Ридер
Роторный двигатель

Роторный двигатель

Применение новых конструктивных технологий позволяет добиваться различных результатов при эксплуатации транспортных средств. Одной из таких разработок середины прошлого века является роторный двигатель, который был изготовлен в 1957 году инженерами Фройде и Ванкелем. Разработанный ими агрегат относится к двигателям внутреннего сгорания, но характерен другим процессом сжатия, рабочего хода, а также конструкцией внутренних деталей.

Роторный двигатель

Принцип работы роторного двигателя

В отличие от привычных моторов, силовой агрегат роторного типа имеет поршень треугольной формы с выпуклыми гранями, который не производит возвратно-поступательных движений, а всё время вращается. Каждый оборот такого ротора позволяет пройти четыре такта рабочих процессов внутри двигателя:

  • впуск топливно-воздушной смеси;
  • сжатие;
  • рабочий ход;
  • выпуск отработанных газов.

В обычном двигателе для прохождения 4-тактного цикла коленвал делает два оборота. Это обеспечило роторные конструкции более высоким КПД.

СПРАВКА. Последователи двигателей Ванкеля разработали 2-, 3- и 5-тактные моторы. Они не нашли широкого применения, но показали разнообразие технических характеристик роторных технологий.

Вращающийся поршень передаёт крутящий момент через шестерёнчатую передачу в виде эксцентрика, с внутренним венцом, на вал отбора мощности. Это позволило сделать двигатель лёгким и компактным, поскольку в нём отсутствуют кривошипно-шатунный механизм и сложная система газораспределения. Удельная мощность роторных моторов превышает обычные, поэтому их устанавливают на спортивные автомобили, а в бывшем Советском Союзе ставили на машины силовых структур (милиции, ГАИ).

Роторный двигатель

Процессы, происходящие внутри роторного двигателя, идентичны тем, которые происходят в моторах с обычными круглыми поршнями и коленчатым валом. Внутренняя эпитрохоидальная поверхность цилиндра серьёзно отличается от привычной формы, а треугольный поршень вместо колец оборудован радиальными и торцевыми уплотнительными пластинами, которые обеспечивают плотность прилегания ротора к стенкам.

Подвод топливовоздушной смеси и отвод отработанных газов, так же, как и охлаждение стенок цилиндров, имеет похожую по конструкции компоновку с привычными силовыми агрегатами.

Преимущества перед кривошипно-шатунными моторами

Роторные двигатели имеют ряд достоинств, по сравнению с обычными кривошипно-шатунными:

  • повышенная удельная мощность, обусловленная конструктивными особенностями;
  • отсутствие шатунов, коленвала и сложного газораспределительного механизма;
  • лёгкость и компактность агрегата, способствующая равномерности развесовки по осям и большей устойчивости авто на трассе;
  • улучшенные динамические характеристики роторного мотора позволили добиться быстрого разгона авто с места, что очень актуально для спортивных моделей;
  • минимальные показатели вибрации и отличная сбалансированность вращательных процессов.

Поршни роторного двигателя, вид в сборе

Почему роторные моторы не вытеснили привычные ДВС

Большое количество достоинств роторных моторов все же не позволило вытеснить привычные двигатели. Это обусловлено недостатками, выявленными в процессе эксплуатации:

  • расход масла (до 1 л на 100 км) и частая потребность его замены (после прохождения каждых 5 тыс. км);
  • быстрый износ уплотнителей ротора, связанный с большими перепадами давления и малый ресурс самого двигателя (100-150 тыс. км);
  • особенность конструкции камеры сгорания приводит к частому перегреву, что способствует преждевременному выходу из строя мотора;
  • изготовление криволинейных деталей двигателя требует высокоточного технологического оборудования, обходится очень дорого, а это отражается на стоимости агрегата;
  • самым неприятным недостатком роторного двигателя является расход топлива, который достигает, для легкового авто 20 литров на сотню, а это в несколько раз превышает показатели привычных двигателей.

Сопоставляя преимущества и недостатки роторных агрегатов, можно сделать вывод о том, что для массового потребителя такие двигатели не будут интересны. Это обусловлено, прежде всего, повышенным расходом топлива, масла, а также высокой стоимостью изготовления и маленьким ресурсом.

Роторный двигатель

Для достижения отдельных задач, таких, как возможность победы на автогонках или создание комфортного автомобиля с повышенными динамическими характеристиками, применение такой силовой установки будет актуально. Именно поэтому японские производители запустили в серийное производство модель Mazda RX8 в исполнении Spirit R, оборудованную роторным мотором. Отсутствие спроса на такие авто заставило японцев свернуть производство этой модификации ещё в 2012 году.

СПРАВКА. Компания Mazda стала пионером в установке и эксплуатации нововведений на серийные спортивные авто. Первенцем стала модель Cosmo Sport, которая выпускалась ещё в 1964 году. В последующие годы роторный двигатель устанавливали на популярный в Америке спорт-кар Chevrolet Corvette.

Производители других автомобилей также оборудовали серийные машины роторными двигателями в разное время. Даже Тольяттинский автозавод устанавливал такой агрегат на ВАЗ-21018. Но это новшество не пользовалось спросом, а со временем утратило актуальность.

Роторные моторы нашли применение в авиастроении, а также их устанавливали  на некоторые виды кораблей. Это увеличило манёвренность и динамику судов, но, в связи с имеющимися недостатками, также не нашло широкого применения.

Оцените
(+4 баллов, 6 оценок)
Загрузка...

Комментариев нет

Команда авторов

Валерия Гришина
Валерия Гришина
Копирайтер и контент-менеджер
Олег Датский
Олег Датский
Редактор
Юлия Зайцева
Юлия Зайцева
Автор