Arskama.ru

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

Хорош или плох роторный двигатель

Роторный двигатель: принцип работы

Как работает роторный двигатель. Роторный двигатель изобретен и разработан доктором Феликсом Ванкелем и иногда называется двигатель Ванкеля или роторный двигатель Ванкеля.

Роторный двигатель, как и традиционный поршневой, является двигателем внутреннего сгорания, но работает он совершенно иначе. В поршневом двигателе, в одном и том же объеме пространства (в цилиндре) попеременно происходят четыре различные работы — впуск, сжатие, сгорание и выпуск (такты).

Роторный двигатель делает эти четыре такта в одном и том же объеме(камере), но каждый из этих тактов происходит в своей отдельной части этой камеры. Как будто для каждого цикла используется отдельный цилиндр, а поршень перемещается от одного цилиндра к другому.

В этой статье мы подробно расскажем, как работает роторный двигатель. Давайте начнем с основных принципов его работы.

Принцип работы роторного двигателя.

Как и поршневой, роторный двигатель использует давление которое создается при сжигании смеси воздуха и топлива. В поршневых двигателях, это давление создается в цилиндрах, и двигает поршни вперед и назад. Шатуны и коленчатый вал преобразуют возвратно-поступательные движения поршня во вращательное движение, которое может быть использовано для вращения колес автомобиля.

В роторном двигателе, давление сгорания содержится в камере, образованной частью объема камеры закрытой стороной треугольного ротора, который используется в данном случае вместо поршней.

Ротор и корпус роторного двигателя от Mazda RX-7: Эти детали заменяют поршни, цилиндры, клапаны, шатуны и распредвалы в поршневых двигателях.

Ротор соединен со стенками камеры каждой из трех своих вершин, создавая три отдельных объема газа. Ротор вращается, и каждый из этих объемов попеременно расширяется и сжимается. Цепная реакция всасывает воздух и топливо в рабочую камеру, сжимает смесь, она расширяясь делает полезную работу, затем выхлопные газы выталкиваются, новая порция воздуха и топлива всасывается, и так далее.

Мы заглянем внутрь роторного двигателя, чтобы познакомится с его устройством, но сначала давайте взглянем на новые модели автомобилей с роторным двигателем.

Mazda RX-8

Mazda стала пионером в массовом производстве автомобилей, использующих роторные двигатели. Спорткар RX-7, который поступил в продажу в 1978 году, был, пожалуй, наиболее успешным автомобилем с роторным двигателем. Но ему предшествовал целый ряд автомобилей, грузовиков и даже автобусов с роторной силовой установкой, начиная с Cosmo Sport выпуска 1967 года.

Однако RX-7 не продается с 1995 года, но идея роторного двигателя не умерла. Mazda RX-8, последний спорткар от Mazda, имеет у себя под капотом новейший роторный двигатель под названием RENESIS. Названный лучшим двигателем 2003 года, этот атмосферный двух-роторный двигатель производит около 250 лошадиных сил.

Строение роторного двигателя.

Роторный двигатель имеет систему зажигания и систему впрыска топлива, весьма похожие на те, что установлены на поршневых двигателях. Однако, если вы никогда не видели внутренности роторного двигателя, то будьте готовы удивиться, потому что вы не увидите ничего знакомого.

Ротор имеет три выпуклых стороны, каждая из которых действует как поршень.
Каждая сторона ротора имеет углубление в ней, что повышает скорость вращения ротора в целом, предоставляя больше пространства для топливо-воздушной смеси.

На вершине каждой грани находится по металлической пластине, которые и формируют камеры, в которых происходят такты двигателя. Два металлических кольца на каждой стороне ротора формируют стенки этих камер. В середине ротора находится круг, в котором имеется множество зубьев. Они соединены с приводом, который крепится к выходному валу. Это соединение определяет путь и направление, по которому ротор движется внутри камеры.

Камера двигателя приблизительно овальной формы (но если быть точным — это Эпитрохоида, которая в свою очередь представляет собой удлиненную или укороченную эпициклоиду, которая является плоской кривой, образуемой фиксированной точкой окружности, катящейся по другой окружности). Форма камеры разработана так, чтобы три вершины ротора всегда находились в контакте со стенкой камеры, образуя три закрытых объемах газа.

В каждой части камеры происходит один из четырех тактов:

  • Впуск
  • Сжатие
  • Сгорание
  • Выпуск

Отверстия для впуска и выпуска находятся в стенках камеры, и на них отсутствуют клапаны. Выхлопное отверстие соединено непосредственно с выхлопной трубой, а впускное напрямую подключено к газу.

Выходной вал имеет полукруглые выступы-кулачки, размещенные несимметрично относительно центра, что означает, что они смещены от осевой линии вала. Каждый ротор надевается на один из этих выступов. Выходной вал является аналогом коленчатого вала в поршневых двигателях. Каждый ротор движется внутри камеры и толкает свой кулачок.

Так как кулачки установлены несимметрично, сила с которой ротор на него давит, создает крутящий момент на выходном валу, заставляя его вращаться.
Теперь давайте посмотрим, как эти части взаимодействуют.

Строение роторного двигателя

Роторный двигатель состоит из слоев. Двухроторный двигателя состоят из пяти основных слоев, которые удерживаются вместе благодаря длинным болтам, расположенным по кругу. Охлаждающая жидкость протекает через все части конструкции.

Два крайних слоя закрыты и содержат подшипники для выходного вала. Они также запечатаны в основных разделах камеры, где содержатся роторы. Внутренняя поверхность этих частей очень гладкая и помогает роторам в работе. Отдел подачи топлива расположен на конце каждой из этих частей.

Следующий слой содержит в себе непосредственно сам ротор и выхлопную часть.

Центр состоит из двух камер подачи топлива, по одной для каждого ротора. Он также разделяет эти два ротора, поэтому его внешняя поверхность очень гладкая.

В центре каждого ротора крепится две большие шестерни, которые вращаются вокруг более маленьких шестерней и крепятся к корпусу двигателя. Это и является орбитой для вращения ротора.

Мощность роторного двигателя

Роторные двигатели используют четырехтактный цикл сгорания, как и в обычном поршневом. Но в роторном это происходит совсем по-другому.

Сердце роторного двигателя — это ротор. Он чем-то эквивалентен поршню в поршневом двигателе. Ротор установлен на большой округлом лепестке на выходном вале. Этот лепесток смещается от осевой линии вала и действует как заводная ручка на лебедку, давая ротору пространство для поворота выходного вала. Пока ротор вращается внутри корпуса, он толкает лепесток внутри жестких кругов, вращаясь 3 раза за каждый оборот ротора.

В то время как ротор вращается в корпусе, три отсека внутри изменяют свой размер. Изменение размера этих камер создает давление. Давайте пройдем по всем 4 отсекам двигателя.

Первая фаза начинается тогда, когда вершина ротора находится на уровне отсека подачи. В момент когда камера подачи открыта для основного отсека, объем этой камеры близок к минимуму. Как только ротор проходит мимо камеры подачи, объем камеры расширяется и вливает воздух/топливо в основной отсек. Как только ротор проходит камеру подачи, отсек становится полностью изолированным и начинается компрессия.

В то время как ротор продолжает свое движение по основному отсеку, пространство в отсеке становится меньше, смесь из воздуха/топлива сжимается. Как только ротор проходит отсек со свечами зажигания, объем камеры снова сводится к минимуму. В это время происходит возгорание смеси.

Большинство роторных двигателей имеет две свечи зажигания. Камера возгорания достаточно длинная, поэтому одной свечи будет недостаточно. Как только свечи воспламеняет топливно-воздушную смесь, давление в отсеке сильно увеличится, приводя ротор в движение. Давление в камере возгорания продолжает расти, заставляя ротор двигаться, а отсек расти в объеме. Газы от возгорания продолжают расширяться, перемещая ротор и создавая мощность, до того момента, пока ротор не пройдет выхлопной отсек.

После того, как ротор проходит выхлопной отсек, высокое давление газа сгорания свободно выходит в выхлопную трубу. Так как ротор продолжает движение, камера начинает сжиматься, выдавливая оставшиеся выхлопные газы в свободный отсек. К тому времени объем камеры опять падает к минимуму и цикл начинается сначала.

Разница и Проблемы

У роторного двигателя достаточно много различий с обычным поршневым двигателем.

Меньше движущихся частей

Роторный двигатель имеет намного меньше частей, чем скажем 4-ех цилиндровый поршневой движок. Двух роторный двигатель имеет три главные движущиеся части: два ротора и выходной вал. Даже самый простой 4-ех цилиндровый поршневой двигатель имеет как минимум 40 движущихся частей, включая поршни, шатуны, стержень, клапаны, рокеры, клапанные пружины, зубчатые ремни и коленчатый вал. Минимизация движущихся частей позволяет получить роторным двигателям более высокую надежность. Именно поэтому некоторые производители самолетов (к примеру Skycar) используют роторные двигатели вместо поршневых.

Все части в роторном двигателе непрерывно вращаются в одном направлении, в отличие от постоянно изменяющих направление поршней в обычном двигателе. Роторный движок использует сбалансированные крутящиеся противовесы, служащие для подавления любых вибраций. Подача мощности в роторном двигателе также более мягкая. Каждый цикл сгорания происходит за одни оборот ротора в 90 градусов, выходной вал прокручивается три раза на каждое прокручивание ротора, каждый цикл сгорания проходит за 270 градусов за которые проворачивается выходной вал. Это значит, что одно роторный двигатель вырабатывает мощность в три четверти . Если сравнивать с одно-цилиндровым поршневым двигателем, в котором сгорание происходит каждые 180 градусов каждого оборота, или только четверти оборота коленчатого вала.

Читать еще:  Хороший кондиционер металла для двигателя

В связи с тем, что роторы вращаются на одну треть вращения выходного вала, основные части двигателя вращаются медленней, чем части в обычном поршневом двигателе. Это также помогает и в надежности.

Проблемы

Самые главные проблемы при производстве роторных двигателей:

Достаточно сложно (но не невозможно) подстроиться под регламент выброса CO2 в окружающую среду, особенно в США.

Производство может стоить намного дороже, в большинстве случаев из-за небольшого серийного производства, по сравнению с поршневыми двигателями.

Они потребляют больше топлива, так как термодинамическое КПД поршневого двигателя снижается в длинной камере сгорания, а также благодаря низкой степени сжатия.

КОМБИНИРОВАННЫЙ РОТОРНО-ПОРШНЕВОЙ ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к двигателестроению. Комбинированный роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания состоит из поршневого двигателя внутреннего сгорания и расположенных на его рабочем валу заключенных в общую камеру роторного двигателя и вытяжного насоса. Объем рабочей камеры роторного двигателя превышает объем цилиндра поршневого двигателя внутреннего сгорания настолько, чтобы в конце рабочего цикла роторного двигателя давление газов в рабочей камере роторного двигателя было несколько ниже атмосферного. В рабочую камеру роторного двигателя отводятся отработанные газы из поршневого двигателя внутреннего сгорания. Вытяжной насос удаляет отработанные газы из роторного двигателя, поступающие в общую для роторного двигателя и вытяжного насоса камеру, за ее приделы. Техническим результатом является обеспечение возможности создания комбинированных двигателей различной мощности. 9 ил.

Комбинированный роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, состоящий из поршневого двигателя внутреннего сгорания и расположенных на его рабочем валу заключенных в общую камеру роторного двигателя, объем рабочей камеры которого превышает объем цилиндра поршневого двигателя внутреннего сгорания настолько, чтобы в конце рабочего цикла роторного двигателя, в рабочую камеру которого отводятся отработанные газы из поршневого двигателя внутреннего сгорания, давление газов в рабочей камере роторного двигателя было несколько ниже атмосферного, и вытяжного насоса, удаляющего отработанные газы из роторного двигателя, поступающие в общую для роторного двигателя и вытяжного насоса камеру, за ее приделы.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к комбинированным двигателям внутреннего сгорания, и может быть использовано в качестве привода в различных машинах, стационарных и передвижных энергетических установках в автомобильной, тракторной, электроэнергетической и других отраслях промышленности, связанных с изготовлением и эксплуатацией различных транспортных средств и силовых установок. Изобретение объединяет в один механизм поршневой двигатель внутреннего сгорания, роторный двигатель внешнего сгорания и центробежный вытяжной насос.

Известны поршневые ДВС с дополнительной турбиной, отдающие мощность на коленчатый вал, — в этой схеме энергия отработавших газов поршневого ДВС совершает работу в газовой турбине, которая посредством механической передачи поступает на коленчатый вал поршневого двигателя. То есть часть процесса расширения происходит в лопаточной машине (газовой турбине). К достоинствам схемы следует отнести преобразование энергии отработавших газов в механическую, что позволяет повысить КПД агрегата. К недостаткам следует отнести сложность согласования моментно-скоростных характеристик поршневого ДВС и газовой турбины (для этих целей приходится применять гидротрансформатор). Наилучшие результаты достигаются при работе поршневого ДВС при высоких давлениях наддува (от приводного компрессора или турбокомпрессора). На практике такая схема (под торговой маркой Turbo Compound) используется в двигателях большегрузных автомобилей Scania.

Так как при масштабировании массогабаритных параметров турбины в сторону уменьшения ТТХ (тактико-технические характеристики — совокупность количественных характеристик единицы техники описывающих ее возможности) турбины резко ухудшаются, значительно снижается удельная мощность, падает КПД, при том что дороговизна изготовления и высокие обороты главного вала (потребность в редукторе) остаются, то такая, так называемая, компаудная схема нашла некоторое распространение только в больших двигателях для большегрузных грузовиков и судов.

Снижение характеристик турбины при уменьшении ее размеров описывается характеристическим коэффициентом Парсонса, который характеризует окружной КПД турбины в целом и который возрастает с увеличением числа ступеней, диаметра дисков и частоты вращения вала турбины. Таким образом, два параметра коэффициента Парсонса — «число ступеней» и «диаметр дисков» напрямую пропорциональны линейным размерам турбины.

Известен двигатель британской фирмы «Ilmor Engineering», представленный на выставке «Engine EXPO 2009», пятитактный ДВС, который можно применить на автомобиле. Три цилиндра 5-тактного двигателя внутреннего сгорания имеют разный внутренний диаметр. Меньшие (высокого давления) — первый и третий — работают по обычному четырехтактному циклу. Средний (низкого давления) использует остаточное расширение отработавших газов из меньших цилиндров в двухтактном режиме. Недостатком этой системы следует считать существенное усложнение конструкции двигателя из-за размещения дополнительного цилиндра.

В роторных ДВС необходимость цикла сжатия приводит или к необходимости эксцентрического вращения ротора вокруг вала (двигатель Ванкеля), что, общепризнано, приводит к многочисленным недостаткам такого рода двигателей, или для обеспечения планетарного вращения ротора приходится выносить камеру сгорания, куда выдавливается сжимаемая ротором смесь и где происходит зажигание смеси, за приделы рабочей камеры двигателя, в которой происходит вращение ротора (патенты RU 2161708, RU 2163678). Что в свою очередь приводит к усложнению конструкции, снижению характеристик смеси и падению компрессии в камере сгорания, и, как следствие, к потерям мощности, что является существенными недостатками этих двигателей.

Иными словами, поршневой ДВС хорошо отрабатывает цикл сжатия, но теряет мощность при преобразовании поступательных движений поршней во вращения вала, роторные ДВС хорошо крутят вал, но плохо отрабатывают цикл сжатия.

Поэтому логично использовать ротор как двигатель внешнего сгорания, рабочее тело для которого поставляет поршневой ДВС.

Известны роторные двигатели внешнего сгорания, например роторный двигатель с уплотнительными заслонками, которые движутся, совершая возвратно-поступательные движения в корпусе роторного двигателя.

В представленном изобретении отработанные газы поршневого ДВС отводятся в находящийся с ним на одном валу роторный двигатель. Таким образом, вал двигателя проворачивается под воздействием как движения поршней в цилиндрах поршневого ДВС, в которых происходит сгорание топлива, так и под воздействием на лопатки ротора давления отработанных газов из поршневого ДВС.

Использование ротора вместо турбины или цилиндра низкого давления позволит создать комбинированные двигатели широкого диапазона и литража, в том числе и малолитражные, в отличие от двигателей Turbo Compound, и не вносить изменений в конструкцию поршневых ДВС, как в случае двигателя Ilmor Engineering.

Отработанные газы из поршневого ДВС отводятся в рабочую камеру роторного двигателя, объем которой превышает рабочий объем цилиндра поршневого ДВС настолько, чтобы в конце рабочего цикла давление газов в рабочей камере роторного двигателя было ниже атмосферного (в зависимости от типа поршневого ДВС в 3-6 раз), что дает максимальное использование остаточной энергии выходных газов.

Отработанные газы в конце рабочего цикла из роторного двигателя удаляются центробежным насосом приводимым в движение общим рабочим валом поршневого ДВС и роторного двигателя.

На Фиг. 1, Фиг. 2 представлена схема и соотношение основных элементов комбинированного роторно-поршневого двигателя: поршневой двигатель, роторный двигатель, вытяжной центробежный насос, рабочий вал гибридного двигателя.

На Фиг. 3 представлена схема отвода отработанных газов из поршневого двигателя в соосный с ним роторный двигатель, где поршневой двигатель представлен в продольном разрезе, а роторный двигатель в поперечном сечении.

На Фиг. 4, Фиг. 5, Фиг. 6 представлены основные элементы роторного двигателя и последовательно циклы его работы.

На Фиг. 7 представлено поперечное сечение роторного двигателя.

На Фиг. 8 представлено поперечное сечение вытяжного центробежного насоса.

На Фиг. 9 представлена схема отвода отработанных газов из поршневого двигателя в соосный с ним роторный двигатель, где поршневой двигатель и роторный двигатель представлены в продольном разрезе.

Комбинированный роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания состоит из поршневого ДВС с рабочим валом — 1, рабочим поршнями — 2 и 3, клапанами выпуска отработанных газов из цилиндров поршневого ДВС — 4, коллектора отвода отработанных газов — 5, входов коллектора отработанных газов в рабочую камеру ротора — 6, ротора — 7, корпуса рабочей камеры роторного двигателя — 8, корпуса внешней камеры вокруг роторного двигателя и вытяжного центробежного насоса — 9, находящегося на одном рабочем валу с поршневым двигателем и ротором вытяжным насосом — 10, выходных отверстий для отработанных газов из рабочей камеры роторного двигателя — 11, задвижек, формирующих в рабочей камере роторного двигателя между ними и лопатками (крыльями) ротора рабочие области давления на лопатки (крылья) ротора отработанных газов — 12, возвратных пружин задвижек — 13.

Работа комбинированного роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания происходит следующим образом.

Лопатки (крылья) ротора 7 и задвижки 12 разбивают объем рабочей камеры роторного двигателя на четыре зоны. Две зоны a1 и а2, включающие в себя входы коллекторов отработанных газов 5 через отверстия 6 в рабочую камеру роторного двигателя, и две зоны b1 и b2, включающие в себя отверстия для выхода отработанных газов 11, Фиг. 4.

Читать еще:  Чем газ портит двигатель

Отработанные газы из поршневого ДВС, выходящие последовательно из цилиндров 2 или 3, через коллектор отработанных газов 5, поступают через отверстия 6 в зоны a1 и а2. В зонах a1 и а2, таким образом, возникает повышенное давление. Одновременно в зонах b1 и b2, из-за работы соосного с поршневым двигателем и роторным двигателем вытяжного насоса 10, возникает пониженное давление.

Таким образом, ротор 7 испытывает давление на плоские части лопаток и получает импульс к вращению, вращает вал двигателя 1 общего с поршневым ДВС, увеличивая мощность и КПД всей системы, Фиг. 5.

По мере движения ротора 7 задвижки 12 сдвигаются внутрь корпуса роторного двигателя или от давления на них ротора дугообразными сторонами своих лопаток (крыльями), или посредством механизма синхронизации. При достижении лопатками (крыльев) ротора 7 отверстий 11 происходит удаление газов из рабочей камеры ротора, Фиг. 6.

При дальнейшем вращении ротора происходит полное выдавливание задвижек 12 за пределы рабочей камеры роторного двигателя, так что они не мешают лопаткам (крыльями) ротора 7 занять исходное положение, после чего давление тела ротора 7 на задвижки 12 прекращается и возвратные пружины 13 возвращают их обратно, формируя зоны a1 и а2.

Ротор возвращается в положение Фиг. 4, которое можно назвать верхней мертвой точкой ротора, и готов принять выхлоп газов от следующего цилиндра, сопряженного и синхронизированного с ним, поршневого ДВС.

Отработанные газы через отверстия 11 попадают в область, ограниченную корпусом внешней камеры вокруг роторного двигателя и вытяжного насоса 9, откуда удаляются вытяжным центробежным насосом 10, соосным с валом двигателя 1.

Хочется, но лучше не надо: автомобили мечты, которые не стоит покупать

Наверное, каждого человека, подыскивающего себе подержанный автомобиль, рано или поздно посещала мысль: «А может быть, что-нибудь оригинальное?». С уникальным дизайном и нетривиальными техническими решениями. Автомобиль, который собрал вокруг себя клубы сумасшедших фанатов…

Сегодня речь не об олдтаймерах. Машина, которая старше вас, — это всегда проблемы и всегда совершенно особые ощущения от езды. Сейчас мы берем современные машины. Чем современнее, тем лучше. Необычные, генерирующие ожесточенные споры и километровые ветки обсуждений на форумах. И расскажем о трех самых интересных из них.

Mazda RX8

Машины Mazda — далеко не редкость на улицах, но в основном это Mazda3 и Mazda6, реже — кроссоверы серии CX. А вот модель RX8, которая так часто мелькает в роликах о дрифте и драге, очень стильно выглядит и невероятно интересна с точки зрения технических характеристик.

Это четырехдверное купе, причем без кавычек. Это именно купе и именно четырехдверное, в отличие от Volkswagen Passat CC, Audi A7 и Mercedes-Benz CLS-Class, поражает сочетанием практичности и изяществом классических линий. А для тех, кто решается привезти машину собственноручно из-за границы или заказывает перевоз, есть еще один «крючок» — рабочий объем двигателя всего 1 300 «кубиков». А это значит, что ввозная пошлина будет относительно низкой.

Но суть в том, что «кубики» тут непростые. Просто двигатель в машине не обычный, а роторно-поршневой. Такие моторы, известные также как двигатели Ванкеля, появились на машинах NSU еще в 60-е годы, и тогда это считалось очень прогрессивной технологией.

На фото: первый двигатель Ванкеля от «Мазда».

В «обычных» поршневых моторах в цилиндрах поступательно двигаются поршни, за два оборота коленвала успевая выполнить четыре рабочих такта. А чтобы получить на выходе вращательное движение, используется кривошипно-шатунный механизм, весьма громоздкий и тяжелый. Для распределения топливной смеси и выпуска отработавших газов служит механизм газораспределения, который порою сложнее всего остального двигателя по конструкции. Всего этого лишен роторно-поршневый мотор.

Здесь внутри цилиндра движется по хитрой траектории трехгранный ротор. Плотно прижимаясь к стенкам, он сжимает бензино-воздушную смесь, а потом она, воспламенившись, толкает ротор дальше. Цикл работы тоже четырехтактный, как и в привычном двигателе. И никакого ГРМ! Просто в зоне впуска в цилиндре есть отверстие, через которое подается смесь, а в зоне выпуска — еще одно, через которое уходят отработавшие газы. Ротор вращается без всяких кривошипов, и через простую шестерню его вращение передается на выходной вал.

Конструкция позволяет снимать с малого объема много мощности без наддува — отдача 1.3-литрового двигателя RX-8 составляет от 192 до 250 л.с. К тому же двигатель Ванкеля почти не вибрирует (возвратно-поступательных движений-то нет!) и обеспечивает весьма стабильный крутящий момент. В общем, не двигатель, а просто праздник какой-то… В теории.

Mercedes даже сделал под эти моторы удивительное купе C111, настоящего наследника модели 300SL. Это было то же «крыло чайки», но на передовом техническом уровне. Правда, все выпущенные машины остались тестовыми, в серию модель не пошла. Ее подвел двигатель, а шасси использовались с другими моторами и сумели завоевать множество мировых рекордов с обычными «поршневиками» — дизельными и бензиновыми.

Концепт С-111 от Mercedes-Benz

Роторно-поршневые моторы страдали массой «болезней», в том числе повышенным расходом масла. Впрочем, этим в 60-е годы никого было не удивить: в ходу были машины с двухтактными моторами, поглощавшие масло с соизмеримым «аппетитом». Хуже обстояли дела с надежностью. Именно низкая надежность и разорила компанию NSU, о чем мы писали недавно.

Тем не менее лицензии на роторно-поршневые моторы купили многие компании. Последними, кто выпускал такие двигатели, оказались (как ни странно) наш отечественный АВТОВАЗ и Mazda. У японцев моторы в общем-то получались с интересными характеристиками, но ставили их только на линейку спортивных моделей RX.

Одной из таких как раз оказалась модель RX-8, выпускавшаяся с 2003 по 2012 год. Этих без преувеличения совершенно замечательных машин было ввезено достаточно много, так что на «вторичке» они встречаются регулярно. На ходу машина тоже неплоха… Ну а что до коррозии, то это общая для Mazda беда и не самая большая.

Но роторно-поршневой двигатель может доставить немало головной боли. И дело не в высоком расходе топлива (16-18 литров на сто километров в городе), а в сложностях с ремонтом. Из-за врожденно сложной по форме камеры сгорания двигатель страдает детонацией топлива. Как следствие, повреждаются уплотнения ротора, сам ротор и, в конечном счете, появляются задиры на стенках цилиндров.

Разбирать и собирать роторно-поршневой двигатель проще, чем «обычный», с этим справится любой слесарь. Другой вопрос, что для восстановления рабочих поверхностей нужно специализированное оборудование, которого на сервисах нет. Парк машин маленький, и «заморачиваться» с ремонтом их, покупая специальные станки, для СТО, ищущей коммерческой выгоды от своей деятельности, смысла нет. Запчасти тоже имеются, но стоят дорого.

Что делать с машиной, на которой мотор ломается часто, а ремонтировать ее нерентабельно? В такой запутанной проблеме пытались разобраться многие владельцы RX, и в итоге понимали, что проще продать, чем чинить. На сайтах бесплатных объявлений о продаже авто с пробегом можно отыскать десятки предложений о продаже машин с мизерными пробегами, и все — «в отличном состоянии».

Вот только это, наверное, единственная модель, у которой пометка о замене штатного двигателя на какой-то другой повышает цену, а не снижает ее. Есть даже экзотические варианты переделки под мотор ВАЗ с турбонаддувом! А что делать? Большой мотор в RX-8 разместить сложно, так как моторный отсек под роторный двигатель весьма компактный, да и развесовку это нарушит. Родной мотор очень легкий, найти ему адекватную замену сложно, ибо весит он меньше фольксвагеновского мотора 1.4 TSI, а мощность выше в полтора раза.

В общем, будьте осторожны, чтобы не пополнить ряды тех, кто заранее ищет себе запасной двигатель или хотя бы один-два его блока. А если вам нравятся приключения с техникой, то почему бы и нет! Это машина, которая действительно очень интересно едет.

Citroen C5

Когда заходит речь о самых красивых автомобилях мира, часто вспоминают старые «Ситроены». Например Citroen DS — «Богиню», а еще уникальные гидропневматические подвески, неподвижный центр руля и многие другие ситроеновские «фишки», которые применялись и применяются на этих оригинальных французских машинах по сей день.

Вот и последнее поколение Citroen C5 тоже отличается оригинальностью конструкции и интересными техническими решениями. С5 в последнем кузове X7 еще и весьма красив как снаружи, так и внутри. Да и едет он прекрасно, особенно на мощных турбодизелях. При этом такую машину в возрасте лет четырех можно купить по сравнительно небольшой цене, а прошлые поколения как-то очень стремительно падают в цене. Вроде бы удачная покупка?

Не стоит спешить. О том, что подвеска тут стоит «хитрая», гидропневматическая Hydractive 3+, многие знают. Есть, конечно, машины и на обычной пружинной, но их не так уж много — без своей «фишки» «Ситроен» выглядит бледно, так что покупали его в салоне обычно именно с ней. Но даже если подвеска без хитрой гидравлики, то все равно машина оказывается на удивление хлопотной в эксплуатации. Виной тому высокие французские технологии и традиционная «заточенность» исключительно под местный рынок, где любят дизели, дороги ровные, а климат мягкий и сухой .

Читать еще:  Условия работы двигателя зимой

Вот, к примеру, что делают владельцы обычных машин, у которых вдруг отказал «ручник»? Едут в сервис менять колодки и тросы. А что делает владелец «Ситроен» С5? Он ищет, где перебрать сложный узел с электромеханическим мотором стоимостью около 20 тысяч рублей, проверяет проводку к нему под днищем машины и только в последнюю очередь — тросы и колодки. Да и вообще подозрительно часто начинают доставать электрические проблемы: отказы стеклоподъемников, приводов сидений, плюс вечные проблемы с системой управления двигателем.

Ну а про то, что гидропневматическая подвеска тоже весьма сложна, а гидравлика высокого давления никогда не была дешевой, в общем-то, слышали все. На моей памяти был случай, когда полная переборка Hydroactive 3 обошлась владельцу в 200 тысяч рублей, при том что детали были не оригинальные новые, а с автомобиля-«донора», пригнанного из Европы на запчасти.

Удивительной способностью машины будет умение ломаться равномерно и постоянно. Что ж, видимо, не зря большие французские машины непопулярны на нашем рынке.

Audi A8-D3

Немецкие машины, вопреки расхожему мнению, тоже не образец для подражания. Например, их двигатели часто встречаются не только в рейтинге самых надежных, но прочно завоевали места среди самых «подводящих». Впрочем, при этом сама машина может радовать качеством и ходовыми характеристиками.

Из всей тройки больших немецких люксовых седанов на данный момент самым «федеральным» является Audi A8, ведь уже второй канцлер Германии выбирает эту модель как средство передвижения. Это ли не лучшая похвала? На удивление просторный салон, цельноалюминиевый кузов, не боящийся коррозии, мощные моторы и полный привод… А вот на «вторичке» цена машины почему-то пониже, чем у «заклятых друзей» из Mercedes и BMW. Ну разве что баварские машины 7-й серии до рестайлинга бывают совсем уж дешевыми, но это предсказуемо — выглядят они страшненько. Это явно была не лучшая работа дизайнера Криса Бэнгла. Впрочем, сейчас речь не о нем.

А чем же прогневал покупателей отличный автомобиль Audi A8? Казалось бы, алюминиевые банки способны прожить в земле сотни лет, так чем хуже кузов автомобиля? В отличии от банок, кузов надо красить, и сделан он не только из алюминия. Хватает деталей из других металлов, а дорожная грязь содержит в себе самые неожиданные вещества. Самой первой проблемой является не банальная коррозия — в конце концов, она проявляется слабо, и по виду почти незаметна. Серый порошок окисленного алюминия появляется в местах повреждений кузова или там, где применены заклепки и винты из «неправильных» материалов.

А вот банальное восстановление после легких кузовных аварий сильно осложняет жизнь владельцев. Алюминий плохо сваривается, легко растягивается, очень сложно красится, а локальная прочность у деталей из него низкая. В общем, «самолетный» металл очень осложняет жизнь.

Машину легко помять, и даже незначительный удар может привести панель кузова в состояние, когда восстановить ее уже нереально. Металл вытянут, вырезать и заменить проблематично, нужна сложная сварка, а чаще — заклепки, специальный клей, камеры сушки и очень тщательно выполненные работы.

И, разумеется, кузовные запчасти лучше бы использовать новые, а то у старых будут повреждены точки крепления. Покрасить тоже не так просто — не любой грунт хорошо ложится на алюминий, а технология сложнее за счет хорошей его теплопроводности, хотя кулибины справляются временами неплохо.

Совсем плохо обстоят дела при серьезных ударах. Сложные конструкции на заклепках и клее плохо с ними справляются, соединений много, и ослабление их в одном месте тут же аукнется проблемами во всех остальных перегруженных точках, так что в аварии лучше бы не попадать совсем. А последствия плохого кузовного ремонта могут быть фатальными, с разделением со временем частей кузова на отдельные элементы. Таков он, алюминий.

Силовые агрегаты тоже не порадовали. Вот, например мотор 4.2 FSI BFM/BVJ от Audi — весьма сложная конструкция, даже по сравнению с моторами Mercedes. Эти очень компактные двигатели со множеством приводных цепей прославились тем, что очень солидная их часть была заменена по гарантии на пробегах до 40 тысяч. Массовый выход из строя был связан с разрушением стенок цилиндров. Причины не назывались, и в результате Audi просто свернула продажи машин с этим агрегатом через три года после запуска в серию. Более мелких проблем у мотора хватало, но для столь компактной и мощной конструкции это естественно. Выпускался мотор всего три года, с 2005-го по 2008-й. Машин с ним нужно по возможности избегать.

А еще стремление снизить расходы на техобслуживание заставило исключить из списка регламентных работ по АКПП замену масла. И очень зря! Неплохие, но, разумеется, сложные коробки ZF стали ломаться. Гидравлическая жидкость со временем начинает работать как абразив, если в ней скапливаются продукты износа, а заодно и как поставщик загрязнений в самые «тонкие» узлы «автоматов».

Итогом становится невысокая ликвидность модели в целом, хотя, казалось бы, кузов-то «вечный», главное — не бить его. Но есть и вполне надежные моторы в линейке, и ухоженные машины. И на ходу они, как правило, хороши, особенно с гидропневматической подвеской, которая стоит немалых затрат на нее.

Напоследок — о налогах. Даже если вы покупаете машину за 500 тысяч в кузове, который выглядит как новый и мало отличается от современного поколения, все равно платить придется по 10% цены машины в год. Все моторы, кроме базового 3-литрового дизеля, выдают больше 250 сил. Впрочем, на фоне стоимости эксплуатации налог — это все равно копейки. Подумайте, может быть, стоит переплатить раза в полтора и купить Mercedes W221? Он тоже совсем не дешев в эксплуатации, но сюрпризов в нем куда меньше.

Изобретатели роторного двигателя нового типа заключили контракт с DARPA

Компания LiquidPiston получила для финансирования своего проекта средства от DARPA. Проект представляет собой улучшенный мотор внутреннего сгорания роторного типа под названием X1. Во главе компании, работающей в городе Блумфилд штата Коннектикут, стоят инженеры, отец и сын, Николай и Александр Школьники.

Изобретатели заявляют множество уникальных свойств своего изделия. Например, тепловой КПД их мотора равен 50% (по сравнению с 20-30% обычного бензинового ДВС). Правда, если взять дизельный двигатель, добавить в него турбонаддув и промежуточное охлаждение, мы также получим КПД порядка 50%. Но при этом дизельный двигатель будет очень много весить.

Как утверждает Александр Школьник, типичный дизельный генератор на 3 кВт имеет размеры 100х60х60 см и весит более 70 кг. При этом генератор на основе двигателя X1 аналогичной мощности будет весить 15 кг (сам мотор – 4 кг), а размер его будет составлять 30х30 см. Фактически, такой генератор будет умещаться в рюкзаке.

Изобретатели постарались взять лучшее от разных тепловых циклов и уменьшить потери энергии двигателя. Теоретический предел КПД нового двигателя – 75%, но пока инженеры трудятся над достижением реального показателя в 57%.

Работа двигателя X1 напоминает процесс работы известного роторного двигателя Ванкеля, вывернутый наизнанку. Ротор закреплён на эксцентрическом валу, и содержит в себе каналы для впуска газовой смеси и выпуска отработавших газов. Расположенные по углам равностороннего треугольника свечи отрабатывают по разу за один оборот вала.

Двигатель работает на прямом впрыске и обеспечивает высокую степень сжатия — 18:1. Не меняющийся во время сгорания объём камеры позволяет сжигать топливо дольше и полнее. Отработавшие газы достигают почти атмосферного давления перед выходом, в связи с чем успевают отдать почти всю свою энергию ротору.

Высокая эффективность также позволяет отказаться от водяного охлаждения двигателя. Работая под нагрузкой, двигатель может пропускать циклы зажигания и засасывать воздух, который будет охлаждать его. Рассматривается даже вариант впрыска в камеру сгорания воды, которая будет охлаждать двигатель, уменьшать выбросы отработавших газов и одновременно превращаться в пар, толкающий ротор.


Слева — двигатель Ванкеля, справа — X1

Компактность и мощность двигателя заинтересовали военных, которым требуются портативные энергетические системы. В случае успешного внедрения двигатель найдёт множество применений — переносной электрогенератор, двигатель для беспилотных аппаратов, и многое другое.

Инженеры придумали новый двигатель ещё в 2003 году. К 2012 году был построен первый прототип, о котором написали в журнале «Популярная механика». В 2015 году компания не только заключила контракт с DARPA, но и приступила к разработкам мини-версии двигателя.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector