Роторный двигатель: принцип работы, устройство, плюсы и минусы

Роторный двигатель

Содержание:

Что такое роторный двигатель и когда он появился знает не каждый автовладелец. Мотор представляет собой стандартный ДВС, но его устройство иное. Принцип работы РД основывается на высоких оборотах и отсутствии движений, которыми наделен поршневой «движок». Роторный по-другому именуют двигателем Ванкеля. Рассмотрим, почему устройство получило такое название, какие особенности оно имеет и чем отличается от других.

История возникновения

После изобретения ДВС сфера автомобилестроения начала развиваться. Общее устройство двигателя остается прежним, но силовые агрегаты регулярно модернизируются. Появляются усовершенствованные модели, к примеру, роторного вида. Впервые такая конструкция появилась в 1957 году. Ее испытывали два разработчика: Ф. Ванкель и В. Фройде. Сначала двигатель установили на спортивную машину «Спайдер», после исследований были получены интересные данные. Выяснилось, что спорткар смог набрать скорость 150 км/час при 57 л.с. Со временем двигатель стали устанавливать на марки авто, доступные широкому кругу пользователей (Ситроен, Шевроле).

В России роторный «движок» появился в 1961 году. Советские ученые не могли воспользоваться наработками немецкого инженера, поэтому смастерили конструкцию самостоятельно, опираясь на РПД фирмы NSU. На свет появился односекционный роторно-поршневой двигатель. Произошло это официально в 1976 г. «Движок» испытывали на отечественных машинах. Со временем конструкцию улучшали, выявляя в ней недостатки. Данный тип мотора по-прежнему применяется в автоспорте. Это обусловлено его экономичностью и малым весом.

На Западе роторные «движки» не стали чем-то уникальным и необычным. Топливный кризис остановил разработки в 1973 году. В те годы стоимость на топливо возросла, поэтому люди старались эксплуатировать машины с меньшим расходом горючего. Продажи авто с РПД упали, но «на помощь» пришла Япония и начала оснащать машины бренда «Мазда» роторными двигателями. Их производство продолжалось даже после распада СССР, но ВАЗ перестал иметь дело с РПД лишь в 2004 году.

Биография изобретателя

Ф.Г. Ванкель - немецкий изобретатель, рожденный в городе Лар в начале XX века. Его отец умер во время боевых действий во время Первой Мировой. По этой причине будущий ученый был вынужден забросить учебу и пойти работать, чтобы содержать себя. Первое время он трудился в лавке, где продавались книги. Во время работы Феликс любил читать. Особенно ему нравилось изучать автомобилестроение. Изобретатель был талантливым человеком со способностями. Говорят, что изобретенный им двигатель приснился ему во сне.

Изобретатель Ванкель


Конструкция

Чтобы выяснить, какой имеет роторный двигатель принцип работы, необходимо изучить конструкционные особенности. В данном типе мотора энергия сгорания воспринимается ротором в форме треугольника.

Ротор находится внутри закрытого элемента, состоящего из боковых и центрального корпуса. Это нужно для создания процесса горения. Он проходит в статоре, а боковые грани создают герметичность.

Статор включает в себя цилиндр, а в нем находится сам ротор. Овальный цилиндр имеет прижатые бока. Именно такая форма дает возможность всем процессам внутри проходить слаженно. Кроме того, статор оснащен окошками для впуска горючего и выпуска газов. На противоположной стороне находятся специальные отверстия для свечей.

Верхушки ротора контактируют с цилиндром, поскольку движение проходит по эксцентриковому типу.

Строение

Ротор с выпуклыми сторонами работает как поршень. Скорость вращения увеличивается благодаря углублениям, которые есть в каждой стороне. Для твс (топливно воздушной смеси) остается больше пространства. Вершины граней с помощью металлических пластин создают камеры. С каждой стороны ротора также есть металлические кольца, помогающие формировать камерные стенки. В центре ротора расположен круг с зубьями.

Овальная камера создана таким образом, чтобы роторные вершины контактировали со стенками и создавали закрытые газовые объемы. Как было сказано, в РПД - 4 рабочих такта, к которым относят впуск, сжатие, сгорание и выпуск. Впуск и выпуск осуществляется в отверстиях камеры, выхлоп происходит через трубу, а впускное отверстие подсоединено к газу.

Выходной вал работает по аналогии с коленвалом, заменяя его.

Принцип работы

Как работает роторный двигатель

Узнать, как работает роторный двигатель, можно лишь в сравнении его со стандартным ДВС с поршнями. Схема функционирования РПД и ДВС отличается технологией, учитывая что «движки» имеют разные конструкционные особенности.

Принцип работы роторного двигателя схож с ДВС, поскольку он основывается на преобразовании энергии от сгорания горючей смеси. Но в случае с ДВС давление, полученное от сгорания, заставляет поршни двигаться, тем самым коленвал и шатун преобразуют движения поршней во вращательные, запуская движение колес.

Ротор функционирует в овальной камере, поэтому мощность передается сцеплению с КП. Треугольная форма позволяет выдавить топливную энергию и перенаправить ее на колесную систему.

Внутри капсулы, в которой находится ротор, происходят различные процессы: сжатие твс, впрыск горючего, проникновение кислорода, воспламенение топлива и отправка сгоревших элементов на выпуск. Ротор крепится к механизму, который «бегает» внутри капсулы. В корпусе образуется несколько камер, в каждой из которых происходят определенные процессы. В первой камере возникает смешение топлива с воздушными массами, превращая их в твс. Во второй камере все это сжимается и воспламеняется, а из третьей вытесняется.

Преимущества

Роторный двигатель имеет плюсы и минусы, как и любое механическое устройство.

галочка КПД достигает 40%, это высокий показатель.

галочка Простые конструктивные особенности. РПД не обладает большим количеством узлов, что упрощает его конструкцию в целом.

галочка Концепция. РД вращается, поэтому на остановку в противоположных друг другу точках время не затрачивается. Благодаря этому, мотор можно посчитать высокооборотистым.

галочка Компактность силового агрегата способствует равномерной развесовки и высокой устойчивости машины при езде по трассе.

галочка Динамические характеристики двигателя позволяют автомобилю разгоняться на порядок быстрее, поэтому РПД устанавливали преимущественно на спорткары.

галочка При увеличении количества оборотов не возникает дополнительных нагрузок. Получается, что можно разогнать транспорт до 100 км/час даже на низкой передаче.

Смотря на внушительный список преимуществ, водители задаются вопросом, почему РПД не смогли вытеснить с рынка стандартные ДВС? Дело в том, что у роторных «движков» есть недостатки, которые не позволили им стать лучше поршневых двигателей.

Недостатки

При составлении плюсов и минусов РПД было выявлено, что с имеющимися характеристиками мотор не сможет реализоваться массово.

Минусы роторных моторов:

галочка Обслуживание. Многих водителей не устраивает высокий расход масла и необходимость его частой замены (каждые 5000 км пробега). Кроме того, РПД потребляет большое количество топлива (20 л на 100 км).

галочка Ограниченность ресурса. Из-за конструктивных особенностей ресурс двигателя сильно ограничен. Он быстро изнашивается, поэтому у него небольшой срок службы.

галочка Маленький срок службы объясняется не только конструкцией, но и перепадами температур, которые сопровождают все рабочие такты.

галочка Низкая экологичность. Серповидная внутренняя часть камер не дает топливу гореть до конца. Ротор выталкивает раскаленный газ в выхлоп, при этом в продуктах сгорания остаются фрагменты масла, что сильно повышает токсичность выброса.

галочка Уплотнители ротора изнашиваются быстрее из-за регулярных перепадов давления и небольшого ресурса самого «движка».

Для производства РПД используется технологичное оборудование. К качеству предъявлены высокие требования. В конечном итоге роторный двигатель обходится и производителю, и покупателю дороже, чем поршневой.

Разновидности

Узнав устройство роторного двигателя, автовладельцам важно уяснить классификацию РПД. К примеру, камера «движка» бывает замкнутой или незамкнутой, т.е. иметь связь с атмосферой.

Замкнутые моторы также подразделяются на виды по «наличию/отсутствию уплотнительных элементов» или «по режиму функционирования КС». Кстати, большая часть образцов представлена лишь на бумаге, а в реальности их не существует. Классификацию создавал российский инженер И.Ю. Исаев.

Какие существуют роторные ДВС:

машина Двигатели с ВВД заставляют ротор создавать качания. Лопатки остаются неподвижными, но рабочие такты проходят между ними.

машина Двигатели с однонаправленным движением. В период сближения роторов на корпусе происходит сжатие между лопастей, а при удалении возникает расширение.

машина Схема работы двигателя с уплотнительными элементами используется в пневмомоторах. Вращение происходит с помощью сжатого воздуха. При этом данная схема не смогла найти применения в ДВС, там присутствуют высокие показатели температур и давления.

машина Существует роторный двигатель с аналогичной предыдущей схеме работы, но уплотнители в этом случае находятся на корпусе.

Более перспективными на данный момент считаются двигатели с равномерным движением элементов. Они способны набирать высокие обороты и мощность, какие для привычных ДВС недопустимы.

Советы и рекомендации

Роторный «движок» разрешено заправлять высококачественным топливом, а именно октановым бензином. Это позволит не допустить детонаций, при этом не даст нагару скопиться на электродах СЗ.

Двигатель имеет повышенную чувствительность к качеству и типу масла. Запрещено заливать синтетику, иначе произойдет быстрое скапливание нагара и падение компрессии. Лучше всего заливать минеральное масло, которое рекомендует сам производитель.

При любых неполадках стоит сразу обращаться к мастерам, а не заниматься ремонтом самостоятельно. Роторный двигатель требует больших вложений. На сегодняшний день по-прежнему функционируют центры, которые специализируются на дефектовке и ремонте РПД.

Перед непосредственно ездой, роторный «движок» следует прогреть так же, как и поршневой. Нагружать силовой агрегат не рекомендуется до тех пор, пока он не выйдет на рабочую температуру. Своевременное обслуживание, использование только качественных ГСМ поможет продлить срок службы РД.

Правила эксплуатации

Говоря о правилах эксплуатации, эксперты придерживаются строгих тезисов.

знак важно Замена масла производится каждые 3-5 тыс.км.

знак важно Регулярно нужно осматривать масляные форсунки.

/

знак важно Замена воздушного фильтра должна проходить каждые 20 000 км.

знак важно Свечи зажигания должны быть установлены специальные.

знак важно Предпочтительнее всего заправлять бензином марки АИ-98.

знак важно При замене масла стоит проверять компрессию через специальный прибор.

знак важно Не рекомендуется глушить мотор «на холодную», так как произойдет залив свечей зажигания.

знак важно Жидкость тормозной системы стоит менять через каждые 20 000 км пробега.

При проверке компрессия должны быть 6,5-8 атм. Если она ниже, то ремкомплекта будет недостаточно. Возможно, заменить придется всю секцию.

Какие машины были оснащены РПД?

Мазда RX8 с роторным двигателем

Существуют разные модели автомобилей, на которые ставили РПД.

Перечислим самые популярные из них:

машина Мазда RX-8. Известная японская компания усовершенствовала двигатель. Последней разработкой стал РПД в 1,3 л, мощностью 215 л.с. Но из-за низкого спроса производство остановлено.

машина Мазда Космо Спорт. Именно этот автомобиль стал первым транспортным средством, которое оснастили роторным «движком». В 1964 году зрителям продемонстрировали первый готовый вариант. Через год было произведено около 60 аналогичных моделей. Всего до 1968 года было изготовлено 343 модели. Далее производитель усовершенствовал серию «Космо спорт». Теперь машина могла разогнаться до 193 км/час. Данный вариант выпускался до 1972 года включительно.

машина Мерседес с-111. В первый раз автомобиль представили в 1970 г. Спорткар был оснащен трехкамерным мотором, при этом его максимальная скорость могла составить 275 км/час при пятисекундном разгоне.

машина Chevrolet Corvette - компания Шевроле получила лицензию на производство РПД. С 1970 года компания начала разрабатывать новые Корветы. В 1971 году модель получила одобрение президента фирмы General Motors. Только через год данная модель была представлена правлению GM.

