Arskama.ru

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

Чем отличаются роторные двигатели

Роторный двигатель

Роторный двигатель — наименование семейства близких по конструкции тепловых двигателей, объединённых ведущим признаком — типом движения главного рабочего элемента. Роторный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) — тепловой двигатель, в котором главный подвижный рабочий элемент двигателя — ротор — совершает вращательное движение.

Двигатели должны давать на выходе вращательное движение главного вала. Именно этим роторные ДВС отличаются от наиболее распространенных сегодня поршневых ДВС, в которых главный подвижный рабочий элемент (поршень) совершает возвратно-поступательные движения. В роторных моторах, где главный рабочий элемент и так вращается, не требуется дополнительных механизмов для получения вращательного движения. В поршневых же моторах приходится применять громоздкие и сложные кривошипно-шатунные механизмы для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленчатого вала.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Классификация роторных ДВС
  • 3 См. также
  • 4 Литература
  • 5 Ссылки

История [ править | править код ]

С древности известны колеса ветряных и водяных мельниц, которые можно отнести к примитивным роторным двигательным механизмам. Самый первый тепловой двигатель в истории — эолипил Герона Александрийского (I в. н. э) также относится к роторным двигателям. В XIX веке, вместе с массовым появлением поршневых паровых машин, начинают создаваться и активно использоваться и роторные паровые двигатели. К ним можно отнести как паровые роторные машины с непрерывно открытыми в атмосферу камерами расширения — это паровые турбины, так и паровые машины с герметично запираемыми камерами расширения: к ним, например, можно отнести «коловратную машину» Н. Н. Тверского, которая успешно эксплуатировалась во многих экземплярах в конце XIX века в России.

С началом массового применения ДВС в первые десятилетия XX века начались и работы по попыткам создать эффективный роторный ДВС. Однако эта задача оказалась большой инженерной трудностью, и лишь в 1930-х годах была создана работоспособная дизельная турбина, которая по классификации относится к роторным ДВС с непрерывно открытой в атмосферу камерой сгорания.

Работоспособный роторный ДВС с герметично запираемой камерой сгорания удалось создать лишь в конце 1950-х годов группе исследователей из немецкой фирмы NSU, где Вальтер Фройде и Феликс Ванкель разработали схему роторно-поршневого двигателя.

В отличие от газовых турбин, которые широко и массово применяются уже более 50 лет, роторный двигатель Ванкеля и Фреде не показал очевидных преимуществ перед поршневыми ДВС, а также имел заметные недостатки, которые и сдерживают массовое применение этих моторов в промышленности. Но потенциально широкий набор возможных конструктивных решений создают широкое поле для инженерных поисков, которые уже привели к появлению таких конструкций, как роторно-лопастной двигатель Вигриянова, трёхтактный и пятитактный роторные двигатели Исаева и 2-тактный роторно-поршневой двигатель

Классификация роторных ДВС [ править | править код ]

Главное деление роторных двигателей происходит по типу работы камеры сгорания — запирается она на время герметично, или имеет постоянную связь с атмосферой. К последнему типу относятся газовые турбины, камеры охлаждения которых отделены от выхлопного сопла (от атмосферы) лишь густым «частоколом» лопастей роторной крыльчатки.

В свою очередь, роторные ДВС с герметично запираемыми камерами сгорания делятся на 7 различных конструкционных компоновок:

  1. роторные двигатели с неравномерным разнонаправленным (возвратно-вращательным) движением главного рабочего элемента;
  2. роторные двигатели с неравномерным однонаправленным (пульсирующе-вращательным) движением главного рабочего элемента;
  3. роторные двигатели с простым и равномерным вращательным движением главного рабочего элемента и с уплотнительными заслонками-лопастями, движущимися в роторе. Частный случай — с заслонками-лопастями, отклоняющимися на шарнирах на роторе;
  4. роторные двигатели с простым и равномерным вращательным движением главного рабочего элемента и с уплотнительными заслонками, движущимися в корпусе;
  5. роторные двигатели с простым и равномерным вращательным движением главного рабочего элемента и с использованием такого же простого вращательного движения уплотнительных элементов;
  6. роторные двигатели с простым вращательным движением главного рабочего элемента, без применения отдельных уплотнительных элементов и спиральной организацией формы рабочих камер;
  7. роторные двигатели с планетарным вращательным движением главного рабочего элемента и без применения отдельных уплотнительных элементов.

Роторные двигатели Фройде и Ванкеля,и 2-тактный роторно-поршневой двигатель, которые не вполне корректно с технической точки зрения называют «роторно-поршневыми», относятся к 7-й классификационной группе.

Плюсы и минусы роторного двигателя Mazda Renesis для RX8

Автомобильный бренд Mazda был практически единственным заводом-изготовителем роторных двигателей, который выпускал их серийно. Начало было положено в 1967 году при сотрудничестве с французским Citroën и немецким NSU. Через 45 лет серийное производство роторных двигателей было прекращено.

С технической точки зрения устройство роторного двигателя проще, чем бензинового. В то же время, первый требует щепетильного и качественного технического обслуживания. Привычный кривошипно-шатунный механизм здесь отсутствует, так как вместо него вращение поршней осуществляет сам двигатель. Также в роторном двигателе не найдешь и газораспределительного механизма с впускными и выпускными клапанами, а также распределительном валом.

На нашем YouTube-канале вышел отдельный видеоролик, посвященный роторному двигателю Mazda – 13B-MSP Renesis. Это крайняя версия серийного двигателя, выпущенного и установленного на Mazda RX-8 2007 г.в. Он, кстати, не так долговечен, как его предыдущая версия, устанавливаемая на RX-7.

Купить роторный двигатель Mazda можно в нашем интернет-магазине в разделе контрактных моторов.

Уязвимые части роторного двигателя
Одни из самых уязвимых деталей – это уплотнения роторов. Их износ может привести к более серьезным поломкам, поэтому следует следить за состоянием уплотнений. В то же время роторный двигатель не терпит пренебрежение графиком технического обслуживания. Он требует своевременного осмотра, обслуживания, замены масла, катушек и свечей зажигания. Полезно периодически замерять компрессию и проверять состояние масляных форсунок. Если этого не делать, можно упустить момент, когда при недостаточной смазке в секторах начали появляться царапины.

Компанией Mazda было зарегистрировано очень много случаев капитального ремонта при пробеге до 50 тыс. км. В связи с этим была принята программа восстановления роторных моторов. Если владельцу автомобиля удавалось вовремя обнаружить проблему, то чаще всего удавалось отделаться заменой ремкомплекта.

При правильном и своевременном обслуживании роторного мотора, можно проехать на нем 150-200 тыс. км., не попав на капитальный ремонт.

Катушки зажигания
На каждой секции роторного двигателя установлено по две катушки зажигания, каждая из которых обслуживает одну свечу зажигания. При самостоятельной замене катушек можно перепутать подключение высоковольтных проводов к свече – важно этого не допустить.

Обсуждая список слабых мест роторного двигателя Mazda, нельзя не упомянуть о катушках зажигания. Обычно их хватало на 30 тыс. км., поэтому японский бренд дважды проводил модернизацию катушек. К последней версии (N3H1-18-100C) претензий уже не возникало. При износе катушек зажигания, их замена проводится одновременно с заменой высоковольтных проводов. В продаже доступны оригинальные катушки зажигания Mazda, однако в разделе можно найти и качественный бюджетные аналоги.

О неисправности катушки зажигания можно судить по характерным «выстрелам» двигателя в выхлопную систему.

Купить катушку зажигания для роторного двигателя Mazda можно в нашем интернет-магазине в разделе контрактных запчастей.

Свечи зажигания
Устройство роторного двигателя требует наличия двух иридиевых свечей зажигания ввиду продолговатости камеры сгорания. При этом свечи отличаются друг от друга – снизу устанавливается запальная, а сверху дожигательная. Поэтому важно не перепутать их во время замены. Срок службы одного комплекта свечей – 30 тыс. км. Новый комплект от бренда NGK будет стоить около $140, а при покупке оригинального (N3Y318S309U) придется отдать от $200 до $260.

Читать еще:  Хендай таракан двигатель какой

Интересной особенностью двигателя 13B-MSP была большая вероятность залить свечи, если глушишь мотор на холодную. Если такое случалось, то для восстановления его работы требовалось выкрутить свечи зажигания, вытащить предохранитель бензонасоса и просушивать секции путем прокрутки стартера.

Точно также складываются обстоятельства и сейчас, поэтому нельзя допускать холодного выключения двигателя. Владельцы, которым уже не один раз приходилось сталкиваться с такой ситуацией, вообще советуют глушить двигатель предварительно разогнав его до 5 тыс. об/мин.

Купить бензиновые форсунки и топливную рампу для роторного мотора Mazda можно в нашем интернет-магазине в разделе контрактных запчастей.

Масляные форсунки
Масляные форсунки тоже не могут похвастаться большим сроком службы – обычно их хватает не более чем на 50 тыс. км. Определить изношенность детали позволяет сокращение темпа расхода масла. Владельцы советует проверять исправность форсунок каждый раз, когда проводится замена масла.

Если рассматривать двигатель 13B-MSP в дорестайлинге, то в нем установлены масляные форсунки с обратным клапаном и трубкой, входящей во впускной тракт и соединяющей форсунку с атмосферой. Таким образом производитель добился свободного впрыскивания масла в момент разряжения секции и исключения эффекта выдавливания при повышении давления в секции. Судить о неисправности детали можно при наличии утечек и подтеков на форсунках.

Легкий и быстрый способ проверить техническое состояние форсунки – стянуть воздушный шланг со впускного тракта и организовать в системе вакуум. Если форсунка выдержала, значит она в хорошем состоянии.

Если же речь идет о рестайлинговом двигателе, то здесь соединение форсунок с атмосферой отсутствует. Для проверки работоспособности форсунок нужно подать на них давление в размере 3,5 бара – если деталь продувается, значит она не изношена.

Износ апексов
В верхней части роторов расположены апексы. Так называют уплотнительные пластины, которые разработаны производителем с учетом будущего износа. Предельно допустимый износ составляет 0,8 мм. Как только высота пластины снизились до 4,5 мм и ниже, следует срочно их заменить. Последствия игнорирования изношенного апекса могут быть плачевными. Стертый апекс может вылететь из своего посадочного места и попасть в мотор, где повредит все его внутренние механизмы. Такой двигатель уже не поддается ремонту, так как дешевле приобрести бывший в употреблении мотор.

Роторный двигатель RX-8 требует время от времени отслеживать компрессию, которая не должна быть ниже 6,5 бар, а в идеале – 8 бар. Если вы обнаружили повышение расхода масла или холостые обороты двигателя начали плавать, обратитесь в СЦ. Возможно потребуется капитальный ремонт роторного мотора 13B-MSP, который может стоит от $2000 до $2500.

Износ коренных вкладышей
Масляное голодание может привести к быстрому износу вкладышей эксцентрикового вала, скорость вращения которого значительно превышает скорость вращения роторов. Это может стать причиной изменения положения роторов, а в последствии и выпадению апексов. Ну а дальше уже все известно – апексы повреждают мотор изнутри и приводят его в негодность. При этом владелец может долго ездить с «отвалившимся» апексом – посторонние звуки в двигателе просто не услышишь.

Купить блок цилиндров для роторного двигателя Mazda можно в нашем интернет-магазине в разделе контрактных запчастей.

Специфика устройства роторного мотора Mazda
Здесь нет коленвала – его роль в роторном моторе выполняет эксцентрик с ротором. Ротор треугольного типа соединен с направляющей шестерней, которая установлена на корпус мотора. При вращении ротора попеременно открываются и закрываются впускные и выпускные камеры, сжимается горючая смесь, а в выпускную систему выводятся газы. Таким образом для каждого такта двигателя существует индивидуальная секция. Одно вращение ротора предполагает три рабочих такта.

Как уже было сказано выше, скорость вращения эксцентрика выше скорости вращения ротора в 3 раза. Таким образом, на каждый такт приходится один оборот вала или 1/3 оборота ротора.

Конструкция роторного мотора предполагает наличие двух секций. Сравнивая роторный мотор с поршневым, можно сказать, что первый идентичен по сумме тактов на 1 оборот выходного вала идентичен 4-тактному ДВС с 4-мя цилиндрами. Что же касается технических характеристик, это совершенно разные двигатели. Их рабочий объем отличается по своей эффективности – наиболее популярный мотор 13B объемом 1,3 л. можно сравнить с поршневым ДВС объемом 2,6 л.

В качестве материала для производства ротора выбран чугун, что вполне логично. Сам же ротор пустотелый, а по его краям специально сделаны насечки для камер сгорания.

За герметичность механизма отвечают уплотнительные пластины, расположенные как по бокам ротора, так и на его вершинах. Маслосъемные пластины в роторном двигателе отсутствуют.

Зато маслосъемные и компрессионные кольца можно найти на оси эксцентрика. Здесь кольцевые уплотнения не позволяют отработавшим газам попасть в камеры впуска. А маслосъемные кольца служат в качестве уплотнителя для внутренней камеры ротора, где циркулирует масляная жидкость, смазывающая подшипник, зубья и роторную шейку.

Блок мотора изготовлен из алюминия, а изнутри расположилась стальная гильза. Конструкция блока предполагает наличие 5 элементов – 2 секции и 3 крышки-перегородки. Для охлаждения элементов, между ними постоянно движется антифриз. Чтобы он не вытекал, все детали скреплены единым болтом с дополнительным уплотнением.

По торцам блока расположились окна, через которые проходит впуск и выпуск. Если говорить о более ранних версиях мотора, то там такое отверстие располагалось на гильзе. За попеременное открытие/закрытие окон отвечает торцевая сторона ротора.

В качестве материала для работы мотора роторного типа от производителя Mazda используется бензин, воздух и моторное масло. Для подачи необходимого количества масла отвечает двухсекционный масляный насос, получающий команды от электронного блока управления двигателем. Команды формируются в зависимости от скорости движения и температуры антифриза.

Достоинства и недостатки роторного мотора Mazda
К явным плюсам роторного двигателя можно отнести следующие факты:

– Более высокая удельная мощность в сравнении с поршневым ДВС;
– Высокая мощность при компактности механизма;
– Небольшой вес, улучшающий скоростные характеристики.

Роторный двигатель производит мощность равномерно на всем диапазоне скоростей, чем не может похвастаться поршневой ДВС. Самые привлекательные для приобретения версии – 1,3 л. мощностью 258 л.с. и 1,3 л. турбо на 350 л.с.

Что же касается недостатков, то здесь можно расписать более существенный список:
– Больший расход топлива по сравнению с ДВС;
– КПД роторного мотора меньше, чем у ДВС;
– Мотор очень требователен к качеству масла;
– Двигатель требует постоянного и хорошего обслуживания;
– Очень много слабых мест, которые могут привести к серьезным поломкам;
– Требуется постоянно следить за исправностью элементов, чтобы вовремя обнаружить неисправность.

Двигатель Mazda сломался? Подберите и купите роторный мотор в нашем интернет-магазине в разделе контрактных моторов.

Читать еще:  Чем грозит гидроудар для двигателя

Не оправдавший надежды

Немецкая фирма NSU оставила заметный след в истории мирового автомобилестроения благодаря созданию роторно-поршневого двигателя. Это заслуга ее инженера Феликса Ванкеля, чье имя и получил данный очень интересный мотор (РПД Ванкеля).

Немецкий период

Необходимо сразу отметить, что роторно-поршневой двигатель – это целое направление в моторостроении. Придумано огромное количество их разнообразных конструкций. Однако единственным доведенным до серийного производства представителем племени, в котором функцию поршня выполняет вращающееся тело, является именно РПД Ванкеля. Феликс Ванкель получил патент на свое изобретение в 1957 году. Первый в мире серийный автомобиль с роторно-поршневым двигателем (заднемоторный NSU Spider) начали выпускать в 1964 году, в 1967-м запустили в производство переднеприводный NSU Ro 80, завоевавший титул «Автомобиль года». А затем. NSU сошла со сцены – ее «проглотил» Volkswagen. Однако на этом развитие РПД Ванкеля не прекратилось – дело продолжила японская Mazda, причем весьма успешно. О достижениях японской компании поговорим позднее, а пока рассмотрим устройство немецкой диковинки. Предложенный Ванкелем двигатель состоял из трех основных компонентов: корпуса (в литературе его также называли картером или статором), ротора и эксцентрикового вала. Отличительной особенностью данного РПД является выполненная по эпитрохоиде внутренняя поверхность корпуса и трехгранная форма ротора. К боковой крышке корпуса прикреплена шестерня, которая при работе двигателя остается неподвижной. Другая шестерня с внутренним зацеплением соединена с ротором. Отношение количества их зубьев равно 2 : 3. Ротор через подшипник надет на эксцентрик вала и при поворачивании вала совершает сложное движение – он вращается вокруг своей оси, а та, в свою очередь, описывает окружность вокруг оси вала. Такая конструкция двигателя обеспечивает постоянное прилегание граней ротора к внутренней поверхности корпуса. При этом образуются три полости, объем которых зависит от положения вала и при его вращении периодически меняется (то увеличивается, то уменьшается). Получается как у обычного поршневого мотора, что позволяет реализовать хорошо известный четырехтактный цикл, т.е. впуск, сжатие, сгорание-расширение и выпуск. Все четыре такта в одной полости (камере) осуществляются за один оборот ротора, а камер три. Но если учесть, что эксцентриковый вал вращается в 3 раза быстрее ротора, то на один оборот двигателя приходится один рабочий такт. Следовательно, однороторный РПД можно сопоставить с одноцилиндровым 2-такт-ным или 2-цилиндровым 4-тактным мотором. Нельзя не отметить и обстоятельство, связанное с определением литража двигателя. Рабочий объем одной полости равен разности между ее максимальным и минимальным объемами, и их отношение дает степень сжатия. В обычном четырехтактном одноцилиндровом моторе количество топливовоздушной смеси, равное рабочему объему цилиндра, сжигается за два оборота коленчатого вала, а РПД с одним ротором за те же два оборота «пропускает через себя» смеси в 2 раза больше. Отсюда при равном рабочем объеме мощность роторного двигателя получается в 2 раза больше. Чтобы уравнять моторы (для удобства сравнения их характеристик), придумали выражать рабочий объем РПД двойной величиной, что вроде бы разумно. Но тут возникла путаница, так как в обращении оказались обе эти величины. Поэтому надо понимать, о чем в каждом конкретном случае идет речь. В качестве примера рассмотрим «движок» NSU Spider. Рабочий объем его камеры равен 497,5 см3; степень сжатия 8,5; мощность 54 л.с. при 6000 об/мин. Такая мощность соответствует литровому бензиновому мотору тех лет, поэтому приведенный (эквивалентный) рабочий объем рассматриваемого РПД определяют в 995 см3. Кстати, а как собирать налоги в тех странах, где ориентируются на «кубатуру» двигателей? Может быть, начислять даже не в двойном, а в тройном размере по отношению к объему полости, так как их три? Но это так, курьез. Камера сгорания у двигателя Ванкеля имеет серпообразную форму, которая весьма далека от оптимальной с точки зрения тепловых потерь. А это предопределяет повышенное потребление топлива. Не все хорошо получается и с токсичностью отработавших газов. Много неприятностей разработчикам доставило уплотнение ротора – оно получалось сложным и не обеспечивало необходимой герметичности, а также быстро изнашивалось. Потребовала к себе повышенного внимания и свеча зажигания – в силу конструктивных особенностей она не охлаждалась свежей смесью, а посему часто отказывала. Значительным событием стало появление NSU Ro 80. Автомобиль создан с максимальным использованием достоинств РПД. 115-сильный двухроторный мотор (объем камеры каждого ротора остался как у Spider, а суммарный «литраж» удвоился; эксцентрики сдвинуты друг относительно друга на половину оборота вала) расположен в переднем свесе. В результате получился просторный салон. NSU Ro 80 разгоняется до 100 км/ч за 12,8 с; достигает скорости 180 км/ч; расход топлива составляет 11,2 л на 100 км пути. Подведем промежуточный итог. По сравнению с обычным поршневым мотором той же мощности двигатель Ванкеля получается компактнее и легче, но отличается повышенным аппетитом и имеет больше проблем с экологией. Он хорошо уравновешен, однако желательно увеличить надежность и долговечность. Все сказанное относится к раннему периоду развития РПД. В дальнейшем его параметры удалось значительно улучшить, но и «шевелящие поршнями» тоже не стояли на месте и значительно продвинулись и по экономичности, и по экологичности, и по степени форсирования. В итоге реальной конкуренции со стороны РПД Ванкеля так и не получилось.

Японская эра

Появление работоспособного роторного двигателя произвело сильное впечатление на мировую научно-техническую общественность. Многие фирмы закупили лицензии. РПД Ванкеля пытались применять в авиации, на водном транспорте, для газонокосилок, использовать в качестве стационарных для привода электрогенераторов и насосов. Для установки на мотоциклы создали роторные двигатели с воздушным охлаждением. Однако, несмотря на все усилия конструкторов, особого успеха эта деятельность не принесла. Хотя не обошлось и без исключения – Mazda, купив лицензию у немцев, внесла в двигатель собственные изменения и с 1967 года начала серийно комплектовать ими свою продукцию. Первым японским автомобилем с РПД стал двухместный спортивный Mazda Cosmo Sport (110S). Его 110-сильный двигатель (2 ротора, объем каждой камеры 491 см3) позволял достигать скорости 185 км/ч. За ним последовали другие. Выпуском роторных автомобилей фирма занималась более четырех десятилетий, причем в весьма приличных количествах. Большинство моделей могли комплектоваться как роторным, так и обычным моторами. К сожалению, при таком подходе теряется одно из главных достоинств РПД – его компактность. Зато увеличивается тираж, что благоприятно сказывается на цене. Среди роторных «японцев» были и более, и менее удачные модели. Значительным успехом стало создание в 1978 году Mazda Savanna RX-7. 2-роторный 130-сильный мотор разгонял 4-местный автомобиль до 180 км/ч. Специалисты фирмы постоянно занимались совершенствованием конструкции роторного двигателя. В целом нововведения шли в том же направлении, что и у обычных моторов. На смену карбюратору пришел электронный впрыск, электронным стало и зажигание. Экспериментировали с впускными трубопроводами, применяли турбонаддув, создавали устройства дополнительной очистки отработавших газов. Вершиной достижений стал 230-сильный «движок» RENESIS для 4-дверного купе Mazda RX-8. Компания всемерно старалась привлечь внимание к роторным двигателям, в том числе участвуя в соревнованиях «24 часа Ле Мана». В 1991 году пришел большой успех – роторная Mazda 787В с бортовым номером 55 выиграла эту престижнейшую гонку.

Читать еще:  Выносные датчик температуры двигателя ваз

Принцип работы роторно-поршневого двигателя Ванкеля

8 самых известных типов двигателей в мире и их отличия

После прочтения нашего обзора вы будете понимать, как работают восемь типов двигателей в мире.

Двигатель – это агрегат, который может преобразовать одну энергию в механическую. В эту категорию входит множество видов двигателей, начиная от паровых (двигатели внешнего сгорания) и электрических и заканчивая двигателями внутреннего сгорания (бензиновые, дизельные моторы и т. д.). Мы покажем вам восемь самых известных в мире двигателей, а также просто и интуитивно понятно расскажем вам, как они работают, описав принципы их работы.

1. Оппозитный двигатель

В горизонтально противоположном двигателе (оппозитном) поршни двигаются по обеим сторонам коленчатого вала влево и вправо в горизонтальном направлении. В этом случае высота двигателя уменьшена. За счет использования оппозитного двигателя уменьшается центр тяжести транспортного средства – автомобиль движется более плавно. Крутящий момент, создаваемый поршнями с обеих сторон, компенсирует друг друга, значительно уменьшая вибрацию транспортного средства во время движения.

Также подобная конструкция позволяет сделать двигатели высокооборотистыми. Но, несмотря на высокие обороты, оппозитные моторы имеют меньше шума, чем обычные ДВС.

Двигатели с горизонтальным ходом поршней использует компания Porsche почти во всех моделях. Но, например, в Porsche Cayenne и Panamera оппозитные двигатели не применяются.

2. Рядный двигатель

В рядном двигателе все его цилиндры расположены рядом друг с другом в одной плоскости. Конструкция цилиндров и коленвала довольно-таки проста. Головка блока цилиндров имеет небольшую стоимость при изготовлении. Также рядные двигатели отличаются высокой стабильностью, характеристиками крутящего момента на низких оборотах, низким расходом топлива и компактным размером. Рядные двигатели обычно обозначаются латинской буквой «L-n», где n – количество цилиндров рядного двигателя. Современные автомобили в основном имеют двигатели с обозначением L3, L4, L5, L6.

3. Двигатель V-типа (V-образный силовой агрегат)

V-образный двигатель разделяет все цилиндры на две группы друг напротив друга под определенным углом. В итоге мотор образует плоскость под углом. Если посмотреть на этот тип двигателя со стороны, то он будет иметь V-образную форму. V-образные двигатели имеют небольшую высоту и длину. Этот тип моторов удобнее размещать в автомобиле по сравнению с обычными рядными моторами, которые по своим размерам гораздо больше.

В настоящее время во многих автомобилях среднего и люкс-класса используются V-образные двигатели. Чаще всего это 6-цилиндровые силовые агрегаты. Например, такие двигатели стоят на Volkswagen Passat, Audi A6 и Mercedes E-класса AMG.

4. Квазитурбинный двигатель

Квазидвигатель представляет собой модифицированный двигатель, основанный на роторном силовом агрегате. Если в обычном роторном двигателе задействованы три лопасти, то квазидвигатель использует цепной ротор, состоящий из четырех частей. Это беспоршневой роторный мотор с ромбовидным ротором. Преимущество двигателя: это новый тип двигателя небольшого размера, с высокой мощностью, высоким крутящим моментом, который может работать на множестве источников энергии.

В настоящий момент квазидвигатель не используется ни на одном автомобиле, поэтому невозможно проверить, подходит ли он для замены обычных поршневых двигателей внутреннего сгорания или в качестве лучшей альтернативы обычным роторным моторам. Квазидвигатель все еще находится в стадии создания прототипа.

5. Роторный двигатель

Внутреннее пространство корпуса роторного двигателя всегда разделено на три рабочие камеры. Во время движения ротора объем трех рабочих камер постоянно изменяется. Двигатель также имеет четыре такта: впуск, сжатие, сгорание и выпуск последовательно завершаются в циклоидальном цилиндре.

Роторный двигатель сильно отличается от обычных поршневых двигателей внутреннего сгорания. Себестоимость производства роторных моторов существенно больше, также как и их последующее обслуживание и ремонт. Кроме того поршневой двигатель по сравнению с роторным эффективней с точки зрения мощности, веса, выбросов и энергопотребления.

В сочетании с этим, а также в связи со странности технологий роторного двигателя, крупные автомобильные компании пришли к выводу, что использование роторных силовых агрегатов в автопромышленности бессмысленно. Так как роторные моторы не показали своих преимуществ перед обычными, у автомобильных компаний не появилось энтузиазма по их дальнейшей разработке. Только компания Mazda до сих пор тратит огромные деньги на разработку новых поколений роторных моторов.

6. Двигатель Green Steam

Green Steam – эффективный, экономичный и простой двигатель, разработанный изобретателем Робертом Грином из Лагуна Вудс, Калифорния, США. Этот мотор преобразует избыточное тепло в водяной пар, который и приводит в движение силовой агрегат. Легкий и компактный двигатель Green Steam преобразует возвратно-поступательное движение во вращательное. Его основной характеристикой является гибкий вал, который передает возвратно-поступательное движение от поршней к кривошипу «Z», таким образом, совершая вращательное движение, не используя запястья, шатуны или коленчатые валы.

Этот мотор может использоваться для воздушных насосов, генераторов, водяных насосов, воздуходувок горячего воздуха, аппаратов дистилляции воды, тепловых насосов, кондиционеров, модельных самолетов и т. д.

Одним из наиболее уникальных преимуществ двигателя является его способность генерировать энергию из тепла двигателей. По существу, отработанное тепло выхлопных газов от двигателя транспортного средства может быть преобразовано в энергию, используемую для некоторых систем охлаждения и насосов транспортного средства. Этот двигатель повысит уровень эффективности любого транспортного средства или системы машины, на которой он установлен.

7. Двигатель Стирлинга

Двигатель Стирлинга относится к типам силовых агрегатов внешнего сгорания. Основан на периодическом нагреве и охлаждении рабочего тела с извлечением энергии из возникающего при этом изменении давления. Принцип работы двигателя Стирлинга заключается в постоянном сжатии рабочего цилиндра, в результате чего происходит нагревание его внутренней части, а затем охлаждение. Из-за перепада давления из цилиндра извлекается энергия, образуемая при изменении давления. Обычно в качестве рабочего тела используется водород или гелий. Но чаще в таких моторах используется воздух.

Двигатели Стирлинга отлично подходят для преобразования тепла в электроэнергию. Например, многие специалисты считают, что эти моторы подходят для солнечных электрических установок.

То есть это идеальные силовые агрегаты для преобразования солнечной энергии в электричество.

8. Радиальный двигатель (звездообразный)

Звездообразный двигатель представляет собой поршневой двигатель внутреннего сгорания, в котором цилиндры расположены вокруг коленчатого вала. Один поршень соединен с коленвалом через главный шатун. Остальные поршни прикреплены через шатуны к кольцам главного ведущего шатуна.

Двигатель преимущественно создан для использования в самолетах. До появления реактивных двигателей в большинстве поршневых авиационных двигателей использовались подобные звездообразные конструкции силовых агрегатов. Эти моторы, как правило, устанавливались на самолеты небольшой дальности. Остальные самолетные моторы имели V-образную форму.

Некоторые современные легкие самолеты до сих пор оснащаются радиальными моторами.

Ряд компаний продолжает строить радиальные системы сегодня. Например, вот современный авиационный радиальный 9-цилиндровый двигатель Веденеев мощностью 360–450 л. с., который в настоящий момент используется на самолетах Яковлева и Сухого.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector