Yaratılıştan sonra otomobil çağı başladı. Bu durumda en yaygın olanı pistonlu motordu. Ancak aynı zamanda, içten yanmalı motorun yaratılmasından bu yana, tasarımcılar minimum yakıt tüketimi ile maksimum verimi elde etme göreviyle karşı karşıya kalmıştır. Bu sorun, mevcut motorların teknik olarak geliştirilmesinden, farklı bir tasarıma sahip tamamen yenilerinin oluşturulmasına kadar çeşitli şekillerde çözüldü. Bunlardan biri rotary motordu.
döner motor
30'larda pistondan çok daha sonra ortaya çıktı. 50'lerde böyle bir motorun tamamen işlevsel bir modeli ortaya çıktı. Döner motorun ortaya çıkmasından sonra, birçok otomobil üreticisi ilgilendi ve hepsi kendi döner modellerini geliştirmek için acele ettiler. enerji santralleriancak kısa süre sonra geleneksel piston lehine terk edildiler. Taraftarların döner motor geriye sadece bu tür bir motoru ticari markası yapan Japon Mazda firması kaldı.
Böyle bir motorun bir özelliği, pistonların varlığını hiç sağlamayan tasarımıdır. Genel olarak bu, yapıcı sadeliği büyük ölçüde etkiledi.
Pistonlu motorlarda yanan yakıtın enerjisi piston tarafından algılanır ve piston tarafından ileri geri hareketinden dolayı krank mili kranklarına aktararak dönmesini sağlar.
Döner motorlarda, enerji, ileri geri hareketi atlayarak, hemen şaft dönüşüne dönüştürülür. Bu, sürtünme gücü kayıplarının azaltılmasını, daha düşük metal tüketimini ve tasarımın basitliğini etkiler. Bundan dolayı motorun verimi önemli ölçüde artar.
Tasarım
Çalışma prensibini anlamak için tasarımın ne olduğunu bulmanız gerekir. döner motor... Dolayısıyla, pistonlar yerine, böyle bir güç ünitesindeki yakıt yanma enerjisi rotor tarafından algılanır. Rotor bir eşkenar üçgene benziyor. Bu üçgenin her iki tarafı da bir piston rolü oynar.
Yanma sürecini sağlamak için rotor, üç elemandan oluşan kapalı bir alana yerleştirilir - iki yan kasa ve stator adı verilen bir merkezi kasa. Yanma işleminin yapıldığı boşluk statorda yapılır, yan yuvalar sadece bu boşluğun sızdırmazlığını sağlar.
Statorun içine rotorun yerleştirildiği bir silindir yapılır. Bu silindirin içinde gerekli tüm işlemlerin gerçekleşmesi için kenarları hafifçe bastırılmış oval formda yapılır.
Statorun kendisinin bir tarafında giriş portları vardır hava-yakıt karışımı veya hava ve egzoz gazları. Karşısına bujiler için bir delik yapılır.
Motor cihazı
Rotorun stator silindirindeki hareketinin bir özelliği, üstlerinin silindir yüzeyiyle sürekli temas halinde olması, hareketinin eksantrik tipe göre yapılmasıdır. Sadece kendi ekseni etrafında dönmez, aynı zamanda ona göre de değişir.
Bunun için rotorda büyük bir delik açılır, bu deliğin bir tarafında dişli bir sektör vardır. Öte yandan, rotora bir eksantrik mil yerleştirilir.
Dönmeyi sağlamak için, yan muhafazaya rotorun dişli sektörüne geçen sabit bir dişli takılmıştır, bu onun için bir referans noktasıdır. Eksantrik hareketinde sabit bir dişliye dayanır ve kavrama ona bir dönme hareketi sağlar. Dönerken de aşındığı eksantrik ile milin dönmesini sağlar.
Çalışma prensibi
Şimdi çalışma prensibi hakkında. Silindirlerin içindeki pistonun belirli bir çalışmasının performansına vuruş denir. Klasik pistonlu motorun dört stroku vardır:
- giriş - silindire yanıcı bir karışım verilir;
- sıkıştırma - hacmi azaltarak silindirdeki basıncı artırmak;
- çalışma stroku - karışımın yanması sırasında açığa çıkan enerji şaftın dönüşüne dönüştürülür;
- egzoz - egzoz gazları silindirden çıkarılır;
Tüm motorlarda bu vuruşlar var içten yanmave bunlara belirli bir piston hareketi eşlik eder.
Ancak farklı şekillerde gerçekleştirilirler. Vuruşların birleştirildiği iki zamanlı pistonlu motorlar vardır, ancak bu tür motorlar daha çok motosikletlerde ve diğerlerinde kullanılır. benzin teknolojisidaha önceki dizel motorlar da oluşturulmuş olmasına rağmen iki zamanlı motorlar... İçlerinde bir piston hareketi iki vuruş içerir. Piston yukarı doğru hareket ettiğinde, giriş ve sıkıştırma ve aşağı doğru hareket ederken, çalışma stroku ve çıkışı. Bütün bunlar, giriş ve çıkış portlarının varlığı ile sağlanır.
Klasik otomotiv pistonlu motorlar genellikle 4 zamanlıdır ve her strok ayrıdır. Ancak bunun için motora, tasarımı önemli ölçüde zorlaştıran bir gaz dağıtım mekanizması dahil edilmiştir.
Döner motora gelince, pistonun bu şekilde olmaması, 2 zamanlı ve 4 zamanlı motorların tasarım özelliklerini bir şekilde birleştirmeyi mümkün kılmıştır.
Çalışma prensibi
Bir döner motorun silindiri giriş ve çıkış deliklerine sahip olduğu için, bir gaz dağıtım mekanizmasına olan ihtiyaç ortadan kalkarken, işlemin kendisi de dört stroku ayrı ayrı tutmuştur.
Şimdi tüm bunların statorun içinde nasıl olduğuna bakalım. Rotorun köşeleri stator silindiri ile sürekli temas halindedir ve rotorun yanları arasında sızdırmaz bir boşluk sağlar.
Stator silindirinin oval şekli, silindir duvarı ile iki bitişik rotor tepesi arasındaki boşluğun değişmesine izin verir.
Ardından, rotorun sadece bir tarafında silindirin içindeki hareketi düşünün. Böylece rotor döndüğünde, köşelerinden biri, silindirin oval daralmasından geçerek giriş penceresini açar ve yanıcı bir karışım veya hava rotor üçgeninin kenarı ile silindir duvarı arasındaki boşluğa akmaya başlar. Aynı zamanda hareket devam eder, bu tepe ovalin yüksek kısmına ulaşır ve geçer ve ardından daralmaya gider. Rotorun üst kısmının kalıcı temas olasılığı, eksantrik hareketi ile sağlanır.
Hava, rotorun ikinci tepesi giriş portunu kapatana kadar içeri alınır. Bu sırada, ilk tepe noktası silindirin oval yüksekliğini çoktan geçti ve daralmaya gitti, silindir ile rotor tarafı arasındaki boşluk hacimde önemli ölçüde azalmaya başlar - bir sıkıştırma darbesi meydana gelir.
Rotor tarafı maksimum kısıtlamayı geçtiği anda, daralan silindir duvarı ile rotor tarafı arasında sıkışan yanıcı karışımı ateşleyen rotor tarafı ile silindir duvarı arasındaki boşluğa bir kıvılcım uygulanır.
Döner motorun bir özelliği, ateşlemenin, bir pistonlu motorda yapıldığı gibi "ölü nokta" denen tarafın yanından geçmeden değil, geçtikten sonra gerçekleştirilmesidir. Bu, yanma sırasında salınan enerjinin, halihazırda TDC'yi (üst ölü merkez) geçen rotor tarafının kısmını etkilemesi için yapılır. Bu, rotorun istenen yönde dönmesini sağlar.
Mumu geçtikten sonra, rotorun birinci tepesi çıkış penceresini açmaya başlar ve ikinci tepe çıkış penceresini kapatana kadar kademeli olarak gazlar çıkarılır.
Motor vuruşları
Unutulmamalıdır ki, tüm sürecin tarif edildiği, rotorun sadece bir tarafı ile yapıldığı, tüm tarafların işlemden birer birer geçtiği. Yani, rotorun bir dönüşü sırasında, aynı anda üç döngü gerçekleştirilir - rotorun bir tarafı ile silindir arasındaki boşluğa hava veya yanıcı bir karışım fırlatılırken, bu sırada rotorun ikinci tarafı TDC'yi geçer ve üçüncüsü egzoz gazlarını serbest bırakır.
Şimdi, rotorun yerleştirildiği eksantrik üzerinde milin dönüşü hakkında. Bu eksantrik nedeniyle tam dönüş mil, bir rotor devrinden daha az üretilir. Yani, bir tam çevrimde, şaft, yararlı eylemi daha da ileri götürürken üç devir yapacaktır. Pistonlu bir motorda, iki devirde bir çevrim gerçekleşir krank mili ve yalnızca bir yarım dönüş yararlıdır. Bu, yüksek verim sağlar.
Bir döner motoru bir pistonlu motorla karşılaştırırsak, bir rotor ve statordan oluşan bir bölümden gelen güç çıkışı, 3 silindirli bir motorun gücüne eşittir.
Ve Mazda'nın arabalarına iki bölümlü döner motorlar taktığını hesaba katarsanız, 6 silindirli pistonlu motorlara göre daha düşük güçte değildirler.
Avantajlar ve dezavantajlar
Şimdi döner motorların avantajları hakkında ve bunlardan birkaçı var. Bir bölümün 3 silindirli bir motora eşit güçte olduğu ortaya çıktı. genel boyutları önemli ölçüde daha az. Bu, motorların kompaktlığını etkiler. Bu değerlendirilebilir mazda modelleri RX-8. İyi bir güç göstergesine sahip olan bu otomobil, aracın dengesini ve yol tutuşunu etkileyen, aracın eksenler boyunca doğru ağırlık dağılımını elde etmeyi mümkün kılan orta motor düzenine sahiptir.
Kompakt boyutuna ek olarak, bu motorda bir gaz dağıtım mekanizması (zamanlama) yoktur, çünkü tüm valf zamanlaması rotor tarafından gerçekleştirilir. Bu, yapının metal tüketimini ve sonuç olarak motorun kütlesini önemli ölçüde azalttı.
Pistonların işe yaramazlığı ve zamanlama nedeniyle, motordaki hareketli parçaların sayısı azalır ve bu da yapının güvenilirliğini etkiler.
Pistonlu motorda bulunan çok yönlü hareketlerin olmaması nedeniyle motorun kendisi çalışma sırasında daha az titrer.
Ancak böyle bir motorun yeterli dezavantajları da vardır. Başlangıç \u200b\u200bolarak, yağlama sistemi 2 zamanlı bir motorla aynıdır. Yani silindir yüzeyi yakıtla birlikte yağlanır. Ancak yalnızca petrol tedarikinin organizasyonu biraz farklıdır. 2 zamanlı bir motorda yağlama yağı doğrudan yakıta eklenirse, döner bir motorda nozullardan sağlanır ve ardından yakıtla karıştırılır.
Bu tip yağlayıcıların kullanılması, sadece motor için uygun olmasına neden olmuştur. mineral yağ veya özel yarı sentetik. Aynı zamanda, çalışma sırasında, bileşimi olumsuz yönde etkileyen yağ yanar. egzoz gazları... Çevre dostu olması açısından, bir döner motor, 4 zamanlı bir pistonlu motordan çok daha düşüktür.
Tasarımın tüm basitliği ile döner motor nispeten küçük bir kaynağa sahiptir. Aynı Mazda için, elden geçirme mesafesi sadece 100 bin km'dir. Her şeyden önce, tepeler "acı çeker" - bir pistonlu motordaki sıkıştırma halkalarının analogları. Apeksler rotor üst kısımlarına yerleştirilmiştir ve apeksin silindir duvarına sıkıca oturmasını sağlar.
Dezavantaj aynı zamanda restorasyon çalışmalarının yapılmasının imkansızlığıdır. Rotor aşınmışsa koltuklar apeksler - rotor tamamen değiştirildi, çünkü bu yerleri restore etmek imkansız.
Aynısı stator silindiri için de geçerlidir. Hasar görürse, bu tür işlerin karmaşıklığından dolayı sıkmak neredeyse imkansızdır.
yüzünden yüksek hız eksantrik milin dönüşü, gömlekleri çok daha hızlı aşınır.
Genel olarak, çok daha basit bir tasarımla, çalışma süreçlerinin karmaşıklığından dolayı, döner motor, güvenilirlik açısından pistonlu motordan çok daha kötüdür.
Ancak genel olarak, döner motor, içten yanmalı motorların geliştirilmesinde çıkmaz bir dal değildir. Aynı Mazda, bu tip motoru sürekli olarak geliştiriyor. Örneğin, RX-8'e takılan motor artık toksisite açısından pistonlu motordan farklı değildir, bu da büyük bir başarıdır.
Şimdi de kaynağı artırmaya çalışıyorlar. Bununla birlikte, bu büyük olasılıkla, motor elemanlarının üretimi için özel malzemelerin kullanılması ve aynı zamanda onarım maliyetlerini daha da karmaşıklaştıracak ve artıracak olan yüksek yüzey işlemi nedeniyle elde edilecektir.
Mucit Wankel motorlarının adıyla anılan otomotiv endüstrisinde klasik pistonlu motorların yanı sıra döner ünitelerin de kullanıldığını pek kimse bilmiyor. Onlar motorlar iç prensip yakıtın yanması, bununla birlikte, yapısı ve çalışma prensipleri tamamen farklıdır. Bugün döner motorlar hakkında daha detaylı konuşacağız.
Döner motor tasarımı
Tasarımlarındaki Wankel motorunun ana parçalarının klasik içten yanmalı motorlarla hiçbir ortak yanı yoktur.
Ana bölümleri aşağıdaki gibidir:
1. Ana çalışma odası
Herhangi bir döner ünitenin gövdesi, ana çalışma işlemlerinin gerçekleştiği oval bir metal bölmedir - giriş modu, sıkıştırma stroku, yakıt yanma süreci ve egzoz gazlarının serbest bırakılması. Kameranın şekli tesadüfi değildir. Rotor ile etkileşime girdiğinde, duvarlarının tüm köşeleriyle temas ederek birkaç kapalı devre oluşturacak şekilde yapılmıştır. Bu motorların giriş ve egzoz portlarında valf yoktur. Doğrudan çalışma odasının yanlarında bulunurlar ve doğrudan egzoz borusuna ve güç besleme sistemine bağlanırlar.
2. Rotor
Rotorun şekli, kenarları dışa doğru dışbükey bir yuvarlatılmış olan bir üçgeni andırıyor. Ayrıca her bir tarafı küçük bir numune ile yapılır, bu da oluşturulan kapalı yanma odasının hacmini arttırır ve rotor dönüşünün hız göstergelerini artırır. Bu bileşenin işlevi, geleneksel bir içten yanmalı motordaki pistonların işlevine benzer. Çalışma döngülerinin ortaya çıkışı, yukarıdaki üç yardımcı kamera oluşturularak gerçekleşir. Rotorun orta kısmı, rotoru sürücüye bağlayan ve ardından çıkış miline sabitlenen dişli bir delik ile donatılmıştır. Bu bağlantı, rotorun ana çalışma odası içinde hangi yönde ve hangi yörünge boyunca hareket edeceğini belirler.
3. Çıkış mili
Bir döner motorun çıkış milinin işlevleri, klasik güç ünitelerinin krank milinin işlevlerine benzer. Merkezi çalışma ekseninden net bir sapma ile asimetrik bir hizalamaya sahip yarım daire biçimli kam lobları ile donatılmıştır. Şaft üzerine, çalışma kamlarına yerleştirilmiş birkaç rotor yerleştirilmiştir. Asimetrik düzenlemeleri, rotorların her birinin kuvvet basıncından kaynaklanan bir tork oluşumu için ön koşulları yaratır.
Döner motorların çok katmanlı bir yapıya sahip olduğunu tahmin ettiğinizi düşünüyoruz, bu da birkaç rotorun döndüğü birkaç çalışma odasının oluşturulması anlamına gelir. Bu çalışmadaki tek bağlantı, bu senkronize etkileşim sonucunda dönen çıkış milidir. "Katmanlar", kenarlar boyunca bulunan birçok cıvata ile güvenli bir şekilde bir arada tutulur. Bu tür motorların soğutulması akıştır. Sadece ortak bloğun çevresinde değil, aynı zamanda her bir parçasında da antifriz bulmayı ifade eder.
Bir Wankel motorunda, tüm işler aynı yanma yöntemi kullanılarak yapılır. yakıt karışımıpistonlu motorlarda olduğu gibi. Ancak statik yanma odaları yoktur. Yakıtın yanmasından kaynaklanan basınç, genel çalışma odasından döner kenarlarla ayrılan ayrı oluşturulmuş haznelerde oluşturulur.
Rotor, her an başka bir kapalı döngü oluşturarak, sürekli olarak üst kısımlarıyla odanın duvarları ile temas halindedir. Döndükçe, konturlar dönüşümlü olarak genişler ve sıkışır. Bu döngüler sırasında, hava ve yakıt, rotorun kuvvetinin bir sonucu olarak, rotora başka bir dönüş dürtüsü vererek, sıkıştırılarak ve ateşlenen bölmeye girer. Atık gazlar deliklerden içeri boşaltılır. egzoz sistemibundan sonra oda tekrar bir yakıt-hava bileşimi ile doldurulur.
Döner motorların avantajları ve dezavantajları
Döner motorların kullanımının birçok inkar edilemez avantajı vardır.
- Daha az dahili bileşen... Dört silindirli bir pistonlu motora benzer şekilde, döner "kardeş" yalnızca dört ana parçaya sahiptir: ortak bir oda, bir çift rotor ve bir eksantrik mili. Benzer vuruşlara sahip klasik bir ICE, her biri aşınmaya maruz kalan en az kırk hareketli parçadan oluşur.
- İşin yumuşaklığı... Rotor ünitelerinin çalışması sırasında, tüm hareketli parçaların yalnızca tek bir yönde dönmesi nedeniyle neredeyse hiç titreşim oluşmaz. Geleneksel bir motordaki pistonların çalışmasının çok yönlü olduğunu bildiğinizi düşünüyoruz. İleri hareketi ters hareketle değiştirir.
- Düşük ritim... Her rotorun çıkış milinin tam dairesinin yalnızca üçte birinin dönüşünden sorumlu olması nedeniyle, bunun için gereken hareket belirgin şekilde daha yavaştır ve bu da Wankel motorunun güvenilirliğini önemli ölçüde artırır.
Elbette, döner motor kullanmanın olumsuz faktörleri göz ardı edilemez.
- Tek bir döner motor, farklı ülkelerin çevre düzenlemelerine tam olarak uyum sağlayamaz... Azaltılması gerçekçi olmayan ciddi miktarda karbondioksit emisyonları nedeniyle hiçbir şekilde çevre dostu denilemez.
- Pahalı üretim... Döner motorların üretimi, temel olarak küçük seri partiler nedeniyle çok maliyetlidir. Endişeler bunlardan çok azını üretir ve bu da üretim maliyetlerinin özel optimizasyonunu gerektirmez.
- Sınırlı kaynak... Wankel döner motorlarının fonksiyonel stoğu çok sınırlıdır. Nadiren 100-150 bin kilometreyi aştığında, tam bir bölmeye ihtiyaç duydukları yere ulaştığında ( revizyon) veya değiştirme.
- Artan yakıt tüketimi. Asıl sebep artan "oburluk" onların düşük sıkıştırma oranıdır. Motor, gerekli gücü korurken, kapalı bölmelerin içine sağlanan daha fazla miktarda yakıt nedeniyle bunu telafi eder.
Sonuç
Özetle, diyelim ki döner güç birimlerielbette var olma hakkına sahip. Küçük de olsa, kullanımlarını mümkün kılan bir takım tartışılmaz "avantajları" vardır. otomotiv üretimi... Öte yandan, “eksilerin” ciddiyeti oldukça belirgindir. Dünyanın birçok ülkesinde, mevcut olması nedeniyle uygulanamazlar. çevresel standartlarciddi yakıt tüketimi ve sınırlı çalışma ömrü, rotary motorlu araçların alımını tamamen kârsız hale getiriyor. Bir süre daha piyasada olacaklarını tahmin ediyoruz, ancak çok geçmeden, geliştirmeleri kesinlikle görkemli bir hızda gerçekleştirilen hibrit güç sistemleri ile değiştirilecekler.
İçten yanmalı motorun icadıyla, otomotiv endüstrisinin gelişiminde ilerleme bir adım öne çıktı. Aslında buna rağmen genel düzenleme İçten yanmalı motor aynı kaldı, bu birimler sürekli geliştirildi. Bu motorlarla birlikte daha ilerici döner tip birimler ortaya çıktı. Ama neden yaygınlaşmadı otomotiv dünyası? Makalede bu sorunun cevabını ele alacağız.
Birimin tarihi
Döner motor, geliştiriciler Felix Wankel ve Walter Freude tarafından 1957'de tasarlanmış ve test edilmiştir. Bu birimin kurulduğu ilk araba NSU Spider spor otomobiliydi. Çalışmalar, 57 motor gücü olduğunu göstermiştir. beygir gücü bu arabanın saatte 150 kilometreye kadar hızlanma yeteneği vardı. 57 beygir gücünde bir rotary motorla donatılmış Spider arabalarının üretimi yaklaşık 3 yıl sürdü.
Bundan sonra, bu tip motor NSU Ro-80 arabasını donatmaya başladı. Daha sonra Citroens, Mercedes, VAZ'lar ve Chevrolets'e döner motorlar kuruldu.
En yaygın döner motorlu arabalardan biri Japon Mazda Cosmo Sport modelidir. Ayrıca Japonlar, RX modelini bu motorla donatmaya başladı. Bir döner motorun ("Mazda" RX) çalışma prensibi, strokta bir değişiklikle rotorun sürekli dönüşünden oluşuyordu. Ama daha sonra daha fazlası.
Şu anda, Japon otomobil üreticisi, döner motorlu otomobillerin seri üretimiyle ilgilenmiyor. En son modelBöyle bir motorun monte edildiği, Spirit R'nin Mazda RX8'iydi. Bununla birlikte, 2012'de arabanın bu versiyonunun üretimi durduruldu.
Cihaz ve çalışma prensibi
Döner motorun çalışma prensibi nedir? Bu tür bir motor, klasik bir içten yanmalı motorda olduğu gibi 4 zamanlı bir hareket döngüsü ile ayırt edilir. Bununla birlikte, bir döner pistonlu motorun çalışma prensibi, geleneksel pistonlu motorlardan biraz farklıdır.
Neyin içinde ana özellik bu motorun? Döner Stirling motorunun tasarımında 2, 4 veya 8 değil, sadece bir piston vardır. Rotor denir. Bu eleman, özel bir şekle sahip bir silindir içinde döner. Rotor, bir şaft üzerine monte edilmiş ve bir dişli çarka bağlanmıştır. İkincisi, marş motorlu bir dişli kavramasına sahiptir. Eleman, epitrokoidal eğri boyunca döner. Yani, rotor kanatları dönüşümlü olarak silindir odasını örter. İkincisi, yakıt yakılır. Bir döner motorun (Mazda Cosmo Sport dahil) çalışma prensibi, bir devirde mekanizmanın sert çemberlerden oluşan üç yaprağı itmesidir. Parça yuvada döndükçe, içindeki üç bölme de boyutlarını değiştirir. Boyutların değişmesi nedeniyle, odalarda belirli bir baskı oluşur.
Çalışma aşamaları
Döner motor nasıl çalışır? Bu motorun çalışma prensibi (gif resimleri ve aşağıda görebileceğiniz RPD diyagramı) aşağıdaki gibidir. Motorun çalışması dört tekrar eden döngüden oluşur, yani:
- Yakıt tedariği. Bu, motorun çalışmasının ilk aşamasıdır. Rotorun üst kısmı besleme deliği seviyesinde olduğunda meydana gelir. Bölme ana bölmeye açıldığında hacmi minimuma yaklaşır. Rotor döner dönmez, yakıt-hava karışımı bölmeye girer. Oda daha sonra tekrar kapanır.
- Sıkıştırma... Rotor hareket etmeye devam ettikçe, bölmedeki boşluk azalır. Böylece hava ve yakıt karışımı sıkıştırılır. Mekanizma buji bölmesinden geçer geçmez, bölme hacmi tekrar azalır. Bu noktada karışım tutuşur.
- Ateşleme... Genellikle, bir döner motorun (VAZ-21018 dahil) birkaç bujisi vardır. Bu, yanma odasının uzun uzunluğundan kaynaklanmaktadır. Mum yanıcı karışımı tutuşturur tutuşturmaz, içerideki basınç seviyesi on kat artar. Böylece rotor tekrar devreye girer. Ayrıca, odadaki basınç ve gaz miktarı artmaya devam eder. Bu anda rotor hareket eder ve tork üretilir. Bu, mekanizma egzoz bölmesini geçene kadar devam eder.
- Gaz çıkışı. Rotor bu bölmeyi geçtiğinde, yüksek basınçlı gaz serbestçe içeri girmeye başlar. egzoz borusu... Bu durumda mekanizmanın hareketi durmaz. Rotor, yanma odasının hacmi tekrar minimuma düşene kadar sabit bir şekilde döner. Bu zamana kadar, kalan egzoz gazı miktarı motordan dışarı atılacaktır.
Bu, bir döner motorun çalışma prensibidir. Japon Mazda gibi RPD'nin de monte edildiği VAZ-2108, motorun sessiz çalışması ve yüksek dinamik özellikleriyle ayırt edildi. Ancak bu değişiklik asla seri üretime geçmedi. Böylece, çalışma prensibinin bir döner motora sahip olduğunu öğrendik.
Dezavantajlar ve avantajlar
Boşuna değil bu motor pek çok otomobil üreticisinin dikkatini çekti. Özel çalışma prensibi ve tasarımı, diğer içten yanmalı motor türlerine göre birçok avantaja sahiptir.
Peki bir döner motorun artıları ve eksileri nelerdir? Net faydalarla başlayalım. İlk olarak, döner motor en dengeli tasarıma sahiptir ve bu nedenle pratikte neden olmaz yüksek titreşimler çalışırken. İkincisi, bu motor daha hafif ve daha büyük bir kompaktlığa sahiptir ve bu nedenle montajı özellikle spor otomobil üreticileri için önemlidir. Ayrıca ünitenin düşük ağırlığı, tasarımcıların akslar boyunca ideal ağırlık dağılımına ulaşmasını mümkün kılmıştır. Böylece bu motora sahip araç yolda daha stabil ve manevra kabiliyetine sahip hale geliyor. 
Ve tabii ki tasarımın ferahlığı. Aynı sayıda vuruşa rağmen, bu motorun tasarımı, piston muadilinden çok daha basittir. Bir döner motor oluşturmak için minimum sayıda birim ve mekanizma gerekliydi.
Ancak bu motorun ana kozu kütle ve düşük titreşimlerde değil, yüksek verimlilikte yatmaktadır. Özel çalışma prensibi nedeniyle döner motor, büyük güç ve verimlilik.
Şimdi dezavantajlar hakkında. Avantajlardan çok daha fazlası olduğu ortaya çıktı. Üreticilerin bu tür motorları satın almayı reddetmelerinin ana nedeni, yüksek akıntı yakıt. Ortalama olarak, böyle bir birim yüz kilometrede 20 litreye kadar yakıt harcıyor ve bu, görüyorsunuz, bugünün standartlarına göre önemli bir tüketim.
Parça üretiminin karmaşıklığı
Ek olarak, rotor imalatının karmaşıklığı ile açıklanan bu motorun parça imalatının yüksek maliyetine dikkat etmek önemlidir. amacıyla bu mekanizma epitrokoidal eğriyi doğru geçtiğinde, yüksek geometrik doğruluk gereklidir (silindir dahil). Bu nedenle, döner motorların imalatında, özel pahalı ekipman ve teknik alanda özel bilgi olmadan yapılması imkansızdır. Buna göre tüm bu maliyetler peşin araç fiyatına dahildir.
Aşırı ısınma ve yüksek yükler
Ayrıca, özel tasarım nedeniyle, bu ünite genellikle aşırı ısınmaya maruz kaldı. Bütün sorun, yanma odasının merceksi şeklindeydi. 
Buna karşılık, klasik ICE'ler küresel bir oda tasarımına sahiptir. Lentiküler mekanizmada yanan yakıt, yalnızca çalışma stroku için değil aynı zamanda silindirin kendisini ısıtmak için tüketilen ısı enerjisine dönüştürülür. Nihayetinde, ünitenin sık sık "kaynaması" hızlı aşınma ve yıpranmaya ve arızaya yol açar.
Kaynak
Silindir, ağır yüklere dayanan tek silindir değildir. Çalışmalar, rotorun çalışması sırasında, yüklerin önemli bir kısmının mekanizmaların nozulları arasında bulunan contalara düştüğünü göstermiştir. Maruz kalıyorlar sürekli düşüş baskı çünkü maksimum kaynak motor 100-150 bin kilometreden fazla değil. 
Bundan sonra, maliyeti bazen yeni bir ünite satın almaya eşdeğer olan motorun elden geçirilmesi gerekiyor.
Yağ tüketimi
Ayrıca, döner motor bakım için çok zahmetlidir. 
Yağ tüketimi 1.000 kilometrede 500 mililitreden fazladır ve bu da onu her 4-5 bin kilometrede bir sıvı doldurmaya zorlar. Zamanında değiştirme yapmazsanız, motor basitçe arızalanacaktır. Yani, bir döner motora bakım yapma konusuna daha sorumlu bir şekilde yaklaşılmalıdır, aksi takdirde en ufak bir hata, ünitenin maliyetli onarımıyla doludur.
Çeşitler
Şu anda, bu tür birimlerin beş çeşidi vardır:
Döner motor (VAZ-21018-2108)
VAZ döner içten yanmalı motorların yaratılış tarihi 1974'e dayanmaktadır. O zaman ilk RPD tasarım bürosu kuruldu. Ancak mühendislerimiz tarafından geliştirilen ilk motor, ithal NSU Ro80 sedanlarla donatılmış Wankel motoruna benzer bir tasarıma sahipti. Sovyet mevkidaşı VAZ-311 olarak adlandırıldı. Bu, ilk Sovyet döner motorudur. Bu motorun VAZ arabalarında çalışma prensibi, Wankel RPD'nin eylemi için aynı algoritmaya sahiptir.
Bu motorların takılmaya başladığı ilk araba, 21018 VAZ modifikasyonuydu. Araba, kullanılan içten yanmalı motor haricinde, pratik olarak "atası" - model 2101'den farklı değildi. Yeniliğin kaputunun altında, 70 beygir gücünde tek bölümlü bir RPD vardı. Bununla birlikte, 50 model numunenin tümü üzerinde yapılan araştırmalar sonucunda, Volzhsky fabrikasını kullanımı bırakmaya zorlayan çok sayıda motor arızası keşfedildi. bu türden Önümüzdeki birkaç yıl için arabalarında buzlar. 
Yerli RPD'nin arızalanmasının ana nedeni güvenilmez mühürlerdi. Bununla birlikte, Sovyet tasarımcılar dünyaya yeni bir 2 bölümlü döner motor VAZ-411 sunarak bu projeyi kurtarmaya karar verdiler. Daha sonra, VAZ-413 içten yanmalı motor geliştirildi. Ana farklılıkları güçtü. İlk kopya 120 beygir gücüne kadar geliştirildi, ikincisi - yaklaşık 140. Ancak, bu birimler tekrar seriye dahil edilmedi. Tesis, bunları yalnızca trafik polisi ve KGB tarafından kullanılan resmi araçlara kurmaya karar verdi.
Havacılık için motorlar, "sekizler" ve "dokuzlar"
Sonraki yıllarda, geliştiriciler yerli küçük uçaklar için bir döner motor yaratmaya çalıştı, ancak tüm girişimler başarısız oldu. Sonuç olarak, tasarımcılar yine binek otomobiller için (şimdi önden çekişli) motorlar geliştirmeye başladılar (şimdi önden çekişli) VAZ serisi 8 ve 9 öncekilerden farklı olarak, yeni geliştirilen VAZ-414 ve 415 motorlar evrenseldi ve "Volga", "Moskvich" gibi arabaların arkadan çekişli modellerinde kullanılabilir ve bunun gibi.
RPD VAZ-414'ün özellikleri
Bu motor ilk kez yalnızca 1992'de "dokuzlar" da göründü. "Ataları" ile karşılaştırıldığında bu motor aşağıdaki avantajlara sahipti:
- Otomobilin sadece 8-9 saniyede "yüz" kazanmasını sağlayan yüksek özgül güç.
- Mükemmel verimlilik. Bir litre yanmış yakıttan, 110 beygir gücüne kadar çıkmak mümkündü (ve bu, herhangi bir zorlama ve silindir bloğunun ek sıkılması olmadan).
- Yüksek güçlendirme potansiyeli. Doğru ayarlama ile motor gücünü birkaç on beygir gücü artırmak mümkün oldu.
- Yüksek hızlı motor. Böyle bir motor 10.000 rpm'de bile çalışabiliyordu. Bu tür yükler altında, yalnızca bir döner motor çalışabilir. Klasik içten yanmalı motorların çalışma prensibi, uzun süre çalıştırılmasına izin vermez. yüksek devir.
- Nispeten düşük yakıt tüketimi. Önceki kopyalar bir "yüz" için yaklaşık 18-20 litre yakıt "yerse", bu ünite ortalama çalışma modunda yalnızca 14-15 tüketmiştir.
Volzhsky Otomobil Fabrikası'ndaki RPD ile mevcut durum
Yukarıda açıklanan motorların tümü pek popüler olmadı ve kısa süre sonra üretimleri kısıtlandı. Gelecekte, Volzhsky Otomobil Fabrikası, döner motorların gelişimini canlandırmayı planlamıyor. Dolayısıyla RPD VAZ-414, yerli makine mühendisliği tarihinde buruşuk bir kağıt parçası olarak kalacaktır.
Böylece, çalışma prensibinin ve cihazın bir döner motora sahip olduğunu öğrendik.
Bir döner motor (RD), normal piston ünitesinden neredeyse tamamen farklı olan bir içten yanmalı motor olarak kabul edilir. Bildiğiniz gibi, bir pistonlu motorun silindirinde birkaç vuruş gerçekleştirilir: giriş, sıkıştırma, ardından çalışma stroku ve son olarak egzoz.
Taksi yolu ise odanın farklı bölümlerinde yapılırken aynı adımları gerçekleştirir. Sadece piston biriminde her bir strok için ayrı bir silindir varsa ve piston kademeli olarak silindirden silindire hareket ediyorsa karşılaştırılabilir.
Döner motor, Dr. Felix Wankel tarafından icat edildi ve tasarlandı, bu yüzden genellikle Wankel motoru olarak adlandırılıyor.
Çalışma prensibi
Döner motor, hava-yakıt karışımının yanması sırasında oluşan basıncı kullanır. Böyle bir baskı pistonlu motorlar pistonları hareket ettiren silindirlerde oluşturulur.
Krank mili ve biyel kolları pistonu döndürür ve bu sayede arabanın tekerlekleri dönmeye başlar. İÇİNDE bu motorYanma basıncı, gövdenin bir parçası tarafından oluşturulan ve piston görevi gören üçgen rotorun yanlarından biri tarafından kapatılan haznede meydana gelir.
Bu videoda, Mazda RX-8 için bir döner motorun nasıl çalıştığını göstereceksiniz. İyi seyirler!
Rotor dönüşleri, bir spirograf ile çizilmiş bir çizgiye benzer. Bu yörünge, rotorun üst kısımlarının motor gövdesi ile temas etmesini ve böylece üç ayrı gaz hacmi oluşturmasını sağlar.
Rotor döndükçe, bu hacimler dönüşümlü olarak genişler ve daralır, bu da hava-yakıt karışımının motora girmesini ve egzozun sıkıştırılmasını ve salınmasını sağlar. Pistonlu ünitelerde kullanılan sistemlere benzer ateşleme ve yakıt enjeksiyon sistemine sahiptir.
Tasarımı pistonlu motordan tamamen farklıdır. Rotorun, piston görevi gören üç dışbükey kenarı vardır. Cihazın her iki tarafında, rotorun kendi dönüş hızını artıran özel bir girinti vardır.
Bu, hava / yakıt karışımı için daha fazla alan bırakır. Tüm yüzlerin tepesinde, tüm boş alanı kameralara ayıran metal plakalar bulunur. Rotorun her iki yanında, odacıkların duvarlarını oluşturan iki metal halka vardır.
Cihazın orta kısmında dişleri içe dönük olan bir dişli çark bulunmaktadır. Bu tekerlek, motor muhafazasına bağlı bir dişli ile eşleşir. Bu montaj ilişkisi, motor gövdesindeki dönüş yönünü ve yörüngesini ayarlar.
Döner motor özellikleri
Bu videoda size motorların tarihi ve neden bu kadar dikkat çekici oldukları anlatılacak.
Motor muhafazası oval şekillidir ve haznenin kendisi, tüm rotor üst kısımları hazne duvarı ile temas edecek şekilde tasarlanmıştır.
Üç ayrı hacimde gaz oluştururlar. İçten yanma işlemi mahfazada gerçekleşir. Gövde üst boşluğu; giriş, sıkıştırma, darbe ve egzoz için dört bölüme ayrılmıştır.
Giriş ve çıkış portlarının mahfazada olduğuna dikkat etmek önemlidir. Portta vana yok. Giriş portu doğrudan gaz kelebeği gövdesine bağlıdır ve egzoz portu doğrudan egzoz sistemine bağlıdır.
Çıkış mili, eksantrik olarak konumlandırılmış yuvarlak kam loblarına sahiptir. Çıkıntıların her biri ile bir rotor ilişkilendirilmiştir. Çıkış mili, bir pistonlu motordaki krank miline benzerdir Dönerek, rotor kamları iter.
Simetrik olarak yerleştirilmedikleri için rotor, çıkış milinin dönmesine neden olan bir kuvvetle üzerlerine baskı yapar.
Bir döner motor katmanlar halinde monte edilir İki rotorlu bir motor, bir daire şeklinde düzenlenmiş uzun cıvatalarla tutturulmuş beş katman halinde birleştirilir.
Soğutma sıvısı tüm yapısal elemanlardan geçer. İki dış katman, çıkış mili için contalara ve yataklara sahiptir.
Ek olarak, motor muhafazasının rotorları barındıran parçalarını yalıtıyorlar. Her parçanın iç yüzeyi, rotorların uygun şekilde sızdırmazlığını sağlamak için pürüzsüzdür.
Giriş portunun en dış kısımlarda mevcut olduğuna dikkat edilmelidir. Oval rotor gövdesi ve çıkış portu bir sonraki katmanda yer almaktadır. Burası rotorun kurulduğu yerdir.
Orta kısımda giriş portları vardır - her rotor için böyle bir port tahsis edilmiştir.
Döner motor Mazda RX-8
Orta kısım rotorları ayırır, bu yüzden iç yüzeyi tamamen pürüzsüzdür.
Avantajlar ve dezavantajlar
Bir zamanlar birçok önde gelen otomobil üreticisi, rotary motora dikkat çekti.
Tasarımı ve çalışma prensibi sayesinde pistonlu motorlara göre önemli avantajlara sahipti. Her şeyden önce, rotor ünitesi daha dengeli ve minimum titreşime maruz kalıyor.
Ek olarak, böyle bir motor mükemmel dinamik özelliklere sahiptir (düşük viteste, böyle bir motora sahip bir araba, yüksek devirlerde kolayca 100 km / saatin üzerine çıkabilir).
Bu ünite, bir pistonlu motordan çok daha hafif ve daha kompakttır. Bu motor daha az bileşen kullanır ve bir piston ünitesinden daha güçlüdür.
Döner motorun dezavantajları şunlardır:
- düşük devirlerde artan yakıt tüketimi;
- pahalı yüksek hassasiyetli ekipmanların kullanılmasını gerektiren bireysel parçaların üretiminin karmaşıklığı;
- yanma odasının özel şekli nedeniyle aşırı ısınma eğilimi;
- sık basınç düşüşleri nedeniyle nozullar arasında bulunan contaların aşınması;
- zamanında ve sık değişiklik ihtiyacı motor yağı (değiştirme işlemi her 5000 kilometrede bir yapılmalıdır).
Döner ünitelerin çalışmasına, piston ünitelerinin bakımından daha sorumlu bir şekilde yaklaşılmalıdır.
Bakım ve onarımlarının zamanında yapılması önemlidir.
Mazda Araba Motorlarının Özelliği
Mazda, 1963 yılında döner motorlu modellerin üretimine başladı.
Döner ünite ile donatılmış firmanın en başarılı otomobili, 1978 yılında piyasaya sürülen RX-7 modeliydi. Doğru, ondan önce döner motorlu birçok araba, otobüs ve kamyon üretildi. 1995 yılında üretimi durdurulan RX-7'nin ardından RX-8'e bir rotary motor tedarik edildi.
Bu motor, 2003'teki en iyi birim olarak kabul edildi. Bu çift rotorlu motor 250 beygir güç üretti. Ancak, 2008 yılında şirket, Avrupa standartlarını karşılamayan motor emisyonları nedeniyle Avrupa'da Mazda RX-8 satışını durdurdu.
Ancak, şirketin geliştiricileri burada durmamaya karar verdiler ve uluslararası ve Avrupa standartlarını karşılayan modern bir rotary motor Renesis 16X yarattılar.
Yakıtın çok daha ekonomik tüketilmesi sayesinde enjeksiyon sistemi önemli ölçüde yeniden tasarlandı.
Ek olarak, motor gövdesi modern bir alüminyum alaşımdan yapılmıştır. Şirket ayrıca hidrojenle çalışabilen bir döner ünite de piyasaya sürdü. En son gelişme Döner motorlu üretici şu anda Premacy Hydrogen RE Hybrid'dir.
Bildiğiniz gibi, bir döner motorun çalışma prensibi, içten yanmalı motoru ayıran yüksek hızlara ve hareketlerin olmamasına dayanır. Üniteyi ayıran şey budur. RPD'ye Wankel motoru da deniyor ve bugün onun çalışmasını ve bariz avantajlarını dikkate alacağız.
Video, Zheltyshev döner motorunun cihazını ve çalışma prensibini açıklıyor:
Şaşırtıcı bir şekilde ülkemizde RPD'yi faaliyete geçirmeye çalıştılar. Böyle bir motor, bir VAZ 21079 üzerine kurulum için geliştirildi. araç özel hizmetler için. Ancak proje maalesef kök salmadı. Her zaman olduğu gibi yeterli değil bütçe parası mucizevi bir şekilde hazineden pompalanan devletler.
Ancak Japonlar bunu başardı. Ve elde edilen sonuçta durmak istemiyorlar. En son verilere göre, üretici Mazda motoru iyileştirecek ve yakında tamamen farklı bir birimle piyasaya sürülecek.
RPD'nin içine bakalım
Bir döner motorun çalışması, geleneksel bir içten yanmalı motordan tamamen farklı bir şeydir. İlk olarak, bildiğimiz içten yanmalı motorun tasarımı geçmişte kalmalı. İkincisi, yeni bilgi ve kavramları özümsemeye çalışın.
RPD, hareket eden rotor nedeniyle adlandırılmıştır. Bu hareket, gücü debriyaj ve şanzımana aktarır. Esasen, rotor enerjiyi yakıttan iter ve daha sonra şanzıman aracılığıyla tekerleklere aktarılır. Rotorun kendisi zorunlu olarak alaşımlı çelikten yapılmıştır ve yukarıda belirtildiği gibi üçgen bir şekle sahiptir.
Video, Zuev döner pistonlu motorun çalışma prensibini göstermektedir:
Rotorun bulunduğu kapsül, tüm işlemlerin gerçekleştiği, evrenin merkezi olan bir tür matristir. Başka bir deyişle, bu oval gövdede:
- karışımın sıkıştırılması;
- yakıt enjeksiyonu;
- oksijen kaynağı;
- karışımın tutuşması;
- yanmış öğelerin sürüme geri dönmesi.
Kısacası, isterseniz altıda bir.
Rotor, özel bir mekanizma üzerine monte edilmiştir ve bir eksen etrafında dönmez, bunun yerine çalışır. Böylelikle oval gövde içerisinde, her birinde işlemlerden birinin gerçekleştiği birbirinden izole boşluklar oluşturulur. Rotor üçgen olduğu için sadece üç boşluk vardır.
Her şey böyle başlar. Oluşan ilk boşlukta emiş gerçekleşir yani hazne burada karıştırılan hava ile doldurulur.
Bundan sonra rotor dönerek bu karışık karışımı diğer odaya iter. Burada karışım sıkıştırılır ve iki mum kullanılarak ateşlenir.
Karışım daha sonra, kullanılmış yakıtın parçalarının yer değiştirdiği üçüncü boşluğa gider.
Bu RPD'nin tam döngüsüdür. Ama o kadar basit değil. RPD şemasını sadece bir taraftan inceledik. Ve bu eylemler sürekli gerçekleşir. Başka bir deyişle, işlemler rotorun üç tarafından hemen gerçekleşir. Sonuç olarak, ünitenin sadece bir devrinde, üç döngü tekrarlanır.
Ek olarak, döner motor geliştirildi. Günümüzde, Mazda döner motorlarında bir değil, iki veya üç rotor vardır, bu da özellikle geleneksel motor içten yanma. Karşılaştırma için: iki rotorlu bir RPD, altı silindirli bir içten yanmalı motorla ve on iki silindirli üç rotorlu bir motorla karşılaştırılabilir. Böylece, Japonların çok ileri görüşlü olduğu ve döner motorun avantajlarını hemen fark ettiği ortaya çıktı.
Yine, performans RPD'nin güçlü yanlarından biri değildir. Onda çok var. Yukarıda bahsedildiği gibi, döner motor çok kompakttır ve aynı içten yanmalı motora kıyasla içinde bin daha az parça kullanır. RPD'de yalnızca iki ana parça vardır - rotor ve stator ve hiçbir şey daha kolay olamazdı.
Döner pistonlu bir motorun çalışma prensibi, birçok yetenekli mühendisin şaşkınlıkla kaşlarını kaldırmasına neden oldu. Ve bugün, yetenekli mühendisler her türlü övgüyü ve onayı hak ediyor. Gömülü gibi görünen bir motorun performansına inanmak ve ona ikinci bir hayat vermek şaka değil ve ne ikinci bir hayat!
