汪克爾發動機 - RPD 汽車的裝置和工作原理
縱觀汽車行業的歷史，出現了許多先進的解決方案，零部件和總成的設計也發生了變化。 30多年前，人們開始積極嘗試將活塞發動機移到一邊，讓汪克爾旋轉活塞發動機佔據優勢。 然而，由於諸多原因，旋轉電機並沒有獲得應有的生命權。 請閱讀下面的所有內容。
的操作原理
轉子呈三角形，每側都有凸形，充當活塞。 轉子的每一側都有特殊的凹槽，為燃油-空氣混合物提供更多的空間，從而提高發動機的運行速度。 面的頂部配備有一個小的密封擋板，有利於每項措施的執行。 轉子兩側均配有密封環，形成室壁。 轉子的中部裝有齒，借助齒，機構可以旋轉。
汪克爾發動機的工作原理與經典發動機完全不同，然而，它們由一個由 4 個循環（進氣-壓縮-衝程-排氣）組成的單一過程結合在一起。 燃料進入第一個形成室，在第二個形成室中被壓縮，然後轉子旋轉，壓縮的混合物被火花塞點燃，之後工作混合物使轉子旋轉並排出到排氣歧管。 主要區別原理是，在旋轉活塞電機中，工作室不是靜態的，而是由轉子的運動形成的。
該裝置
在了解該設備之前，您應該了解旋轉活塞電機的主要部件。 汪克爾發動機包括：
- 定子外殼；
- 轉子
- 一組齒輪；
- 偏心軸；
- 火花塞（點火和後燃燒）。
轉子發動機是一種內燃裝置。 在該電機中，所有 4 個工作週期都完整進行，但是每個相都有自己的腔室，該腔室形成一個進行旋轉運動的轉子。
當點火開關打開時，起動機轉動飛輪，發動機起動。 旋轉時，轉子通過齒輪冠將扭矩傳遞到偏心軸（對於活塞發動機，這是凸輪軸）。
汪克爾發動機運行的結果應該是工作混合物形成壓力，迫使轉子一次又一次重複旋轉運動，將扭矩傳遞到變速器。
在該電機中，氣缸、活塞、帶連桿的曲軸用轉子取代了整個定子殼體。 得益於此，發動機體積顯著減小，而功率卻比同等體積的帶有曲柄機構的經典發動機高出許多倍。 由於摩擦損失低，該設計也具有高 CPR。
順便說一句，發動機轉速可以超過 7000 rpm，而馬自達 Wankel 發動機（用於體育比賽）的轉速超過 10000 rpm。
設計
與同等尺寸的經典發動機相比，該裝置的主要優點之一是其緊湊性和重量更輕。 佈局使您可以顯著降低重心，這有利於控制的穩定性和清晰度。 小型飛機、跑車和機動車輛已經並且仍在使用這一優勢。
故事
汪克爾發動機的出現和傳播的歷史將讓您更好地理解為什麼它是當時最好的發動機，以及為什麼今天它被拋棄了。
早期發展
1951 年，德國 NSU Motorenwerke 公司開發了兩款發動機：第一款是 Felix Wankel 開發的，名為 DKM，第二款是 Hans Paschke 的 KKM（基於 Wankel 的開發）。
汪克爾裝置的運行基礎是本體和轉子的單獨旋轉，因此運行速度達到每分鐘17000轉。 不便的是必須拆卸發動機才能更換火花塞。 但KKM發動機有一個固定的機體，其設計比主原型機簡單得多。
頒發許可證
1960年，NSU Motorenwerke與美國製造公司Curtiss-Wright Corporation簽署了協議。 協議規定，德國工程師將專注於乘用車小型旋轉活塞發動機的開發，而美國柯蒂斯-賴特則致力於開發飛機發動機。 德國機械工程師馬克斯·本特勒(Max Bentele)也被聘請為設計師。
絕大多數全球汽車製造商，包括雪鐵龍、保時捷、福特、日產、通用汽車、馬自達等。 1959年，美國公司推出了汪克爾發動機的改進型，一年後，英國勞斯萊斯公司展示了其兩級柴油旋轉活塞發動機。
與此同時，一些歐洲汽車製造商開始嘗試為汽車配備新發動機，但並非所有製造商都找到了出路：通用汽車拒絕了，雪鐵龍專注於開發飛機用反活塞發動機，而梅賽德斯-奔馳則安裝了旋轉活塞發動機實驗性 C 111 模型中的發動機。
1961年，在蘇聯，NAMI與其他研究機構一起開始了汪克爾發動機的研製。 設計了許多選項，其中之一在克格勃的 VAZ-2105 汽車中得到了應用。 組裝的電機的具體數量不得而知，但不超過幾十個。
順便說一下，多年後，只有汽車公司馬自達真正找到了旋轉活塞發動機的用途。 一個突出的例子是 RX-8 模型。
摩托車的發展
在英國，摩托車製造商諾頓摩托車公司開發了用於摩托車的薩克斯風冷旋轉活塞發動機。 您可以通過閱讀 Hercules W-2000 摩托車來了解有關開發的更多信息。
鈴木並沒有袖手旁觀，也放出了自己的摩托車。 然而，工程師們精心設計了電機，使用了鐵合金，這顯著提高了機組的可靠性和使用壽命。
汽車的發展
通過馬自達和 NSU 簽署研究合同，兩家公司開始爭奪第一輛採用汪克爾裝置的汽車的生產冠軍。 結果，1964年，NSU推出了第一款NSU Spider汽車，作為回應，馬自達推出了2缸和4缸轉子發動機的原型車。 三年後，NSU Motorenwerke 推出了 Ro 3，但因設計不完美而出現多次失敗，收到了很多負面反饋。 這個問題直到80年才得到解決，1972年後該公司被奧迪接管，汪克爾發動機也已聲名狼藉。
日本製造商馬自達表示，他們的工程師已經解決了頂部密封的問題（用於腔室之間的密封性），他們開始不僅在跑車上使用電機，而且在商用車上使用電機。 順便說一句，配備轉子發動機的馬自達汽車的車主注意到發動機的高油門響應和彈性。
馬自達後來逐步停止了先進發動機的大規模採用，僅將其安裝在 RX-7 和 RX-8 車型上。 針對RX-8，設計了Renesis發動機，在很多方面進行了改進，即：
- 移動排氣口以改善掃氣，從而顯著增加功率；
- 添加了一些陶瓷細節以防止熱變形；
- 先進的電子發動機管理系統；
- 有兩個火花塞（主火花塞和後燃火花塞）；
- 添加水套以消除出口處的積碳。
結果是一款排量為 1.3 升、功率約為 231 馬力的緊湊型發動機。
優點
關於旋轉活塞發動機的主要優點：
- 其低重量和尺寸直接影響汽車設計的基礎。 在設計低重心跑車時，這個因素很重要。
- 更少的細節。 這不僅降低了電機的維護成本，而且還減少了相關部件運動或旋轉的功率損耗。 這個因素直接影響了高效率。
- 與經典活塞發動機相同的體積，旋轉活塞發動機的功率高出2-3倍。
- 工作平穩、有彈性，由於主要部件沒有往復運動，因此沒有明顯的振動。
- 發動機可以“吃”低辛烷值汽油。
- 較寬的運行速度範圍允許變速箱使用較短的檔位，這對於城市條件來說非常方便。
- 扭矩“架”提供 XNUMX/XNUMX 個週期，而不是奧托發動機那樣的四分之一。
- 發動機油幾乎不受污染，更換週期寬很多倍。 在這裡，油不會像活塞發動機那樣燃燒，這個過程是通過環發生的。
- 沒有爆炸。
順便說一句，已經證明，即使這款發動機處於資源邊緣，消耗大量石油，並且在低壓縮下運行，其功率也會略有下降。 正是這一優勢促使人們在飛機上安裝旋轉活塞發動機。
除了令人印象深刻的優點外，先進的旋轉活塞發動機也存在一些缺點，使其無法普及大眾。
限制
- 燃燒過程不夠高效，導致燃料消耗增加和毒性標準惡化。 第二根蠟燭會燒盡工作混合物，部分解決了這個問題。
- 油耗高。 汪克爾發動機的缺點是過度潤滑，有時在某些地方，機油可能會燒壞。 燃燒區有過量的油，導致碳的出現。 他們試圖通過安裝“熱”管來解決這個問題，以改善熱傳遞並平衡整個發動機的油溫。
- 修復困難。 並非所有專家都準備好專業地修復汪克爾發動機。 從結構上講，該裝置並不比經典發動機複雜，但存在很多細微差別，不遵守這些細微差別將導致發動機過早失效。 再加上高昂的維修費用。
- 資源少。 對於馬自達 RX-8 車主來說，80 公里意味著是時候進行大修了。 不幸的是，為瞭如此緊湊和高效率，每000-80萬公里就需要支付昂貴且複雜的維修費用。
問題與解答：
轉子發動機和活塞發動機有什麼區別？ 旋轉電機中沒有活塞，這意味著不使用往復運動來旋轉內燃機軸 - 轉子立即在其中旋轉。
什麼是汽車中的轉子發動機？ 這是一個熱裝置（它通過燃燒空氣燃料混合物來工作），只是它使用一個旋轉轉子，其上固定有一個軸，通向變速箱。
為什麼轉子發動機這麼糟糕？ 旋轉電機的主要缺點是由於機組燃燒室之間密封件的快速磨損（工作角度和恆溫變化不斷變化），工作壽命非常短。
