Що це таке РПД?
У класичному чотиритактному двигуні один і той же циліндр використовується для різних операцій - уприскування, стиск, спалювання і випуску. У роторному ж двигуні кожен процес виконується в окремому відсіку камери. Ефект мало чим відрізняється від поділу циліндра на чотири відсіки для кожної з операцій.
У поршневому двигуні тиск виникає при згорянні суміші змушує поршні рухатися вперед і назад у своїх циліндрах. Шатуни і колінчастий вал перетворять це штовхальне рух в обертальний, необхідне для руху автомобіля.
У роторному двигуні немає прямолінійного руху яке треба було б переводити в обертальний. Тиск утворюється в одному з відсіків камери змушуючи ротор обертатися, це знижує вібрацію і підвищує потенційну величину оборотів двигуна. У результаті всього велика ефективність, і менші розміри при тій ж потужності, що і звичайного поршневого двигуна.
Як працює РПД?
Функцію поршня в РПД виконує трехвершинная ротор, що перетворює силу тиску газів в обертальний рух ексцентрикового валу. Рух ротора щодо статора (зовнішнього корпусу) забезпечується парою шестерень, одна з яких жорстко закріплена на роторі, а друга на бічній кришці статора. Сама шестерня нерухомо закріплена на корпусі двигуна. З нею в зачепленні знаходиться шестерня ротора який з зубчастим колесом як би обкатується навколо неї.
Вал обертається в підшипниках, розміщених на корпусі, і має циліндричний ексцентрик, на якому обертається ротор. Взаємодія цих шестерень забезпечує доцільне рух ротора щодо корпусу, в результаті якого утворюються три роз'єднаних камери змінного об'єму. Передавальне ставлення шестерень 2:3, тому за один оборот ексцентрикового валу ротор повертається на 120 градусів, а за повний оборот ротора в кожній з камер відбувається повний чотиритактний цикл.
Газообмін регулюється вершиною ротора при проходженні її через впускний і випускний вікно. Така конструкція дозволяє здійснювати 4-тактний цикл без застосування спеціального механізму газорозподілу.
В
Герметизація камер забезпечується радіальними і торцевими пластинами ущільнювачів, притискуються до циліндра відцентровими силами, тиском газу і стрічковими пружинами. Крутний момент виходить в результаті дії газових сил через ротор на ексцентрик валу Сумішоутворення, запалення, мастило, охолодження, запуск - принципово такі ж, як і у звичайного поршневого двигуна внутрішнього згоряння
Переваги і недоліки РПД
Всі частини роторного двигуна постійно обертаються в одному напрямку, що не створює вібрації, пов'язаної з перемінним напрямком руху поршнів, властивою звичайним двигунам.
Поряд з незаперечними достоїнствами у двигуна Ванкеля існують і серйозні конструктивні недоліки, подолати які вкрай складно.
Камера згоряння роторного двигуна має в плані форму серпа. Тому при тому ж обсязі, що і у циліндричної камери звичайного мотора, площа її поверхні набагато більше.
Наслідок - велика теплонавантажених двигуна і менший тепловий ККД.
Крім того, серповидна форма не дозволяє організувати вихровий наповнення камери згоряння, щоб домогтися повного згоряння паливоповітряної суміші.
Звідси найгірша, за порівнянні з поршневими моторами, економічність і проблеми з викидом шкідливих речовин.
Настільки ж обширний список технологічних недоліків. На першому місці - сам процес виготовлення статора складної форми з зносостійкого робочою поверхнею.
Труднощі ще й у тому, що статор повинен успішно протистояти температурних деформацій: на відміну від звичайного мотора, де теплонавантажених камера згорання частково охолоджується у фазі впускання і стискання свіжої робочої сумішшю, тут процес згоряння завжди відбувається в одній частині двигуна, а впуск - в іншій.
Ще одна проблема - ущільнення ротора. Якщо в поршневому моторі кільця стикаються з дзеркалом циліндра тільки однієї робочої кромкою і під постійним кутом, то ущільнення на вершинах ротора стосуються статора під постійно змінюються кутами, що призводить до великих навантажень на їх грані.
Крім того, ці ущільнення працюють в умовах обмеженої мастила і поганого тепловідведення - для їх змащування доводиться додатково впорскувати масло прямо у впускний колектор. Неважко здогадатися, що екологічних показників мотора це теж не покращує.
Історія винаходи і батько двигуна
Фелікс Генріх Ванкель (нім. Felix Heinrich Wankel, 13 серпня 1902, Лар (Шварцвальд) - 9 жовтня 1988, Гейдельберг) - німецький конструктор двигунів. Співавтор винаходу роторно-поршневого двигуна (так званого двигуна Ванкеля), конструкція якого показана в 1957 разом з інженером компанії NSU Вальтером Фройде (W. Froude), якому і належала ідея даної конструкції двигуна. Ванкель все своє життя працював над створенням іншого мотора з простим обертанням взаємодіючих роторів.
Разом з Вальт...
