Двигун Ванкеля: що це таке і як працює

4

На більшості сучасних автомобілів зараз використовуються ДВС, влаштовані за поршневий схемою. Але, існують двигуни внутрішнього згоряння, які мають зовсім іншу конструкцію. Про одному з таких двигунів ми і розповімо в даній статті.

Зміст

  • Що таке двигун Ванкеля?
  • Принцип роботи двигуна Ванкеля
  • Переваги і недоліки двигуна Ванкеля
  • Відео на тему

Що таке двигун Ванкеля?

Як виглядає двигун Ванкеля в розрізі.

З курсу фізики середньої школи всі прекрасно пам’ятають, що робота чотиритактного двигуна внутрішнього згоряння складається з:

  • впуску палива/повітря;
  • стиснення, де їх суміш стає єдиним цілим, а потім займання іскрою свічки запалювання;
  • робочого ходу: поршень рухається в зворотному напрямку, здійснюючи корисну роботу;
  • випуску: залишки відпрацьованої суміші викидаються з мотора.

І всі пам’ятають наочний навчальний посібник: циліндр бензинового мотора в розрізі, на якому добре видно всі стадії при обертанні ручки. Але, не всі існуючі/використовувані в даний час двигуни мають однакове пристрій. Крім всім відомого класичного ДВС є й інші варіанти конструкції.

Яскравий приклад — роторно-поршневий двигун Ванкеля. Дана конструкція ДВС була розроблена в 1957 році співробітником компанії NSU Вальтером Фройде у співавторстві з Феліксом Ванкелем.

Відмінна риса цього двигуна — використання тригранного ротора, що має форму трикутника Рело, що обертається усередині циліндра особливого профілю, поверхня якого виконана за епітрохоіде.

Принцип роботи двигуна Ванкеля

У двигуні Ванкеля цикл роботи точно такий же, як у класичному чотиритактному агрегаті внутрішнього згоряння: впускання, стиснення, робочий хід і випуск. Ось тільки за нього не поршень робить два ходи вгору-вниз (вперед-назад), а вал робить всього один оборот тригранного ротора всередині эпитрохоидальной камери циліндра, що є серцем двигуна.

Принцип роботи двигуна Ванкеля: 1 — впуск паливо-повітряної суміші; 2 — стиснення суміші; 3 — запалення і робочий хід; 4 — випуск відпрацьованих газів;

Незважаючи на гадану складність, принцип роботи двигуна Ванкеля досить простий.

  • На першому етапі циклу суміш з бензину і повітря надходить в камеру двигуна.
  • Потім ротор прокручується на 45 градусів, стискаючи її в такому вигляді відбувається підпал суміші іскрою від свічки запалювання.
  • Після чого слід робоча фаза: згоріла паливно-повітряна суміш тисне на ротор, забезпечуючи тим самим його обертання.
  • Нарешті, на заключному етапі ротор прокручується і відпрацьовані гази через випускну систему потрапляють у вихлопну систему.

І так раз за разом. Але на відміну від класичного ДВС, де 2-3 тисячі обертів за хвилину – робочий режим, для двигуна Ванкеля навіть 10 тисяч обертів – не межа.

Ексцентриковий обертання валу забезпечує його форма – з внутрішнім отвором і зубцями, ротор обертається навколо нерухомого валу з відповідними зубами. Саме вони не дають йому прослизнути і заклинити навіть при надто інтенсивному обертанні.

Читайте також: Що таке опозитний двигун і як він працює.

Переваги і недоліки двигуна Ванкеля

У вас може виникнути простий і передбачуваний питання, а чому під капотом більшості автомобілів знаходиться не двигун Ванкеля, а класичний чотиритактний ДВС. Щоб відповісти на дане питання розглянемо переваги і недоліки двигуна Ванкеля. Так, двигун Ванкеля:

  • менше важить і займає менше місця в порівнянні з аналогічними за характеристиками агрегатами;
  • працює помітно тихіше, на холостих обертах двигун взагалі майже не чути;
  • краще збалансований, конструкція з одним обертовим валом, позбавлена шатунів з їх зворотно-поступальними рухами, дає відмінні результати;
  • забезпечує кращу динаміку і високу максимальну швидкість;
  • може тривалий час працювати на високих оборотах;
  • може працювати на низькооктановому пальному;

Але, недоліків у двигуна Ванкеля також чимало, наприклад:

  • високий, часто навіть надмірний (до 20 літрів на 100 км), апетит;
  • підвищений, у порівнянні з звичайними чотиритактними двигунами, витрата масла;
  • експлуатація на низьких оборотах: витрата палива зростає, а ресурс мотора, навпаки, падає;
  • неможливо рух в натяг, низький рівень інерції, гальмувати двигуном не виходить;
  • низький ресурс агрегату;
  • складності ремонту;

Як видно недоліки дуже серйозні і їх чимало. Як результат, зараз у виробничій гамі серійних легкових машин немає моделей, оснащених двигуном Ванкеля. Останнім серійне авто, під капотом якої встановлювався цей агрегат, Mazda RX-8, перестала сходити з конвеєра ще у 2012 році.

У той же час на вже випущені автомобілі з двигуном Ванкеля все частіше встановлюють звичайні ДВС. Агрегат вважається неремонтопридатних, мотористів, які в змозі зробити його якісне відновлення, можна перерахувати по пальцях, більшість вважають їх просто «одноразовими». Тому під капотами RX-8, а також не менш популярною попередниці, RX-7, з’являються турбовані або атмосферні рядні четвірки.

Читайте також: Що таке CRDI двигун і як він влаштований.

Відео на тему

Схожі статті




  • Чим відрізняється інжекторний двигун від карбюраторного



  • Що краще варіатор або автомат



  • Чим відрізняється варіатор від автомата



  • Ніж дизельний двигун відрізняється від бензинового