Wankel хөдөлгүүр - RPD машины төхөөрөмж ба ажиллах зарчим

Автомашины үйлдвэрлэлийн түүхийн туршид олон дэвшилтэт шийдлүүд гарч ирсэн бөгөөд эд анги, угсралтын дизайн өөрчлөгдсөн байна. 30 гаруй жилийн өмнө идэвхтэй оролдлогууд нь поршений хөдөлгүүрийг хажуу тийш нь шилжүүлж эхэлсэн нь Ванкелийн эргэлтэт поршений хөдөлгүүрт давуу талыг олгож байв. Гэсэн хэдий ч олон нөхцөл байдлын улмаас эргэлтэт хөдөлгүүрүүд амьдрах эрхээ авч чадаагүй юм. Энэ бүхний талаар доороос уншина уу.

Хэрхэн ажилладаг

Ротор нь гурвалжин хэлбэртэй бөгөөд хоёр талдаа гүдгэр хэлбэртэй бөгөөд энэ нь поршений үүрэг гүйцэтгэдэг. Роторын хоёр тал нь түлш-агаарын хольцод илүү их зай гаргаж өгдөг тусгай нүхтэй бөгөөд ингэснээр хөдөлгүүрийн ажиллах хурдыг нэмэгдүүлдэг. Ирмэгүүдийн дээд хэсэгт битүүмжлэл бүхий жижиг хаалт суурилуулсан бөгөөд цохилт бүрийн гүйцэтгэлийг хөнгөвчилдөг. Ротор нь хоёр талдаа битүүмжлэх цагиргуудаар тоноглогдсон бөгөөд камеруудын ханыг бүрдүүлдэг. Роторын дунд хэсэг нь шүдээр тоноглогдсон бөгөөд тэдгээрийн тусламжтайгаар механизм эргэлддэг.

Ванкелийн хөдөлгүүрийн үйл ажиллагааны зарчим нь сонгодог загвараас тэс өөр боловч тэдгээрийг 4 цохилтоос бүрдсэн нэг процесс нэгтгэдэг (оролт-шахах-ажиллуулах цус харвалт). Түлш нь эхний үүссэн камерт орж, хоёрдугаарт шахагдаж, дараа нь ротор эргэлдэж, шахсан хольцыг оч залгуураар асааж, дараа нь ажлын холимог роторыг эргүүлж, утааны олон талт хоолой руу гарна. Ялгаварлах гол зарчим бол эргэлтэт поршений хөдөлгүүрт ажлын камер нь хөдөлгөөнгүй биш харин роторын хөдөлгөөнөөр үүсдэг.

Төхөөрөмж

Төхөөрөмжийг ойлгохын өмнө та эргэлтэт поршений хөдөлгүүрийн үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг мэддэг байх ёстой. Wankel хөдөлгүүр нь:

• статорын орон сууц;
• ротор;
• араа багц;
• хазгай босоо ам;
• оч залгуур (гал авалцах ба дараа нь шатаах).

Эргэдэг хөдөлгүүр нь дотоод шаталтын төхөөрөмж юм. Энэ хөдөлгүүрт бүх 4 цохилт бүрэн хэмжээгээр хийгддэг боловч фаз тус бүрт эргэлтийн хөдөлгөөнөөр ротороос бүрддэг өөрийн камер байдаг. 

Гал асаах үед асаагуур нь flywheel-ийг эргүүлж хөдөлгүүр асна. Ротор нь арааны титэмээр эргэлдэж, эргүүлэх хүчийг хазгай гол руу дамжуулдаг (поршений хөдөлгүүрийн хувьд энэ нь camshaft юм). 

Wankel хөдөлгүүрийн ажлын үр дүн нь ажлын хольцын даралтыг бий болгож, роторын эргэлтийн хөдөлгөөнийг дахин дахин давтаж, эргүүлэх хүчийг дамжуулалт руу дамжуулах ёстой. 

Энэ хөдөлгүүрт цилиндр, поршен, холбосон саваа бүхий тахир гол нь бүх статорын орон сууцыг ротороор солино. Үүний ачаар хөдөлгүүрийн эзэлхүүн мэдэгдэхүйц буурч, хүч чадал нь ижил хэмжээтэй, бүлүүрт механизмтай сонгодог хөдөлгүүрээс хэд дахин их юм. Энэхүү загвар нь үрэлтийн алдагдал багатай тул өндөр хурдны хайрцгатай.

Дашрамд дурдахад хөдөлгүүрийн ажиллагааны хурд 7000 эрг / мин-ээс хэтрэх боломжтой бол Мазда Ванкелийн хөдөлгүүр (спортын тэмцээнд) 10000 эрг / мин-ээс давсан байна. 

Зураг төсөл

Энэ нэгжийн гол давуу талуудын нэг нь ижил хэмжээтэй сонгодог хөдөлгүүртэй харьцуулахад авсаархан, хөнгөн жинтэй юм. Зохион байгуулалт нь хүндийн төвийг мэдэгдэхүйц багасгах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь хяналтын тогтвортой байдал, хурцадмал байдалд эерэгээр нөлөөлдөг. Бага оврын нисэх онгоц, спорт машин, моторт тээврийн хэрэгсэл энэ давуу талыг ашиглаж ирсэн, одоо ч ашиглаж байна. 

түүх

Ванкелийн хөдөлгүүрийн үүсэл ба тархалтын түүх нь тухайн үеийн яагаад хамгийн сайн хөдөлгүүр байсан, яагаад өнөөдөр орхигдсоныг илүү сайн ойлгох боломжийг танд олгоно.

Эрт хөгжил

1951 онд Германы NSU Motorenwerke компани хоёр хөдөлгүүрийг бүтээсэн: эхнийх нь DKM нэртэй Феликс Ванкел, хоёр дахь нь Ханс Пасчкегийн KKM (Ванкелийн хөгжүүлэлт дээр үндэслэсэн). 

Ванкелийн нэгжийн ажиллагааны үндэс нь их бие ба роторын тусдаа эргэлт байсан бөгөөд ингэснээр ажиллагааны эргэлтүүд минутанд 17000 хүрч байжээ. Тохиромжгүй зүйл бол оч залгуурыг солихын тулд хөдөлгүүрийг задлах шаардлагатай байв. Гэхдээ KKM хөдөлгүүр нь суурин биетэй байсан бөгөөд түүний загвар нь үндсэн загвар загвараас хамаагүй хялбар байв.

Лиценз олгосон

1960 онд NSU Motorenwerke Америкийн үйлдвэрлэлийн компани Curtiss-Wright Corporation-тэй гэрээ байгуулав. Германы инженерүүд хөнгөн тээврийн хэрэгслийн жижиг эргэлтэт поршений хөдөлгүүрийг хөгжүүлэхэд анхаарлаа төвлөрүүлэх ёстой байсан бол Америкийн Кертис-Райт нисэх онгоцны хөдөлгүүрийг хөгжүүлэх ажилд оролцож байв. Германы механик инженер Макс Бентеле мөн дизайнераар ажилд орсон. 

Citroen, Porsche, Ford, Nissan, GM, Mazda гэх мэт дэлхийн автомашин үйлдвэрлэгчдийн дийлэнх олонх нь. 1959 онд Америкийн компани Ванкелийн хөдөлгүүрийн сайжруулсан хувилбарыг танилцуулсан бөгөөд жилийн дараа Британийн Роллс Ройс хоёр шатлалт дизель эргэдэг поршений хөдөлгүүрээ үзүүлжээ.

Энэ хооронд Европын зарим автомашин үйлдвэрлэгчид автомашинаа шинэ хөдөлгүүрээр тоноглох гэж оролдсон боловч бүгд өөрсдийн хэрэглээг олж чадаагүй байна: GM татгалзсан, Citroen нисэх онгоцны эсрэг поршений хөдөлгүүр бүтээхээр шийдсэн бөгөөд Mercedes-Benz эргэдэг поршений хөдөлгүүр суурилуулсан. туршилтын C 111 загварт. 

1961 онд Зөвлөлт Холбоот Улсад НАМИ бусад судалгааны байгууллагуудтай хамтран Ванкелийн хөдөлгүүрийг боловсруулж эхэлсэн. Олон сонголтыг боловсруулсан бөгөөд тэдгээрийн нэг нь КГБ-д зориулж VAZ-2105 автомашинд програмаа олсон. Угсарсан хөдөлгүүрийн яг тодорхой тоо тодорхойгүй байгаа боловч хэдэн арваас хэтрэхгүй байна. 

Дашрамд дурдахад, олон жилийн дараа зөвхөн автомашины компани Мазда эргэдэг поршений хөдөлгүүрийг үнэхээр ашиглах боломжтой болсон. Үүний тод жишээ бол RX-8 загвар юм.

Мотоциклийн хөгжил

Их Британид мотоцикл үйлдвэрлэгч Нортон Мотоцикл компани моторт тээврийн хэрэгслийн агаарын хөргөлттэй Sachs эргэлтэт поршений хөдөлгүүрийг бүтээжээ. Та Hercules W-2000 мотоциклийн талаар уншаад хөгжлийн талаар илүү ихийг мэдэх боломжтой.

Сузуки хажуудаа зогссонгүй, мөн өөрийн мотоциклийг гаргажээ. Гэсэн хэдий ч инженерүүд моторын загварыг сайтар боловсруулж, ферро хайлшийг ашигласан нь нэгжийн найдвартай байдал, ашиглалтын хугацааг эрс нэмэгдүүлжээ.

Автомашины хөгжил

Мазда ба NSU -ийн хооронд судалгааны гэрээ байгуулсны дараа компаниуд Ванкелийн нэгж бүхий анхны машин үйлдвэрлэх чиглэлээр аварга шалгаруулах тэмцээнд оролцож эхлэв. Үүний үр дүнд 1964 онд NSU анхны автомашин болох NSU Spider-ийг танилцуулсны хариуд Мазда 2 ба 4 ротортой хөдөлгүүрийн загварыг танилцуулав. 3 жилийн дараа NSU Motorenwerke нь Ro 80 загварыг гаргасан боловч төгс бус дизайны улмаас олон тооны бүтэлгүйтлийн улмаас маш олон сөрөг үнэлгээ авсан. Энэ асуудлыг 1972 он хүртэл шийдэж чадаагүй бөгөөд 7 жилийн дараа компани Audi -д шингэсэн бөгөөд Ванкелийн хөдөлгүүрүүд аль хэдийн муу нэртэй болжээ.

Японы үйлдвэрлэгч Мазда инженерүүд нь дээд талыг битүүмжлэх асуудлыг шийдсэн гэж мэдэгджээ (танхимуудын хоорондох битүүмжлэлийн хувьд) моторыг зөвхөн спорт машинд төдийгүй арилжааны зориулалттай автомашинуудад ашиглаж эхэлсэн. Дашрамд хэлэхэд, эргэлдэгч хөдөлгүүртэй Мазда автомашины эзэд хөдөлгүүрийн тохируулагч хариу үйлдэл, уян хатан чанарыг тэмдэглэжээ.

Мазда дараа нь дэвшилтэт хөдөлгүүрийг өргөн нэвтрүүлэхээс татгалзаж, зөвхөн RX-7 ба RX-8 загваруудад суулгасан. RX-8-ийн хувьд Renesis хөдөлгүүрийг зохион бүтээсэн бөгөөд энэ нь олон талаар сайжирсан, тухайлбал:

• үлээлгэх чадварыг сайжруулахын тулд нүүлгэн шилжүүлсэн агааржуулалтын нүх, энэ нь хүчийг ихээхэн нэмэгдүүлдэг;
• дулааны гажуудал үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд зарим керамик эд ангиудыг нэмсэн;
• цахим хөдөлгүүрийн менежментийн системийг сайтар бодож боловсруулсан;
• хоёр оч залгуур байгаа эсэх (үндсэн ба дараа нь)
• гаралтын хэсэгт нүүрстөрөгчийн хуримтлалыг арилгах усны хүрэм нэмж оруулах.

Үүний үр дүнд 1.3 литрийн багтаамжтай, 231 морины хүч чадалтай авсаархан хөдөлгүүрийг олж авав.

Ашиг тус

Эргэдэг поршений хөдөлгүүрийн гол давуу талууд:

1. Машины дизайны үндэс сууринд шууд нөлөөлдөг хөнгөн жин, хэмжээ. Энэ хүчин зүйл нь хүндийн төв багатай спорт машины загвар гаргахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
2. Илүү дэлгэрэнгүй мэдээлэл. Энэ нь зөвхөн хөдөлгүүрийг хадгалах зардлыг бууруулахаас гадна холбогдох хэсгүүдийн хөдөлгөөн эсвэл эргэлтэд гарах цахилгаан алдагдлыг багасгах боломжийг олгодог. Энэ хүчин зүйл нь өндөр үр ашигт шууд нөлөөлсөн.
3. Сонгодог поршений хөдөлгүүртэй ижил эзэлхүүнтэй, эргэлтэт поршений хөдөлгүүрийн хүч 2-3 дахин их байдаг.
4. Ажлын гөлгөр, уян хатан байдал, үндсэн нэгжүүдийн харилцан хөдөлгөөн байхгүй тул бодит чичиргээ байхгүй болно.
5. Хөдөлгүүрийг бага октантай бензинээр тэжээх боломжтой.
6. Ашиглалтын хурдны өргөн хүрээ нь богино араа бүхий дамжуулалтыг ашиглах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь хотын нөхцөлд нэн тохиромжтой юм.
7. Эргэлтийн "тавиур" нь Отто хөдөлгүүртэй адил дөрөвний нэгээр биш харин мөчлөгийн ⅔-д зориулагдсан болно.
8. Хөдөлгүүрийн тос нь бараг бохирдоогүй, ус зайлуулах завсар нь хэд дахин өргөн байдаг. Энд газрын тос нь шаталтанд өртдөггүй, поршений мотортой адил энэ процесс нь цагиргуудаар дамждаг.
9. Дэлбэрэлт байхгүй.

Дашрамд хэлэхэд, энэ хөдөлгүүр нь нөөцийн ирмэг дээр байгаа, их хэмжээний тос хэрэглэдэг, бага шахалттай ажилладаг ч гэсэн хүч нь бага зэрэг буурах нь батлагдсан. Энэ давуу тал нь нисэх онгоцон дээр эргэлдэх поршений хөдөлгүүр суурилуулахад надад хахууль өгсөн юм.

Гайхамшигтай давуу талуудтай зэрэгцэн дэвшилтэт эргэлтэт поршений хөдөлгүүрийг олон нийтэд хүргэхэд саад болж байсан сул талууд бас бий.

 дутагдлууд

1. Түлшний зарцуулалт нэмэгдэж, хоруу чанарын стандарт муудаж байгаатай холбоотойгоор шаталтын процесс хангалттай үр дүнтэй биш байна. Асуудлыг ажлын хольцыг шатаах хоёр дахь оч залгуураар хэсэгчлэн шийддэг.
2. Газрын тосны хэрэглээ өндөр. Сул тал нь Ванкелийн хөдөлгүүрийг хэт их тосолж, зарим газруудад заримдаа тос шатаж болзошгүйтэй холбоотой юм. Шаталтын бүсэд илүүдэл тос байгаа тул нүүрстөрөгч үүсэхэд хүргэдэг. Дулаан дамжуулалтыг сайжруулж, хөдөлгүүрийн туршид газрын тосны температурыг жигд болгодог "дулаан" хоолойнуудыг суулгаж, энэ асуудлыг шийдвэрлэхийг оролдсон.
3. Засахад хэцүү. Бүх мэргэжилтнүүд Wankel хөдөлгүүрийн засварыг мэргэжлийн түвшинд хийхэд бэлэн биш байна. Бүтцийн хувьд уг хэсэг нь сонгодог мотортой харьцуулахад тийм ч төвөгтэй биш боловч маш олон нарийн ширийн зүйлс байдаг бөгөөд үүнийг дагаж мөрдөөгүй нь хөдөлгүүрийг эрт унахад хүргэдэг. Үүн дээр бид засварын өндөр өртөгийг нэмж оруулав.
4. Нөөц багатай. Мазда RX-8 эзэмшигчдийн хувьд 80 км замыг туулсан нь их засвар хийх цаг болсон гэсэн үг юм. Харамсалтай нь ийм нягт, өндөр үр ашигтай байхын тулд 000-80 мянган километр тутамд үнэтэй, төвөгтэй засвар хийх шаардлагатай болдог.

Асуултууд ба хариултууд:

Эргэдэг хөдөлгүүр ба поршений хөдөлгүүр хоёрын ялгаа юу вэ? Эргэдэг моторт поршенууд байдаггүй бөгөөд энэ нь дотоод шаталтат хөдөлгүүрийн босоо амыг эргүүлэхэд эргэдэг хөдөлгөөнийг ашигладаггүй гэсэн үг юм - ротор тэр даруй эргэлддэг.

Машинд эргэдэг хөдөлгүүр гэж юу вэ? Энэ бол дулааны нэгж (энэ нь агаар-түлшний хольцын шаталтаас болж ажилладаг), зөвхөн эргэдэг роторыг ашигладаг бөгөөд тэнхлэг нь бэхлэгдсэн бөгөөд энэ нь хурдны хайрцганд ордог.

Эргэдэг хөдөлгүүр яагаад ийм муу байдаг вэ? Эргэдэг моторын гол сул тал нь нэгжийн шаталтын камеруудын хоорондох лацыг хурдан элэгдэлд оруулдаг (ажлын өнцөг байнга өөрчлөгдөж, температур тогтмол буурдаг) улмаас маш бага ажлын нөөц юм.