Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

Содержание

Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

Главное отличие внутреннего устройства и принципа работы роторного двигателя от ДВС заключается в полном отсутствии двигательной активности, при этом удается добиться высоких оборотов работы мотора. У роторного двигателя или иначе двигателя Ванкеля, есть и ряд других преимуществ, их мы и рассмотрим подробнее.

Общий принцип устройства роторного двигателя

РПД облачен в овальный корпус для оптимального размещения ротора, имеющего треугольную форму. Отличительная особенность ротора в отсутствии шатунов и валов, что значительно упрощает конструкцию. По сути, ключевыми деталями РД являются ротор и статор. Основная двигательная функция в таком типе мотора осуществляется за счет движения ротора, расположенного внутри корпуса, имеющего схожесть с овалом.

Принцип действия основан на высокоскоростном движении ротора по окружности, в результате создаются полости для запуска устройства.

Почему роторные двигатели не пользуются спросом?

Парадокс роторного двигателя заключается в том, что при всей простоте конструкции он не столь востребован, как двигатель внутреннего сгорания, имеющий весьма сложные конструктивные особенности и сложности при осуществлении ремонтных работ.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

Разумеется, роторный двигатель не лишен недостатков, иначе он бы нашел широкое применение в современном автопроме, а возможно мы бы и не узнали про существование ДВС, ведь роторный был сконструирован значительно раньше. Так зачем же так усложнять конструкцию, попытаемся разобраться.

Явными недочетами роторного мотора можно считать отсутствие надежной герметизации в камере сгорания. Это легко объяснить конструктивными особенностями и условиями работы мотора. В ходе интенсивного трения ротора со стенками цилиндра происходит неравномерный нагрев корпуса и, как следствие, металл корпуса расширяется от нагрева лишь частично, что и приводит к выраженным нарушениям герметизации корпуса.

Для усиления герметичных свойств, особенно при условии выраженной разницы температурных режимов между камерой и системой впуска или выпуска, сам цилиндр изготавливают из разных металлов и размещают их в разных частях цилиндра, для улучшения герметичности.

Для запуска мотора используют всего две свечи, это связано с конструктивными особенностями мотора, позволяющими выдавать на 20% больше КПД, в сравнении с двигателем внутреннего сгорания, за одинаковый промежуток времени.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

Роторный двигатель Желтышева — принцип работы:

Преимущества роторного двигателя

При малых габаритах он способен развивать высокую скорость, однако есть в этом нюансе и большой минус. Несмотря на малые габариты, именно роторный двигатель потребляет огромное количество горючего, а вот ресурс работы мотора составляет всего 65 000 км. Так, двигатель всего в 1,3 л потребляет до 20 л. топлива на 100 км. Возможно, это и стало основной причиной отсутствия популярности данного вида моторов для массового потребления.

Цена на бензин во все времена считается актуальной проблемой человечества, учитывая, что мировые запасы нефти расположены на Ближнем востоке, в зоне постоянных боевых конфликтов, цены на бензин остаются достаточно высокими, и в ближайшей перспективе нет тенденций для их снижения.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Это приводит к поиску решений по минимальному потреблению ресурсов не в ущерб мощности, в чем и заключается главный довод в пользу ДВС.

Все это в совокупности определило положение роторных двигателей, как подходящий вариант для спорткаров. Однако известный по всему миру производитель авто «Мазда», продолжил дело изобретателя Ванкеля. Японские инженеры всегда стараются извлекать из невостребованных моделей максимум пользы путем модернизации и применения инновационных технологий, что позволяет сохранять лидирующие позиции на мировом автомобильном рынке.

Принцип работы роторного двигателя Ахриевых на видео:

Новая модель «Мазда», оснащенная роторным двигателем, по мощности не уступает передовым немецким моделям, выдавая до 350 лошадиных сил.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы При этом расход топлива был несравнимо высоким. Инженерам-конструкторам «Мазда» пришлось уменьшить мощность до 200 лошадиных сил, что позволило нормализовать потребление топлива, однако компактные размеры двигателя позволили наделить авто дополнительными преимуществами и составить достойную конкуренцию европейским моделям авто.

В нашей стране роторные двигатели не прижились. Были попытки установить их на транспорт специализированных служб, но этот проект не был профинансирован в должном объеме. Поэтому все успешные разработки в данном направлении принадлежат японским инженерам из компании «Мазда», намеренной в ближайшее время показать новую модель авто с модернизированным двигателем.

Как работает роторный мотор Ванкеля на видео

Принцип работы роторного двигателя

РПД работает за счет вращения ротора, так идет передача мощности на коробку передач через сцепление.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

Преобразующий момент заключается в передаче энергии топлива колесам за счет вращения ротора, изготовленного из легированной стали.

Механизм работы роторного-поршневого двигателя:

  • сжатие горючего;
  • впрыск топлива;
  • обогащение кислородом;
  • горение смеси;
  • выпуск продуктов сгорания топлива.

Как работает роторный двигатель показано на видео:

Ротор закреплен на специальном устройстве, при вращении он образует независимые друг от друга полости. В первой камере происходит наполнение воздушно-топливной смесью. В дальнейшем она тщательно перемешивается.

Затем смесь переходит в другую камеру, где происходит сжатие и воспламенение, благодаря наличию двух свечей.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы В дальнейшем смесь перемещается в следующую камеру, из нее вытесняются части переработанного топлива, которые выходят из системы.

Так происходит полный цикл работы роторного-поршневого двигателя, основанного на трех тактах работы за всего лишь один оборот ротора. Именно японским разработчикам удалось существенно модернизировать роторный двигатель и установить в нем сразу три ротора, что позволяет значительно увеличить мощность.

Принцип работы роторного двигателя Зуева:

На сегодня, усовершенствованный двухроторный двигатель сравним с двигателем внутреннего сгорания с шестью цилиндрами, а трехроторный по мощности не уступает 12-ти цилиндровому двигателю внутреннего сгорания.

Не стоит забывать и про компактный размер двигателя и простоту устройства, позволяющую при необходимости осуществлять ремонт или полную замену основных агрегатов мотора.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Таким образом, инженерам компании «Мазда» удалось подарить вторую жизнь этого простого и производительного устройства.

Роторный двигатель: принцип работы

Как работает роторный двигатель. Роторный двигатель изобретен и разработан доктором Феликсом Ванкелем и иногда называется двигатель Ванкеля или роторный двигатель Ванкеля.

Роторный двигатель, как и традиционный поршневой, является двигателем внутреннего сгорания, но работает он совершенно иначе. В поршневом двигателе, в одном и том же объеме пространства (в цилиндре) попеременно происходят четыре различные работы — впуск, сжатие, сгорание и выпуск (такты).

Роторный двигатель делает эти четыре такта в одном и том же объеме(камере), но каждый из этих тактов происходит в своей отдельной части этой камеры. Как будто для каждого цикла используется отдельный цилиндр, а поршень перемещается от одного цилиндра к другому.

В этой статье мы подробно расскажем, как работает роторный двигатель.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Давайте начнем с основных принципов его работы.

Принцип работы роторного двигателя.

Как и поршневой, роторный двигатель использует давление которое создается при сжигании смеси воздуха и топлива. В поршневых двигателях, это давление создается в цилиндрах, и двигает поршни вперед и назад. Шатуны и коленчатый вал преобразуют возвратно-поступательные движения поршня во вращательное движение, которое может быть использовано для вращения колес автомобиля.

В роторном двигателе, давление сгорания содержится в камере, образованной частью объема камеры закрытой стороной треугольного ротора, который используется в данном случае вместо поршней.

Роторный двигатель

Ротор и корпус роторного двигателя от Mazda RX-7: Эти детали заменяют поршни, цилиндры, клапаны, шатуны и распредвалы в поршневых двигателях.

Ротор соединен со стенками камеры каждой из трех своих вершин, создавая три отдельных объема газа. Ротор вращается, и каждый из этих объемов попеременно расширяется и сжимается.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Цепная реакция всасывает воздух и топливо в рабочую камеру, сжимает смесь, она расширяясь делает полезную работу, затем выхлопные газы выталкиваются, новая порция воздуха и топлива всасывается, и так далее.

Мы заглянем внутрь роторного двигателя, чтобы познакомится с его устройством, но сначала давайте взглянем на новые модели автомобилей с роторным двигателем.

Mazda RX-8

Mazda стала пионером в массовом производстве автомобилей, использующих роторные двигатели. Спорткар RX-7, который поступил в продажу в 1978 году, был, пожалуй, наиболее успешным автомобилем с роторным двигателем. Но ему предшествовал целый ряд автомобилей, грузовиков и даже автобусов с роторной силовой установкой, начиная с Cosmo Sport выпуска 1967 года.

Однако RX-7 не продается с 1995 года, но идея роторного двигателя не умерла. Mazda RX-8, последний спорткар от Mazda, имеет у себя под капотом новейший роторный двигатель под названием RENESIS. Названный лучшим двигателем 2003 года, этот атмосферный двух-роторный двигатель производит около 250 лошадиных сил.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

Строение роторного двигателя.

Роторный двигатель имеет систему зажигания и систему впрыска топлива, весьма похожие на те, что установлены на поршневых двигателях. Однако, если вы никогда не видели внутренности роторного двигателя, то будьте готовы удивиться, потому что вы не увидите ничего знакомого.

Ротор

Ротор имеет три выпуклых стороны, каждая из которых действует как поршень.
Каждая сторона ротора имеет углубление в ней, что повышает скорость вращения ротора в целом, предоставляя больше пространства для топливо-воздушной смеси.

На вершине каждой грани находится по металлической пластине, которые и формируют камеры, в которых происходят такты двигателя. Два металлических кольца на каждой стороне ротора формируют стенки этих камер. В середине ротора находится круг, в котором имеется множество зубьев. Они соединены с приводом, который крепится к выходному валу. Это соединение определяет путь и направление, по которому ротор движется внутри камеры.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

Камера

Камера двигателя приблизительно овальной формы (но если быть точным — это Эпитрохоида, которая в свою очередь представляет собой удлиненную или укороченную эпициклоиду, которая является плоской кривой, образуемой фиксированной точкой окружности, катящейся по другой окружности). Форма камеры разработана так, чтобы три вершины ротора всегда находились в контакте со стенкой камеры, образуя три закрытых объемах газа.

В каждой части камеры происходит один из четырех тактов:

  • Впуск
  • Сжатие
  • Сгорание
  • Выпуск

Отверстия для впуска и выпуска находятся в стенках камеры, и на них отсутствуют клапаны. Выхлопное отверстие соединено непосредственно с выхлопной трубой, а впускное напрямую подключено к газу.

Выходной вал

Выходной вал имеет полукруглые выступы-кулачки, размещенные несимметрично относительно центра, что означает, что они смещены от осевой линии вала. Каждый ротор надевается на один из этих выступов.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Выходной вал является аналогом коленчатого вала в поршневых двигателях. Каждый ротор движется внутри камеры и толкает свой кулачок.

Так как кулачки установлены несимметрично, сила с которой ротор на него давит, создает крутящий момент на выходном валу, заставляя его вращаться.
Теперь давайте посмотрим, как эти части взаимодействуют.

Строение роторного двигателя

Роторный двигатель состоит из слоев. Двухроторный двигателя состоят из пяти основных слоев, которые удерживаются вместе благодаря длинным болтам, расположенным по кругу. Охлаждающая жидкость протекает через все части конструкции.

Два крайних слоя закрыты и содержат подшипники для выходного вала. Они также запечатаны в основных разделах камеры, где содержатся роторы. Внутренняя поверхность этих частей очень гладкая и помогает роторам в работе. Отдел подачи топлива расположен на конце каждой из этих частей.

Следующий слой содержит в себе непосредственно сам ротор и выхлопную часть.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

Центр состоит из двух камер подачи топлива, по одной для каждого ротора. Он также разделяет эти два ротора, поэтому его внешняя поверхность очень гладкая.

В центре каждого ротора крепится две большие шестерни, которые вращаются вокруг более маленьких шестерней и крепятся к корпусу двигателя. Это и является орбитой для вращения ротора.

Мощность роторного двигателя

Роторные двигатели используют четырехтактный цикл сгорания, как и в обычном поршневом. Но в роторном это происходит совсем по-другому.

Сердце роторного двигателя — это ротор. Он чем-то эквивалентен поршню в поршневом двигателе. Ротор установлен на большой округлом лепестке на выходном вале. Этот лепесток смещается от осевой линии вала и действует как заводная ручка на лебедку, давая ротору пространство для поворота выходного вала. Пока ротор вращается внутри корпуса, он толкает лепесток внутри жестких кругов, вращаясь 3 раза за каждый оборот ротора.

В то время как ротор вращается в корпусе, три отсека внутри изменяют свой размер.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Изменение размера этих камер создает давление. Давайте пройдем по всем 4 отсекам двигателя.

Подача

Первая фаза начинается тогда, когда вершина ротора находится на уровне отсека подачи. В момент когда камера подачи открыта для основного отсека, объем этой камеры близок к минимуму. Как только ротор проходит мимо камеры подачи, объем камеры расширяется и вливает воздух/топливо в основной отсек. Как только ротор проходит камеру подачи, отсек становится полностью изолированным и начинается компрессия.

Компрессия

В то время как ротор продолжает свое движение по основному отсеку, пространство в отсеке становится меньше, смесь из воздуха/топлива сжимается. Как только ротор проходит отсек со свечами зажигания, объем камеры снова сводится к минимуму. В это время происходит возгорание смеси.

Возгорание

Большинство роторных двигателей имеет две свечи зажигания. Камера возгорания достаточно длинная, поэтому одной свечи будет недостаточно. Как только свечи воспламеняет топливно-воздушную смесь, давление в отсеке сильно увеличится, приводя ротор в движение.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Давление в камере возгорания продолжает расти, заставляя ротор двигаться, а отсек расти в объеме. Газы от возгорания продолжают расширяться, перемещая ротор и создавая мощность, до того момента, пока ротор не пройдет выхлопной отсек.

Выхлоп

После того, как ротор проходит выхлопной отсек, высокое давление газа сгорания свободно выходит в выхлопную трубу. Так как ротор продолжает движение, камера начинает сжиматься, выдавливая оставшиеся выхлопные газы в свободный отсек. К тому времени объем камеры опять падает к минимуму и цикл начинается сначала.

Разница и Проблемы

У роторного двигателя достаточно много различий с обычным поршневым двигателем.

Меньше движущихся частей

Роторный двигатель имеет намного меньше частей, чем скажем 4-ех цилиндровый поршневой движок. Двух роторный двигатель имеет три главные движущиеся части: два ротора и выходной вал. Даже самый простой 4-ех цилиндровый поршневой двигатель имеет как минимум 40 движущихся частей, включая поршни, шатуны, стержень, клапаны, рокеры, клапанные пружины, зубчатые ремни и коленчатый вал.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Минимизация движущихся частей позволяет получить ро

Принцип работы роторного двигателя

Автомобили оборудованы двигателями внутреннего сгорания (ДВС). ДВС – вид теплового двигателя, в котором топливная смесь сжигается внутри мотора, тем самым энергия сгорания превращается в механическую работу. Автомобилестроение использует ДВС, где подвижным элементом служат поршни. Существует другой вид ДВС – роторный двигатель. Что такое роторный двигатель, его принцип работы, устройство, особенности — расскажем ниже.

Устройство и принцип работы

Принцип работы роторного и поршневого двигателей идентичен: энергии горения преобразовывается в механическую работу. Различие заключается в способе преобразования энергии. Основным рабочим элементом в роторном двигателе (РПД) является ротор, который совершает вращательное движение, а в поршневом – поршни, совершающие возвратно-поступательные движения. Роторный двигатель получил название от части мотора – ротора. Так как ротор движется, мощность передается на сцепление и коробку переключения передач.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

Роторный двигатель внутреннего сгорания (двигатель Ванкеля) не имеет ГРМ и КШМ, которыми оснащены поршневые двигатели. Их функции исполняют следующие основные детали: эксцентриковый вал, роторы, выполняющие роль поршней, неподвижные шестерни, задающие траекторию вращения роторов. Устройство роторного двигателя состоит из промежуточного корпуса, статоров, образующих рабочие камеры, переднего и заднего корпуса, которые закрывают рабочие камеры, также на них зафиксированы неподвижные шестерни. Весь двигатель стягивается длинными болтами. Двухсекционный роторно-поршневой ДВС означает, что в двигатели два ротора.

Модель роторного двигателя

Один рабочий цикл данного двигателя состоит из четырех тактов, которые выполняются за один оборот ротора, в то время как эксцентриковый вал совершает три оборота.

Чтобы понять, как работает двигатель, следует рассмотреть один рабочий цикл:

  1. 1-й такт – впуск. Ротор, вращаясь, увеличивает размер рабочей камеры, образованной формой статора и ротора.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Создается разряжение, которое засасывает топливно-воздушную смесь посредством впускного окна. В конце такта ротор перекрывает впускное окно.
  2. 2-й такт – сжатие. Ротор продолжает вращение, но размер камеры уже уменьшается, вследствие чего сжимается смесь топлива и воздуха. В конце такта с помощью одной или нескольких свечей зажигания происходит воспламенение сжатой смеси. Свечи зажигания не выпирают, а утоплены в статоре. В стенках находятся выемки, образующие объем камеры сгорания.
  3. 3-й такт – рабочий ход (расширение). Протекает пик горения, в результате чего в камере увеличивается температура и давление расширяющихся газов. Ротор, воспринимая давление, раскручивает эксцентриковый вал, чем преобразовывает тепловую энергию в механическую работу.
  4. 4-й такт – выпуск. Ротор открывает выпускное окно и выдавливает из уменьшающейся камеры отработавшие газы.

Когда рабочий цикл закончен, начинается и повторяется новый.

Схема циклов РПД

С каждой из трех сторон ротора протекает свой такт, а это значит, что такт расширения проходит не каждые 360 градусов вращения, а каждые 120 градусов вращения или каждый оборот эксцентрикового вала.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

Видео о РПД Ванкеля:

Строение

Ротор выполнен из стали с содержанием особых элементов, по форме схож с треугольником и собирают его слоями. Двухроторные моторы имеют пять слоев, они закреплены болтами, которые расположены по окружности. Охлаждается мотор с помощью специальной жидкости, которая омывает все элементы механизма. Последние два слоя закрыты, подшипники расположены в противоположных секторах. Внутренняя поверхность элементов гладкая, чем помогает роторам работать. После идет слой, где находится ротор и выхлопная система. В центральном сегменте находятся впускные порты.

Для изоляции камер используется множество уплотнительных элементов, расположенных на роторе. Основными более нагруженными являются апексы, которые устанавливаются на вершинах ротора.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Впускные, выпускные окна могут находиться не только в стенках статора, но и на боковых стенках корпусов. А в статорах, наоборот, могут отсутствовать впускные, выпускные окна.

Работа роторного двигателя

Преимущества и недостатки

У такого мотора есть свои «плюсы» и «минусы».

К преимуществам можно отнести:

  1. Мало подвижных элементов. Роторный двигатель содержит намного меньше механизмов и узлов, чем поршневой. В роторном – три главных движущих элемента: два ротора и вал, а в самом простейшем поршневом моторе минимум 45 движущихся элементов. Так как в РПД минимальное количество механизмов, то и надежность, соответственно, выше.
  2. Вибрация. Все элементы РПД совершают плавную непрерывную работу и вращаются в одном направлении, тогда как в поршневом моторе движение постоянно меняется.
  3. Компактность. Двигатель имеет небольшой вес и габариты.

К недостаткам относятся:

  1. Потребление топлива. Роторному мотору требуется больше ГСМ.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы
  2. Высокая стоимость. Изготовление отличается сложностью, высокой точностью производства, дорогого оборудования, что способствует удорожанию.
  3. Частые перегревы. Данные двигатели в силу своей конструкции подвержены к перегреву, что приводит к «закипанию».
  4. Невысокий ресурс. Из-за постоянных перепадов давления, мотор вырабатывает ресурс не более 130-150 тыс. км.

Учитывая недостатки и преимущества роторного мотора, автолюбители обращают внимание и на вождение автомобиля, считая его сложным и непривычным.

Прогресс не стоит на месте и, возможно, у РПД есть будущее. Его особенностью является то, что двигатель может работать на газе и водороде, а это откроет ему перспективу в будущем.

Facebook

Twitter

Вконтакте

Google+

принцип работы и наглядное видео

Роторный двигатель (РД) считается двигателем внутреннего сгорания, который практически полностью отличается от привычного поршневого агрегата.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Как известно, в цилиндре поршневого двигателя выполняется несколько тактов: впуск, сжатие, затем рабочий ход и в заключении – выпуск.

Что касается РД, то он осуществляет все те же такты, при этом они осуществляются в разных частях камеры. Сравнить их можно было бы лишь в том случае, если в поршневом агрегате присутствовал отдельный цилиндр для каждого из тактов и поршень постепенно перемещался бы от цилиндра к цилиндру.

Роторный движок изобрел и сконструировал доктор Феликс Ванкель, поэтому его часто называют двигателем Ванкеля.

Принцип работы

Роторный двигатель использует давление, возникающее во время сгорания топливовоздушной смеси. Такое давление в поршневых двигателях создается в цилиндрах, что привод в движение поршни.

Коленчатый вал и шатуны приводят поршень во вращательное движение и благодаря этому колеса автомобиля начинают вращаться. В данном двигателе, давление при сгорании возникает в камере, которая сформирована частью самого корпуса и закрыта одной из сторон треугольного ротора, выполняющего роль поршней.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

В данном видео, вам покажут, как работает роторный двигатель для Mazda RX-8. Приятного просмотра!

Вращения ротора напоминают линию, которая нарисована спирографом. Такая траектория позволяет вершинам ротора контактировать с корпусом движка, что образует при этом три разделенных между собой объема газа.

Когда ротор вращается, эти объемы поочередно расширяются и сжимаются.Именно это обеспечивает поступление в движок топливовоздушной смеси, а также сжатие и выпуск выхлопа. Он обладает системой зажигания и впрыска топлива, которые похожи на используемые системы в поршневых агрегатах.

Его конструкция полностью отличается от поршневого движка. Ротор обладает тремя выпуклыми сторонами, которые исполняют роль поршней. На каждой стороне устройства, присутствует специальное углубление, увеличивающее скорость вращения самого ротора.

Это оставляет для топливовоздушной смеси больше свободного места.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы На вершине всех граней расположены металлические пластины, которые разделяют все свободное место на камеры. На каждой из сторон ротора присутствуют два кольца из металла, формирующие стенки камер.

В центральной части устройства, находится зубчатое колесо, зубья которого смотрят внутрь. Это колесо сопрягается с шестерней, которая закреплена на корпусе двигателя. Данное сопряжение задает направление и траекторию вращения в корпусе движка.

Особенности роторного двигателя

В данном видео, вам расскажут об истории двигателей, а так же чем они так примечательны.

Корпус двигателя отличается овальной формой.Форма самой камеры сконструирована таким образом, чтобы все вершины ротора контактировали со стеной камеры.

Они образуют три разделенные между собой объемы газа. В корпусе происходит процесс внутреннего сгорания. Свободное пространство корпуса делится на четыре части для впуска, сжатия, рабочего такта и выпуска.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

Важно отметить, что порт впуска и выпуска находятся в корпусе. Клапаны в порте отсутствуют. Впускной порт напрямую соединен с дросселем, а выпускной порт – с выхлопной системой.

Выходной вал отличается закругленными выступами-кулачками, которые эксцентрично расположены. С каждым из выступов сопряжен ротор. Выходной вал представляет собой аналог коленчатого вала в поршневом движке.Вращаясь, ротор толкает выступы-кулачки.

Поскольку они расположены несимметрично, ротор давит на них с силой, которая заставляет вращаться выходной вал.

Роторный двигатель собирают слоями.Движок с двумя роторами собирается пятью слоями, которые крепятся длинными болтами, расположенными по кругу.

Через все элементы конструкции проходит охлаждающая жидкость. Два крайних слоя обладают уплотнениями и подшипниками для выходного вала.

Кроме того, они изолируют части корпуса двигателя, в которых находятся роторы. Внутренняя поверхность каждой части является гладкой и это обеспечивает должное уплотнение роторов.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

Следует отметить, что впускной порт присутствует в крайних частях. Овальный корпус ротора и выпускной порт расположен в следующем слое. Здесь и установлен ротор.

В центральной части присутствуют впускные порты – для каждого ротора отведен один такой порт.

Роторный движок Mazda RX-8

Центральная часть разделяет между собой роторы, именно поэтому ее поверхность внутри является совершенно гладкой.

Достоинства и недостатки

На роторный двигатель в свое время обратило внимание множество ведущих производителей авто.

Благодаря своей конструкции и принципу работы, он обладал весомыми преимуществами перед поршневыми движками. В первую очередь, роторный агрегат отличается лучшей сбалансированностью и подвергается минимальной вибрации.

Помимо этого, такой двигатель отличается превосходными динамическими характеристиками (на низкой передаче автомобиль с таким движком можно без особых усилий разогнать более чем на 100 км/ч при высоких оборотах).

Данный агрегат гораздо легче и компактнее поршневого движка.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы В данном двигателе используется меньше узлов, и он отличается высокой мощностью по сравнению с поршневым агрегатом.

Среди недостатков роторного движка следует выделить:

  • повышенный расход топлива при низких оборотах;
  • сложность производства отдельных деталей, которое требует использования дорогостоящего высокоточного оборудования;
  • склонность к перегреву из-за особенной формы камеры сгорания;
  • износ уплотнителей, которые расположены между форсунками из-за частых перепадов давления;
  • потребность в своевременной и частой смене моторного масла (замена должна производиться каждые 5000 километров).

К эксплуатации роторных агрегатов нужно подходить ответственнее, чем к обслуживанию поршневых агрегатов.

Стоянка запрещена знак. Более детальную информацию, ищите на нашем сайте.

Здесь, вы найдёте много картинок с предупреждающими знаками дорожного движения.

При помощи данной статьи, вы сможете ознакомится с рейтингом видеорегистраторов 2015 года.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

Их капитальный ремонт и техобслуживание важно проводить вовремя.

Особенность двигателей автомобилей Mazda

Компания Mazda начала производство моделей с роторными движками еще в далеком 1963-ом году.

Наиболее успешным авто компании оснащенным роторным агрегатом стала модель RX-7, выпущенная в 1978-ом году. Правда, до нее было выпущено множество машин, автобусов и грузовиков с роторными двигателями. После модели RX-7, производство которой было остановлено в 1995-ом году, роторным двигателем начали снабжать модель RX-8.

Данный двигатель считался лучшим агрегатом в 2003-ом году. Данный движок с двумя роторами производил 250 лошадиных сил. Однако в 2008-ом году компания прекратила продажу Mazda RX-8 в Европе из-за выбросов ее движка, которые не соответствовали европейским стандартам.

Однако разработчики компании решили на этом не останавливаться и создали современный роторный двигатель Renesis 16X, соответствующий международным и европейским стандартам.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

Система впрыска была значительно переработана, благодаря чему топливо расходуется гораздо экономнее.

Помимо этого, корпус движка изготовлен из современного алюминиевого сплава. Компания также выпустила роторный агрегат, который может работать на водороде. Последней разработкой производителя с роторным двигателем на данный момент является модель Premacy Hydrogen RE Hybrid.

Роторный двигатель — это… Что такое Роторный двигатель?

Роторный двигатель — родовое наименование конструкции теплового двигателя, за которым стоит целое семейство близких по конструкции двигателей, объединенное ведущим признаком — типом движения главного рабочего элемента.

Роторный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — тепловой двигатель, в котором главный подвижный рабочий элемент двигателя — ротор, совершает вращательное движение. Двигатели должны давать на выходе вращательное движение главного вала. И именно этим роторные ДВС выгодно отличаются от наиболее распространенных сегодня поршневых ДВС, в которых главный подвижный рабочий элемент — поршень, совершает возвратно-поступательные движения.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы В роторных моторах, где главный рабочий элемент и так вращается, не требуется дополнительных механизмов для получения вращательного движения. А вот в поршневых моторах приходится применять громоздкие и сложные кривошипно-шатунные механизмы для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала. Именно в свойствах этих механизмов кроются многие недостатки современных поршневых ДВС.

История

С древности известны колеса ветряных и водяных мельниц, которые можно отнести к примитивным роторным двигательным механизмам. Самый первый тепловой двигатель в истории — эолипил Герона Александрийского (I в. н. э) также относится к роторным двигателям. В XIX веке, вместе с массовым появлением поршневых паровых машин, начинают создаваться и активно использоваться и роторные паровые двигатели. К ним можно отнести как паровые роторные машины с непрерывно открытыми в атмосферу камерами расширения — это паровые турбины, так и паровые машины с герметично запираемыми камерами расширения: к ним, например, можно отнести «коловратную машину» Н.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы  Н. Тверского, которая успешно эксплуатировалась во многих экземплярах в конце XIX века в России.

С началом массового применения ДВС в первые десятилетия XX века начались и работы по попыткам создать эффективный роторный ДВС. Однако эта задача оказалась большой инженерной трудностью, и лишь в 1930-х годах была создана работоспособная газовая турбина, которая по классификации относится к роторным ДВС с непрерывно открытой в атмосферу камерой сгорания.

Работоспособный роторный ДВС с герметично запираемой камерой сгорания удалось создать лишь в конце 1950-х годов группе исследователей из немецкой фирмы NSU, где Вальтер Фройде и Феликс Ванкель разработали схему роторно-поршневого двигателя.

В отличие от газовых турбин, которые широко и массово применяются уже более 50 лет, роторный двигатель Ванкеля и Фреде не показал очевидных преимуществ перед поршневыми ДВС, а также имел заметные недостатки, которые и сдерживают массовое применение этих моторов в промышленности. Но потенциально широкий набор возможных конструктивных решений создают широкое поле для инженерных поисков, которые уже привели к появлению таких конструкций, как роторно-лопастной двигатель Вигриянова, трёхтактный и пятитактный роторные двигатели Исаева.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

Классификация роторных ДВС

Главное деление роторных двигателей происходит по типу работы камеры сгорания — запирается она на время герметично, или имеет постоянную связь с атмосферой. К последнему типу относятся газовые турбины, камеры сгорания которых отделены от выхлопного сопла (от атмосферы) лишь густым «частоколом» лопастей роторной крыльчатки.

В свою очередь, роторные ДВС с герметично запираемыми камерами сгорания делятся на 7 различных конструкционных компоновок:

  1. роторные двигатели с неравномерным разнонаправленным (возвратно-вращательным) движением главного рабочего элемента;
  2. роторные двигатели с неравномерным однонаправленным (пульсирующе-вращательным) движением главного рабочего элемента;
  3. роторные двигатели с простым и равномерным вращательным движением главного рабочего элемента и с уплотнительными заслонками-лопастями, движущимися в роторе. Частный случай — с заслонками-лопастями, отклоняющимися на шарнирах на роторе;
  4. роторные двигатели с простым и равномерным вращательным движением главного рабочего элемента и с уплотнительными заслонками, движущимися в корпусе;
  5. роторные двигатели с простым и равномерным вращательным движением главного рабочего элемента и с использованием такого же простого вращательного движения уплотнительных элементов;
  6. роторные двигатели с простым вращательным движением главного рабочего элемента, без применения отдельных уплотнительных элементов и спиральной организацией формы рабочих камер;
  7. роторные двигатели с планетарным вращательным движением главного рабочего элемента и без применения отдельных уплотнительных элементов.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

Роторные двигатели Фройде и Ванкеля, которые не вполне корректно с технической точки зрения называют «роторно-поршневыми», относятся к 7-й классификационной группе.

Литература

  • Н. Ханин, С. Чистозвонов. Автомобильные роторно-поршневые двигатели. — М., 1964.
  • Е. Акатов, В. Бологов и др. Судовые роторные двигатели. — Л., 1967.

См. также

Ссылки

Роторный двигатель на автомобиль.

Роторный двигатель внутреннего сгорания (или как его ещё называют роторно-поршневым, так как сам ротор выполняет роль поршня) был изобретён ещё в 1957 году прошлого века талантливыми инженерами Феликсом Ванкелем и Вальтером Фройде. Этот двигатель существенно отличается от обычного двигателя внутреннего сгорания. В этой статье мы подробно рассмотрим эти основные отличия, а так же преимущества и недостатки роторного двигателя перед обычным мотором, и почему всё таки РПД не так распространён, как обычный ДВС.

Основное отличие роторно-поршневого двигателя перед обычным поршневым, это отсутствие цилиндропоршневой группы, то есть поршней с кольцами, шатунов и цилиндров.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Ну и самое главное — это отсутствие множества деталей механизма газораспределения, что позволило сэкономить на производстве около тысячи деталей!

 

 

 

 

 

 

Основная деталь такого двигателя — это ротор, имеющий форму треугольника (cм. фотографии и рисунок). И этот ротор, с помощью зубьев шестерни, входит в зацепление с шестерней другой детали, но неподвижной — статором. Принцип работы роторного двигателя можно посмотреть на видеоролике чуть ниже и он основан на том, что вершины треугольного ротора, при его вращении трутся по эпитрохоидальной (имеющей форму восьмёрки) и полированной внутренней поверхности картера (статора).

И при этом ротор своими гранями вершин отсекает при вращении переменные объёмы трёх камер (трёх камер потому, что у ротора три вершины, бывает и другое число, но три — самый распространённый вариант). Камеры образуются отсеканием вершинами ротора внутренней поверхности статора (при вращении ротора).Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

При вращении ротора получается, что ротор играет роль и поршня и клапанов при работе мотора. И такая уникальная конструкция позволяет осуществлять любой четырёхтактный цикл Отто, Стерлинга или Дизеля, и при этом не нужен отдельный механизм газораспределения с множеством деталей, который имеется в головке цилиндров обычного и хорошо известного нам ДВС.

А герметичность пар в роторном двигателе, достигается торцевыми и радиальными уплотнителями (пластинами), которые при работе ещё лучше прижимаются давлением газов, центробежной силой, а так же специальными плоскими пружинами.

К тому же благодаря отсутствию головки цилиндров с механизмом ГРМ, а так же отсутствию кривошипно-шатунного механизма (коленвала, шатунов) и самих цилиндров, роторно-поршневой двигатель получается очень компактным (см фото слева) и не занимает много места под капотом. Так ещё и кроме своей компактности, такие моторы имеют бóльшую мощность, чем обычные двигатели.

 

 

 

 

 

 

И у такого мотора гораздо меньше деталей, чем у привычного нам ДВС.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Это хорошо видно на фото слева. И это далеко не все преимущества и подробнее о преимуществах РПД написано ниже.

 

 

 

Преимущества роторного двигателя.

  • Меньшие габаритные размеры, чем у обыччного ДВС (примерно в полтора и даже в два раза). Это позволяет сделать машину более просторной и удобной для обслуживания.
  • Бóльшая удельная мощность, при меньшем объёме камеры сгорания, чем у обычного ДВС. Это достигается благодаря тому, что однороторный мотор выдаёт мощность в течении трёх четвертей каждого оборота вала. А на знакомом нам обычном моторе, мощность выдаётся только в течении одной четверти оборота коленвала.
  • Меньшее количество деталей (примерно около тридцати), а у обычного ДВС несколько сотен деталей.
  • Способность развить большие обороты при отсутствии вибрации, так как нет кривошипно-шатунного механизма, который преобразует возвратно-поступательное движение поршней в вращательное.
  • Низкий уровень вибрации, и мотор хорошо уравновешен.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы
  • Отличные динамические показатели автомобиля с РПД, и на низкой передаче можно легко разогнаться более сотни км/ч.
  • Ну и главный плюс, который я считаю вернёт эти моторы на дороги в будущем — это меньшая склонность к детонации, по сравнению с обычным ДВС. А значит можно использовать в качестве топлива не только бензин, но и водород — топливо будущего.

Так почему же такой двигатель не стал популярен у производителей автомобилей (исключение фирма Мазда) и до сих пор распространены обычные двигатели?. Чтобы ответить на этот вопрос, рассмотрим недостатки роторного-поршневого двигателя (РПД).

Недостатки роторного двигателя.

Кроме множества преимуществ, у РПД имеется ряд недостатков, из-за которых он не получил широкого распространения:

  • Повышенный расход топлива, особенно на низких оборотах, по сравнению с обычным двигателем.
  • Сложность производства, так как требуется очень большая точность изготовления трущихся пар и очень качественные сплавы (легированные стали).Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы К тому же на производстве должны быть очень дорогие, сложные и точные металлообрабатывающие станки, так как фреза должна при обработке (например внутренней поверхности статора) следовать очень сложной траектории.
  • Быстрый износ уплотнителей, так как площадь пятна контакта маленькая а обороты вала большие. А при износе уплотнителей, из-за прорыва газов повышается токсичность, резко теряется коэффициент полезного действия (КПД) двигателя и потеря мощности.
  • Бóльшая склонность к перегреву, чем обычный ДВС. Из-за повышенного перегрева, даже бывают проблемы с воспламенением смеси в камере и чтобы улучшить воспламенение, на такие моторы устанавливают по две свечи зажигания на камеру. Две свечи ставят ещё и потому, что камера сгорания имеет вытянутую плоскую форму, и одной свечи в ней недостаточно.
  • В большинстве регионов не возможность ремонта таких двигателей, так как нет ни адекватных специалистов, ни запасных частей.
  • Более частая замена моторного масла, из-за того, что ротор соединяется с выходным валом через эксцентриковый механизм и получается большое давление между трущимися деталями.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы В добавок к этому ещё и большая температура приводит к быстрому износу двигателя, особенно если вовремя не поменять масло, а менять как я уже говорил, его надо чаще. Если же вовремя менять масло, уплотнители и делать капремонт, то ресурс РПД будет достаточно большим. А у некоторых двигателях японской фирмы Мазда, проработать РПД без поломок может около трёхсот тысяч км.

Устройство и более подробный принцип работы роторно-поршневого двигателя.

В роторном двигателе, как и в обычном ДВС вращение выходного вала (работа двигателя) происходит за счёт сгорания топливно-воздушной смеси. И так же как в привычном нам обычном двигателе, РПД имеет впускной канал, через который впрыскивается рабочая смесь, и имеет выпускной канал, через который выбрасываются отработавшие газы.

Но основное отличие состоит в том, что газы, образуемые при сгорании топлива, давят не на поршень (поршни), а на ротор, и от этого ротор передаёт вращение через зубья шестерни и эк

MegaSquirt и роторные двигатели

MegaSquirt и роторные двигатели
Нажмите кнопки меню непосредственно ниже, чтобы быстро найти информацию о MegaSquirt®:
  • Модуль MicroSquirt®
  • V1 / V2 MicroSquirt®
  • Важно
    Безопасность
    Информация
  • MicroSquirt®
    Поддержка
    Forum
    • MShift ™ TCU
      • MShift ™ Введение
      • Руководство по сборке
      • GPIO для 4L60E
        • Базовые схемы
        • GPO1, GPO2, GPO3,
          GPO4 (светодиоды шестерен)
        • VB1, VB2, VB3, VB4
        • ШИМ1, ШИМ2, ШИМ3, ШИМ4
        • GPI1, GPI2, GPI5
          (2 / 4WD, Input2, понижающая передача)
        • GPI3 (температура)
        • GPI4 (датчик торможения)
        • EGT1, EGT2, EGT3,
          EGT4 (нагрузка без CAN,
          линейное давление, Input3,
          Input1)
        • VR1 (Датчик скорости автомобиля
          )
        • VR2 (кнопка повышения передачи)
        • Последние штрихи
        • Тестирование платы
          GPIO
      • Руководство по внешнему подключению для 4L60E
      • Код текущей версии
      • Настройки пользователя
      • βeta Код
      • Архив кода
      • Приобрести комплект
        GPIO
      • Работа со сменным столом
      • Последовательный порт
        Подключение
        Поиск и устранение неисправностей
      • Настройка CANbus
      • Решение проблем VSS
      • Порты, контакты, схемы, соединения
      • Обсуждение MShift ™
        Форумы
      • Разное.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы MShift ™
        Темы
      • Карта сайта
      • MShift ™
    • Код проекта шаблона
    • Введение в плату
    • GPIO
    • MShift ™ / GPIO
      Форум поддержки
  • MegaManual Index — MegaSquirt и роторные двигатели Проблемы с корпусом дроссельной заслонки
    Зажигание Настройка параметров инжектора в Mega — 1 Mazda 1 RX-7 Датчики температуры воздуха и охлаждающей жидкости Kurt Staging

    MegaSquirt ® и роторные двигатели

    Это обзор использования MegaSquirt ® на роторном двигателе Mazda.Он не предназначен для использования в качестве грунтовки для самих роторных двигателей Ванкеля, только как использовать с ними MegaSquirt ® . Чтобы узнать больше о роторных двигателях Ванкеля, посетите веб-сайт Blake Qualley, отличный Rotary Engine Illustrated .Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

    Чтобы понять, как роторный двигатель работает с контроллером EFI MegaSquirt ® , нам нужно выяснить, как MegaSquirt ® «видит» роторный двигатель с точки зрения циклов впрыска.

    При повороте кривошипа на 720 ° четырехтактный поршневой двигатель (два оборота = 4 хода) поглощает свой номинальный рабочий объем (без учета вопросов объемного КПД и т.п.) воздуха.При тех же 720 ° ротор удваивает своего номинального рабочего объема (что-то вроде двухтактного двигателя).

    Чтобы понять это, вспомним, что роторный двигатель Ванкеля имеет три грани на каждом роторе, равномерно разнесенных под углом 120 °. Роторы вращаются со скоростью 1 / 3 эксцентрикового вала, поэтому мы видим событие зажигания каждые 120 ° × 3 = 360 градусов, а для всех трех поверхностей требуется 3 × 360 ° = 1080 ° вращения эксцентрикового вала.

    ( Обратите внимание, что все эти факторы определяются геометрией корпуса, корпуса и шестерен и одинаковы для всех роторных двигателей Ванкеля.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы )

    Однако у модели 13B два ротора, и они смещены по фазе на 180 ° друг от друга, что дает событие воспламенения через каждые 180 °, чередуя роторы.

    901 9 (лицо 1) 3 2 2 90
    Градусы кривошипа Поршневой двигатель
    Сжигание цилиндра
    Ванкель
    Сжигание ротора
    0 ° 1 1 09 2 (лицевая сторона 1)
    360 ° 4 1 (лицевая сторона 2)
    540 ° 2 2
    720 ° 1 — назад там, где мы начали 1 (лицевая сторона 3)
    900 ° 3 3
    1080 ° 4 1 (лицевая сторона 1) — назад, с чего мы начали
    Таким образом, для контроллера EFI MegaSquirt ® роторная Mazda 13B выглядит так же, как 4-цилиндровый двигатель, за исключением того, что второй набор свечей смещен на несколько градусов.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Каждый ротор имеет 3 камеры и выполняет цикл Отто (впуск-сжатие-мощность-выпуск) при 1080 ° вращения эксцентрикового вала.

    Следовательно, настройка роторного двигателя на 4-тактный цикл, 4-цилиндровый (поскольку он дает 4 тахометра на 720 °) и 2600 куб. См (рабочий объем x 2), работает нормально. Количество впрыскиваний за цикл может потребовать некоторых экспериментов для вашей конкретной установки, как и для любой установки MegaSquirt ® .

    Проблемы с корпусом дроссельной заслонки

    Стандартный корпус дроссельной заслонки Mazda является прогрессивным по своей природе, поэтому впрыск должен быть таким же, если штатное оборудование EFI будет использоваться без изменений.Это требует, чтобы MegaSquirt ® включал первичные заслонки только до тех пор, пока вторичные дроссельные заслонки не открылись должным образом. Это может быть достигнуто с помощью версии кода MegaSquirt ® под названием «Двойная таблица», которая позволяет настраивать два блока инжекторов отдельно.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

    Зажигание

    Примечание. Вам может потребоваться добавить резистор 50 кОм к сигналу катушки от системы зажигания OEM, чтобы предотвратить скачки оборотов и т. Д.

    У вас есть несколько вариантов зажигания для роторного двигателя:

    • используйте распределитель от более старого RX-7 до 86 года для управления зажиганием,
    • Используйте штатный ЭБУ для управления зажиганием,
    • использует контроллер зажигания, производный от MegaSquirt ® , а нестандартные модули (например, EDIS)
    • используют вторичный контроллер зажигания.

    На базе базового контроллера EFI MegaSquirt ® появилось множество различных решений зажигания, таких как MSnS. Требования к зажиганию роторного двигателя с ведомым зажиганием после ведущего еще не были выполнены с использованием MegaSquirt ® или его производных. Некоторые пользователи используют модифицированную версию MSnEDIS, в которой для синхронизации используется колесо 36-1, установленное на кривошипе, и запускаются четыре отдельные катушки, по одной на штекер.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Обычно они настраивают его на включение передних и задних свечей вместе с нулевым разделением, и не заметили никаких сложностей при этом.При запуске ускоренных двигателей в этой конфигурации могут возникнуть проблемы, хотя по этой теме существует много противоречивой информации.

    Майк Роберт провел некоторое время на динамометрическом стенде в прошлом году и смог проверить, что произошло в случае «разлитой» искры акции, только следящего, ведущего и ведомого срабатывания одновременно (без разделения) времени и времени только ведущего.

    Результаты были:

    • Начальная и замыкающая искры в примерно стандартной конфигурации разделения времени дали ~ 164 RWHP @ 8500.
    • Только следящая искра работала очень плохо (как и ожидалось), и мощность была очень низкой, EGT был достаточно высоким, чтобы сделать выхлоп средне-красным; этот запуск был прерван.
    • Одновременное зажигание ведущей и ведомой искры не отличалось от деления приклада до 6500 об / мин или около того; даже тогда разница была почти незначительной.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы
    • Искра, работающая только с опережением, также давала примерно такую ​​же мощность, в пределах погрешности.
    Все эти испытания проводились с опережением на 26 градусов максимум на газовом насосе с октановым числом 87.

    Тем не менее, выбросы на холостом ходу и при низкой нагрузке могут быть лучше при работе как с ведущей, так и с задней искрой с разделением синхронизации.

    Установка параметров в MegaTune

    Например, роторный двигатель 13B потребляет вдвое больше номинального рабочего объема каждые два оборота, эффективно действуя на 4-цилиндровый 4-тактный двигатель объемом 2600 куб. См. Если бы у вас были форсунки 460 куб. См / мин, вы бы рассчитали Req_Fuel в MegaTune следующим образом:

    • Рабочий объем: 2600 куб.
    • Размер инжектора: 460 куб. См / мин
    • Количество цилиндров: 4
    • Количество форсунок: 2
    • Сквиртов за цикл: 2
    • Переключение форсунок: одновременно
    • Двигатель: 4-тактный
    Конечным результатом является вычисленное значение Req_Fuel, равное 9.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы 4 миллисекунды.

    Вот пример полной поворотной установки:

    • Автомобиль: 1985 Mazda RX-7 GSL-SE
    • Двигатель: Stock 13B, 2 × 720cc / min форсунки Mazda
    • Текущий MegaSquirt ® Параметры:
      • REQ_FUEL: 8.0
      • INJ Открыто: 1.0
      • ШИМ ток: 75%
      • Время ШИМ: 2,5
        • 1 сквирт,
        • одновременно,
        • 4-тактный,
        • 4 цилиндра,
        • MPI,
        • 2х инъ.,
        • 250 кПа
        • Баро,
        • Даже огонь

    Вот.msq для стокового порта 13B 1986 года, на котором выполняется поэтапное внедрение кода из Roger Enns :

    И вот настройки, как они отображаются в MegaTune:

    и вот файл megasquirt-I.ini, который использует Роджер:

    Технические характеристики инжектора

    Типичные значения расхода форсунок для роторных двигателей Mazda:

    0

    Двигатель Информация о форсунке куб.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы 13B 6-портовый 2 форсунки 720
    4 форсунки 430
    13B Turbo Series 4/5 красный, фиолетовый, розовый
    13B Turbo Series 6 Primary 550
    Secondary 850
    20B Turbo Primary and Secondary
  • 9
  • Primary and Secondary
  • Если и первичный, и вторичный поток имеют одинаковую скорость, вы можете использовать «Постановку Курта».Вы запускаете первичные и вторичные обмотки в альтернативном режиме с максимальным временем впрыска, равным 2 периодам впуска. При высоких оборотах и ​​WOT периоды впрыска будут перекрываться, давая тот же эффект, что и ступенчатое. (Первичные части параллельно на одном блоке форсунок, вторичные — на другом.)

    Mazda RX-7 Датчики температуры воздуха и охлаждающей жидкости

    Стандартные датчики Mazda можно использовать, обновив прошивку с помощью новых таблиц поиска с помощью EasyTherm и заменив один резистор смещения на плате MegaSquirt ® .Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

    Датчик температуры охлаждающей жидкости близок по спецификации к блоку GM, поэтому менять резистор смещения не требуется. С другой стороны, термистор температуры воздуха ОЧЕНЬ отличается от датчика GM, который требует замены резистора смещения. Это резистор R4 на печатной плате MegaSquirt ® , по умолчанию он равен 2,49 кОм. Для датчика Mazda используйте резистор 47 кОм , хотя подойдет любой резистор в диапазоне от 30 до 50 кОм.

    Используйте EasyTherm или аналог для создания и загрузки новых таблиц термисторов.

    Технические характеристики из заводского руководства по обслуживанию (84-85 GSL-SE, 86-88 все модели, вероятно, 89+) следующие:

    Температура охлаждающей жидкости:

    • -20 ° C = 16200 Ом
    • 20 ° C = 2450 Ом
    • 80 ° C = 320 Ом

    Температура воздуха:

    • 20 ° C = 41500 Ом
    • 50 ° C = 11850 Ом
    • 85 ° C = 3500 Ом

    Вы используете EasyTherm для создания файлов .Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы INC, которые вы используете для перекомпиляции кода в соответствии с вашими датчиками.Вы можете найти больше о компиляции кода в Руководстве по языку ассемблера.

    Вот несколько «готовых» файлов (с использованием указанных выше значений и резисторов):

    Обратите внимание, что для использования этих файлов их обычно необходимо переименовать, чтобы удалить префикс «rot_», который добавляется для предотвращения их смешивания с исходными файлами MegaSquirt ® .

    Не забудьте скопировать измененные файлы в каталог MegaTune.

    Загрузка кода в MegaSquirt ® описана в приложениях: Инструкции по обновлению встроенного программного обеспечения.

    Вам также необходимо скопировать файлы .INC в каталог MegaTune.

    Kurt Staging

    Те из вас, кто хочет выполнить поэтапную инъекцию, у вас также есть альтернативный способ с использованием стандартного оборудования и кода MegaSquirt ® . «Kurt staging» (названный в честь создателя, Kurt Heintz ) — это метод улучшения динамического диапазона набора форсунок.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Он использует тот факт, что таймеры форсунок независимы, и поэтому они могут перекрываться.Это означает, что одно событие инъекции не должно завершаться до начала следующего.

    Чтобы реализовать постановку Курта, вы можете использовать второй набор идентичных форсунок, которые питают каждый цилиндр и подключить драйвер инжектора № 1 к первому набору, а драйвер INJ № 2 ко второму набору. Что произойдет, если на холостом ходу форсунки будут чередовать свои импульсы, но по мере увеличения ваших значений VE они начнут перекрывать импульсы и будут обеспечивать полный поток от обоих форсунок одновременно. По сути, вы переходите от чередования к одновременному по мере увеличения ширины импульса.

    Доступное время в секундах для впрыска (для 4-тактного цикла):

    время = 120 / об / мин * duty_cycle

    Всякий раз, когда ширина импульса превышает половину этого значения, будет действовать ступенчатая установка Курта. .

    Например, при 6000 об / мин на впрыске через порт у вас есть максимум 85% 720 ° для впрыска, или 17 миллисекунд.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Если вы измените это значение на 2 впрыска, у вас будет 8,5 мс на сквирт (игнорируйте inj_on). Например, если у вас есть две форсунки 19 фунтов / час на цилиндр, и предположим, что VE = 100 при ширине импульса 8.5 мс. До этого момента каждый инжектор включен отдельно, то есть один впрыскивает 8,5 мс, затем другой — 8,5 мс. Выше этого они начинают перекрываться, вплоть до того, что при VE = 200 у вас будет 17 мс впрыска при 38 фунтах. Постановка Курта дает вдвое больший динамический диапазон одного большого инжектора по стандартному коду.

    Основным критерием является то, что двигатель должен быть настроен так, чтобы он мог работать на любом берегу. Для впрыска через порт вы должны использовать две форсунки на цилиндр. Для впрыска в корпус дроссельной заслонки у вас нет особых требований к оборудованию.Все форсунки должны иметь одинаковый расход. Затем они подключаются наполовину к банку INJ1, а другая половина — к банку INJ2.

    Форсунки настроены на работу поочередно с параметром «ступенчатость форсунок» в MegaTune.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Например, на независимом 4-цилиндровом двигателе вы установите MegaSquirt ® на 2 впрыска / чередование. На каждого бегуна будет впрыскивать по 1 инжектору из каждого банка. Фактически это будет распыляться один раз за цикл в каждого бегуна, сначала из одного инжектора, а затем из другого в следующем цикле.Но эти впрыски могут перекрываться, поэтому на более высоких оборотах вы можете заставить обе форсунки впрыскивать в течение одного цикла, впрыскивая больше топлива, чем могла бы одна форсунка.

    Kurt staging работает с MegaSquirt ® как есть, не требуя дополнительного кодирования. Вам нужно будет разместить все форсунки одинакового размера как можно ближе друг к другу, и, возможно, потребуется чередовать группы форсунок для каждого драйвера форсунки, чтобы получить плавный холостой ход (т.е. драйвер форсунки № 1 управляет форсункой «A» для цилиндра № 1 управляет форсункой B для цилиндра № 2, приводит в действие форсунку A для цилиндра № 3 и приводит в действие форсунку B для цилиндра № 4; привод форсунки № 2 будет управлять форсункой, противоположной форсунке, которая является первым приводом форсунки).Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

    Таким образом, если у вас есть два одинаковых инжектора, питающих один и тот же цилиндр, вы можете использовать вышеупомянутый метод, если вы используете дополнительный набор разных инжекторов или инжектор / инжекторы восходящего потока, вам нужно будет использовать код с двумя таблицами, а не стадию Курта.

    ступенчатая регулировка Курта полезна для турбин, а также для двигателей с высокой частотой вращения, а также в тех случаях, когда удобнее получить еще один набор небольших форсунок для получения желаемого расхода топлива (т. может быть более рентабельным, чем набор форсунок 40 фунтов / час).


    Благодарим Roger Enns , Bill Shurvinton и Mike Robert за информацию, использованную при подготовке этой страницы.



    Контроллеры MegaSquirt ® и MicroSquirt ® — экспериментальные устройства, предназначенные для образовательных целей. Контроллеры
    MegaSquirt ® и MicroSquirt ® не предназначены для продажи или использования на транспортных средствах с контролируемым загрязнением.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Ознакомьтесь с действующими в вашем регионе законами, чтобы определить, является ли использование контроллера MegaSquirt ® или MicroSquirt ® законным для вашего приложения.
    © 2004, 2005 Брюс Боулинг и Эл Гриппо. Все права защищены. MegaSquirt ® и MicroSquirt ® являются зарегистрированными товарными знаками. Этот документ предназначен исключительно для поддержки плат MegaSquirt ® от Bowling и Grippo.

    Как один механический цех возрождает роторные двигатели Первой мировой войны> ENGINEERING.com

    В ходе Первой мировой войны авиация впервые использовалась в крупномасштабных конфликтах, и с тех пор поле боя никогда не было прежним. В этих ранних самолетах использовались роторные двигатели, в которых коленчатый вал оставался неподвижным, а остальная часть двигателя вращалась вокруг него.

    Вы не увидите много оригинальных авиационных двигателей Первой мировой войны, которые все еще используются сегодня, но если вам случится побывать в небольшой механической мастерской в ​​Новой Зеландии, вы можете заказать совершенно новый.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Помимо изготовления деталей для старинных самолетов и общих услуг по механической обработке, Classic Aero Machining Service производит двигатели Gnome 1915 года с использованием современных технологий производства.

    Совершенно новый роторный двигатель Gnome. (Изображение любезно предоставлено Classic Aero Machining Serivce.)

    «Наша идея заключалась в том, чтобы производить оригинальные роторные двигатели, которые были бы безопасными, надежными и доступными», — сказал Тони Вайтенбург, главный инженер и управляющий директор Classic Aero Machining Service.«Я занимаюсь бизнесом с 2004 года; Не могу сказать, что мне нравится все в малом бизнесе, но я получаю огромное удовольствие от изготовления деталей. Возможность изготавливать множество деталей, которые по завершении превращаются в работающий двигатель, — одна из самых приятных вещей, которые я когда-либо делал ». У

    ENGINEERING.com была возможность узнать мнение Витенбурга об этом уникальном проекте.

    Как вы проектировали двигатель? Вы работали по оригинальным чертежам?

    Мы реконструировали оригинальный двигатель.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Детали должны быть нарисованы в САПР (мы используем SOLIDWORKS). Для нашей фрезерной машины с ЧПУ мы используем GibbsCAM, поэтому мы можем импортировать модели САПР и использовать их для генерации G-кода. Для наших токарных станков с ЧПУ и ручной обработки мы используем модели САПР для создания рабочих чертежей.

    Каковы характеристики мощности и крутящего момента?

    Это 115 лошадиных сил и около 580 Нм крутящего момента. Он раскачивает деревянную опору диаметром 104 дюйма.

    Вы отливаете цилиндры двигателя или обрабатываете их?

    Цилиндры изготовлены из заготовок, как и большая часть двигателя, включая картер.Единственная отливка на двигателе — это корпус масляного насоса. Мы также использовали кованые алюминиевые поршни, в которых используются стандартные кованые заготовки автомобильных поршней.

    Обработка картера роторного двигателя. (Изображение любезно предоставлено Classic Aero Machining Service.)

    Какие смазочные материалы используются в двигателях?

    В настоящее время мы используем касторовое масло для смазки, которое они использовали еще в 1915 году.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Это масляная система с постоянными потерями, расходующая 10 пинт в час. Я очень хочу попробовать более современные масла, но придется подождать, пока у нас не будет достаточно времени и денег.Мы должны быть в положении, когда, если это не сработает, мы уничтожим наш собственный двигатель, а не двигатель клиента. Итак, пока мы будем придерживаться того, что работает.

    Как насчет карбюрации?

    Используем стандартное топливо; мы пробовали как автомобильный, так и автомобильный бензин, и оба работают хорошо.

    Как зажигаются свечи зажигания?

    Изначально магнето использовалось для обеспечения высокого напряжения для свечей зажигания. Я пытался адаптировать электронную систему зажигания, но нам не удалось заставить ее работать, поэтому мы работали с электронной компанией и построили нашу собственную систему.Высокое напряжение исходит от зажигания и передается через коммуникатор через рояльный провод к свечам зажигания. Электронное зажигание обеспечивает хорошую искру, что упрощает запуск двигателя, и у нас не было проблем с засорением свечей зажигания.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

    Испытание роторного двигателя Gnome. (Изображение любезно предоставлено Classic Aero Machining Service.)

    У нас был клиент, который спросил, можем ли мы установить на его двигатель стартер. Увидев, как заводится вручную на оригинальный двигатель с гидросамолета, мы не могли понять, почему это невозможно.Сделав это успешно, мы решили сделать еще один стартер, который будем использовать для всех двигателей, которые мы производим. Он подходит для стандартного двигателя, и мы можем снять его, если клиент хочет оригинальный стартер с ручным поворотом, но это намного безопаснее для меня и моих сотрудников, когда мы тестируем двигатели.

    Каков ресурс двигателя по сравнению с оригиналом?

    Мы тщательно выбирали материалы, поэтому вместо оригинального чугуна используем кованые алюминиевые поршни, а клапаны — из нержавеющей стали.4340 был выбран из всех высоконагруженных деталей. Оригинальные двигатели не были известны своей надежностью; заклинивание колец сбоку поршней было обычной проблемой.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы

    Эти двигатели всего лишь демонстрационные части или они на самом деле приводят в движение самолет?

    Двигатели собираются в точную копию самолета. У нас сейчас летает один двигатель. Наш второй двигатель будет выставлен и запущен в Dawn Patrol в Дейтоне, штат Огайо, 1 и 2 октября 2016 года.

    Чтобы узнать о другом ретро-инженерном проекте, узнайте, как DeLorean Motor Company запускает производство культового автомобиля.

    Как работает реактивный двигатель

    Вы, возможно, задавались вопросом, как работает реактивный двигатель, но отказались от мысли, что вы сможете понять ракетостроение. Но на самом деле это простая для понимания концепция, которая впечатлит человека рядом с вами во время вашего следующего полета. Итак, мы собираемся объяснить задействованные процессы, чтобы каждый мог хорошо понять основные принципы, лежащие в основе реактивных двигателей.

    Реактивные двигатели, чаще используемые для самолетов, представляют собой тип газотурбинных двигателей.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы Теперь вы, возможно, знаете паровые турбины, в которых топливо сжигается для получения высокотемпературного парового потока, который приводит в движение турбину, а затем вращает вал перед тем, как его выбросить из системы. Вращение этого вала — это выходная мощность, и именно это вращение приводит в движение вращающийся объект. Газовая турбина похожа на те же основные принципы, однако за движение турбины отвечает сжатый газ. В реактивных двигателях высокотемпературный сжатый газ приводит во вращение компрессор спереди, но, что более важно, то, что выбрасывается из системы, вылетает сзади на высоких скоростях, создавая так называемую тягу.

    Проще говоря, у реактивных двигателей есть сердцевина, которая разделена на три основные части:

    • Компрессор — в передней части двигателя находятся лопасти вентилятора, некоторые вращающиеся (роторы) и некоторые статические (статоры), которые втягивают воздух в двигатель. Здесь много рядов лопастей, и когда воздух проходит через каждый ряд, он становится более сжатым, а температура увеличивается.Роторный двигатель как работает: Все о роторных двигателях — виды и принцип работы
    • Камера сгорания — этот сжатый воздух затем распыляется с топливом (чаще всего Jet A или Jet A-1, которые относятся к керосиновому типу), а затем электрическая искра воспламеняет смесь топлива и воздуха в камере.Это вызывает горение топливно-воздушной смеси, что приводит к значительному увеличению давления и температуры.
    • Турбины — горячий сжатый газ вытягивается из двигателя задней турбиной, которая забирает энергию из газа и вызывает падение давления и температуры. По мере того, как давление уменьшается, газ течет быстрее (подумайте о том, чтобы отпустить надутый баллон). Энергия газа, который приводит в движение заднюю турбину, приводит во вращение компрессор, который втягивает воздух спереди.

    Высокоскоростные газы, выходящие через сопло в задней части, являются причиной тяги. Чтобы понять это, мы обратимся к третьему закону движения Ньютона: для каждого действия существует равное и противоположное противодействие. Когда газ вырывается из спины, вперед действует равная и противоположная сила. Подумайте о том, когда вы толкаете стену бассейна, чтобы скользить в противоположном направлении; даже если сила вашего толчка направлена ​​к стене, равная и противоположная сила реакции заставляет вас двигаться в противоположном направлении.

    Примерно на скорости 400 миль в час один фунт тяги равен одной лошадиной силе, но на более высоких скоростях это соотношение увеличивается, и фунт тяги превышает одну лошадиную силу. На скорости менее 400 миль в час это соотношение уменьшается. Эта сила позволяет большим самолетам, таким как 747, летать со скоростью до 600 миль в час.

    Существуют также реактивные двигатели различных типов, например, турбовинтовые. Вы узнаете, является ли это турбовинтовой двигатель, по большим выдавленным гребным винтам спереди, которые отвечают за тягу, поскольку большая часть энергии газа передается компрессору задними турбинами, поэтому поданный газ не несет ответственности за тяга.

    Турбовальный двигатель используется в винтах вертолетов, силовых установках и даже в танке M1.

    Ответить

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *