Все, что вам нужно знать о роторных двигателях

Роторные двигатели, когда-то считавшиеся высокоэффективными, были заменены поршневыми двигателями почти десятилетие назад. Тем не менее, мы все еще видим вариации одного и того же типа двигателя в некоторых автомобилях, особенно в гибридных. В этом блоге мы подробно расскажем вам об истории роторных двигателей и о том, как некоторые производители автомобилей разрабатывают новый тип роторных двигателей для гибридных автомобилей.

стеклоочиститель для авто

Parts of an engine
В прошлом роторные двигатели выполняли те же задачи, что и современные обычные поршневые двигатели.

Роторные двигатели существуют уже некоторое время и были наиболее часто используемыми типами двигателей до 1920-х годов. Роторный двигатель был своего рода двигателем внутреннего сгорания, который приводил в движение все типы транспортных средств. Роторные двигатели использовались не только для автомобилей и грузовиков, но и для двигателей самолетов и лодок.

Роторные двигатели выполняли задачу по увеличению мощности транспортного средства, аналогичного обычному поршневому двигателю. Тем не менее, механизм двигателя был немного другим.

Вот шаг за шагом рассмотрим цикл сгорания роторного двигателя:

Впуск — Подобно поршневому двигателю, впускной клапан всасывает воздух в двигатель, прежде чем нагнетать его во внутреннюю камеру через впускное отверстие двигателя.

Сжатие – что касается сжатия, внутри камеры находится ротор в форме треугольника. Эта камера образует три газонепроницаемых уплотнения, которые выполняют те же функции, что и поршни в обычном двигателе.

Сгорание — при максимальном давлении внутри каждой газовой камеры воспламеняется топливно-воздушная смесь, создавая мощность, которая передается на трансмиссию через выходной вал.

Выхлоп – выхлопные газы выбрасываются через выхлопное отверстие в корпусе двигателя со стандартной выхлопной трубой.

Подобно стандартному поршневому двигателю, температура роторного двигателя контролируется системой охлаждения, в которой каналы охлаждающей жидкости обращены к внешней оболочке камеры сгорания. В аналогичных каналах также происходит циркуляция масла, смазывающего движущиеся части ротора, выходного вала и клапанов.

Компоненты роторного двигателя

Ниже мы подробно объясним детали роторного двигателя, чтобы помочь вам понять, как он работает.

Ротор

Ротор представляет собой компонент с тремя вогнутыми сторонами. Они предназначены для создания газонепроницаемого уплотнения при прижатии к стенке корпуса. Впускное отверстие присутствует на каждой стороне ротора, что позволяет увеличить объем газа внутри корпуса. Это эффективно увеличивает рабочий объем двигателя.

Ротор вращается на шестернях, прикрепленных к валу в центре. Когда ротор вращается, каждая сторона касается корпуса таким образом, что поддерживаются три разных кармана сгорания.

Корпус

Основной конструкцией, удерживающей роторный двигатель, является корпус. Корпус овальной формы по своей конструкции максимально увеличивает рабочий объем двигателя, одновременно позволяя ротору вращаться, при этом его края находятся в постоянном контакте с внутренней стенкой корпуса.

Каждый газовый пакет проходит четыре этапа цикла сгорания: впуск, сжатие, сгорание и выпуск. Топливные форсунки и свечи зажигания впрыскиваются непосредственно через стенку корпуса. Между тем, внешние каналы пропускают масло и охлаждающую жидкость через систему, поддерживая ее температуру.

Выходной вал

Выходной вал предназначен для передачи энергии, вырабатываемой при сжатии и сгорании, на трансмиссию, приводящую в движение колеса. На валу установлены круглые кулачки. Эти лепестки соприкасаются с ротором, позволяя валу вращаться.

Есть ли преимущества у роторных двигателей в автомобилях?

Mazda Cars parked in front of the showroom
Сегодня лишь немногие автопроизводители включают модели автомобилей с роторными двигателями — Mazda — одна из них.

Роторные двигатели остались в прошлом веке и были заменены поршневыми двигателями, потому что они были не такими уж экономичными из-за более низкой термодинамической эффективности из-за размера камеры сгорания и низкой степени сжатия.

Тем не менее, роторный двигатель имел преимущества по сравнению с поршневым двигателем. К преимуществам роторного двигателя относятся:

Плавность и бесшумность – движение роторного двигателя более плавное, чем движение поршней. Это приводит к более спокойному и изысканному ощущению на дороге. Кроме того, противовесы на внешней стороне поворотного корпуса сконструированы таким образом, чтобы гасить вибрацию и компенсировать плавность работы.

Меньше движущихся частей — по сравнению с обычными двигателями, роторные двигатели имеют меньше движущихся частей. Это компенсирует большую надежность, а также означает доступное техническое обслуживание и ремонт в долгосрочной перспективе.

Более медленное внутреннее движение – внутреннее движение автомобиля с поршневым двигателем должно быть быстрым и интенсивным. В результате внутренние детали находятся под большим давлением. Без регулярного технического обслуживания это давление на внутренние детали может привести к преждевременному износу.

С другой стороны, роторные двигатели более медленные, с одним движением в одном направлении. В результате их детали подвергаются меньшему давлению, а надежность в долгосрочной перспективе повышается.

Какие автомобили имеют роторный двигатель?

Signboard of Mazda
Mazda разработала RX-7 и RX-8 в 2013 году. Обе модели были оснащены роторными двигателями.

В настоящее время лишь несколько современных автомобилей работают с роторным двигателем. Поскольку роторный двигатель менее экономичен и требует более высоких производственных затрат, автопроизводители обычно придерживаются поршневых двигателей.

В 1960-х годах японский автомобильный бренд Mazda начал экспериментировать с автомобилями с роторными двигателями. Автопроизводитель добился своего первого успеха в 1967 году, выпустив Cosmo Coupé — автомобиль, известный своим сверхмягким и эффективным роторным двигателем. С тех пор автопроизводитель разработал несколько моделей с роторным двигателем, в том числе RX-7, RX-8 и роторную версию Mazda 2, выпущенную в 2013 году.

Спустя несколько лет Mazda объявила о своих планах по созданию совершенно нового роторного двигателя. Они планируют использовать двигатель вместе с электродвигателем в качестве расширителя диапазона для гибридных электромобилей. По словам Mazda, роторный двигатель идеально подходит для гибридного автомобиля, обеспечивая надежную работу, которая, как ожидается, будет более совершенной, чем стандартный поршневой двигатель.

Кроме того, известно, что роторные двигатели хорошо работают на топливе нового поколения, например на водороде. Большая продолжительность впуска воздуха роторным двигателем очень эффективна при смешивании воздуха и топлива.

Это означает, что для правильной топливно-воздушной смеси можно впрыскивать большее количество водорода, повышая эффективность и производительность. И гибридные, и электрические автомобили обещают более низкие выбросы. Тем не менее, автопроизводители стремятся использовать роторные двигатели в гибридных автомобилях. Ожидается, что в 21 веке роторный двигатель будет выглядеть по-новому.

Это все о роторных двигателях. Если вам нужен углубленный анализ роторных и поршневых двигателей, прочитайте это сравнение роторных и поршневых двигателей.

Оставайтесь с нами в своем любимом автомобильном блоге, чтобы узнать больше о различных автомобильных деталях.

Делиться
Твитнуть
Штырь
Делиться

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *