汪克尔发动机 - RPD 汽车的装置和工作原理
在整个汽车工业的历史中，已经出现了许多高级解决方案，零部件和组件的设计发生了变化。 30多年前，人们开始积极尝试将活塞发动机移向侧面，从而使Wankel旋转活塞发动机受益匪浅。 但是，由于许多情况，旋转电机没有获得生命权。 阅读以下所有内容。
的操作原理
转子具有三角形的形状，在其每一侧都具有充当活塞的凸形形状。 转子的每一侧都有特殊的凹槽，可为燃油-空气混合物提供更多空间，从而提高发动机的运行速度。 边缘的顶部装有一个小的密封挡板，便于执行每个拍子。 转子的两侧装有密封环，这些密封环形成了腔室的壁。 转子的中部装有齿，借助该齿，机构可以旋转。
Wankel发动机的工作原理与经典发动机完全不同，但是它们由一个包括4个冲程（进气-压缩-工作冲程-排气）的单一过程结合在一起。 燃料进入第一个成型腔，被压缩成第二个腔，然后转子旋转，压缩混合物被火花塞点燃，然后工作混合物使转子旋转并排出到排气歧管。 主要区别原理是，在旋转活塞电动机中，工作室不是静止的，而是由转子的运动形成的。
设备
在了解设备之前，您应该了解旋转活塞电机的主要组件。 Wankel发动机包括：
- 定子壳体
- 转子
- 一套齿轮；
- 偏心轴
- 火花塞（点火和加燃）。
旋转马达是内燃机。 在该电动机中，所有四个工作冲程完全发生，但是，对于每个相，都有其自己的腔室，该腔室是由转子通过旋转运动形成的。
点火开关打开时，起动机将转动飞轮，发动机启动。 转子通过齿轮冠旋转，将扭矩传递到偏心轴（对于活塞发动机，这是凸轮轴）。
旺克尔发动机的工作结果应该是形成工作混合物的压力，迫使转子的旋转运动一次又一次地重复，从而将扭矩传递到变速器上。
在该电动机中，气缸，活塞，带有连杆的曲轴用转子代替了整个定子壳体。 因此，发动机的体积大大减少了，而功率却是具有相同曲柄机构的经典电动机的功率的许多倍。 由于低摩擦损失，该设计具有高变速箱。
顺便说一下，发动机的运行速度可以超过7000 rpm，而马自达Wankel发动机（用于体育赛事）的转速超过10000 rpm。
设计
与同等尺寸的经典发动机相比，该装置的主要优点之一是其紧凑性和重量更轻。 布局使您可以显着降低重心，这有利于控制的稳定性和清晰度。 小型飞机、跑车和机动车辆已经并且仍在使用这一优势。
故事
Wankel发动机的起源和传播的历史将使您更好地了解为什么它是当今最好的发动机，以及为什么今天已被废弃。
早期发展
1951 年，德国 NSU Motorenwerke 公司开发了两款发动机：第一款是 Felix Wankel 开发的，名为 DKM，第二款是 Hans Paschke 的 KKM（基于 Wankel 的开发）。
Wankel装置的运行基础是机体和转子的独立旋转，因此，运行转速达到了每分钟17000转。 不便之处在于，必须拆卸发动机以更换火花塞。 但是KKM引擎的主体是固定的，其设计比主要原型要简单得多。
颁发的许可证
1960年，NSU Motorenwerke与美国制造公司Curtiss-Wright Corporation签署了一项协议。 该合同是德国工程师专注于轻型车辆的小型旋转活塞发动机的开发，而美国的柯蒂斯-赖特则从事飞机发动机的开发。 德国机械工程师Max Bentele也被聘为设计师。
全球绝大多数汽车制造商，包括雪铁龙、保时捷、福特、日产、通用、马自达等。 1959年，美国公司推出了汪克尔发动机的改进版，一年后英国劳斯莱斯公司展示了其两级柴油旋转活塞发动机。
与此同时，一些欧洲汽车制造商开始尝试为汽车配备新发动机，但并非全部应用：通用拒绝，雪铁龙专注于开发带有反活塞的飞机发动机，梅赛德斯-奔驰安装了旋转活塞发动机在实验 C 111 模型中。
1961年，在苏联，NAMI与其他研究机构一起开始研发Wankel发动机。 设计了许多选项，其中之一在克格勃的VAZ-2105汽车中得到了应用。 组装好的电动机的确切数量是未知的，但不会超过几十个。
顺便说一下，多年后，只有汽车公司马自达真正找到了旋转活塞发动机的用途。 一个突出的例子是 RX-8 模型。
摩托车发展
在英国，摩托车制造商Norton Motorcycles开发了用于汽车的Sachs风冷旋转活塞发动机。 您可以通过阅读Hercules W-2000摩托车来了解有关此开发的更多信息。
铃木没有站在一旁，还放出了自己的摩托车。 然而，工程师们精心设计了电机，使用了铁合金，大大提高了机组的可靠性和使用寿命。
汽车的发展
马自达和 NSU 签署了研究合同后，两家公司开始争夺第一辆配备汪克尔装置的汽车的生产冠军。 结果，在 1964 年，NSU 推出了它的第一辆汽车 NSU Spider，作为回应，马自达推出了一款 2 转子和 4 转子发动机原型。 3 年后，NSU Motorenwerke 发布了 Ro 80 模型，但由于设计不完善，多次失败，因此收到了大量负面评论。 这个问题直到 1972 年才得到解决，7 年后公司被奥迪吸收，汪克尔发动机已经臭名昭著。
日本制造商马自达（Mazda）宣布，他们的工程师解决了顶部密封的问题（腔室之间的密封性），他们不仅在跑车中使用了电动机，还在商用车中使用了电动机。 顺便说一下，配备旋转发动机的马自达汽车的车主注意到发动机的高节气门响应性和弹性。
马自达后来放弃了大规模引入高级引擎，仅将其安装在RX-7和RX-8车型上。 对于RX-8，设计了Renesis引擎，并在许多方面进行了改进，即：
- 更换排气孔以改善排污，从而显着提高功率；
- 添加了一些陶瓷零件以防止热变形；
- 精心设计的电子引擎管理系统；
- 存在两个火花塞（主要和后燃器）；
- 添加水套以消除出口处的积碳。
结果，获得了体积为1.3升且功率输出为约231hp的紧凑型发动机。
优点
旋转活塞发动机的主要优点：
- 它的低重量和尺寸，直接影响着汽车设计的基础。 当设计重心较低的跑车时，此因素很重要。
- 更少的细节。 这不仅可以减少维护电动机的成本，而且可以减少相关零件移动或旋转的功率损耗。 这个因素直接影响了高效率。
- 与传统活塞发动机相同的体积，旋转活塞发动机的功率要高出2-3倍。
- 工作的平稳性和弹性，由于主机没有往复运动，因此没有明显的振动。
- 发动机可以由低辛烷值汽油驱动。
- 较宽的工作速度范围允许使用带较短齿轮的变速器，这在城市条件下极为方便。
- 扭矩的“搁板”用于整个循环的XNUMX/XNUMX，而不像奥托发动机那样用于四分之一。
- 机油实际上没有被污染，排油间隔宽了很多倍。 在此，油不会像在活塞马达中那样燃烧，该过程会通过密封圈发生。
- 没有爆炸。
顺便说一句，已经证明，即使该发动机濒临资源，消耗大量机油，以低压缩率运行，其动力也会略有下降。 正是这一优势促使我在飞机上安装了旋转活塞发动机。
除了令人印象深刻的优点外，还有一些缺点使先进的旋转活塞发动机无法普及。
限制
- 燃烧过程效率不高，因此燃料消耗增加，毒性标准降低。 该问题通过第二个火花塞的存在而得到部分解决，第二个火花塞将工作混合物烧尽。
- 高油耗。 缺点是由于Wankel发动机润滑过度，有时在某些地方油会燃烧掉。 燃烧区中有过多的机油，导致积碳。 他们试图通过安装“热”管来解决此问题，该管可改善热传递并平衡整个发动机的油温。
- 维修困难。 并非所有专家都准备好专业解决Wankel发动机的维修。 从结构上讲，该单元并不比经典电机复杂，但是存在许多细微差别，如果不遵守这些细微差别将导致发动机过早失效。 为此，我们增加了高昂的维修费用。
- 资源不足。 对于马自达RX-8车主来说，行驶80公里的里程意味着是时候进行大修了。 不幸的是，这种紧凑性和高效率必须通过每000万至80万公里的昂贵且复杂的维修来支付。
问题与解答：
转子发动机和活塞发动机有什么区别？ 旋转电机中没有活塞，这意味着不使用往复运动来旋转内燃机轴 - 转子立即在其中旋转。
什么是汽车中的转子发动机？ 这是一个热力装置（它通过空气燃料混合物的燃烧工作），只有它使用一个旋转的转子，轴固定在转子上，它进入变速箱。
为什么转子发动机如此糟糕？ 旋转电机的主要缺点是由于机组燃烧室之间密封件的快速磨损（工作角不断变化和恒温下降），工作资源非常小。
