เครื่องยนต์ลูกสูบโรตารี (เครื่องยนต์ Wankel) เครื่องยนต์ลูกสูบโรตารี เหตุใดจึงไม่ใช้เครื่องยนต์โรตารี่

อย่างที่คุณทราบ รถยนต์สมัยใหม่ส่วนใหญ่มีการติดตั้งเครื่องยนต์ สันดาปภายในหรือ ดีวีเอส สาระสำคัญของงานของพวกเขาคือการแปลงพลังงานที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาไหม้ของส่วนผสมเชื้อเพลิงเป็นการหมุนของเพลาซึ่งด้วยความช่วยเหลือของกลไกขับเคลื่อนการเคลื่อนที่จะถูกส่งไปยังล้อ ยานพาหนะ. รถยนต์ส่วนใหญ่ในปัจจุบันใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในที่จัดเรียงตามแบบลูกสูบ แต่มีเครื่องยนต์สันดาปภายในอีกประเภทหนึ่งคือเครื่องยนต์โรตารี่ อู๋ ประเภทนี้เราจะอธิบายเครื่องยนต์ในบทความนี้

ประวัติของเครื่องยนต์โรตารีเริ่มต้นขึ้นในปี 2500 เมื่อวิศวกรชาวเยอรมัน เฟลิกซ์ วานเคลและวอลเตอร์ ฟรอยด์ สาธิตตัวอย่างที่สามารถทำงานได้เป็นครั้งแรกของหน่วยกำลังดังกล่าว ในช่วงแรก ผู้ผลิตรถยนต์ชั้นนำของโลกหลายราย (โดยเฉพาะ Mercedes-Benz เจนเนอรัล มอเตอร์ส, Citroen) แต่ในท้ายที่สุด มีเพียง Mazda ของญี่ปุ่นเท่านั้นที่ตัดสินใจควบคุมการผลิตเครื่องยนต์โรตารี่ในซีรีส์ขนาดใหญ่และไม่ทิ้งเครื่องยนต์เป็นเวลานาน

อนึ่ง แม้แต่ ในประเทศ VAZเป็นเวลาหลายปีที่เขาผลิต Zhiguli แบบจำกัดด้วยหน่วยพลังงานแบบหมุน พวกเขาไม่ได้จัดหาให้กับผู้ซื้อ "ธรรมดา" แต่รถยนต์เหล่านี้ถูกส่งไปยังกองเรือ KGB และกระทรวงกิจการภายในของสหภาพโซเวียตในปริมาณที่น้อยมาก

หลักการทำงานของเครื่องยนต์โรตารีและเครื่องยนต์ลูกสูบแบบธรรมดานั้นขึ้นอยู่กับการแปลงพลังงานจากการเผาไหม้เป็นพลังงานหมุนเวียน แต่การแปลงนี้ดำเนินการในลักษณะที่ต่างออกไปเล็กน้อย ในเครื่องยนต์โรตารี่ การเคลื่อนที่แบบหมุนจะดำเนินการโดยตรงโดยองค์ประกอบการทำงานหลัก - โรเตอร์ นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่างเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบโรตารี่กับ เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบซึ่งองค์ประกอบการทำงานหลักที่เคลื่อนที่คือลูกสูบที่ไม่ทำการหมุน แต่เป็นการเคลื่อนที่แบบลูกสูบ

ดังนั้นในเครื่องยนต์โรตารี่เนื่องจากการออกแบบกลไกข้อเหวี่ยงที่ค่อนข้างซับซ้อนในการออกแบบและต้องการการบำรุงรักษาเป็นระยะทำให้ไม่รวมถึงการเปลี่ยนการเคลื่อนที่แบบลูกสูบเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง

เช่นเดียวกับในเครื่องยนต์ลูกสูบ แรงดันของก๊าซที่เกิดจากการเผาไหม้จะถูกใช้ในเครื่องยนต์โรตารี ส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ. อย่างไรก็ตาม มันไม่ได้เกิดขึ้นในกระบอกสูบ แต่อยู่ในห้องซึ่งประกอบขึ้นจากส่วนนั้นของร่างกายซึ่งปิดโดยด้านข้างของโรเตอร์สามเหลี่ยมด้านใน เป็นผู้ที่ใช้แทนลูกสูบ

การหมุนของโรเตอร์ภายใต้อิทธิพลของแรงดันนี้เกิดขึ้นตามแนววิถีที่ชวนให้นึกถึงเส้นที่วาดโดยสไปโรกราฟ ด้วยเหตุนี้ จุดยอดทั้งสามของโรเตอร์สามเหลี่ยม เมื่อสัมผัสกับผนังด้านในของเรือนเครื่องยนต์ จะเกิดเป็นห้องเผาไหม้แบบปิดสนิท ขณะที่โรเตอร์หมุน ไดรฟ์ข้อมูลทั้งสามนี้จะขยายและหดตัวสลับกัน โหมดการทำงานนี้ของเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบโรตารี่ช่วยให้มั่นใจถึงการดำเนินการตามกระบวนการต่างๆ เช่น:

• ใบเสร็จรับเงินของส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ
• การบีบอัด;
• งานที่มีประโยชน์
• ปล่อยไอเสีย.

ดังนั้น เครื่องยนต์โรตารี เช่นเดียวกับเครื่องยนต์ลูกสูบมาตรฐานของรถยนต์สมัยใหม่ จึงเป็นเครื่องยนต์สี่จังหวะ

ระบบจุดระเบิดและระบบฉีดเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์โรตารีคล้ายกับที่ใช้ในเครื่องยนต์ลูกสูบ แต่โครงสร้างของเครื่องยนต์สันดาปภายในเหล่านี้แตกต่างอย่างสิ้นเชิง องค์ประกอบโครงสร้างหลักของเครื่องยนต์โรตารีคือ:

• โรเตอร์;
• สเตเตอร์ (เคส);
• เพลาส่งออก

ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น โรเตอร์จะอยู่ภายในสเตเตอร์ (เคส) และมีสามด้านนูน อันที่จริงแต่ละคนเล่นบทบาทของลูกสูบและมีช่องที่จำเป็นเพื่อเพิ่มความเร็วในการหมุน ในแต่ละด้านของโรเตอร์มีวงแหวนโลหะสองวงที่สร้างห้องเผาไหม้ซึ่งจำเป็นสำหรับการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในนี้

องค์ประกอบที่สำคัญของโรเตอร์คือเฟืองที่อยู่ตรงกลางและจับคู่กับเฟืองที่ยึดกับตัวเรือน ต้องขอบคุณการจับคู่นี้ที่กำหนดวิถีและทิศทางที่จำเป็นซึ่งโรเตอร์หมุนในตัวเรือน

ตัวเรือนของเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบโรตารี่มีรูปร่างเป็นวงรี ซึ่งได้รับการออกแบบและใช้งานในลักษณะที่จุดยอดของโรเตอร์ทั้งสามจะสัมผัสกับผนังด้านในเสมอ นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ทุกเวลาภายในหน่วยพลังงานนี้มีก๊าซสามปริมาตรที่แยกจากกันโดยสิ้นเชิง นอกจากนี้ พอร์ตไอดีและไอเสียยังอยู่ในตัวถัง และไม่มีวาล์ว: พอร์ตไอดีเชื่อมต่อโดยตรงกับปีกผีเสื้อ และพอร์ตไอเสียเข้ากับระบบไอเสียโดยตรง

เพลาส่งออกของเครื่องยนต์โรตารีไม่เหมือนเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบเลย มันผิดปกตินั่นคือด้วยการชดเชยบางส่วนที่สัมพันธ์กับแกนกลางจะมีส่วนที่ยื่นออกมาพิเศษ โรเตอร์ที่แยกจากกันนั้นสัมพันธ์กับแต่ละอัน (โดยวิธีการนั้นไม่มี แต่หลายอันในเครื่องยนต์โรตารี่) ในระหว่างการหมุน โรเตอร์แต่ละตัวจะดันลูกเบี้ยว "ของมัน" ซึ่งเป็นผลมาจากแรงบิดปรากฏบนเพลา

ควรสังเกตว่าเครื่องยนต์โรตารี่ทั้งหมดประกอบเป็นชั้น โรเตอร์คู่ที่ใช้บ่อยที่สุดมีห้าตัว และทั้งหมดนั้นยึดด้วยสลักเกลียวติดตั้งเป็นวงกลม การระบายความร้อนของเครื่องยนต์โรตารีทำได้โดยใช้สารหล่อเย็นซึ่งเหมือนกับทุกส่วนของโครงสร้าง ตลับลูกปืนและซีลสำหรับเพลาส่งออกจะอยู่ที่ชั้นนอกสุดสองชั้น พวกเขายังแบ่งปันส่วนต่าง ๆ ของร่างกายซึ่งเป็นที่ตั้งของโรเตอร์ พอร์ตขาเข้าจะอยู่ที่ส่วนกลาง และพอร์ตทางออกจะอยู่ที่ส่วนสุดขั้วแต่ละส่วน

ข้อดีและข้อเสียของเครื่องยนต์โรตารี่

ข้อได้เปรียบหลักของเครื่องยนต์โรตารีเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์ลูกสูบคือ:

• ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยลง
• การทำงานที่ราบรื่นยิ่งขึ้น
• ความน่าเชื่อถือที่สูงขึ้น

ในเครื่องยนต์แบบสองโรเตอร์ มีเพียงเพลาเอาท์พุตและโรเตอร์ทั้งสองเท่านั้นที่เคลื่อนที่ ในขณะที่แม้แต่ในเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบที่ออกแบบอย่างเรียบง่ายที่สุด ก็ยังมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวอย่างน้อยสี่สิบชิ้น ดังนั้น ความน่าเชื่อถือของหน่วยกำลังแบบโรตารี่จึงสูงขึ้นอย่างมาก

ในเครื่องยนต์โรตารี่ ชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวทั้งหมดจะหมุนไปในทิศทางเดียว ซึ่งช่วยลดการสั่นสะเทือนได้อย่างมาก เพื่อใช้ถ่วงน้ำหนักที่เกิดขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพ ควรสังเกตด้วยว่าการหมุนของโรเตอร์ในเครื่องยนต์โรตารีนั้นเป็นเพียงหนึ่งในสามของความเร็วการหมุนของเพลา สิ่งนี้ยังส่งผลดีต่อความน่าเชื่อถือของหน่วยพลังงาน

เครื่องยนต์โรตารียังมีข้อเสียที่สำคัญหลายประการ บางทีประเด็นหลักก็คือเมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบแล้ว พวกมันกินเชื้อเพลิงมากกว่าอย่างเห็นได้ชัด ในขณะเดียวกัน ต้นทุนการผลิตก็สูงขึ้นมาก ดังนั้นวันนี้จึงไม่ได้ผลิตเป็นชุดใหญ่

วิดีโอที่เกี่ยวข้อง

เครื่องยนต์ลูกสูบโรตารี(RPD) หรือเครื่องยนต์ Wankel เครื่องยนต์สันดาปภายในที่พัฒนาโดย Felix Wankel ในปี 1957 โดยความร่วมมือกับ Walter Freude ใน RPD การทำงานของลูกสูบจะกระทำโดยโรเตอร์สามจุด (trihedral) ซึ่งทำหน้าที่ การเคลื่อนที่แบบหมุนภายในโพรงที่ซับซ้อน หลังจากกระแสของรถยนต์และรถจักรยานยนต์รุ่นทดลองซึ่งลดลงในช่วงทศวรรษที่ 60 และ 70 ของศตวรรษที่ 20 ความสนใจใน RPD ก็ลดลง แม้ว่าหลายบริษัทจะยังคงดำเนินการปรับปรุงการออกแบบเครื่องยนต์ Wankel ก็ตาม ปัจจุบัน RPD ติดตั้งรถยนต์มาสด้า เครื่องยนต์ลูกสูบโรตารีพบการประยุกต์ใช้ในการสร้างแบบจำลอง

หลักการทำงาน

แรงดันแก๊สจากการเผา ส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศขับเคลื่อนโรเตอร์ที่ติดตั้งผ่านตลับลูกปืนบนเพลานอกรีต การเคลื่อนที่ของโรเตอร์ที่สัมพันธ์กับตัวเรือนมอเตอร์ (สเตเตอร์) จะดำเนินการผ่านเกียร์คู่หนึ่ง ซึ่งหนึ่งในนั้น ขนาดใหญ่ขึ้นได้รับการแก้ไขบนพื้นผิวด้านในของโรเตอร์ ส่วนรองรับที่สองที่มีขนาดเล็กกว่านั้นติดอยู่กับพื้นผิวด้านในของฝาครอบด้านข้างของเครื่องยนต์อย่างแน่นหนา การทำงานร่วมกันของเกียร์นำไปสู่ความจริงที่ว่าโรเตอร์ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวนอกรีตเป็นวงกลมโดยสัมผัสกับขอบของพื้นผิวด้านในของห้องเผาไหม้ เป็นผลให้มีการสร้างห้องแยกสามห้องที่มีปริมาตรแปรผันระหว่างโรเตอร์และตัวเรือนเครื่องยนต์ซึ่งกระบวนการของการบีบอัดส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ, การเผาไหม้, การขยายตัวของก๊าซที่สร้างแรงกดดันต่อพื้นผิวการทำงานของโรเตอร์และการทำให้บริสุทธิ์ของ ห้องเผาไหม้จากก๊าซไอเสียเกิดขึ้น การเคลื่อนที่แบบหมุนของโรเตอร์จะถูกส่งไปยังเพลานอกรีตที่ติดตั้งบนแบริ่งและส่งแรงบิดไปยังกลไกการส่งกำลัง ดังนั้นคู่กลสองคู่จึงทำงานพร้อมกันใน RPD: คู่แรกควบคุมการเคลื่อนที่ของโรเตอร์และประกอบด้วยเกียร์หนึ่งคู่ และครั้งที่สอง - แปลงการเคลื่อนที่แบบวงกลมของโรเตอร์เป็นการหมุนของเพลานอกรีต อัตราทดเกียร์ของเฟืองโรเตอร์และสเตเตอร์คือ 2:3 ดังนั้นสำหรับการหมุนเพลาเยื้องศูนย์หนึ่งครั้ง โรเตอร์จะมีเวลาหมุน 120 องศา ในทางกลับกัน สำหรับการหมุนรอบโรเตอร์อย่างสมบูรณ์หนึ่งครั้งในแต่ละห้องจากทั้งสามห้องที่เกิดจากใบหน้า วงจรสี่จังหวะที่สมบูรณ์ของเครื่องยนต์สันดาปภายในจะถูกดำเนินการ
โครงการ RPD
1 - หน้าต่างทางเข้า; 2 หน้าต่างทางออก; 3 - ร่างกาย; 4 - ห้องเผาไหม้; 5 - เกียร์คงที่; 6 - โรเตอร์; 7 - ล้อเฟือง; 8 - เพลา; 9 - หัวเทียน

ข้อดีของ RPD

ข้อได้เปรียบหลักของเครื่องยนต์ลูกสูบแบบโรตารี่คือการออกแบบที่เรียบง่าย RPD มีชิ้นส่วนน้อยกว่าลูกสูบ 35-40 เปอร์เซ็นต์ เครื่องยนต์สี่จังหวะ. ไม่มีลูกสูบ, ก้านสูบ, เพลาข้อเหวี่ยงใน RPD ใน RPD รุ่น "คลาสสิก" ไม่มีกลไกการจ่ายก๊าซ ส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศเข้าสู่ช่องการทำงานของเครื่องยนต์ผ่านหน้าต่างทางเข้าซึ่งจะเปิดขอบของโรเตอร์ ก๊าซไอเสียจะถูกขับออกทางช่องระบายอากาศซึ่งตัดผ่านขอบของโรเตอร์อีกครั้ง (ซึ่งคล้ายกับอุปกรณ์จ่ายแก๊สของเครื่องยนต์ลูกสูบสองจังหวะ)
ระบบหล่อลื่นสมควรได้รับการกล่าวถึงเป็นพิเศษ ซึ่งแทบไม่มีอยู่ใน RPD เวอร์ชันที่ง่ายที่สุด น้ำมันถูกเติมลงในเชื้อเพลิง - เช่นเดียวกับในการทำงานของเครื่องยนต์มอเตอร์ไซค์สองจังหวะ คู่แรงเสียดทาน (โดยหลักคือโรเตอร์และพื้นผิวการทำงานของห้องเผาไหม้) ได้รับการหล่อลื่นด้วยส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ
เนื่องจากมวลของโรเตอร์มีขนาดเล็กและสมดุลได้ง่ายด้วยมวลถ่วงของเพลานอกรีต RPD จึงมีลักษณะเฉพาะด้วยการสั่นสะเทือนในระดับต่ำและความสม่ำเสมอของการทำงานที่ดี ในรถยนต์ที่มี RPD จะทำให้เครื่องยนต์สมดุลได้ง่ายขึ้น ทำให้เกิดการสั่นสะเทือนในระดับต่ำสุด ซึ่งส่งผลดีต่อความสะดวกสบายของรถโดยรวม เครื่องยนต์โรเตอร์คู่มีการทำงานที่ราบรื่นเป็นพิเศษ โดยตัวโรเตอร์ทำหน้าที่เป็นตัวถ่วงดุลลดการสั่นสะเทือน
คุณสมบัติที่น่าดึงดูดใจอีกประการของ RPD คือกำลังจำเพาะสูงที่ความเร็วสูงของเพลานอกรีต สิ่งนี้ช่วยให้คุณบรรลุคุณลักษณะความเร็วที่ยอดเยี่ยมจากรถยนต์ที่มี RPD ที่มีการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงค่อนข้างต่ำ ความเฉื่อยต่ำของโรเตอร์และกำลังเฉพาะที่เพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบช่วยปรับปรุงไดนามิกของรถ
สุดท้าย ข้อได้เปรียบที่สำคัญของ RPD คือขนาดที่เล็ก เครื่องยนต์โรตารี่มีขนาดเล็กกว่าลูกสูบ มอเตอร์สี่จังหวะประมาณสองเท่าของกำลังเดียวกัน และช่วยให้คุณใช้ประโยชน์จากพื้นที่ได้ดียิ่งขึ้น ห้องเครื่องคำนวณตำแหน่งของชุดเกียร์และโหลดบนเพลาหน้าและล้อหลังได้แม่นยำยิ่งขึ้น

ข้อเสียของ RPD

ข้อเสียเปรียบหลักของเครื่องยนต์ลูกสูบแบบโรตารี่คือประสิทธิภาพต่ำของซีลช่องว่างระหว่างโรเตอร์กับห้องเผาไหม้ โรเตอร์ RPD ที่มีรูปร่างซับซ้อนต้องการซีลที่เชื่อถือได้ ไม่เพียงแต่ตามขอบ (และแต่ละพื้นผิวมีสี่ซีล - สองอันที่ด้านบน สองอันตามใบหน้าด้านข้าง) แต่ยังรวมถึงพื้นผิวด้านข้างที่สัมผัสกับฝาครอบเครื่องยนต์ . ในกรณีนี้ ซีลจะทำในรูปของแถบเหล็กที่มีโลหะผสมสูงแบบสปริงโหลดด้วยการประมวลผลที่แม่นยำเป็นพิเศษสำหรับทั้งพื้นผิวการทำงานและปลาย ค่าเผื่อการขยายตัวของโลหะจากความร้อนทำให้คุณลักษณะของพวกเขาลดลง - แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะหลีกเลี่ยงการพัฒนาของก๊าซที่ส่วนท้ายของแผ่นปิดผนึก (ในเครื่องยนต์ลูกสูบเอฟเฟกต์เขาวงกตถูกใช้โดยการติดตั้งวงแหวนปิดผนึกที่มีช่องว่างในทิศทางต่างๆ)
ที่ ปีที่แล้วความน่าเชื่อถือของซีลเพิ่มขึ้นอย่างมาก นักออกแบบได้พบวัสดุใหม่สำหรับซีล อย่างไรก็ตาม ยังไม่จำเป็นต้องพูดถึงความก้าวหน้าใดๆ ซีลยังคงเป็นคอขวดของ RPD
ระบบการปิดผนึกที่ซับซ้อนของโรเตอร์ต้องการ การหล่อลื่นที่มีประสิทธิภาพถูพื้นผิว RPD บริโภค น้ำมันมากขึ้นมากกว่าเครื่องยนต์ลูกสูบสี่จังหวะ (จาก 400 กรัมถึง 1 กิโลกรัมต่อ 1,000 กิโลเมตร) ในกรณีนี้ น้ำมันจะเผาไหม้ไปพร้อมกับเชื้อเพลิง ซึ่งส่งผลเสียต่อความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมของเครื่องยนต์ มีสารที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ในก๊าซไอเสียของ RPD มากกว่าในก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์ลูกสูบ
นอกจากนี้ยังมีข้อกำหนดพิเศษเกี่ยวกับคุณภาพของน้ำมันที่ใช้ใน RPD นี่เป็นเพราะประการแรกเนื่องจากแนวโน้มที่จะเพิ่มการสึกหรอ (เนื่องจากพื้นที่สัมผัสขนาดใหญ่ - โรเตอร์และห้องด้านในของเครื่องยนต์) และประการที่สองเนื่องจากความร้อนสูงเกินไป (อีกครั้งเนื่องจากแรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้นและเนื่องจาก ขนาดเล็กของเครื่องยนต์นั่นเอง) ) การเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเครื่องที่ไม่สม่ำเสมออาจเป็นอันตรายถึงชีวิตสำหรับ RPDs - เนื่องจากอนุภาคกัดกร่อนในน้ำมันเก่าจะเพิ่มการสึกหรอของเครื่องยนต์และอุณหภูมิของเครื่องยนต์ลดลงอย่างมาก การสตาร์ทเครื่องยนต์ที่เย็นและการอุ่นเครื่องไม่เพียงพอทำให้เกิดการหล่อลื่นเพียงเล็กน้อยในบริเวณสัมผัสของซีลโรเตอร์กับพื้นผิวของห้องเผาไหม้และฝาครอบด้านข้าง หากเครื่องยนต์ลูกสูบยึดเมื่อมีความร้อนสูงเกินไป RPD มักเกิดขึ้นระหว่างการสตาร์ทเครื่องยนต์เย็น (หรือเมื่อขับในสภาพอากาศหนาวเย็น เมื่อความเย็นมากเกินไป)
โดยทั่วไป อุณหภูมิในการทำงาน RPD นั้นสูงกว่าเครื่องยนต์ลูกสูบ พื้นที่ที่มีความเค้นทางความร้อนมากที่สุดคือห้องเผาไหม้ซึ่งมีปริมาตรน้อยและด้วยเหตุนี้ อุณหภูมิจึงสูงขึ้น ซึ่งทำให้ยากต่อการจุดไฟส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ (RPD มีแนวโน้มที่จะเกิดการระเบิดเนื่องจากรูปทรงที่ขยายออกไปของห้องเผาไหม้ ซึ่งสามารถนำมาประกอบกับข้อเสียของเครื่องยนต์ประเภทนี้ได้) ดังนั้นความเข้มงวดของ RPD ต่อคุณภาพของเทียน โดยปกติแล้วจะติดตั้งในเอ็นจิ้นเหล่านี้เป็นคู่
เครื่องยนต์ลูกสูบโรตารีกำลังดีเยี่ยมและ ลักษณะความเร็วมีความยืดหยุ่นน้อยกว่า (หรือยืดหยุ่นน้อยกว่า) กว่าลูกสูบ พวกมันให้กำลังสูงสุดที่ความเร็วสูงเพียงพอเท่านั้น ซึ่งบังคับให้นักออกแบบใช้ RPD ควบคู่ไปกับกระปุกเกียร์แบบหลายขั้นตอนและทำให้การออกแบบซับซ้อน กล่องอัตโนมัติเกียร์ ในท้ายที่สุด RPD นั้นไม่ประหยัดเท่าที่ควรในทางทฤษฎี

การใช้งานจริงในอุตสาหกรรมยานยนต์

RPD ถูกใช้อย่างแพร่หลายที่สุดในช่วงปลายทศวรรษที่ 60 และต้นทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ผ่านมา เมื่อสิทธิบัตรสำหรับเครื่องยนต์ Wankel ถูกซื้อโดยผู้ผลิตรถยนต์ชั้นนำ 11 รายในโลก
ในปี 1967 บริษัทสัญชาติเยอรมัน NSU ได้ผลิตรถยนต์นั่งชั้นธุรกิจ NSU Ro 80 แบบอนุกรม รุ่นนี้ผลิตมา 10 ปีและจำหน่ายทั่วโลกจำนวน 37204 ชุด รถได้รับความนิยม แต่ข้อบกพร่องของ RPD ที่ติดตั้งในท้ายที่สุดก็ทำลายชื่อเสียงของรถที่ยอดเยี่ยมคันนี้ เทียบกับพื้นหลังของคู่แข่งที่ทนทานรุ่น NSU Ro 80 ดู "ซีด" - ระยะทางขึ้นอยู่กับ ยกเครื่องเครื่องยนต์ที่มีการประกาศ 100,000 กิโลเมตรไม่เกิน 50,000
ความกังวลของ Citroen, Mazda, VAZ ทดลองกับ RPD ความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดคือความสำเร็จของ Mazda ซึ่งเปิดตัวรถยนต์นั่งส่วนบุคคลพร้อม RPD ในปี 1963 เมื่อสี่ปีก่อนการเปิดตัว NSU Ro 80 วันนี้ Mazda ได้ติดตั้ง RPD ให้กับรถสปอร์ตซีรีย์ RX รถยนต์สมัยใหม่ Mazda RX-8 ได้รับการปลดปล่อยจากข้อบกพร่องหลายประการของ Felix Wankel RPD พวกเขาค่อนข้างเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและเชื่อถือได้แม้ว่าจะถือว่า "ไม่แน่นอน" ในหมู่เจ้าของรถและผู้เชี่ยวชาญด้านการซ่อม

การใช้งานจริงในอุตสาหกรรมรถจักรยานยนต์

ในยุค 70 และ 80 ผู้ผลิตรถจักรยานยนต์บางรายได้ทดลองใช้ RPD - Hercules, Suzuki และอื่นๆ ปัจจุบันการผลิตรถจักรยานยนต์ "โรตารี่" ขนาดเล็กได้รับการจัดตั้งขึ้นที่ Norton ซึ่งผลิตรุ่น NRV588 เท่านั้นและกำลังเตรียมพร้อมสำหรับ การผลิตต่อเนื่องรถจักรยานยนต์ NRV700
Norton NRV588 เป็นรถสปอร์ตไบค์ที่ติดตั้งเครื่องยนต์โรเตอร์คู่ ปริมาตรรวม 588 ลูกบาศก์เซนติเมตร และกำลังพัฒนา 170 พลังม้า. ด้วยน้ำหนักรถที่แห้งของรถจักรยานยนต์ 130 กก. อัตรากำลังต่อน้ำหนักของรถสปอร์ตไบค์จึงดูต้องห้ามอย่างแท้จริง เครื่องยนต์ของเครื่องนี้ติดตั้งช่องไอดีแบบปรับได้และระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ สิ่งที่ทราบเกี่ยวกับรุ่น NRV700 คือกำลัง RPD ของรถสปอร์ตคันนี้จะสูงถึง 210 แรงม้า

ไม่มีนวัตกรรมทางเทคนิคพิเศษในรถยนต์โซเวียตจำนวนมาก - ไม่มีดีเซล ไม่มีเกียร์อัตโนมัติ ไม่มีระบบกันสะเทือนแบบไฮโดรนิวแมติก ไม่มีเทอร์โบชาร์จ ในประเทศที่กว้างใหญ่ รถยนต์ทุกคันเป็นที่ต้องการ และด้วยเหตุผลหลายประการ การออกแบบที่ค่อนข้างเรียบง่ายและบำรุงรักษาได้จึงถูกผลิตขึ้นเป็นจำนวนมาก

น่าแปลกใจยิ่งกว่านั้นอีกที่ "โซเวียตมีความภาคภูมิใจในตัวเอง" และสิ่งที่เครื่องยนต์ลูกสูบหมุนที่ออกแบบมาสำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคล! นอกจากนี้ "ธีมโรตารี" ยังเต็มไปด้วยข่าวลือ การเก็งกำไร และตำนานในช่วงต้นทศวรรษที่แปด และแม้แต่การปรากฏตัวของรถยนต์ VAZ ที่มี RPD ในการขายฟรีในยุคที่บ้าคลั่งก็ไม่ได้จุด i

ผู้บุกเบิก: เฟลิกซ์ ไฮน์ริช วานเคล

เฟลิกซ์ วานเคล วิศวกรชาวเยอรมันที่เรียนรู้ด้วยตนเอง เริ่มพัฒนาเครื่องยนต์ลูกสูบโรตารีตั้งแต่อายุ 20 ปี แต่ในช่วงก่อนสงคราม เขาไม่สามารถนำเครื่องยนต์อากาศยานต้นแบบมาสมบูรณ์แบบได้ แม้ว่า BMW และกระทรวงการบินจะได้รับการสนับสนุนจากบีเอ็มดับเบิลยูและกระทรวงการบิน .
หลังสงครามโลกครั้งที่สอง ยุทโธปกรณ์ของ Wankel ถูกรื้อถอนและนำไปยังฝรั่งเศส อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้ วิศวกรออกแบบไม่ได้หยุดทำงานกับ RPD ของเขาเอง โดยขณะนี้ได้รับการสนับสนุนจาก NSU ในช่วงกลางทศวรรษที่ห้าสิบ Wankel เสร็จสิ้นส่วนทฤษฎีและในปี 2500 ได้ผลิตต้นแบบโดยพิจารณาจากผลการทดสอบซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงที่จำเป็นในการออกแบบ

พ่อของโรเตอร์ - เฟลิกซ์ วานเคล

งานของ Wankel ไม่ได้หมายถึง "วิชาการ" โดยธรรมชาติ: ในปี 1963 การผลิตครั้งแรก รูปแบบการผลิต NSU - Prince Spyder และต่อมารถซีดานระดับธุรกิจ NSU Ro 80 ก็ติดตั้งเครื่องยนต์ที่เป็นนวัตกรรมใหม่เช่นกัน

1 / 4

2 / 4

3 / 4

4 / 4

1 / 2

2 / 2

เมื่อไร Audi"จากการสืบทอด" ได้แบรนด์ NSU และการพัฒนา เธอยังได้เปิดตัวต้นแบบของ Audi KKM ตาม "สาน" ของรุ่นที่สอง ในอนาคต หัวข้อของเครื่องยนต์ Wankel จะไม่ดำเนินต่อไปที่ Audi

อย่างไรก็ตาม คุณลักษณะของ RPD ค่อนข้างเร็วทำให้เขาไม่สามารถชนะตลาดเหนือ ICE ลูกสูบแบบเดิมด้วยกลไกข้อเหวี่ยงได้ อย่างไรก็ตามในระหว่างปี การผลิตซีรีส์สิทธิบัตรมอเตอร์ของ Wankel สำหรับสิทธิ์ในการผลิตหน่วยดังกล่าวได้รับมาจากผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่หลายรายซึ่งบางแห่งเริ่มพัฒนา "รูปแบบโรเตอร์" อย่างจริงจังและเป็นเวลานาน บางทีผู้ผลิต RPD ที่มีชื่อเสียงที่สุดคือ Mazda บริษัท ญี่ปุ่นซึ่งสร้างเครื่องยนต์ Renesis

1 / 8

2 / 8

มาสด้าเริ่มติดตั้งเครื่องยนต์ด้วยการออกแบบที่ไม่ธรรมดาในทันที สปอร์ตคูเป้

3 / 8

มาสด้าเริ่มติดตั้งสปอร์ตคูเป้ด้วยการออกแบบเครื่องยนต์ที่ไม่ธรรมดาในทันที

4 / 8

มาสด้าเริ่มติดตั้งสปอร์ตคูเป้ด้วยการออกแบบเครื่องยนต์ที่ไม่ธรรมดาในทันที

5 / 8

มาสด้าเริ่มติดตั้งสปอร์ตคูเป้ด้วยการออกแบบเครื่องยนต์ที่ไม่ธรรมดาในทันที

6 / 8

มาสด้าเริ่มติดตั้งสปอร์ตคูเป้ด้วยการออกแบบเครื่องยนต์ที่ไม่ธรรมดาในทันที

7 / 8

มาสด้าเริ่มติดตั้งสปอร์ตคูเป้ด้วยการออกแบบเครื่องยนต์ที่ไม่ธรรมดาในทันที

8 / 8

มาสด้าเริ่มติดตั้งสปอร์ตคูเป้ด้วยการออกแบบเครื่องยนต์ที่ไม่ธรรมดาในทันที

1 / 2

2 / 2

Mazda Roadpacer - ภายใต้ชื่อนี้ ชาวญี่ปุ่นขายรถซีดาน Holden ของออสเตรเลียพร้อม RPD ในสหรัฐอเมริกา!

1 / 3

2 / 3

กว่าทศวรรษของการผลิต บริษัทมาสด้าของญี่ปุ่นที่ "นึกถึง" โรเตอร์ - แน่นอนที่สุดเท่าที่จะทำได้

3 / 3

กว่าทศวรรษของการผลิต บริษัทมาสด้าของญี่ปุ่นที่ "นึกถึง" โรเตอร์ - แน่นอนที่สุดเท่าที่จะทำได้

ผลิตในสหภาพโซเวียต

แนวคิดในการเริ่มผลิตเครื่องยนต์ลูกสูบแบบโรตารี่เกิดขึ้นที่ VAZ ได้อย่างไร
การออกแบบทางเลือกที่หลากหลายของเครื่องยนต์ลูกสูบนั้นทำงานในสหภาพโซเวียตในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 - แน่นอนว่าไม่ใช่สำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ แต่สำหรับการบิน มอเตอร์ดังกล่าวอาจให้ผลตอบแทนสูงกว่า ซึ่งมีค่ามากเป็นพิเศษในการสร้างเครื่องบิน ตรงไปยังหัวข้อ RPD ในสหภาพโซเวียตเริ่มขึ้นในช่วง "pre-VAZ" - ตามทิศทางของ Minavtoprom และกระทรวงเกษตรสถาบันวิจัยสามแห่ง (NAMI, NATI และ VNIImotoprom) เริ่มงานวิจัยเกี่ยวกับการสร้าง RPD .

บทความ / ประวัติ

นกที่สำคัญ: ประวัติความเป็นมาของ GAZ-13 Seagull

อย่างไรก็ตาม Nikita Sergeevich Khrushchev ผู้ซึ่งหักล้างลัทธิบุคลิกภาพของสตาลินก็ใช้เทคโนโลยีของอเมริกาเป็นพาหนะ ในการใช้งานส่วนตัวในอนาคตเลขาธิการคนแรกของคณะกรรมการกลางของ CPSU จาก 1944 ถึง 1949 คือ ...

13936 2 21 09.12.2016

ดังนั้นการพัฒนา Wankel และการนำไปปฏิบัติใน รถผลิตไม่ได้ไปสังเกตในสหภาพโซเวียต นอกจากนี้น้ำหนักเบาและ มอเตอร์ทรงพลังอาจเป็นที่ต้องการของรถยนต์บางคัน วัตถุประสงค์พิเศษ- ตัวอย่างเช่นสิ่งที่เรียกว่า "ตัวจับ" หรือรถสปอร์ต

ตามเนื้อผ้า สำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์ของสหภาพโซเวียต การตัดสินใจอย่างมุ่งมั่นสามารถทำได้ "ที่ด้านบนสุด" เท่านั้น - นั่นคือที่ระดับของกระทรวง

อย่างไรก็ตามโรเตอร์ที่ VAZ นั้นได้รับคำสั่งจากผู้อำนวยการทั่วไปของโรงงานผลิตรถยนต์โวลก้าในปี 2516 ซึ่งดูเหมือนว่าจะขึ้นอยู่กับดุลยพินิจของพวกเขาเอง แต่ไม่ใช่ทุกอย่างจะง่ายนัก: ก่อนที่จะเปลี่ยนไปใช้ โครงการใหม่- การก่อสร้างรถยนต์ยักษ์ใหญ่ของโวลก้าในปี 2508 Viktor Nikolayevich Polyakov ดำรงตำแหน่งรัฐมนตรีช่วยว่าการอุตสาหกรรมยานยนต์ของสหภาพโซเวียตและในปี 1975 เขากลับมาที่เก้าอี้รัฐมนตรีโดยสมบูรณ์ซึ่งเป็นหัวหน้ากระทรวงอุตสาหกรรมยานยนต์ของสหภาพโซเวียต ดังนั้นจึงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่างานบนโรเตอร์ได้รับการอนุมัติ "โดยใช้เวลาไม่ถึงสองนาที" โดยรัฐมนตรีว่าการกระทรวงอุตสาหกรรมยานยนต์และอดีตรองผู้ว่าการของเขาในคนเดียว

ดังนั้นหลังจากการออกคำสั่งที่เกี่ยวข้องของผู้อำนวยการทั่วไปได้มีการสร้างสำนักออกแบบพิเศษขึ้นซึ่งงานไม่เพียง แต่พัฒนามอเตอร์ตามการออกแบบของตัวเองเท่านั้น แต่ยังกำจัด "ข้อบกพร่องทั่วไป" ของมอเตอร์ Wankel ซึ่งโซเวียต นักออกแบบทราบกันดีอยู่แล้ว

ต่างจากเพื่อนร่วมงานชาวตะวันตก "การออกแบบของตัวเอง" ในสหภาพโซเวียตหมายถึงการพัฒนาเวอร์ชันของตัวเองจริงๆ ไม่ใช่การซื้อสิทธิบัตรหรือใบอนุญาตสำเร็จรูป ในกรณีของเกียร์อัตโนมัติ เนื่องจากไม่มีทางเลือก วิศวกรของสหภาพโซเวียตจึงถูกบังคับให้สร้างเครื่องยนต์ Wankel ส่วนเดียวในรุ่นของตนเอง โดยต้องถอด RPD ญี่ปุ่นหนึ่งส่วนสำหรับสิ่งนี้ อย่างไรก็ตาม ก่อนหน้านี้สำหรับ "การทดสอบภาคสนาม" เครื่องยนต์ที่นำมาจาก Mazda RX-2 ที่ซื้อมาเป็นพิเศษเพื่อใช้กับโรเตอร์ ได้รับการติดตั้งใน Zhiguli ของรุ่นที่สาม

1 / 4

2 / 4

Mazda RX-2 กลายเป็นผู้บริจาคให้กับ VAZ ทั้งการออกแบบและ RPD ตัวแรกที่ติดตั้งบน Zhiguli

3 / 4

Mazda RX-2 กลายเป็นผู้บริจาคให้กับ VAZ ทั้งการออกแบบและ RPD ตัวแรกที่ติดตั้งบน Zhiguli

4 / 4

Mazda RX-2 กลายเป็นผู้บริจาคให้กับ VAZ ทั้งการออกแบบและ RPD ตัวแรกที่ติดตั้งบน Zhiguli

ในช่วงเริ่มต้นของ VAZ พวกเขาต้องเผชิญกับความจริงที่ว่าแม้จะมีความกะทัดรัดและอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักสูง แต่ RPD ที่เบาและทรงพลังก็ไม่ประหยัดและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและยังโดดเด่นด้วยความล้มเหลวของซีลบ่อยครั้ง . อันที่จริง ทุกคนที่ใช้เครื่องยนต์ Wankel ได้ต่อสู้กับปัญหานี้มาเป็นเวลาหลายสิบปี โดยเริ่มจากวิศวกรชาวเยอรมันเอง - ผู้ถือนามสกุลนี้ และอีกอย่างก็คือ ความน่าเชื่อถือต่ำของซีลซึ่งเป็นสาเหตุของความล้มเหลวอย่างรวดเร็วของเครื่องยนต์ใน NSU Ro-80 ซึ่งทำให้ผู้ผลิตต้องหยุดการผลิตรถคันนี้ในไม่ช้าและ "ปิดธีมโรเตอร์"

ต้นแบบแรกของ SKB RPD ภายใต้ชื่อ VAZ-301 พร้อมแล้วในปี 1976 แต่ก็ยังเร็วเกินไปที่จะพูดถึงการเปิดตัวโรเตอร์ใน Togliatti - การออกแบบกลายเป็น "ดิบ" อย่างชัดเจน

เครื่องยนต์ลูกสูบโรตารี่รุ่น VAZ ได้รับการชื่นชมจาก ... เฟลิกซ์ วานเคล ผู้ซึ่งมาเยี่ยมโรงงานรถยนต์โวลก้าเป็นพิเศษเพื่อสิ่งนี้ "บิดาแห่งโรเตอร์" อนุมัติเค้าโครงโดยรวมของ Togliatti RPD

ในปี 1982 VAZ-21018 ได้แสดงให้เห็นแล้ว - VAZ-21011 ปกติพร้อมเครื่องยนต์ VAZ-311 ที่มีกำลัง 70 แรงม้า

เพื่อที่จะระบุข้อบกพร่องของการออกแบบในสภาพการใช้งานจริง มีการผลิตเครื่องยนต์จำนวน 50 ชุด ซึ่งได้รับการติดตั้งบน Zhiguli ห้าโหล แต่เพียงหกเดือนต่อมา เครื่องยนต์ทั้งหมด ยกเว้นหนึ่งเครื่อง (!) จะต้องถูกแทนที่ด้วยเครื่องยนต์แบบดั้งเดิม คน ซีลและตลับลูกปืนล้มเหลวอย่างรวดเร็ว และนอกจากนี้ มอเตอร์กลับกลายเป็นว่าสมดุลไม่ดีและค่อนข้างโลภมาก

บนดินและในสวรรค์

หลังจากความล้มเหลวร้ายแรงครั้งแรกและการลงโทษทางวินัยที่ตามมา VAZ ไม่ได้หยุดทำงานกับโรเตอร์ แต่ในที่สุดก็ตัดสินใจเปลี่ยนจากการออกแบบแบบส่วนเดียวไปเป็นแบบสองส่วน มอเตอร์ดังกล่าวไม่เพียงแต่ทรงพลังเท่านั้น แต่ยังเชื่อถือได้มากกว่าด้วย

เมื่อถึงเวลานั้น โรเตอร์ของโซเวียตอาจมีขอบเขตที่จับต้องได้อยู่แล้ว ตัวอย่างเช่น สำหรับการติดตั้งบนรถยนต์อย่างเป็นทางการของกองกำลังพิเศษของตำรวจจราจร กระทรวงกิจการภายใน และ KGB สำหรับยานพาหนะของแผนก ข้อบกพร่องเช่นการประหยัดเชื้อเพลิงที่ดีที่สุดไม่ได้หายไปในเบื้องหลัง และสมรรถนะไดนามิกสูงมีความสำคัญอย่างยิ่ง เป็นสิ่งสำคัญมากที่เมื่อใช้งานบน รถบริษัทผู้เชี่ยวชาญ VAZ สามารถรับได้ในรูปแบบรายงานมาตรฐาน รายละเอียดข้อมูลเกี่ยวกับข้อบกพร่องและข้อบกพร่องที่ระบุในทางปฏิบัติ แต่ในเงื่อนไขเดียวกันไม่มากก็น้อยซึ่งทำให้การประเมินมีความเที่ยงธรรมบางอย่าง

ในบางครั้ง สื่อมวลชนของสหภาพโซเวียตได้รายงานเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับเครื่องยนต์ที่มีการออกแบบที่ไม่ธรรมดา

ในปี 1983 ได้มีการพัฒนา RPD แบบสองส่วนใหม่สองชุด ได้แก่ VAZ-411 ที่มีความจุ 110-120 แรงม้าและ VAZ-413 ขนาด 140 แรงม้า สันนิษฐานว่าโรเตอร์จะติดตั้งไม่เพียง แต่ใน "ดั้งเดิม" Zhiguli ของรุ่นต่างๆสำหรับโรงงาน แต่ยังรวมถึงยานพาหนะอื่น ๆ ของหน่วยงานบังคับใช้กฎหมาย - โดยเฉพาะ Volga แน่นอนว่าการติดตั้งหน่วยพลังงานดังกล่าวบนรถเก๋งของโรงงานผลิตรถยนต์ Gorky จำเป็นต้องมีการปรับแต่งภูเขาและชุดส่งกำลังที่สอดคล้องกัน

1 / 3

2 / 3

VAZ-21059 - โรตารี่ "ห้า" ยังคงไม่แตกต่างจากภายนอกทั่วไป

3 / 3

VAZ-21059 - โรตารี่ "ห้า" ยังคงไม่แตกต่างจากภายนอกทั่วไป

ในเวลาเดียวกัน นักบินยังดึงความสนใจไปที่ RPD ที่เกือบจะพร้อมใช้งาน ซึ่งสั่งให้สำนักงาน Togliatti พัฒนาตัวแปรสำหรับใช้กับเฮลิคอปเตอร์และเครื่องบินเบา

อย่างไรก็ตาม, ชนิดลูกสูบหมุนองค์กรอื่น ๆ จำนวนมากเริ่มให้ความสนใจในเครื่องยนต์ซึ่งสั่งให้พัฒนาหน่วยสำหรับเรือสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำและแม้แต่รถจักรยานยนต์จาก Togliatti! โรงงานให้บริการเหล่านี้ภายใต้สัญญาเกี่ยวกับการสนับสนุนตนเองซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในขณะนั้น ดังนั้นกิจกรรมของสำนักออกแบบพิเศษจึงไม่ก่อให้เกิดประโยชน์สำหรับ VAZ นอกจากนี้ต้นแบบของเครื่องยนต์อากาศยาน VAZ-416 และ VAZ-426 ได้รับการพัฒนาในยุคของการทำงานของ STC VAZ ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1990

แอปพลิเคชัน RPD ประเภทต่างๆ ทำให้นักออกแบบสามารถเข้าใจว่าโซลูชันการออกแบบของเครื่องยนต์รถยนต์และเครื่องบินไม่สามารถเหมือนกันได้ทั้งหมด เนื่องจากความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในโหมดการทำงานของเครื่องยนต์ในการขนส่งทางอากาศและทางถนน

บทความ / ประวัติ

สกุล "ละมั่ง" ที่ซับซ้อน: ประวัติความเป็นมาของการสร้าง VAZ-2110

นานก่อนที่จะมีการเปิดตัวรถยนต์แฮทช์แบค 3 ประตู 2108 เป็นที่ชัดเจนว่านักพัฒนาจำเป็นต้องเปลี่ยน Zhiguli ที่ล้าสมัยอย่างตรงไปตรงมา เก๋งใหม่. ความคิดเห็นถูกแบ่งออก: นักออกแบบบางคนมีความเห็นว่า ...

50282 11 10 20.12.2015

ดังนั้นการพัฒนาโรเตอร์ "เดี่ยว" พร้อมกันจึงไร้ความหมายในทางปฏิบัติ - ค่อนข้างงานสามารถรวมกันได้ตามเทคโนโลยีและ ฐานการผลิตมากกว่าการแก้ปัญหาเฉพาะ

RPD และระบบขับเคลื่อนล้อหน้า

คำถามที่เกิดขึ้น: แล้วรถขับเคลื่อนล้อหน้าล่ะ? VAZ ไม่สนใจ "แปด" ของตัวเองจริงๆเหรอ?

แน่นอน เขาดึงความสนใจ: การทำงานกับ RPD สำหรับครอบครัวใหม่เริ่มต้นขึ้นเมื่อ VAZ-2108 เพิ่งเตรียมพร้อมสำหรับการผลิต - ในปี 1979 แต่พวกเขากลับมาที่หัวข้อ "โรเตอร์ขับเคลื่อนล้อหน้า" เฉพาะเจาะจงมากขึ้นที่ จุดเริ่มต้นของเปเรสทรอยก้าหลังจากทำข้อตกลงกับโรงงานผลิตรถยนต์ Zaporozhye และในปี 1987 ต้นแบบของ VAZ-414 ได้รับการพัฒนาสำหรับรถยนต์ขับเคลื่อนล้อหน้า VAZ และ ZAZ และใน Togliatti พวกเขาสร้างรุ่น RPD 40 แรงม้าภายใต้ดัชนี 1185 แม้กระทั่งสำหรับ ... โอเค! แต่ในอนาคต ผู้นำชอบทิศทางการบินมากกว่า และงาน RPD ของรถยนต์ก็ถูกระงับ

การผลิตชุดเล็ก การปรับเปลี่ยนที่ผิดปกติ Zhiguli บนพื้นฐานของ "ห้า" ยังคงดำเนินต่อไปจนกระทั่งการล่มสลายของสหภาพโซเวียตแม้ว่ารัฐบาลจะซื้อยานพาหนะดังกล่าวโดยหน่วยงานบังคับใช้กฎหมายมีขนาดค่อนข้างเล็กและรถยนต์ที่มีโรเตอร์อยู่ใต้ประทุนไม่ได้ขาย "ด้านข้าง"

แต่ในไม่ช้า โรงงานก็ไม่สามารถพัฒนาตัวเองได้ ในช่วงปลายทศวรรษที่แปด การสนับสนุนจากรัฐสำหรับโรงงานผลิตรถยนต์ถูกลดทอนลง และคนงานในโรงงานก็ไม่มีอะไรทำ เช่น การสร้างความหวังหรือ

รถ RPD VAZ . ล่าสุด

สู่หัวข้อโรตารี เครื่องยนต์ยานยนต์พวกเขากลับไปที่ VAZ เฉพาะในช่วงระยะเวลาของกิจกรรมโรงงานของรัสเซียค้นหาโอกาสแม้ในยุคที่ยากลำบากในการ "ออกจากผ้า" การพัฒนาที่น่าสนใจ ท้ายที่สุดในโลกในเวลานั้นมีการดัดแปลง "อุ่นเครื่อง" ของรถยนต์แฮทช์แบคในเมืองธรรมดาซึ่ง VAZ RPD นั้นเทียบได้ในแง่ของพลังที่พัฒนาแล้ว

การปรากฏตัวของมอเตอร์ดังกล่าวในรถยนต์ของตระกูล 2108 สามารถ "กระตุ้น" ความสนใจของผู้บริโภค - อย่างน้อยใน Togliatti ที่พวกเขานับ

แม้ในสภาวะที่ยากลำบาก RPD ใหม่สำหรับ Samara ก็เชี่ยวชาญอย่างรวดเร็ว - โชคดีที่เครื่องยนต์ VAZ-415 ไม่จำเป็นต้องพัฒนาตั้งแต่เริ่มต้น บางแหล่งอ้างว่างานตกแต่งในระหว่างการเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ซีเรียลนั้นดำเนินการค่อนข้างเร่งรีบหรือไม่ประสบความสำเร็จอย่างมากอันเป็นผลมาจากการที่มอเตอร์ยังคงรักษาข้อบกพร่องจำนวนหนึ่งที่มีอยู่ใน VAZ RPD ที่เหลือ อย่างไรก็ตาม มีความเห็นอีกอย่างหนึ่งว่า ในทางกลับกัน มอเตอร์นี้ดูดซับข้อดีทั้งหมดของการพัฒนาที่ผ่านมา - ทั้งทรัพยากรที่เพียงพอ ซึ่งรู้จักจากมอเตอร์ตัวที่ 413 และเลย์เอาต์ "หนาแน่น" ที่สืบทอดมาจาก VAZ-414

คลาสสิกเกือบพร้อมกันได้รับการปรับปรุง: ในปี 1992 บนพื้นฐานของ "เจ็ด" การผลิตการดัดแปลงของ Zhiguli VAZ-21079 ด้วยเครื่องยนต์ VAZ-4132 140 แรงม้าเริ่มต้นขึ้น

1 / 3

2 / 3

รุ่นที่เจ็ดคือ Zhiguli ตัวสุดท้ายที่มี RPD

3 / 3

รุ่นที่เจ็ดคือ Zhiguli ตัวสุดท้ายที่มี RPD

อย่างไรก็ตามในปี 1997 ในที่สุด VAZ-415 ก็ได้รับใบรับรองที่อนุญาตให้ติดตั้งในรถยนต์สินค้าทั่วไปซึ่งในไม่ช้าก็ปรากฏในตัวแทนจำหน่ายรถยนต์

“ ในชีวิตพลเรือน”: เมื่อเข้าถึงได้โดยมนุษย์ปุถุชน RPD ก็ปรากฏบนหน้าสิ่งพิมพ์รถยนต์รัสเซียทันที

แน่นอนว่าราคาของรถเพิ่มขึ้นค่อนข้างจับต้องได้ในขณะนั้น 2.2-2.5 พันดอลลาร์ แต่พลวัตของ G8 ดีขึ้นตามลำดับความสำคัญ หลังจากทั้งหมด 120-140 แรงม้า "หมุน" ทำให้สามารถรับร้อยจากการหยุดนิ่งใน 8-9 วินาทีและความเร็วสูงสุดที่แท้จริงก็ใกล้เคียงกับ 200 กม. / ชม. อันเป็นที่รัก แน่นอนว่าการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงนั้นอยู่ระหว่าง 8 ถึง 14 ลิตร แต่โรตารี่มอเตอร์ขนาดกะทัดรัดหมุนได้ถึง 8,000 รอบที่น่าทึ่ง ทำให้ "นักบิน" มีความรู้สึกที่ไม่มีใครเทียบได้กับการเร่งความเร็วของ "สิ่ว" แบบเดิม

RPD-415 ภายใต้ประทุนของ VAZ-2108 ดูค่อนข้างเป็นธรรมชาติ แต่ในขณะเดียวกัน มอเตอร์ก็มีขนาดกะทัดรัดกว่ารุ่นดั้งเดิมอย่างเห็นได้ชัด ภาพถ่าย: “Alexander Podzolkov”

RPD มีชื่อเสียงมาโดยตลอดในเรื่อง "ตัวละครที่ร้อนแรง" ดังนั้นเขาจึงต้องการตัวทำความเย็นแบบน้ำมันเช่นอากาศ หรือน้ำ โดยทั่วไปแล้วสำหรับระบายความร้อน ภาพถ่าย: “Alexander Podzolkov”

มุมมองด้านล่างบ่งบอกว่านี่คือ "แปด" ที่ยากมาก ภาพถ่าย: “Alexander Podzolkov”

VAZ-2108 ยังพบการจุดระเบิดด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ด้วยเครื่องยนต์สันดาปภายในทั่วไป แต่หายากมาก ภาพถ่าย: “Alexander Podzolkov”

อนิจจา ในเวลาเดียวกัน โรเตอร์ ซึ่งปิดบังไว้สำหรับคนส่วนใหญ่ ยังคงเป็น "สิ่งที่อยู่ในตัวมันเอง" - คนดูแลทั่วไปไม่รู้จักเทคโนโลยีสำหรับการซ่อมแซม และไม่มีการขายอะไหล่ในร้านค้ารอบๆ หัวมุม

นอกจากนี้เมื่อถึงเวลานั้นเครื่องยนต์ VAZ ธรรมดาก็ได้รับแรงผลักดันแล้วและใน RPD คาร์บูเรเตอร์ Solex รุ่นเก่ายังคงรับผิดชอบด้านพลังงาน

ส่วนผสม RPD นั้นจัดทำโดย Solex ที่คุ้นเคย แต่มีการปรับแต่งเอง "ภาคแก๊ส" มีคันโยกเพิ่มเติมเพื่อขับเคลื่อนปั๊มจ่ายน้ำมัน - สารหล่อลื่น ภาพถ่าย: “Alexander Podzolkov”

มุมมองด้านบนของ VAZ-415 พร้อมคาร์บูเรเตอร์แบบถอดประกอบ ภาพถ่าย: “Alexander Podzolkov”

และถึงแม้จะมีระบบจุดระเบิดด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ (MPSZ) ก็ตาม โรเตอร์ก็ไม่สามารถอวดถึงความสอดคล้องและ (ที่สำคัญที่สุด!) ความทนทานของ ICE ลูกสูบแบบธรรมดา ด้วยทรัพยากรที่ประกาศไว้ 125,000 กม. เครื่องยนต์จำนวนมากเริ่ม "ตาย" อย่างรวดเร็วหลังจาก 50,000 กม. ซึ่งอำนวยความสะดวกโดยการใช้น้ำมันที่ "ผิด" เช่นเดียวกับ รถญี่ปุ่นมาสด้าที่มี RPD ในขณะที่สตาร์ทเครื่องยนต์แย่ลงอย่างรวดเร็วและการสิ้นเปลืองน้ำมันสำหรับของเสียเพิ่มขึ้นและในอนาคตเครื่องยนต์อาจล้มเหลวอย่างสมบูรณ์

ปิดผนึกแน่น - เจ็บจุด RPD ใด ๆ ไม่เพียง แต่ VAZ-415 ภาพถ่าย: “Alexander Podzolkov”

บริษัท ปรับแต่งมากมายที่ปรากฏใน Tolyatti และรอบๆ ตัวมันเหมือนเห็ดหลังฝนตกในเวลานั้นเสนอโปรแกรมปรับแต่งสำหรับมอเตอร์ทั่วไปที่มีงบประมาณหลากหลายและระดับของการแทรกแซง ซึ่งทำให้สามารถกำจัดกำลังเกือบเท่าๆ กับโรเตอร์โดยไม่สูญเสียอย่างเห็นได้ชัด ทรัพยากร. แต่ RPD ที่มีระบบไฟฟ้าแบบเดิมไม่สามารถบีบให้เข้าสู่อนาคตได้ กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมยูโร 2 ซึ่งการฉีด VAZ ที่เชี่ยวชาญใหม่นั้นสอดคล้องกันโดยไม่มีปัญหาใด ๆ

เนื่องจากการผลิตที่ไม่ใช่จำนวนมากในอนาคต ทั้งงานและการผลิต RPD เองก็ไม่น่าสนใจสำหรับ VAZ เนื่องจากในประวัติศาสตร์ของ Mazda พวกเขาสามารถกำหนดได้ด้วยการพิจารณาภาพเท่านั้น ซึ่งในกรณีของโรงงานผลิตรถยนต์ Togliatti ก็ยังมีข้อโต้แย้งไม่มากพอ ...

ด้วยเหตุผลหลายประการที่ระบุไว้ในตอนต้นของยุค 2000 โรเตอร์ VAZ เริ่มสูญเสียโมเมนตัมอย่างรวดเร็ว ใช่ VAZ-415 สามารถลองใช้แม้แต่ "สิบ" และ "แท็ก" ในการดัดแปลง 2110-91 และ 2115-91 ตามลำดับ แต่ในไม่ช้าการผลิตเครื่องยนต์โรตารี่ที่ VAZ ก็หยุดลงและ SKB RPD เองซึ่ง พัฒนาผลิตภัณฑ์ล่าสุดในปี 2544 ได้รับการจดทะเบียนใหม่

การพัฒนาเกือบสี่โหลในช่วง 26 ปีที่ผ่านมา - นักออกแบบของ SKB RPD ได้ทำงานอย่างหนักในธีมโรตารี่

หลังจากปี 2547 กิจกรรมของสำนักออกแบบซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของงานเกี่ยวกับเครื่องยนต์ RPD ได้สิ้นสุดลงในที่สุด และประมาณปี 2550 อุปกรณ์ดังกล่าวก็ถูกถอดและกำจัดบางส่วน ดูเหมือนว่าประเด็นสุดท้ายจะถูกนำมาใช้ในประวัติศาสตร์ของโรเตอร์โซเวียต - รัสเซีย

คุณเสียใจหรือไม่ที่ VAZ แบบหมุนไม่ได้ผล?

การประดิษฐ์เครื่องยนต์สันดาปภายในทำให้เกิดแรงผลักดันในการผลิตรถยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงเหลว เครื่องยนต์เหล่านี้มีวิวัฒนาการตลอดประวัติศาสตร์ของอุตสาหกรรมยานยนต์: มีการออกแบบเครื่องยนต์ที่หลากหลายปรากฏขึ้น หนึ่งในการออกแบบเครื่องยนต์ที่ก้าวหน้าแต่ไม่เคยแพร่หลายคือชุดลูกสูบแบบหมุน เราจะพูดถึงคุณสมบัติของเครื่องยนต์ประเภทนี้ ข้อดีและข้อเสียของวัสดุในปัจจุบัน

เรื่องราว

เครื่องยนต์ลูกสูบโรตารีได้รับการพัฒนาโดยเฟลิกซ์ วานเคล และวอลเตอร์ ฟรอยด์ สองวิศวกรจาก NSU และแม้ว่าบทบาทหลักในการสร้างเครื่องยนต์โรตารี่จะเป็นของฟรอยด์ (ผู้เข้าร่วมโครงการคนที่สองในขณะนั้นกำลังทำงานเกี่ยวกับการออกแบบเครื่องยนต์ที่แตกต่างกัน) ในสภาพแวดล้อมของยานยนต์ หน่วยพลังงานเรียกว่า Wankel motor

โรงไฟฟ้าแห่งนี้ประกอบและทดสอบในปี 2500 รถคันแรกที่ติดตั้งเครื่องยนต์ลูกสูบแบบหมุนคือรถสปอร์ต NSU Spider ซึ่งพัฒนาความเร็ว 150 กม. / ชม. ด้วยกำลังเครื่องยนต์ 57 แรงม้า รุ่นนี้ผลิตมาสามปี (1964-1967)

รถมวลชนที่มีเครื่องยนต์โรตารี่อย่างแท้จริงคือผลิตผลงานชิ้นที่สองของ NSU - ซีดาน Ro-80

ชื่อรถระบุว่ารุ่นติดตั้งชุดโรตารี่ ต่อมาได้ติดตั้งเครื่องยนต์โรตารี่บน รถซีตรอง(GS Birotor), Mercedes-Benz (C111), Chevrolet (Corvette), VAZ (21018) เป็นต้น แต่การผลิตขนาดใหญ่ที่สุดของรุ่นที่มีเครื่องยนต์โรตารี่นั้นเปิดตัวโดย บริษัท มาสด้าญี่ปุ่น ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2507 บริษัทได้ผลิตรถยนต์ประเภทนี้หลายรุ่น โรงไฟฟ้าและรุ่น Cosmo Sport ได้กลายเป็นผู้บุกเบิกในเรื่องนี้ มากที่สุด นางแบบชื่อดังด้วยเครื่องยนต์ลูกสูบหมุนซึ่งผลิตโดยผู้ผลิตรายนี้ - RX (Rotor-eXperiment) การผลิต รุ่นล่าสุดจากตระกูลนี้ ในเวอร์ชั่นพิเศษของ Spirit R จะเลิกใช้ในช่วงกลางปี ​​2555 อย่างไรก็ตาม รถยนต์โรตารี "แปด" ไม่ใช่ทุกชุดที่จำหน่ายหมด - ตัวแทนจำหน่าย Mazda อย่างเป็นทางการในอินโดนีเซียยังคงขายรถยนต์เหล่านี้อยู่

อุปกรณ์

คุณลักษณะของเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบลูกสูบโรตารีคือการมีอยู่ในการออกแบบโรเตอร์แบบสามส่วน - ลูกสูบ มันหมุนเป็นทรงกระบอกซึ่งมีรูปร่างพิเศษ โรเตอร์ติดตั้งอยู่บนเพลาและเชื่อมต่อกับล้อเฟืองซึ่งในทางกลับกันมีคลัตช์พร้อมสเตเตอร์ - เกียร์ โรเตอร์หมุนไปรอบ ๆ สเตเตอร์ตามแนวโค้งที่เรียกว่า epitrochoidal ใบมีดจะสลับกันปิดห้องกระบอกสูบซึ่งเชื้อเพลิงถูกเผาไหม้

ไม่มีกลไกการจ่ายก๊าซในการออกแบบเครื่องยนต์โรตารี่ - หน้าที่ของมันดำเนินการโดยโรเตอร์เอง ซึ่งด้วยความช่วยเหลือของใบพัดของมัน จะกระจายส่วนผสมที่ติดไฟได้ที่เข้ามาและปล่อยก๊าซไอเสียในกระบอกสูบ การออกแบบเครื่องยนต์ดังกล่าวทำให้สามารถทำได้โดยไม่ต้องมีส่วนประกอบหลายอย่างที่จำเป็นสำหรับเครื่องยนต์ลูกสูบธรรมดา (เช่น เพลาข้อเหวี่ยง ก้านสูบ) ซึ่งประการแรกลดขนาดและน้ำหนักของหน่วยกำลัง และประการที่สอง ช่วยลด ต้นทุนการผลิต

ข้อดีข้อเสีย

เครื่องยนต์ลูกสูบแบบหมุนไม่ได้ดึงดูดความสนใจของผู้มีชื่อเสียงมากมาย บริษัทยานยนต์. การออกแบบและหลักการทำงานทำให้ได้ข้อได้เปรียบที่สำคัญกว่าเครื่องยนต์ทั่วไปหลายประการ

ประการแรก มอเตอร์ลูกสูบแบบหมุนโดยอาศัยการออกแบบ มีความสมดุลที่ดีที่สุดเมื่อเทียบกับโรงไฟฟ้าประเภทอื่นๆ และมีการสั่นสะเทือนน้อยที่สุด

ประการที่สอง โรงไฟฟ้าแห่งนี้มีลักษณะไดนามิกที่ยอดเยี่ยม: หากไม่มีภาระเครื่องยนต์มากนัก รถที่มีเครื่องยนต์ลูกสูบแบบโรตารี่สามารถเร่งความเร็วได้อย่างง่ายดายถึง 100 กม. / ชม. หรือมากกว่าในเกียร์ต่ำที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์สูง

ประการที่สาม เครื่องยนต์โรตารีมีขนาดกะทัดรัดและเบากว่าชุดกำลังลูกสูบมาตรฐาน คุณลักษณะนี้ช่วยให้นักออกแบบสามารถกระจายน้ำหนักได้เกือบสมบูรณ์แบบตามแกน ซึ่งส่งผลต่อเสถียรภาพของรถบนท้องถนน

ประการที่สี่ ใช้ส่วนประกอบและชุดประกอบจำนวนน้อยกว่าในเครื่องยนต์ทั่วไป

สุดท้าย ประการที่ห้า เครื่องยนต์โรตารี่มีความหนาแน่นของกำลังสูง

ข้อบกพร่อง

ข้อเสียของเครื่องยนต์ลูกสูบแบบโรตารี่เนื่องจากไม่สามารถใช้กันอย่างแพร่หลายและไม่ได้ใช้ในรถยนต์ทุกยี่ห้อในปัจจุบันคือประการแรก ไหลสูงเชื้อเพลิงที่ความเร็วต่ำ ในบางรุ่นถึง 20 ลิตรต่อ 100 กิโลเมตรซึ่งคุณเห็นว่าไม่ประหยัดเลยและกระทบกระเป๋าเจ้าของรถด้วยเครื่องยนต์โรตารี่

ประการที่สอง ข้อเสียของเครื่องยนต์ประเภทนี้คือความซับซ้อนของการผลิตชิ้นส่วน: เพื่อให้โรเตอร์ผ่านเส้นโค้ง epitrochoidal ได้อย่างถูกต้อง จำเป็นต้องมีความแม่นยำทางเรขาคณิตสูงเมื่อสร้างทั้งตัวโรเตอร์และกระบอกสูบ ในการทำเช่นนี้ผู้ผลิตเครื่องยนต์โรตารีใช้อุปกรณ์ที่มีความแม่นยำสูงและมีราคาแพง และต้นทุนการผลิตรวมอยู่ในราคารถยนต์แล้ว

ประการที่สาม เครื่องยนต์โรตารี่มีแนวโน้มที่จะเกิดความร้อนสูงเกินไปเนื่องจากการออกแบบห้องเผาไหม้: มีรูปทรงเลนซ์และไม่ใช่ทรงกลมเหมือนในรุ่นปกติ เครื่องยนต์ลูกสูบ. ส่วนผสมของเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ในห้องดังกล่าวจะกลายเป็นพลังงานความร้อนซึ่งส่วนใหญ่ใช้ไปอย่างไม่มีประสิทธิภาพ - ส่วนเกินนั้นทำให้กระบอกสูบร้อนซึ่งท้ายที่สุดจะนำไปสู่การสึกหรอและความล้มเหลว

ประการที่สี่ การสึกหรอสูงของซีลระหว่างหัวฉีดของโรเตอร์เนื่องจากความดันลดลงในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ นั่นคือเหตุผลที่ทรัพยากรของเครื่องยนต์ดังกล่าวอยู่ที่ 100-150,000 กม. หลังจากนั้นตามกฎแล้วจำเป็นต้องมีหน่วยกำลัง

ประการที่ห้า เครื่องยนต์ลูกสูบแบบโรตารี่ต้องการขั้นตอนที่ทันท่วงทีและได้รับการสังเกตเป็นอย่างดี: มอเตอร์ใช้น้ำมันเครื่องประมาณ 600 มล. ต่อ 1,000 กม. ดังนั้นจึงต้องเปลี่ยนทุกๆ 5,000 กม. หากไม่ได้เปลี่ยนตามกำหนดเวลา จะเต็มไปด้วยความล้มเหลวของส่วนประกอบและชุดประกอบของมอเตอร์ ซึ่งจะทำให้ต้องเสียค่าซ่อมแซมที่มีราคาแพง กล่าวคือควรดำเนินการและบำรุงรักษาเครื่องยนต์ลูกสูบแบบโรตารี่อย่างมีความรับผิดชอบมากกว่าการบำรุงรักษามอเตอร์ทั่วไปซึ่งดำเนินการได้ทันท่วงที การซ่อมบำรุงและยกเครื่อง

เครื่องยนต์ Wankel แตกต่างจากการออกแบบลูกสูบทั่วไปตรงที่มีข้อดีคือ ความเรียบง่าย ความนุ่มนวล ความกะทัดรัด รอบต่อนาทีที่สูง และอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักสูง สาเหตุหลักมาจากความจริงที่ว่ามีการสร้างพัลส์กำลังสามรอบต่อรอบของโรเตอร์ Wankel เมื่อเทียบกับการปฏิวัติหนึ่งครั้งในเครื่องยนต์ลูกสูบสองจังหวะและหนึ่งรอบต่อสองรอบในเครื่องยนต์สี่จังหวะ

RPD มักเรียกว่าเครื่องยนต์หมุนได้ แม้ว่าชื่อนี้จะนำไปใช้กับการออกแบบอื่นๆ ด้วยเช่นกัน แต่โดยหลักแล้วเครื่องยนต์อากาศยานที่มีกระบอกสูบอยู่รอบเพลาข้อเหวี่ยง

รอบสี่ขั้นตอนของการรับเข้า การบีบอัด การจุดระเบิด และไอเสียเกิดขึ้นต่อการหมุนรอบปลายของโรเตอร์ทั้งสามตัวที่เคลื่อนที่ภายในตัวเรือนที่มีรูพรุนแบบวงรี ซึ่งอนุญาตให้ใช้พัลส์เพิ่มขึ้นสามเท่าต่อการหมุนรอบของโรเตอร์ โรเตอร์มีรูปร่างคล้ายกับสามเหลี่ยม Reulet และด้านข้างเรียบกว่า

คุณสมบัติการออกแบบของเครื่องยนต์ Wankel

รูปร่างตามทฤษฎีของโรเตอร์ Wankel RPD ระหว่างมุมคงที่เป็นผลมาจากการลดปริมาตรของห้องเผาไหม้แบบเรขาคณิตและอัตราส่วนการอัดเพิ่มขึ้น เส้นโค้งสมมาตรที่เชื่อมต่อจุดยอดโดยพลการสองจุดของโรเตอร์นั้นสูงสุดในทิศทางของรูปร่างภายในของร่างกาย

เพลาขับกลางที่เรียกว่า "นอกรีต" หรือ "เพลา E" วิ่งผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์และรองรับด้วยตลับลูกปืนแบบตายตัว ลูกกลิ้งจะเคลื่อนที่ในลักษณะประหลาด (คล้ายกับก้านสูบ) ที่สร้างไว้ในเพลาประหลาด (คล้ายกับเพลาข้อเหวี่ยง) โรเตอร์หมุนไปรอบ ๆ ส่วนนอกรีตและทำการหมุนรอบวงรอบเพลานอกรีต

การเคลื่อนที่แบบหมุนของโรเตอร์แต่ละตัวบนแกนของตัวเองนั้นเกิดขึ้นและควบคุมโดยเฟืองซิงโครไนซ์คู่หนึ่ง เฟืองแบบตายตัวที่ติดตั้งอยู่ที่ด้านหนึ่งของตัวเรือนโรเตอร์จะประกอบเข้ากับเฟืองวงแหวนที่ติดอยู่กับโรเตอร์ และทำให้แน่ใจว่าโรเตอร์เคลื่อนที่ได้อย่างแม่นยำ 1/3 รอบสำหรับการหมุนแต่ละครั้งของเพลานอกรีต กำลังเครื่องยนต์จะไม่ถูกส่งผ่านซิงโครไนซ์ แรงดันแก๊สบนโรเตอร์ (ในการประมาณครั้งแรก) จะส่งตรงไปยังศูนย์กลางของส่วนนอกรีตของเพลาส่งออก

Wankel RPD เป็นระบบของฟันผุแบบก้าวหน้าของปริมาตรแปรผัน ดังนั้นจึงมีฟันผุ 3 ซี่บนร่างกาย ซึ่งทั้งหมดทำซ้ำเป็นรอบเดียวกัน ขณะที่โรเตอร์โคจร แต่ละด้านของโรเตอร์เข้าใกล้แล้วเคลื่อนออกจากผนังตัวเรือน บีบอัดและขยายห้องเผาไหม้ เหมือนกับจังหวะของลูกสูบในเครื่องยนต์ เวกเตอร์กำลังของขั้นตอนการเผาไหม้ผ่านศูนย์กลางของใบมีดชดเชย

เครื่องยนต์ Wankel โดยทั่วไปสามารถเข้าถึง RPM ที่สูงกว่าเครื่องยนต์ที่มีกำลังขับใกล้เคียงกัน นี่เป็นเพราะความเรียบโดยธรรมชาติของการเคลื่อนที่แบบวงกลมและไม่มีชิ้นส่วนที่รับแรงกดมาก เช่น เพลาข้อเหวี่ยง เพลาลูกเบี้ยว หรือก้านสูบ เพลานอกรีตไม่มีรูปทรงของเพลาข้อเหวี่ยงที่เน้นความตึง

ปัญหาอุปกรณ์และการแก้ไขปัญหา

Felix Wankel สามารถเอาชนะปัญหาส่วนใหญ่ที่ทำให้อุปกรณ์โรตารี่รุ่นก่อน ๆ ล้มเหลว:

1. RPD ที่หมุนได้ไม่มีปัญหาใน อุปกรณ์สี่จังหวะด้วยลูกสูบที่ตัวบล็อกมีไอดี การอัด การเผาไหม้และไอเสียผ่านไปยังตำแหน่งคงที่ทั่วร่างกาย การใช้ท่อความร้อนใน ระบายความร้อนด้วยอากาศเครื่องยนต์โรตารี่ Wankel ถูกเสนอโดยมหาวิทยาลัยฟลอริดาเพื่อเอาชนะความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอของตัวถัง การอุ่นแก๊สไอเสียของตัวถังบางส่วนช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและประหยัดเชื้อเพลิง รวมถึงลดการสึกหรอและการปล่อยมลพิษ
2. ปัญหายังเกิดขึ้นระหว่างการวิจัยในยุค 50 และ 60 วิศวกรได้จัดการกับสิ่งที่พวกเขาเรียกว่า "รอยข่วนของปีศาจ" บนพื้นผิวด้านในของ epitrochoid มาระยะหนึ่งแล้ว พวกเขาพบว่าสาเหตุคือแมวน้ำระบุถึงการสั่นสะเทือนจังหวะ ปัญหานี้แก้ไขได้ด้วยการลดความหนาและน้ำหนักของซีลเครื่องกล รอยขีดข่วนหายไปเมื่อมีการใช้วัสดุปิดผนึกและเคลือบที่เข้ากันได้มากขึ้น
3. ปัญหาแรกอีกประการหนึ่งคือการสะสมของรอยแตกบนพื้นผิวสเตเตอร์ใกล้กับรูปลั๊กซึ่งถูกกำจัดโดยการติดตั้งหัวเทียนแยกต่างหาก เม็ดมีดโลหะ, ปลอกทองแดงในตัวแทนที่จะขันสกรูเข้ากับตัวบล็อกโดยตรง
4. ชุดลูกสูบสี่จังหวะไม่เหมาะกับการใช้งานกับ เชื้อเพลิงไฮโดรเจน. ปัญหาอีกประการหนึ่งเกี่ยวข้องกับความชุ่มชื้นของฟิล์มหล่อลื่นในการออกแบบลูกสูบ ใน Wankel ICE ปัญหานี้สามารถหลีกเลี่ยงได้โดยใช้ซีลเครื่องกลเซรามิกบนพื้นผิวเดียวกัน ดังนั้นจึงไม่มีฟิล์มน้ำมันที่ต้องทนทุกข์ทรมานจากความชุ่มชื้น เปลือกลูกสูบต้องหล่อลื่นและระบายความร้อนด้วยน้ำมัน ทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นอย่างมาก น้ำมันหล่อลื่นในเครื่องยนต์สันดาปไฮโดรเจนสี่จังหวะ

วัสดุสำหรับการผลิตเครื่องยนต์สันดาปภายใน

ซึ่งแตกต่างจากหน่วยลูกสูบซึ่งกระบอกสูบถูกทำให้ร้อนโดยกระบวนการเผาไหม้แล้วทำให้เย็นลงด้วยประจุที่เข้ามา ตัวเรือนโรเตอร์ Wankel จะได้รับความร้อนอย่างต่อเนื่องที่ด้านหนึ่งและระบายความร้อนอีกด้านหนึ่ง ซึ่งนำไปสู่อุณหภูมิภายในที่สูงและการขยายตัวทางความร้อนที่ไม่เท่ากัน แม้ว่าวัสดุที่ใช้จะเป็นที่ต้องการอย่างมาก แต่ความเรียบง่ายของ Wankel ช่วยให้สามารถใช้วัสดุต่างๆ เช่น โลหะผสมที่แปลกใหม่และเซรามิกในการผลิตได้

โลหะผสมที่มีไว้สำหรับใช้ใน Wankel ได้แก่ A-132, Inconel 625 และ 356 ที่มีความแข็ง T6 เราใช้วัสดุที่มีความแข็งแรงสูงหลายชนิดเพื่อปกปิดพื้นผิวการทำงานของเคส สำหรับเพลาควรใช้โลหะผสมเหล็กที่มีการเสียรูปต่ำภายใต้ภาระ ด้วยเหตุนี้ จึงได้มีการเสนอให้ใช้เหล็กกล้าที่เป็นของแข็ง

ข้อดีของเครื่องยนต์

ข้อได้เปรียบหลักของ Wankel RPD คือ:

1. อัตรากำลังต่อน้ำหนักสูงกว่าเครื่องยนต์ลูกสูบ
2. ติดตั้งในพื้นที่เครื่องจักรขนาดเล็กได้ง่ายกว่ากลไกขับเคลื่อนที่เทียบเท่ากัน
3. ไม่มีชิ้นส่วนลูกสูบ
4. ความสามารถในการบรรลุ RPM ที่สูงกว่าเครื่องยนต์ทั่วไป
5. แทบไม่มีการสั่นสะเทือน
6. ไม่อยู่ภายใต้การกระแทกของมอเตอร์
7. ผลิตถูกกว่าเพราะเครื่องยนต์มีชิ้นส่วนน้อยกว่า
8. ช่วงความเร็วกว้างเพื่อการปรับตัวที่มากขึ้น
9. สามารถใช้เชื้อเพลิงออกเทนที่สูงขึ้นได้

Wankel ICE นั้นเบากว่าและเรียบง่ายกว่าอย่างเห็นได้ชัด โดยมีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยกว่ามาก เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์ลูกสูบที่มีกำลังส่งเท่ากัน เนื่องจากโรเตอร์ทำงานบนแบริ่งขนาดใหญ่บนเพลาส่งออกโดยตรง จึงไม่มีก้านสูบและเพลาข้อเหวี่ยง การกำจัดแรงลูกสูบและชิ้นส่วนที่รับภาระหนักและถูกทำลายมากที่สุดให้ ความน่าเชื่อถือสูงวันเคล

นอกจากการขจัดความเค้นของลูกสูบภายในในขณะที่ขจัดส่วนที่อยู่ภายในลูกสูบซึ่งพบในเครื่องยนต์ลูกสูบแล้ว เครื่องยนต์ Wankel ยังทำด้วยโรเตอร์เหล็กในตัวเรือนอะลูมิเนียม ซึ่งมีค่าสัมประสิทธิ์สูงกว่า การขยายตัวทางความร้อน. สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ว่าแม้แต่หน่วย Wankel ที่มีความร้อนสูงเกินไปก็ไม่สามารถ "ยึด" ได้เช่นเดียวกับอุปกรณ์ลูกสูบที่คล้ายคลึงกัน นี่เป็นข้อได้เปรียบด้านความปลอดภัยที่สำคัญเมื่อใช้ในเครื่องบิน นอกจากนี้การไม่มีวาล์วช่วยเพิ่มความปลอดภัย

ข้อได้เปรียบเพิ่มเติมของ Wankel RPD สำหรับการใช้งานเครื่องบินคือโดยทั่วไปแล้วจะมีพื้นที่ด้านหน้าที่เล็กกว่าหน่วยลูกสูบที่มีกำลังเท่ากัน ทำให้มีกรวยแอโรไดนามิกรอบเครื่องยนต์มากขึ้น ข้อได้เปรียบของน้ำตกคือขนาดและน้ำหนักที่เล็กกว่าของเครื่องยนต์สันดาปภายในของ Wankel ช่วยประหยัดต้นทุนในการสร้างเครื่องบินเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์ลูกสูบที่มีกำลังเท่ากัน

ICE ลูกสูบหมุนของ Wankel ที่ทำงานตามพารามิเตอร์การออกแบบดั้งเดิมนั้นแทบจะไม่มีภูมิคุ้มกันต่อความล้มเหลวที่รุนแรง RPD ของ Wankel ที่สูญเสียแรงอัด หรือความเย็น หรือแรงดันน้ำมันจะสูญเสียจำนวนมาก แต่จะยังคงผลิตพลังงานบางส่วน ซึ่งช่วยให้ลงจอดได้อย่างปลอดภัยเมื่อใช้ในเครื่องบิน อุปกรณ์ลูกสูบภายใต้สถานการณ์เดียวกันมีแนวโน้มที่จะยึดหรือหักชิ้นส่วน ซึ่งเกือบจะนำไปสู่ความล้มเหลวของเครื่องยนต์ที่รุนแรงและการสูญเสียพลังงานทั้งหมดทันที

ด้วยเหตุนี้ เครื่องยนต์ลูกสูบโรตารีของ Wankel จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับรถวิ่งบนหิมะที่มักใช้ในสถานที่ห่างไกลซึ่งเครื่องยนต์ขัดข้องอาจส่งผลให้น้ำแข็งกัดหรือเสียชีวิตได้ เช่นเดียวกับเครื่องบินที่ความล้มเหลวกะทันหันอาจส่งผลให้เกิดการชนหรือบังคับลงจอดในพื้นที่ห่างไกล .

ข้อบกพร่องของโครงสร้าง

แม้ว่าข้อบกพร่องหลายประการเป็นเรื่องของการวิจัยอย่างต่อเนื่อง แต่ข้อบกพร่องในปัจจุบันของอุปกรณ์ Wankel ในการผลิตมีดังนี้:

1. ซีลโรเตอร์ นี่ยังคงเป็นปัญหาเล็กน้อย เนื่องจากปลอกเครื่องยนต์มีอุณหภูมิที่แตกต่างกันมากในแต่ละส่วนของห้องเพาะเลี้ยง ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวที่แตกต่างกันของวัสดุนำไปสู่การปิดผนึกที่ไม่สมบูรณ์ นอกจากนี้ ซีลทั้งสองด้านยังสัมผัสกับน้ำมันเชื้อเพลิง และการออกแบบไม่อนุญาตให้ควบคุมการหล่อลื่นของโรเตอร์ได้อย่างแม่นยำ ตามกฎแล้วชุดประกอบโรตารี่ได้รับการหล่อลื่นที่ความเร็วและโหลดของเครื่องยนต์ทั้งหมดและมีค่าสัมพัทธ์ ไหลสูงน้ำมันและปัญหาอื่นๆ ที่เกิดจากการหล่อลื่นมากเกินไปในบริเวณการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ เช่น การก่อตัวของคาร์บอนและการปล่อยไอเสียที่มากเกินไปจากการเผาไหม้ของน้ำมัน
2. เพื่อแก้ปัญหาความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างส่วนต่างๆ ของร่างกายและแผ่นด้านข้างและแผ่นตรงกลาง ตลอดจนการขยายตัวของอุณหภูมิที่ไม่สมดุลที่เกี่ยวข้องกันนั้น มีการใช้ท่อความร้อนเพื่อขนส่งก๊าซร้อนจากส่วนที่ร้อนไปยังส่วนที่เย็นของ เครื่องยนต์. "ท่อความร้อน" ระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพ ก๊าซไอเสียไปจนถึงชิ้นส่วนที่เย็นกว่าของเครื่องยนต์ ส่งผลให้ประสิทธิภาพและสมรรถนะลดลง
3. การเผาไหม้ช้า การเผาไหม้เชื้อเพลิงช้าเพราะห้องเผาไหม้ยาว บาง และเคลื่อนที่ได้ การเคลื่อนที่ของเปลวไฟเกิดขึ้นเฉพาะในทิศทางของการเคลื่อนที่ของโรเตอร์เท่านั้น และจบลงด้วยการดับไฟ ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดหลักของไฮโดรคาร์บอนที่ไม่เผาไหม้ด้วยความเร็วสูง ด้านหลังของห้องเผาไหม้จะสร้าง "กระแสอัด" ตามธรรมชาติ ซึ่งป้องกันไม่ให้เปลวไฟไปถึงขอบด้านหลังของห้องเผาไหม้ การฉีดเชื้อเพลิงเข้าไปในขอบชั้นนำของห้องเผาไหม้สามารถลดปริมาณเชื้อเพลิงที่ยังไม่เผาไหม้ในไอเสียได้
4. ประหยัดน้ำมัน. เนื่องจากซีลรั่วและรูปร่างของห้องเผาไหม้ สิ่งนี้นำไปสู่การเผาไหม้ที่ไม่ดีและแรงดันเฉลี่ยที่มีประสิทธิภาพที่โหลดชิ้นส่วน ความเร็วต่ำการหมุน ข้อกำหนดด้านการปล่อยมลพิษบางครั้งต้องการอัตราส่วนเชื้อเพลิงต่ออากาศซึ่งไม่ได้ช่วยให้ประหยัดเชื้อเพลิงได้ดี การเร่งความเร็วและการชะลอตัวในสภาวะการขับขี่โดยเฉลี่ยก็ส่งผลต่อการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงด้วยเช่นกัน อย่างไรก็ตาม การใช้เครื่องยนต์ที่ความเร็วคงที่และโหลดจะช่วยขจัดการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงส่วนเกิน

ดังนั้นเครื่องยนต์ประเภทนี้จึงมีข้อดีและข้อเสีย

บ้าน » เบรค » เครื่องยนต์ลูกสูบโรตารี (เครื่องยนต์ Wankel) เครื่องยนต์ลูกสูบโรตารี เหตุใดจึงไม่ใช้เครื่องยนต์โรตารี่