Moottoripyörä pyörivällä moottorilla. Moottoripyörät RPD:llä - kotimainen kehitys VNIIMOTOPROMilta. Pyörivä mäntämoottori moottoripyörässä

80-luvun lopulla luotiin kokeellinen malli saattueesta (virallisten valtuuskuntien saattueisiin ja partiopalveluun) RPD:llä.
Tämä projekti uskottiin Izhevskin moottoritehtaan asiantuntijoille, ja tämä oli täysimittainen valtion määräys, joka edellytti mallin ottamista pienimuotoiseen tuotantoon.
Bogatyrev Viktor Nikolaevich ja Glukhov German Yakovlevich työskentelevät IZH-Lider-mallin parissa:

Kuten virtalähde tarkoitettu 2-osaisen pyörivän asennukseen mäntämoottori RD-601. 613 kuutiometrin työtilavuudella se tuotti 52 hv. 6000 rpm:llä ja maksimivääntömomentilla 51 Nm (3500 rpm). Tämä asennus kehitettiin Toljatissa ja se yhdistettiin suurelta osin VAZ-pyörivien yksiköiden kanssa, joita oli jo tuolloin alettu aktiivisesti asentaa autoihin erikoispalveluita varten.

Lopullinen versio IZH-Lider-moottoripyörästä RPD:llä:

Suunnitteluhaun tuloksena syntyi useita ”neuvostoliiton superpyörän” juoksumalleja, jotka muistuttivat ulkonäöltään parhaita esimerkkejä silloisista japanilaisista ja saksalaisista moottoripyöristä.

Ensimmäinen oli IZh Leader, ajoneuvo, jossa oli erittäin kehittynyt konepelti ja massiiviset muovisuojat, jotka suojasivat kuljettajaa hyvin tuulelta ja sateelta. Muotoillaan se muistuttaa jotenkin legendaarista BMW K1 -urheilumatkailijaa, joka syntyi suunnilleen samaan aikaan (1988).

Tässä on ainutlaatuinen moottoripyörä, kun se viimeksi nähtiin:


Kuten Baijerissa, moottorin työntövoima välitettiin takarengas kardaanin avulla. Leaderista rakennettiin kaksi kokeellista versiota: ensimmäinen jo mainitulla RPD:llä ja toinen Ural-sarjan moottoripyörän tutummalle 2-sylinterisellä vastakkaispolttomoottorilla.

Ja nämä ovat toisen johtajan jäännökset - moottorilla Uralista:

Toinen Izhmashin escort-moottoripyörä oli nimeltään IZH-8.201 tai "Vega". Hän erottui siroisemmasta ja nopeammasta ulkonäöstä. Toisin kuin "Johtaja", hänen ulkonäkönsä ei herättänyt assosiaatioita keskiaikaisten ritarien kanssa.

Optimaalista muotoa etsimässä... Prototyypit rakennettiin sekä RPD:llä varustetun alustan että tavanomaisen bokserimoottorin ympärille.

Muotoilu vastasi käytännössä parhaita länsimaisia ​​malleja, vaikka jotkut elementit näyttivät vierailta niin komealla miehellä: esimerkiksi rummut jarrumekanismit tai puhui pyörän levyt(vaikka projekti sisälsi myös kevytmetalliseoksia).

Viimeinen versio saattomoottoripyörä pyörivän kanssa mäntämoottori:

Moderni ja viehättävä muotoilu:


Vaihtoehto klassisella polttomoottorilla:


Pyörivän Vegan lisäksi tästä saattajasta oli myös maanläheisempi versio, jonka runkoon asennettiin Dnepr-moottoripyörän 650 cc:n bokserimoottori.

Ei huonompi kuin silloiset BMW, Honda ja Moto Guzzi:


Peruutusvaihde on kardaani.


Rumpujarrut eivät ole aiheena tässä:

Tekijöiden suunnitelmat olivat kunnianhimoiset: perustaa täysimittainen sarjatuotantoa tällaisia ​​laitteita ja jopa järjestää massiivisia toimituksia ulkomaille - eri maiden poliisipalvelujen tarpeisiin.

Täydellisesti säilynyt esimerkki IZH-8.201:stä yhdessä nykyaikaisista näyttelyistä:


Harmi, ettei hän koskaan päässyt tuotantolinjalle.


2-osainen pyörivä mäntämoottori RD-601 teholla 52 hv:


Perestroika, siihen liittyvät ongelmat Neuvostoliiton taloudessa ja maan uusi romahdus lopettivat kuitenkin nämä lupaavat kehityssuunnat.


Voimayksikön rakensivat AvtoVAZ-asiantuntijat.


On myös puolipyörät.


Kojetaulu on osittain yhdistetty Zhiguliin.

Suuri ominaisteho, tiiviys, valmistettavuus - nämä ovat mäntämoottorin tärkeimmät edut sisäinen palaminen(ICE) ei vain ottanut johtavaa asemaa lämpömoottoreiden joukossa, vaan myös vastustaa menestyksekkäästi yrityksiä korvata se muilla voimalaitokset. Samaan aikaan tällä moottorilla on myös vakavia orgaanisia puutteita. Yksi merkittävimmistä on männän edestakainen liike ja sen synnyttämät inertiavoimat, joita ei aina voida tasapainottaa. Tästä syystä - dynaamiset lisäkuormitukset, tärinä, melu. Toinen on läsnäolo sisällä nelitahtimoottoreita melko monimutkainen kaasunjakelumekanismi, joka vaatii huoltoa. Tästä syystä perinteisten mäntäpolttomoottoreiden kehittämisen rinnalla insinöörit ja keksijät ovat työskennelleet vuosikymmeniä sellaisten moottoreiden parissa, joissa työkappale, mäntä, suorittaisi vain pyörivää liikettä.

Satojen ja ehkä tuhansien mallien joukosta vain yksi pystyttiin saattamaan vaatimusten tasolle sarjatuotantoa. Puhumme F. Wankelin tunnetusta pyörivästä mäntämoottorista (RPE) (Behind the Wheel, 1970, nro 12). Vaikka sen toimintaperiaate ja suunnittelu on kuvattu teknisessä kirjallisuudessa, muistetaanpa ne lyhyesti.

Riisi. 1. Laitteen kaavio (poikkileikkaus 4) ja RPD:n toiminta: a, b, c, d - roottorin eri asennoissa tapahtuvien prosessien sarja.

Kiinteässä kotelossa 1 (kuva 1) on kolmion muotoinen roottori 2. Se pyörii myötäpäivään geometrisen keskipisteensä ympäri, joka puolestaan ​​pyörii suhteessa epäkeskoakselin b akseliin. Kun roottori 2 liikkuu, sen jokainen pinta muodostaa kolme tilavuudeltaan vaihtelevaa työkammiota kotelon sisäpinnan kanssa.

Roottorin reunat sen pyöriessä kuvaavat epitrokoidia; Kotelon 1 sisäinen ääriviiva on tehty samaa käyrää pitkin Liitos tiivistetään siipien 15 avulla, sijoitetaan roottorin uriin ja painetaan jatkuvasti kotelon työpintaa vasten.

Kun roottori pyörii myötäpäivään (kuva 1, a), oikean yläkammion tilavuus kasvaa ja palava seos imeytyy siihen sisääntuloikkunan 17 kautta. Sisääntulo kammioon jatkuu, kunnes tiivistysterä saavuttaa ikkunan 17 oikean reunan. Seuraavaksi kammion tilavuus pienenee ja seos puristuu. Kun se tulee lähelle minimiä (kuva 1, b), sytytystulppa 7 sytyttää valitun sytytysajan mukaan puristetun seoksen panoksen. Laajentuvien kaasujen paine roottorin 2 reunassa (kuva 1, c) pakottaa epäkeskoakselin 6 pyörimään Akselin ja roottorin pyöriessä edelleen, pakoikkuna 16 avautuu ja pakokaasut vapautuvat (kuva 1, d).

Siten kussakin kolmesta kammiosta tapahtuu peräkkäin: tuoreen seoksen otto, panoksen puristus, palamistuotteiden sytytys ja laajeneminen, pakokaasun vapautuminen, eli koko nelitahtisen polttomoottorin ominaisuus. . Yhdelle roottorin kierrokselle tehdään kolme työiskua.

Roottorin 2 ja akselin b koordinoitu pyöriminen varmistetaan parilla tahdistusvaihteita 10 ja 11, joista pienempi (ulkohampaisin) on asennettu kiinteästi kotelon sivukanteen. Vaihteistossa, joka on tiukasti kytketty roottoriin, on sisäiset hampaat. Niiden suhde (2:3) on sellainen, että akseli b pyörii nopeammin kuin roottori ja työisku tapahtuu jokaisella tämän akselin kierroksella.

RPD:n tärkeimmät edut ovat sen pieni koko ja paino, sujuva toiminta, jakelumekanismin puute, pienempi kuin mäntä polttomoottori, osien määrä - herätti johtavien moottorivalmistajien huomion ja autoyhtiöt. 60- ja 70-luvun alkua leimasi intensiivinen työ RPD:n tutkimus- ja kehitystyössä monissa maissa.

NATI, useat autoteollisuuden yritykset ja eräät muut teollisuudenalat olivat mukana tässä ongelmassa. VNIImotoprom oli yksi ensimmäisistä, joka osallistui RPD-työhön. Myöhemmin instituutin asiantuntijoille annettiin tehtäväksi kehittää moottori raskaille moottoripyörille (kuten Ural ja Dnepr).

On sanottava, että sekä suunnittelussa että sisällä työprosessi, ja RPD-valmistustekniikassa on monia ominaisuuksia, jotka erottavat sen radikaalisti perinteisestä mäntämoottorista. Prototyyppejä luotaessa jouduimme toistuvasti ratkaisemaan ongelmia, joilla ei ollut analogia koneenrakennuskäytännössä. Useita materiaaleja ja prosesseja on kehitetty ensimmäistä kertaa vuonna kotimainen tekniikka.

Useita vuosia kestänyt tutkimussarja johti pyörivän mäntämoottorin luomiseen, joka sai indeksin RD-515. Sen penkki- ja tietestit Dnepr-moottoripyörillä (katso kuva) osoittivat hyvät tulokset.

Ennen kuin puhumme RPD:n käyttömahdollisuuksista ja näkymistä, pohditaan, mikä on VNIIMotopromissa suunniteltu E1-moottori (kuva 2). Se on yksiosainen. Sen runko, jolla on vesijäähdytys, muodostaa kolme alumiiniseoksesta valettua osaa 1, 8, 9. Koska sisäpinta Staattorin 1 keskiosa toimii ja sen on oltava kulutusta kestävä ja kuumuutta kestävä, siihen on levitetty kerros nikkeli-piipinnoitetta "Nikosil". Se on luotettavampi kuin esimerkiksi tunnettu galvaaninen kromipinnoitus. Teknologian "nico-silan" levittämiseksi alumiinipohjaan kehitti ensimmäistä kertaa kotimaisessa käytännössä VNIImotoprom yhdessä Liettuan SSR:n tiedeakatemian kemian instituutin kanssa.

Kuvaan 1 ja 2: 1 — kotelo (staattori); 2 - roottori; 3 — takaimuikkuna; 4 - onkalo; 5 — roottorin rullalaakeri; 6 — epäkeskoakseli; 7 - kynttilä; 8 — kotelon takakansi; 9 — kotelon etukansi; 10 - kiinteä synkronointivaihde; 11 — synkronointivaihde; 12 — edessä oleva imuikkuna; 13 - tulokanava; 14 - kaasutin; 15 - lapaluu; 16 — päätyikkuna; 17 - päätytuloikkuna.

Kotelon liitosten luotettavan tiiviyden ja lämmönsiirron parantamiseksi staattorin 1 päät sekä sen kannet 8, 9 on maadoitettu ja kytketty ilman tiivisteitä.

Roottori 2, joka suorittaa männän tehtäviä, pyörii (epäkeskoakselin 6 kaulassa) ei liukulaakereiden, vaan rullalaakereiden 5 varassa. Sen reunoissa on syvennyksiä, jotka muodostavat palokammioita. Epäkeskoakselin 6 rungossa on ontelo palavan seoksen läpikulkua varten, joka samanaikaisesti jäähdyttää ja voitelee (öljyä lisätään polttoaineeseen suhteessa 1:100) kaksi roottorin laakeria. Ne kestävät korkeintaan 250°C lämpötiloja ja vaativat siksi intensiivistä jäähdytystä ja hyvää voitelua. Muuten, nämä laakerit ovat niitä osia, jotka tällä hetkellä rajoittavat moottorin käyttöikää.

RPD:n käyttöikä liitettiin pitkään roottorin tiivisteiden kestävyyteen ensisijaisesti sen reunoilla. Ongelma ratkaistiin valitsemalla erikoisseos. Itse tiivisteet koostuvat siipistä ja kulmista, jotka on asennettu roottoriin tehtyihin uriin. Kasvotiivisteet ovat teräs- tai valurautanauhoja. Ne puristetaan joustoteipillä, jotka on valmistettu erityisestä lämmönkestävästä seoksesta - laajennuksista.

Pyörivän moottorin suunnittelussa ja työprosessissa on mäntämoottoriin verrattuna ominaisuuksia, jotka näkyvät sen pääjärjestelmien suunnittelussa: virtalähde, voiteluaineen sytytys jne. Erityisesti niillä on suuri merkitys molemmilla vaaditun tehon ja pakokaasujen myrkyllisten komponenttien vähimmäispitoisuuden ja tehokkuuden varmistamiseksi on suunniteltu imujärjestelmä.

Työseos tulee moottoriimme kahdessa virtauksessa - lateraalisessa ja säteittäisessä. Sivuosa johtaa sen kaasuttimesta 14 kanavaan 13. Siellä virtaus jakautuu kahteen haaraan. Osa seoksesta syöksyy staattorin 1 työonteloon ikkunan 12 kautta, toinen - suuri - akselin 6 onton epäkeskon kautta takakannen 8 ja ikkunan 3 onteloon 4. Päävirtaus jäähdyttää roottoria ja voitelee rullalaakerit.

Ikkunan 12 tarkoitus on parantaa palotilan täyttöä toimiva seos ja tarjota tarpeeksi korkeajännite. Samaa tarkoitusta varten tehtiin säteittäinen kanava (ei esitetty kuvassa 2).

Sytytysjärjestelmä on kosketukseton, tyristori kahdella sytytystulpalla, joilla on melko korkea lämpöluokitus - 240-260 yksikköä. Kahden kynttilän tarve johtuu alhaisesta korkeudesta ja pitkä pituus palokammiot, mikä estää liekin etuosan leviämisen ja hidastaa palamisprosessia. Moottorin käynnistämiseen käytetään sähkökäynnistintä ja potkukäynnistintä.

RD-515-moottori on monien vuosien työn tulos, kattava tutkimus RPD:n ominaisuuksista, lukemattomia näytteitä, tarkastuksia ja testejä. Niiden tulosten perusteella voimme harkita valittuja Rakentavia päätöksiä optimaalinen tietyn kokoiselle ja tarkoituksenmukaiselle moottorille. Rakensimme myös näytteitä RPD:stä ilmajäähdytteinen kotelot. Vertailevien testien jälkeen etusija annettiin nestemäinen järjestelmä: tällainen moottori on luotettavampi, kestävämpi ja vähemmän meluisa. Yksiosaisten moottoreiden lisäksi instituutti tuotti näytteitä myös kaksiosaisista moottoreista. Testasimme myös tetraedrisellä roottorilla varustettuja moottoreita.

Miltä pyörivämme näyttää verrattuna sen mäntä "veljiin"? Hänen puolellaan - koko rivi etuja. Näin ollen RPD:n massa (ja metallinkulutus) on 13 kg (36 %) pienempi kuin saman luokan moottoripyörän moottorilla, kokonaistilavuus on 2,5 kertaa pienempi ja osien lukumäärä puolitoista kertaa Vähemmän. Käytössä oleva polttoaineenkulutus on 10 % pienempi kuin tavallisella mäntämoottorilla varustetun moottoripyörän. Mitä tulee kestävyyteen, RD-515 kattaa 50 tuhatta kilometriä ilman pääosien vaihtamista. Tämä on täysin hyväksyttävää moottoripyörälle. Instituutti pyrkii kuitenkin pidentämään RPD:n käyttöikää edelleen.

Yhden kammion työtilavuuden ollessa 491 cm3 RD-515 kehittää 38 litraa. s./ 28,4 kW nopeudella 6000 rpm. Vääntömomentti - 5,2 kgf*m / 51,0 N*m nopeudella 3500 rpm. Puristussuhde on 8,7, mikä edellyttää AI-93-bensiinin käyttöä. Moottorin kuivapaino - 38 kg.

Tähän mennessä maailmankäytännössä tehokkuuden ja myrkyllisyyden suhteen RPD:t on käytännössä tuotu mäntämoottorien tasolle. Mutta kaksi yhtä tärkeää asiaa on jäljellä. Ensinnäkin teknologisen jatkuvuuden puute mäntämoottorin ja RPD:n suunnittelussa on erittäin vakava seikka. Tästä johtuen RPD:n tuotanto vaatii olennaisesti uusia laitteita ja merkittäviä investointeja. Toinen on sekä asiantuntijoiden että kuluttajien tietty epäluottamus, joka perustuu osittain puutteisiin varhaiset mallit sarja-RPD, osittain huonon tietoisuuden vuoksi.

Siitä huolimatta tänään saavutetut tulokset maassamme ja ulkomailla viittaavat siihen, että 80-lukua leimaa RPD:n "toinen aalto". Tällaisten moottoreiden tuotanto näyttää oikeutetulta maamme olosuhteissa, joissa raskaat moottoripyörät, toisin kuin länsimaissa, ovat erittäin suosittuja ajoneuvoa. Samaan aikaan niiden tuotantomäärä on edelleen huomattavasti pienempi kuin matkustajavaunut, ja tämä helpottaisi teknologian kehittämistä ja muiden tuotantoongelmien ratkaisemista pienemmillä alkukustannuksilla.

S. IVANITSKY, osastopäällikkö
VNIIMOtoprom, teknisten tieteiden kandidaatti

Merckx Motor Museumissa (Nürnberg) on ​​esillä maailman ensimmäinen ja ainoa pyörivällä moottorilla varustettu Hercules W-2000. Tämä hämmästyttävä keksintö ei jätä välinpitämättömäksi edes moottorinrakennusmaailman kaikkitietävät kyynikot.

Saksassa pyörivät moottorit ovat erityisen suosittuja - saksalaiset rakastavat niitä niiden hauskasta käyntiäänestä, korkeat kierrokset ja teknologisen omituisuuden vuoksi. Tällaiset moottorit saivat erityistä kunnioitusta sen jälkeen, kun ne asennettiin monien erittäin siistien autojen konepellin alle. Nämä moottorit näkyvät myös joidenkin moottoripyörien, kuten Suzuki RE5:n, rungossa.


Moottori kuitenkin asennettu Japanilainen moottoripyörä- Vain ensimmäisen, todellisen innovaattorin seuraaja pyörivien pallomoottoreiden tuotannossa. Ensimmäinen teknologian ihmeen valmistanut yritys oli saksalainen Hercules. Hän kehitti kaikkien aikojen ensimmäisen Wankel Rotaryn.


Kuuluisa liikemies Karl Marshutz perusti Hercules-yrityksen vuonna 1886 valmistamaan polkupyöriä. Polkupyörän hinta oli tuolloin noin 170 markkaa, ja kysyntä uudelle kulkuvälineelle lisääntyi kuukausittain. Oli typerää jättää tilaisuus käyttämättä, ja yritys valmisti 100 uutta polkupyörää ensimmäisen toimintavuoden aikana. Yli kymmenen vuoden jatkuvan toiminnan aikana yrityksen liikevaihto, joka oli siihen mennessä jo muodostunut iso yhtiö, saavutti 6 500 tuotetta vuodessa.

Vuonna 1900 yritys muutti nimensä Velocipedfabrik Marschütz & Co:ksi ja alkoi aktiivisesti kehittää sähköajoneuvojen tuotantoa. Valitettavasti (tai onneksi) sähköajoneuvojen tuotanto päättyi nopeasti, mutta tänä aikana yritys teki oman ennätyksensä - he julkaisivat ensimmäisen sähköauton, joka pystyi kulkemaan 25 mailia yhdellä latauksella, ja se oli todellinen nelipyöräinen auto, kaikilla sen ominaisuuksilla moderni auto. Vuodesta 1904 lähtien Hercules kiinnitti kaiken huomionsa moottoripyörien kehittämiseen, tuotantoon ja modernisointiin.


Ensimmäinen FN-moottoripyörä julkaistiin vuonna 1905. On huomionarvoista, että sen moottori tilattiin ja valmistettiin myöhemmin belgialaiselta ammustehtaalta. Tämä moottori käynnistettiin magneettisytytysjärjestelmällä ja siinä oli kaasutin, joka tuotti 4,5 hv. Kierrosten välitys pyörille suoritettiin hihnavetolaitteen avulla.

Jatkaessaan kehitystä Hercules modernisoi moottoripyörien runkoja 30-luvulle asti ja piilotti huolellisesti kaikki moottorikehityksensä kilpailijoilta. Erityisesti yritys kehitti Fichtel & Sachs -järjestelmämoottorin, josta tuli myöhemmin osa ZF-vaihteistoa.

Sen ajan tunnetuin moottori oli Saxonette-moottori, joka asennettiin mopoihin. Sen teho oli 1,2 hv. ja tilavuus 60 kuutiometriä. katso myöhemmin se integroitiin napaan (valmistaja Torpedo) ja asennettiin ensimmäisen Hercules-moottoripyörän runkoon. suurin nopeus joka saavutti 19 mailia tunnissa.


Valitettavasti yrityksen perustaja, Marschutz, joutui lähtemään Saksasta vuonna 1930 Kaliforniaan välttääkseen vainon, koska hän oli juutalainen. Herculesin perustaja pystyi siirtämään vain 25% yrityksensä osakkeista Amerikkaan. Hänen tehtaansa kansallistettiin ja tuhoutui myöhemmin kokonaan sodan aikana, tuotannon jäänteet ryöstettiin ja yrityksen elpyminen alkoi vasta vuonna 1950. Itse asiassa Hercules nousi tuhkasta ja lyhyt aika pystyi tyydyttämään sodanjälkeisen Saksan moottoripyörien kysynnän.


Vuonna 1960 yrityksen osti kuuluisa yritys Fichtel & Sachs -moottoreiden tuotantoon. Uuden johdon alaisuudessa vuonna 1970 yritys kehitti ja julkaisi E1-sähköpyörän, joka sai nopeasti suosion. Samoihin aikoihin Herculesin tuotantolinjalta rullasi paljon jännittävämpi esimerkki. Se oli W-2000-moottoripyörä Wankel-moottorilla.

Felix Wangel kehitti ensimmäisen käyttökelpoisen pyörivä moottorinsa vuonna 1950. Lisenssin uuden teknologian käyttöön ja käyttöönottoon hankki Sachs, joka oli tuolloin ainoa yritys, jolla oli oikeus toteuttaa tällainen kehitys. Vuonna 1970 yrityksen teknikot päättivät viiden vuoden keskustelun jälkeen ottaa pyörivän koneen Hercules-moottoripyörien sarjaan ja esittelivät ensimmäistä kertaa uusi teknologia vuoden 1970 Fall West -moottoripyöränäyttelyssä Kölnissä.

Uusi 294cc moottori cm tuotti 27 hv. teho ja jäähdytys ilmajärjestelmä. Tätä tarkoitusta varten kehittäjät asettivat eteen aksiaalipuhaltimen, joka voisi toimia a Tyhjäkäynti, ja edelleen täyttä vauhtia. Tämä muotoilu annetaan säilyttää haluttu lämpötila moottorissa.


Varmistaakseen kaikkien pyörivien moottorin osien oikean voitelun, kilpailijan oli kaadettava öljyä suoraan bensiiniin. Myöhemmissä moottoripyörämalleissa, alkaen "W-2000 Injectionista" autonominen järjestelmä voiteluainetta, joka koostui öljysäiliöstä ja lisäpumpusta.


Ensimmäisessä moottoripyörässä oli yksiroottorinen moottori, joka kiinnitettiin rungon alle erityisillä putkimaisesta teräksestä valmistetuilla pulteilla. varustettu edessä levyjarru, joka voisi pysäyttää 18 tuuman pyörät. Moottorissa oli 90 asteen pyörimisakseli, joka oli kytketty kuusivaihteinen vaihteisto vaihteet, se oli myös yhdistetty polttoaineletkulla vakionopeuksiseen kaasuttimeen (Bing-järjestelmä).

Pyörivä mäntämoottori moottoripyörässä

Suuri ominaisteho, tiiviys, valmistettavuus - nämä ovat tärkeimmät edut, joiden ansiosta mäntäpolttomoottori (ICE) ei ole vain ottanut johtavaa asemaa lämpömoottoreiden joukossa, vaan myös vastustaa menestyksekkäästi yrityksiä korvata se muilla voimalaitoksilla. Samaan aikaan tällä moottorilla on myös vakavia orgaanisia puutteita. Yksi merkittävimmistä on männän edestakainen liike ja sen synnyttämät inertiavoimat, joita ei aina voida tasapainottaa. Tästä syystä - dynaamiset lisäkuormitukset, tärinä, melu. Toinen on, että nelitahtimoottoreissa on melko monimutkainen kaasunjakelumekanismi, joka vaatii huoltoa. Tästä syystä perinteisten mäntäpolttomoottoreiden kehittämisen rinnalla insinöörit ja keksijät ovat työskennelleet vuosikymmeniä sellaisten moottoreiden parissa, joissa työkappale, mäntä, suorittaisi vain pyörivää liikettä.

Satojen ja ehkä tuhansien mallien joukosta vain yksi pystyttiin saattamaan massatuotannon vaatimusten tasolle. Puhumme F. Wankelin tunnetusta pyörivästä mäntämoottorista (RPE) (Behind the Wheel, 1970, nro 12). Vaikka sen toimintaperiaate ja suunnittelu on kuvattu teknisessä kirjallisuudessa, muistetaanpa ne lyhyesti.

Riisi. 1. Laitteen kaavio (poikkileikkaus 4) ja RPD:n toiminta: a, b, c, d - roottorin eri asennoissa tapahtuvien prosessien sarja.

Kiinteässä kotelossa 1 (kuva 1) on kolmion muotoinen roottori 2. Se pyörii myötäpäivään geometrisen keskipisteensä ympäri, joka puolestaan ​​pyörii suhteessa epäkeskoakselin b akseliin. Kun roottori 2 liikkuu, sen jokainen pinta muodostaa kolme tilavuudeltaan vaihtelevaa työkammiota kotelon sisäpinnan kanssa.

Roottorin reunat sen pyöriessä kuvaavat epitrokoidia; Kotelon 1 sisäinen ääriviiva on tehty samaa käyrää pitkin Liitos tiivistetään siipien 15 avulla, sijoitetaan roottorin uriin ja painetaan jatkuvasti kotelon työpintaa vasten.

Kun roottori pyörii myötäpäivään (kuva 1, a), oikean yläkammion tilavuus kasvaa ja palava seos imeytyy siihen sisääntuloikkunan 17 kautta. Sisääntulo kammioon jatkuu, kunnes tiivistysterä saavuttaa ikkunan 17 oikean reunan. Seuraavaksi kammion tilavuus pienenee ja seos puristuu. Kun se tulee lähelle minimiä (kuva 1, b), sytytystulppa 7 sytyttää valitun sytytysajan mukaan puristetun seoksen panoksen. Laajentuvien kaasujen paine roottorin 2 reunassa (kuva 1, c) pakottaa epäkeskoakselin 6 pyörimään Akselin ja roottorin pyöriessä edelleen, pakoikkuna 16 avautuu ja pakokaasut vapautuvat (kuva 1, d).

Siten kussakin kolmesta kammiosta tapahtuu peräkkäin: tuoreen seoksen otto, panoksen puristus, palamistuotteiden sytytys ja laajeneminen, pakokaasun vapautuminen, eli koko nelitahtisen polttomoottorin ominaisuus. . Yhdelle roottorin kierrokselle tehdään kolme työiskua.

Roottorin 2 ja akselin b koordinoitu pyöriminen varmistetaan parilla tahdistusvaihteita 10 ja 11, joista pienempi (ulkohampaisin) on asennettu kiinteästi kotelon sivukanteen. Vaihteistossa, joka on tiukasti kytketty roottoriin, on sisäiset hampaat. Niiden suhde (2:3) on sellainen, että akseli b pyörii nopeammin kuin roottori ja työisku tapahtuu jokaisella tämän akselin kierroksella.

RPD:n tärkeimmät edut - pieni koko ja paino, sujuva toiminta, jakelumekanismin puute, vähemmän osia kuin mäntäpolttomoottori - kiinnittivät siihen johtavien moottorinvalmistajien ja autoteollisuuden yritysten huomion. 60- ja 70-luvun alkua leimasi monissa maissa intensiivinen työ RPD:n tutkimus- ja kehitystyössä.

NATI, useat autoteollisuuden yritykset ja eräät muut teollisuudenalat olivat mukana tässä ongelmassa. VNIImotoprom oli yksi ensimmäisistä, joka osallistui RPD-työhön. Myöhemmin instituutin asiantuntijoille annettiin tehtäväksi kehittää moottori raskaille moottoripyörille (kuten Ural ja Dnepr).

On sanottava, että RPD:n suunnittelussa, työprosessissa ja valmistustekniikassa on monia ominaisuuksia, jotka erottavat sen radikaalisti perinteisestä mäntämoottorista. Prototyyppejä luotaessa jouduimme toistuvasti ratkaisemaan ongelmia, joilla ei ollut analogia koneenrakennuskäytännössä. Useita materiaaleja ja prosesseja kehitettiin ensimmäistä kertaa kotimaisessa tekniikassa.

Useita vuosia kestänyt tutkimussarja johti pyörivän mäntämoottorin luomiseen, joka sai indeksin RD-515. Hänen penkki- ja tietestinsä Dnepr-moottoripyörillä (katso kuva) osoittivat hyviä tuloksia.

Ennen kuin puhumme RPD:n käyttömahdollisuuksista ja näkymistä, pohditaan, mikä on VNIIMotopromissa suunniteltu E1-moottori (kuva 2). Se on yksiosainen. Sen vesijäähdytteinen runko on muodostettu kolmesta osasta 1, 8, 9, jotka on valettu alumiiniseoksesta. Koska staattorin 1 keskiosan sisäpinta on toimiva ja sen tulee olla kulutusta ja lämpöä kestävä, nikkelikerros. -Piipinnoite "Nikosil" levitetään siihen. Se on luotettavampi kuin esimerkiksi tunnettu galvaaninen kromipinnoitus. Teknologian "nico-silan" levittämiseksi alumiinipohjaan kehitti ensimmäistä kertaa kotimaisessa käytännössä VNIImotoprom yhdessä Liettuan SSR:n tiedeakatemian kemian instituutin kanssa.

Kuvaan 1 ja 2: 1 — kotelo (staattori); 2 - roottori; 3 — takaimuikkuna; 4 - onkalo; 5 — roottorin rullalaakeri; 6 — epäkeskoakseli; 7 - kynttilä; 8 — kotelon takakansi; 9 — kotelon etukansi; 10 - kiinteä synkronointivaihde; 11 — synkronointivaihde; 12 — edessä oleva imuikkuna; 13 - tulokanava; 14 - kaasutin; 15 - lapaluu; 16 — päätyikkuna; 17 - päätytuloikkuna.

Kotelon liitosten luotettavan tiiviyden ja lämmönsiirron parantamiseksi staattorin 1 päät sekä sen kannet 8, 9 on maadoitettu ja kytketty ilman tiivisteitä.

Roottori 2, joka suorittaa männän tehtäviä, pyörii (epäkeskoakselin 6 kaulassa) ei liukulaakereiden, vaan rullalaakereiden 5 varassa. Sen reunoissa on syvennyksiä, jotka muodostavat palokammioita. Epäkeskoakselin 6 rungossa on ontelo palavan seoksen läpikulkua varten, joka samanaikaisesti jäähdyttää ja voitelee (öljyä lisätään polttoaineeseen suhteessa 1:100) kaksi roottorin laakeria. Ne kestävät korkeintaan 250°C lämpötiloja ja vaativat siksi intensiivistä jäähdytystä ja hyvää voitelua. Muuten, nämä laakerit ovat niitä osia, jotka tällä hetkellä rajoittavat moottorin käyttöikää.

RPD:n käyttöikä liitettiin pitkään roottorin tiivisteiden kestävyyteen ensisijaisesti sen reunoilla. Ongelma ratkaistiin valitsemalla erikoisseos. Itse tiivisteet koostuvat siipistä ja kulmista, jotka on asennettu roottoriin tehtyihin uriin. Kasvotiivisteet ovat teräs- tai valurautanauhoja. Ne puristetaan joustoteipillä, jotka on valmistettu erityisestä lämmönkestävästä seoksesta - laajennuksista.

Pyörivän moottorin suunnittelussa ja työprosessissa on mäntämoottoriin verrattuna ominaisuuksia, jotka näkyvät sen pääjärjestelmien suunnittelussa: virtalähde, voiteluaineen sytytys jne. Erityisesti niillä on suuri merkitys molemmilla vaaditun tehon ja pakokaasujen myrkyllisten komponenttien vähimmäispitoisuuden ja tehokkuuden varmistamiseksi on imujärjestelmän suunnittelu.

Työseos tulee moottoriimme kahdessa virtauksessa - lateraalisessa ja säteittäisessä. Sivuosa johtaa sen kaasuttimesta 14 kanavaan 13. Siellä virtaus jakautuu kahteen haaraan. Osa seoksesta syöksyy staattorin 1 työonteloon ikkunan 12 kautta, toinen - suuri - akselin 6 onton epäkeskon kautta takakannen 8 ja ikkunan 3 onteloon 4. Päävirtaus jäähdyttää roottoria ja voitelee rullalaakerit.

Ikkunan 12 tarkoituksena on parantaa palotilan täyttöä työseoksella ja tuottaa riittävän suuri teho. Samaa tarkoitusta varten tehtiin säteittäinen kanava (ei esitetty kuvassa 2).

Sytytysjärjestelmä on kosketukseton, tyristori kahdella sytytystulpalla, joilla on melko korkea lämpöluokitus - 240-260 yksikköä. Kahden sytytystulpan tarve johtuu palotilan pienestä korkeudesta ja pitkästä pituudesta, mikä vaikeuttaa liekin etuosan leviämistä ja hidastaa palamisprosessia. Moottorin käynnistämiseen käytetään sähkökäynnistintä ja potkukäynnistintä.

RD-515-moottori on monien vuosien työn tulos, kattava tutkimus RPD:n ominaisuuksista, lukemattomia näytteitä, tarkastuksia ja testejä. Juuri niiden tulosten avulla voidaan harkita valittuja suunnitteluratkaisuja optimaaliseksi tietyn kokoiselle ja tarkoituksenmukaiselle moottorille. Rakensimme myös näytteitä ilmajäähdytteisistä koteloista. Vertailevien testien jälkeen etusija annettiin nestejärjestelmälle: tällainen moottori on luotettavampi, kestävämpi ja vähemmän meluisa. Yksiosaisten moottoreiden lisäksi instituutti tuotti näytteitä myös kaksiosaisista moottoreista. Testasimme myös tetraedrisellä roottorilla varustettuja moottoreita.

Miltä pyörivämme näyttää verrattuna sen mäntä "veljiin"? Sillä on useita etuja. Näin ollen RPD:n massa (ja metallinkulutus) on 13 kg (36 %) pienempi kuin saman luokan moottoripyörän moottorilla, kokonaistilavuus on 2,5 kertaa pienempi ja osien lukumäärä puolitoista kertaa Vähemmän. Käytössä oleva polttoaineenkulutus on 10 % pienempi kuin tavallisella mäntämoottorilla varustetun moottoripyörän. Mitä tulee kestävyyteen, RD-515 kattaa 50 tuhatta kilometriä ilman pääosien vaihtamista. Tämä on täysin hyväksyttävää moottoripyörälle. Instituutti pyrkii kuitenkin pidentämään RPD:n käyttöikää edelleen.

Yhden kammion työtilavuuden ollessa 491 cm3 RD-515 kehittää 38 litraa. s./ 28,4 kW nopeudella 6000 rpm. Vääntömomentti - 5,2 kgf*m / 51,0 N*m nopeudella 3500 rpm. Puristussuhde on 8,7, mikä edellyttää AI-93-bensiinin käyttöä. Moottorin kuivapaino - 38 kg.

Tähän mennessä maailmankäytännössä tehokkuuden ja myrkyllisyyden suhteen RPD:t on käytännössä tuotu mäntämoottorien tasolle. Mutta kaksi yhtä tärkeää asiaa on jäljellä. Ensinnäkin teknologisen jatkuvuuden puute mäntämoottorin ja RPD:n suunnittelussa on erittäin vakava seikka. Tästä johtuen RPD:n tuotanto vaatii olennaisesti uusia laitteita ja merkittäviä investointeja. Toinen on sekä asiantuntijoiden että kuluttajien tietty epäluottamus, joka perustuu osittain sarja-RPD-mallien varhaisten mallien puutteisiin, osittain huonoon tietoisuuteen.

Siitä huolimatta tänään saavutetut tulokset maassamme ja ulkomailla viittaavat siihen, että 80-lukua leimaa RPD:n "toinen aalto". Tällaisten moottoreiden valmistus näyttää oikeutetulta maamme olosuhteissa, joissa raskaat moottoripyörät, toisin kuin länsimaissa, ovat erittäin suosittuja ajoneuvoja. Samalla niiden tuotantomäärä on edelleen huomattavasti henkilöautoja pienempi, mikä helpottaisi teknologian kehittämistä ja muiden tuotantoongelmien ratkaisemista pienemmillä alkukustannuksilla.

S. IVANITSKY, osastopäällikkö
VNIIMOtoprom, teknisten tieteiden kandidaatti