Aylanadigan dvigatel: ishlash printsipi, xususiyatlari

2024 Muallif: Erin Ralphs | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-02-19 19:57

Dvigatel har qanday transport vositasining asosidir. Busiz mashinaning harakatlanishi mumkin emas. Hozirgi vaqtda eng keng tarqalgani pistonli ichki yonish dvigatellari. Agar biz ko'plab avtomobillar haqida gapiradigan bo'lsak, bu to'rt silindrli ichki yonish dvigatellari. Biroq, klassik piston printsipial jihatdan yo'q bo'lgan bunday dvigatelli mashinalar mavjud. Ushbu motorlar butunlay boshqacha qurilma va ishlash printsipiga ega. Ular aylanadigan ichki yonish dvigatellari deb ataladi. Bu birliklar nima, ularning xususiyatlari, ijobiy va salbiy tomonlari qanday? Buni bugungi maqolamizda ko'rib chiqing.

Xususiyatlar

Aylanadigan dvigatel termal ichki yonuv dvigatellarining turlaridan biridir. Birinchi marta bunday motor uzoq 19-asrda ishlab chiqilgan. Bugungi kunda aylanma dvigatel Mazda RX-8 va boshqa ba'zi sport avtomobillarida qo'llaniladi. Bunday dvigatelning asosiy xususiyati bor - u an'anaviy ichki yonuv dvigatelidagi kabi o'zaro harakatga ega emas.

Bu yerda aylanish amalga oshiriladimaxsus uchburchak rotor. U maxsus binoda. Shunga o'xshash sxema o'tgan asrning 50-yillarida Germaniyaning NSU kompaniyasi tomonidan qo'llanilgan. Bunday ichki yonish dvigatelining muallifi Feliks Vankel edi. Uning sxemasiga ko'ra barcha zamonaviy aylanma dvigatellar ishlab chiqariladi (Mazda RX bundan mustasno emas).

Qurilma

Quvvat blokining dizayni quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• Hisse.
• Chiqish mili.
• Rotor.

Kodning o'zi asosiy ish kamerasi. Aylanadigan dvigatelda u oval shaklga ega. Yonish kamerasining bunday noodatiy dizayni trihedral rotordan foydalanish bilan bog'liq. Shunday qilib, devorlar bilan aloqa qilganda, izolyatsiya qilingan yopiq konturlar hosil bo'ladi. Aynan ularda ichki yonish dvigatelining ish davrlari amalga oshiriladi. Bu:

• Kirish.
• Siqish.
• Olov va ish zarbasi.
• Chiqarish.

Aylanadigan ichki yonish dvigatelining xususiyatlari orasida klassik qabul qilish va chiqarish klapanlarining yo'qligini ta'kidlash kerak. Buning o'rniga maxsus teshiklar ishlatiladi. Ular yonish kamerasining yon tomonlarida joylashgan. Bu teshiklar to'g'ridan-to'g'ri egzoz tizimi va quvvat tizimiga ulangan.

Rotor

Ushbu turdagi elektr stantsiyani loyihalashning asosi rotordir. Bu dvigatelda pistonlar vazifasini bajaradi. Biroq, rotor bitta nusxada, pistonlar esa uchdan o'n ikki yoki undan ko'p bo'lishi mumkin. Bu elementning shakli qirralari yumaloq uchburchakka o‘xshaydi.

Bunday qirralar kerakyonish kamerasini yanada havo o'tkazmaydigan va yuqori sifatli muhrlash uchun. Bu yonilg'i aralashmasining to'g'ri yonishini ta'minlaydi. Maxsus plitalar yuzning yuqori qismida va uning yon tomonlarida joylashgan. Ular siqish halqalari vazifasini bajaradi. Rotorda tish ham mavjud. Ular haydovchini aylantirish uchun xizmat qiladi, bu esa chiqish milini ham boshqaradi. Ikkinchisining tayinlanishi haqida quyida gaplashamiz.

Val

Shunday qilib, aylanuvchi pistonli dvigatelda krank mili mavjud emas. Buning o'rniga chiqish elementi ishlatiladi. Uning markaziga nisbatan maxsus protrusionlar (kameralar) mavjud. Ular assimetrik tarzda joylashgan. Rotordan kameraga uzatiladigan moment milning o'z o'qi atrofida aylanishiga olib keladi. Bu mashinada drayvlar va g'ildiraklarni harakatlantirish uchun zarur energiya hosil qiladi.

Beats

Rotorli dvigatelning ishlash printsipi nima? Harakat algoritmi, pistonli dvigatel bilan o'xshash davrlarga qaramay, boshqacha. Shunday qilib, tsiklning boshlanishi rotorning uchlaridan biri ichki yonish dvigateli korpusining kirish kanalidan o'tganda sodir bo'ladi. Hozirgi vaqtda vakuum ta'sirida kameraga yonuvchi aralashma so'riladi. Rotorning keyingi aylanishi bilan aralashmaning siqilish zarbasi paydo bo'ladi. Bu boshqa uchi kirish joyidan o'tganda sodir bo'ladi. Aralashmaning bosimi asta-sekin ortadi. Oxir-oqibat u yonadi. Lekin u siqilish kuchidan emas, balki sham uchqunidan yonadi. Shundan so'ng, rotor zarbasining ish aylanishi boshlanadi.

Bunday dvigateldagi yonish kamerasi oval shaklga ega bo'lganligi sababli, dizaynda ikkita shamdan foydalanish tavsiya etiladi. Bu aralashmani tezda yoqish imkonini beradi. Shunday qilib, olov jabhasi yanada tekis tarqaladi. Aytgancha, har bir yonish kamerasiga ikkita shamdan an'anaviy pistonli ichki yonish dvigatelida ham foydalanish mumkin (bu dizayn juda kam uchraydi). Biroq, aylanuvchi dvigatel uchun bu shart.

Olovdan so'ng kamerada gazlarning yuqori bosimi hosil bo'ladi. Quvvat shunchalik kattaki, u rotorning eksantrikda aylanishiga imkon beradi. Bu chiqish milida tork hosil bo'lishiga yordam beradi. Rotorning yuqori qismi chiqish joyiga yaqinlashganda, gazlar energiyasining kuchi va bosimi kamayadi. Ular o'z-o'zidan chiqish kanaliga shoshilishadi. Kamera ulardan butunlay ozod bo'lgandan so'ng, yangi jarayon boshlanadi. Aylanadigan dvigatel assimilyatsiya zarbasi, siqish, yoqish va keyin quvvat urishi bilan yana ishga tushadi.

Soqol tizimi va ovqatlanish haqida

Bu qurilma yonilgʻi taʼminoti tizimida farq qilmaydi. Shuningdek, u tankdan bosim ostida benzin etkazib beradigan suv osti nasosidan foydalanadi. Ammo soqol tizimi o'ziga xos xususiyatlarga ega. Shunday qilib, dvigatelning ishqalanish qismlari uchun moy to'g'ridan-to'g'ri yonish kamerasiga yuboriladi. Soqol uchun maxsus teshik ajratilgan. Ammo savol tug'iladi: agar u yonish kamerasiga kirsa, neft qaerga ketadi? Bu erda ishlash printsipi ikki zarbali dvigatelga o'xshaydi. Yog 'kameraga kiradi va benzin bilan yonadi. Ushbu ish sxemasi har bir aylanadigan qanotli dvigatelda, shu jumladan pistonli dvigatellarda qo'llaniladi. Soqol tizimining maxsus dizayni tufayli bunday motorlar zamonaviy talablarga javob bera olmaydiatrof-muhitni muhofaza qilish qoidalari. Bu aylanadigan dvigatellarning VAZ va boshqa avtomobil modellarida tijorat maqsadlarida foydalanilmasligining bir nechta sabablaridan biridir. Biroq, avvalo, RPD ning afzalliklariga e'tibor qaratamiz.

Pros

Bu turdagi dvigatelning afzalliklari juda ko'p. Birinchidan, bu vosita kichik vazn va o'lchamga ega. Bu dvigatel bo'linmasida joyni tejash va ichki yonish dvigatelini har qanday avtomobilga joylashtirish imkonini beradi. Bundan tashqari, past og'irlik avtomobilning og'irligini yanada to'g'ri taqsimlashga yordam beradi. Axir klassik ichki yonuv dvigatellari boʻlgan avtomobillardagi massaning katta qismi kuzovning old qismida toʻplangan.

Ikkinchidan, aylanuvchi pistonli dvigatel yuqori quvvat zichligiga ega. Klassik motorlar bilan taqqoslaganda, bu ko'rsatkich bir yarim-ikki baravar yuqori. Bundan tashqari, aylanadigan dvigatel kengroq moment rafiga ega. U deyarli ishlamay qolganda mavjud, an'anaviy ichki yonuv dvigatellari esa to'rt-besh minggacha aylantirilishi kerak. Aytgancha, aylanadigan vosita yuqori tezlikka erishish uchun ancha osondir. Bu yana bir ortiqcha.

Uchinchidan, bunday dvigatel oddiyroq dizaynga ega. Valflar, buloqlar, umuman krank mexanizmi yo'q. Shu bilan birga, kamar va eksantrik mili bilan odatiy gaz taqsimlash tizimi mavjud emas. Aylanadigan ichki yonish dvigateli tomonidan inqiloblarning osonroq to'plamiga hissa qo'shadigan KShM ning yo'qligi. Bunday vosita soniyaning bir qismida sakkizdan o'n minggacha aylanadi. Yana bir ijobiy tomoni shundaki, portlashga kamroq moyillik.

Kasalliklar

Endi rotatsiondan foydalanishning kamchiliklari haqida gapiraylik.motorlar cheklangan edi. Birinchi minus - neft sifatiga qo'yiladigan yuqori talablar. Dvigatel ikki zarba kabi ishlayotgan bo'lsa-da, bu erda arzon "mineral suv" ni to'ldirish mumkin emas. Quvvat blokining qismlari va mexanizmlari katta yuklarga duchor bo'ladi, shuning uchun resursni tejash uchun ishqalanish juftlari o'rtasida zich yog 'plyonkasi kerak. Aytgancha, moyni almashtirish jadvali olti ming kilometrni tashkil qiladi.

Keyingi kamchilik rotorning muhrlash elementlarining tez eskirishiga taalluqlidir. Bu kichik kontakt patchiga bog'liq. Sızdırmazlık elementlarining aşınması tufayli yuqori differentsial bosim hosil bo'ladi. Bu aylanadigan dvigatelning ishlashiga va yog 'sarfiga salbiy ta'sir qiladi (demak, atrof-muhitga).

Kamchiliklarni sanab o'tsak, yoqilg'i sarfini ham aytib o'tish joiz. Silindrli pistonli dvigatel bilan solishtirganda, aylanuvchi dvigatel yoqilg'i samaradorligiga ega emas, ayniqsa o'rta va past tezlikda. Bunga yorqin misol - Mazda RX-8. Hajmi 1,3 litr bo'lgan bu dvigatel har yuzga kamida 15 litr benzin iste'mol qiladi. Shunisi e'tiborga loyiqki, rotorning yuqori tezligida yoqilg'i tejamkorligi yuqori bo'ladi.

Shuningdek, aylanuvchi dvigatellar haddan tashqari qizib ketishga moyil. Bu yonish kamerasining maxsus lentikulyar shakliga bog'liq. Sferik bilan solishtirganda issiqlikni yaxshi olib tashlamaydi (an'anaviy ichki yonish dvigatellarida bo'lgani kabi), shuning uchun ish paytida siz har doim harorat sensorini kuzatib borishingiz kerak. Haddan tashqari qizib ketganda, rotor deformatsiyalanadi. Ishlayotganda, u sezilarli tirnalishlar hosil qiladi. Natijada, vosita resursi oxiriga yaqinlashadi.

Oddiy dizayni va krank mexanizmining yo'qligiga qaramay, bu motorni ta'mirlash qiyin. Bunday dvigatellar juda kam uchraydi va hunarmandlarning bir nechtasi ular bilan tajribaga ega. Shuning uchun ko'plab avtoulov xizmatlari bunday motorlarni "kapitallashtirish" ni rad etadi. Rotorlar bilan shug'ullanadiganlar buning uchun ajoyib pul so'rashadi. Siz to'lashingiz yoki yangi dvigatelni o'rnatishingiz kerak. Ammo bu yuqori resursning kafolati emas. Bunday motorlar maksimal 100 ming kilometr masofani bosib o'tadi (hatto o'rtacha ishlash va o'z vaqtida texnik xizmat ko'rsatish bilan ham). Mazda RX-8 dvigatellari ham bundan mustasno emas edi.

VAZ aylanadigan dvigatel

Bunday dvigatellardan Yaponiyaning Mazda ishlab chiqaruvchisi oʻz yillarida foydalanganini hamma biladi. Biroq, RPD Sovet Ittifoqida VAZ Classic-da ham ishlatilganligini kam odam biladi. Bunday motor maxsus xizmatlar uchun vazirlikning buyrug'i bilan ishlab chiqilgan. Bunday dvigatel bilan jihozlangan VAZ-21079 sakkiz silindrli dvigatelli mashhur qora "Volga-catch-up" ning analogi edi.

VAZ uchun aylanadigan pistonli dvigatelni ishlab chiqish 70-yillarning o'rtalarida boshlangan. Vazifa oson emas edi - an'anaviy pistonli ichki yonuv dvigatelidan har tomonlama ustun bo'ladigan aylanma dvigatelni yaratish. Yangi energiya blokini ishlab chiqish Samara aviatsiya korxonalari mutaxassislari tomonidan amalga oshirildi. Yig'ish-konstruktorlik byurosining rahbari Boris Sidorovich Pospelov edi.

Energiya bloklarining rivojlanishi xorijiy modellarning aylanuvchi motorlarini o'rganish bilan bir vaqtda amalga oshirildi. Birinchi nusxalar yuqori ko'rsatkichlarda farq qilmadi va ular seriyaga kirmadi. Bir necha yil o'tgach, klassik VAZ uchun RPD ning bir nechta variantlari yaratildi. VAZ-311 dvigateli ulardan eng yaxshisi deb topildi. Ushbu dvigatel yapon 1ZV dvigateli bilan bir xil geometrik parametrlarga ega edi. Agregatning maksimal quvvati 70 ot kuchiga teng edi. Dizaynning nomukammalligiga qaramay, rahbariyat rasmiy VAZ-2101 avtomashinalariga o'rnatilgan RPDlarning birinchi sanoat partiyasini chiqarishga qaror qildi. Biroq, tez orada ko'plab kamchiliklar aniqlandi: motor shikoyatlar to'lqinini keltirib chiqardi, janjal chiqdi va dizayn byurosi xodimlarining soni sezilarli darajada qisqardi. Tez-tez buzilishlar tufayli birinchi VAZ-311 aylanma dvigateli ishlab chiqarish to'xtatildi.

Ammo Sovet RPDning hikoyasi shu bilan tugamadi. 80-yillarda muhandislar hali ham pistonli ichki yonish dvigatelining xususiyatlaridan sezilarli darajada yuqori bo'lgan aylanadigan dvigatelni yaratishga muvaffaq bo'lishdi. Shunday qilib, bu VAZ-4132 aylanadigan dvigatel edi. Birlik 120 ot kuchiga ega quvvatni ishlab chiqdi. Bu VAZ-2105 ga ajoyib dinamik ishlash imkonini berdi. Ushbu dvigatel yordamida mashina 9 soniyada yuzlab tezlikka erishdi. Va "qo'lga olish" ning maksimal tezligi soatiga 180 kilometrni tashkil etdi. Asosiy afzalliklari orasida dvigatelning butun aylanish oralig'ida mavjud bo'lgan yuqori momentini va hech qanday kuchaytirmasdan erishilgan yuqori litr quvvatini ta'kidlash kerak.

90-yillarda AvtoVAZ "to'qqiz" ga o'rnatilishi kerak bo'lgan yangi aylanadigan dvigatelni ishlab chiqa boshladi. Shunday qilib, 1994 yildam yilda yangi VAZ-415 quvvat bloki tug'ildi. Dvigatelning ish hajmi 1300 kub santimetr va ikkita yonish kamerasiga ega edi. har birining siqilish koeffitsienti 9,4 ni tashkil etdi. Ushbu elektr stantsiyasi o'n ming aylanishgacha aylanishga qodir. Shu bilan birga, dvigatel kam yoqilg'i sarfi bilan ajralib turardi. Birlashtirilgan tsiklda o'rtacha hisobda birlik yuzga 13-14 litr iste'mol qildi (bu bugungi standartlar bo'yicha eski aylanadigan ichki yonish dvigateli uchun yaxshi ko'rsatkich). Shu bilan birga, dvigatel past og'irligi bilan ajralib turardi. Qo'shimchalarsiz uning vazni atigi 113 kilogramm edi.

VAZ-415 dvigatelining moy sarfi solishtirma yoqilg'i sarfining 0,6 foizini tashkil qiladi. Ichki yonish dvigatelining resursi kapital ta'mirdan oldin 125 ming kilometrni tashkil qiladi. "To'qqizta" ga o'rnatilgan vosita yaxshi dinamik xususiyatlarni ko'rsatdi. Shunday qilib, yuzlab tezlashuv atigi to'qqiz soniya davom etdi. Maksimal tezlik esa soatiga 190 kilometrni tashkil qiladi. Aylanadigan dvigatelli VAZ-2108 ning eksperimental namunalari ham bor edi. Og'irligi engilroq bo'lganligi sababli, aylanuvchi "sakkizlik" sakkiz soniya ichida yuzlabgacha tezlashdi. Va sinovlar davomida maksimal tezlik soatiga 200 kilometrni tashkil etdi. Biroq, bu motorlar hech qachon seriyaga kirmagan. Ularni ikkilamchi bozorda ham, qismlarga ajratishda ham topa olmaysiz.

Xulosa

Shunday qilib, biz aylanuvchi dvigatel nima ekanligini bilib oldik. Ko'rib turganingizdek, bu maksimal samaradorlik va quvvatni olishga qaratilgan juda qiziqarli ishlanma. Biroq, ularning dizayni tufayli rotor mexanizmlari tezda eskirdi. Bu dvigatelning resursiga ta'sir qildi. HattoYapon RPD u yuz ming kilometrdan oshmaydi. Shuningdek, ushbu motorlar moylash materiallariga yuqori talablarga ega va zamonaviy ekologik standartlarga javob bera olmaydi. Shu sababli, aylanadigan porshenli ichki yonuv dvigatellari avtomobil sanoatida unchalik mashhur bo'lmagan.