершает полезную работу только за два оборота вала, а в роторном двигателе полезная работа совершается за один оборот ротора. Это является причиной быстрого разгона автомобилей с РПД.

Высокий расход топлива РПД

Устройство и принцип работы роторного двигателя на удивление просты, понятны и остроумны. Почему же он не получил распространения подобно поршневому ДВС? Не последнее место здесь занимает экономичность.

Роторный двигатель внутреннего сгорания потребляет слишком много топлива. При объеме всего 1,3 литра на каждые 100 км уходит почти 20 литров бензина. По этой причине запускать массовое производство автомобилей с РПД решились не многие компании.

В свете последних событий на Ближнем Востоке, когда за ресурсы ведется ожесточенная война, а цены на нефть и газ остаются по-прежнему довольно высокими, ограниченное применение РПД вполне понятно.

Другие важные недостатки

Следующим недостатком роторно-поршневого двигателя является быстрый износ уплотнителей, расположенных по ребрам ротора. Износ этот происходит по причине быстрого вращения, и как следствие, трения ребер о стенки камеры.

В дополнение к этому усложняется система смазки ребер. Компания Мазда сделала форсунки, которые впрыскивают масло в камеру сгорания. В связи с этим требования к качеству масла повысились. Постоянной обильной смазки также требует главный вал, вокруг которого происходит движение.

Техническое решение вопросов смазки требовало особого подхода, и справиться с задачей смогли только японские инженеры после долгих лет экспериментов.

Температура выхлопных газов у РПД выше, чем у поршневого двигателя. Это связано с относительно малой длиной рабочего хода грани ротора. Процесс горения едва успевает закончиться, как грань уже переместилась настолько, что открывается выпускное окно. В результате в выхлопную трубу выходят газы, которые полностью не передали давление ротору, и температура их высока. В атмосферу также попадает небольшая часть недогоревшей топливной смеси, что отрицательно сказывается на окружающей среде.

В роторном двигателе сложно обеспечить герметичность камеры сгорания. В процессе работы стенки статора неравномерно разогреваются и расширяются. В результате возможны утечки газа. Особенно нагревается та часть, в которой происходит сгорание. Чтобы справить с этой проблемой, различные части делают из разных сплавов. Это в свою очередь усложняет и удорожает процесс производства двигателей.

На стоимость производства роторно-поршневых двигателей Ванкеля не лучшим образом влияет сложная форма камеры. На самом деле у цилиндра не овальное сечение, как иногда говорят. Сечение имеет форму эпитрохоида и требует высокоточного исполнения.

Итак, становится понятно, что у роторного двигателя есть плюсы и минусы. Их можно свести в следующую таблицу.

Достоинства	Недостатки
Хорошая сбалансированность	Высокий расход топлива, особенно на малых оборотах
Минимальные вибрации	Нарушение герметичности из-за перегрева
Быстрый разгон	Требует частой замены масла (каждые 5 тысяч км)
Компактные размеры	Быстрый износ уплотнителей
Высокая мощность	Дороговизна производства некоторых деталей
Небольшое количество основных деталей	Повышенный уровень выброса CO2

Из-за быстрого износа деталей ресурс роторного двигателя составляет около 65 тыс. км. Для сравнения ресурс традиционного двигателя внутреннего сгорания в 2, а то и в 3 раза больше. Обслуживание роторно-поршневых двигателей требует большей ответственности, поэтому они привлекают внимание преимущественно профессионалов. Частично инженерам удалось устранить недостатки автомобилей с РПД, но некоторые из них все же остались.

Роторно-поршневые двигатели Мазды

В то время как другие мировые производители отказались от производства роторных двигателей, корпорация Mazda продолжила работу над ними. Ее специалисты усовершенствовали конструкцию и получили мощный мотор, способный конкурировать с лучшими европейскими агрегатами.

Работать с роторно-поршневым двигателем японцы начали еще в 1963 году. Они выпустили несколько моделей автобусов, грузовиков и легковых авто.

С 1978 по 2003 год компания производила знаменитый спорткар RX-7. Его приемником стала модель RX-8, получившая более 30 наград на международных моторных выставках.

На RX-8 был установлен двигатель Renesis (Rotary Engine Genesis). В разной комплектации автомобиль продавался по всему миру. Самые мощные модели (250 л. с., 8,5 тыс. оборотов в минуту) продавали в Северной Америке и Японии. В 2007 годы в Токио на автосалоне представили концепт кар с мотором Renesis II мощность 300 л. с.

В 2009 году автомобили Мазда с роторным мотором были запрещены в Европе, поскольку выброс углекислого газа превышал существующие на тот момент нормы. В 2102 году массовое производство японских автомобилей с роторными двигателями было прекращено. На данный момент РПД от компании Mazda устанавливают только на спортивные гоночные автомобили.

Роторный двигатель. Каковы принципы действия, минусы и плюсы

В этой статье мы узнаем что такое роторный двигатель, рассмотрим принцип действия роторного двигателя, его устройство, узнаем о преимуществах, недостатках и сфере применения.

Роторный двигатель, принцип действия

В роторном двигателе используется давление, которое создается во время сгорания топливно-воздушной смеси в пространстве между ротором и корпусом двигателя.

Только если в поршневом моторе внутреннего сгорания это давление получают в цилиндрах, после чего через поршни, и шатуны передают на коленчатый вал, то в роторном упомянутых промежуточных звеньев нет.

Треугольный ротор в устройстве играет роль поршня, вращающегося по кругу и передающего крутящий момент непосредственно на выходной вал.

Получается, что ротор, в процессе вращения, делит камеру на 3 изолированных сегмента. В объеме каждого из них происходит один из циклов: впуск, сжатие, зажигание и выброс.

Оборот ротора, соответствует трем оборотом вала. Обычно используют два ротора. Это позволяет убрать детонацию, повысить стабильность работы движка.

Ротор устанавливается на вал с эксцентриситетом, это позволяет перенести крутящий момент непосредственно на вал.

Роторный двигатель принцип работы заключается в том, что имеет четыре такта, они изменяются в зависимости от угла расположения ротора. Рассмотрим каждый из тактов:

• Забор смеси происходит когда одна из вершин ротора находится в районе впускного клапана в корпусе. В этот момент, объем камеры увеличивается, втягивая в свое растущее пространство смесь. А когда вторая вершина приходит ко впускному каналу, происходит очередной такт;
• Сжатие топливно-воздушной смеси происходит при дальнейшем повороте ротора, когда объем смеси, уменьшается и приводит к росту давления. Максимальный уровень давления наблюдается в период, когда смесь поступает в зону свечей;
• Сжигание топливно-воздушной смеси, как и в обычном бензиновом двигателе, инициируется свечами. Они синхронно поджигают смесь. Обычно, применяют 2 свечи, чтобы смесь горела с большей скоростью и равномернее. Образовавшееся давление взрывной волны, создает рабочее усилие; которое проворачивает ротор на эксцентрике вала. На выходной вал передается крутящий момент;
• Выпуск отработавших выхлопных газов начинается как только ротор одной из вершин проходит точку выпускного отверстия. Далее он по инерции, и под воздействием второго ротора, который работает в асинхронном режиме, изменяет свой угол и приходит вершиной к впускному отверстию. Все повторяется по новой – от такта забора до такта выхлопа.

Конструктивные особенности

Теперь познакомимся с узлами и деталями двигателя. Это поможет более точно понять как работает устройство.

В его составе присутствуют: системы зажигания, питания (в том числе карбюратор), охлаждения, которые напоминают те, что используются в поршневом варианте. Но есть и уникальные элементы.

Ротор содержит три выпуклых поверхности с углублениями, которые увеличивают рабочий объем. На углах расположены однонаправленные уплотнительные пластины. Они обеспечивают герметизацию пары ротор-корпус.

Еще предусмотрены стальные кольца с каждой стороны, для отделения рабочей камеры от картера.

Также у ротора есть в центре с одной стороны зубчатый венец. Через эту зубчатую передачу снимается крутящий момент.

Корпус роторного движка напоминает многослойный пирог. Он состоит из крышек, рабочих камер, разделительных стенок. Предусмотрено две камеры, разделенные стенкой и с двух сторон крышки.

Внутри корпус представляет собой сложную форму типа овала, с компенсирующими отливами, которые отвечают за герметизацию всех трех камер разделяемых ротором.

Выходной вал имеет два эксцентрика, так как на валу установлены два ротора, работающие в противофазе – на одном цикл выброса отработавших газов, на втором цикл забора смеси.

Использование двух аналогичных узлов исключает возникновение биений и уменьшает детонацию.

При смещении эксцентриков и перемещении каждого ротора по стенкам корпуса, они проворачивают вал.

Достоинства

Главное достоинство – отсутствие шатунов. Также в конструкции не используются клапана, пружины клапанов, распредвал, ремень ГРМ и т. п. Все это уменьшает габариты и массу силовой установки.

Следующий плюс – хорошая сбалансированность деталей. Мотор более продолжительное время передает на выходной вал крутящий момент – передача мощности на вал продолжается ¾ оборота (для поршневого варианта только в течении ½ оборота).

Так как ротор делает всего 1 оборот на 3 оборота вала, это увеличивает его ресурс. Для японский моделей он достигает 300.000 километров.

Роторный двигатель, недостатки

Роторные двигатели не получили массового распространения из-за низких экологических показателей.

Также отмечается потребление большого количества топлива, вследствие невысокого рабочего давления в камере сгорания.

Так как такой тип двигателя редко встречается, при его ремонте и эксплуатации могут возникнуть проблемы.

Практически отсутствует система смазки. Моторное масло постоянно поступает в корпус к ротору из-за чего наблюдается значительный его расход.

Само масло должно иметь высокие качественные показатели и быть минеральным без присадок. Дело в том, что «синтетика» выгорает и образует на поверхности корпуса нагар.

Следует отметить что роторные моторы нагреваются намного сильнее чем поршневые.

Применение

Перспектива у этих двигателей есть. Как только остановим засилье нефтяных компаний, и мир перейдёт на водородное топливо.

К тому же роторный двигатель, работающий на водороде, не подвержен детонации.
Первый автомобиль с таким двигателем был спорткар NSU Spider, он мог двигаться со скоростью до 150 км/час, имея мощность мотора 57 лошадок.

Массово выпускался автомобиль с роторным двигателем компанией NSU – седан Ro-80. Также такими моторами оснащались: Citroen (GS Birotor), Chevrolet (Corvette), Mercedes-Benz (С111), ВАЗ (21018) и некоторые другие.

Самые массовый автомобиль японской компании Mazda, это Mazda RX8. Производство последней из них в версии Spirit R, свернуто в 2012 году из-за выбросов движка, которые не отвечали европейским стандартам.

Правда, компания уже создала современный роторный двигатель Renesis 16X, который соответствует международным экологическим стандартам. В нем значительно переработана топливная система впрыска – теперь горючее расходуется намного экономнее. Корпус движка изготовили из алюминиевого сплава. Также создан агрегат, который работает и на водороде.

Последняя разработка с роторным двигателем ‒ Premacy Hydrogen RE Hybrid в принципе ни в чем не уступает другим новинкам мирового автопрома.

Кстати, многие производители самолетов предпочитают поршневым бензиновым двигателям роторные, например, такие как Skycar и Schleicher.

Думаю, пример роторного двигателя подтверждает истину, что не популярный, не значит – плохой. Просто его время ещё не наступило.

Теперь в знаете принцип действия роторного двигателя. Расскажите об этом устройстве своим друзьям в социальных сетях, пусть подписываются на наш блог, и будут в курсе.

До новых встреч.

Характеристика роторного двигателя, его плюсы и минусы

7

Сравнивая два вида мотора, роторный и поршневой, очевидным является тот факт, что первый из них имеет преимущества. Простая конструкция, работа на максимальных оборотах без перегрева и значительных потерь, а также фактически отсутствие вибрации — заставляют некоторых любителей “сложных ДВС” обратить внимание на этот агрегат. Хоть широкого распространения он не получил, но все также интересует механиков, в силу своей специфики работы и строения. Для того, чтобы самостоятельно попытаться освоить “азы” строения двигателя, нужно узнать что такое роторный двигатель и по какому принципу он приводится в действие.

Что такое роторный двигатель

Ротор — это “сердце” теплового агрегата, отсюда и название ДВС — роторный. Этим же рабочим элементом он приводится в действие. Основная отличительная техническая характеристика основывается на отсутствии возвратно-поступательных движений. Промежуточный этап полностью исключен, быстрее преобразуется энергия в двигателе, выходит на максимальное значение КПД. Но, в силу своих недостатков, “движок” так и не стал пользоваться спросом.

Устройство и структура роторного двигателя

Изобретение являет собой эллипсоид, внутри полого корпуса размещается насаженный на вал ротор. Лопасти ротора при вращении взаимодействуют с краями корпуса, в котором он размещен. Обычно их количество может составлять 1,2, или 3, хотя наиболее часто устанавливается 2 треугольника Рело. Давлением газа и центробежных сил пластины, создается полная герметизация камеры, за счет их прижимания к внутренней части конструкции. Таким образом, строение РПД позволяет работать без наличия дополнительных узлов и деталей — в нем отсутствуют коленвал, шатуны, противовесы, а также газораспределительная система. ГРС заменяют впускные и выпускные просеки, и сам ротор, поочередно открывающий и закрывающий эти просеки.

Принцип работы роторного двигателя

Роторный ДВС имеет простой принцип работы, который основывается на высоких оборотах. Ротор вращается внутри овального корпуса. При рабочем цикле создаются по окружности статора свободные полости, в которых и запускается двигатель. Приводится в действие движок посредством впускных/выпускных окон в боковых корпусах. В результате чего, ротор, вращаясь, открывает и закрывает их соответственно.  Почему-то все сдвигают плечами и не могут понять, почему же казалось-бы такое простое строение не оправдало ожиданий и уступило дорогу поршневому движку? Если рабочий цикл состоит из постоянных преобразований по принципу:

• впрыска топлива,
• сжатия,
• рабочего такта,
• выпуска газа.

Инженеры настаивают на том, чтобы все-таки дать этому мотору вторую жизнь, усовершенствовать его и запустить в обиход.

Плюсы и минусы

Чтобы уяснить, почему же агрегат не стал популярным в силу всех своих “за” по мнению механиков, рассмотрим плюсы и минусы роторного двигателя. К преимуществам конструкции относят:

• Мотор подвергается гораздо меньшей нагрузке на высоких оборотах.
• Сбалансированность обеспечивает низкий уровень вибрации.
• Имеет меньше деталей и узлов.
• Он легче, компактнее, его габариты намного меньше.
• Имеет практически идеальное распределение веса по осям, что делает автомобиль более устойчивым.

Тем не менее, отмечается и ряд существенных недостатков:

• Низкие обороты “сжирают топливо по секундно”, слишком высокий расход.
• Дороговизна деталей.
• Большой расход и частая замена смазки.
• Перегрев, как основная беда ДВС. В итоге ломается цилиндр. Такая частая поломка обусловлена конструкционными особенностями.
• Форма камер не позволяет топливу сгорать полностью, и газы поступают на выхлоп. Поэтому силовая установка считается менее экологичной.

Теперь не остается сомнений, что все преимущества роторного двигателя не могут покрыть существенные минусы установки.

Система смазки и питания роторного двигателя

Подача масла осуществляется под давлением к основным движущимся деталям. Система смазки работает следующим образом:

• Масляный насос всасывает масло из масляного бака.
• Через маслопровод и форсунки масло подается в замкнутый контур воздушного охлаждения.
• Масло попадает в рабочую полость, совмещается с тепловоздушной смесью, чем обеспечивает смазку узлов и механизмов, и сгорает вместе с ней.

Система питания включается после того, как стартер обеспечит устойчивость жидкостного кольца в барабане. Это происходит так:

• При вращении ротора его торцевые радиальные выступы отсекают порции топливной смеси или воздуха.
• Сжатые порции топливной смеси или воздуха поступают в камеры сгорания.

Зажигание топливной смеси происходит по-разному, это зависит от используемого принципа смесеобразования.

Где используется

Испытания проводились немцами. В 1957 году инженеры Германии Феликс Венкель и Вальтер Фройде выпустили этот агрегат на обозрение, как “рабочую единицу”. Спустя семь лет, этот мощный двигатель был под капотом спорткара “Спайдер”. Новинку естественно “начали есть все автопроизводители”, в частности: “Мерседес-Бенц”, “Ситроен” и прочие. Даже Ваз испытывал ДВС Ванкеля. Но, единственный кто все-таки решился на серийное производство — это “Мазда”, она же и стала последней точкой в выпуске этого устройства. На сегодня практикуется мелкосерийное производство для мотоциклов. Но, роторный движок это идеальный вариант для гоночной машины и спорткара, а не обычной тюнингованной “Дженерал Моторс”.

Возможные проблемы и неисправности роторного двигателя

Некоторые особенности строения силовой установки влияют на возникновение неисправностей двигателя:

• Линзовидная форма имеет прямое воздействие на цилиндр. В результате работы появляется перегрев из-за сгорающего топлива в камере и преобразования в тепло. Цилиндр работает на износ, приходит в негодность.
• Быстрому изнашиванию поддаются и уплотнители. Находящиеся между форсунками прокладки поддаются высоким перепадам давления в камерах сгорания. Только капремонт силового агрегата могут исправить эту проблему.
• Вся установка в целом и ее отдельные части могут часто выходить из строя, если не проводить своевременно смену масла.

Узлы и агрегаты двигателя

Учитывая все особенности работы роторного двигателя, следует более ответственно подходить к его обслуживанию, своевременно проводить техобслуживание и ремонт. Хотя на данный момент серийное производство автомобилей с роторным двигателем не налажено, разработчики не собираются расставаться с этой идеей. Силовые установки постоянно совершенствуются, поэтому пока еще рано списывать его со счетов.

Роторный двигатель: принцип работы

Как работает роторный двигатель. Роторный двигатель изобретен и разработан доктором Феликсом Ванкелем и иногда называется двигатель Ванкеля или роторный двигатель Ванкеля.

Роторный двигатель, как и традиционный поршневой, является двигателем внутреннего сгорания, но работает он совершенно иначе. В поршневом двигателе, в одном и том же объеме пространства (в цилиндре) попеременно происходят четыре различные работы — впуск, сжатие, сгорание и выпуск (такты).

Роторный двигатель делает эти четыре такта в одном и том же объеме(камере), но каждый из этих тактов происходит в своей отдельной части этой камеры. Как будто для каждого цикла используется отдельный цилиндр, а поршень перемещается от одного цилиндра к другому.

В этой статье мы подробно расскажем, как работает роторный двигатель. Давайте начнем с основных принципов его работы.

Принцип работы роторного двигателя.

Как и поршневой, роторный двигатель использует давление которое создается при сжигании смеси воздуха и топлива. В поршневых двигателях, это давление создается в цилиндрах, и двигает поршни вперед и назад. Шатуны и коленчатый вал преобразуют возвратно-поступательные движения поршня во вращательное движение, которое может быть использовано для вращения колес автомобиля.

В роторном двигателе, давление сгорания содержится в камере, образованной частью объема камеры закрытой стороной треугольного ротора, который используется в данном случае вместо поршней.

Роторный двигатель

Ротор и корпус роторного двигателя от Mazda RX-7: Эти детали заменяют поршни, цилиндры, клапаны, шатуны и распредвалы в поршневых двигателях.

Ротор соединен со стенками камеры каждой из трех своих вершин, создавая три отдельных объема газа. Ротор вращается, и каждый из этих объемов попеременно расширяется и сжимается. Цепная реакция всасывает воздух и топливо в рабочую камеру, сжимает смесь, она расширяясь делает полезную работу, затем выхлопные газы выталкиваются, новая порция воздуха и топлива всасывается, и так далее.

Мы заглянем внутрь роторного двигателя, чтобы познакомится с его устройством, но сначала давайте взглянем на новые модели автомобилей с роторным двигателем.

Mazda RX-8

Mazda стала пионером в массовом производстве автомобилей, использующих роторные двигатели. Спорткар RX-7, который поступил в продажу в 1978 году, был, пожалуй, наиболее успешным автомобилем с роторным двигателем. Но ему предшествовал целый ряд автомобилей, грузовиков и даже автобусов с роторной силовой установкой, начиная с Cosmo Sport выпуска 1967 года.

Однако RX-7 не продается с 1995 года, но идея роторного двигателя не умерла. Mazda RX-8, последний спорткар от Mazda, имеет у себя под капотом новейший роторный двигатель под названием RENESIS. Названный лучшим двигателем 2003 года, этот атмосферный двух-роторный двигатель производит около 250 лошадиных сил.

Строение роторного двигателя.

Роторный двигатель имеет систему зажигания и систему впрыска топлива, весьма похожие на те, что установлены на поршневых двигателях. Однако, если вы никогда не видели внутренности роторного двигателя, то будьте готовы удивиться, потому что вы не увидите ничего знакомого.

Ротор

Ротор имеет три выпуклых стороны, каждая из которых действует как поршень.
Каждая сторона ротора имеет углубление в ней, что повышает скорость вращения ротора в целом, предоставляя больше пространства для топливо-воздушной смеси.

На вершине каждой грани находится по металлической пластине, которые и формируют камеры, в которых происходят такты двигателя. Два металлических кольца на каждой стороне ротора формируют стенки этих камер. В середине ротора находится круг, в котором имеется множество зубьев. Они соединены с приводом, который крепится к выходному валу. Это соединение определяет путь и направление, по которому ротор движется внутри камеры.

Камера

Камера двигателя приблизительно овальной формы (но если быть точным — это Эпитрохоида, которая в свою очередь представляет собой удлиненную или укороченную эпициклоиду, которая является плоской кривой, образуемой фиксированной точкой окружности, катящейся по другой окружности). Форма камеры разработана так, чтобы три вершины ротора всегда находились в контакте со стенкой камеры, образуя три закрытых объемах газа.

В каждой части камеры происходит один из четырех тактов:

• Впуск
• Сжатие
• Сгорание
• Выпуск

Отверстия для впуска и выпуска находятся в стенках камеры, и на них отсутствуют клапаны. Выхлопное отверстие соединено непосредственно с выхлопной трубой, а впускное напрямую подключено к газу.

Выходной вал

Выходной вал имеет полукруглые выступы-кулачки, размещенные несимметрично относительно центра, что означает, что они смещены от осевой линии вала. Каждый ротор надевается на один из этих выступов. Выходной вал является аналогом коленчатого вала в поршневых двигателях. Каждый ротор движется внутри камеры и толкает свой кулачок.

Так как кулачки установлены несимметрично, сила с которой ротор на него давит, создает крутящий момент на выходном валу, заставляя его вращаться.
Теперь давайте посмотрим, как эти части взаимодействуют.

Строение роторного двигателя

Роторный двигатель состоит из слоев. Двухроторный двигателя состоят из пяти основных слоев, которые удерживаются вместе благодаря длинным болтам, расположенным по кругу. Охлаждающая жидкость протекает через все части конструкции.

Два крайних слоя закрыты и содержат подшипники для выходного вала. Они также запечатаны в основных разделах камеры, где содержатся роторы. Внутренняя поверхность этих частей очень гладкая и помогает роторам в работе. Отдел подачи топлива расположен на конце каждой из этих частей.

Следующий слой содержит в себе непосредственно сам ротор и выхлопную часть.

Центр состоит из двух камер подачи топлива, по одной для каждого ротора. Он также разделяет эти два ротора, поэтому его внешняя поверхность очень гладкая.

В центре каждого ротора крепится две большие шестерни, которые вращаются вокруг более маленьких шестерней и крепятся к корпусу двигателя. Это и является орбитой для вращения ротора.

Мощность роторного двигателя

Роторные двигатели используют четырехтактный цикл сгорания, как и в обычном поршневом. Но в роторном это происходит совсем по-другому.

Сердце роторного двигателя — это ротор. Он чем-то эквивалентен поршню в поршневом двигателе. Ротор установлен на большой округлом лепестке на выходном вале. Этот лепесток смещается от осевой линии вала и действует как заводная ручка на лебедку, давая ротору пространство для поворота выходного вала. Пока ротор вращается внутри корпуса, он толкает лепесток внутри жестких кругов, вращаясь 3 раза за каждый оборот ротора.

В то время как ротор вращается в корпусе, три отсека внутри изменяют свой размер. Изменение размера этих камер создает давление. Давайте пройдем по всем 4 отсекам двигателя.

Подача

Первая фаза начинается тогда, когда вершина ротора находится на уровне отсека подачи. В момент когда камера подачи открыта для основного отсека, объем этой камеры близок к минимуму. Как только ротор проходит мимо камеры подачи, объем камеры расширяется и вливает воздух/топливо в основной отсек. Как только ротор проходит камеру подачи, отсек становится полностью изолированным и начинается компрессия.

Компрессия

В то время как ротор продолжает свое движение по основному отсеку, пространство в отсеке становится меньше, смесь из воздуха/топлива сжимается. Как только ротор проходит отсек со свечами зажигания, объем камеры снова сводится к минимуму. В это время происходит возгорание смеси.

Возгорание

Большинство роторных двигателей имеет две свечи зажигания. Камера возгорания достаточно длинная, поэтому одной свечи будет недостаточно. Как только свечи воспламеняет топливно-воздушную смесь, давление в отсеке сильно увеличится, приводя ротор в движение. Давление в камере возгорания продолжает расти, заставляя ротор двигаться, а отсек расти в объеме. Газы от возгорания продолжают расширяться, перемещая ротор и создавая мощность, до того момента, пока ротор не пройдет выхлопной отсек.

Выхлоп

После того, как ротор проходит выхлопной отсек, высокое давление газа сгорания свободно выходит в выхлопную трубу. Так как ротор продолжает движение, камера начинает сжиматься, выдавливая оставшиеся выхлопные газы в свободный отсек. К тому времени объем камеры опять падает к минимуму и цикл начинается сначала.

Разница и Проблемы

У роторного двигателя достаточно много различий с обычным поршневым двигателем.

Меньше движущихся частей

Роторный двигатель имеет намного меньше частей, чем скажем 4-ех цилиндровый поршневой движок. Двух роторный двигатель имеет три главные движущиеся части: два ротора и выходной вал. Даже самый простой 4-ех цилиндровый поршневой двигатель имеет как минимум 40 движущихся частей, включая поршни, шатуны, стержень, клапаны, рокеры, клапанные пружины, зубчатые ремни и коленчатый вал. Минимизация движущихся частей позволяет получить роторным двигателям более высокую надежность. Именно поэтому некоторые производители самолетов (к примеру Skycar) используют роторные двигатели вместо поршневых.

Мягкость

Все части в роторном двигателе непрерывно вращаются в одном направлении, в отличие от постоянно изменяющих направление поршней в обычном двигателе. Роторный движок использует сбалансированные крутящиеся противовесы, служащие для подавления любых вибраций. Подача мощности в роторном двигателе также более мягкая. Каждый цикл сгорания происходит за одни оборот ротора в 90 градусов, выходной вал прокручивается три раза на каждое прокручивание ротора, каждый цикл сгорания проходит за 270 градусов за которые проворачивается выходной вал. Это значит, что одно роторный двигатель вырабатывает мощность в три четверти . Если сравнивать с одно-цилиндровым поршневым двигателем, в котором сгорание происходит каждые 180 градусов каждого оборота, или только четверти оборота коленчатого вала.

Неспешность

В связи с тем, что роторы вращаются на одну треть вращения выходного вала, основные части двигателя вращаются медленней, чем части в обычном поршневом двигателе. Это также помогает и в надежности.

Проблемы

Самые главные проблемы при производстве роторных двигателей:

Достаточно сложно (но не невозможно) подстроиться под регламент выброса CO2 в окружающую среду, особенно в США.

Производство может стоить намного дороже, в большинстве случаев из-за небольшого серийного производства, по сравнению с поршневыми двигателями.

Они потребляют больше топлива, так как термодинамическое КПД поршневого двигателя снижается в длинной камере сгорания, а также благодаря низкой степени сжатия.

Источник: Авто Релиз.ру.

Роторный двигатель

Как работает роторный двигатель

Роторный двигатель — это, по сути, стандартный двигатель цикла Отто, но вместо фиксированного блока цилиндров с вращающимся коленчатым валом как и в обычном радиальном двигателе, коленчатый вал остается неподвижным, а весь блок цилиндров вращается вокруг него. Чаще всего коленчатый вал был жестко прикреплен к раме самолета, а пропеллер просто привинчивался к передней части картера.Три ключевых фактора способствовали успеху роторных двигателей в то время.

1. Плавный ход: вращатели передают мощность очень плавно, потому что (относительно точки крепления двигателя) отсутствуют детали, совершающие возвратно-поступательное движение, а относительно большая вращающаяся масса цилиндров действовала как маховик.

2. Преимущество в весе: многим обычным двигателям пришлось добавить тяжелые маховики для сглаживания импульсов мощности и уменьшения вибрации. Роторные двигатели получили существенное преимущество в соотношении мощности к массе благодаря отсутствию необходимости в дополнительном маховике.

3. Улучшенное охлаждение: когда двигатель работал, вращающийся блок цилиндров создавал свой собственный быстро движущийся охлаждающий воздушный поток, даже когда летательный аппарат неподвижен.

Большинство роторных двигателей имели цилиндры, направленные наружу от одного коленчатого вала, в той же общей форме, что и радиальный, но были также роторные оппозитные двигатели и даже одноцилиндровые роторные.

Как и радиальные двигатели, роторные двигатели, как правило, строились с нечетным числом цилиндров (обычно 7 или 9), так что каждый второй поршень Порядок стрельбы мог сохраняться, чтобы обеспечить плавный ход.Роторные двигатели с четным числом цилиндров были преимущественно «двухрядными».

На изображении ниже показаны два изображения роторного двигателя Gnome.

Различие между «Роторными» и «Радиальными» двигателями

Роторные и радиальные двигатели выглядят поразительно похожими, когда они не работают, и их легко перепутать, поскольку у обоих расположены цилиндры. радиально вокруг центрального коленчатого вала. Однако, в отличие от роторного двигателя, в радиальных двигателях используется обычный вращающийся коленчатый вал в неподвижном блоке цилиндров. Обратите внимание, что цвета (красный, оранжевый, синий и желтый), показывающие работу двигателя, равномерно распределены по изображению для Radial Engine. Для роторного двигателя (красный и синий) слева, а (оранжевый и желтый) справа от изображения.

Ротационный двигатель. Грязный воин …

Сегодня мы поговорим о двигателе, расцвет которого пришелся на то время, когда авиация не вышла из состояния «летающих полок», но когда эти самые полки уже довольно уверенно чувствовали себя в воздухе.

Истребитель Sopwith Camel F.1 с двигателем Clerget 9B.

Основные принципы авиастроения и двигателестроения быстро приобрели устойчивую форму. Появлялось все больше и больше моделей двигателей для самолетов, а вместе с ними и новые победы, и новые проблемы в двигателестроении. Конструкторы и инженеры стремились (как, в общем, и сейчас :-)) максимально облегчить двигатели и при этом сохранить или даже повысить их тяговую эффективность.

На этой волне появился роторный двигатель для тогдашних самолетов.Почему для самолетов? Потому что сам по себе этот тип двигателя был разработан намного раньше, чем первый полет братьев Райт.

Но обо всем по порядку. Что такое роторный двигатель … По-английски роторный двигатель (что, кстати, на мой взгляд странно, потому что этим же словом обозначается роторный двигатель (двигатель Ванкеля)). Это двигатель внутреннего сгорания, в котором цилиндры с поршнями (их нечетное количество) расположены радиально в виде звезды, обычно четырехтактной.

Рабочее топливо — бензин, зажигание идет от свечей зажигания.

По внешнему виду он очень похож на всем известный радиально-поршневой (звездообразный) двигатель, появившийся практически одновременно с ним и хорошо известный сегодня. Но это только в нерабочем состоянии. При запуске роторного двигателя на незнакомого человека производит сильное впечатление.

Ротационный двигатель.

Это происходит потому, что его работы на первый взгляд выглядят очень необычно. Ведь вместе с винтом вращается и весь блок цилиндров, то есть, собственно, весь двигатель.И вал, на котором происходит это вращение, закреплен. Однако с механической точки зрения здесь нет ничего необычного. Просто дело привычки :-).

Топливно-воздушная смесь из-за вращения цилиндров не может быть подана в них обычным способом; следовательно, он попадает туда из картера, где через полый вал подается от карбюратора (или его заменяющего устройства).

Впервые в истории Патент на роторный двигатель был получен французским изобретателем Феликсом Милле в 1888 году.Затем они установили этот двигатель на мотоцикл и показали его на Всемирной выставке в Париже в 1889 году.

Ротационный двигатель Феликса Милле на мотоцикле.

Позже двигатели Félix Millet стали устанавливать на автомобили, один из которых участвовал в первой в мире автогонке Париж — Бордо — Париж в 1895 году, а с 1900 года эти двигатели ставились на автомобили французской компании D

How Завод по переносу роторных двигателей

Наша история с роторными двигателями, сделанная несколько недель назад, вызвала новые вопросы от наших читателей здесь и подписчиков в Facebook, на этот раз о том, как работает перенос роторных двигателей.Если вы поклонник удивительных роторных двигателей Mazda, то вы, несомненно, слышали такие термины, как «перенос улиц», «перенос моста» и «перенос периферийных устройств», но попытка разобраться в них может сбивать с толку. множество способов переноса этих двигателей и влияние каждого метода на производительность двигателя.

В двигателях Renesis выхлопное отверстие расположено на боковой поверхности, но на всех других версиях 13B (и 20B) выхлопное отверстие находится на алюминиевом корпусе ротора, как показано здесь.

На самом базовом уровне установка впускных и выпускных отверстий на роторном двигателе аналогична установке головок цилиндров на поршневом двигателе, поскольку целью является улучшение потока воздуха в камеры сгорания и из них.Но магия на этом не заканчивается, поскольку роторные отверстия могут иметь такой же эффект, как и замена распредвалов с более высокой подъемной силой и более длительным сроком службы на поршневой двигатель. Это связано с тем, что форма отверстия или отверстия порта управляет синхронизацией порта, что, в свою очередь, определяет, как рано и как долго воздушный поток попадает в камеру сгорания и выходит из нее.

Внешний край впускного отверстия является стороной открытия, а верхний край — стороной закрытия. Таким образом, если вы перемещаете отверстие порта наружу (изменяя его форму с помощью шлифовального станка, оснащенного различными типами режущих и шлифовальных коронок), вы увеличиваете время открытия впускного отверстия, в то время как расширение порта вверх задерживает время закрытия.Что касается выхлопной стороны, чем ниже вы опускаете нижнюю часть порта, тем быстрее он открывается и тем больше продолжительность. Также обратите внимание, что «перекрытие», или когда и впускной, и выпускной каналы, или частично открыты, определяется тем, когда верхушка заднего ротора закрывает выпускное отверстие, относительно того, когда передняя кромка ротора открывает впускной канал.

После этого базового объяснения роли формы и положения порта, давайте перейдем к обсуждению различных типов переноса, которые существуют для этих специальных маленьких двигателей.На умеренном конце диапазона «уличного переноса» находится основная очистка краев портов, а также некоторые незначительные изменения формы отверстий портов. Хотя вам не обязательно нужны шаблоны для легкой работы по переносу, если у вас нет опыта работы с этим типом работы, все же рекомендуется купить несколько шаблонов, чтобы вы не начали удалять материал в неправильной области и фактически не повредили потоку воздуха. или время порта. Или, если вы не любитель DIY, вы всегда можете поручить перенос на аутсорсинг авторитетному специалисту по роторным технологиям.

В таком утюге Renesis впускной канал находится вверху, а выпускной — внизу. Mazda перешла на выхлоп с боковым портом на Renesis, потому что он устраняет перекрытие и, таким образом, снижает выбросы углеводородов. Однако это немного неудачный компромисс, поскольку отсутствие перекрытия ограничивает потенциал мощности, а расположение выпускного отверстия затрудняет увеличение продолжительности. Расположение выхлопного отверстия Renesis также считается причиной чрезмерного теплового напряжения на боковых уплотнениях и близлежащем водяном уплотнительном кольце.

Как видите, когда мы (имеется в виду Джо Фергюсон из RPM Motorsports с шлифовальным станком и я с камерой) использовали шаблоны Street-Port от Racing Beat при переносе двигателя Renesis моего RX-8, металлические шаблоны показывают вам, как изменить форму отверстия портов, а в прилагаемых к нему подробных инструкциях объясняется, где можно безопасно удалить материал внутри портов. Если вы когда-либо делали какое-либо собственное портирование, то по опыту знаете, что последнее, что вам нужно сделать, это прорезать бегунок порта и попасть в водную галерею.Имейте в виду, что цель состоит в том, чтобы улучшить воздушный поток без каких-либо потерь мощности на низких оборотах или проблем с управляемостью, которые возникают при более экстремальных типах портов, которые мы скоро обсудим. В результате прирост мощности, как правило, скромный, но не незначительный для этого типа портина (10% прирост мощности по сравнению с запасом мощности — довольно распространенная оценка для уличного порта).

Более агрессивный или большой уличный порт использует тот же базовый подход немного дальше, увеличивая существующие порты и увеличивая их форму для увеличения продолжительности.Это, как правило, способствует немного грубому холостому ходу и некоторой потере мощности на более низких оборотах двигателя, но вы действительно получаете более высокую мощность на высоких оборотах и ​​более злобный звук выхлопа за свои проблемы. Таким образом, переход на улицу в агрессивном конце спектра может немного повредить дружелюбию к улицам, но по-прежнему считается хорошим компромиссом между производительностью и повседневной управляемостью. Существуют шаблоны уличного переноса для двигателей 13B всех поколений, и наиболее авторитетные из них, как правило, исходят от экспертов по роторным технологиям с проверенной репутацией, включая Racing Beat, Pineapple Racing и Mazdatrix.

Следующий тип поворотного порта называется «мостовым портом», который обычно считается первым этапом в процессе перфорации. Существует несколько вариантов порта перемычки, но основная концепция заключается в добавлении дополнительного впускного порта или «брови» над основными впускными портами с «перемычкой» на боковой поверхности корпуса, оставленной между ними для поддержки угловых уплотнений, как они проходят над этой областью. Целью порта моста является увеличение продолжительности впуска, что приводит к значительному увеличению максимальной мощности, а также к увеличению максимальной выходной мощности до диапазона 8000+ об / мин.Обратной стороной переноса моста является неровный холостой ход, плохая реакция на низкие обороты и повышенный расход топлива, не говоря уже о довольно непристойном выхлопе, поэтому этот тип переноса больше подходит для гоночных автомобилей, чем для уличных автомобилей (хотя их, безусловно, много роторных головок, работающих на мостовых двигателях на улице, точно так же, как есть поршневые головки, управляющие большими неровными гоночными кулачками в своих уличных машинах).

Существует несколько вариантов порта моста, в том числе «полумост» и «порт J» или «порт монстра».Полумост — это когда дополнительный порт для бровей прорезан только над вторичным воздухозаборником на боковом корпусе, в то время как основной порт просто переносится на улицу. Это предназначено для того, чтобы дать вам лучшее из обоих миров, вроде того, как регулируемая фаза газораспределения делает на поршневом двигателе, за счет того, что меньший первичный порт обеспечивает высокую скорость, но малый объемный поток воздуха для лучшего отклика дроссельной заслонки и управляемости на более низких оборотах двигателя, а затем Вторичный впускной порт с переносом через мост обеспечивает больший объем и более длительную зарядку воздуха, необходимую для большой максимальной мощности.

Mazda официально подтверждает возвращение роторного двигателя в 2019 году

Этот день, наконец, настал — Mazda через голос своего вице-президента по продажам и обслуживанию клиентов в Европе Мартейн тен Бринк подтвердила, что легендарный роторный двигатель вернется. В разговоре с ZerAuto.nl Бринк раскрыл ряд очень интересных деталей, касающихся будущих планов компании.

Rotary продолжает движение

В соответствии с новым планом Zoom-Zoom 2030 Mazda построит чисто электрический автомобиль, который иногда появится в следующем году.Никаких других подробностей на данный момент нет, но Brink подтвердил, что электромобиль будет опционально доступен с расширителем диапазона в виде нового двигателя Ванкеля. Несмотря на то, что «на самом деле это не обязательно, потому что средний покупатель проезжает в среднем 60 километров в день от дома до работы и обратно», главная цель роторного двигателя — «снять любые опасения у клиентов».

Рассматриваемый агрегат будет однодисковым двигателем и не будет использовать турбонагнетатель. Он будет действовать строго как генератор и будет расположен низко в конструкции, чтобы центр тяжести оставался низким.Будучи «размером с коробку из-под обуви», он обеспечивает работу без вибрации, и водитель даже не заметит, когда она запустится.

Тем не менее, несмотря на серьезное стремление к электрификации, Mazda по-прежнему считает, что у двигателя внутреннего сгорания есть потенциал. «В глазах Mazda топливный двигатель еще далеко не списан», — объясняет Бринк. «Даже через 15-25 лет топливный двигатель останется важным элементом для автомобилей, поскольку его используют как гибриды, так и подключаемые гибриды».

Автопроизводитель планирует повысить тепловой КПД своих двигателей внутреннего сгорания примерно до 56 процентов, что должно сделать будущие модели Mazda наравне с современными электромобилями с точки зрения выбросов между колесами.Технология Skyactiv-X, первый коммерчески доступный бензиновый двигатель с воспламенением от сжатия, будет готова появиться в выставочных залах в течение нескольких лет.

Источник: ZerAuto.nl

Эксплуатация судового двигателя — запуск, работа, останов

Для различных типов главных двигателей судов важно проводить надлежащие проверки, принимать необходимые меры предосторожности и поддерживать параметры для безаварийная работа. Хорошее несение вахты и техническое обслуживание приводят к более высокой эффективности, меньшему количеству поломок и бесперебойной работе.В этой статье мы рассмотрим некоторые общие и наиболее важные моменты для всех типов главных двигателей.

Подготовка к запуску главного двигателя судна

Перед запуском главного двигателя необходимо выполнить следующие проверки и процедуры.

Все компоненты, которые были отремонтированы, подлежат проверке и, по возможности, «функциональному тестированию». Все оборудование, инструменты и ветошь, использованные при капитальном ремонте, необходимо снять с двигателя.

1. Воздушные системы

a) Слейте всю воду, присутствующую в системе пускового воздуха
b) Слейте всю воду, имеющуюся из системы управляющего воздуха на ресиверах
c) Создайте давление в системах сжатого воздуха и убедитесь, что давление правильное.
d) Убедитесь в наличии сжатого воздуха в выпускной клапан закрывающий цилиндры «пневматическая пружина»

Связанное чтение: 8 вещей, которые морские инженеры должны знать о запуске воздушной системы на корабле

2.Системы смазочные

a) Проверьте уровень масла в картере главного двигателя и долейте при необходимости.
b) Запустите насос LO главного двигателя и насос LO турбокомпрессора
c) Убедитесь, что все давления масла в норме.
d) Убедитесь, что поток масла достаточен для Охлаждение поршней и турбокомпрессоры
e) Проверьте уровень масла в баке LO цилиндра и что подача к лубрикатору открыта. Проверьте работу расходомера масла в цилиндре и обратите внимание на счетчик расходомера

.

Связанное чтение: Объяснение системы смазки главного двигателя судна

3.Системы водяного охлаждения

a) Убедитесь, что рубашки главного двигателя находятся в нормальных условиях, вода рубашки главного двигателя непрерывно циркулирует через подогреватель во время пребывания в порту и никогда не остывает.
b) Убедитесь, что давление в системе охлаждающей воды правильное и системы не протекают. Проверку необходимо повторить, когда двигатель прогрет до нормальной рабочей температуры.
c) Проверьте уровень расширительного бачка. Явное снижение уровня воды в расширительном бачке свидетельствует о протечке.

Расширительный бак низкотемпературного контура

Связанное чтение: Общий обзор центральной системы охлаждения на кораблях

4. Медленно проворачивая двигатель с поворотным механизмом

Медленно проворачивайте двигатель, чтобы предотвратить повреждение, вызванное утечкой жидкости в любой из цилиндров. Прежде чем включать двигатель, необходимо получить разрешение с моста. Предварительная смазка должна быть проведена. Всегда выполняйте медленное вращение в самый последний момент перед запуском.

a) Убедитесь, что ручки регулировки находятся в положении «ЗАВЕРШЕНО С ДВИГАТЕЛЯМИ».
b) Убедитесь, что все краны индикатора цилиндра открыты.
c) Проверните двигатель на один оборот с помощью поворотного механизма. Проверьте, не вытекает ли жидкость из какого-либо из индикаторных клапанов
d) Отключите поворотный механизм и убедитесь, что он заблокирован в положении ВЫКЛЮЧЕНО
e) Убедитесь, что контрольная лампа TURNING GEAR ENGAGED гаснет

Связанное чтение: Как защищен морской силовой двигатель корабля?

5.Медленное включение двигателя на пусковой воздух (продувка)

Перед включением двигателя необходимо получить разрешение на мосту. У моста нужно спросить зазор пропеллера. Всегда выполняйте медленный поворот в самый последний момент перед запуском и в течение последних 30 минут. Переведите главный двигатель в режим ожидания.

a) Выберите МЕДЛЕННЫЙ ПОВОРОТ на панели управления главным двигателем, если он есть, или дайте толчок из поста управления двигателем, на мгновение переместив регулирующую рукоятку в полностью медленное положение.Управляя телеграфом от управления двигателем, связывайтесь с мостиком, они должны следовать вашей команде по телеграфу. При вращении двигателя проверьте, не вытекает ли жидкость из кранов индикатора

.

b) Когда двигатель сделает один оборот, верните регулирующую рукоятку в положение СТОП.

c) Закройте все краны индикаторов. Также закройте сливы турбокомпрессора

6. Топливная система

a) Проверьте насос подачи жидкого топлива и циркуляционный насос жидкого топлива.Если двигатель при остановке работал на мазуте, циркуляционный насос и подогреватели топлива должны продолжать работать.
b) Проверьте давление и температуру жидкого топлива. Проверьте работу расходомеров мазута и отметьте счетчик расходомера

.

Связанное чтение: Расчеты расхода мазута для судов

7. Разное

а) Проверьте правильность показаний всех приборов двигателя.Если нет, проверьте приборы и при необходимости замените
b) Убедитесь, что все сливы в ресивере продувочного воздуха и дренаже коробки открыты, а контрольные краны закрыты.
c) Убедитесь, что система верхнего крепления двигателя находится в рабочем состоянии.
d) Проверьте усилие. температура подшипника и давление смазочного масла в пределах допустимого. Убедитесь, что гаситель осевых колебаний и гаситель крутильных колебаний давление смазочного масла находится в диапазоне
e) Проверьте работоспособность аварийной сигнализации утечки топлива. Проверьте уровень утечки топлива из бака, чтобы заметить любое повышение уровня позже из-за утечки
f) Проверьте уровень сливного сливного бака, бак не должен быть полным, иначе это приведет к переполнению продувочных пространств главного двигателя
г) Проверить исправность регулятора

Проверки нормальной работы

• Во время нормальной работы необходимо проводить регулярные проверки и принимать меры предосторожности
• Регулярные проверки давления и температуры системы и двигателя
• Значения, считываемые приборами, в сравнении с данными, приведенными в протоколах ввода в эксплуатацию, с учетом частоты вращения и / или мощности двигателя, обеспечивают отличные данные для оценки характеристик двигателя.Сравните температуру, прощупывая трубы. Важными показателями являются положение индикатора нагрузки, частота вращения турбокомпрессора, давление наддувочного воздуха и температура выхлопных газов перед турбиной. Ценным критерием также является суточный расход топлива с учетом более низкой теплотворной способности
• Проверить и сравнить между цилиндрами среднее указанное давление, давление сжатия и максимальное давление сгорания

Связанное чтение: Понимание индикаторной диаграммы и различных типов недостатков индикаторной диаграммы

• Проверить работу детектора масляного тумана
• Проверьте правильность положения всех запорных клапанов в системах охлаждения и смазки.Клапаны впускных и выпускных отверстий для охлаждения на каждом двигателе всегда должны быть полностью открыты во время работы. Они служат только для отключения отдельных цилиндров от контура охлаждающей воды при капитальном ремонте
• При обнаружении аномально высокой или низкой температуры на выходе воды, температуру необходимо очень постепенно доводить до предписанного нормального значения. Резкие перепады температуры могут вызвать повреждение
• Максимально допустимая температура выхлопных газов на входе в турбокомпрессор не должна быть превышена
• Проверьте горение по цвету выхлопных газов

Связанное чтение: Что делать, когда черный дым выходит из воронки судна в порту?

• Поддерживайте правильную температуру наддувочного воздуха после воздухоохладителя при нормальном потоке воды.Как правило, более высокая температура наддувочного воздуха приводит к уменьшению количества кислорода в цилиндре, что, в свою очередь, приводит к более высокому расходу топлива и более высокой температуре выхлопных газов
• Проверьте падение давления наддувочного воздуха в воздушных фильтрах и воздухоохладителях. Чрезмерное сопротивление приведет к нехватке воздуха в двигателях

Связанное чтение: Как судовая система наддува воздуха для двигателей изменилась с течением времени

• Топливное топливо перед использованием необходимо тщательно профильтровать.Регулярно открывайте сливные краны всех топливных баков и топливных масляных фильтров на короткий период, чтобы слить всю воду или шлам, которые могли там скопиться. Поддерживайте правильное давление жидкого топлива на входе топливных насосов. Отрегулируйте давление в подающем коллекторе топливного насоса с помощью клапана регулирования давления в возвратном трубопроводе жидкого топлива так, чтобы жидкое топливо циркулировало внутри системы с нормальной производительностью циркуляционного насоса жидкого топлива
• Тяжелое жидкое топливо должно быть достаточно нагрето, чтобы гарантировать, что его вязкость перед входом в топливные насосы высокого давления находится в указанных пределах
• Определите расход смазочного масла цилиндра.Оптимальный расход смазочного масла в цилиндрах определяется благодаря многолетнему опыту обслуживания

• Насосы охлаждающей пресной воды должны работать в нормальном рабочем режиме, т. Е. Фактический напор соответствует расчетному значению. Если разница давлений между входом и выходом превышает желаемое значение, следует рассмотреть вопрос о капитальном ремонте насоса
• Вентиляционные отверстия в самых верхних точках отсеков охлаждающей воды должны быть закрыты
• Проверьте уровень во всех резервуарах для воды и масла, а также во всех дренажных резервуарах трубопровода утечки.Изучите любые аномальные изменения
• Следите за состоянием охлаждающей пресной воды. Проверить на загрязнение масла
• Проверьте смотровое стекло сливного коллектора ресивера наддувочного воздуха, чтобы увидеть, не стекает ли вода, и если да, то сколько.
• Проверить испытательные краны продувочного пространства, чтобы увидеть, не вытекает ли жидкость вместе с наддувочным воздухом.
• Проверьте падение давления на масляных фильтрах. При необходимости очистите их
• По возможности следует проверять температуру ходовой части, прислушиваясь и наблюдая за картером снаружи и контролируя показания детектора масляного тумана.Подшипники, которые были отремонтированы или заменены, требуют особого внимания в течение некоторого времени после ввода в нормальную эксплуатацию
• Прислушиваясь к шуму двигателя, можно обнаружить неровности
• Мощность, развиваемая цилиндрами, должна регулярно проверяться и корректироваться через систему управления для сохранения баланса мощности цилиндров
• Центрифугируйте смазочное масло. Пробы смазочного масла следует брать через частые промежутки времени и отправлять на берег для анализа
• Убедитесь, что выпускные клапаны вращаются и работают плавно.В противном случае клапан, не вращающийся нормально, необходимо отремонтировать при первой возможности.

Защита после остановки

• После того, как Мост дал команду «Завершить работу с двигателями», переключите управление двигателем в диспетчерскую
.
• Убедитесь, что вспомогательные вентиляторы автоматически отключаются при завершении работы двигателями (FEW), если они находятся в режиме AUTO, или выключают их вручную

Связанное чтение: Как справиться с условиями эксплуатации судового двигателя при низкой нагрузке?

• Закройте пусковой воздушный клапан главного двигателя и удалите воздух из системы управления воздухом.Хорошей практикой является блокировка главного пускового клапана в его нижнем положении с помощью запирающей пластины
• Закрыть вентиль пусковой системы распределения воздуха
• Включите поворотный механизм и проверьте контрольную лампу
• После остановки двигателя подождите не менее 15 минут, прежде чем останавливать насос LO главного двигателя, если необходимо провести работы в картере. Это предотвращает перегрев охлаждаемых поверхностей в камерах сгорания и противодействует образованию нагара в головках поршней
• Держите двигатель предварительно прогретым до минимальной температуры 50 ° C или в соответствии с требованиями руководства по главному двигателю
• Если двигатель работал на HFO, не выключайте циркуляционный и подающий насосы FO.Если двигатель работал на MDO, циркуляционный и подающий насосы FO могут быть остановлены
• Отключить все оборудование, которое не требуется во время простоя двигателя

Заявление об ограничении ответственности: Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight. Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом. Автор и компания «Марин Инсайт» не заявляют об их точности и не несут за это никакой ответственности.Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих принципов или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.

Статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и компании Marine Insight.

li {float: left; width: 48%; min-width: 200px; list-style: none; margin: 0 3% 3% 0 ;; padding: 0; overflow: hidden;} # marin-grid-81401> li .last {margin-right: 0;} # marin-grid-81401> li.last + li {clear: both;}]]>

Теги: работа главного двигателя Судовые двигатели

MegaSquirt и роторные двигатели

MegaSquirt и роторные двигатели

Нажмите кнопки меню непосредственно ниже, чтобы быстро найти информацию о MegaSquirt®: Модуль MicroSquirt® V1 / V2 MicroSquirt® Важно Безопасность Информация MicroSquirt® Поддержка Форум MShift ™ TCU MShift ™ Введение Руководство по сборке GPIO для 4L60E Базовые схемы GPO1, GPO2, GPO3, GPO4 (светодиоды шестерен) VB1, VB2, VB3, VB4 ШИМ1, ШИМ2, ШИМ3, ШИМ4 GPI1, GPI2, GPI5 (2 / 4WD, Input2, понижающая передача) GPI3 (температура) GPI4 (Датчик тормоза) EGT1, EGT2, EGT3, EGT4 (нагрузка не CAN, линейное давление, Input3, Input1) VR1 (Датчик скорости автомобиля ) VR2 (кнопка повышения передачи) Последние штрихи Тестирование платы GPIO Руководство по внешнему подключению для 4L60E Код текущей версии Настройки пользователя βeta Код Архив кода Приобрести комплект GPIO Работа с таблицей смены Последовательный порт Подключение Устранение неисправностей CANbus Настройка Решение проблем VSS Порты, контакты, схемы, соединения Обсуждение MShift ™ Форумы Разное.MShift ™ Темы MShift ™ карта сайта Код проекта шаблона Введение в плату GPIO MShift ™ / GPIO Форум поддержки

MegaManual Index — MegaSquirt и роторные двигатели — Проблемы с корпусом дроссельной заслонки
Зажигание — Настройка параметров в MegaTune Mazda RX-7 Датчики температуры воздуха и охлаждающей жидкости — Kurt Staging —

MegaSquirt ^® и роторные двигатели

Это обзор использования MegaSquirt ^® на роторном двигателе Mazda.Он не предназначен для использования в качестве грунтовки для самих роторных двигателей Ванкеля, а только как использовать с ними MegaSquirt ^® . Чтобы узнать больше о роторных двигателях Ванкеля, перейдите на веб-сайт Blake Qualley, отличный Rotary Engine Illustrated.

Чтобы понять, как роторный двигатель работает с контроллером MegaSquirt ^® EFI, нам нужно выяснить, как MegaSquirt ^® «видит» роторный двигатель с точки зрения циклов впрыска.

При повороте кривошипа на 720 ° четырехтактный поршневой двигатель (два оборота = 4 такта) поглощает свой номинальный рабочий объем (без учета вопросов объемного КПД и т.п.) воздуха.При тех же 720 ° роторный удваивает своего номинального рабочего объема (что-то вроде двухтактного двигателя).

Чтобы понять это, вспомним, что роторный двигатель Ванкеля имеет три поверхности на каждом роторе, равномерно разнесенных под углом 120 °. Роторы вращаются со скоростью ¹ / ₃ скорости эксцентрикового вала, поэтому мы видим событие зажигания каждые 120 ° × 3 = 360 градусов, а для всех трех поверхностей требуется 3 × 360 ° = 1080 ° вращения эксцентрикового вала.

( Обратите внимание, что все эти факторы определяются геометрией корпуса, корпуса и шестерен и одинаковы для всех роторных двигателей Ванкеля.)

Однако у модели 13B два ротора, и они смещены по фазе на 180 ° друг от друга, что дает событие воспламенения через каждые 180 °, попеременно между роторами.

2 2

Градусы кривошипа	Поршневой двигатель Сжигание цилиндра	Ванкель Сжигание ротора
0 °	1	1 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 9048 3	2 (лицевая сторона 1)
360 °	4	1 (лицевая сторона 2)
540 °	2
720 °	1 — назад, откуда мы начали	1 (лицевая сторона 3)
900 °	3
1080 °	4	1 (лицевая сторона 1) — назад, с чего мы начали

Таким образом, для контроллера EFI MegaSquirt ^® поворотный двигатель Mazda 13B выглядит так же, как 4-цилиндровый двигатель, за исключением того, что второй набор заглушек смещен на несколько градусов.Каждый ротор имеет 3 камеры и выполняет цикл Отто (впуск-сжатие-мощность-выпуск) при 1080 ° вращения эксцентрикового вала.

Следовательно, настройка роторного двигателя на 4-тактный цикл, 4-цилиндровый (поскольку он дает 4 тахометра на 720 °) и 2600 куб. См (рабочий объем x 2), работает нормально. Количество впрыскиваний на цикл может потребовать некоторых экспериментов для вашей конкретной установки, как и для любой установки MegaSquirt ^® .

Проблемы с корпусом дроссельной заслонки

Стандартный корпус дроссельной заслонки Mazda является прогрессивным по своей природе, поэтому впрыск должен быть таким же, если штатное оборудование EFI будет использоваться без изменений.Для этого необходимо, чтобы MegaSquirt ^® включал первичные заслонки только до тех пор, пока вторичные дроссельные заслонки не открылись должным образом. Это может быть достигнуто с помощью версии кода MegaSquirt ^® , называемой «Двойная таблица», которая позволяет настраивать два блока инжекторов отдельно.

Зажигание

Примечание. Вам может потребоваться добавить резистор 50 кОм к сигналу катушки от системы зажигания OEM, чтобы предотвратить скачки оборотов и т. Д.

У вас есть несколько вариантов зажигания для роторного двигателя:

• используйте распределитель от более старого RX-7 до 86 года для управления зажиганием,
• используйте штатный ЭБУ для управления зажиганием,
• используют контроллер зажигания, производный от MegaSquirt ^® , а нестандартные модули (например, EDIS)
• используют вторичный контроллер зажигания.

На основе базового контроллера EFI MegaSquirt ^® было создано множество различных решений зажигания, таких как MSnS. Требования к зажиганию роторного двигателя с ведомым зажиганием после ведущего еще не были выполнены с использованием MegaSquirt ^® или его производных. Некоторые пользователи используют модифицированную версию MSnEDIS, в которой для синхронизации используется колесо 36-1, установленное на кривошипе, и запускаются четыре отдельные катушки, по одной на штекер. Обычно они настраивают его на включение передних и задних свечей вместе с нулевым разделением, и не заметили никаких сложностей при этом.При запуске ускоренных двигателей в этой конфигурации могут возникнуть проблемы, хотя по этой теме существует много противоречивой информации.

Майк Роберт провел некоторое время на динамометрическом стенде в прошлом году и смог проверить, что произошло в случае «разлитой» искры акции, только следящего, ведущего и ведомого срабатывания одновременно (без разделения) времени и времени только ведущего.

Результаты были:

• Начальная и замыкающая искры в примерно стандартной конфигурации разделения времени дали ~ 164 RWHP @ 8500.
• Только следящая искра работала очень плохо (как и ожидалось), и мощность была очень низкой, EGT был достаточно высоким, чтобы сделать выхлоп средне-красным; этот запуск был прерван.
• Одновременное зажигание ведущей и ведомой искры не отличалось от раскола приклада до тех пор, пока не было достигнуто 6500 об / мин или около того; даже тогда разница была почти незначительной.
• Искра, работающая только с опережением, вырабатывала примерно такую ​​же мощность, в пределах погрешности.

Все эти испытания проводились с опережением на 26 градусов макс. На газовом насосе с октановым числом 87.

Тем не менее, выбросы на холостом ходу и при низкой нагрузке могут быть лучше при работе как с ведущей, так и с задней искрой с разделением времени.

Установка параметров в MegaTune

Например, роторный двигатель 13B потребляет вдвое больше номинального рабочего объема каждые два оборота, эффективно действуя на 4-цилиндровый 4-тактный двигатель объемом 2600 куб. См. Если бы у вас были форсунки 460 куб. См / мин, вы бы рассчитали Req_Fuel в MegaTune следующим образом:

• Рабочий объем: 2600 куб.
• Размер инжектора: 460 куб. См / мин
• Количество цилиндров: 4
• Количество форсунок: 2
• впрысков за цикл: 2
• Переключение форсунок: одновременно
• Двигатель: 4-тактный

Конечным результатом является вычисленное значение Req_Fuel, равное 9.4 миллисекунды.

Вот пример полной поворотной установки:

• Автомобиль: 1985 Mazda RX-7 GSL-SE
• Двигатель: Stock 13B, 2 × 720cc / min форсунки Mazda
• Текущий MegaSquirt ^® Параметры:
  • REQ_FUEL: 8,0
  • INJ Открыть: 1,0
  • Ток ШИМ: 75%
  • Время ШИМ: 2,5
    • 1 сквирт,
    • одновременно,
    • 4-тактный,
    • 4 цилиндра,
    • MPI,
    • 2х инъ.,
    • 250 кПа
    • Баро,
    • Даже огонь

Вот.msq для стандартного порта 13B 1986 года с запущенным кодом поэтапной инъекции от Roger Enns :

И вот настройки, как они отображаются в MegaTune:

и вот файл megasquirt-I.ini, который использует Роджер:

Технические характеристики инжектора

Типичные значения расхода форсунок для роторных двигателей Mazda:

9027 900

Двигатель	Инжектор Информация	куб. 13B 6-портовый	2x форсунка	720
	4x форсунка	430
13B Turbo Series 4/5	красный, фиолетовый, розовый
13B Turbo Series 6	Primary	550
	Secondary	850
20B Turbo	Primary and Secondary
Если и первичный, и вторичный поток имеют одинаковую скорость, вы можете использовать «Постановку Курта».Вы запускаете первичные и вторичные обмотки в альтернативном режиме с максимальным временем впрыска, равным 2 периодам впуска. При высоких оборотах и ​​WOT периоды впрыска будут перекрываться, давая тот же эффект, что и ступенчатое. (Первичные части параллельно на одном блоке форсунок, вторичные — на другом.) Mazda RX-7 Датчики температуры воздуха и охлаждающей жидкости Стандартные датчики Mazda можно использовать, обновив прошивку с помощью новых таблиц поиска с помощью EasyTherm и заменив один резистор смещения на плате MegaSquirt ® . Датчик температуры охлаждающей жидкости близок по спецификации к блоку GM, поэтому менять резистор смещения не требуется. С другой стороны, термистор температуры воздуха ОЧЕНЬ отличается от датчика GM, который требует замены резистора смещения. Это резистор R4 на печатной плате MegaSquirt ® , по умолчанию он равен 2,49 кОм. Для датчика Mazda используйте резистор 47 кОм , хотя подойдет любой резистор в диапазоне 30–50 кОм. Используйте EasyTherm или аналог для создания и загрузки новых таблиц термисторов. Технические характеристики из заводского руководства по обслуживанию (84-85 GSL-SE, 86-88 все модели, вероятно, 89+) следующие: Температура охлаждающей жидкости: -20 ° C = 16200 Ом 20 ° C = 2450 Ом 80 ° C = 320 Ом Температура воздуха: 20 ° C = 41500 Ом 50 ° C = 11850 Ом 85 ° C = 3500 Ом Вы используете EasyTherm для создания файлов .INC, которые вы используете для перекомпиляции кода в соответствии с вашими датчиками.Дополнительную информацию о компиляции кода можно найти в Руководстве по языку ассемблера. Вот несколько «готовых» файлов (с использованием указанных выше значений и резисторов): Обратите внимание, что для использования этих файлов их обычно необходимо переименовать, чтобы удалить префикс «rot_», который добавляется для предотвращения их смешивания с исходными файлами MegaSquirt ® . Не забудьте скопировать измененные файлы в каталог MegaTune. Загрузка кода в MegaSquirt ® описана в приложениях: Инструкции по обновлению встроенного программного обеспечения. Вам также необходимо скопировать файлы .INC в каталог MegaTune. Kurt Staging Те из вас, кто хочет выполнить поэтапную инъекцию, у вас также есть альтернативный способ, использующий стандартное оборудование и код MegaSquirt ® . «Kurt staging» (названный в честь создателя, Kurt Heintz ) — это метод улучшения динамического диапазона набора форсунок. Он использует тот факт, что таймеры форсунок независимы, и поэтому они могут перекрываться.Это означает, что одно событие инъекции не должно завершаться до начала следующего. Чтобы реализовать постановку Курта, вы можете использовать второй набор идентичных форсунок, которые питают каждый цилиндр и подключить драйвер инжектора № 1 к первому набору, а драйвер INJ № 2 ко второму набору. Что произойдет, если на холостом ходу форсунки будут чередовать свои импульсы, но по мере увеличения ваших значений VE они начнут перекрывать импульсы и будут обеспечивать полный поток от обоих форсунок одновременно. По сути, вы переходите от попеременного к одновременному по мере увеличения ширины импульса. Доступное время в секундах для впрыска (для 4-тактного цикла): time = 120 / об / мин * duty_cycle Каждый раз, когда ширина импульса превышает половину этого значения, будет действовать ступенчатая установка Курта. . Например, при 6000 об / мин на впрыске через порт у вас есть максимум 85% 720 ° для впрыска, или 17 миллисекунд. Если вы измените это значение на 2 впрыска, у вас будет 8,5 мс на один сквирт (игнорируйте inj_on). Например, если у вас есть две форсунки 19 фунтов / час на цилиндр, и предположим, что VE = 100 при ширине импульса 8.5 мс. До этого момента каждый инжектор включен отдельно, то есть один впрыскивает 8,5 мс, а другой — 8,5 мс. Выше этого они начинают перекрываться до такой степени, что при VE = 200 у вас есть 17 мс впрыска при 38 фунтах. Постановка Курта дает вдвое больший динамический диапазон одного большого инжектора по стандартному коду. Основным критерием является то, что двигатель должен быть настроен так, чтобы он мог работать на любом берегу. Для впрыска через порт вы должны использовать две форсунки на цилиндр. Для впрыска в корпус дроссельной заслонки у вас нет особых требований к оборудованию.Все форсунки должны иметь одинаковый номинальный расход. Затем они подключаются наполовину к банку INJ1, а другая половина — к банку INJ2. Форсунки настроены на работу поочередно с параметром «ступенчатость форсунок» в MegaTune. Например, на независимом 4-цилиндровом двигателе вы установите MegaSquirt ® на 2 впрыска / чередование. На каждого бегуна будет впрыскивать по 1 инжектору из каждого банка. Фактически это будет распыляться один раз за цикл в каждого бегуна, сначала из одного инжектора, а затем из другого в следующем цикле.Но эти впрыски могут перекрываться, поэтому на более высоких оборотах вы можете заставить обе форсунки впрыскивать в течение одного цикла, впрыскивая больше топлива, чем могла бы одна форсунка. Kurt staging работает с MegaSquirt ® как есть, не требуя дополнительного кодирования. Вам нужно будет разместить все форсунки одинакового размера как можно ближе друг к другу, и, возможно, потребуется чередовать группы форсунок для каждого драйвера форсунки, чтобы получить плавный холостой ход (т.е. драйвер форсунки № 1 управляет форсункой «A» для цилиндра № 1 управляет форсункой B для цилиндра № 2, приводит в действие форсунку A для цилиндра № 3 и приводит в действие форсунку B для цилиндра № 4; привод форсунки № 2 будет управлять форсункой, противоположной форсунке, которая является первым приводом форсунки). Поэтому, если у вас есть два одинаковых инжектора, питающих один и тот же цилиндр, вы можете использовать вышеупомянутый метод, если вы используете дополнительный набор разных инжекторов или инжектор / инжекторы восходящего потока, вам нужно будет использовать код с двумя таблицами, а не ступенчатое управление Курта. ступенчатая регулировка Курта полезна для турбин, а также для двигателей с высокой частотой вращения, а также когда удобнее получить еще один набор небольших форсунок для получения желаемого расхода топлива (т. может быть более рентабельным, чем набор форсунок 40 фунтов / час). Благодарю Roger Enns , Bill Shurvinton и Mike Robert за информацию, использованную при подготовке этой страницы. Контроллеры MegaSquirt ® и MicroSquirt ® — экспериментальные устройства, предназначенные для образовательных целей. Контроллеры MegaSquirt ® и MicroSquirt ® не предназначены для продажи или использования на транспортных средствах с контролируемым загрязнением. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт