Wankel engine - ang device ug prinsipyo sa operasyon sa RPD sakyanan

Sa tibuuk nga kasaysayan sa industriya sa awto, daghang mga advanced solution, ang mga laraw sa mga sangkap ug asembliya nausab. Kapin sa 30 ka tuig ang milabay, gisugdan ang aktibo nga mga pagsulay sa pagbalhin sa makina sa piston sa kilid, nga naghatag bentaha sa Wankel rotary piston engine. Bisan pa, tungod sa daghang mga kahimtang, ang mga rotary motor wala makadawat ilang katungod sa kinabuhi. Basaha ang bahin sa tanan sa ubos.

Kon sa unsang paagi kini nga mga buhat

Ang rotor adunay usa ka triangular nga porma, sa matag kilid adunay kini usa ka convex nga porma nga usa ka piston. Ang matag kilid sa rotor adunay mga espesyal nga recesses nga naghatag dugang nga wanang alang sa sagol nga fuel-air, nga tungod niana madugangan ang katulin sa pagpaandar sa makina. Ang tumoy sa mga ngilit gisangkapan sa us aka gamay nga sealing baffle nga nagpadali sa pagpatuman sa matag beat. Sa duha nga kilid ang rotor gisangkapan sa mga singsing sa pagbugkos nga nagporma sa dingding sa mga lawak. Ang tunga-tunga sa rotor adunay mga ngipon, uban ang tabang diin ang mekanismo nagtuyok.

Ang prinsipyo sa pagpadagan sa makina sa Wankel hingpit nga lahi sa klasikal nga usa, bisan pa, nahiusa sila sa usa ka proseso, nga gilangkoban sa 4 nga hampak (pag-compression nga nagtrabaho nga stroke-exhaust). Ang gasolina mosulod sa una nga nahimo nga kamara, gi-compress sa ikaduha, pagkahuman ang rotor nga rotates ug ang compressed nga sagol gisunog sa spark plug, pagkahuman sa nagtrabaho nga sagol nga nagtuyok sa rotor ug mogawas sa manifold manifold. Ang nag-unang prinsipyo nga nagpalahi mao nga sa usa ka rotary piston motor, ang nagtrabaho nga silid dili static, apan naporma sa paglihok sa rotor.

Gunitanan

Sa wala pa nahibal-an ang aparato, kinahanglan nimo mahibal-an ang mga punoan nga sangkap sa usa ka rotary piston motor. Ang Wankel engine naglangkob sa:

• pabalay sa stator;
• rotor;
• usa ka hugpong nga gears;
• eccentric shaft;
• spark plugs (nagdilaab ug pagkahuman sa sunog).

Ang usa ka rotary motor usa ka internal nga yunit sa pagkasunog. Sa kini nga motor, ang tanan nga 4 nga siklo sa trabaho nahinabo sa hingpit, bisan pa, alang sa matag hugna adunay kaugalingon nga lawak, nga gihimo sa rotor pinaagi sa pagtuyok sa paglihok. 

Kung gipasiga ang ignition, gipaandar sa starter ang flywheel ug nagsugod ang makina. Ang pagtuyok, ang rotor, pinaagi sa korona sa gear, nagbalhin sa torque ngadto sa eccentric shaft (alang sa usa ka engine nga piston, kini usa ka camshaft). 

Ang sangputanan sa pagtrabaho sa makina sa Wankel kinahanglan mao ang pagporma sa presyur sa nagtrabaho nga sagol, nga pugson nga balikbalik nga gibalikbalik ang pagtuyok sa mga kalihukan sa rotor, nga nagpadala sa torque sa transmisyon. 

Niini nga motor, ang mga silindro, piston, crankshaft nga adunay mga sungkod nga nagkonektar sa tanan nga puy-anan sa stator nga adunay rotor. Tungod niini, ang gidaghanon sa makina labi nga naminusan, samtang ang kuryente daghang beses nga mas taas kaysa sa usa ka klasiko nga motor nga adunay mekanismo sa crank, nga adunay parehas nga gidaghanon. Ang kini nga laraw adunay usa ka taas nga gearbox tungod usab sa mubu nga pagkawala sa pagkaguba.

Pinaagi sa dalan, ang katulin sa operasyon sa makina mahimong molapas sa 7000 rpm, samtang ang mga makina sa Mazda Wankel (alang sa mga kompetisyon sa sports) molapas sa 10000 rpm. 

disenyo

Usa sa mga nag-unang bentaha sa niini nga yunit mao ang iyang compactness ug mas gaan gibug-aton kon itandi sa classic nga mga makina sa managsama nga gidak-on. Gitugotan ka sa layout nga makunhuran ang sentro sa grabidad, ug kini maayo nga makaapekto sa kalig-on ug kahigpit sa pagkontrol. Ang gagmay nga mga ayroplano, mga sports car ug mga salakyanan sa motor gigamit ug gigamit gihapon kini nga bentaha. 

История

Ang kasaysayan sa gigikanan ug pagkaylap sa makina sa Wankel magtugot kanimo nga mas masabtan kung unsa kini ang labing kaayo nga makina sa iyang adlaw, ug kung giunsa kini gibiyaan karon.

Sayo nga mga kalamboan

Sa 1951, ang German nga kompanya NSU Motorenwerke naugmad sa duha ka mga makina: ang una - sa Felix Wankel, ubos sa ngalan DKM, ug ang ikaduha - Hans Paschke KKM (base sa pagpalambo sa Wankel). 

Ang sukaranan sa operasyon sa yunit sa Wankel mao ang managlahi nga pagtuyok sa lawas ug ang rotor, nga tungod niini ang mga rebolusyon sa operasyon miabut sa 17000 matag minuto. Ang nahasol mao nga ang makina kinahanglan nga i-disassemble aron mapulihan ang mga spark plugs. Apan ang makina sa KKM adunay usa ka pirmi nga lawas ug ang disenyo niini labi ka yano kaysa sa panguna nga prototype.

Naghatag mga lisensya

Niadtong 1960, ang NSU Motorenwerke nagpirma sa usa ka kasabutan sa American manufacturing company nga Curtiss-Wright Corporation. Ang kontrata alang sa mga inhenyero sa Aleman nga mag-focus sa pag-uswag sa gagmay nga mga makina nga rotary piston alang sa gaan nga mga salakyanan, samtang ang American Curtis-Wright naglihok sa pagpalambo sa mga makina sa ayroplano. Ang German mechanical engineer nga si Max Bentele gikuha usab ingon usa ka tigdisenyo. 

Ang kadaghanan sa mga tibuuk kalibutan nga naghimo sa awto, apil ang Citroen, Porsche, Ford, Nissan, GM, Mazda ug daghan pa. Kaniadtong 1959, gipaila sa kompanya sa Amerika ang usa ka gipaayo nga bersyon sa Wankel engine, ug paglabay sa usa ka tuig gipakita sa British Rolls Royce ang duha ka yugto nga diesel rotary piston engine.

Sa kasamtangan, ang pipila nga mga automaker sa Europa nagsugod sa pagsulay sa pagsangkap sa mga awto gamit ang mga bag-ong makina, apan dili tanan nakit-an ang ilang aplikasyon: Nibalibad ang GM, ang Citroen gitakda sa paghimo og makina nga adunay mga counter-piston alang sa mga ayroplano, ug ang Mercedes-Benz nagbutang usa ka rotary piston engine. sa modelo sa eksperimento nga C 111. 

Niadtong 1961, sa Unyon Sobyet, ang NAMI, kauban ang ubang mga institusyon sa panukiduki, nagsugod sa pag-uswag sa makina sa Wankel. Daghang mga kapilian ang gidisenyo, usa sa kanila nakit-an ang aplikasyon niini sa awto nga VAZ-2105 alang sa KGB. Ang eksakto nga ihap sa mga nagpundok nga motor wala mahibal-an, apan dili kini molapas sa daghang dosena. 

Pinaagi sa dalan, mga tuig ang milabay, ang automotive nga kompanya nga Mazda ra ang tinuud nga nakit-an nga gigamit alang sa usa ka rotary piston engine. Usa ka talagsaong pananglitan niini mao ang RX-8 nga modelo.

Pag-uswag sa motorsiklo

Sa Britanya, ang naghimo og motorsiklo nga Norton Motorcycles naghimo og Sachs nga cooled rotary piston engine sa Sachs alang sa mga salakyanan sa motor. Mahibal-an nimo ang daghan pa bahin sa pag-uswag pinaagi sa pagbasa bahin sa motorsiklo nga Hercules W-2000.

Wala motabi si Suzuki, ug nagpakawala usab og kaugalingon nga motorsiklo. Bisan pa, mainampingon nga gihimo sa mga engineer ang disenyo sa motor, nga gigamit ang usa ka ferroalloy, nga labi nga nagdugang sa pagkakasaligan ug kinabuhi sa serbisyo sa yunit.

Mga kalamboan alang sa mga awto

Sa pagpirma sa usa ka kontrata sa panukiduki sa taliwala sa Mazda ug NSU, ang mga kompanya nagsugod sa pag-indigay alang sa kampiyonato sa paghimo sa unang awto nga adunay usa ka unit sa Wankel. Ingon usa ka sangputanan, kaniadtong 1964, gipresentar sa NSU ang una nga awto niini, ang NSU Spider, agig tubag, gipakita sa Mazda ang usa ka prototype nga 2 ug 4-rotor engine. Pagkahuman sa 3 ka tuig, gipagawas sa NSU Motorenwerke ang modelo nga Ro 80, apan nakadawat daghang mga negatibo nga pagribyu tungod sa daghang mga pagkapakyas batok sa background sa usa ka dili hingpit nga laraw. Kini nga problema wala masulbad hangtod sa 1972 ug ang kompanya pagkahuman sa 7 ka tuig natuhop sa Audi, ug ang mga makina sa Wankel nahimo’g bantog.

Ang tiggama sa Hapon nga Mazda nagpahibalo nga ang ilang mga inhinyero nakasulbad sa problema sa pagsilyo sa taas (alang sa kahigpit sa taliwala sa mga lawak), nagsugod sila sa paggamit og mga motor dili lamang sa mga awto nga pang-isport, apan lakip usab sa mga komersyal nga salakyanan. Pinaagi sa dalan, ang mga tag-iya sa mga awto nga Mazda nga adunay rotary engine nakamatikod sa taas nga tubag sa throttle ug pagkamaunat-unat sa makina.

Gibiyaan sa ulahi sa Mazda ang hilabihang pagpaila sa advanced engine, gi-install ra kini sa mga modelo nga RX-7 ug RX-8. Alang sa RX-8, ang makina nga Renesis gilaraw, nga gipaayo sa daghang paagi, nga mao:

• nawad-an sa mga buho nga buut aron mapalambo ang pagbuto, nga labi nga nagdugang sa kusog;
• nagdugang pipila ka mga bahin sa ceramic aron mapugngan ang pagtuis sa kainit;
• maayong pagkonsiderar nga sistema sa pagdumala sa elektronik nga makina;
• ang presensya sa duha nga spark plugs (panguna ug alang sa afterburner);
• pagdugang usa ka dyaket nga tubig aron mawala ang carbon build-up sa outlet.

Ingon usa ka sangputanan, usa ka compact engine nga adunay gidaghanon nga 1.3 ka litro ug usa ka output sa kuryente nga hapit 231 hp ang nakuha.

Kaayohan

Ang nag-unang mga bentaha sa usa ka rotary piston engine:

1. Ang ubos nga gibug-aton ug sukat niini, nga direkta nga makaapekto sa sukaranan sa laraw sa awto. Hinungdanon kini nga hinungdan sa pagdesenyo sa usa ka awto nga pang-isport nga adunay gamay nga sentro sa grabidad.
2. Mas gamay nga mga detalye. Kini dili lamang nagtugot kanimo nga maminusan ang gasto sa pagpadayon sa motor, apan aron usab maminusan ang pagkawala sa kuryente alang sa paglihok o pagtuyok sa mga may kalabutan nga mga bahin. Kini nga hinungdan direkta nga nakaimpluwensya sa taas nga kahusayan.
3. Uban sa parehas nga kadaghan sama sa usa ka klasiko nga makina sa piston, ang kusog sa usa ka makina nga rotary piston nga 2-3 ka beses nga mas taas.
4. Ang pagkamaayo ug pagkamaunat-unat sa trabaho, pagkawala sa mahikap nga mga pangurog tungod sa kamatuoran nga wala’y sukli nga mga lihok sa mga punoan nga yunit.
5. Ang makina mahimong gipaandar sa low octane gasolina.
6. Gitugotan sa gilapdon sa sakup sa katulin sa operasyon ang paggamit sa usa ka transmisyon nga adunay mga labi ka mubu nga gears, nga labi ka dali magamit sa mga kondisyon sa kasyudaran.
7. Ang "estante" nga torque gihatag alang sa ⅔ sa usa ka siklo, ug dili alang sa usa ka ikaupat nga bahin, sama sa Otto engine.
8. Ang lana sa makina praktikal nga dili kontaminado, ang agwat sa kanal daghang beses nga mas lapad. Dinhi, ang lana wala maapil sa pagkasunog, sama sa mga motor nga piston, kini nga proseso mahitabo pinaagi sa mga singsing.
9. Wala’y pagbuto.

Pinaagi niini, napamatud-an nga bisan kung kini nga makina naa sa ngilit sa usa ka kahinguhaan, nag-ut-ut sa daghang lana, naglihok sa gamay nga pagpugong, ang kuryente niini maminusan gamay. Kini nga pagkahalangdon ang naghatag kanako sa pagbutang usa ka rotary piston engine sa mga ayroplano.

Duyog sa mga katingad-an nga bentaha, adunay usab mga kakulian nga nagpugong sa abante nga rotary piston engine gikan sa pagkab-ot sa kadaghanan.

 mga kakulangan

1. Ang proseso sa pagkasunog dili igo nga episyente, tungod sa pagdugang sa pagkonsumo sa gasolina ug madaut ang mga sumbanan sa pagkahilo. Ang problema partally nasulbad sa presensya sa usa ka ikaduha nga spark plug, nga gisunog ang nagtrabaho nga sagol.
2. Taas nga konsumo sa lana. Ang disbentaha mao ang hinungdan nga ang mga makina sa Wankel sobra nga lubricated, ug sa pipila nga mga lugar, usahay, mahimo’g masunog ang lana. Adunay sobra nga lana sa mga zone nga pagkasunog nga nagresulta sa pagtubo sa carbon. Gisulayan nila nga atubangon ang kini nga problema pinaagi sa pagbutang mga "init" nga tubo nga makapaayo sa pagbalhin sa kainit ug managsama ang temperatura sa langis sa tibuuk nga makina.
3. Kalisud sa pag-ayo. Dili tanan nga mga espesyalista andam nga propesyonal nga gamiton ang pag-ayo sa usa ka makina nga Wankel. Sa istruktura, ang yunit dili labi ka komplikado kaysa sa usa ka klasiko nga motor, apan adunay daghang mga nuances, nga dili pagtuman nga mosangput sa usa ka sayo nga pagkapakyas sa makina. Niini gidugang namon ang daghang gasto sa pagpaayo.
4. Ubos nga kahinguhaan. Alang sa mga tag-iya sa Mazda RX-8, ang usa ka mileage nga 80 km nagpasabut nga panahon na nga buhaton ang usa ka labi nga pag-ayo. Ikasubo, alang sa ingon ka sikup ug hataas nga kahusayan kinahanglan nga magbayad sa mahal ug komplikado nga pag-ayo matag 000-80 mil ka kilometro.

Mga pangutana ug tubag:

Unsa ang kalainan tali sa usa ka rotary engine ug usa ka piston engine? Walay mga piston sa usa ka rotary motor, nga nagpasabot nga ang mga reciprocating nga mga lihok wala gigamit sa pagtuyok sa internal combustion engine shaft - ang rotor nagtuyok dayon niini.

Unsa ang rotary engine sa usa ka sakyanan? Kini usa ka thermal unit (kini naglihok tungod sa pagkasunog sa usa ka sagol nga air-fuel), gigamit lamang ang usa ka rotating rotor, diin ang shaft gitakda, nga moadto sa gearbox.

Ngano nga ang usa ka rotary engine dili maayo? Ang nag-unang disbentaha sa usa ka rotary motor mao ang usa ka gamay kaayo nga nagtrabaho nga kapanguhaan tungod sa paspas nga pagsul-ob sa mga patik sa taliwala sa mga combustion chambers sa yunit (ang pagtrabaho anggulo kanunay nga nag-usab-usab ug kanunay nga temperatura drops).