Sw-motors.ru

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

Характеристика роторно-поршневого двигателя

Характеристика роторно-поршневого двигателя

Что это такое РПД?

В классическом четырехтактном двигателе один и тот же цилиндр используется для различных операций — впрыск, сжатие, сжигание и выпуска. В роторном же двигателе каждый процесс выполняется в отдельном отсеке камеры. Эффект мало чем отличается от разделения цилиндра на четыре отсека для каждой из операций.

В поршневом двигателе давление возникающее при сгорании смеси заставляет поршни двигаться вперед и назад в своих цилиндрах. Шатуны и коленчатый вал преобразуют это толкательное движение во вращательное, необходимое для движения автомобиля.

В роторном двигателе нет прямолинейного движения которое надо было бы переводить во вращательное. Давление образуется в одном из отсеков камеры заставляя ротор вращаться, это снижает вибрацию и повышает потенциальную величину оборотов двигателя. В результате всего большая эффективность, и меньшие размеры при той же мощности, что и обычного поршневого двигателя.

Как работает РПД?

Функцию поршня в РПД выполняет трехвершинный ротор, преобразующий силу давления газов во вращательное движение эксцентрикового вала. Движение ротора относительно статора (наружного корпуса) обеспечивается парой шестерен, одна из которых жестко закреплена на роторе, а вторая на боковой крышке статора. Сама шестерня неподвижно закреплена на корпусе двигателя. С ней в зацеплении находится шестерня ротора который с зубчатым колесом как бы обкатывается вокруг нее.

Вал вращается в подшипниках, размещенных на корпусе, и имеет цилиндрический эксцентрик, на котором вращается ротор. Взаимодействие этих шестерен обеспечивает целесообразное движение ротора относительно корпуса, в результате которого образуются три разобщенных камеры переменного объема. Передаточное отношение шестерен 2:3, поэтому за один оборот эксцентрикового вала ротор поворачивается на 120 градусов, а за полный оборот ротора в каждой из камер совершается полный четырехтактный цикл.

Газообмен регулируется вершиной ротора при прохождении ее через впускное и выпускное окно. Такая конструкция позволяет осуществлять 4-тактный цикл без применения специального механизма газораспределения.

Герметизация камер обеспечивается радиальными и торцевыми уплотнительными пластинами, прижимаемыми к цилиндру центробежными силами, давлением газа и ленточными пружинами. Крутящий момент получается в результате действия газовых сил через ротор на эксцентрик вала Смесеобразование, зажигание, смазка, охлаждение, запуск — принципиально такие же, как и у обычного поршневого двигателя внутреннего сгорания

Достоинства и недостатки РПД

Все части роторного двигателя постоянно вращаются в одном направлении, что не создает вибрации, связанной с переменным направлением движения поршней, присущей обычным двигателям.

Наряду с несомненными достоинствами у двигателя Ванкеля существуют и серьезные конструктивные недостатки, преодолеть которые крайне сложно.

Камера сгорания роторного двигателя имеет в плане форму серпа. Поэтому при том же объеме, что и у цилиндрической камеры обычного мотора, площадь ее поверхности намного больше.

Следствие — большая теплонагруженность двигателя и меньший тепловой КПД.

Кроме того, серповидная форма не позволяет организовать вихревое наполнение камеры сгорания, чтобы добиться полного сгорания топливовоздушной смеси.

Отсюда худшая, по сравнению с поршневыми моторами, экономичность и проблемы с выбросом вредных веществ.

Столь же обширен список технологических недостатков. На первом месте — сам процесс изготовления статора сложной формы с износостойкой рабочей поверхностью.

Трудность еще и в том, что статор должен успешно противостоять температурным деформациям: в отличие от обычного мотора, где теплонагруженная камера сгорания частично охлаждается в фазе впуска и сжатия свежей рабочей смесью, здесь процесс сгорания всегда происходит в одной части двигателя, а впуск — в другой.

Еще одна проблема — уплотнения ротора. Если в поршневом моторе кольца соприкасаются с зеркалом цилиндра только одной рабочей кромкой и под постоянным углом, то уплотнения на вершинах ротора касаются статора под постоянно изменяющимися углами, что приводит к большим нагрузкам на их грани.

Кроме того, эти уплотнения работают в условиях ограниченной смазки и плохого теплоотвода — для их смазывания приходится дополнительно впрыскивать масло прямо во впускной коллектор. Нетрудно догадаться, что экологических показателей мотора это тоже не улучшает.

История изобретения и отец двигателя

Феликс Генрих Ванкель (нем. Felix Heinrich Wankel, 13 августа 1902, Лар (Шварцвальд) — 9 октября 1988, Гейдельберг) — немецкий конструктор двигателей. Соавтор изобретения роторно-поршневого двигателя (так называемого двигателя Ванкеля), конструкция которого показана в 1957 вместе с инженером компании NSU Вальтером Фройде (W. Froude), которому и принадлежала идея данной конструкции двигателя. Ванкель всю свою жизнь работал над созданием другого мотора с простым вращением взаимодействующих роторов.

Вместе с Вальтером Фройде и своей группой он провел обширные исследования механических уплотнений вращающихся клапанов (золотников). Они сформулировали также требования к эффективным подвижным уплотнениям. В этой области следует также отметить важную роль группы В. Бензингера (W. Benzinger) фирмы Daimler-Benz.

Биография Ванкеля

Отец Ванкеля погиб в первой мировой войне; оставшийся без отца, бросив гимназию, Феликс Ванкель не смог ни поступить в университет, ни даже получить рабочую специальность. Самостоятельно изучая технические дисциплины, Ванкель уже в 1924 году пришёл к идее роторно-поршневого двигателя. В 1920-е годы Ванкель примкнул к НСДАП, но в 1933 оказался среди противников Гитлера и провёл полгода в тюрьме. В 1936 прототип его роторного двигателя заинтересовал BMW; Ванкель получил финансирование, а в 1936 — собственную мастерскую в Линдау для разработки опытных авиадвигателей под патронажем геринговского министерства авиации.

-В 1945 оборудование Ванкеля было вывезено во Францию по репарациям;

-В 1951, с помощью фирмы Goetze, Ванкель возобновил исследования — сначала в собственном доме

-В 1954 он наконец нашёл оптимальную конфигурацию камеры сгорания РПД;

-В 1958 NSU выпустило первый автомобиль с упрошённым вариантом РПД, однако самого конструктора эта реализация не удовлетворила

-С 1960 Ванкель работает в новом исследовательском центре в Линдау.

-В 1964 году в фирме NSU появился двигатель оригинальной конструкции Ванкеля Ro 80 (всего было выпущено около 40 000 таких машин).

-В 1959—1970 патент Ванкеля приобрели все крупнейшие автопроизводители западного мира, однако в 2007—2008 годах машины с роторно — поршневым двигателем конструкции Ванкеля и Фройда производятся только под маркой Mazda.

-В 1936 Ванкель женился на Эмме Кирн (1905—1975), детей у них не было. Ванкель никогда не имел водительских прав, так как с детства страдал крайней близорукостью. Он не владел основами высшей математики, полагаясь на своё исключительное чувство пространства.

История ротора ВАЗ

Год 1974-й. Приказом генерального директора Волжского автозавода создано специальное конструкторское бюро роторно-поршневых двигателей.

Планы самые грандиозные — создать роторно-поршневой двигатель для автомобилей «ВАЗ», превосходящий по своим показателям традиционный поршневой мотор.

Основу коллектива составили выпускники вузов и специалисты авиационных предприятий Самары. В арсенале у них были молодость и энтузиазм. Начальником СКБ РПД был назначен заместитель технического директора Борис Сидорович ПОСПЕЛОВ, главным конструктором — Михаил Алексеевич КОРЖОВ.

Разработка первых вазовских РПД шла параллельно с изучением конструкций зарубежных образцов и под очень скромные технологические возможности экспериментального цеха, поэтому часть деталей использовалась с импортных двигателей. Первые двигатели не отличались ни изяществом компоновки, ни своими показателями, и это естественно для начала работ с таким сложным изделием, но они позволили накопить опыт и обозначить основные проблемы такой простой на первый взгляд конструкции. Было сделано несколько вариантов компоновки РПД в автомобили «ВАЗ», прежде чем появился прототип, который стал базовым двигателем и который приняли на подготовку производства. Этим двигателем стал односекционный РПД ВАЗ-311 мощностью 70 л.с. с геометрическими параметрами, как у японского 13В. Подготовка производства велась по нереальным планам одновременно с доводкой двигателя: проблем было больше, чем решений. Невзирая на недоведенность конструкции, было принято решение о выпуске опытно-промышленной партии автомобилей ВАЗ-21018 с РПД. После того как автомобили были проданы, разразился скандал, так как массовые дефекты в эксплуатации породили волну рекламаций. Руководство завода вынуждено было заменить на проданных автомобилях роторно-поршневые двигатели на серийные поршневые. Последовали и оргмероприятия: численность СКБ была сокращена вдвое, прекратилось строительство цехов и административного здания. Ушло много высококвалифицированных специалистов. Так закончился период авантюр и фантазий, требовалось серьезно оценить состояние дел.

Обстановка в СКБ была критической. Б.С. Поспелов смог в этой сложной ситуации сохранить самообладание и сделать правильные выводы. Оценка областей применения РПД и их технический уровень показывали, что для выполнения всех требований, которые предъявляются к автомобильному двигателю, необходим большой объем доводочных работ, освоение новых материалов и технологий и проведение длительных испытаний. Возможность установки в вазовский автомобиль двигателя мощностью 120. 140 л.с. заинтересовала спецслужбы, требования по ресурсу и расходу топлива были ниже, чем у автомобиля общего назначения, а замена двигателя в ходе эксплуатации ими допускалась. С их стороны гарантировалась квалифицированная эксплуатация и предоставление информации о дефектах. Для СКБ это было идеальным вариантом. Так появился автомобиль специального назначения ВАЗ-21019 с двухсекционным двигателем мощностью 120 л.с.

Ситуация в СКБ стабилизировалась, начался плодотворный период доводки, было реальное продвижение по пути улучшения показателей двигателя. Появились положительные отзывы о нашем автомобиле и его незаменимости при выполнении оперативной работы. Символично, что работавшие на автомобилях с РПД называли его «Аркан».

Стали поступать предложения от других предприятий о разработке РПД для мотоцикла, летательных аппаратов, амфибийных судов, подвесных лодочных моторов. Работы велись по хоздоговорам и частично компенсировали затраты на содержание СКБ.

К концу 80-х стало возможным вернуться к проекту автомобиля общего назначения с выполнением всех норм. Поэтому, когда СКБ был заказан двигатель для автомобиля специального назначения «Таврия», Поспелов поставил задачу — спроектировать двигатель, который бы, кроме автомобиля «ЗАЗ», мог быть установлен в автомобиль ВАЗ-2108 без доработки кузова и трансмиссии. Что и было сделано. Двигатель получился на редкость удачным, первые же образцы без особых проблем прошли испытания в составе автомобилей «ВАЗ» и «ЗАЗ». Мощность этого двигателя 105 л.с. была достаточной для «Таврии» (максимальная скорость более 200 км/ч) и мала для переднеприводных автомобилей «ВАЗ», поэтому планировалась разработка двигателя большего рабочего объема для автомобилей семейства ВАЗ-2108. Но этому не суждено было случиться. 16 января 1987 г. умер Борис Сидорович Поспелов. Конструктор, энергичный и справедливый руководитель, достойный человек. На общем собрании СКБ РПД начальником был избран Владимир Андреевич ШНЯКИН.

