Принцип роботи роторного двигуна авто, різновиди, плюси і мінуси

Принцип роботи «звичайного» ДВС знаком, напевно, майже всім. Саме такими моторами оснащується переважна кількість автомобілів, і мало хто знає про, так би мовити, «паралельних» вишукуваннях конструкторів, які шукають інші шляхи створення двигунів.
В силу ряду причин, багато «Новинки» в середовищі ДВС так і залишилися невідомими широкій публіці, хоча деякі з таких «незвичайних» двигунів встановлювалися на серійні автомобілі.
Мова піде про роторно-поршневих двигунах (РПД). Найбільшу увагу ми приділимо опису принципів роботи роторного двигуна Ванкеля — адже машини з саме його роторними двигунами випускалися на деяких автозаводах (зокрема, на ВАЗі).

Пристрій звичайного двигуна

У звичайному двигуні ударна хвиля розширення в результаті спалаху газів штовхає поршень, який передає зусилля на колінчатий вал.

Всім відомо що, в звичайному двигуні ударна хвиля розширення в результаті спалаху газів штовхає поршень, який передає зусилля через кривошипно-шатунний механізм на колінчастий вал, який під впливом зусилля, переданого шатунами, починає обертатися. Для того, щоб впуск палива /випуск відпрацьованих газів і момент займання палива були узгоджені, потрібно досить складний газорозподільний механізм.

Робота роторного двигуна

Сам ротор, що нагадує за формою трикутник, має всередині зубчасте колесо, яке зчеплене з валом двигуна.

Сам ротор, що нагадує за формою трикутник, має всередині зубчасте колесо, яке зчеплене з валом двигуна, що приводиться в обертання за рахунок розширення газів, що впливають на ротор. Для забезпечення стиснення-розширення паливної суміші камера ( «циліндр»), в якій обертається ротор, має складну форму. Таку форму поверхні називають епітрохоїдальній, і для її точного виготовлення потрібно високоточне обладнання. Більш того, зубці ротора і вала розташовані таким чином, щоб поршень (має вид трикутника Рело), ??обертався по цій сожно траєкторії, «кутами» притискаючись до поверхні «циліндра» — інакше не уникнути прориву газів в процесі роботи двигуна.
Малюнок наочно демонструє, як працює роторний двигун. Вибухають паливна суміш, впорснути через спеціальне «вікно», штовхає ротор, а впускний вікно автоматично перекривається стінкою поршня.
Точно також, в потрібні моменти, закривається і відкривається «випускний клапан».

Плюси і мінуси роторного двигуна

Крім інших достоїнств РПД досить динамічний і швидко розвиває високі обороти.

Як бачите, вся конструкція досить витончена. Як підрахували експерти, в РПД використовується приблизно на 1000 деталей менше, ніж в «звичних» ДВС (наприклад, відпадає складна конструкція газорозподільного механізму і його приводу). До того ж РПД, що має дві робочі камери (і, відповідно, два ротора), може за один і той же час зробити таке ж число циклів, як і V-подібна «вісімка».
Хоч на схематичному малюнку надана робота роторного двигуна внутрішнього згоряння із запалюванням від іскрового розряду, в РПД можна реалізувати практично будь-який робочий цикл — включаючи дизельний.
До безперечних достоїнств, така конструкція двигуна, все деталі, що обертаються працюють співвісно, ??надає неперевершену плавність роботи роторного двигуна і відсутність руйнівних вібрацій.
Крім інших достоїнств РПД досить динамічний і швидко розвиває високі обороти. Правда, «на холостих» він досить «ненажерливий». Якщо мотор має два циліндра, один з них при необхідності відключають.
ККД роторного двигуна є рекордним — 40%, але, на жаль, він має також рекордно низький ресурс деяких деталей (найчастіше викликаних «жвавістю» двигуна), але часта заміна моторного масла здатна значно продовжити життя механізмів і ресурс роторного двигуна. Поки конструкторам вдається впоратися з надмірним зносом «граней» «трикутника» шляхом застосування високолегованих сталей.

Інші види роторних двигунів

Двигун Ванкеля не з’явився єдиною спробою (до того ж, досить вдалою!) Створення роторного двигуна — існують і інші, менш відомі, їх варіанти.

двигун Зуєва


У порівнянні з двигуном Ванкеля, двигун Зуєва досить громіздка конструкція:

Роторно-лопатевої двигун

Пан Прохоров саме роторно-лопатевими двигунами планував оснащувати «Е-мобілі».

Конструкція оригінальна, але чомусь творці даного мотора так і не явили світу її бездоганно діючий зразок. До речі, пан Прохоров саме такими моторами планував оснащувати «Е-мобілі».

Автомобілі з роторним двигуном

Серед автовиробників, оснастити машини РПД, найбільш відома Mazda RX-8. Але були й інші. Зокрема, радянськими спецслужбами всіляко заохочував створення ВАЗ саме з роторними двигунами. Мабуть, оперативні служби зацікавилися «жвавістю» мотора.
Втім, крім перерахованих вище, роторно-поршневі двигуни вже давно «пройшли обкатку» на багатьох авто.