Роторный двигатель Ванкеля как и большинство — это двигатель внутреннего сгорания. Меньший по габаритам, более легкий и простой, чем любой поршневой двигатель. Проверено на практике, что вращающийся треугольник может вытянуть основную мощность из крошечного пакета с минимумом движущихся частей. Однако он не «пошёл».
Все крупные автопроизводители отказались от роторного двигателя, кроме…
Скорее всего практически каждый любитель автомобилей хоть раз задумывался над вопросом, чем же так сильно отличаются автомобили из Японии от основных производителей из Европы и даже Китая. Есть один производитель, который на самом деле сумел очень существенно отличиться с роторным двигателем.
А именно, Мазда — производитель стал столь мощным поставщиком, скорее всего, именно из-за этой разработки, в сочетании с высоким качеством. На принципе роторного двигателя работали все модели данного завода: MX 5, 6, 7, Мazda СХ-5, а также все последующие произведенные автомобили в конце 20 начале 21 века. Сейчас их почти не выпускают, переключившись на водородные двигатели на топливных элементах.
Принцип ротора
В отличие от стандартного поршневого двигателя, роторный не совершает возвратно поступательные движения, а просто крутится, в одном направлении, таким образом нет затрат энергии на остановку в верхней и нижней мертвых точках.
Ротор в виде равностороннего треугольника вращается с орбитальным движением в специально сформированном корпусе и образует вращающиеся серповидные камеры сгорания между его сторонами и изогнутой стенкой корпуса. Три вершины ротора снабжены подпружиненными уплотнительными пластинами, которые поддерживают непрерывный скользящий контакт с вогнутой внутренней поверхностью корпуса, а камеры сгорания последовательно увеличиваются и уменьшаются в размерах по мере вращения ротора. Топливный заряд из карбюратора поступает в камеру через впускное отверстие, сжимается по мере уменьшения размера камеры вращением ротора и в соответствующее время воспламеняется свечой зажигания.
Двигатель Ванкеля был впервые испытан для использования в автомобилях в 1956 году. С тех пор он стал использоваться для таких промышленных применений, как приводные воздушные компрессоры, где необходимы небольшие, легкие, высокоскоростные двигатели с механической простотой.
Благодаря такому принципу построения роторный двигатель получился достаточно высоко-оборотистый.
Исходя из названия можно сделать вывод, что мотор работает по принципу ротора. Интересно, что цилиндр не круглый, а овальный, сам ротор выполнен в форме треугольника с немного округлыми сторонами.
Кроме того в отличии от поршневого у него нет осложняющих элементов, таких как коленвал, противовесы, шатуны, головки блока, это делают всю конструкцию гораздо проще.
Недостатки из-за которых массовый выпуск прекращен
Из-за того, что контакт ротора со стенками цилиндра очень мал, возникла проблема с герметизацией камеры спуска и выпуска. Из-за того, что с нагревом металл достаточно сильно расширяется, то без высокоточного расчета не было бы эффекта. Компрессия бы очень сильно падала и терялся КПД во время разогрева двигателя.
Недостатки роторного двигателя:
- Соединение ротора с выходным валом через эксцентриковый механизм создает высокое давление между трущимися поверхностями, что создает дополнительный износ и нагрев двигателя. В отличие от поршневого роторный двигатель склонен к перегревам.
- Повышенное требование к периодической замене масла.
- Наиболее важной проблемой считается состояние уплотнителей.
- Существует проблема быстрого износа уплотнителей на высокой скорости вращения вала.
- Склонность к перегреву.
- Сложность в производстве из-за высоких требований к геометрической точности при изготовлении деталей.
- Меньший ресурс
Последний серийный роторный двигатель на автомобиле сошел с конвейера в Японии летом 2012 года.
В настоящее время Мазда ушла от массового производства роторных двигателей, а производит их для некоторых гоночных автомобилей. Японские производители уверяют что при переходе на водородное топливо недостатки этого типа мотора уйдут.