Читать еще:  Что такое рестайловый двигатель

Главным стратегическим направлением стало создание двигателей для авиации общего назначения. Автомобильный двигатель становится второстепенной работой, хотя производство устаревшей «классики» ВАЗ-21079 с карбюраторным РПД ВАЗ-4132 продолжается. Работы над двигателем для переднеприводных автомобилей «ВАЗ» были прекращены.

Бесспорно, в России с ее огромной территорией считается странным тот факт, что отсутствует авиация общего назначения, т.е. небольшие 2. 7-местные самолеты. Привлекательна перспектива — быть монополистом на этом еще только зарождающемся рынке.

Но за этой привлекательностью кроется огромная работа по созданию целой отрасли, не существующей пока еще в нашем государстве. Огромны и технические проблемы, связанные с выполнением специфических авиационных требований, которые не имеют места при создании автомобильного мотора.

Необходимость финансирования услуг сторонних организаций не позволяет совсем отказаться от выпуска автомобилей с РПД. Это обстоятельство в 1994 г. заставляет заняться разработкой двигателя мощностью 140 л.с. для семейства автомобилей ВАЗ-2108. Работы ведутся спешно, в результате новый двигатель ВАЗ-415 имел много дефектов, устранить которые можно было только заменой двигателя. С большим трудом удалось устранить большинство из этих дефектов, выполнить российские нормы токсичности и получить сертификат, позволяющий продавать автомобиль с РПД. И все же это был и есть двигатель 80-х годов, с карбюратором.

Эксплуатация автомобилей с РПД показала наличие устойчивого спроса на автомобиль с повышенными динамическими качествами. Разгон автомобиля с РПД ВАЗ-415 до 100 км/ч составляет 9 сек. и максимальная скорость — 190 км/ч.

Но сегодня для продолжения производства требуется серьезная модернизация выпускаемого РПД ВАЗ-415. Это прежде всего внедрение мероприятий для выполнения современных норм токсичности и адаптация двигателя под семейство автомобилей ВАЗ-2110. И как ни странно, но, кроме технических проблем, обозначились и другие сложности.

Опыт работы СКБ над автомобильным и авиационным двигателями одновременно показал несовместимость этих работ по большинству конструкторских решений. Частично могут быть единой технологическая и производственные базы, а разработчики авиационного и автомобильного двигателей должны быть рядом, но отдельно. Требования к автомобильному и авиационному двигателям во многом противоположны. Так, например, режимы работы автомобильного двигателя, определяющие его экономичность и токсичность в городском цикле, для авиационного двигателя не регламентируются вообще. И наоборот: главные режимы работы авиационного мотора — «взлетный» и «крейсерский» — малозначимы для автомобильного двигателя. Особая проблема — материалы. Общепринятые в автомобилестроении материалы не могут быть применены для авиационного двигателя. Поэтому работа конструкторов одновременно и над авиационным, и над автомобильным двигателями малопродуктивна. Здесь требуется командная работа, когда конкретные люди занимаются конкретным делом.

Что касается техники, то современные технологии и электронные системы, внедренные за последние годы, позволяют в короткие сроки успешно решить все проблемы, связанные с экологией, ресурсом и топливной экономичностью, что и продемонстрировала Mazda. Очевидные преимущества РПД позволяют расширить мощностной ряд автомобилей «ВАЗ» и предложить покупателю, кроме массового автомобиля, динамичную высокоскоростную модель, демонстрируя тем самым, что заводу не чужды уникальные технологии. А это уже имидж и реклама. Все это реально.

Роторно-поршневой двигатель имеет достаточный потенциал, чтобы быть конкурентоспособным и равным среди лучших. А пока производство СКБ РПД продолжает выпуск автомобилей семейства ВАЗ-2108 с роторно-поршневым карбюраторным двигателем мощностью 140 л.с.

Технические характеристики роторно-поршневого двигателя (рпд) ВАЗ-4132 и ВАЗ-415

Двигатель в сборе для ВАЗ – 415 рпд – 90`000р. – Racemarket.ru – гоночные объявления. Покупка и продажа (Rallysale.ru)

ВАЗ-415: описание, особенности двигателя, история создания, эксплуатация, фото. Роторный ВАЗ-415: характеристики, назначение, производитель. Роторный двигатель на ВАЗ: устройство, модификации, плюсы и минусы, обслуживание, расход топлива.

  1. История создания и развития [ править| править код]
  2. Скан советского журнала с информацией о ВАЗ-21018
  3. РПД в СССР и после
  4. Немного истории
  5. Вы не робот?
  6. Статистика
  7. Архивное фото заводских испытаний ВАЗ-21018
  8. Роторный агегат и все что с ним связано
  9. Принцип действия
  10. А это уже милицейская машина ВАЗ-21079 со 140-сильным роторным мотором ВАЗ-413
  11. Телефон
  12. Технические характеристики мотора ВАЗ 415
  13. Хорошо видны 2 секции РПД: синие затычки — места для свечей зажигания
  14. Комментарии
  15. Двигатель нужно хорошенько отмыть, но по косвенным признакам видно что он практически новый и вряд ли ставился на машину
  16. Характеристики ВАЗ-415
  17. Роторный двигатель РПД 415 для ВАЗ / Лада 2108 (1984-2003).

История создания и развития [ править | править код ]

Работы по созданию советского роторного двигателя начались в 1973 году с созданием на Волжском автозаводе специального конструкторского бюро. Первый опытный образец односекционного двигателя с индексом ВАЗ-301 был создан в 1976 году. Вскоре была выпущена опытная партия Жигулей с новым двигателем в количестве 50 штук, однако в течение первого полугода эксплуатации все они, кроме одного, вышли из строя. В 1982 году на выставке НТТМ в Москве был представлен новый вариант двигателя с индексом 311 на модификацию ВАЗ-21018[1].

В 1983 году были спроектированы уже двухсекционные двигатели ВАЗ-411 мощностью 120 л. с. и более мощный ВАЗ-413. Эти и последующие разработанные моторы устанавливались на автомобили спецслужб, в том числе на ГАЗ, и в розничную продажу не поступали[2].

Последняя модификация волжского роторного двигателя устанавливалась на мелкосерийные «Самары»[3], а также ВАЗ-2110-91 и ВАЗ-2115-91[4].

24 марта 2004 года приказом генерального директора АвтоВАЗа специальное конструкторское бюро роторно-поршневых двигателей (СКБ РПД) было ликвидировано. К 2007 году производственное оборудование демонтировано и утилизировано[2].

Скан советского журнала с информацией о ВАЗ-21018

Первый прототип РПД был создан на ВАЗе в 1976 году, а уж в 1978 году в Тольятти освоили выпуск (небольшой серией) односекционного РПД ВАЗ-311 мощностью 80 л.с при 6000 об/мин. Автомобиль с этим двигателем получил обозначение ВАЗ-21018 (на базе серийной 21011) и хоть и был построен в 1978 году, но широкой публике его впервые показали в 1982 году на выставке НТТМ-82. Максимальная скорость авто составляла 145 км/ч.

РПД в СССР и после

Роторный двигатель ваз 2109

Начнем с того, что в 1996 году на территории нашей страны стали выпускать Ваз 2109 с роторным мотором. Это была машина с повышенной мощностью.
Под капотом урчал 140-сильный двигатель ротор, разгонявший любимую «девятку» до 100 км/ч всего-то за каких-нибудь 8 секунд, а максимальная скорость составляла – 200 км/ч. Вот откуда слухи о гонках с Мерседесом.
Что касается топливного бака, то его объем составлял 39 л, так как аппетит такого Ваз 2109 был просто волчий. Благодаря огромному по размерам баку, можно было доехать от столицы до Смоленска и вернуться обратно.

Примечание. Огромный расход топлива, в некотором роде, объясняет непопулярность Ваз 2109 с роторным силовым агрегатом.

Время на месте не стоит. После выпуска первой «девятки» с таким мотором, производители выпустили еще две версии: мотор на 150 л.с. и форсированную модификацию, развивающую 250 л.с.
Такая огромная динамика ничего толкового не давала. Всего 40 тыс. км пробега и бешеный по мощностным характеристикам двигатель превращался в рухлядь.

Примечание. Еще одной причиной, из-за которой роторная «девятка» не прижилась в России, называют высокую стоимость автомобиля и огромные расходы на его содержание.

Немного истории

  • Роторный двигатель или РПД попал в ореол зрения советского правительства еще в провальном для страны 1974 году. Чтобы хоть как-то повысить обороты, социалистическая экономия идет ва-банк.
    Создается на ВАЗ специальное конструкторское бюро под названием РПД, целью и главной задачей которого становится серийное производство «ванкельных агрегатов»;
  • Поскольку ВАЗ планировался изначально, как копия западных технологий, в частности Фиат, новым конструкторским бюро было решено воспроизвести двигатель Мазда. На десятилетние наработки советских инженеров(см.ВАЗ 2109: ремонт инжектора — как производить?) правительству было, грубо говоря, «начхать» и их предали забвению, как оказалось зря;
  • Вначале советские чиновники вели долгие переговоры с самим Ванкелем на предмет покупки лицензии, которые оказались безуспешными в виду ограниченности бюджета (по слухам Ванкель запросил огромную сумму). Все же, некоторые передовые технологии были успешно переняты.
    На выпуск был поставлен первый 1-секционный мотор Ваз 311. Он имел мощность, правда, 65 л.с., но это было лишь начало;
  • Опытная партия была выпущена, как ни странно, только после 5 лет. Уже с конвейера сошло 50 образцов роторного мотора. Они мгновенно расходятся среди самих работников автопрома, так сказать, внутри кухни. Ну, может, и правительственным работникам высшего звена, кое-что перепало, не без этого.

Ваз 2109 с роторнопоршневым двигателем

Примечание. Правда, это не помогло двигателю прижиться, так как он перенял только внешнее сходство с японским, а нутро у него было не очень – сыпаться стал по-советски скоро.

  • Пришлось заменить все агрегаты на обычные поршневые. Идея не удалась;
  • Но неожиданно приходит спасение откуда не ждали. Конструкторское бюро по РПД, сотрудников которого уже отправили в черный список и в скором времени бы отчитывали на закрытом съезде работников автопрома, получает предложение от спецслужб. «Чекистов» расход топлива и ресурс мотора нисколько не интересовал, а вот мощностные показатели очень даже;
  • Получив предложение, комбинат сразу же запустил производство 2-секционного РПД. Мощность этого мотора – 120 л.с. Установили на Ваз 2101 Аркан (специального производства);
  • Оживший РПД, настолько понравился, что стали заказывать его для спорта и водного транспорта. Автомобили и лодки, оснащенные таким мотором, завоевывали только призовые места, оставив далеко позади транспорт с обычными поршневыми двигателями.
    Видимо, это и стало причиной запрета на выпуск РПД в дальнейшем. Только после развала СССР за новую попытку взялись, как и было описано выше, производители Ваз 2109.
Читать еще:  Что такое эжекторный двигатель

Роторный двигатель на ваз 2109

Вот такая история у роторного ДВС в эпоху СССР.

Вы не робот?

Мы зарегистрировали подозрительный траффик, исходящий из вашей сети.
С помощью этой страницы мы сможем определить, что запросы отправляете именно вы, а не робот.
Поставьте отметку, чтобы продолжить.

Если вдруг что-то пойдет не так, попробуйте другой вариант.

История отечественного РПД

Итак, что же такое РПД? Поиск в интернете выдаст 3 основных варианта, это ручной пулемет Дегтярева, российский профсоюз докеров и… Роторно-поршневой двигатель Ванкеля.
Конструкция разработана в 1957 году Вальтером Фройде( инженер компании NSU) в соавторстве с Феликсом Ванкелем, который разрабатывал роторно-поршневой двигатель немного иной конструкции. Но сложилось именно так, что разработка в основе которой лежали идеи Фройде общеизвестна как роторно-поршневой двигатель Ванкеля т… к. главные принципы рпд и первые прототипы двигателя такой конструкции были наработаны Феликсом Ванкелем еще в 30-е годы 20 века.
Итак, в основе двигателя лежит трехгранный ротор вращающийся в эпитрохоиде и совершающий во время вращения полный четырехтактный цикл. Грузить особенностями конструкции я вас не буду. Более подробная информация по рпд здесь:
ru.wikipedia.org/wiki/Роторно-поршневой_двигатель

Отмечу 3 основных преимущества такого типа двигателя:
— с одного литра рабочего объема снимается примерно в 2 раза больше лошадиных сил чем у обычного поршневика
— двигатель очень хорошо крутится до весьма высоких оборотов
— теоретически может работать на бензине/солярке/газе/мазуте/на чем-нибудь еще что горит )

Недостатки:
— из-за особенностей конструкции кушает от 0.4 до 1 литра масла на 1000 км
— при относительно простой конструкции намного сложнее в изготовлении из-за необычного профиля деталей, а также обычно очень маленький ресурс (в особенности касается двигателей ВАЗ РПД).


Полный цикл роторно-поршневого двигателя

Серийный выпуск
Первым серийным автомобилем с РПД стал NSU Wankelspider. Затем был выпущен инновационный седан бизнес-класса NSU Ro 80 намного опережающий свое время. Автомобиль практически неизвестен т.к. заслужил плохую репутацию из-за свеого ненадежного двигателя. Его РПД хватало примерно на 50 тысяч км.
Таже с РПД эксперементировала компания Citro?n выпустив на свет модель M35.
В итоге обе компании свернули эксперименты с РПД и на сегодня в мире есть только две компании занимающиеся серийным и мелкосерийным выпуском автомобильных РПД (в авиации роторно-поршневые двигатели очень распространены). Это японская Mazda и… отечественный АвтоВАЗ =)

Про мазду конечно тоже можно написать, но раз уж тема сегодняшнего поста отечественные РПД, то будем писать про роторные тазы.

2.Отечественные разработки

В 1961 году Минавтопром и Минсельхозмаш СССр поставили задачу разработки РПД трем научно-исследовательским институтам — НАМИ, НАТИ и ВНИИмотопрому. В период с 1961 по 1978 год были созданы опытные образцы двигателей, а также был приобретен опыт постройки роторно-поршневым двигателей, но дальше разработки не пошли

СКБ РПД
В 1974 году на Волжском автомобильном заводе было организовано конструкторское бюро роторно-поршневых двигателей во главе с Борисом Сидоровичем Поспеловым. Разработка вазовского рпд шла параллельно с изучением зарубежных образцов. Предыдущие наработок научно-исследовательских институтов страны не были задействованы В скором времени был разработан односекционный двигатель ВАЗ-311 мощностью 70 л.с. во многом копировавший двигатель mazda 13b. Затем этот двигатель установили на ВАЗ 21018 и первая опытно-промышленная партия машин (50 единиц) пошла в серию. В итоге на завод посыпалось большое количество рекламаций. Двигатели очень быстро выходили из строя. В итоге заводу пришлось заменить двигатели на 49 машинах из этой партии обычными поршневыми. В итоге организационных мероприятий численность сотрудников в СКБ урезали вдвое, а строительство новых цехов было приостановлено. В это трудное время для конструкторского бюро нужна была какая-то спасительная возможность продолжить разработки. В итоге было найдено решение. Спецслужбы были заинтересованы в нетребовательных к качеству топлива двигателях мощностью от 120 л.с. пригодных для установки в серийные авто. Такие автомобили нужны были в качестве «догонялок» т.к. в советском союзе практически отсутствовали быстрые зарубежные автомобили, а серийные советские автомобили такими мощными двигателями не обладали.(был также вариант волг с двигателями от чайки unique-autos.ru/blog/prototypes/17.html)
В итоге появился ВАЗ 21019 с двухсекционным роторно-поршневым двигателем ВАЗ-411 (ширина ротора 70мм) мощностью в 120 л.с., а позже и ВА3 413 мощностью в 140 лошадей (ширина ротора 80 мм.). Работа пошла. НА СКБ постоянно модернизировали и улучшали технологический процесс. В это же время появились ГАЗ-21, -24 и -3102 для спецслужб с двигателями ВАЗ 413.


ваз 413

Заметка про роторную «копейку» в журнале «Техника и наука» за 1983 год. (нажмите для увеличения)

Ближе к концу 80-х начались разработки двигателя для переднеприводного семейства ВАЗ, но 16 января 1987 года умер Борис Сидорович Поспелов и во главе СКБ стал Владимир Андреевич Шнякин. Примерно в то же время специалисты конструкторского бюро получают выгодный заказ на разработку роторно-поршневого двигателя для авиации. С его приходом на должность начальника СКБ приоритетным направлением стала разработка двигателей для малой авиации. В это время продолжали выпускать ВАЗ 21079 со стареньким ВАЗ 4132 несмотря на то что в 1984 году вышла перспективная переднеприводная модель ваз 2108.
В 1990 году была предпринята попытка разработать двигатель для вертолета МИ-34ВАЗ — роторного ВАЗ-430. Но в итоге ничего толкового не получилось. В дальнейшем был изготовлен легкий двигатель для дельтапланов на базе мотора от Оки — ВАЗ 1187 мощностью в 40 л.с., впоследствие модернизированный в ВАЗ 1188 (60 л.с.) для дельтапланов.


ваз 430


ваз 1187

В 1992 году в СКБ снова вернулись к автомобильной тематике и выпустили обновленный вариант двигателя — ВАЗ 414. В 1994 году был разработан универсальный двигатель ВАЗ 415 унаследовавший от 413-ого свою надежность, а от 414 модели универсальность. ВАЗ 415 стали устанавливать на передне- и заднеприводные автомобили ВАЗ. Также двигатель возможно было установить на Москвич. Трехсекционный вариант движка (ВАЗ 425) был разработан специально для Волги.
Разработку делали поспешно, двигатель получился с множеством дефектов. Некоторые из них были исправлены, а многие так и остались. По сути это был тот же карбюраторный РПД родом из 80-х. Через 3 года ВАЗ 415 получил сертификат на право его установки на автомобили общего назначения.

Надежность
Теоретически РПД в силу меньшего количества деталей должен служить дольше обычного поршневого, но вот здесь данные разнятся.
По отзывам владельцев эти двигатели редко доживают до 60 тысяч км. А до заявленного первого капремонта в 125 тысяч дожили лишь единицы. В основном эти моторы ловят клин. Скорее всего любители погонять их просто перекручивают так как по словам разработчиков:
Цитата из этого интересного текста — www.rx8club.ru/dvig/vaz.htm
Уже выстроился целый модельный ряд наших роторников: ВАЗ-413, ВАЗ-414, ВАЗ-415. Последний сумел унаследовать от 413-го двухсекционника его надежность (именно на нем была отработана специальная система смазки «угловых» уплотнений ротора, позволяющая обеспечить его надежную и длительную работу — «Волги» с таким мотором ходили по 300 тысяч километров), а от 414-го — компоновочные решения, позволяющие сделать его универсальным по применяемости для любых вазовских моделей, от «классики» и «Нивы» до «восьмерки» и «десятки».


Пакет

Даже у спортсменов с tuning-lada.ru, любителей РПД сменивших не один пакет (пакет

двигатель) нашелся долгожитель прошедший 170 тысяч км. и в живом виде снятый с машины ( www.tuning-lada.ru/articles/15/ ). Просто на нем ездили аккуратно.

И все же эти двигатели не до конца изучены и отработаны. Людей которые занимаются их доводкой и ремонтов единицы. Но все же они есть, и я знаю почему. Согласитесь, ведь интересно иметь с виду обыкновенный девятос, который при этом без напряга ускоряется до сотни за 9 секунд, а максимальная скорость его около 190 км/час. И все это в стандарте. Одним словом — экзотика.
Лично я хотел бы хоть разок прохватить на таком вот тазике с рпд…



Подкапотное пространство

Закрытие СКБ
Последнаяя модель ВАЗ с РПД это 2110-91. В настоящее время автомобили ВАЗ с РПД не производятся.
Пруфлинк: www.kommersant.ru/doc.aspx?DocsID=450828
На всякий случай написал e-mail в скб, вдруг ответят.

UPD: Вот здесь сообщается о том что в конечном итоге СКБ РПД было перерегистрировано на другое юридическое лицо — КБ РПД, но впоследствие проработало недолго и в 2007 году все самое ценное оборудование было вывезено отуда в Москву, а остальное пущено на метеллолом. Грустно это все…

3.Интересные ссылки:

— Список моделей с РПД и их ТТХ: ladaonline.ru/catalog/index.php?SECTION_ID=355
— Сайт о РПД, выглядит страшновато, но информация полезная и интересная: vankel.narod.ru/
— Сайт гонщиков из татарстана, любителей РПД. Здесь можно много полезного почитать о тюнинге РПД — tuning-lada.ru
— Ваз о своих роторно-поршневых двигателях. Интересное повествование от самих констукторов. Если хотите знать все в подробностях, вам сюда — www.rx8club.ru/dvig/vaz.htm
— FAQ по РПД — faqs.org.ru/cars/parts/rpd.htm
— Статья из журнала «За рулем» где сравниваются ваз 21106 и ваз 21099 РПД — www.zr.ru/a/8496/
— Статья Костина К.А. об РПД zhurnal.lib.ru/k/kostin_k_a/porshenxilirotor.shtml
— Сайт DTT Motorsport. Здесь есть высококвалифицированные специалисты по РПД — dtt-motorsport.ru/forum/index.php (здесь мне помогли с некоторыми фотографиями и информацией по двигателям)

— Сайт собравший в себя наиболее полную информацию о применений роторно-поршневых двигателей. Наследие Феликса Ванкеля — www.volnovoidvigatel.spb.ru/index.htm (страничка СКб РПД со списком всех моделей двигателей и краткой информацией — www.volnovoidvigatel.spb.ru/p23.htm)

Читать еще:  Автосигнализации без дистанционного запуска двигателя

Ссылка на фотоленту сборки этого мотора: photofile.ru/users/caesar/2394215/

P.S.
Извиняйте что статья не изобилирует большим количеством картинок т.к. внешне автомобили ничем не выделяются, да и инфы по ним практически нет. Кстати буду признателен, если найтеде что-то на эту тему либо если у вас будут исправления и дополнения к статье.
В качестве дополнения:

Lada 2110 RPD

Спортивная версия десяточки инфа по которой (вместе с ттх): www.clafre.com/vaz/110/2110-rpd.php
Выдержка из газетной статьи про эту машину и пара интересных фотографий: dtt-motorsport.ru/forum/viewtopic.php?f=13&t=35
UPD: Статья в ЗР за 1999 год про Lada 2110 RPD рассказывающая о причинах выбора двухсекионного рпд взамен поршневому двигателю и раскрывающая некоторые подробности. Особенно порадовала фотография моторного отсека с установленным РПД: www.zr.ru/archive/zr/1999/04/na-nashiei-oblozhkie#50
Надеюсь что найдется что-то еще…

UPD 8.12.12:
Роторно-поршневые двигатели разработанные в СКБ РПД ОАО «Автоваз» в период с 1975-2001 гг.

Ваз-415: описание, характеристики, назначение

В автоспорте

В течение 1980-х годов заводские пилоты ВАЗа начали применять роторно-поршневые двигатели в соревнованиях по автокроссу. Особенно активно внедрение происходило с 1987 года. Наиболее успешным стало использование этих силовых агрегатов на спортивно-кроссовых автомобилях. Так, Игорь Сладков в 1988 году выиграл несколько автокроссовых состязаний в СССР и дебютировал на этапе чемпионата Европы по автокроссу на полноприводном багги с 190-сильным двухсекционным вазовским РПД, с приведённым рабочим объёмом 2,6 л. Тогда же на заводе начались работы над созданием трёхсекционного РПД с приведённым рабочим объёмом 3,5 л и мощностью более 300 л. с.

Исторические факты

Уникальный агрегат ВАЗ-415 имел роторный мотор, который интересовал советских чиновников еще в далеком 1974 году. Пытаясь наладить обороты в автомобилестроении, правительство решило рискнуть по-крупному. На комбинате в Тольятти создается особое конструкторское бюро, основной задачей которого является создание серийных двигателей Ванкеля, как еще называли роторные агрегаты.

Так как, ВАЗовские модели изначально копировали итальянский «Фиат», инженеры в новой версии решили взять за основу мотор «Мазды». Отечественные инжекторные разработки предали забвению, хотя это было неверное решение, как выяснилось позже. Советские чиновники сами начали переговоры непосредственно с Ванкелем по вопросу приобретения лицензии. Они оказались безуспешными, поскольку конструктор запросил огромный гонорар. Тем не менее некоторые технологии успешно скопировали.

Пионерской моделью в этом сегменте стал ВАЗ-311 мощностью 65 лошадиных сил. Опытная серия вышла только через пять лет. С конвейера сошло 50 экземпляров роторного двигателя ВАЗ-415. Модели разошлись успешно среди работников завода и правительственными «шишками».

Общая информация

Впервые на российских просторах ВАЗ-415 с роторным двигателем появился в 1996 году на базе ВАЗ-2109. Транспортное средство от конкурентов отличалось повышенными показателями мощности. Экспериментальный мотор на 140 лошадиных сил разгонял машину до 100 км/ч всего за восемь секунд. При этом скоростной порог составил порядка 200 км/ч.

Вместимость топливного резервуара — 39 литров, расход горючего вырос заметно. Полной заправки хватало на путешествие от Москвы до Смоленска и обратно. То, что авто не пошло в серийное производство, объясняется солидным «аппетитом», а также высокой стоимостью. После стартового прототипа производители выпустили еще два экземпляра: версии на 150 и 250 «лошадок». Повышенная динамика в практичном плане не давала ничего полезного. Форсированный по всем параметрам «движок» уже через 40 тысяч километров пробега приходил в полную негодность.

Преимущества

Роторный двигатель ВАЗ-415, фото которого представлено ниже, стал отличной альтернативой форсированному мотору. Среди плюсов:

  • стабильный показатель мощности на всем диапазоне функционирования;
  • огромный потенциал для чип-тюнинга;
  • высокий КПД;
  • оборотистость до 10000 вращений в минуту.

Принцип работы рассматриваемого агрегата отличается от стандартного ДВС. Прежде всего это связано с наличием ротора, выполняющего обязанности шатуна и поршня. Поступающая энергия от сгорания топлива провоцирует вращение вала с большой скоростью. Впуск и выпуск происходят в едином отсеке, внутренняя часть которого напоминает капсулу. Ротор монтировался на валу, входил в прочное сцепление с зубчатым колесом, которое соединено со статором.

Основные модификации

МодельМощность, л. с.НазначениеГодПрименениеПримечание
30170автомобиль1975опытные образцы
31170ВАЗ-210181976мелкосерийное производство
413140ГАЗ-310281976опытные образцыдля спецслужб
318190ВАЗ-21081979опытные образцы
411120ВАЗ-210191979мелкосерийное производстводля спецслужб
118240ВАЗ-1111 «Ока»1983опытные образцы
431210ГАЗ1983опытные образцы3-секционный РПД
4117120ИЖ1987опытные образцы
4133155экраноплан «Волга-2»1987опытные образцы
414110ЗАЗ-1102 «Таврия»1987опытные образцы
118640мотоцикл ИЖ1989опытные образцы
4132140ВАЗ-210791992мелкосерийное производстводля спецслужб
118855СЛА1993опытные образцы
4265270вертолёт «Актай»1998конструкторская документациядля КВЗ
4161165гидросамолёт «Л6М»2001опытные образцыдля КБ «Чайка»
415140ВАЗ-2110-91, LADA Samara1993мелкосерийное производствосвободная продажа

Особенности

Обновленный двигатель не получил особой популярности, поскольку имел только японскую облицовку, а внутренности быстро выходили из строя. Агрегаты пришлось поменять на поршневые аналоги, в общем идея потерпела крах.

Тем не менее мотор получил неожиданно вторую жизнь. После очередного предложения комбинат начал выпуск двухсекционного роторного движка ВАЗ-415 мощностью 120 «лошадок». Воскресший агрегат отечественного производства стал настолько привлекательным, что его начали заказывать для спортивных автомобилей и водного транспорта. Техника с указанными силовыми агрегатами завоевывала призовые места, намного опережая транспорт со стандартными «поршнями». Скорее всего, именно этот факт и стал причиной запрета на выпуск указанного мотора. Попытка следующей реанимации случилась уже после развала Союза в 1996 году, о чем говорилось выше.

Роторный агегат и все что с ним связано

Этот мотор постоянно привлекал и привлекает к себе максимальное внимание не только на просторах нашей Родины. И это неудивительно: конструкция подобного силового агрегата очень проста, а характеристики, словно под капотом не один, а два мотора,но, как и в нашем случае, этот агрегат не прижился нигде.
Создателем такого мотора называют Ванкеля, которому удалось придумать эту конструкцию еще в 1919 году

Ванкель был немцем и в 17 лет он сотворил чудо. Как ему такое удалось, остается загадкой.
DKM или «машина с вращающими поршнями» – именно так назвали первый автомобиль с роторным агрегатом, первый патент на выпуск которого Ванкель получил уже в 1929 году.

Принцип действия

Роторный двигатель в ваз 2109 и его принцип работы

Роторный мотор сегодня называют отличной альтернативой сильно форсированному двигателю.Этот агрегат имеет следующие преимущества:

  • Неизменную мощность на всем диапазоне работы двигателя;
  • Гигантский потенциал для форсирования (чип-тюнинга);
  • Невероятно большой КПД (с 1 л рабочего объема удается выжать около 110 л.с. даже без проведения чип-тюнинга);
  • Хотя в случае с Ваз 2109 инженерам не удалось добиться экономичности, роторный двигатель, по сути, может съедать сравнительно мало (есть шанс повторить опыт с «девяткой»);
  • Автомобили с роторным агрегатом способны развивать большие обороты (до 10 000 в минуту).

Принцип работы этого чудо-агрегата таков:

  • Он разительно отличается от работы поршневого ДВС, так как связано это с конструктивными особенностями. Среди главных отличий выделяют именно сам ротор, который выполняет и роль поршня и роль шатуна;
  • В таких агрегатах весь КВШ механизм сводится только к ротору и валу. Энергия топлива вынуждает вал вращаться с большой скоростью.
  • В единственном блоке происходят все важные процессы: впуск и выхлоп;
  • Сам блок изнутри имеет форму, напоминающую капсулу. В науке такая форма имеет свое название – эпитрохоида;
  • На валу установлен бывает ротор. Он прочно сцеплен с зубчатым колесом, которое соединено, в свою очередь, со статором.

Ванкель и его двигатель

  • Ротор имеет форму треугольника. Двигаясь по внутренней поверхности блока, треугольник (вернее, каждый из его концов) отсекает определенное количество пространства;
  • Что касается поршневых колец, то в роторном агрегате их функцию выполняют специальные пластины, прижимающиеся к стенкам блока ленточными пружинами, давлением газа и центробежными силами;
  • Конструкция двигателя Ванкеля лишена сложного ГРМ, что значительно ее упрощает;
  • За счет отсутствия потерь на трение (как помним, в этом моторе нет многих деталей КВМ – см. выше), удается выработать большую мощность;
  • В роторном агрегате за один полный оборот ротора налицо целых три рабочих цикла.

Пока все это только на бумаге выглядит хорошо. На примере Ваз 2109 и других моделей авто с роторным двигателем, становится ясно, что до успеха в реальной жизни еще далеко.
По всему свету, в разных его концах, разбросано множество автомобилей с таким мотором. Единицы из них еще на ходу, большинство же (которым повезло) хранятся в музеях или частных коллекциях.
Немало моделей с моторами времен 60-80 х годов можно встретить на свалке.

История роторного двигателя

Недостатки такое редкого на сегодня мотора сразу же всплывут на поверхность и обескуражат ярого агитатора внедрения роторного ДВС в автопроизводство, как только представим себе следующую ситуацию. Владелец «девятки» с ротором оказался в неприятной ситуации: его мотор перегрелся.
Что он будет делать? Ответ однозначен: носится по всему городу и искать специалистов, редкие запчасти и детали.
С другой стороны, у роторного двигателя есть право на будущее. Его никто не отбирал. Двигателю Ванкеля зеленый свет и инженерам всего мира придется немало потрудиться, чтобы усовершенствовать конструкцию и устранить большинство его недостатков.

Вот тогда уже обычный поршневой ДВС перед мощным роторным агрегатом окажется слабым конкурентом, удел которого забвение. А сегодня пока что рано об этом думать.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector