Mesin Wankel - piranti lan prinsip operasi mobil RPD

Sajrone sejarah industri otomotif, wis akeh solusi canggih, desain komponen lan majelis wis diganti. Luwih saka 30 taun kepungkur, upaya aktif wiwit ngalihake mesin piston menyang sisih, menehi kauntungan kanggo mesin piston Rotary Wankel. Nanging, amarga akeh kahanan, motor rotary ora nampa hak urip. Waca babagan kabeh ing ngisor iki.

Cara kerjane

Rotor duwe bentuk segi telu, ing saben sisih kasebut duwe bentuk cembung sing dadi piston. Saben sisih rotor duwe reses khusus sing nyedhiyakake luwih akeh ruangan kanggo campuran bahan bakar-udara, saengga bisa nambah kacepetan operasi mesin. Sisih ndhuwur kasebut dilengkapi baffle sealing cilik sing ndadekake gampang ditindakake saben beat. Rotor dilengkapi cincin segel ing loro-lorone, sing bentuke tembok kamar. Ing tengah-tengah rotor dilengkapi untu, kanthi mekanisme muter.

Prinsip operasi mesin Wankel beda-beda banget karo sing klasik, nanging disatukan karo proses siji sing kalebu 4 stroke (exhaust-working stroke-working stroke-exhaust). Bahan bakar mlebu ing ruangan sing pertama digawe, dikompres ing nomer loro, banjur rotor muter lan campuran sing dikompresi dinyalakan dening busi, sawise campuran kerja muter rotor lan metu menyang manifold. Prinsip mbedakake utama yaiku ing motor piston puteran, ruang kerja ora statis, nanging dibentuk dening gerakan rotor.

Piranti

Sadurunge ngerti piranti, sampeyan kudu ngerti komponen utama motor piston rotary. Mesin Wankel kalebu:

• omah stator;
• rotor;
• sakumpulan gir;
• poros eksentrik;
• busi (diobong lan sawise diobong).

Motor rotary minangka unit pembakaran internal. Ing motor iki, kabeh 4 stroke bisa ditindakake kanthi lengkap, nanging kanggo saben tahap ana ruangane dhewe, sing dibentuk dening rotor kanthi gerakan muter. 

Nalika ignition diuripake, starter nguripake flywheel lan mesin diwiwiti. Puteran, rotor, liwat makutha gir, ngirim torsi menyang poros eksentrik (kanggo mesin piston, iki poros camshaft). 

Asil kerja mesin Wankel yaiku pembentukan tekanan saka campuran sing digunakake, meksa gerakan rotasi rotor bisa bola-bali, nularake torsi menyang transmisi. 

Ing motor iki, silinder, piston, batang engkol kanthi batang penghubung ngganti kabeh omah stator nganggo rotor. Amarga iki, volume mesin wis suda kanthi signifikan, dene tenaga kasebut kakehan luwih dhuwur tinimbang motor klasik kanthi mekanisme engkol, kanthi volume sing padha. Desain iki nduweni girboks dhuwur uga amarga kurang friksi.

Mangkono, kacepetan operasi mesin bisa ngluwihi 7000 rpm, dene mesin Mazda Wankel (kanggo kompetisi olahraga) ngluwihi 10000 rpm. 

Design

Salah sawijining kaluwihan utama unit iki yaiku kompak lan bobote luwih entheng dibandhingake karo mesin klasik kanthi ukuran sing padha. Tata letak ngidini sampeyan nyuda pusat gravitasi kanthi signifikan, lan iki mengaruhi stabilitas lan ketajaman kontrol. Pesawat cilik, mobil sport lan kendaraan bermotor wis digunakake lan isih nggunakake kauntungan iki. 

История

Sejarah asal-usul lan panyebaran mesin Wankel bakal ngidini sampeyan luwih ngerti sebabe mesin kasebut paling apik ing jaman saiki, lan kenapa saiki ditinggalake.

Perkembangan awal

Ing taun 1951, perusahaan Jerman NSU Motorenwerke ngembangake rong mesin: pisanan - dening Felix Wankel, kanthi jeneng DKM, lan nomer loro - KKM Hans Paschke (adhedhasar pangembangan Wankel). 

Dhasar pangoperasine unit Wankel yaiku rotasi awak lan rotor sing kapisah, amarga revolusi operasi kasebut tekan 17000 per menit. Sing ora kepenak yaiku mesin kudu dibongkar kanggo ngganti busi. Nanging mesin KKM duwe awak tetep lan desaine luwih sederhana tinimbang prototipe utama.

Lisensi sing diterbitake

Ing taun 1960, NSU Motorenwerke mlebu perjanjian karo perusahaan manufaktur Amerika Curtiss-Wright Corporation. Kontrak kasebut yaiku supaya para insinyur Jerman fokus ing pangembangan mesin piston rotary cilik kanggo kendaraan ringan, dene Curtis-Wright Amerika melu pangembangan mesin pesawat. Insinyur mekanik Jerman Max Bentele uga dipungina dadi desainer. 

Umume produsen mobil global, kalebu Citroen, Porsche, Ford, Nissan, GM, Mazda lan liya-liyane. Ing taun 1959, perusahaan Amerika ngenalake versi mesin Wankel sing luwih apik, lan setaun sabanjure, British Rolls Royce nuduhake mesin piston rotary diesel loro tahap.

Ing sawetoro wektu, sawetara produsen mobil Eropa wiwit nyoba nglengkapi mobil nganggo mesin anyar, nanging ora kabeh aplikasi: GM nolak, Citroen tetep nggawe mesin kanthi piston kontra kanggo pesawat, lan Mercedes-Benz nginstal mesin piston puteran. ing model eksperimen C 111. 

Ing taun 1961, ing Uni Soviet, NAMI, bebarengan karo lembaga riset liyane, miwiti pangembangan mesin Wankel. Akeh opsi sing dirancang, salah sijine nemokake aplikasi ing mobil VAZ-2105 kanggo KGB. Jumlah motor sing dipasang kanthi tepat durung dingerteni, nanging ora ngluwihi pirang-pirang lusin. 

Miturut cara, taun mengko, mung perusahaan otomotif Mazda wis nemokake nggunakake mesin piston Rotary. Conto sing apik banget yaiku model RX-8.

Pangembangan motor

Ing Inggris, pabrikan sepeda motor Norton Motorcycles wis nggawe mesin piston rotary cooled Sachs kanggo kendaraan bermotor. Sampeyan bisa ngerteni luwih lengkap babagan pangembangan kanthi maca babagan motor Hercules W-2000.

Suzuki ora mandheg, lan uga ngeculake motor dhewe. Nanging, para insinyur kasebut kanthi tliti ngrancang desain motor, nggunakake ferroalloy, sing nambah reliabilitas lan umur layanan kanthi signifikan.

Pangembangan kanggo mobil

Sawise mlebu kontrak riset ing antarane Mazda lan NSU, perusahaan-perusahaan kasebut mulai bersaing kanggo juara ing produksi mobil pertama karo unit Wankel. Asile, ing taun 1964, NSU nampilake mobil pertamane, NSU Spider, nanggepi, Mazda nampilake prototipe mesin 2 lan 4-rotor. Sawise 3 taun, NSU Motorenwerke ngeculake model Ro 80, nanging nampa akeh ulasan negatif amarga akeh kegagalan ing latar mburi desain sing ora sampurna. Masalah iki durung bisa dirampungake nganti taun 1972 lan perusahaan sawise 7 taun diserap dening Audi, lan mesin Wankel wis entuk jeneng ala.

Pabrikan Jepang, Mazda, ngumumake manawa para insinyur dheweke ngrampungake masalah nyegel ndhuwur (kanggo kenceng antarane kamar), dheweke wiwit nggunakake motor ora mung ing mobil olahraga, nanging uga ing kendaraan komersial. Mangkene, pamilik mobil Mazda kanthi mesin rotary nyathet respon throttle lan elastisitas mesin.

Mazda banjur nolak pengenalan mesin canggih sing anyar, mung dipasang ing model RX-7 lan RX-8. Kanggo RX-8, mesin Renesis dirancang, sing wis ditambah kanthi macem-macem cara, yaiku:

• bolongan knalpot terlantar kanggo nambah blowdown, sing nambah tenaga akeh;
• nambahake sawetara bagean keramik kanggo nyegah distorsi termal;
• sistem manajemen mesin elektronik sing dipikirake kanthi apik;
• ngarsane rong busi (utama lan kanggo sawise bakar);
• nambah jaket banyu kanggo ngilangi penumpukan karbon ing stopkontak.

Asile, mesin kompak kanthi volume 1.3 liter lan output tenaga udakara 231 hp dipikolehi.

Keuntungan

Kauntungan utama mesin piston rotary:

1. Bobot lan dimensi sing sithik, sing langsung mengaruhi dhasar desain mobil. Faktor iki penting nalika ngrancang mobil olahraga kanthi pusat gravitasi sing kurang.
2. Detil luwih sithik. Iki ora mung ngidini sampeyan nyuda biaya njaga motor, nanging uga kanggo nyuda kerugian listrik kanggo gerakan utawa puteran bagean sing gegandhengan. Faktor iki langsung mengaruhi efisiensi dhuwur.
3. Kanthi volume sing padha karo mesin piston klasik, kekuwatan mesin piston puteran 2-3 kali luwih dhuwur.
4. Gamelan lan elastisitas kerja, ora ana getaran sing nyata amarga kasunyatane ora ana gerakan timbal balik saka unit utama.
5. Mesin kasebut bisa dienggo bensin oktan kurang.
6. Jangkauan kacepetan operasi sing jembar ngidini panggunaan transmisi kanthi gir sing luwih cekak, sing cocog banget kanggo kahanan kutha.
7. Torsi "rak" diwenehake kanggo ⅔ siklus, lan ora kanggo seprapat, kaya mesin Otto.
8. Oli mesin sacoro prakteke ora terkontaminasi, interval pembuangan kaping pirang-pirang luwih akeh. Ing kene, lenga kasebut ora kena diobong, kaya ing motor piston, proses iki liwat cincin.
9. Ora ana detonasi.

Mangkono, wis kabukten manawa mesin iki wis cedhak karo sumber daya, ngonsumsi akeh minyak, beroperasi kanthi kompresi sing sithik, kekuwatane bakal mudhun sithik. Keuntungan iki sing menehi suap kanggo instalasi mesin piston rotary ing pesawat.

Bebarengan karo kaluwihan sing nyengsemake, uga ana kekurangan sing nyegah mesin piston rotary maju supaya ora bisa entuk akeh.

 Kekurangan

1. Proses pembakaran ora cukup efisien, amarga konsumsi bahan bakar saya mundhak lan standar keracunan saya parah. Masalah kasebut sebagian ditanggulangi kanthi ana busi kaping pindho, sing ngobong campuran sing digunakake.
2. Konsumsi minyak dhuwur. Kerugian kasebut amarga mesin Wankel akeh pelumasan, lan ing papan-papan tartamtu, kadhang kala, minyak bisa murub. Ana keluwihan minyak ing zona pembakaran sing nyebabake penumpukan karbon. Dheweke nyoba ngatasi masalah iki kanthi nginstal pipa "panas" sing ningkatake transfer panas lan padha karo suhu minyak ing mesin.
3. Kesulitan didandani. Ora kabeh spesialis siap kanggo ngatasi perbaikan mesin Wankel kanthi profesional. Sacara struktural, unit kasebut ora luwih rumit tinimbang motor klasik, nanging ana akeh nuansa, kanthi ora ngetrapake sing bakal nyebabake kegagalan awal mesin. Kanggo iki, kita nambah biaya perbaikan sing luwih gedhe.
4. Sumber kurang. Kanggo pamilik Mazda RX-8, jarak tempuh 80 km tegese waktune kanggo ndandani maneh. Sayange, kekompakan lan efisiensi sing dhuwur kudu dibayar kanthi ndandani sing larang lan kompleks saben 000-80 ewu kilometer.

Pitakonan & Jawaban:

Apa bedane mesin rotary lan mesin piston? Ora ana piston ing motor Rotary, sing tegese gerakan reciprocating ora digunakake kanggo muter poros mesin pembakaran internal - rotor langsung muter ing kono.

Apa mesin Rotary ing mobil? Iki minangka unit termal (kerjane kanthi ngobong campuran bahan bakar udara), mung nggunakake rotor puteran, sing poros dipasang, menyang gearbox.

Apa mesin rotary dadi ala? Kerugian utama motor rotary minangka sumber kerja sing cilik banget amarga nyandhang segel kanthi cepet ing antarane kamar pembakaran unit (sudut kerja lan owah-owahan suhu konstan terus diganti).