Wankel engine

Советский автомобильный  изготовитель АвтоВАЗ также экспериментировал  с использованием роторных двигателей в автомобилях, но без  лицензии.  В 1974 они создали специальное  машинное бюро, которое в 1978 проектировало двигатель, определяемый как ВАЗ-311. В 1980, компания начала поставлять роторный двигатель на ВАЗ 2106 (двигатель ВАЗ-411 с двумя роторами), главным образом для служб безопасности, из которых были созданы приблизительно 200 моделей ВАЗ-4132 и ВАЗ-415. Также советское бюро проектировали двигатели с электроным  управленим зажигания для самолетов и вертолетов.

Хотя много  изготовителей лицензировали проект, и Мерседес-Бенц использовал его  для их автомобиля концепции C111, только Мазда произвела двигатели Wankel в больших количествах. Американские Двигатели (AMC) были так убеждены "..., что роторный двигатель будет играть важную роль как силовая установка для автомобилей и грузовых автомобилей будущего..." Согласно Председателю Рою Д. Чапином младшему, американские автомобилестроители подписали соглашение в феврале 1973, после годовых переговоров, о строительстве роторныех двигателей и для легковых автомобилей и для Джипов, а так же права на продажу любых ротационных машин, которые производят к другие компании. Также проектирование уникального  двигателя, даже при том, что к тому времени, AMC решил купить двигатели Ванкель от GM вместо того, чтобы строить их самим. Однако, двигатели GM не достигли производства, когда Pacer должен был продемонстрировать их. Часть упадка этой особенности была 1973 связанна с нефтяным кризисом и возрастающими  ценами на топливо, и также касается  предложенном американском законодательстве стандартов эмиссии. GMotor Wankel не выполнял те стандарты эмиссии, таким образом в 1974 компания отменила свое развитие, хотя GM требовал решения топливного  кризиса; к сожалению, они никогда не получилши результаты их исследования. Это означало, что Пасифик должен был повторно формироваться с AMC а AMC и так разрабатывало 6 двигателей с задним приводом. 
 

Устройство

В двигателе  Wankel четыре хода типичного цикла Otto происходят между трехсторонним симметрическим ротором и внутренней частью кожуха. В одном единственном роторе двигатель выглядит как кожух овальной формы окружающей ротор, который является треугольным с флангами формы угла (часто путают с треугольником Reuleaux) , трехугольная кривая постоянной ширины, но с выпуклостью в середине каждой стороны, немного больше сглаженной.  Выбранная форма ротора между неподвижными вершинами - в основном результат минимизации объема геометрической камеры сгорания и максимизации степени сжатия, соответственно. Таким образом, симметрическая кривая, соединяющая две произвольных вершины ротора, максимизируется в направлении внутренней формы кожуха с ограничением, чтобы не коснуться кожуха в любом углу поворота.

Центральный ведущий  вал, названный эксцентриковым валом  или E-валом, проходит через центр ротора и поддержан неподвижными подшипниками. Роторы движутся на эксцентриках  (аналогичный кривошипам) на эксцентриковом валу (аналогичный коленчатому валу). Роторы вращаются вокруг эксцентриков и делают вращательные обороты вокруг эксцентрикового вала. Изоляции в перекрестках ротора изолируют с периферии кожуха, деля его на три движущихся камеры сгорания. Вращение каждого ротора на его собственной оси производится и управляется парой синхронизации передач. Неподвижная передача, установленная на одной стороне кожуха ротора, включает зубчатый венец, приложенный к ротору, и гарантирует шаги ротора точно 1/3 поворот для каждого поворота эксцентрикового вала. Выходная мощность двигателя не передана через передачи синхронизации. Сила газового давления на ротор идет непосредственно в центр эксцентрикового, вала.

Лучший способ изобразить действие двигателя в картинке состоит в том, чтобы смотреть на ротор непосредственно, на впадину, созданную между им и кожухом. Двигатель Wankel - фактически система отверстия переменного объема. Таким образом есть 3 отверстия в кожухе, все повторяя тот же самый цикл.

Поскольку ротор  вращается  каждая сторона ротора становится ближе и более далекой  от стены кожуха, сжимая и расширяя камеру сгорания так же как ходы поршня в поршневом двигателе. Автоматический вектор стадии сгорания проходит центр выступа смещения.

В то время как  четырехтактные поршневые модели двигателя  один рабочий ход на каждые два  вращения коленчатого вала , каждая камера сгорания в Wankel производит один рабочий ход в каждое вращение карданного вала, то есть один автоматический ход в ротор полный оборот и три автоматических хода во вращение ротора. Таким образом, выходная мощность двигателя Wankel  выше чем у аналогичного четырехтактного поршневого двигателя подобного рабочего объема.

У двигателей Wankel также более высоко находится"красноая черта" чем поршневой двигатель подобной выходной мощности, частично потому что гладкость, врожденная от кругового движения, но особенно потому что у них нет таких частей,  как коленчатый вал или шатуны. У эксцентриковых валов нет поднимающих напряжение внутренних соединений коленчатых валов. Повышение зоны "красной черты" ротационной машины ограничено износом передач синхронизации. Передачи из закаленной стали используются для увеличения диапазонов 7000 или 8000 оборотов в минуту. Двигателями Mazda Wankel в авто гонках раскручиваются около 10 000 оборотов в минуту. В самолете они используются около 6500 или 7500 оборотов в минуту. Однако, поскольку газовое давление участвует в эффективности изоляции, управляя двигателем Wankel при высоком числе оборотов в минуту может привести к  разрушению.

Недостатки

Наиболее важной проблемой считается состояние  уплотнителей. Площадь пятна контакта очень невелика, а перепад давления очень высокий. Следствием этого, неразрешимого  для двигателей Ванкеля, противоречия являются высокие утечки между отдельными камерами и, как следствие, падение коэффициента полезного действия и токсичность выхлопа.

Другой особенностью двигателей Ванкеля является его  склонность к перегреву. Камера сгорания имеет линзовидную форму, то есть при маленьком объёме у неё относительно большая площадь. При температуре горения рабочей смеси основные потери энергии идут через излучение. Интенсивность излучения пропорциональна четвёртой степени температуры, таким образом идеальная форма камеры сгорания - сферическая. Лучистая энергия не только бесполезно покидает камеру сгорания, но и приводит к перегреву рабочего цилиндра. Эти потери не только снижают эффективность преобразования химической энергии в механическую, но и вызывают проблемы с воспламенением рабочей смеси, поэтому в конструкции двигателя часто предусматривают 2 свечи.

По сравнению  с четырьмя поршневыми двигателями  хода время, доступное для топлива, чтобы быть портом, введенным в  двигатель Wankel, значительно короче, из-за способа, которым вращаются эти три отсека. Смесь топливного воздуха не может предварительно запоминаться, поскольку нет никакого впускного клапана. Также у двигателя Wankel, по сравнению с поршневым двигателем, есть на 50 % более длинная продолжительность хода. Четыре цикла Otto длятся 108 ° для двигателя Wankel против 720 ° для четырех двигателей поршня возвратно-поступательного хода хода.

Есть различные  методы вычисления рабочего объема цилиндров  двигателя Wankel; японские инструкции, вычисляющие смещения для двигателя оценок на основе смещения объема одного ротора, стоят только. Это широко принято, поскольку стандартный метод вычисления смещения ротации, однако сравнивая поршневой двигатель с ротацией Wankel, используя это соглашение смещения неточен и приводит к большой неточности в определенном выходе в пользу двигателя Wankel. Многие  полагают, что это для маркетинга  Мазды.

В целях сравнения  между Ротационной машиной Wankel и поршневым двигателем, объем (и таким образом выходная мощность) может более точно быть сравнено на смещении в оборот (эксцентрикового вала). Это говорит о том, что у двух роторов Wankel перемещение 654 cc  будет смещение 1.3 литров в каждое вращение эксцентрикового вала и 2.6 литров после двух оборотов . Это непосредственно сопоставимо 2.6-литровому поршневому двигателю с четным числом цилиндров в обычном порядке работы цилиндров, который также переместит 1.3 литра через его автоматический ход после одного оборота коленчатого вала, и 2.6 литра через его автоматические ходы после двух оборотов коленчатого вала. Однако, Ротационная машина Wankel - все еще двигатель с 4 ходами, и насосные потери от неавтоматических ходов все еще применяются. Но отсутствие дросселей и на 50 % более длинного результата продолжительности хода в значительно более низких насосных потерях сравнилось с четырьмя двигателями поршня возвратно-поступательного хода хода. Измерение ротационной машины Wankel таким образом более точно объясняет свои определенные числа выхода, поскольку объем ее воздушной воздушнотопливной смеси, помещенной через полный автоматический ход в оборот, непосредственно ответственен за вращающий момент и таким образом произведенную лошадиную силу.

Все сделанные  маздой  Wankel, включая новый Renesis, найденный в RX8, жгут маленькое количество масла в соответствии с проектом; это измерено в камеру сгорания, чтобы сохранить изоляции вершины . Владельцы должны периодически добавлять маленькое количество масла, незначительно увеличивая  затраты - хотя это все еще разумно и сопоставимо в некоторых случаях когда по сравнению со многими двигателями поршня возвратно-поступательного хода.

За счёт отсутствия преобразования возвратно-поступательного  движения во вращательное, двигатель  Ванкеля способен выдерживать гораздо  большие обороты, но с меньшими вибрациями, по сравнению с традиционными двигателями. Роторно-поршневые двигатели обладают более высокой мощностью при небольшом объёме камеры сгорания, сама же конструкция двигателя сравнительно мала и содержит меньше деталей. Небольшие размеры улучшают управляемость, облегчают оптимальное расположение трансмиссии (развесовка) и позволяют сделать автомобиль более просторным для водителя и пассажиров.

 

 
 

1. abandoned
2. to accepted
3. aircraft
4. turn
5. cavity
6. compared
7. concept car
8. connecting rod.
9. consequence
10. controllability
11. crankshaft
12. to dictate
13. duration result
14. eccentric
15. emission
16. to engage
17. hardened
18. horsepower
19. ignition
20. insignificant
21. jeep
22. marginally
23. marine Corps combat
24. motorbyke
25. overheat
26. pioneered
27. progressing-cavity
28. propensity
29. reciprocating
30. relocated
31. scratching
32. seal system
33. separate chambers
34. shaped
35. significantly
36. simplicity
37. smoothness
38. snowmobile
39. stressed
40. stroke
41. synchronizing
42. torque
43. toxicity
44. triangle
45. unsoluble
46. variable-volume
47. to visualize
48. wankel
49. working mix

 
 
 
 
 
 
 
 
 

оставленный

 принять

 самолет 

 поворот

 впадина 

 сравненный

 автомобиль  концепт

 шатун

 последствие 

 управляемость

 коленчатый  вал 

 диктовать

 результат  продолжительности 

 эксцентриковый

 внедрение

участвовать

укрепленный

 лошадиная  сила 

зажигание

 незначащий

 джипы

 незначительно

 военно морской корпус

 мотобайк

 перегревание 

 ведомый 

 увеличивающиеся пространство

 склонность 

 возвратно-поступательное

 перемещенный 

 царапание 

 система изоляции 

 отдельные  отсеки

 имеющий форму 

 значительно 

 простота

 гладкость 

 снегоход

 подчеркнутый 

 ход

 синхронизация 

 вращающий  момент 

 токсичность 

 треугольник

 неразрешимый 

 переменный  объем 

 визуализировать 

 роторный двигатель

рабочее соединение