0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В чем же недостаток двигателя ванкеля

Роторно-поршневый двигатель Ванкеля

В истории двигателей внутреннего сгорания было много эволюции, но мало революций. Разговоры о радикально другом дизайне всегда приводят к одному имени – Ванкель. Роторно-поршневой двигатель наиболее часто можно обнаружить в автомобилях Мазда. Начал он применяться с конца 50-х годов. Мотор Ванкеля – это пример дизайна, имеющего смысл только на бумаге. Однако на деле проблемы возникают из-за недостатков исполнения в реальном мире. Однако в своё время он был назван двигателем будущего.

Преимущества роторно-поршневого двигателя Ванкеля:

  • — небольшие размеры и вес;
  • — мизерное количество узлов (даже меньше, чем у поршневого ДВС);
  • — двойной выигрыш приёмистости при размерах сравнимых с тривиальными ДВС;
  • — равномерность работы благодаря отсутствию возвратно-поступательных движений в конструкции;
  • — заправляется низко-октановым бензином.

Недостатки даигателя Ванкеля:

  • — малоэффективный цикл сгорания, результат – повышенный расход топливной смеси и токсичность выхлопа;
  • — повышенные требования к смазке мотора, как следствие – большой угар масла;
  • — выпуск на площадках для производства стандартных ДВС невозможен;
  • — необходимость переоборудования линий для серийного запуска роторно-поршневого двигателя.

7 автомобилей с отвратительными двигателями, которые могут доставить массу проблем

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

1. 3-цилиндровый Mitsubishi

В то время как одни автомобильные критики хвалят компактный хэтчбек Mitsubishi Mirage, другие пишут разгромные рецензии. Большая часть претензий высказывается 3-цилиндровому двигателю объемом 1,2 литра.

Несмотря на достаточно высокие характеристики (78 л.с., 100 Н•м), автомобиль разгоняется чрезвычайно медленно, при этом расходуя много топлива и создавая много шума и вибрации.

2. NSU Ro 80

NSU Ro 80 начали выпускать в 1967 году и машина сразу стала «Европейским автомобилем года». Это был немецкий седан бизнес класса с передним приводом и полуавтоматической коробкой передач. Но вскоре выяснилась главная проблема: новый роторно-поршневой двигатель мощностью 113 л.с. инновационной конструкции доктора Ванкеля.

Роторно-поршневой двигатель Ванкеля был мощнее обычных моторов тех же размеров, но оказался крайне ненадежным. Уже при 25 000 километров пробега начинались значительные проблемы, а каждые 50 тысяч километров требовался капитальный ремонт. В Германии даже ходила шутка, что владельцы NSU Ro 80 приветствовали друг друга поднятой рукой, показывая на пальцах, сколько раз они уже меняли двигатель. К тому же, мотор был «прожорливым», потребляя больше бензина и масла.

Все выпущенные моторы по гарантии ремонтировал производитель, а в последующие автомобили NSU Ro 80 и вовсе ставили двигатель Ford. Модель Ro 80 фактически стала причиной банкротства компании NSU Motorenwerke, которую выкупила Audi.

3. Cadillac V8-6-4

В 1981 году инженеры Cadillac начали ставить на свои престижные автомобили новый двигатель L62 с возможностью отключения цилиндров. Этот V-образный 8-цилиндровый мотор с электронным управлением мог временно выключать 2 или даже 4 цилиндра при работе на малых нагрузках и на холостом ходу. Таким образом, значительно экономилось топливо. Эта технология успешно применяется в наши дни, но 36 лет назад ее внедрение окончилось провалом. Бортовой компьютер попросту не успевал обрабатывать всю информацию и двигатель «тупил». В итоге, механики на СТО отключали один провод, и машина становилась неизменно 8-цилиндровой.

4. 2,0 и 2,5-литровые моторы Subaru

В 2015 году 2,0 и 2,5-литровые атмосферные двигатели Subaru стали объектами пристального внимания вследствие чрезмерного расхода масла. Замешательство владельцев новых автомобилей не могла разрешить даже официальная инструкция по эксплуатации, согласно которой «нормальным считается расход масла до 500 мл на 1 тыс. км». Это была большая цифра, которая вела к громадным убыткам водителей.

Читать еще:  Шевроле авео схема для двигатель f14d4

В 2016 году в Subaru, наконец, признали существование технической проблемы с поршневыми кольцами, которую пытались скрыть. Компания согласился возместить владельцам расходы на ремонт и продлить срок действия гарантии на автомобили. Дилерам японской марки пришлось отремонтировать или даже заменить множество оппозитных двигателей.

5. Oldsmobile V8 Diesel

Решение поставить дизельные моторы на легковые автомобили стало грандиозным просчетом концерна General Motors в конце 1970-х годов. Это было сделано для экономии подорожавшего топлива. Но вместо использования технологий, проверенных на грузовиках и пикапах, в Детройте взяли бензиновый V8 и приспособили для работы на тяжелом топливе. В итоге покупатели получили ужасно тяжелые и слабые двигатели. Так, 5,7-литровый двигатель выдавал лишь 120 л.с., а версия объемом 4,3 л – скромные 90 л.с. и 200 Н•м крутящего момента.

Конструкция бывшего «бензинового» мотора оказалась не готова к возросшим нагрузкам. После 50 тысяч километров пробега наступали катастрофические отказы. В результате, получился один из самых проблемных дизелей в истории, который на несколько десятилетий подорвал доверие американцев к легковым дизельным автомобилям.

6. 2,2-литровый Dodge Charger 1981 года

Дорогая маркетинговая кампания серьезно подогрела интерес американцев к турбированному Dodge Charger 1981 года, но проблемы с мотором быстро его остудили. Новый 2,2-литровый двигатель Mopar с турбокомпрессором ставили и на спортивные машины, и на минивэны. Но результат получился одинаково удручающим. Недоработанный силовой агрегат постоянно ломался и нуждался в сложном обслуживании. Чтобы исправить все ошибки и окончательно настроить мотор, понадобилось несколько лет.

7. Jaguar V12

В 1954 году британская компания Jaguar разработала свой первый в истории 12-цилиндровый двигатель. Он предназначался для гоночных автомобилей Ле-Ман. На серийные машины 5,3-литровый V12 начали ставить в 1971 году. Это были спортивные Jaguar E-type и XJS, а также седаны Jaguar и Daimler. Невероятно, но двигатель продержался на конвейере до 1997 года, хоть еще в 1970-е его считали слишком тяжелым.

Еще более поразительно количество недостатков, которые так и не смогли устранить за эти годы. Основной проблемой мотора V12 была его высокая температура и теплоизоляция, так как система зажигания и топливопроводы находились в непосредственной близости от выпускного коллектора. Электропроводка автомобиля также страдала от контактов с огромным V12. Провода плавились и вызывали замыкание.

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Устройство двигателя Ванкеля

Данный силовой агрегат состоит из нескольких компонентов:

  • Корпуса (статора).
  • Камеры сгорания.
  • Впускного и выпускного окна.
  • Неподвижной шестерни.
  • Зубчатого колеса.
  • Ротора.
  • Вала.
  • Свечи зажигания.

Какой имеет двигатель Ванкеля принцип работы? Это мы рассмотрим ниже.

Проблемы устройства и их устранение

Феликсу Ванкелю удалось преодолеть большинство проблем, из-за которых предыдущие роторные устройства терпели неудачу:

  1. У вращающихся РПД есть проблема, не встречающаяся в четырёхтактных устройствах с поршнями, в которых корпус блока имеет впуск, сжатие, сгорание и выхлопные газы, проходящие в фиксированных местах вокруг корпуса. Использование тепловых труб в воздушном охлаждении роторного двигателя Ванкеля было предложено Университетом Флориды для преодоления неравномерного нагрева блока корпуса. Предварительный нагрев некоторых корпусных секций выхлопными газами улучшил производительность и экономию топлива, а также уменьшил износ и выбросы.
  2. Проблемы также возникли во время исследований в 50-х и 60-х годах. Некоторое время инженеры сталкивались с тем, что они называли «царапиной дьявола» на внутренней поверхности эпитрохоиды. Они обнаружили, что причиной были точечные уплотнения, достигающие резонансной вибрации. Эта проблема была решена за счёт уменьшения толщины и веса торцевых уплотнений. Царапины исчезли после введения более совместимых материалов для уплотнений и покрытий.
  3. Ещё одна ранняя проблема заключалась в наращивании трещин на поверхности статора вблизи отверстия пробки, которое было устранено путём установки свечей зажигания в отдельной металлической вставке, медной втулке в корпусе вместо вилки, ввинчиваемой непосредственно в корпус блока.
  4. Четырёхтактные поршневые устройства не очень подходят для использования с водородным топливом. Другая проблема связана с гидратацией на смазочной плёнке в поршневых конструкциях. В ДВС Ванкеля эту проблему можно обойти, используя керамическое торцевое уплотнение на такой же поверхности, так что нет никакой масляной плёнки, чтобы страдать от гидратации. Поршневую раковину необходимо смазать и охладить маслом. Это существенно увеличивает расход смазочного масла в четырёхтактном водородном ДВС.
Читать еще:  Что паяют в двигателе

Другие ответы в этой теме

#2 Администратор

  • Добрый Администратор
  • Группа: Администрация
  • Сообщений: 16 338
  • Регистрация: 03 Март 06

Ракетные и турбореактивные двигатели, по словам автора, поразительны по своей конструкции, но анимация их работы по его мнению слишком скучна.

Ракетный двигатель — простейшие из своего семейства, поэтому начнем с него.

Для того, что функционировать в открытом космосе ракетные двигатели для своей работы требуют запас кислорода, ровно как и топлива. Кислородно-топливная смесь впрыскивается в камеру сгорания где она беспрерывно сгорает. Газ под большим давлением выходит через сопла, вызывая тягу в обратном направлении.

Чтобы опробовать этот принцип самому, надуйте игрушечный шарик и выпустите его из рук — ракетный двигатель работает почти так-же

Турбореактивный двигатель работает по тому-же принципу что и ракетный, с той лишь особенностью, что необходимый для горения кислород он берет из атмосферы. По своей конструкции он наиболее эффективен на больших высотах с разряженным воздухом.

Момент схожести: топливо беспрерывно сгорает в камере сгорания как и в ракетном. Расширевшийся газ покидает камеру сгорания через сопла, образуя тягу в обратном направлении.

Отличия: На своем пути из сопла некоторое количество давления газа ипользуется, чтобы раскрутить турбину. Турбина — это серия винтов, соединенныходним валом. Между каждой парой винтов находится статор (направляющий аппарат компрессора). Этот аппарат помогает газу проходить через лопасти винтов более эффективно.

Перед двигателем турбинный вал раскручивает компрессор. Компрессор работает схоже с турбиной, только в обратную сторону. Его функцией является повышение давления воздуха, попадающего в двигатель. Турбина выталкивает воздух, а компрессор засасывает.

Турбовинтовой двигатель схож турбореактивным, с той лишь особенностью, что газ покидающий камеру сгорания вращает в большей степени турбину, которая в свою очередь вращает винт преед двигателем. Он и создает тягу. Эффективен на малых высотах.

Турбовентиляторный двигатель — это что вроде компромисса между турбореактивным и турбовинтовым. Он работает как турбореактивный, но есть одна особенность: турбинный вал вращает внешний вентялятор, который имеет больше лопастей и крутится быстрее пропеллера. Это помогает данному двигателю оставаться эффективным на больших высотах, где воздух рязряжен.

Современные разработки.

В нынешнее время над РПД активно работают инженеры Mazda. Сейчас им уже удалось решить основные проблемы Ванкелевского двигателя: токсичность и неэкономичность. Потребление масла снизилось на 50%, а бензина на 40%. Двигатель соответствует экологическому стандарту Euro IV. Двигатель «Renesis» (если перевести дословно, то – процесс становления роторного двигателя), при объеме 1.3 л. имеет мощность 250 л.с.. Последующая модель – «Renesis 2 16x» с объемом 1.6. литра, значительно мощнее своего предшественника, а также меньше нагревается.

Новые модели фирмы Mazda, с префиксом RE в названии, способны, в качестве топлива, использовать как бензин, так и водород, что не могло не заинтересовать сторонних разработчиков.

Расход топлива в РПД двигателях составляет от 7 до 20 литров на 100 км (зависит от многих факторов: дорога, загруженность и др.), а масла от 0.4 до 1 л на 1000 км. Как показывает опыт, усовершенствованный РПД Mazd`ы вполне конкурентоспособен.

Читать еще:  Что такое если парит двигатель

Физик из СССР и его супер двигатель в США: русские ученые впереди планеты всей.

Советский ученый Николай Школьник изобрел самый мощный и эффективный в мире двигатель внутреннего сгорания и запатентовал его в США.

В 1975 году русский физик Николай Школьник после окончания Киевского политехнического института уехал из Советского Союза в США.

В течение 10 лет он работал консультантом для борющихся инновационных компаний.

На протяжении всех этих лет его постоянно занимал один вопрос-почему современные автомобильные двигатели настолько неэффективны?

Школьник разработал свой собственный высокоэффективный гибридный цикл (HE HC) двигатель, который стал ключевым шагом на пути к его мечте.

Ему помогал его сын Александр, который в конечном итоге окончил MIT и стал экспертом в области оптимизации систем.

Николай Школьник убежден, что, помимо всего прочего, полученное в СССР образование помогло его амбициям создать революционный двигатель.

“Есть большие различия между американскими инженерами и теми, кто обучается в России», — сказал Школьник.

«Американские инженеры невероятно эффективны в том, что они делают, и обычно требуется два или три русских инженера, чтобы заменить одного американского.

Однако у русских есть более широкий взгляд на вещи, который имеет отношение к их образованию; по крайней мере, в мое время это было так.

Они способны достигать поставленных целей при минимуме ресурсов.”

Взрыв из прошлого.

Отец и сын изобретатели были вдохновлены идеей роторного двигателя, принципы которого были впервые предложены в середине 20-го века немецким изобретателем Феликсом Ванкелем.

Обычные поршневые двигатели имеют много вращающихся и движущихся частей, что снижает их КПД.

Двигатель Ванкеля, однако, имеет продолговатую камеру с треугольным Ротором внутри нее, движения которого создают различные секции в камере, где топливо впрыскивается, сжимается, сжигается и высвобождается.

Несмотря на их более высокую эффективность, роторные двигатели не смогли завоевать широкое признание, потому что они были не очень надежными и не экологически чистыми.

Реинкарнированные роторные двигатели.

«Школьники» основали компанию LiquidPiston и создали собственную версию роторного двигателя, где ротор имеет форму гайки, которая вращается в треугольной камере, что позволило устранить недостатки двигателя Ванкеля.

Кроме того, двигатель Школьников создает так называемое изохорное горение, то есть сжигание топлива с объемом, остающимся постоянным, что повышает КПД.

Изобретатели создали пять моделей абсолютно нового двигателя, одну за другой, последняя из которых впервые была испытана в июне, когда ее установили на спортивную тележку.

Тесты оправдали все ожидания.

Компактный и мощный.

Миниатюрный двигатель Школьников весит меньше двух килограммов, имеет мощность всего в три лошадиных силы и имеет коэффициент полезного действия 20 процентов.

Для сравнения, типичный поршневой двигатель того же объема в 23 кубических сантиметра имеет коэффициент полезного действия всего 12 процентов, в то время как поршневой двигатель того же веса будет генерировать только одну лошадиную силу.

Коэффициент полезного действия таких двигателей резко повышается с увеличением их объема.

Например, следующим двигателем Школьников станет 40-сильный дизельный мотор.

Его КПД составит 45 процентов, что выше, чем у лучших дизельных двигателей современных грузовиков.

В то же время, он будет весить всего 13 кг, в то время как эквивалентные поршневые двигатели в настоящее время весят около 200 кг.

В будущем компактные и мощные двигатели Школьников планируется использовать в легких беспилотниках, ручных электропилах и электрогенераторах.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector