Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания

foto 22Роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания изобрел в 1957 г. западногерманский конструктор Ф. Ванкель. С тех пор мотор нередко называют по имени создателя. Особенность РПД заключается в применении вращающегося ротора, суть поршня, размещенного внутри цилиндра, поверхность которого выполнена по кривой эпитрохоиде. Вал ротора жестко соединен с зубчатым колесом, которое входит в зацепление с неподвижной шестерней. Ротор с зубчатым колесом обкатывается вокруг шестерни, его грани скользят по внутренней поверхности цилиндра, отсекая последовательно переменные объемы камер.

Такая конструкция позволяет осуществить четырехтактный цикл без применения специального механизма газораспределения. Процессы смесеобразования, зажигания, смазки, охлаждения и запуска в Ванкеле происходят практически так же, как у обычных двигателей внутреннего сгорания. Наибольшее применение в РПД получили трехгранные роторы с отношением радиусов шестерни и зубчатого колеса два к трем.

Масса и размеры Ванкеля в 2—3 раза меньше аналогичных показателей соответствующих им по мощности обычных ДВС.

Казалось бы, просто, удобно и выгодно. Но ведь не зря же затевали спор посетители ВДНХ. И действительно, стародавняя истина «каждое преимущество таит в себе недостаток» не обошла стороной и Ванкель. Один из недостатков — огромные технологические трудности, сопровождавшие освоение Ванкеля. В процессе производства такого двигателя требуется высочайшая точность изготовления отдельных узлов, чрезвычайная точность при сборке. Но беда Ванкеля заключалась не только в сложности производственной  технологии.   При  современной оснащенности автомобилестроительных предприятий «это горе не беда». Убедительное тому подтверждение — опыт ряда фирм ФРГ, Японии, США, которые организовали серийный выпуск роторно-поршневых двигателей.

Скептики и по сей день твердят о нежизнеспособности РПД, перечисляя его многочисленные пороки — повышенный износ уплотнений и расход масла, чрезмерное содержание несгоревшего углеводорода в отработавших газах, недостаточная экономичность и т.д. Время, как всегда, стало на сторону оптимистов и поощрило их обнадеживающими конечными результатами. Благодаря усердию и настойчивости специалистов ряда стран, почти все недостатки Ванкеля за последние годы были изжиты.

Технологи создали износостойкие материалы для пар трения: уплотнительный элемент ротора — поверхность рабочей полости двигателя. Не отстали от них и конструкторы. Они подобрали наиболее эффективный способ нейтрализации отработавших газов, разработали эффективную систему питания, решили ряд других проблем. В результате по большинству технико-экономических характеристик РПД сравнялся с поршневыми двигателями, а по некоторым параметрам значительно их превзошел.

Источник: Журнал «Техника и наука», 1983 года, № 5

Из картотеки: Якушкина Александра Ивановича

Posted in Идеи and tagged , , .