創作後、クルマの時代が始まりました。 この場合に最も普及したのはピストン型モーターでした。 しかし同時に、内燃機関の創設以来、設計者は最小の燃料消費量で最大の効率を引き出すという課題に直面してきました。 この問題は、既存のエンジンの技術的改善から、異なる設計の完全に新しいエンジンの作成まで、いくつかの方法で解決されました。 これらの1つはロータリーエンジンでした。
ロータリーエンジン
それは30年代にピストンよりずっと遅く現れました。 そのようなエンジンの完全に機能するモデルは50年代に登場しました。 ロータリーエンジンの登場後、多くの自動車メーカーが興味を示し、彼らは皆、ロータリーのモデルを開発するために急いでいました 発電所しかし、それらはすぐに放棄され、従来のピストンが採用されました。 支持者の ロータリーモーター このタイプのモーターをトレードマークにしたのは、日本企業のマツダだけでした。
そのようなモーターの特徴は、ピストンの存在をまったく提供しないその設計です。 一般的に、これは建設的な単純さに大きく影響しました。
ピストンエンジンでは、燃焼した燃料のエネルギーはピストンによって認識され、ピストンはその往復運動により、それをクランクシャフトクランクに伝達し、回転を提供します。
回転モーターでは、エネルギーは往復運動をバイパスして、すぐにシャフトの回転に変換されます。 これは、摩擦力損失の低減、金属消費量の削減、および設計の単純さに影響します。 これにより、エンジンの効率が大幅に向上します。
設計
動作原理を理解するには、デザインが何であるかを理解する必要があります ロータリーエンジン..。 したがって、ピストンの代わりに、そのようなパワーユニットでの燃料燃焼のエネルギーはローターによって認識されます。 ローターは正三角形のように見えます。 この三角形の各辺はピストンの役割を果たします。
燃焼プロセスを確実にするために、ローターは3つの要素（2つのサイドケーシングとステーターと呼ばれる1つの中央のケーシング）で構成される密閉された空間に配置されます。 燃焼プロセスが実行されるスペースはステーターに作られ、サイドハウジングはこのスペースの気密性のみを提供します。
シリンダーは、ローターが配置されているステーターの内側に作られています。 このシリンダー内で必要なすべてのプロセスを実行するために、側面がわずかにプレスされた楕円形になっています。
ステーター自体には片側に吸気ポートがあります 混合気 または空気、および排気ガス。 スパークプラグ用の穴はそれらの反対側に作られています。
エンジン装置
ステータシリンダー内のローターの動きの特徴は、その上部が常にシリンダーの表面に接触していることであり、その動きは偏心タイプに従って行われます。 それはその軸の周りを回転するだけでなく、それに対してもシフトします。
このために、ローターに大きな穴が開けられ、この穴の片側に歯付きセクターがあります。 一方、偏心シャフトはローターに挿入されます。
回転を確実にするために、固定ギアがサイドハウジングに取り付けられ、ローターの歯付きセクターと噛み合います。これは、ローターの基準点です。 その偏心運動の間、それは静止した歯車の上に置かれ、係合はそれに回転運動を提供します。 回転しながら、それはまたそれが身に着けている偏心でシャフトの回転を提供します。
動作原理
さて、仕事の原則についてです。 シリンダー内のピストンの特定の仕事のパフォーマンスはストロークと呼ばれます。 古典的なピストンエンジンには4つのストロークがあります。
- 入口-可燃性混合物がシリンダーに供給されます。
- 圧縮-体積を減らすことによってシリンダー内の圧力を上げます。
- 作動行程-混合気の燃焼中に放出されるエネルギーは、シャフトの回転に変換されます。
- 排気-排気ガスはシリンダーから除去されます。
すべてのエンジンにはこれらのストロークがあります 内燃機関、およびそれらはピストンの特定の動きを伴います。
ただし、それらはさまざまな方法で実行されます。 ストロークを組み合わせた2ストロークピストンエンジンもありますが、二輪車などでよく使われています。 ガソリン技術、以前のディーゼルエンジンも作成されましたが 2ストロークモーター..。 それらでは、1つのピストンの動きに2つのストロークが含まれます。 ピストンが上向きに動くとき、入口と圧縮、そして下向きに動くとき、作動ストロークと出口。 これはすべて、入口ポートと出口ポートの存在によって保証されます。
従来の自動車用ピストンエンジンは通常4ストロークで、各ストロークは別々です。 しかし、このために、ガス分配メカニズムがエンジンに含まれているため、設計が大幅に複雑になります。
ロータリーエンジンに関しては、ピストンがないため、2ストロークエンジンと4ストロークエンジンの設計上の特徴をいくらか組み合わせることができました。
動作原理
ロータリーエンジンのシリンダーには入口ポートと出口ポートがあるため、ガス分配メカニズムの必要性がなくなり、操作自体は4ストロークすべてを個別に保持しました。
次に、これらすべてが固定子内でどのように発生するかを見てみましょう。 ローターのコーナーはステーターシリンダーと常に接触しており、ローターの側面間に密閉されたスペースを提供します。
ステーターシリンダーの楕円形により、シリンダー壁と隣接する2つのロータートップの間のスペースを変更できます。
次に、ローターの片側だけのシリンダー内の動作を検討します。 したがって、ローターが回転すると、その頂点の1つがシリンダーの楕円形の狭まりを通過して入口ウィンドウを開き、可燃性混合物または空気がローターの三角形の側面とシリンダー壁の間の空洞に流れ始めます。 同時に、動きが続き、このピークは楕円形の高い部分に到達して通過し、次に狭くなります。 ローターの上部が恒久的に接触する可能性は、その偏心運動によって提供されます。
ローターの2番目の上部が吸気ポートを覆うまで空気が流入します。 この時点で、最初の頂点はすでに円柱の楕円形の高さを通過して狭くなっていますが、円柱とローターの側面の間のスペースは体積が大幅に減少し始めています-圧縮ストロークが発生します。
ローター側が最大制限を通過した瞬間に、ローター側とシリンダー壁の間の空間に火花が発生し、狭くなったシリンダー壁とローター側の間で圧縮された可燃性混合気に点火します。
ロータリーエンジンの特徴は、ピストンエンジンのようにいわゆる「デッドポイント」の側面を通過する前ではなく、通過した後に点火が行われることです。 これは、燃焼中に放出されるエネルギーが、すでにTDC（上死点）を通過したローターの側面の部分に影響を与えるようにするために行われます。 これにより、ローターが目的の方向に確実に回転します。
キャンドルを通過した後、ローターの最初の上部が出口ウィンドウを開き始め、2番目の上部が出口ウィンドウを閉じるまで徐々にガスが除去されます。
エンジンストローク
ローターの片側のみで行われるプロセス全体が説明されており、すべての側が1つずつプロセスを通過することに注意する必要があります。 つまり、ローターの1回転中に、3つのサイクルが同時に実行されます。空気または可燃性混合物がローターの片側とシリンダーの間のキャビティに噴射され、この時点でローターの2番目の側がTDCを通過します。 3つ目は排気ガスを放出します。
次に、ローターが取り付けられている偏心輪のシャフトの回転について説明します。 この奇行のために フルターン シャフトは1ローター回転未満で製造されます。 つまり、1つの完全なサイクルで、シャフトは3回転し、さらに有用なアクションを提供します。 ピストンエンジンでは、1サイクルが2回転で発生します クランクシャフト 半回転だけが役に立ちます。 これにより、高い効率が保証されます。
ロータリーエンジンとピストンエンジンを比較すると、1つのローターとステーターで構成される1つのセクションからの出力は、3気筒エンジンの出力に等しくなります。
そして、マツダが車に2セクションのロータリーモーターを取り付けたことを考慮に入れると、パワーの点では、6気筒ピストンモーターに劣ることはありません。
長所と短所
さて、ロータリーモーターの利点についてですが、かなりの数があります。 それが入っている間、1つのセクションは3気筒エンジンと同じパワーであることがわかります 全体寸法 大幅に少ない。 これは、モーター自体のコンパクトさに影響します。 これはによって判断することができます マツダモデル RX-8。 パワーインジケーターが優れたこの車は、中程度のエンジンレイアウトを採用しているため、軸に沿った正確な重量配分が可能になり、車の安定性と制御性に影響を与えます。
コンパクトなサイズに加えて、このエンジンは、すべてのバルブタイミングがローター自体によって実行されるため、ガス分配メカニズム（タイミング）を備えていません。 これにより、構造物の金属消費量が大幅に削減され、その結果、エンジンの質量が削減されました。
ピストンとタイミングが役に立たないため、エンジンの可動部品の数が減り、構造の信頼性に影響を与えます。
エンジン自体は、ピストンモーターに多方向の動きがないため、動作中の振動が少なくなります。
しかし、そのようなエンジンには十分な欠点もあります。 そもそも、その潤滑システムは2ストロークエンジンと同じです。 つまり、シリンダー表面は燃料と一緒に潤滑されます。 しかし、石油供給の組織だけが多少異なります。 2ストロークエンジンでは潤滑油が燃料に直接添加される場合、ロータリーエンジンではノズルから供給され、すでに燃料と混合されています。
このタイプの潤滑剤の使用は、エンジンにのみ適しているという事実につながりました 鉱油 または特殊な半合成。 同時に、運転中にオイルが燃え尽き、組成に悪影響を及ぼします 排ガス..。 環境への配慮という点では、ロータリーエンジンは4ストロークピストンエンジンよりもはるかに劣っています。
設計が単純であるため、回転モーターのリソースは比較的少なくて済みます。 同じマツダの場合、オーバーホールまでの走行距離はわずか10万kmです。 まず第一に、頂点は「苦しむ」-ピストンエンジンの圧縮リングの類似物。 頂点はローターの上部に配置され、頂点がシリンダーの壁にぴったりとはまるようにします。
不利な点は、修復作業を実行できないことでもあります。 ローターが摩耗している場合 座席 頂点-これらの場所を復元することは不可能であるため、ローターは完全に交換されます。
同じことがステータシリンダーにも当てはまります。 破損した場合、作業が複雑になるため、ボーリングはほぼ不可能です。
のため 高速 偏心シャフトが回転すると、ライナーの摩耗がはるかに速くなります。
一般に、はるかに単純な設計では、その操作のプロセスが複雑であるため、ロータリーエンジンはピストンエンジンよりも信頼性がはるかに悪いことがわかります。
しかし、一般的に、ロータリーエンジンは内燃機関の開発における行き止まりのブランチではありません。 同じマツダがこのタイプのエンジンを絶えず改良しています。 たとえば、RX-8に搭載されているエンジンは、ピストンエンジンと毒性が変わらないという大きな成果です。
現在、彼らはリソースを増やしようとしています。 ただし、これは、エンジン要素の製造に特殊な材料を使用することによって、また高度な表面処理によって達成される可能性が高く、修理のコストがさらに複雑になり、増加します。
古典的なピストンエンジンとともに、発明者のワンケルモーターの名前で呼ばれる回転ユニットが自動車産業で使用されていることを知っている人はあまりいません。 彼らは 内部原則 ただし、燃料の燃焼は、その構造と動作原理がまったく異なります。 今日はロータリーモーターについてもっと詳しくお話します。
ロータリーエンジンの設計
設計におけるワンケルエンジンの主要部分は、古典的な内燃エンジンとは何の共通点もありません。
その主な部分は次のとおりです。
1.メイン作業室
ロータリーユニットの本体は楕円形の金属製チャンバーであり、主な作業プロセス（吸気モード、圧縮行程、燃料燃焼プロセス、排気ガスの放出）が行われます。 カメラの形は偶然ではありません。 それは、ローターと相互作用するとき、その壁がそのすべての頂点と接触し、いくつかの閉回路を形成するような方法で作られています。 これらのモーターの吸気ポートと排気ポートにはバルブがありません。 それらは作業室の側面に直接配置され、排気管と電源システムに直接接続します。
2.ローター
ローターの形状は三角形を彷彿とさせ、そのエッジは外側に凸の丸みを帯びています。 さらに、その両側は小さなサンプルで作られています。これにより、形成された閉じた燃焼室の容積が増加し、ローター回転の速度インジケーターが増加します。 このコンポーネントの機能は、従来の内燃エンジンのピストンの機能と似ています。 作業サイクルの出現は、上記の3つの娘カメラを作成することによって発生します。 ローターの中央部分には、ローターをドライブに接続する歯穴があり、ドライブは出力シャフトで固定されています。 このリンクは、ローターがメイン作業チャンバー内を移動する方向と軌道を決定します。
3.出力軸
ロータリーエンジンの出力シャフトの機能は、従来のパワーユニットのクランクシャフトの機能と似ています。 それは、中心の作業軸からの明確なオフセットを備えた非対称の整列を有する半円形のカムローブを備えています。 いくつかのローターがシャフトに配置され、それらは作業カムに配置されます。 それらの非対称配置は、各ローターの力圧力から生じるトルクの形成のための前提条件を作成します。
回転モーターは多層構造であると既にお察しのとおりです。これは、複数のローターが回転する複数の作業チャンバーを作成することを意味します。 この作業での唯一の統合リンクは、この同期相互作用の結果として回転する出力シャフトです。 「層」は、端に沿って配置された多くのボルトによってしっかりと一緒に保持されます。 このようなエンジンの冷却はフロースルーです。 これは、共通のブロックの周囲だけでなく、その各部分にも不凍液を見つけることを意味します。
ワンケルエンジンでは、すべての作業が同じ燃焼方法を使用して構築されます。 燃料混合物ピストンエンジンも。 ただし、静的燃焼室はありません。 燃料の燃焼から生じる圧力は、回転エッジによって一般的な作業室から分離された別々に形成された室で生成されます。
ローター自体は常にチャンバーの壁とその上部に接触しており、各瞬間に別の閉ループを作成します。 回転すると、輪郭が交互に拡大および縮小します。 これらのサイクルの間に、空気と燃料がチャンバーに入り、ローターの力の結果として、その膨張によって圧縮されて点火され、ローターに別の回転インパルスを与えます。 排ガスは穴から排出され、 排気システム、その後、チャンバーは再び燃料-空気組成物で満たされる。
ロータリーモーターの長所と短所
回転モーターの使用には、否定できない多くの利点があります。
- 内部コンポーネントが少ない..。 4気筒ピストンエンジンと同様に、回転式「フェロー」には、共通のチャンバー、1対のローター、およびカムシャフトの4つの主要部分のみが備わっています。 同様のストロークを持つ古典的なICEは、少なくとも40の可動部品で構成されており、それぞれが摩耗する可能性があります。
- 仕事の柔らかさ..。 ローターユニットの動作中、すべての可動部品が一方向にのみ回転するため、振動はほとんどありません。 従来のエンジンのピストンの働きは多方向であることをご存知だと思います。 前進運動と後進運動を交互に行います。
- 低リズム..。 各ローターが出力シャフトの全円の3分の1の回転のみを担当するため、これに必要な動きは著しく遅くなり、Wankelモーターの信頼性が大幅に向上します。
もちろん、ロータリーモーターを使用することのマイナス要因を排除することはできません。
- 単一のロータリーエンジンがさまざまな国の環境規制に正確に適応できるわけではありません..。 二酸化炭素の排出量が非常に多く、削減するのは非現実的であるため、環境にやさしいとは言えません。
- 高価な製造..。 ロータリーエンジンの製造は、主に小さなシリアルバッチのために非常にコストがかかります。 懸念事項はそれらのほとんどを生成せず、製造コストの特別な最適化を必要としません。
- 限られたリソース..。 ワンケルロータリーモーターの機能在庫は非常に限られています。 まれに、10万〜15万キロメートルを超えると、完全な隔壁が必要になります（ オーバーホール）または交換。
- 燃料消費量の増加. 主な理由 「大食い」の増加は、圧縮率が低いことです。 エンジンは、必要な出力を維持しながら、密閉されたチャンバーの内部に大量の燃料が供給されるため、それを補います。
結果
要約すると、そのロータリーとしましょう パワーユニットもちろん、存在する権利があります。 それらには、小さいながらも使用を可能にする、議論の余地のない「利点」がいくつかあります。 自動車生産..。 一方、「マイナス」の重大度は非常に顕著です。 世界の多くの国では、既存のもののために単に適用することはできません 環境基準、そして深刻な燃料消費と限られた労働寿命は、ロータリーエンジンを搭載した車の購入を完全に不採算にします。 しばらくはまだ市場に出回っていると予測していますが、まもなくハイブリッド電源システムに置き換わり、開発は非常に壮大なペースで行われています。
内燃機関の発明により、自動車産業の発展は前進しました。 でも 一般的な配置 内燃機関は同じままで、これらのユニットは絶えず改良されていました。 これらのモーターとともに、より進歩的なロータリータイプのユニットが登場しました。 しかし、なぜ彼らは普及しなかったのですか？ 自動車の世界？ この質問に対する答えは、記事で検討します。
ユニットの歴史
ロータリーエンジンは、1957年に開発者のFelixWankelとWalterFreudeによって設計およびテストされました。 このユニットが最初に取り付けられた車は、NSUスパイダースポーツカーでした。 研究によると、57のモーター出力で 馬力 この車は時速150キロまで加速する能力を持っていました。 57馬力のロータリーエンジンを搭載したスパイダーカーの生産は約3年続きました。
その後、このタイプのエンジンはNSURo-80車に装備され始めました。 その後、ロータリーエンジンがシトロエン、メルセデス、VAZ、シボレーに搭載されました。
最も一般的なロータリーエンジン車の1つは、日本のマツダコスモスポーツモデルです。 また、日本人はRXモデルにこのエンジンを装備し始めました。 ロータリーエンジン（「マツダ」RX）の動作原理は、ストロークの変化に伴うローターの一定の回転で構成されていました。 しかし、それについては後で詳しく説明します。
現在、日本の自動車メーカーはロータリーエンジン搭載車の連続生産を行っていない。 最新モデルそのようなモーターが搭載されたのは、スピリットRのマツダRX8でした。しかし、2012年にこのバージョンの車の生産は中止されました。
デバイスと動作原理
ロータリーエンジンの動作原理は何ですか？ このタイプのエンジンは、従来の内燃エンジンと同様に、4ストロークの動作サイクルが特徴です。 ただし、レシプロピストンエンジンの動作原理は、従来のピストンエンジンとは若干異なります。
何で 主な特徴 このモーターの？ 回転式スターリングエンジンは、その設計に2つではなく、4つまたは8つのピストンではなく、1つしかありません。 それはローターと呼ばれます。 この要素は、特殊な形状の円柱の中で回転します。 ローターはシャフトに取り付けられ、歯車に接続されています。 後者はスターター付きのギアクラッチを備えています。 要素は、エピトロコイダル曲線に沿って回転します。 つまり、ローターブレードがシリンダーチャンバーを交互に覆っています。 後者では、燃料が燃やされます。 ロータリーエンジン（マツダコスモスポーツを含む）の動作原理は、1回転でメカニズムが3枚の花びらの硬い円を押すことです。 パーツがハウジング内で回転すると、内部の3つのコンパートメントのサイズが変化します。 寸法の変\u200b\u200b更により、チャンバー内に一定の圧力が発生します。
作業段階
ロータリーエンジンはどのように機能しますか？ このモーターの動作原理（gif画像と以下に表示されるRPD図）は次のとおりです。 エンジンの動作は、次の4つの繰り返しサイクルで構成されます。
- 燃料供給。 これは、エンジン操作の最初のフェーズです。 ローターの上部が供給穴の高さにあるときに発生します。 チャンバーがメインコンパートメントに開いているとき、その容積は最小に近づきます。 ローターが回転してそれを通過するとすぐに、混合気がコンパートメントに入ります。 その後、チャンバーは再び閉じられます。
- 圧縮..。 ローターが動き続けると、コンパートメント内のスペースが減少します。 したがって、空気と燃料の混合物は圧縮されます。 メカニズムがスパークプラグコンパートメントを通過するとすぐに、チャンバーの容積は再び減少します。 この時点で、混合気が発火します。
- 点火..。 多くの場合、ロータリーエンジン（VAZ-21018を含む）にはいくつかのスパークプラグがあります。 これは、燃焼室の長さが長いためです。 ろうそくが可燃性混合物に点火するとすぐに、内部の圧力レベルは10倍に増加します。 したがって、ローターは再び作動します。 さらに、チャンバー内の圧力とガスの量は増え続けます。 このとき、ローターが動き、トルクが発生します。 これは、メカニズムが排気コンパートメントを通過するまで続きます。
- ガス放出。 ローターがこのコンパートメントを通過すると、高圧ガスが自由に移動し始めます。 排気管..。 この場合、機構の動きは止まりません。 ローターは、燃焼室の容積が再び最小になるまで安定して回転します。 この時までに、排気ガスの残りの量はエンジンから絞り出されます。
これがロータリーエンジンの動作原理です。 日本のマツダのようにRPDも搭載されたVAZ-2108は、エンジンの静粛性と高いダイナミック特性が特徴でした。 しかし、この変更が大量生産されることはありませんでした。 そこで、ロータリーエンジンの動作原理を知りました。
短所と長所
無駄ではない このモーター 多くの自動車メーカーの注目を集めました。 その特別な動作原理と設計には、他のタイプの内燃機関に比べて多くの利点があります。
では、ロータリーエンジンの長所と短所は何ですか？ 明確なメリットから始めましょう。 第一に、ロータリーエンジンは最もバランスの取れた設計であるため、実際には発生しません 高い振動 働くとき。 第二に、このモーターは軽量でコンパクトであるため、その取り付けは特にスポーツカーメーカーに関連しています。 さらに、ユニットの軽量化により、設計者は車軸に沿って理想的な重量配分を実現することができました。 したがって、このエンジンを搭載した車は、路上でより安定して操縦しやすくなります。 
そしてもちろん、デザインの広さ。 同じストローク数にもかかわらず、このエンジンの設計は、ピストンの対応するものよりもはるかに単純です。 回転モーターを作成するには、最小限のユニットとメカニズムが必要でした。
しかし、このエンジンの主な切り札は、質量と低振動ではなく、高効率にあります。 特別な動作原理により、ロータリーモーターは すげえ力 と効率。
次に、欠点について説明します。 それらは利点以上のものであることが判明しました。 メーカーがそのようなモーターの購入を拒否した主な理由は、 高流量 燃料。 このようなユニットは、平均して100 kmあたり最大20リットルの燃料を消費します。これは、今日の基準ではかなりの消費量です。
部品の製造の複雑さ
さらに、このエンジンの部品の製造コストが高いことは注目に値します。これは、ローターの製造の複雑さによって説明されました。 のために このメカニズム エピトロコイダル曲線を正しく通過しました。高い幾何学的精度が必要です（シリンダーを含む）。 したがって、ロータリーエンジンの製造においては、専門の高価な設備と技術分野の専門知識がなければ実現できません。 したがって、これらの費用はすべて事前に車の価格に含まれています。
過熱と高負荷
また、特別な設計のため、このユニットはしばしば過熱しやすくなりました。 全体の問題は、燃焼室のレンズ状の形状にありました。 
対照的に、従来のICEは球形のチャンバー設計になっています。 レンチキュラー機構で燃焼した燃料は熱エネルギーに変換され、作動ストロークだけでなく、シリンダー自体の加熱にも消費されます。 最終的に、ユニットの頻繁な「沸騰」は、急速な摩耗と破損および故障につながります。
資源
重い負荷に耐えるのはシリンダーだけではありません。 研究によると、ローターの動作中、負荷のかなりの部分がメカニズムのノズル間にあるシールにかかることが示されています。 彼らは露出しています 一定の低下 圧力のため 最大リソース エンジンは10万から15万キロ以内です。 
その後、モーターのオーバーホールが必要になります。そのコストは、新しいユニットを購入するのと同じになる場合があります。
石油消費量
また、ロータリーエンジンはメンテナンスが非常に厳しいです。 
その石油消費量は1,000キロメートルあたり500ミリリットルを超えており、4〜5千キロメートルごとに液体を充填する必要があります。 時間内に交換を行わないと、モーターは単に故障します。 つまり、ロータリーエンジンの整備の問題には、より責任を持って取り組む必要があります。そうしないと、わずかな間違いがユニットの費用のかかる修理につながります。
品種
現在、これらのタイプのユニットには5つの種類があります。
ロータリーエンジン（VAZ-21018-2108）
VAZ回転内燃エンジンの作成の歴史は1974年にさかのぼります。 その後、最初のRPD設計局が設立されました。 しかし、当社のエンジニアが開発した最初のエンジンは、輸入されたNSURo80セダンを搭載したワンケルエンジンと同様の設計でした。 ソビエトの対応物はVAZ-311と名付けられました。 これは最初のソビエトのロータリーエンジンです。 このエンジンのVAZ車の動作原理は、WankelRPDの動作と同じアルゴリズムを使用しています。
これらのエンジンが最初に取り付けられたのはVAZモディフィケーション21018でした。この車は、使用されている内燃エンジンを除いて、その「祖先」であるモデル2101と実質的に違いはありませんでした。 目新しさのボンネットの下には、70馬力の容量を持つ単一セクションRPDがありました。 しかし、50のモデルサンプルすべてを調査した結果、多数のエンジンの故障が発見され、ヴォルシスキー工場は使用を中止せざるを得なくなりました。 このタイプの 今後数年間、車内のICE。 
国内RPDの誤動作の主な理由は、信頼性の低いシールでした。 しかし、ソビエトの設計者は、新しい2セクションロータリーエンジンVAZ-411を世界に紹介することで、このプロジェクトを保存することにしました。 その後、VAZ-413内燃エンジンが開発されました。 彼らの主な違いは力にありました。 最初のコピーは最大120馬力、2番目のコピーは約140馬力になりました。ただし、これらのユニットはシリーズに再び含まれていませんでした。 工場は、交通警察とKGBが使用する公用車にのみ設置することを決定しました。
航空用モーター、「エイト」および「ナイン」
その後、開発者たちは国内の小型航空機用のロータリーエンジンを作ろうとしましたが、すべての試みは失敗しました。 その結果、設計者は再び乗用車（現在は前輪駆動）VAZシリーズ8および9用のエンジンの開発を開始しました。前任者とは異なり、新しく開発されたVAZ-414および415エンジンはユニバーサルであり、後輪で使用できました。 「Volga」、「Moskvich」などの車のモデルを駆動します。
RPDVAZ-414の特性
このエンジンは1992年に初めて「ナイン」に登場しました。 その「祖先」と比較して、このモーターには次の利点がありました。
- 高い比出力により、車はわずか8〜9秒で「100」を獲得することができました。
- 優れた効率。 1リットルの燃焼燃料から、最大110馬力を得ることができました（これは、シリンダーブロックの強制や追加のボーリングなしで）。
- 高いブーストポテンシャル。 正しくチューニングすれば、エンジン出力を数十馬力上げることができました。
- 高速モーター。 このようなエンジンは、10,000rpmでも動作することができました。 そのような負荷の下では、ロータリーエンジンだけが機能することができました。 従来の内燃機関の動作原理では、長時間の動作はできません。 高回転.
- 比較的低い燃料消費量。 以前のコピーが「100」に対して約18〜20リットルの燃料を「食べた」場合、このユニットは平均的な動作モードで14〜15しか消費しませんでした。
ヴォルシスキー自動車工場のRPDの現状
上記のすべてのエンジンはあまり人気がなく、すぐに生産が削減されました。 将来的には、Volzhsky AutomobilePlantはロータリーエンジンの開発を復活させる予定はありません。 したがって、RPD VAZ-414は、国内の機械工学の歴史において、しわくちゃの紙のままになります。
そこで、動作原理と装置がロータリーエンジンを持っていることを知りました。
ロータリーエンジン（RD）は、通常のピストンユニットとはほぼ完全に異なる内燃エンジンと見なされます。 ご存知のように、ピストンエンジンのシリンダーでは、吸気、圧縮、作業ストローク、そして最後に排気といういくつかのストロークが実行されます。
誘導路に関しては、チャンバーの異なる部分で実行されますが、すべて同じステップを実行します。 それらは、ストロークごとにピストンユニットに個別のシリンダーがあり、ピストンがシリンダーからシリンダーへと徐々に移動する場合にのみ比較できました。
ロータリーエンジンは、フェリックスヴァンケル博士によって発明され、設計されました。そのため、しばしばヴァンケルエンジンと呼ばれています。
動作原理
ロータリーエンジンは、混合気の燃焼中に発生する圧力を使用します。 そのような圧力 ピストンエンジン ピストンを駆動するシリンダーで作成されます。
クランクシャフトとコンロッドがピストンを回転させ、そのおかげで車の車輪が回転し始めます。 に このエンジン、燃焼圧力は、本体自体の一部によって形成され、ピストンとして機能する三角形のローターの側面の1つによって閉じられるチャンバー内で発生します。
このビデオでは、マツダRX-8のロータリーエンジンがどのように機能するかを紹介します。 見るのを楽しむ！
ローターの回転は、スピログラフで描かれた線に似ています。 この軌道により、ローターの上部がエンジンの本体に接触することができます。この場合、エンジンの本体は、互いに分離された3つのボリュームのガスを形成します。
ローターが回転すると、これらのボリュームは交互に膨張および収縮します。これにより、混合気がエンジンに流入し、排気が圧縮および解放されます。 ピストンユニットで使用されているシステムと同様の点火および燃料噴射システムを備えています。
そのデザインはピストンエンジンとは完全に異なります。 ローターには、ピストンとして機能する3つの凸面があります。 デバイスの両側には、ローター自体の回転速度を上げる特別なくぼみがあります。
これにより、空気と燃料の混合のための余地が広がります。 すべての面の上部には、すべての空き領域をカメラに分割する金属プレートがあります。 ローターの両側には、チャンバーの壁を形成する2つの金属リングがあります。
デバイスの中央部分には歯車があり、その歯は内側を向いています。 このホイールは、モーターハウジングに取り付けられているギアと噛み合います。 このメイトは、エンジン本体の回転の方向と軌道を定義します。
ロータリーエンジンの特徴
このビデオでは、エンジンの歴史と、なぜそれらがそれほど注目に値するのかについて説明します。
モーターハウジングは楕円形で、チャンバー自体はすべてのロータートップがチャンバー壁に接触するように設計されています。
それらは3つの別々のボリュームのガスを形成します。 内燃プロセスはハウジング内で行われます。 ボディヘッドスペースは、吸気、圧縮、ストローク、排気の4つのセクションに分かれています。
入口ポートと出口ポートはハウジング内にあることに注意することが重要です。 ポートにはバルブがありません。 吸気ポートはスロットルボディに直接接続され、排気ポートは排気システムに直接接続されています。
出力シャフトは、偏心して配置された丸いカムを備えています。 ローターは、各突起に関連付けられています。 出力軸はピストンエンジンのクランクシャフトに類似しており、回転するとローターがカムローブを押します。
それらは非対称に配置されているため、ローターは出力シャフトを回転させる力でそれらを押します。
ロータリーエンジンは層状に組み立てられています.2つのローターを備えたエンジンは5層に組み立てられ、円形に配置された長いボルトで固定されています。
クーラントはすべての構造要素を通過します。 2つの外層には、出力シャフト用のシールとベアリングがあります。
さらに、それらはローターを収容するモーターハウジングの部分を絶縁します。 各部品の内面は滑らかで、ローターを適切に密閉します。
入口ポートは最も外側の部分にあることに注意してください。 楕円形のローター本体と出口ポートは次の層にあります。 ここにローターが取り付けられます。
中央部には入口ポートがあり、ローターごとに1つのポートが割り当てられています。
ロータリーエンジンマツダRX-8
中央部分がローターを分離しているため、内部の表面は完全に滑らかです。
長所と短所
かつて、多くの大手自動車メーカーがロータリーエンジンに注目を集めていました。
その設計と動作原理のおかげで、ピストンエンジンに比べて大きな利点がありました。 まず第一に、ローターユニットはよりバランスが取れており、振動が最小限に抑えられます。
さらに、このようなエンジンは優れた動的特性を備えています（低速ギアでは、このようなエンジンを搭載した車は、高回転で100 km / h以上に簡単に加速できます）。
このユニットは、ピストンエンジンよりもはるかに軽量でコンパクトです。 このエンジンは、使用するコンポーネントが少なく、ピストンユニットよりも強力です。
ロータリーエンジンの欠点には、次のようなものがあります。
- 低回転での燃料消費量の増加。
- 個々の部品の製造の複雑さ。これには、高価な高精度の機器を使用する必要があります。
- 燃焼室の特殊な形状のために過熱する傾向;
- 頻繁な圧力降下によるノズル間にあるシールの摩耗。
- タイムリーで頻繁な変更の必要性 エンジンオイル （交換は5000キロメートルごとに行う必要があります）。
ロータリーユニットの操作は、ピストンユニットのメンテナンスよりも責任を持って取り組む必要があります。
オーバーホールとメンテナンスを時間通りに実施することが重要です。
マツダ車のエンジンの特徴
マツダは1963年にロータリーエンジンを搭載したモデルの生産を開始しました。
ロータリーユニットを搭載した同社で最も成功した車は、1978年に発売されたRX-7モデルでした。 確かに、ロータリーエンジンを搭載した多くの車、バス、トラックはそれ以前に製造されていました。 1995年に生産が中止されたRX-7の後、RX-8にはロータリーエンジンが供給されました。
このエンジンは2003年に最高のユニットと見なされました。 このツインローターエンジンは250馬力を生み出しました。 しかし、2008年にヨーロッパの基準を満たしていないエンジン排出量のため、同社はヨーロッパでのマツダRX-8の販売を停止しました。
しかし、同社の開発者たちはそこで止まることを決意せず、国際およびヨーロッパの基準を満たす最新のロータリーエンジンRenesis16Xを作成しました。
噴射システムは大幅に再設計され、そのおかげで燃料ははるかに経済的に消費されます。
さらに、エンジン本体は最新のアルミニウム合金で作られています。 同社はまた、水素で動作できる回転ユニットをリリースしました。 最新の開発 ロータリーエンジンを搭載しているメーカーは現在、プレマシー水素REハイブリッドです。
ご存知のように、ロータリーエンジンの動作原理は、内燃エンジンを区別する高速と動きのないことに基づいています。 これがユニットとの違いです。 RPDはワンケルエンジンとも呼ばれ、今日はその働きと明らかな利点について考察します。
ビデオでは、Zheltyshevロータリーエンジンのデバイスと動作原理について説明しています。
驚いたことに、彼らはRPDを我が国で運用しようとしました。 このようなエンジンは、VAZ21079にインストールするように設計されています。 車両 特別なサービスのため。 しかし、残念ながら、このプロジェクトは定着しませんでした。 いつものように、十分ではありません 予算のお金 奇跡的に国庫から追い出された州。
しかし、日本人はなんとかそれをすることができました。 そして、彼らは達成された結果にとどまりたくありません。 最新のデータによると、メーカーのマツダはエンジンを改良し、まもなくリリースされ、すでに完全に異なるユニットを備えています。
RPDの内部を見てみましょう
ロータリーエンジンの動作は、従来の内燃機関とはまったく異なります。 まず、私たちが知っている内燃機関の設計は過去のものでなければなりません。 そして第二に、新しい知識と概念を吸収しようとします。
RPDは、ローター、つまり移動するローターにちなんでそのように名付けられました。 この動きは、クラッチとギアボックスに動力を伝達します。 基本的に、ローターは燃料からエネルギーを押し出し、燃料はトランスミッションを介してホイールに伝達されます。 ローター自体は必然的に合金鋼でできており、前述のように三角形の形状をしています。
ビデオは、Zuevロータリーピストンエンジンの動作原理を示しています。
ローターが配置されているカプセルは、すべてのプロセスが行われる宇宙の中心である一種のマトリックスです。 言い換えれば、この楕円形のボディで次のことが行われます。
- 混合物の圧縮;
- 燃料噴射;
- 酸素供給;
- 混合物の発火;
- 焼けた要素をリリースに戻す。
要するに、あなたが望むなら、1つに6つ。
ローター自体は特殊な機構に取り付けられており、1つの軸を中心に回転するのではなく、回転します。 したがって、互いに分離された空洞が楕円形の本体の内部に作成され、それぞれのプロセスで1つのプロセスが実行されます。 ローターは三角形であるため、キャビティは3つしかありません。
それはすべてこのように始まります。 形成された最初の空洞では、吸引が発生します。つまり、チャンバーは空気で満たされ、ここで混合されます。
その後、ローターが回転し、この混合混合物を他のチャンバーに押し込みます。 ここで、混合物は2本のキャンドルを使用して圧縮および点火されます。
次に、混合物は第3の空洞に入り、そこで使用済み燃料の一部が移動します。
これはRPDの全サイクルです。 しかし、それはそれほど単純ではありません。 RPDスキームを片側からのみ検討しました。 そして、これらの行動は絶えず起こります。 言い換えれば、プロセスはローターの3つの側面からすぐに発生します。 その結果、ユニットを1回転させるだけで、3サイクルが繰り返されます。
また、ロータリーエンジンを改良しました。 今日、マツダのロータリーエンジンには1つではなく、2つまたは3つのローターがあり、特に比較すると生産性が大幅に向上します。 従来のエンジン 内燃機関。 比較のために：2ローターRPDは6気筒内燃エンジンに相当し、3ローターRPDは12気筒エンジンに相当します。 ですから、日本人はこれまで先見の明があり、すぐにロータリーモーターの利点を認識していたことがわかりました。
繰り返しますが、パフォーマンスはRPDの強みの1つではありません。 彼はそれらをたくさん持っています。 前述のように、ロータリーエンジンは非常にコンパクトで、同じ内燃エンジンよりも使用する部品が1,000個少なくなっています。 RPDには、ローターとステーターの2つの主要部分しかなく、これ以上簡単なものはありません。
ロータリーピストンエンジンの動作原理により、多くの才能あるエンジニアが驚いて眉を上げました。 そして今日、才能のあるエンジニアはあらゆる種類の賞賛と承認に値します。 一見埋もれているエンジンの性能を信じてセカンドライフを与えるのは冗談ではありません。