машина ВАЗ 2109-90. Это служебный автомобиль, который смог за 8 секунд разогнаться до 100 км/час. Машина имела способность развивать скорость до 200 км/час, что помогало гнаться за нарушителями.

Для нужд МВД в свое время закупили ВАЗ 21019 Аркан, который также имел роторный двигатель. Ее предельная скорость составляла 160 км/час.

Самой популярной моделью авто на роторном «движке» по-прежнему является Мазда Rx-8. Если водитель рассматривает этот вариант на вторичном рынке, то ему стоит присмотреться к нему. На фоне конкурентов такое авто продается по привлекательной цене, при этом имеет отличные характеристики. Конечно, б\\у авто может требовать ремонта и вложений, поэтому стоит приготовиться к дополнительным расходам.

Сегодня производители самолетов выбирают роторные «движки». Это еще раз говорит о том, что мотор не пользуется популярностью, но от этого не является плохим или бесполезным.

Итоги

РПД - интересная и полезная задумка, но такой мотор не прижился, даже несмотря на высокий КПД и мощность. Из-за конструктивных особенностей механизм быстро изнашивается. Кроме того, «движок» требует особых условий эксплуатации и обслуживания. РПД - лучший вариант для гоночных машин и спорткаров. Для них не требуется большой ресурс.

Высокие технические характеристики дают потребителям надежду, что когда-нибудь роторные моторы будут выпускать массово, заранее устранив их недостатки. Перспектива у двигателей есть, но выпуск РД будет налажен после перехода на водородное топливо. Именно такой мотор не подвержен детонации. Одна из последних современных разработок - Premacy Hydrogen RE Hybrid. Она ничем не уступает по своим характеристикам другим новинкам автомобилестроения.

Выбрать инструктора:

Отзывы:

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Александра

    Отучившись в автошколе и два раза завалив экзамен в ГАИ, я поняла, что нужно другое решение этого вопроса!)
    Сестра посоветовала Майю в качестве инструктора, чтобы отработать экзаменационный маршрут и упражнения.
    Уже после первого занятия, я была в полном восторге! Очень понятное объяснение, простыми словами, даже по сто раз. Абсолютное отсутствие нервов, ощущаешь себя на равных.
    Очень приятная цена за такую качественную работу. Майя идёт на компромиссы, можно договориться спокойно на удобное время.
    Знания и права получены! Огромное спасибо, я очень довольна!
    Рекомендую классного Инструктора

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Екатерина

    Людмила

    Я очень боялась вождения, помню как страшно было идти на первый урок по вождению, хотя 2 года назад уже занималась с инструктором, но толку от этих занятий не было. С Екатериной все по-другому, сразу чувствуется что она хочет научить. После первого урока я уже не могла дождаться следующего. За 10 уроков научилась: парковаться параллельно и перпендикулярно, перестала боятся перестраиваться, ушел страх самого вождения, скорости. Занималась днем, Екатерина предлагала потренироваться и когда темно, и с дождем, постоянно присутствовало ощущение, что инструктор прям заинтересован тебя научить, видит слабые стороны и прорабатывает их. Теперь меня она напутствовала на самостоятельное вождение и я ей очень благодарна

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Наталья

    У инструктора Майи брала уроки по вождению в течении нескольких месяцев с перерывами. За время отработки экзаменационного маршрута Майя спокойно указывала на ошибки и тут же объясняла, как действовать в данной ситуации. Всегда отвечала на возникающие вопросы по вождению и по эксплуатации машины. После пары занятий я стала более спокойно чувствовать себя за рулём.
    Помимо полученных знаний и навыков вождения остались и приятные воспоминания от общения с этим инструктором.
    Экзамен сдан!
    Спасибо Майе!

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Кристина

    Выражаю искреннюю благодарность и всем рекомендую брать занятия у Майи! Отличный инструктор с огромным багажом знаний и опыта, очень вежливая и грамотная. На занятиях царила комфортная и спокойная атмосфера, благодаря чему материал усваивался отлично. Инструктор грамотно объясняла ошибки, обсуждала нюансы и давала полезные советы. Благодаря Майе стала чувствовать себя за рулём гораздо увереннее, пропал страх перед экзаменом. Я поняла структуру, научилась анализировать ситуацию на дороге. Большое спасибо за приобретенные знания!

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Даниил и Степанида

    Спасибо за огромный опыт, лучшее отношение и отличная передача своего личного опыта!
    Я не первый кто так считает, была еще и девочка, которая также считает, что вы лучший инструктор с которым мы ездили!
    Вообщем я выбираю вас;)
    еще хотел бы добавить, что благодаря только вам я сдал экзамен

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Екатерина

    Евгения

    Огромное спасибо Екатерине. Катаем навыки с ней совсем недавно и ещё будем. Прекрасный человек, спокойная, добрая, с железными нервами и непоколебимым терпением. Подбадривает, поддерживает, полнейший позитив. Просто находка! Безмерно благодарю!

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Лиза

    Майя — замечательный инструктор
    Благодаря ей начала чувствовать себя за рулем гораздо увереннее, лучше чувствовать машину. Особенная благодарность за то, что научили парковаться в реальных условиях города. Узнала много нового. Очень приятный в общении, заинтересованный и профессиональный инструктор. Спасибо большое!

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Виктория К.

    Брала уроки у Майи для подготовки к экзамену и отработки экзаменационного маршрута на МКПП. Инструктор великолепная, приятная в общении, спокойная, все понятно объясняет и отрабатывает твои ошибки до тех пор, пока все не получится идеально ( что потом очень пригодится на экзамене). Майя дает максимум полезной информации на занятии, все уроки проходят в очень спокойном позитивном настроении, что очень важно для начинающего водителя. После занятий с инструктором я стала более уверенной за рулем. Майя очень грамотно и разобрала со мной мои ошибки с парковкой, что не могли до нее сделать другие инструкторы, и как результат экзамен я сдала вообще без проблем. Поэтому о занятиях с данным инструктором у меня остались исключительно позитивные воспоминания, поэтому если у вас есть страхи перед вождением или неотработанные ошибки или просто хочется научиться лучше водить — очень рекомендую заниматься с Майей.

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Татьяна

    Хочу выразить благодарность инструктору Майе, спасибо за профессионализм, терпение, приятно обучаться у таких профессионалов своего дела. Всем советую инструктор бомба

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Ася

    Диана

    Огромные спасибо Асе, с ней очень комфортно заниматься, перед сдачей экзамена переживает как за родного. Очень профессиональна, объясняет все очень понятно и отрабатывает до последнего, сдала с 3 раза сама.

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Мария

    09.08.2023 год — я получила права
    Это был не лёгкий путь, но очень увлекательный благодаря Майе.
    Майя — это не только лучший инструктор, в первую очередь она хороший человек.
    Когда Вы ищете себе наставника — Вы ищете друга, который сможет быть Вам и приятен и полезен.
    Майя совмещает в себе все эти качества. Она всегда с пониманием относится к ученику, чувствует как лучше объяснить сложные темы или показать на практике пути решения, не будет давать тебе ложных надежд и обещаний, но всегда будет тебя поддерживать и следить за тем, чтобы из-за каких-то маленьких неудач, ты не отходил от своей цели.
    Смотря на Майю видно, что ее работа — это её призвание, она действительно отличный специалист в своем деле
    И если вы ищете себе инструктора по душе, то я Вам советую обращаться именно к Майе.
    Мой путь с Майей не заканчивается, мы не прощаемся, а едем дальше покорять просторы нашего города и совершенствовать полученные знания, превращая их в драгоценный опыт)

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Леонид

    Майя — прекрасный инструктор по вождению. Она говорит, как лучше поступить в той или иной ситуации. Спокойно реагирует, если что-то делаешь не так, видно, что она действительно стремится научить, страхует при необходимости. Я вижу свой успех в каждом занятии. Она настоящий профессионал и хороший человек. Очень рекомендую Майю, она способная качество обучить вождению.

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Елизавета

    Здравствуйте! Меня зовут Елизавета. Я сегодня сдала на права и хочу выразить большую благодарность инструктору Майе (в виде отзыва). Все подробно рассказала про маршрут, показала подводные камни. Всегда была на связи и поддерживала.
    От всей души рекомендую занятия с Майей. Полезно и очень приятно общаться

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Яков

    Светлана

    Яков –инструктор «от бога». Корректный, спокойный и внимательный. Чувствуется что не занимается «отбывальщиной» — урок отрабатывается качественно и минуту в минуту!
    Мне понравился его подход к обучению: в процессе урока после выполнения задания он помогает понять где и какую ошибку совершила и доступно объясняет — как это исправить.
    После автошколы мое самое большое достижение было — ехать по прямой на 2-й передаче. Все остальные маневры были «смерти подобны». Боялась всего: ускорения, перестроения, поворотов и разворотов. Как оказалось, еще и техника вождения так себе! Парковка в условиях города оказалась не под силу (конусов же нет!).
    Яков помог справится с этим, появилась уверенность за рулем и даже стало нравиться!
    Очень рекомендую!

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Светлана

    Алексей

    Спасибо Светлане за подготовку к сдаче экзамена в ГАИ по Пяловскому маршруту. Брал несколько уроков, отработали все от и до, подтянул слабые места и вот я с правами)

    Рекомендую

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Светлана

    Мария

    Светлана — шикарный инструктор и человек! Пришла к ней после автошколы, чтобы подготовиться по маршруту ГАИ, за одно занятие с ней узнала больше, чем за всё проведённое время с инструктором автошколы. Очень четко, подробно, доступно учит вождению. Благодаря ее ориентирам все упражнения с парковками, разворотами, поворотами выполняешь потом на ура! Занятия всегда проходят в комфортной, позитивной обстановке и очень продуктивно. Выражаю Светлане огромнейшую благодарность, которую просто не передать словами! Светлана, вы лучшая! Всем советую и рекомендую!

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Светлана

    Лидия

    Хочу сказать огромное СПАСИБО Светлане. Именно благодаря занятиям с ней у меня получилось сдать экзамен. Пришла фактически нулёвая после автошколы. Светлана терпеливо, очень профессионально обучила меня всем необходимым вещам. На экзамене я парковалась идеально и не задумываясь. Светлана также шла мне навстречу, подстраивалась под мой негибкий график, находила возможность заниматься в удобное для меня время. Замечательный инструктор!

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Светлана

    Юлия

    Огромнейшее спасибо Светлане! За одно занятие рассказала и показала все премудрости парковки, все доступно и понятно объяснила. Как итог — успешная сдача в ГАИ!

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Светлана

    Елена Рудикова

    Хочу сказать большое спасибо Светлане за подготовку к экзаменам на Лобненском маршруте ГИБДД. Хочется отметить высокий профессионализм, заинтересованность в качественной подготовке будущего водителя, ее умение удобно составить график занятий ( Светлана работает и в вечерние часы). Отдельные слова благодарности за обучение парковкам. Некоторые ориентиры, работающие на 100%, Светлана нашла сама ( ни в одном ролике на Ютюбе ориентир для движения на прямых колесах при параллельной парковке я не встретила, это ее личная! разработка). Благодаря Светлане, тренировкам с ней, я самостоятельно сдала экзамен. Всего Вам самого доброго, ещё раз СПАСИБО!

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Наталья

    У Майи я оказалась случайно, и это как раз та случайность, что называется удачей. Отработка лобненского маршрута и парковки превратилась в увлекательный захватывающий процесс, и в этом заслуга инструктора. Майя все объяснения и замечания делает спокойно, точно и очень профессионально. Каждый элемент прорабатывается до уверенного правильного выполнения. Майя внимательный, отзывчивый, чуткий человек и профессиональный инструктор. Экзамен сдан!
    Всем рекомендую: обращайтесь к Майе!
    Майя, спасибо Вам большое!

Все отзывы

Профессиональное обучение вождению

Известно, что от квалификации инструктора напрямую зависит успешность обучения.
Мы — это профессиональные инструкторы и вождение в реальных условиях.
А еще у нас можно выбрать авто, инструктора и время уроков.

Обратный звонок
×