Среди типов автомобильных двигателей внутреннего сгорания, выпускавшихся серийно, особое место занимают РПД, роторно-поршневые или, для краткости, роторные моторы. Что они собой представляют и почему остаются редкостью
Двигатель Ванкеля от автомобиля Mazda RX-7 Цикл двигателя Ванкеля: впуск (голубой), сжатие (зеленый), рабочий ход (красный), выпуск (желтый) (Фото: Fred the Oyster / CC BY-SA 4.0 / Wikipedia Commons)
Чем роторный двигатель отличается от обычного
РПД работает по тем же циклам, что и классический четырехтактный ДВС (впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск), и имеет схожие системы топливоподачи и воспламенения рабочей смеси, а также охлаждения и смазки. Вместе с тем у РПД имеется ряд существенных отличий:
- Если в классическом ДВС энергия сгорания рабочей смеси сначала преобразуется в возвратно-поступательное движение поршней и лишь затем во вращение коленчатого вала, то в РПД промежуточное передаточное звено отсутствует, что увеличивает эффективность двигателя.
- Отсутствие клапанного механизма, создающего турбулентность внутри камеры сгорания, приводит в РПД к неоднородности рабочей смеси, что негативно сказывается на полноте ее сгорания и, как следствие, экономичности и чистоте выхлопа.
- Необходимость смазки уплотнений РПД приводит к тому, что часть масла, смешиваясь с рабочей смесью, сгорает вместе с ней. Это не только существенно увеличивает расход моторного масла, но и предъявляет к лубриканту повышенные требования в отношении образования нагара. Здесь минеральные масла предпочтительнее синтетических, но интервалы замены сокращаются примерно до 5000 км.
Плюсы и минусы роторного двигателя
РПД очень контрастен по своим потребительским качествам.
К плюсам роторов относятся:
- Меньшее на 35–40% количество деталей, чем в классическом ДВС, и вытекающая отсюда компактность. При сопоставимой отдаче РПД занимает вдвое меньше места.
- Высокая мощность при небольшом рабочем объеме.
- Компактность РПД, его небольшая высота по сравнению с рядными и V-образными поршневыми двигателями позволяют получить более низкий центр тяжести автомобиля, что дает выигрыш в устойчивости машины.
- Отсутствие традиционной поршневой группы с ее возвратно-поступательными движениями делает РПД менее вибронагруженным, что положительно сказывается на ездовом комфорте.
- Бóльшая, чем у классических ДВС, устойчивость к высоким оборотам позволяет разгонять автомобиль на низших передачах до максимально возможных на них скоростей без перегрузки двигателя.
- Более высокая стойкость к детонации благодаря тому, что возникающая при ней разрушительная энергия действует в направлении вращения ротора, а не в противоход движению поршней, как в классических ДВС.
Роторно-поршневой двигатель Renesis, установленный на автомобиле Mazda RX-8 (Фото: Mazda)
Немало у роторов и минусов:
- Неоптимальная форма камеры сгорания и неоднородность подаваемой в нее рабочей смеси — причины высокого расхода топлива.
- Высокий расход масла, который может доходить до 1 л на 1000 км. Игнорирование этой особенности неизбежно ведет к серьезному повреждению двигателя.
- Неполнота сгорания рабочей смеси и попадающего в нее масла становится причиной повышенной токсичности выхлопа.
- Быстрый износ уплотнителей ротора, испытывающих воздействие высокого давления и существенно бóльших, чем у классических ДВС, перепадов температур, оборачивается нарушением герметичности камер, которые образуются при вращении ротора, и снижением отдачи двигателя.
- Низкая ремонтопригодность. В случае появления задиров на стенках полости статора последняя не подлежит расточке, поскольку ремкомплектов под увеличенный размер не производится.
- Высокая стоимость РПД, обусловленная повышенными требованиями к качеству материалов и точности изготовления элементов конструкции.
Читайте также:
Источник: www.autonews.ru