Sw-motors.ru

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

ПЕРВЫЕ И ВТОРЫЕ РЕЖИМЫ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ПОЛЕТА

ПЕРВЫЕ И ВТОРЫЕ РЕЖИМЫ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО ПОЛЕТА

В установившемся горизонтальном полете тяга силовой установки должна уравновешивать лобовое сопротивление. Это значит, что в любом режиме полета, кроме Умакс, летчику необходимо задросселировать двигатель (уменьшить обороты коленчатого вала), то есть уменьшить мощность до такой степени, чтобы она сравнялась с потребной мощностью.

Если после уравновешивания самолета в одном из режимов установившегося горизонтального полета скорость по какой-либо причине изменится, то поведение самолета в большей степени будет зависеть от соотношения приращения потребной мощности и располагаемой мощности задросселированного двигателя Nдр.

Интервал первых режимов — это все скорости от Vмакс до Vэк, для которых производные мощности от скорости полета больше производной мощности задросселированного двигателя от скорости . Интервал вторых режимов — это все скорости от Vэк до Vмин, для которых

Это значит, что увеличение скорости горизонтального полета на первых режимах сопровождается уменьшением избытка мощности, а на вторых режимах — увеличением избытка мощности. Границей первых и вторых режимов горизонтального полета является экономическая скорость горизонтального полета, при которой устанавливается равенство

Полет самолета на первых режимах выполняется на малых углах атаки, когда крыло обтекается установившимся ламинарным воздушным потоком, самолет хорошо устойчив и управляем. Поэтому обычно пользуются первыми режимами.

Для установившегося горизонтального полета на некоторой скорости V1 в области первых режимов двигатель должен быть задросселирован до характеристики Мдр1. При случайном увеличении скорости горизонтального полета возникает отрицательный избыток мощности, самолет будет двигаться с торможением и вернется к исходной скорости. При уменьшении скорости избыток мощности будет направлен вперед и самолет также восстановит скорость исходного режима. Для сохранения скорости на первых режимах от летчика требуется одно — выдерживать горизонтальный полет при помощи руля высоты. Если летчику по условиям полета необходимо перейти на новую, большую скорость, в пределах первых режимов на той же высоте, то, сохраняя горизонтальный полет, он должен увеличить мощность двигателя, а для перехода на меньшую скорость горизонтального полета — уменьшить мощность силовой установки (уменьшить частоту вращения коленчатого вала).

Первые и вторые режимы и диапазоны скоростей горизонтального полета

Полет на вторых режимах горизонтального полета происходит на больших углах атаки и на скоростях горизонтального полета, меньших, чем экономическая скорость, что связано с ухудшением обтекания крыла и понижением эффективности рулей, и тем самым ухудшением устойчивости и управляемости самолета, особенно поперечной. Поэтому летать на вторых режимах не рекомендуется. К ним прибегают лишь при некоторых тренировочных полетах и при выполнении посадки.

Рассмотрим влияние изменения скорости на выполнение горизонтального полета на вторых режимах. Пусть самолет выполняет горизонтальный полет на скорости V2. С увеличением скорости возникает положительный избыток мощности, и если летчик не изменит режим работы двигателя и будет выдерживать горизонтальный полет, то увеличение скорости будет продолжаться, пока не наступит равновесие на новой скорости Vi, лежащей в области первых режимов. При случайном уменьшении скорости избыток лобового сопротивления над тягой вызывает торможение самолета до минимальной скорости (самолет может сорваться в штопор).

Таким образом, на вторых режимах выдерживание постоянства высоты полета не обеспечивает сохранение скорости.

При выполнении длительного полета на вторых режимах для восстановления исходной скорости летчику необходимо либо изменением режима работы двигателя (при увеличении скорости тягу необходимо уменьшить, а при уменьшении скорости — увеличить), либо изменением угла наклона траектории полета восстановить заданную скорость горизонтального полета. Во втором случае траектория полета будет не прямолинейной, а волнообразной.

В области вторых режимов для увеличения скорости горизонтального полета необходимо сначала увеличить мощность двигателя, а затем, когда скорость начнет возрастать, уменьшить ее. Для уменьшения скорости горизонтального полета следует несколько задросселировать двигатель (уменьшить частоту вращения коленчатого вала), чтобы скорость начала падать, после чего увеличить мощность до потребной.

То есть на вторых режимах горизонтального полета требуется двойное движение рычагом управления дроссельной заслонкой карбюратора.

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что допускать уменьшение скорости ниже экономической не следует.

Разность между скоростью VГП, которую летчик выдерживает в горизонтальном полете, и экономической скоростью называетсязапасом скорости DV:

Из сказанного ясно, что в летной практике запас скорости имеет большое значение. Имея достаточный запас скорости, летчик гарантирован от неожиданного попадания в интервал вторых режимов, следовательно, и от опасности потери скорости.

КАК УГАДАТЬ В ДВИГАТЕЛЕ ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ДОЛГОЖИТЕЛЯ?

Агентство «Автостат» подсчитало, что средний возраст автомобилей в России 12,5 лет. Показатель последние годы непрерывно растет, и понятно, что расти будет дальше, так как рынок новых автомобилей в стране падает. Отсюда ставшие вновь актуальными споры о долговечности современных машин. Сегодня автомобилисты часто пытаются ответить на два вопроса: влияет ли на срок службы двигателя его объем и какие изначальные характеристики двигателя говорят о его потенциальном долгожительстве? Отвечают эксперты Ассамблеи автомобилистов.

Мнения экспертов

Александр Пикуленко

Сегодня производители рассчитывают свои автомобили на срок службы около 7 лет и на пробег около 150 тыс. км. А раньше рассчитывали на 10 лет и 200 тыс. км. Это конечно не говорит о том, что через 7 лет и 150 тысяч км автомобиль развалится, нет. Просто после этого срока и такого пробега рентабельность содержания автомобиля будет настолько низкой, что лучше покупать новую машину, а от старой избавиться. Это — общая тенденция.

Что касается нашей практики, то здесь надо учитывать, что самый лучший вариант — это V-образный атмосферник с приличным объемом от 3 до 7 литров. Это самые долговечные двигатели. Моторы с самой короткой продолжительностью жизни — это моторы малого объема с одним или двумя турбонаддувами, моторы с непосредственным впрыском и высокой степенью сжатия. Вот эти двигатели, как правило, очень капризные, а чтобы удержать их в нормальных экологических нормах, производители идут на всякие ухищрения, также не способствующие долговечности. У таких двигателей долговечность поддерживается с помощью хороших масел, качественного сервиса и других составляющих. Как раз для таких моторов критический рубеж — это те самые 150 тысяч километров.

Относительно долговечности в целом, надо сказать, что современные автомобили, к сожалению, не могут быть слишком долговечными по определению. Часто в машины закладывается ограниченный ресурс, просто потому что долгожители уже не нужны. Ну и достигать долговечности очень сложно из-за электроники: машина превращается в компьютер на колесах, отсюда проблемы с блоками управления и т. д.

На мой взгляд, сегодня на вторичном рынке критический возраст автомобиля начинается с 2003 года выпуска. Старше автомобиль покупать уже совсем неинтересно. Оптимальный возраст — это начиная с 2008 года. Вот тогда у нее еще есть хоть какой-то остаточный ресурс.

Андрей Осипов

Определенная взаимосвязь между объемом двигателя и сроком его службы существует. Как показывает практика, объемные моторы проходят гораздо больше. Но также большая взаимосвязь между тем, атмосферный это двигатель либо турбированный.

Кроме того, если мы говорим о долговечности мотора, то чрезвычайно важен материал, из которого он сделан. Его ремонтопригодность, например, зависит от толщины тех же самых стенок цилиндров.

Также не надо забывать о таком факторе, как оборотистость мотора. В принципе, чем больше оборотов выдает силовой агрегат (применимо и к бензиновым и к дизельным моторам), тем меньше срок его службы.

Ну и конечно основополагающий фактор — как мотор эксплуатируют и чем его заправляют. Надо учитывать смазывающий материал, я имею ввиду прежде всего масла, но также различные составы, продлевающие жизнь двигателя. Если человек постоянно ездит в режиме максимальных нагрузок на силовой агрегат, то надо понимать, что срок службы такого двигателя будет ограничен.

Зависимость долговечности от объема легко прослеживается в разнице между легковыми автомобилями и грузовиками, у которых двигатели имеют огромный объем (12,15 и даже 16 литров), а обороты невелики и поэтому запас хода у них достигает полмиллиона километров. Понятно, что большие по объему двигатели на легковой автомобиль не поставишь. Исключение — традиционные образцы американского автопрома, где на пикапы и внедорожники ставят V-8, и эти двигатели имеют очень большой ресурс, конечно. Причем, роль играет не только малое количество оборотов при большом объеме, но и материалы (чугунные блоки, толстые стенки цилиндров и т. д.).

Что касается параметров, на которые надо обращать внимание при выборе машины и соответственно мотора, если вы хотите приобрести долговечные автомобиль, то в первую очередь надо учитывать — атмосферный это или турбированный силовой агрегат.

Читать еще:  Двигатель wwti что это

Атмосферник, безусловно, прослужит дольше. Также, помимо упомянутого объема, надо учитывать, какая мощность снята с литра объема мотора (это несложно посчитать самому): чем выше степень форсировки, тем меньше срок годности двигателя.

Других параметров потребитель вообще-то может и не знать. Например, из чего сделан двигатель, какой сплав там применен и какова толщина стенок. Чаще всего мы просто не можем реально оценить насколько будет, скажем, ремонтопригоден тот или иной мотор. Поэтому надо обращать внимание на мощность, при каких оборотах она достигается, и тот же самый показатель крутящего момента.

Вячеслав Субботин

Конечно, объем влияет. Литровая мощность мотора — это самый главный показатель. То есть, сколько сил мы снимаем с литра двигателя его рабочего объема. Чем выше эта величина, тем меньше ресурс двигателя. Выжимать с маленького объема много сил можно только за счет ресурса. Поэтому высокофорсированные моторы, особенно спортивные, долго не ходят. Откатал годок и слава тебе, Господи. Современные моторы форсированные, с одним или с двумя турбонаддувами — это не жильцы. Подольше они протянуть смогут, если только их обрабатывать специальными триботехническими составами.

Да, определить потенциальную долговечность двигателя можно, учитывая некоторые статистические данные, технические параметры и т. д., но прежде всего за мотором нужно следить: вовремя заливать качественное масло, обрабатывать, ухаживать за ним. И вот тогда он свой срок проживет по полной. А у бензинового мотора средний срок, при нормальной эксплуатации — 200 тысяч километров.

Артем Болдырев

Объем, вне всякого сомнения, влияет. Если мы возьмем какие-нибудь высокооборотистые жужжалки объемом 1200-1300 кубиков, то для того, чтобы нормально ездить, их надо крутить постоянно в красной зоне — понятно, что это не самым лучшим образом сказывается на сроке службы автомобиля. Не надо быть семи пядей во лбу, чтобы понимать — чем «нагрузнее» работает механизм, тем меньше срок его службы. Практика показывает, что для среднестатистического автомобилиста у нас в стране 1,6 литра — это золотая середина. До двух литров у вас будет нормальный расход, будет мощность, которая позволит чувствовать себя в потоке нормально и нормальная долговечность при условии, что нет никаких компрессоров и никаких турбин.

Ведь, если мы возьмем злосчастный AMG у Mercedes, у которого с двухлитрового мотора снимают по 400 лошадей, то страшно представить, какой у этого мотора ресурс.

А вот если мы возьмем «американцев» с их легендарными Hemi V-8, которые до сих пор живут с 69 года без единой «капиталки» и в ус не дуют, то это уже совсем другое дело. А все потому что нагрузки на элементы нет, автомобиль едет практически на холостых оборотах. Да, понятно, что расход топлива большой, понятно, что по налогам тяжело, но это надежность и долговечность.

Что касается характеристик, указывающих на потенциальное долгожительство, помимо объема и мощности двигателя, то, в первую очередь, надо обращать внимание на трансмиссию — если это «автомат», то классический гидротрансформатор, без всяких вариаторов и роботов, ну или «механика» уже совсем. В противном случае, ресурс сокращается сильно. Кстати, хочу заметить относительно средней продолжительности жизни автомобилей в России, которая у нас растет. Это происходит не только потому, что люди новые автомобили не покупают. Дело еще и в том, что у нас нет нормальной структуры, чтобы избавляться от старых автомобилей. В каждом дворе можно найти «гробы», которые по 15 лет стоят и никому они не нужны. А все потому что нет нормального способа утилизировать транспорт.

Иван Зенкевич

Объем двигателя, конечно, влияет, но прежде всего долговечность двигателя будет зависеть от того, какую машину ты покупаешь. То есть все зависит от марки автомобиля.

Не могу сказать в точности о двигателях, но автомобили в целом, безусловно, стали хуже с точки зрения ресурса. Отчасти потому что автосервисам надо на чем-то зарабатывать.

Простой покупатель больше, чем написано в документации, о своем автомобиле не узнает, поэтому реальный возрастной потенциал мотора он просто не может узнать. Как можно покупателю узнать что-то о двигателе, если о нем ничего не пишут, а спросит, так и правду никто не скажет.

Уповать на объем слишком тоже не стоит. Многое зависит от эксплуатации. Быстро может и пятилитровый движок загнуться. Как ты выполняешь требования производителя, выполняешь ли график по техобслуживанию, заливаешь ли вовремя масло — все это очень сильно сказывается на сроки службы автомобиля.

Увы, сегодня двигатели уже не те. К тем, что делали до 2005 года я отношусь лучше, с учетом, конечно же, отдельных марок.

Кстати, часто бывает и так, что чем дешевле автомобиль, тем меньше у него проблем с мотором. Но в целом, я хочу подчеркнуть, что простой смертный никогда не узнает, когда ему под капотом стукнет.

Елена Лисовская

Очевидно, что наиболее живучие — это атмосферные моторы без турбонаддува. Потому что когда с маленького мотора путем турбонаддува нагнетается большая мощность, тогда эти моторы живут гораздо меньше, просто в силу своей конструкции и особенностей.

Среди характеристик, указывающих на потенциальное долгожительство двигателя, в первую очередь, надо обращать внимание на объем. Атмосферные двигатели большого объема всегда живут очень долго. Как те старые американские моторы: они действительно долгожители, хотя бы потому что у них большие масляные каналы и хорошая проходимость даже при высокой зашлакованности. К тому же эти двигатели еще и низкой температурной нагруженности.

Дмитрий Смирнов

На мой взгляд, производство двигателей с высокой ресурсностью закончилось где-то в районе 2005 года. После 2005 года большинство автопроизводителей, за исключением, может быть, некоторых корейских, нацелены на низкий ресурс, а это означает, что любой агрегат будет ходить не более 5 лет или 150 тысяч км. Разумеется, продолжительность жизни двигателя можно увеличить за счет более частой замены масла и дополнительной защиты. Причем, увеличить в два и даже в три раза до капремонта.

Двигатели и трансмиссии, выпущенные после 2010 года уже ремонту, по большому счету, не подлежат — только замена. Такая ситуация практически у всех брендов, а если рассматривать автомобили после 2015 года, то, я думаю, точно у всех. Даже корейцы уже в тренде.

Что касается зависимости ресурса от объема двигателя, то, на мой взгляд, такой зависимости сегодня уже нет. Много литров не означает большой ресурс.

Юрий Лавров

Говоря о ресурсе ДВС, необходимо его оценивать, как компонент комплексного свойства – надежности. Мы в «Супротек» считаем, что надежность включает в себя долговечность, безотказность, ремонтопригодность и сохраняемость. Долговечность — это ресурс до ТО, переборки или капремонта. Бывает когда двигатель имеет большой ресурс, но некоторые детали не доведены и часто выходят из строя. Интенсивность отказов – это безотказность. Ведь автолюбителю все равно из-за чего не работает двигатель: от износа ЦПГ или поломки масляного насоса. Это и есть проявление комплексного свойства. Ремонтопригодность для современных ДВС вообще не актуальна. Зачем «капиталить движок», если через 300 тыс. км пробега легковой автомобиль морально устареет.

Значит, говорим о ресурсе двигателя при условии низкой интенсивности отказов деталей, способных сломаться. Ресурс определяется средней интенсивностью или скоростью изнашивания деталей ЦПГ, которая зависит от целого ряда факторов:

средняя скорость скольжения;

продолжительность максимальных и запредельных скоростей скольжения;

нагрузка на детали ЦПГ;

качество масла при различных условиях;

качество топлива при различных условиях;

исправность топливной аппаратуры; уровень компрессии;

продолжительность и качество горения топлива;

средний режим работы узла и частота смены режима;

количество холодных пусков.

Если условно считать, что двигатель спроектирован правильно, качество топлива и масла в норме, то все перечисленные факторы, влияющие на ресурс можно свести к одному – уровень форсирования двигателя. Двигатель можно форсировать по наддуву (повышение среднего эффективного давления – подать больше топлива) и по оборотам. Делается для получения более высоких удельных эффективных показателей и компактности двигателя. Оба способа приводят к снижению ресурса. Но при условии его достаточности это правильный путь развития двигателестроения.

Что касается влияния рабочего объема двигателя, то сам по себе он никак не влияет на ресурс, просто больший объем позволяет не так сильно форсировать двигатель, что снижает нагрузки, температуру, а снижение оборотов позволяет лучше организовать процессы смесеобразования и горения топлива. Все это в итоге приводит к снижению нагарообразования (а это абразивное изнашивание), прорыва газов в картер (а это коррозионное изнашивание и ресурс масла).

Читать еще:  Двигатель 1nz как снять генератор

На мой взгляд, более значимым фактором увеличения ресурса ДВС являются условия его эксплуатации. Например, перегрузки недопустимы, работа на 100 % нагрузке – не более 10 % времени эксплуатации, своевременное ТО (особенно топливной аппаратуры), смена масла по фактическому состоянию, качественное топливо, по возможности ровный режим эксплуатации.

Ну, и самое главное, двигатель необходимо защитить по технологии «СУПРОТЕК».

Принцип работы роторного двигателя, плюсы и минусы системы

Как известно, принцип работы роторного двигателя основан на высоких оборотах и отсутствии движений, которыми отличается ДВС. Это и отличает агрегат от обычного поршневого двигателя. РПД называют ещё двигателем Ванкеля, и сегодня мы рассмотрим его работу и явные достоинства.

Ротор такого двигателя находится в цилиндре. Сам корпус не круглого типа, а овального, чтобы ротор треугольной геометрии нормально в нём помещался. У РПД не бывает коленчатого вала и шатунов, а также отсутствуют в нём другие детали, что делает его конструкцию намного проще. Если говорить другими словами, то примерно около тысячи деталей обычного двигателя внутреннего сгорания в РПД нет.

Работа классического РПД основана на простом движении ротора внутри овального корпуса. В процессе движения ротора по окружности статора создаются свободные полости, в которых и происходят процессы запуска агрегата.

Удивительно, но роторный агрегат представляет собой некий парадокс. В чём он заключается? А в том, что он имеет гениально простую конструкцию, которая почему-то не прижилась. А вот более сложный поршневой вариант стал популярным и повсюду используется.

Строение и принцип работы роторного двигателя

Схема работы роторного двигателя представляет собой нечто совершенно иное, чем обычный ДВС. Во-первых, следует оставить в прошлом конструкцию двигателя внутреннего сгорания, известную нам. А во-вторых, попытаться впитать в себя новые знания и понятия.

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.

РПД назван так из-за ротора, то есть такой части мотора, которая движется. Благодаря этому движению мощность передаётся на сцепление и КПП. По сути, ротор выталкивает энергию топлива, которая затем передаётся колёсам через трансмиссию. Сам ротор выполнен обязательно из легированной стали и имеет, как и говорилось выше, форму треугольника.

Капсула, где находится ротор, — это своеобразная матрица, центр вселенной, где все процессы и происходят. Другими словами, именно в этом овальном корпусе происходит:

  • сжатие смеси;
  • топливный впрыск;
  • поступление кислорода;
  • зажигание смеси;
  • отдача сгоревших элементов в выпуск.

Одним словом, шесть в одном, если хотите.

Сам ротор крепится на специальном механизме и не вращается вокруг одной оси, а как бы бегает. Таким образом, создаются изолированные друг от друга полости внутри овального корпуса, в каждой из которых и происходит какой-либо из процессов. Так как ротор треугольный, то полостей получается всего три.

Всё начинается следующим образом: в первой образующейся полости происходит всасывание, то есть камера наполняется воздушно-топливной смесью, которая здесь же перемешивается. После этого ротор вращается и толкает эту перемешанную смесь в другую камеру. Здесь смесь сжимается и воспламеняется при помощи двух свечей.

Смесь после этого идёт в третью полость, где и происходит вытеснение частей использованного топлива в систему выхлопа.

Это и есть полный цикл работы РПД. Но не всё так просто. Это мы рассмотрели схему РПД только с одной стороны. А действия эти проходят постоянно. Если говорить иначе, процессы возникают сразу с трёх сторон ротора. В итоге всего за единственный оборот агрегата повторяется три такта.

Опять же, производительность — это не одно достоинство РПД. Их у него много. Как и было сказано выше, роторный двигатель очень компактный и в нём используется на целых тысячу деталей меньше, чем в том же ДВС. В РПД всего две основные детали — ротор и статор, а проще этого ничего не придумаешь.

Принцип работы роторного двигателя

Принцип работы роторно-поршневого двигателя заставил в своё время многих талантливых инженеров удивлённо вскинуть бровями. И сегодня талантливые инженеры компании Мазда заслуживают всяческих похвал и одобрения. Шутка ли, поверить в производительность, казалось бы, похороненного двигателя и дать ему вторую жизнь, да ещё какую!

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 роторного двигателя

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.

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.

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.

Конечно же, если бы у роторного мотора не было недостатков, то он обязательно бы применялся на современных автомобилях. Возможно даже, что, если бы роторный двигатель был безгрешен, мы и не узнали бы про двигатель поршневой, ведь роторный создали раньше. Затем человеческий гений, пытаясь усовершенствовать агрегат, и создал современный поршневой вариант мотора.

Но к сожалению, минусы у роторного двигателя имеются. К таким вот явным ляпам этого агрегата можно отнести герметизацию камеры сгорания. А в частности, это объясняется недостаточно хорошим контактом самого ротора со стенками цилиндра. При трении со стенками цилиндра металл ротора нагревается и в результате этого расширяется. И сам овальный цилиндр тоже нагревается, и того хуже — нагревание происходит неравномерно.

Если в камере сгорания температура бывает выше, чем в системе впуска/выпуска, цилиндр должен быть выполнен из высокотехнологичного материала, устанавливаемого в разных местах корпуса.

Для того чтобы такой двигатель запустился, используются всего две свечи зажигания. Больше не рекомендуется ввиду особенностей камеры сгорания. РПД наделён бывает совершенно иной камерой сгорания и выдаёт мощность три четверти рабочего времени ДВС, а коэффициент полезного действия составляет целых сорок процентов. По сравнению: у поршневого мотора этот же показатель составляет 20%.

Преимущества роторного двигателя

Меньше движущихся частей

Роторный двигатель имеет намного меньше частей, чем скажем 4-х цилиндровый поршневой движок. Двух роторный двигатель имеет три главные движущиеся части: два ротора и выходной вал. Даже самый простой 4-х 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.

Читать еще:  Электрическая схема управления двигателем bosch

Мягкость

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.

Неспешность

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.

Малые габариты + высокая мощность

Компактность системы вместе с высоким КПД (сравнительно с обычным ДВС) позволяет из миниатюрного 1,3-литрового мотора выдавать порядка 200-250 л.с. Правда, вместе с главным недостатком конструкции в виде высокого расхода топлива.

Недостатки роторных моторов

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.
  • Роторные двигатели в силу конструкции ограничены в ресурсе — в среднем это порядка 60-80 тыс. км

Такая ситуация просто вынуждает причислять роторные двигатели к спортивным моделям автомобилей. Да и не только. Приверженцы роторного двигателя сегодня нашлись. Это известный автопроизводитель Мазда, вставший на путь самурая и продолживший исследования мастера Ванкеля. Если вспомнить ту же ситуацию с Субару, то становится понятен успех японских производителей, цепляющихся, казалось бы, за всё старое и отброшенное западниками как ненужное. А на деле японцам удаётся создавать новое из старого. То же тогда произошло с оппозитными двигателями, являющимися на сегодняшний день «фишкой» Субару. В те же времена использование подобных двигателей считалось чуть ли не преступлением.

Работа роторного двигателя также заинтересовала японских инженеров, которые на этот раз взялись за усовершенствование Мазды. Они создали роторный двигатель 13b-REW и наделили его системой твин-турбо. Теперь Мазда могла спокойно поспорить с немецкими моделями, так как открывала целых 350 лошадок, но грешила опять же большим расходом топлива.

Удивительно, но РПД пытались ввести в работу и у нас в стране. Такой двигатель был разработан для установки его на ВАЗ 21079, предназначенный как транспортное средство для спецслужб, однако проект, к сожалению, не прижился. Как всегда, не хватило бюджетных денег государства, которые чудесным образом из казны выкачиваются.

Зато это удалось сделать японцам. И они на достигнутом результате останавливаться не желают. По последним данным, производитель Мазда усовершенствует двигатель и в скором времени выйдет новая Мазда, уже с совершенно другим агрегатом.

Разные конструкции и разработки роторных двигателей

Двигатель Ванкеля

Двигатель Желтышева

Двигатель Зуева

Радиальные двигатели

Раз уж наш блог начал рассказывать про различные типы двигателей, мы не могли не пройти мимо необычных типов ДВС и невероятных машинах, которые на них ездят.
Обычный, поршневой двигатель внутреннего сгорания известен всем – коленчатый вал, его двигают от 1 до 16 (редко до 32) поршней, которые перемещаются в цилиндрах вверх-вниз. В цилиндры подается смесь воздуха и топлива (бензина, керосина, ДТ, водорода и проч.). Происходит быстрое сгорание, с большим коэффициэнтом расширения – поршень двигается вниз и толкает коленчатый вал.
Двигатели такого типа бывают рядными (L-образными) или не рядными, когда цилиндры стоят под углом друг к другу (V и W- образные). Последний тип – двухэтажный и применяется редко.

Какие же еще есть ДВС? Об одном из них мы хотели бы рассказать в этой статье.

Радиальные двигатели.

Краткая история радиальных двигателей.

Первый радиальный двигатель был создан в 1901 году Чарльзом Мэнли. Он был 5-ти цилиндровым и с водным охлаждением. От был сделан из одной из ротационных машина Стивена Бэлзера, для самолета Аэродрома Лэнгли.
Мощность перового радиального двигателя составила 52 л.с. (39 кВт) при 950 об/мин.

В 1903-1904 гг Иаковах Эллехэммере посторил первый в мире 3-х цилиндровый радиальный двигатель с воздушным охлаждением. Позже, в 1907 году он он постотоил более мощный 5-ти цилиндровый двигатель, а в 1908 – 1909 годах он разарабатывал уже 6-ти цилиндровый двухрядный радиальный двигатель.
В последствии радиальные или звездообразные двигатели получили широкое применение в авиации из-за своей надежности, малых габаритов и возмощности эффективного применения воздушного охлаждения.

Принцип действия.

В отличие от рядных двигателей, цилиндры радиального двигателя расположены в виде звезды, радиально расходясь во все стороны от центра. Таким образом каждый цилиндр отделен от остальных и доступен для ремонта и обслуживания. Также такая конструкция хорошо пригодна для воздушного охлаждения, поэтому подавляющее большинство таких двигателей выпускается именно с воздушным охлаждением. Минимальное количество цилиндров для образования радиального двигателя – три, если взять два, то это уже либо V-образный, либо оппозитник, двигатель, в котором цилиндры расположены напротив друг друга, на одной линии.
Внутри радиального двигателя, по центру находится коленчатый вал с одним коленом и противовесом. К нему крепится ведущий шатун, к которому уже непосредтсвенно крепяться все остальные, ведомые шатуны. Это принципиальное отличие кривошипно-шатунного механизма обусловлено самой конструкцией дигателя – длинный коленвал было бы просто некуда девать.

Звездообразные двигатели бывают двух и четырехтактными, последние обычно имеют нечетное количество цилиндров, позволяющее пускать искру через один цилиндр. В доказательство наших слов приводим видео демонстрационной модели 7-ми цилиндрового двигателя. Обратите внимание на искры зажигания.

Двухтактные радиальные двигатели ставились на многие легкие самолеты и их заводили резким поворотом винта.
Кждый цилиндр обычно имеет два клапана, которые приводятся в движение через спицы, которые в свою очередь толкает распределительный диск, связаный с коленчатым валом.
Анимация в autodesk inventor – здесь все очень хорошо видно

Единственным недостатком радиального двигателя является возможность протекания маста в цилиндры, что приводит к гидроудару и разрыву нижних цилиндров при попытке завода двигателя. Но в современных двигателях эти шансы минимизированы.
Выхлопная система таких двигателей также радиальна, но, как правило, трубы разводятся на две стороны. Варианты, когда цилиндров четное количество, тогда нередко каждый из цилиндров имеет свою выхлопную трубу.

Изготовление звездообразных двигателей

До сих пор радиальные двигатели ставят на самолеты и даже на вертолеты. Все таки возможность обходится без жидкостного охлаждения подкупает, да и технология отработанная годами не позволяет отказаться от этого типа ДВС в авиастроении. Также такие двигатели ставят на легкие лодки и на небольшие катера, перемещающиеся с помошью воздушного винта. В таком случае моторный отсек ограничивают сеткой.

Одним из производителей радиальных двигателей сегодня является Австралийская компания Rotec Engeneering. Вот видео изготовления 150-сильного мотора R3600

Альтернативное применение

Но наш блог любит рассказывать о невероятных применениях всего, что можно. Вот и сейчас мы е обойдет стороной эту возможность и покажем несколько интересных фотографий и видео, найденных нами на просторах интернета.
Например некотрые умельцв ставят радиальные двигатели на мотоциклы.

7 цилиндров 110 л/с Rotec Engeneering R2800

И видео с этим мотоциклом:

R2800 собственной персоной. Кликабельно

И хорошо еще если на обычное место. Существуют например и вот такие варианты. “Двигатель в колесе”

Правда непонятно как к этому двигателя подается бензин.
Те, кто не увлекается мотоциклами берут зарубежные аналоги запорожцев и делают с ними следующее:

В общем применений радиальных двигателей великое множество. Это отличные, плавные, мощные, простые в устройстве, ремонте и эксплуатации двигатели, которые прослужат еще очень долго.

Похожие записи:

Наша цель — свой ФабЛаб в Санкт-Петербурге!
Следите за новостями!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector