अधिक सामान्य पिस्टन डिझाईन्सच्या विपरीत, व्हँकेल इंजिन साधेपणा, गुळगुळीतपणा, कॉम्पॅक्टनेसचे फायदे प्रदान करते. उच्च revsप्रति मिनिट आणि उच्च शक्ती-ते-वजन गुणोत्तर. दोन-स्ट्रोक पिस्टन इंजिनमध्ये एक क्रांती आणि चार-स्ट्रोक इंजिनमध्ये प्रति दोन क्रांतीच्या तुलनेत व्हँकेल रोटरच्या प्रति क्रांतीमध्ये तीन पॉवर पल्स तयार होतात या वस्तुस्थितीमुळे हे प्रामुख्याने होते.
आरपीडीला सामान्यतः फिरणारे इंजिन असे संबोधले जाते. जरी हे नाव इतर संरचनांना देखील लागू होते, प्रामुख्याने विमान इंजिनक्रँकशाफ्टच्या आसपास असलेल्या त्यांच्या सिलेंडरसह.
अंडाकृती-जुळलेल्या छिद्रित घराच्या आत फिरणाऱ्या तीन रोटर टिपांपैकी प्रत्येक क्रांतीवर प्रत्येक क्रांतीमध्ये सेवन, कॉम्प्रेशन, इग्निशन आणि एक्झॉस्टचे चार-चरण चक्र येते, ज्यामुळे रोटरच्या प्रत्येक क्रांतीमध्ये तीनपट अधिक डाळी वापरल्या जाऊ शकतात. रोटरचा आकार रेउलेट त्रिकोणासारखा आहे आणि त्याच्या बाजू सपाट आहेत.
व्हँकेल इंजिनची डिझाइन वैशिष्ट्ये
स्थिर कोनांमधील व्हँकेल RPD रोटरचा सैद्धांतिक आकार भौमितिक ज्वलन कक्षेच्या आवाजात घट आणि कॉम्प्रेशन रेशोमध्ये वाढ झाल्याचा परिणाम आहे. रोटरच्या दोन अनियंत्रित शिरोबिंदूंना जोडणारा सममितीय वक्र शरीराच्या अंतर्गत आकाराच्या दिशेने जास्तीत जास्त असतो.
मध्यवर्ती ड्राइव्ह शाफ्ट, ज्याला "विक्षिप्त" किंवा "ई-शाफ्ट" म्हणतात, रोटरच्या मध्यभागी चालते आणि निश्चित बेअरिंगद्वारे समर्थित आहे. रोलर्स विक्षिप्त शाफ्ट (क्रँकशाफ्ट प्रमाणे) मध्ये बांधलेल्या विक्षिप्त (कनेक्टिंग रॉड्ससारखे) वर फिरतात. रोटर विक्षिप्त भोवती फिरतात आणि विक्षिप्त शाफ्टभोवती परिभ्रमण करतात.
प्रत्येक रोटरची स्वतःच्या अक्षावर फिरणारी हालचाल सिंक्रोनाइझिंग गीअर्सच्या जोडीद्वारे होते आणि नियंत्रित केली जाते. रोटर हाऊसिंगच्या एका बाजूला बसवलेला एक स्थिर गियर रोटरला जोडलेल्या कंकणाकृती गियरसह गुंतलेला असतो आणि रोटर विक्षिप्त शाफ्टच्या प्रत्येक वळणासाठी 1/3 वळण घेतो याची खात्री करतो. सिंक्रोनायझर्सद्वारे इंजिन पॉवर आउटपुट प्रसारित होत नाही. रोटरवरील गॅस प्रेशर फोर्स (पहिल्या अंदाजात) थेट आउटपुट शाफ्टच्या विक्षिप्त भागाच्या मध्यभागी जाते.
व्हँकेल आरपीडी ही खरं तर व्हेरिएबल व्हॉल्यूमच्या प्रगतीशील पोकळीची एक प्रणाली आहे. अशा प्रकारे, शरीरावर तीन पोकळी आहेत, सर्व एकाच चक्राची पुनरावृत्ती करतात. रोटर परिभ्रमण करत असताना, रोटरची प्रत्येक बाजू जवळ येते आणि नंतर घराच्या भिंतीपासून दूर जाते, ज्वलन कक्ष संकुचित आणि विस्तारित करते, अगदी इंजिनमधील पिस्टनच्या स्ट्रोकप्रमाणे. दहन अवस्थेचा पॉवर वेक्टर ऑफसेट ब्लेडच्या मध्यभागी जातो.
व्हँकेल इंजिन्स सामान्यत: समान पॉवर आउटपुट असलेल्या इंजिनांपेक्षा खूप जास्त RPM गाठण्यास सक्षम असतात. हे वर्तुळाकार हालचालीमध्ये अंतर्निहित गुळगुळीतपणा आणि क्रॅंकशाफ्ट आणि सारख्या अत्यंत तणावग्रस्त भागांच्या अनुपस्थितीमुळे आहे. कॅमशाफ्ट, किंवा कनेक्टिंग रॉड्स. विक्षिप्त शाफ्टमध्ये टेंशन-ओरिएंटेड क्रँकशाफ्ट कॉन्टूर्स नसतात.
डिव्हाइस समस्या आणि समस्यानिवारण
फेलिक्स व्हँकेलने पूर्वीच्या बहुतेक समस्यांवर मात केली रोटरी उपकरणेअयशस्वी:
- फिरवत असलेल्या RPD मध्ये समस्या येत नाही चार-स्ट्रोक उपकरणेपिस्टनसह ज्यामध्ये ब्लॉक बॉडीमध्ये इनलेट, कॉम्प्रेशन, ज्वलन आणि रहदारीचा धूरहुलभोवती निश्चित ठिकाणी जात आहे. मध्ये उष्णता पाईप्सचा वापर वातानुकूलितबॉडी ब्लॉकच्या असमान गरमतेवर मात करण्यासाठी फ्लोरिडा विद्यापीठाने व्हँकेल रोटरी इंजिन प्रस्तावित केले होते. काही हुल विभागांच्या एक्झॉस्ट गॅस प्रीहिटिंगमुळे कार्यक्षमता आणि इंधनाची अर्थव्यवस्था सुधारली आणि पोशाख आणि उत्सर्जन कमी झाले.
- 50 आणि 60 च्या दशकात संशोधनादरम्यानही समस्या निर्माण झाल्या. काही काळ, अभियंते एपिट्रोकॉइडच्या आतील पृष्ठभागावर "डेव्हिल्स स्क्रॅच" म्हणून ओळखले जाणारे हाताळत होते. त्यांना असे आढळून आले की त्याचे कारण रेझोनंट कंपनापर्यंत पोहोचणारे पिनपॉइंट सील होते. यांत्रिक सीलची जाडी आणि वजन कमी करून ही समस्या सोडवली गेली. अधिक सुसंगत सीलिंग आणि कोटिंग सामग्रीच्या परिचयाने ओरखडे गायब झाले आहेत.
- आणखी एक लवकर समस्याप्लग होलजवळील स्टेटरच्या पृष्ठभागावर वाढत्या क्रॅकचा समावेश आहे, जो वेगळ्या मेटल इन्सर्टमध्ये स्पार्क प्लग बसवून काढून टाकण्यात आला होता, थेट ब्लॉक हाउसिंगमध्ये स्क्रू केलेल्या प्लगऐवजी हाऊसिंगमध्ये कॉपर स्लीव्ह.
- फोर-स्ट्रोक पिस्टन युनिट्स हायड्रोजन इंधन वापरण्यासाठी फारशी योग्य नाहीत. मधील स्नेहन फिल्मवरील हायड्रेशनशी संबंधित दुसरी समस्या आहे पिस्टन संरचना. व्हँकेल ICE मध्ये, त्याच पृष्ठभागावर सिरेमिक मेकॅनिकल सील वापरून ही समस्या दूर केली जाऊ शकते, त्यामुळे हायड्रेशनचा त्रास होण्यासाठी कोणतीही तेल फिल्म नाही. पिस्टन शेल तेलाने वंगण घालणे आणि थंड करणे आवश्यक आहे. यामुळे खर्चात लक्षणीय वाढ होते वंगणाचे तेलचार-स्ट्रोक हायड्रोजन ज्वलन इंजिनमध्ये.
अंतर्गत दहन इंजिनच्या निर्मितीसाठी साहित्य
पिस्टन युनिटच्या विपरीत, ज्यामध्ये सिलेंडर ज्वलन प्रक्रियेद्वारे गरम केले जाते आणि नंतर येणार्या शुल्काद्वारे थंड केले जाते, वँकेल रोटर हाऊसिंग एका बाजूला सतत गरम केले जाते आणि दुसरीकडे थंड केले जाते, ज्यामुळे उच्च स्थानिक तापमान आणि असमान थर्मल विस्तार होतो. जरी यामुळे वापरल्या जाणार्या सामग्रीवर मोठी मागणी आहे, तरीही व्हँकेलच्या साधेपणामुळे उत्पादनामध्ये विदेशी मिश्र धातु आणि सिरॅमिक्स सारख्या सामग्रीचा वापर करणे सुलभ होते.
व्हँकेलमध्ये वापरण्यासाठी अभिप्रेत असलेल्या मिश्रधातूंमध्ये A-132, Inconel 625 आणि 356 T6 च्या कडकपणासह आहेत. केसची कार्यरत पृष्ठभाग झाकण्यासाठी, अनेक उच्च-शक्तीची सामग्री वापरली जाते. शाफ्टसाठी, लोड अंतर्गत कमी विकृती असलेल्या स्टील मिश्रधातूंना प्राधान्य दिले जाते; यासाठी, घन स्टीलचा वापर प्रस्तावित केला गेला आहे.
इंजिन फायदे
वँकेल आरपीडीचे मुख्य फायदे आहेत:
- पिस्टन इंजिनपेक्षा जास्त पॉवर-टू-वेट रेशो.
- समतुल्य प्रोपल्शन मेकॅनिझमपेक्षा लहान मशीन स्पेसमध्ये बसणे सोपे आहे.
- पिस्टन भाग नाहीत.
- पारंपारिक इंजिनपेक्षा जास्त आरपीएम मिळवण्याची क्षमता.
- अक्षरशः कंपन नाही.
- मोटर शॉकच्या अधीन नाही.
- तयार करणे स्वस्त आहे कारण इंजिनमध्ये कमी भाग आहेत
- अधिक अनुकूलतेसाठी विस्तृत गती श्रेणी.
- हे जास्त ऑक्टेन इंधन वापरू शकते.
व्हँकेल आयसीई समतुल्य पॉवर आउटपुटच्या पिस्टन इंजिनपेक्षा खूपच कमी हलणारे भाग असलेले लक्षणीय हलके आणि सोपे आहेत. रोटर थेट आउटपुट शाफ्टवरील मोठ्या बेअरिंगवर चालत असल्याने, तेथे कोणतेही कनेक्टिंग रॉड नाहीत आणि क्रॅंकशाफ्ट नाहीत. परस्पर शक्ती काढून टाकणे आणि सर्वात जास्त लोड केलेले आणि फ्रॅक्चर केलेले भाग व्हँकेलची उच्च विश्वासार्हता सुनिश्चित करतात.
आंतरीक परस्पर ताण दूर करण्याव्यतिरिक्त, परस्पर परस्पर काढून टाकणे अंतर्गत भाग, पिस्टन इंजिनमध्ये वापरलेले, व्हँकेल इंजिन हे अॅल्युमिनियमच्या घरामध्ये लोखंडी रोटरसह बनवले जाते, ज्यामध्ये थर्मल विस्ताराचा उच्च गुणांक असतो. हे सुनिश्चित करते की अगदी अतिउत्साही वाँकेल युनिट देखील अशाच पिस्टन उपकरणात "जप्त" करू शकत नाही. विमानात वापरताना हा एक महत्त्वपूर्ण सुरक्षितता फायदा आहे. याव्यतिरिक्त, वाल्वच्या अनुपस्थितीमुळे सुरक्षा वाढते.
विमानाच्या वापरासाठी व्हँकेल RPD चा एक अतिरिक्त फायदा असा आहे की त्यात सामान्यत: समतुल्य शक्तीच्या पिस्टन युनिट्सपेक्षा लहान फ्रंटल क्षेत्र असते, ज्यामुळे इंजिनभोवती अधिक वायुगतिकीय शंकू तयार होतात. कॅसकेडचा फायदा असा आहे की व्हँकेल अंतर्गत ज्वलन इंजिनचा लहान आकार आणि वजन तुलनात्मक शक्तीच्या पिस्टन इंजिनच्या तुलनेत विमान बांधण्याचा खर्च वाचवते.
व्हँकेल रोटरी पिस्टन आयसीई त्यांच्या मूळ डिझाइन पॅरामीटर्सनुसार कार्य करणार्या आपत्तीजनक अपयशांपासून जवळजवळ रोगप्रतिकारक असतात. व्हँकेल RPD जे कॉम्प्रेशन, किंवा कूलिंग किंवा ऑइल प्रेशर गमावते ते मोठ्या प्रमाणात गमावेल, परंतु तरीही काही उर्जा निर्माण करेल, जे विमानात वापरताना सुरक्षित लँडिंगसाठी अनुमती देईल. समान परिस्थितीत परस्पर उपकरणे जप्त किंवा खंडित होण्यास प्रवण असतात, ज्यामुळे जवळजवळ निश्चितपणे आपत्तीजनक इंजिन निकामी होईल आणि सर्व शक्ती त्वरित नष्ट होईल.
या कारणास्तव, व्हँकेल रोटरी पिस्टन इंजिन हे स्नोमोबाईलसाठी अतिशय योग्य आहेत जे सहसा दुर्गम ठिकाणी वापरले जातात जेथे इंजिनमध्ये बिघाड झाल्यामुळे हिमबाधा किंवा मृत्यू होऊ शकतो, तसेच विमान जेथे अचानक बिघाड झाल्यास अपघात होऊ शकतो किंवा दुर्गम ठिकाणी जबरदस्तीने लँडिंग होऊ शकते. .
संरचनात्मक दोष
जरी अनेक उणीवा चालू संशोधनाचा विषय आहेत, तरीही उत्पादनातील व्हँकेल उपकरणाच्या सध्याच्या उणीवा खालीलप्रमाणे आहेत:
- रोटर सील. ही अजूनही एक किरकोळ समस्या आहे, कारण प्रत्येक वैयक्तिक चेंबर विभागात इंजिन केसिंगचे तापमान खूप भिन्न आहे. सामग्रीच्या विविध विस्तार गुणांकांमुळे अपूर्ण सीलिंग होते. याव्यतिरिक्त, सीलच्या दोन्ही बाजू इंधनाच्या संपर्कात आहेत आणि डिझाइनमुळे रोटर्सच्या स्नेहनचे अचूक नियंत्रण होऊ देत नाही. रोटरी असेंब्ली, नियमानुसार, सर्व इंजिन गती आणि भारांवर वंगण घालतात आणि तुलनेने असतात उच्च प्रवाहतेल आणि इंजिनच्या ज्वलन झोनमध्ये जास्त प्रमाणात स्नेहन झाल्यामुळे उद्भवणारे तेल आणि इतर समस्या, जसे की कार्बनची निर्मिती आणि जळत्या तेलातून जास्त उत्सर्जन.
- शरीराच्या वेगवेगळ्या भागात आणि बाजूच्या आणि मध्यवर्ती प्लेट्समधील तापमानातील फरक, तसेच त्यांच्याशी संबंधित समतोल नसलेल्या तापमानाच्या विस्ताराच्या समस्येवर मात करण्यासाठी, गरम वायू गरम ते थंड भागापर्यंत नेण्यासाठी उष्णता पाईपचा वापर केला जातो. इंजिन "हीट पाईप्स" प्रभावीपणे गरम एक्झॉस्ट गॅस इंजिनच्या थंड भागांकडे निर्देशित करतात, परिणामी कार्यक्षमता आणि कार्यक्षमता कमी होते.
- हळू जळत आहे. इंधनाचे ज्वलन मंद होते कारण दहन कक्ष लांब, पातळ आणि हलणारा असतो. ज्वालाची हालचाल जवळजवळ केवळ रोटरच्या हालचालीच्या दिशेने होते आणि ती विझवण्याने संपते, जो उच्च वेगाने न जळलेल्या हायड्रोकार्बन्सचा मुख्य स्त्रोत आहे. ज्वलन कक्षाची मागील बाजू नैसर्गिकरित्या "संकुचित प्रवाह" तयार करते जी ज्योत चेंबरच्या मागील काठावर पोहोचण्यापासून प्रतिबंधित करते. ज्वलन कक्षाच्या अग्रभागी इंधन इंजेक्ट केल्याने एक्झॉस्टमध्ये जळत नसलेल्या इंधनाचे प्रमाण कमी होऊ शकते.
- खराब इंधन अर्थव्यवस्था. हे सील लीक आणि ज्वलन चेंबरच्या आकारामुळे होते. यामुळे खराब ज्वलन होते आणि अर्धवट लोड, कमी आरपीएमवर सरासरी प्रभावी दाब होतो. उत्सर्जन आवश्यकतांना कधीकधी इंधन ते हवा गुणोत्तर आवश्यक असते जे चांगल्या इंधन अर्थव्यवस्थेत योगदान देत नाही. सरासरी ड्रायव्हिंग स्थितीत प्रवेग आणि घसरण देखील इंधनाच्या अर्थव्यवस्थेवर परिणाम करते. तथापि, सतत वेगाने आणि लोडवर इंजिन चालवण्यामुळे अतिरिक्त इंधनाचा वापर दूर होतो.
अशा प्रकारे, या प्रकारच्या इंजिनचे फायदे आणि तोटे आहेत.
ऑटोमोटिव्ह उद्योग सतत विकसित होत आहे. हे आश्चर्यकारक नाही की पर्यायी तंत्रज्ञान दिसून येते, जे माझ्यासाठी कमी वेळा दिसून येते मोठ्या प्रमाणावर उत्पादन. ही रोटरी इंजिन आहेत.
महत्वाचे! अंतर्गत ज्वलन इंजिनच्या शोधामुळे ऑटोमोटिव्ह उद्योगाच्या विकासाला एक वादळी प्रेरणा मिळाली. परिणामी, कार द्रव इंधनावर धावू लागल्या आणि गॅसोलीन युग सुरू झाले.
रोटरी इंजिनसह मशीन
रोटरी पिस्टन इंजिनचा शोध NSU ने लावला होता. उपकरणाचा निर्माता वॉल्टर फ्रायड होता. असे असले तरी, वैज्ञानिक वर्तुळातील हे उपकरण व्हँकेल नावाच्या दुसर्या शास्त्रज्ञाचे नाव धारण करते.
वस्तुस्थिती अशी आहे की या प्रकल्पावर अभियंत्यांच्या युगलने काम केले. परंतु डिव्हाइसच्या निर्मितीमध्ये मुख्य भूमिका फ्रायडची होती. तो रोटरी तंत्रज्ञानावर काम करत असताना, व्हँकेल दुसर्या प्रकल्पावर काम करत होता, जो निष्फळ ठरला.
असे असले तरी, गुप्त खेळांचा परिणाम म्हणून, आता आम्ही सर्व या डिव्हाइसला म्हणून ओळखतो रोटरी इंजिनवांकेल. पहिले कार्यरत मॉडेल 1957 मध्ये एकत्र केले गेले. एनएसयू स्पायडर ही पायनियर कार होती. त्या वेळी, तो एकशे पन्नास किलोमीटरचा वेग विकसित करू शकला. "स्पायडर" ची इंजिन पॉवर 57 एचपी होती. सह.
रोटरी इंजिनसह "स्पायडर" 1964 ते 1967 पर्यंत तयार केले गेले. पण ते फार मोठे झाले नाही. तरीही, ऑटोमेकर्सनी या तंत्रज्ञानाचा अंत केलेला नाही. शिवाय, त्यांनी आणखी एक मॉडेल - NSU Ro-80 जारी केले आणि ते एक वास्तविक यश बनले. योग्य विपणनाने मोठी भूमिका बजावली.
शीर्षकाकडे लक्ष द्या. यात आधीपासूनच एक संकेत आहे की मशीन रोटरी इंजिनसह सुसज्ज आहे. कदाचित या यशाचा परिणाम म्हणजे अशा मोटर्सची स्थापना प्रसिद्ध गाड्या, कसे:
- सिट्रोएन जीएस बिरोटर,
- मर्सिडीज-बेंझ С111,
- शेवरलेट कार्वेट,
- VAZ 21018.
उगवत्या सूर्याच्या भूमीत रोटरी इंजिनांना सर्वाधिक लोकप्रियता मिळाली. जपानी कंपनीमाझदाने त्या काळासाठी धोकादायक पाऊल उचलले आणि या तंत्रज्ञानाचा वापर करून कार तयार करण्यास सुरुवात केली.
माझदा कंपनीचे पहिले चिन्ह कॉस्मो स्पोर्ट कार होते. असे म्हणता येणार नाही की तिला प्रचंड लोकप्रियता मिळाली, परंतु तिला तिचे प्रेक्षक मिळाले. तरीही, रोटरी इंजिनच्या आउटपुटमधील ही पहिली पायरी होती जपानी बाजार, आणि लवकरच, जगावर.
जपानी अभियंते केवळ निराश झाले नाहीत, तर त्याउलट, तिप्पट ताकदीने काम करू लागले. त्यांच्या परिश्रमांचा परिणाम अशी मालिका होती जी जगातील कोणत्याही देशातील सर्व स्ट्रीट रेसर आदराने लक्षात ठेवतात - Rotor-Experiment किंवा RX थोडक्यात.
या मालिकेत अनेक पौराणिक मॉडेल, Mazda RX-7 सह. ही रोटरी-शक्तीवर चालणारी कार लोकप्रिय होती असे म्हणणे म्हणजे काहीही न सांगण्यासारखे आहे. लाखो स्ट्रीट रेसिंग चाहत्यांनी तिच्यासोबत सुरुवात केली. तुलनेने कमी किमतीत, त्यात फक्त अविश्वसनीय तांत्रिक वैशिष्ट्ये होती:
- शेकडो प्रवेग - 5.3 सेकंद;
- कमाल वेग - 250 किलोमीटर प्रति तास;
- शक्ती - 250-280 अश्वशक्ती, सुधारणेवर अवलंबून.
कार ही एक वास्तविक कला आहे, ती हलकी आणि चालण्यायोग्य आहे आणि तिचे इंजिन प्रशंसनीय आहे. वर वर्णन केलेल्या वैशिष्ट्यांसह, त्याची मात्रा फक्त 1.3 लीटर आहे. यात दोन विभाग आहेत आणि ऑपरेटिंग व्होल्टेज 13V आहे.
लक्ष द्या! Mazda RX-7 ची निर्मिती 1978 ते 2002 या कालावधीत करण्यात आली. या काळात रोटरी इंजिन असलेल्या सुमारे दहा लाख मोटारींचे उत्पादन झाले.
दुर्दैवाने, या मालिकेचे शेवटचे मॉडेल 2008 मध्ये प्रसिद्ध झाले. मजदा आरएक्स 8 ने पौराणिक ओळ पूर्ण केली. वास्तविक, यावर, मोठ्या प्रमाणावर उत्पादनात रोटरी इंजिनचा इतिहास पूर्ण मानला जाऊ शकतो.
ऑपरेशनचे तत्त्व
बर्याच ऑटोमोटिव्ह तज्ञांचा असा विश्वास आहे की पारंपारिक पिस्टन उपकरणाची रचना दूरच्या भूतकाळात सोडली पाहिजे. तरीही, लाखो कारना योग्य बदलाची गरज आहे, रोटरी इंजिन एक होऊ शकते की नाही, चला ते शोधूया.
रोटरी इंजिनच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत इंधन जाळल्यावर तयार होणाऱ्या दाबावर आधारित आहे. डिझाइनचा मुख्य भाग रोटर आहे, जो इच्छित वारंवारतेच्या हालचाली तयार करण्यासाठी जबाबदार आहे. परिणामी, ऊर्जा क्लचमध्ये हस्तांतरित केली जाते. रोटर त्यास बाहेर ढकलतो, चाकांमध्ये स्थानांतरित करतो.
रोटरला त्रिकोणाचा आकार असतो. बांधकाम साहित्य मिश्र धातु स्टील आहे. हा भाग ओव्हल केसमध्ये स्थित आहे, ज्यामध्ये, खरं तर, रोटेशन होते, तसेच ऊर्जा निर्मितीसाठी महत्त्वपूर्ण अनेक प्रक्रिया:
- मिश्रण कॉम्प्रेशन,
- इंधन इंजेक्शन,
- स्पार्क निर्मिती,
- ऑक्सिजन पुरवठा,
- कचरा कच्चा माल सोडणे.
रोटरी इंजिन डिव्हाइसचे मुख्य वैशिष्ट्य म्हणजे रोटरमध्ये अत्यंत असामान्य हालचालीचा नमुना आहे. अशा डिझाइन निर्णयाचा परिणाम म्हणजे तीन पेशी एकमेकांपासून पूर्णपणे विलग होतात.
लक्ष द्या! प्रत्येक पेशीमध्ये एक विशिष्ट प्रक्रिया घडते.
पहिल्या सेलला हवा-इंधन मिश्रण मिळते. मिक्सिंग पोकळी मध्ये स्थान घेते. मग रोटर परिणामी पदार्थ पुढच्या डब्यात हलवतो. येथेच कॉम्प्रेशन आणि इग्निशन होते.
तिसऱ्या सेलमध्ये, वापरलेले इंधन काढून टाकले जाते. तिन्ही कंपार्टमेंट्सचे सु-समन्वित कार्य केवळ ते आश्चर्यकारक कार्यप्रदर्शन देते, जे RX मालिकेतील कारच्या उदाहरणावर प्रदर्शित केले गेले.
परंतु डिव्हाइसचे मुख्य रहस्य इतरत्र आहे. वस्तुस्थिती अशी आहे की या प्रक्रिया एकामागून एक होत नाहीत, त्या त्वरित घडतात. परिणामी, फक्त एका क्रांतीमध्ये तीन चक्रे जातात.
वर बेसिक रोटरी मोटरच्या ऑपरेशनचा एक आकृती आहे. बरेच उत्पादक अधिक कार्यक्षमता प्राप्त करण्यासाठी तंत्रज्ञान अपग्रेड करण्याचा प्रयत्न करीत आहेत. काही यशस्वी होतात, तर काही अयशस्वी होतात.
जपानी अभियंते यशस्वी झाले. आधीच वर नमूद केलेल्या मजदा इंजिनमध्ये तीन रोटर आहेत. या प्रकरणात उत्पादकता किती वाढेल, आपण कल्पना करू शकता.
आणूया चांगले उदाहरण. चला नेहमीचा घेऊ आरपीडी मोटरदोन रोटर्ससह आणि सर्वात जवळचे अॅनालॉग शोधा - सहा-सिलेंडर अंतर्गत ज्वलन इंजिन. आपण डिझाइनमध्ये दुसरा रोटर जोडल्यास, अंतर पूर्णपणे प्रचंड असेल - 12 सिलेंडर.
रोटरी इंजिनचे प्रकार
अनेक वाहन कंपन्यांनी रोटरी इंजिनचे उत्पादन हाती घेतले. हे आश्चर्यकारक नाही की अनेक बदल तयार केले गेले आहेत, त्यापैकी प्रत्येकाची स्वतःची वैशिष्ट्ये आहेत:
- बहुदिशात्मक हालचालीसह रोटरी मोटर. रोटर येथे फिरत नाही, परंतु, जसे होते, त्याच्या अक्षाभोवती फिरते. कॉम्प्रेशन प्रक्रिया मोटर ब्लेड दरम्यान घडते.
- पल्सटिंग-रोटरी रोटरी इंजिन. केसच्या आत दोन रोटर आहेत. या दोन घटकांच्या वेनमध्ये कॉम्प्रेशन पास होते आणि ते मागे जातात.
- सीलबंद फ्लॅपसह रोटरी मोटर - हे डिझाइनवायवीय मोटर्समध्ये अजूनही मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते. रोटरी अंतर्गत ज्वलन इंजिनसाठी, ज्या चेंबरमध्ये प्रज्वलन होते त्यात लक्षणीय बदल केले जातात.
- रोटरी इंजिन जे रोटेशनल हालचालींमुळे कार्य करते. असे मानले जाते की हे डिझाइन सर्वात तांत्रिकदृष्ट्या प्रगत आहे. असे कोणतेही भाग नाहीत जे परस्पर हालचाली करतात. म्हणून या प्रकारचे रोटरी इंजिन सहजपणे 10,000 rpm पर्यंत पोहोचतात.
- प्लॅनेटरी रोटरी इंजिन हे दोन अभियंत्यांनी शोधलेले पहिलेच बदल आहे.
जसे आपण पाहू शकता की, विज्ञान स्थिर नाही, मोठ्या संख्येने रोटरी मोटर्सची आम्हाला आशा करण्याची परवानगी मिळेल पुढील विकासदूरच्या भविष्यात तंत्रज्ञान.
रोटरी इंजिनचे फायदे आणि तोटे
तुम्ही बघू शकता, रोटरी मोटर्स त्या वेळी खूप लोकप्रिय होत्या. शिवाय, खरंच पौराणिक कारया वर्गाच्या मोटर्सने सुसज्ज होते. हे युनिट जपानी कारच्या प्रगत मॉडेल्सवर का स्थापित केले गेले हे समजून घेण्यासाठी, आपल्याला त्याचे सर्व फायदे आणि तोटे माहित असणे आवश्यक आहे.
फायदे
पूर्वी सादर केलेल्या पार्श्वभूमीवरून, आपल्याला आधीच माहित आहे की रोटरी इंजिनने एका वेळी मोटार उत्पादकांकडून बरेच लक्ष वेधले होते, अनेक कारणांमुळे:
- वाढीव कॉम्पॅक्ट डिझाइन.
- हलके वजन.
- RPD चांगले संतुलित आहे आणि ऑपरेशन दरम्यान किमान कंपन निर्माण करते.
- मोटरमधील स्पेअर पार्ट्सची संख्या ही पिस्टन भागापेक्षा कमी परिमाणाचा क्रम आहे.
- RPD मध्ये उच्च गतिमान गुण आहेत
RPD चा सर्वात महत्वाचा फायदा म्हणजे त्याची उच्च उर्जा घनता. रोटरी इंजिन असलेली कार उच्च गीअर्समध्ये न जाता 100 किलोमीटरचा वेग वाढवू शकते आणि मोठ्या संख्येने क्रांती राखते.
महत्वाचे! रोटरी इंजिनचा वापर आपल्याला आदर्श वजन वितरणामुळे रस्त्यावर वाहनांची वाढीव स्थिरता प्राप्त करण्यास अनुमती देतो.
दोष
त्यामुळे सर्व फायदे असूनही, बहुतेक उत्पादकांनी त्यांच्या कारमध्ये रोटरी इंजिन स्थापित करणे का बंद केले आहे हे जाणून घेण्याची वेळ आली आहे. आरपीडीच्या तोट्यांमध्ये हे समाविष्ट आहे:
- कमी वेगाने चालत असताना इंधनाचा वापर वाढतो. सर्वाधिक संसाधनांची मागणी असलेल्या कारमध्ये, ते 20-25 लिटर प्रति 100 किलोमीटरपर्यंत पोहोचू शकते.
- उत्पादनात अडचण. पहिल्या दृष्टीक्षेपात, रोटरी इंजिनची रचना पिस्टन इंजिनपेक्षा खूपच सोपी आहे. पण सैतान तपशीलात आहे. ते तयार करणे अत्यंत कठीण आहे. प्रत्येक भागाची भौमितीय अचूकता एक आदर्श पातळीवर असणे आवश्यक आहे, अन्यथा रोटर योग्य परिणामासह एपिट्रोकोइडल वक्र पार करण्यास सक्षम होणार नाही. आरपीडीला त्याच्या निर्मितीमध्ये उच्च-परिशुद्धता उपकरणे आवश्यक आहेत, ज्यासाठी खूप पैसे खर्च होतात.
- रोटरी इंजिन अनेकदा जास्त गरम होते. हे दहन चेंबरच्या असामान्य संरचनेमुळे आहे. दुर्दैवाने अनेक वर्षांनंतरही हा दोष दूर करण्यात अभियंते अपयशी ठरले. इंधनाच्या ज्वलनामुळे निर्माण होणारी अतिरिक्त ऊर्जा सिलेंडर गरम करते. यामुळे मोटर मोठ्या प्रमाणात खराब होते आणि त्याचे आयुष्य कमी होते.
- तसेच, रोटरी इंजिनला प्रेशर ड्रॉप्सचा त्रास होतो. अशा प्रभावाचा परिणाम जलद पोशाखसील एका चांगल्या प्रकारे एकत्रित केलेल्या आरपीडीचे सेवा जीवन 100 ते 150 हजार किलोमीटरच्या श्रेणीत आहे. हा टप्पा पार केल्यानंतर, यापुढे मोठ्या दुरुस्तीशिवाय करणे शक्य नाही.
- तेल बदलण्याची जटिल प्रक्रिया. प्रति 1000 किलोमीटर रोटरी इंजिन तेलाचा वापर 600 मिलीलीटर आहे. भागांना योग्य स्नेहन मिळण्यासाठी, दर 5000 किमीवर एकदा तेल बदलणे आवश्यक आहे. हे केले नाही, तर ते अत्यंत शक्यता आहे गंभीर नुकसानयुनिटचे प्रमुख घटक.
तुम्ही बघू शकता, आरपीडीचे उत्कृष्ट फायदे असूनही, त्यात अनेक लक्षणीय तोटे आहेत. तथापि, अग्रगण्य ऑटोमोटिव्ह कंपन्यांमधील डिझाइन विभाग अद्याप या तंत्रज्ञानाचे आधुनिकीकरण करण्याचा प्रयत्न करीत आहेत आणि कोणास ठाऊक आहे, कदाचित एक दिवस ते यशस्वी होतील.
परिणाम
रोटरी इंजिनचे बरेच महत्त्वपूर्ण फायदे आहेत, ते चांगले संतुलित आहेत, आपल्याला त्वरीत वेग वाढविण्यास आणि 4-7 सेकंदात 100 किमी पर्यंत सेट वेग प्रदान करण्यास अनुमती देतात. परंतु रोटरी मोटर्सचे तोटे देखील आहेत, ज्यातील मुख्य म्हणजे एक लहान सेवा जीवन आहे.
अंतर्गत ज्वलन इंजिनच्या शोधासह, ऑटोमोटिव्ह उद्योगाच्या विकासात प्रगती खूप पुढे गेली आहे. वस्तुस्थिती असूनही सामान्य अंतर्गत ज्वलन इंजिन उपकरणसमान राहिले, या युनिट्स सतत सुधारल्या गेल्या. या मोटर्ससह, अधिक प्रगतीशील रोटरी-प्रकार युनिट दिसू लागले. पण ऑटोमोटिव्ह जगात ते का व्यापक झाले नाहीत? आम्ही लेखात या प्रश्नाचे उत्तर विचारात घेऊ.
युनिटचा इतिहास
1957 मध्ये फेलिक्स वँकेल आणि वॉल्टर फ्रायड या डेव्हलपरने रोटरी इंजिनची रचना आणि चाचणी केली होती. प्रथम कार ज्यावर हे युनिट स्थापित केले गेले ती एनएसयू स्पायडर स्पोर्ट्स कार होती. अभ्यासात असे दिसून आले आहे की 57 अश्वशक्तीच्या इंजिन पॉवरसह हे मशीनताशी 150 किलोमीटरचा वेग वाढवण्याची क्षमता होती. 57-अश्वशक्तीच्या रोटरी इंजिनसह सुसज्ज स्पायडर कारचे उत्पादन सुमारे 3 वर्षे चालले.
त्यानंतर, या प्रकारच्या इंजिनने NSU Ro-80 कार सुसज्ज करण्यास सुरुवात केली. त्यानंतर, सिट्रोएन्स, मर्सिडीज, व्हीएझेड आणि शेवरलेट्सवर रोटरी इंजिन स्थापित केले गेले.
सर्वात सामान्य रोटरी इंजिन कारपैकी एक जपानी स्पोर्ट्स कार माझदा कॉस्मो स्पोर्ट आहे. तसेच, जपानी लोकांनी या मोटरसह आरएक्स मॉडेल सुसज्ज करण्यास सुरुवात केली. रोटरी इंजिन (माझदा आरएक्स) च्या ऑपरेशनचे सिद्धांत म्हणजे कामाच्या चक्रात बदल करून रोटर सतत फिरवणे. पण त्याबद्दल नंतर अधिक.
सध्या, जपानी ऑटोमेकर रोटरी इंजिनसह कारच्या अनुक्रमिक उत्पादनात गुंतलेले नाहीत. शेवटचे मॉडेल ज्यावर अशी मोटर स्थापित केली गेली होती ती स्पिरिट आर मॉडिफिकेशनची मजदा आरएक्स 8 होती. तथापि, 2012 मध्ये, कारच्या या आवृत्तीचे उत्पादन बंद करण्यात आले.
डिव्हाइस आणि ऑपरेशनचे सिद्धांत
रोटरी इंजिनच्या ऑपरेशनचे तत्त्व काय आहे? क्लासिक अंतर्गत ज्वलन इंजिनप्रमाणेच या प्रकारची मोटर 4-स्ट्रोक कृती चक्राद्वारे ओळखली जाते. तथापि, कार्य तत्त्व रोटरी पिस्टन इंजिनपारंपारिक पिस्टनपेक्षा थोडे वेगळे.
काय मुख्य वैशिष्ट्यही मोटर? स्टर्लिंग रोटरी इंजिनच्या डिझाइनमध्ये 2 नाही, 4 नाही आणि 8 पिस्टन नाहीत तर फक्त एक आहे. त्याला रोटर म्हणतात. हा घटक एका विशिष्ट आकाराच्या सिलेंडरमध्ये फिरतो. रोटर शाफ्टवर बसविला जातो आणि गियर व्हीलशी जोडला जातो. नंतरच्यामध्ये स्टार्टरसह गियर क्लच आहे. घटक एपिट्रोकॉइडल वक्र बाजूने फिरतो. म्हणजेच, रोटर ब्लेड वैकल्पिकरित्या सिलेंडर चेंबर कव्हर करतात. नंतरच्या काळात, इंधन ज्वलन होते. रोटरी इंजिनच्या ऑपरेशनचे तत्त्व (माझदा कॉस्मो स्पोर्टसह) असे आहे की एका क्रांतीमध्ये यंत्रणा कठोर वर्तुळाच्या तीन पाकळ्या ढकलते. हा भाग शरीरात फिरला की आतील तीन कप्पे त्यांचा आकार बदलतात. परिमाणांमध्ये बदल झाल्यामुळे, चेंबर्समध्ये एक विशिष्ट दबाव तयार होतो.
कामाचे टप्पे
रोटरी इंजिन कसे कार्य करते? या मोटरच्या ऑपरेशनचे तत्त्व (gif-इमेज आणि RPD आकृती तुम्ही खाली पाहू शकता) खालीलप्रमाणे आहे. इंजिनच्या ऑपरेशनमध्ये चार पुनरावृत्ती चक्र असतात, म्हणजे:
- इंधन पुरवठा.हा इंजिनचा पहिला टप्पा आहे. जेव्हा रोटरचा वरचा भाग फीड होलच्या पातळीवर असतो तेव्हा हे घडते. जेव्हा चेंबर मुख्य डब्यासाठी खुले असते, तेव्हा त्याचे प्रमाण कमीतकमी जवळ येते. रोटर त्याच्या मागे फिरताच, इंधन-हवेचे मिश्रण कंपार्टमेंटमध्ये प्रवेश करते. त्यानंतर, चेंबर पुन्हा बंद होते.
- कम्प्रेशन्स. रोटरने हालचाल सुरू ठेवल्याने, कंपार्टमेंटमधील जागा कमी होते. अशा प्रकारे, हवा आणि इंधन यांचे मिश्रण संकुचित केले जाते. यंत्रणा स्पार्क प्लग कंपार्टमेंट पास करताच, चेंबरची मात्रा पुन्हा कमी होते. या टप्प्यावर, मिश्रण प्रज्वलित होते.
- दाह. अनेकदा, रोटरी इंजिनमध्ये (VAZ-21018 सह) अनेक स्पार्क प्लग असतात. हे देय आहे मोठी लांबीदहन कक्ष. ज्वलनशील मिश्रण मेणबत्ती पेटवताच आतल्या दाबाची पातळी दहापट वाढते. अशा प्रकारे, रोटर पुन्हा चालविला जातो. पुढे, चेंबरमधील दाब आणि वायूंचे प्रमाण वाढतच जाते. या क्षणी, रोटर हलतो आणि टॉर्क तयार होतो. यंत्रणा एक्झॉस्ट कंपार्टमेंट पास करेपर्यंत हे चालू राहते.
- वायू सोडणे.जेव्हा रोटर हा कंपार्टमेंट पास करतो तेव्हा उच्च दाबाचा वायू एक्झॉस्ट पाईपमध्ये मुक्तपणे जाऊ लागतो. या प्रकरणात, यंत्रणेची हालचाल थांबत नाही. ज्वलन कक्षाचे प्रमाण पुन्हा किमान कमी होईपर्यंत रोटर स्थिरपणे फिरते. या वेळेपर्यंत, उर्वरित एक्झॉस्ट गॅसेस इंजिनमधून बाहेर काढले जातील.
रोटरी इंजिनच्या ऑपरेशनचे हेच तत्त्व आहे. व्हीएझेड-2108, ज्यावर आरपीडी देखील माउंट केले होते, जपानी माझदा सारखे, भिन्न होते शांत काममोटर आणि उच्च डायनॅमिक कामगिरी. परंतु हा बदल कधीही मोठ्या प्रमाणात उत्पादनात लाँच केला गेला नाही. तर, रोटरी इंजिनच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत काय आहे ते आम्हाला आढळले.
तोटे आणि फायदे
व्यर्थ नाही ही मोटरत्यामुळे अनेक वाहन उत्पादकांचे लक्ष वेधले. त्याच्या ऑपरेशन आणि डिझाइनच्या विशेष तत्त्वाचे इतर प्रकारच्या अंतर्गत ज्वलन इंजिनांपेक्षा बरेच फायदे आहेत.
तर, रोटरी इंजिनचे फायदे आणि तोटे काय आहेत? चला सुरुवात करूया स्पष्ट फायदे. प्रथम, रोटरी इंजिनमध्ये सर्वात संतुलित डिझाइन आहे आणि म्हणूनच ऑपरेशन दरम्यान व्यावहारिकदृष्ट्या उच्च कंपन होत नाही. दुसरे म्हणजे, या मोटरचे वजन हलके आणि अधिक कॉम्पॅक्टनेस आहे आणि म्हणूनच त्याची स्थापना स्पोर्ट्स कार उत्पादकांसाठी विशेषतः संबंधित आहे. याव्यतिरिक्त, युनिटच्या कमी वजनामुळे डिझाइनर्सना एक्सल लोडचे आदर्श वजन वितरण प्राप्त करणे शक्य झाले. अशा प्रकारे, या इंजिनसह कार रस्त्यावर अधिक स्थिर आणि चालण्यायोग्य बनली.
आणि, अर्थातच, डिझाइन जागा. ऑपरेशनच्या चक्रांची संख्या समान असूनही, या इंजिनचे डिव्हाइस पिस्टन समकक्षापेक्षा बरेच सोपे आहे. रोटरी मोटर तयार करण्यासाठी, घटक आणि यंत्रणांची किमान संख्या आवश्यक होती.
तथापि, या इंजिनचे मुख्य ट्रम्प कार्ड वस्तुमान आणि कमी कंपनांमध्ये नाही, परंतु उच्च कार्यक्षमतेमध्ये आहे. ऑपरेशनच्या विशेष तत्त्वामुळे, रोटरी मोटरमध्ये जास्त शक्ती आणि कार्यक्षमता होती.
आता तोटे साठी. ते फायद्यांपेक्षा बरेच काही निघाले. उत्पादकांनी अशी इंजिन खरेदी करण्यास नकार देण्याचे मुख्य कारण म्हणजे त्यांचा उच्च इंधन वापर. सरासरी, शंभर किलोमीटरसाठी, अशा युनिटने 20 लिटर इंधन खर्च केले, आणि आजच्या मानकांनुसार हा एक महत्त्वपूर्ण खर्च आहे.
भाग तयार करण्यात अडचण
याव्यतिरिक्त, या इंजिनसाठी उत्पादनाच्या भागांची उच्च किंमत लक्षात घेण्यासारखे आहे, जे रोटरच्या उत्पादनाच्या जटिलतेद्वारे स्पष्ट केले गेले. करण्यासाठी ही यंत्रणाएपिट्रोकोइडल वक्र योग्यरित्या पार केले, उच्च भौमितीय अचूकता आवश्यक आहे (सिलेंडरसह). म्हणून, रोटरी इंजिनच्या निर्मितीमध्ये, विशेष महागड्या उपकरणे आणि तांत्रिक क्षेत्रातील विशेष ज्ञानाशिवाय करणे अशक्य आहे. त्यानुसार, हे सर्व खर्च कारच्या किंमतीमध्ये प्री-पॅकेज केलेले आहेत.
ओव्हरहाटिंग आणि उच्च भार
तसेच, विशेष डिझाईनमुळे, हे युनिट अनेकदा ओव्हरहाटिंगच्या अधीन होते. संपूर्ण समस्या दहन कक्ष च्या lenticular आकार होते.
याउलट, क्लासिक अंतर्गत ज्वलन इंजिनमध्ये गोलाकार चेंबर डिझाइन असते. लेंटिक्युलर मेकॅनिझममध्ये जळणारे इंधन थर्मल एनर्जीमध्ये रूपांतरित होते, जे केवळ कार्यरत स्ट्रोकसाठीच नव्हे तर सिलेंडर स्वतः गरम करण्यासाठी देखील वापरले जाते. शेवटी, युनिटचे वारंवार "उकळणे" जलद झीज आणि त्याचे अपयश ठरते.
संसाधन
केवळ सिलिंडरच जास्त भार सहन करत नाही. अभ्यासाने दर्शविले आहे की रोटरच्या ऑपरेशन दरम्यान, भारांचा एक महत्त्वपूर्ण भाग यंत्रणेच्या नोजलच्या दरम्यान असलेल्या सीलवर पडतो. ते सतत दबाव ड्रॉपच्या अधीन असतात, म्हणून जास्तीत जास्त इंजिनचे आयुष्य 100-150 हजार किलोमीटरपेक्षा जास्त नसते.
त्यानंतर, मोटरला मोठ्या दुरुस्तीची आवश्यकता असते, ज्याची किंमत कधीकधी नवीन युनिट खरेदी करण्याइतकी असते.
तेलाचा वापर
तसेच, रोटरी इंजिनला देखभालीसाठी खूप मागणी आहे.
त्याचा तेलाचा वापर प्रति 1 हजार किलोमीटर 500 मिलीलीटरपेक्षा जास्त आहे, ज्यामुळे प्रत्येक 4-5 हजार किलोमीटरवर द्रव भरणे आवश्यक आहे. आपण वेळेत ते बदलले नाही तर, मोटर फक्त अयशस्वी होईल. म्हणजेच, रोटरी इंजिनची सेवा देण्याच्या समस्येकडे अधिक जबाबदारीने संपर्क साधला जाणे आवश्यक आहे, अन्यथा थोडीशी चूक युनिटच्या महागड्या दुरुस्तीने भरलेली आहे.
वाण
याक्षणी, या प्रकारच्या एकूण पाच जाती आहेत:
![](https://i2.wp.com/syl.ru/misc/i/ai/158520/547846.jpg)
रोटरी इंजिन (VAZ-21018-2108)
व्हीएझेड रोटरी अंतर्गत ज्वलन इंजिनच्या निर्मितीचा इतिहास 1974 चा आहे. त्यानंतरच प्रथम आरपीडी डिझाइन ब्युरो तयार करण्यात आला. तथापि, आमच्या अभियंत्यांनी विकसित केलेल्या पहिल्या इंजिनची रचना व्हँकेल इंजिनसारखीच होती, जी आयातित NSU Ro80 सेडानने सुसज्ज होती. सोव्हिएत समकक्षाचे नाव VAZ-311 होते. हे पहिलेच सोव्हिएत रोटरी इंजिन आहे. या मोटरच्या व्हीएझेड कारच्या ऑपरेशनच्या तत्त्वामध्ये समान व्हँकेल आरपीडी ऑपरेशन अल्गोरिदम आहे.
पहिली कार ज्यावर ही इंजिने बसवायला सुरुवात झाली ती व्हीएझेड मॉडिफिकेशन 21018 होती. वापरलेल्या अंतर्गत ज्वलन इंजिनचा अपवाद वगळता कार त्याच्या "पूर्वज" - मॉडेल 2101 पेक्षा व्यावहारिकदृष्ट्या वेगळी नव्हती. नवीनतेच्या खाली 70 अश्वशक्ती क्षमतेसह एकल-विभाग आरपीडी होता. तथापि, सर्व 50 मॉडेल नमुन्यांवरील संशोधनाच्या परिणामी, असंख्य इंजिन ब्रेकडाउन आढळले, ज्यामुळे व्होल्झस्की प्लांटला इंजिनचा वापर सोडून देणे भाग पडले. या प्रकारच्यापुढील काही वर्षे त्यांच्या गाड्यांवर आय.सी.ई.
घरगुती आरपीडीच्या खराबतेचे मुख्य कारण अविश्वसनीय सील होते. तथापि, सोव्हिएत डिझाइनर्सनी नवीन 2-सेक्शन रोटरी इंजिन VAZ-411 सह जगाला सादर करून हा प्रकल्प जतन करण्याचा निर्णय घेतला. त्यानंतर, VAZ-413 ब्रँडचे अंतर्गत दहन इंजिन विकसित केले गेले. त्यांच्यातील मुख्य मतभेद हे सत्तेतील होते. पहिली प्रत 120 अश्वशक्ती पर्यंत विकसित झाली, दुसरी - सुमारे 140. तथापि, ही युनिट्स पुन्हा मालिकेत समाविष्ट केली गेली नाहीत. प्लांटने त्यांना फक्त ट्रॅफिक पोलिस आणि केजीबीमध्ये वापरल्या जाणार्या अधिकृत कारवर ठेवण्याचा निर्णय घेतला.
विमान वाहतुकीसाठी मोटर्स, "आठ" आणि "नऊ"
त्यानंतरच्या वर्षांत, विकासकांनी घरगुती लहान विमानांसाठी रोटरी मोटर तयार करण्याचा प्रयत्न केला, परंतु सर्व प्रयत्न अयशस्वी झाले. परिणामी, डिझाइनरांनी प्रवासी कार (आता फ्रंट-व्हील ड्राइव्ह) व्हीएझेड मालिका 8 आणि 9 साठी पुन्हा इंजिन विकसित केले. त्यांच्या पूर्ववर्तींच्या विपरीत, नवीन विकसित केलेली व्हीएझेड-414 आणि 415 इंजिने सार्वत्रिक होती आणि मागील बाजूस वापरली जाऊ शकतात. -व्होल्गा आणि मॉस्कविच कारचे व्हील ड्राइव्ह मॉडेल. आणि असेच.
RPD VAZ-414 ची वैशिष्ट्ये
पहिला हे इंजिनफक्त 1992 मध्ये "नऊ" वर दिसू लागले. त्याच्या "पूर्वजांच्या" तुलनेत, या मोटरचे खालील फायदे होते:
- उच्च विशिष्ट शक्ती, ज्यामुळे कारला फक्त 8-9 सेकंदात "शंभर" पर्यंत पोहोचणे शक्य झाले.
- उत्तम कार्यक्षमता. एका लिटर जळलेल्या इंधनापासून, 110 अश्वशक्ती (आणि हे सिलेंडर ब्लॉकच्या कोणत्याही सक्ती आणि अतिरिक्त कंटाळवाण्याशिवाय) मिळवणे शक्य होते.
- जबरदस्ती करण्याची उच्च क्षमता. येथे योग्य सेटिंगइंजिन पॉवर अनेक दहा अश्वशक्तीने वाढवणे शक्य होते.
- हाय स्पीड मोटर. असे इंजिन 10,000 आरपीएमवर देखील कार्य करण्यास सक्षम होते. अशा भारांखाली, फक्त एक रोटरी इंजिन कार्य करू शकते. क्लासिक अंतर्गत दहन इंजिनच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत त्यांना उच्च वेगाने चालविण्याची परवानगी देत नाही.
- तुलनेने कमी इंधन वापर. जर पूर्वीच्या प्रतींनी प्रति "शंभर" सुमारे 18-20 लिटर इंधन "खाल्ले", तर या युनिटने सरासरी ऑपरेशनमध्ये फक्त 14-15 वापरले.
व्होल्गा ऑटोमोबाईल प्लांटमध्ये आरपीडीसह सध्याची परिस्थिती
वरील सर्व इंजिनांना जास्त लोकप्रियता मिळाली नाही आणि लवकरच त्यांचे उत्पादन कमी केले गेले. भविष्यात, व्होल्गा ऑटोमोबाईल प्लांटमध्ये रोटरी इंजिनच्या विकासाचे पुनरुज्जीवन करण्याची कोणतीही योजना नाही. त्यामुळे RPD VAZ-414 देशांतर्गत अभियांत्रिकीच्या इतिहासात कागदाचा तुकडा राहील.
तर, आम्हाला आढळले की कोणत्या रोटरी इंजिनमध्ये ऑपरेशन आणि डिव्हाइसचे सिद्धांत आहे.
1957 मध्ये, जर्मन अभियंते फेलिक्स व्हँकेल आणि वॉल्टर फ्रायड यांनी पहिले काम करण्यायोग्य रोटरी इंजिनचे प्रात्यक्षिक केले. सात वर्षांनंतर, त्याची सुधारित आवृत्ती जर्मन स्पोर्ट्स कार "एनएसयू-स्पायडर" च्या हुड अंतर्गत आली - पहिली स्टॉक कारया मोटरसह. अनेकांनी नवलाई खरेदी केली आहे ऑटोमोटिव्ह कंपन्या- मर्सिडीज-बेंझ, सिट्रोएन, जनरल मोटर्स. अगदी व्हीएझेडने अनेक वर्षांपासून वँकेल इंजिनसह लहान बॅचमध्ये कार तयार केल्या. परंतु एकमेव कंपनी ज्याने रोटरी इंजिनच्या मोठ्या प्रमाणात उत्पादनाचा निर्णय घेतला आणि कोणत्याही संकटानंतरही त्यांना दीर्घकाळ सोडले नाही, ती माझदा होती. तिची पहिली मॉडेल रोटरी मोटर- "कॉस्मो स्पोर्ट्स (110S)" - 1967 मध्ये परत दिसला.
आपल्यामध्ये एक अनोळखी व्यक्ती
पिस्टन इंजिनमध्ये, वायु-इंधन मिश्रणाच्या ज्वलनाची उर्जा प्रथम पिस्टन गटाच्या परस्पर हालचालीमध्ये आणि त्यानंतरच क्रॅंकशाफ्टच्या रोटेशनमध्ये रूपांतरित केली जाते. रोटरी इंजिनमध्ये, हे इंटरमीडिएट स्टेजशिवाय घडते, याचा अर्थ कमी तोटा होतो.
गॅसोलीन 1.3-लिटर एस्पिरेटेड 13B-MSP च्या दोन आवृत्त्या आहेत ज्यात दोन रोटर (विभाग) आहेत - मानक पॉवर (192 hp) आणि बूस्टेड (231 hp). संरचनात्मकदृष्ट्या, हे पाच इमारतींचे सँडविच आहे, जे दोन सीलबंद चेंबर बनवतात. त्यांच्यामध्ये, वायूंच्या ज्वलनाच्या उर्जेच्या प्रभावाखाली, रोटर फिरतात, विक्षिप्त शाफ्टवर (क्रॅंकशाफ्ट प्रमाणेच) बसवले जातात. चळवळ खूप अवघड आहे. प्रत्येक रोटर नुसता फिरत नाही, तर चेंबरच्या बाजूच्या भिंतींपैकी एका मध्यभागी निश्चित केलेल्या स्थिर गियरभोवती त्याचे अंतर्गत गियर फिरवतो. विलक्षण शाफ्ट हाऊसिंग आणि स्थिर गियर्सच्या संपूर्ण सँडविचमधून जातो. रोटर अशा प्रकारे फिरतो की प्रत्येक क्रांतीसाठी विक्षिप्त शाफ्टच्या तीन क्रांती असतात.
रोटरी इंजिनमध्ये, चार-स्ट्रोक पिस्टन युनिटप्रमाणेच चक्र चालते: सेवन, कॉम्प्रेशन, पॉवर सायकल आणि एक्झॉस्ट. त्याच वेळी, त्यात जटिल गॅस वितरण यंत्रणा नाही - एक टायमिंग ड्राइव्ह, कॅमशाफ्ट आणि वाल्व्ह. त्याची सर्व कार्ये बाजूच्या भिंती (घरे) मध्ये इनलेट आणि आउटलेट विंडोद्वारे केली जातात - आणि रोटर स्वतः, जो फिरत असताना, "खिडक्या" उघडतो आणि बंद करतो.
रोटरी इंजिनच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत आकृतीमध्ये दर्शविले आहे. साधेपणासाठी, एका विभागासह मोटरचे उदाहरण दिले आहे - दुसरा त्याच प्रकारे कार्य करतो. रोटरची प्रत्येक बाजू घरांच्या भिंतीसह स्वतःची कार्यरत पोकळी बनवते. स्थिती 1 मध्ये, पोकळीचे प्रमाण कमीतकमी आहे आणि हे सेवन स्ट्रोकच्या सुरूवातीस अनुरूप आहे. रोटर फिरत असताना, ते इनलेट विंडो उघडते आणि हवा-इंधन मिश्रण चेंबरमध्ये शोषले जाते (स्थिती 2-4). स्थिती 5 मध्ये, कार्यरत पोकळीमध्ये जास्तीत जास्त व्हॉल्यूम आहे. पुढे, रोटर इनलेट विंडो बंद करतो आणि कॉम्प्रेशन स्ट्रोक सुरू होतो (पोझिशन 6-9). स्थान 10 मध्ये, जेव्हा पोकळीचे प्रमाण पुन्हा कमी होते, तेव्हा मिश्रण मेणबत्त्यांच्या मदतीने प्रज्वलित केले जाते आणि कार्य चक्र सुरू होते. वायूंच्या ज्वलनाची ऊर्जा रोटर फिरवते. वायूंचा विस्तार 13 व्या स्थानावर होतो आणि कार्यरत पोकळीची कमाल मात्रा 15 व्या स्थानाशी मिळतेजुळते असते. पुढे, 18 व्या स्थानावर, रोटर आउटलेटच्या खिडक्या उघडतो आणि एक्झॉस्ट वायू बाहेर ढकलतो. मग चक्र पुन्हा सुरू होते.
उर्वरित कार्यरत पोकळी त्याच प्रकारे कार्य करतात. आणि तीन पोकळी असल्याने, रोटरच्या एका क्रांतीसाठी आधीपासूनच तीन कार्यरत चक्र आहेत! आणि विक्षिप्त (क्रँकशाफ्ट) रोटरपेक्षा तिप्पट वेगाने फिरते हे लक्षात घेतल्यास, आउटपुटवर आम्हाला सिंगल-सेक्शन मोटरसाठी प्रति शाफ्ट क्रांती एक वर्किंग सायकल (उपयुक्त काम) मिळते. एका सिलेंडरसह चार-स्ट्रोक पिस्टन इंजिनसाठी, हे प्रमाण दोन पट कमी आहे.
आउटपुट शाफ्टच्या प्रति क्रांतीच्या स्ट्रोकच्या संख्येच्या बाबतीत, दोन-विभाग 13B-MSP हे परिचित चार-सिलेंडर पिस्टन इंजिनसारखेच आहे. परंतु त्याच वेळी, 1.3 लिटरच्या कार्यरत व्हॉल्यूमसह, ते 2.6 लीटर असलेल्या पिस्टनइतकीच शक्ती आणि टॉर्क तयार करते! रहस्य हे आहे की रोटरी मोटरमध्ये अनेक वेळा कमी हलणारे वस्तुमान असते - फक्त रोटर्स आणि विक्षिप्त शाफ्ट फिरतात आणि तरीही एकाच दिशेने. पिस्टनमध्ये, उपयुक्त कार्याचा एक भाग जटिल वेळेची यंत्रणा आणि पिस्टनची अनुलंब हालचाल चालविण्यावर जातो, ज्यामुळे त्याची दिशा सतत बदलते. रोटरी मोटरचे आणखी एक वैशिष्ट्य म्हणजे विस्फोट करण्यासाठी उच्च प्रतिकार. म्हणूनच हायड्रोजनवर ऑपरेशनसाठी ते अधिक आशादायक आहे. रोटरी इंजिनमध्ये, असामान्य ज्वलनची विनाशकारी ऊर्जा कार्यरत मिश्रणकेवळ रोटरच्या रोटेशनच्या दिशेने कार्य करते - हे त्याच्या डिझाइनचा परिणाम आहे. आणि पिस्टन इंजिनमध्ये, ते पिस्टनच्या हालचालीच्या विरोधात निर्देशित केले जाते, ज्यामुळे विनाशकारी परिणाम होतात.
वांकेल इंजिन: ते इतके सोपे नाही
रोटरी मोटरमध्ये पिस्टनपेक्षा कमी घटक असले तरी ते अधिक धूर्त वापरते विधायक निर्णयआणि तंत्रज्ञान. परंतु त्यांच्यामध्ये समांतर काढता येते.
रोटर हाऊसिंग (स्टेटर्स) शीट मेटल इन्सर्शन टेक्नॉलॉजी वापरून बनवले जातात: अॅल्युमिनियम मिश्र धातुच्या गृहनिर्माणमध्ये एक विशेष स्टील सब्सट्रेट घातला जातो. हे डिझाइन हलके आणि टिकाऊ बनवते. तेल चांगले ठेवण्यासाठी स्टील बॅकिंग मायक्रो-ग्रूव्हसह क्रोम-प्लेटेड आहे. खरं तर, असा स्टेटर कोरड्या स्लीव्हसह परिचित सिलेंडरसारखा दिसतो आणि त्यावर एक सपाट असतो.
साइड केस - विशेष कास्ट लोह पासून. प्रत्येकामध्ये इनलेट आणि आउटलेट पोर्ट आहेत. आणि अत्यंत (समोर आणि मागील) स्थिर गीअर्स निश्चित केले आहेत. मागील पिढ्यांच्या मोटर्समध्ये या खिडक्या स्टेटरमध्ये होत्या. म्हणजे, मध्ये नवीन डिझाइनत्यांचा आकार आणि संख्या वाढवली. यामुळे, कार्यरत मिश्रणाच्या इनलेट आणि आउटलेटची वैशिष्ट्ये सुधारली आहेत आणि आउटलेटमध्ये - इंजिनची कार्यक्षमता, त्याची शक्ती आणि इंधन कार्यक्षमता. रोटर्ससह जोडलेल्या बाजूच्या केसांची कार्यक्षमता पिस्टन मोटरच्या वेळेच्या यंत्रणेशी तुलना केली जाऊ शकते.
रोटर मूलत: समान पिस्टन आणि एकाच वेळी कनेक्टिंग रॉड आहे. शक्य तितक्या हलक्या, पोकळ, विशेष कास्ट लोहापासून बनविलेले. प्रत्येक बाजूला एक क्युवेट-आकाराचा दहन कक्ष आणि अर्थातच सील आहे. मध्ये आतील भागरोटरी बेअरिंग घातली जाते - क्रॅन्कशाफ्टचे कनेक्टिंग रॉड बेअरिंगचा एक प्रकार.
जर नेहमीचा पिस्टन फक्त तीन रिंग्स (दोन कॉम्प्रेशन आणि एक ऑइल स्क्रॅपर) सह व्यवस्थापित करतो, तर रोटरमध्ये असे घटक अनेक पटींनी जास्त असतात. तर, शिखर (रोटरच्या शीर्षस्थानी सील) पहिल्या कॉम्प्रेशन रिंगची भूमिका बजावतात. ते इलेक्ट्रॉन बीम प्रक्रियेसह कास्ट लोहाचे बनलेले आहेत - स्टेटरच्या भिंतीच्या संपर्कात पोशाख प्रतिरोध वाढवण्यासाठी.
शिखरामध्ये दोन घटक असतात - मुख्य सील आणि कोपरा. एक स्प्रिंग त्यांना स्टेटरच्या भिंतीवर दाबते आणि केंद्रापसारक शक्ती. दुस-या कम्प्रेशन रिंग्सची भूमिका बाजूला आणि कोपरा सीलद्वारे खेळली जाते. ते रोटर आणि साइड हाउसिंग दरम्यान गॅस-टाइट संपर्क प्रदान करतात. शिखरांप्रमाणे, ते केसांच्या भिंतींवर त्यांच्या स्प्रिंग्सद्वारे दाबले जातात. बाजूचे सील सिरेमिक-मेटल आहेत (ते मुख्य भार सहन करतात), आणि कोपऱ्यातील सील विशेष कास्ट लोहाने बनलेले आहेत. इन्सुलेटिंग सील देखील आहेत. ते रोटर आणि बाजूच्या घरांमधील अंतरातून काही एक्झॉस्ट वायूंना इनटेक विंडोमध्ये जाण्यापासून रोखतात. रोटरच्या दोन्ही बाजूंना समानता आहे तेल स्क्रॅपर रिंग- तेल सील. ते थंड होण्यासाठी त्याच्या अंतर्गत पोकळीला पुरवलेले तेल टिकवून ठेवतात.
स्नेहन प्रणाली देखील अत्याधुनिक आहे. जेव्हा इंजिन जास्त लोडवर चालू असते आणि अनेक प्रकारच्या ऑइल नोझल्समध्ये तेल थंड करण्यासाठी त्यात किमान एक रेडिएटर असतो. काही विक्षिप्त शाफ्टमध्ये बांधले जातात आणि रोटर्स थंड करतात (मूलत: पिस्टन कूलिंग नोझल्ससारखे). इतर स्टेटर्समध्ये तयार केले जातात - प्रत्येकासाठी एक जोडी. नलिका एका कोनात स्थित आहेत आणि बाजूच्या घरांच्या भिंतींवर लक्ष केंद्रित करतात - साठी सर्वोत्तम वंगणरोटरची घरे आणि बाजूचे सील. तेल कार्यरत पोकळीत प्रवेश करते आणि वायु-इंधन मिश्रणात मिसळते, उर्वरित घटकांना स्नेहन प्रदान करते आणि त्यासह जळते. म्हणून, निर्मात्याने मंजूर केलेले केवळ खनिज तेले किंवा विशेष अर्ध-सिंथेटिक्स वापरणे महत्वाचे आहे. अयोग्य वंगण जळल्यावर मोठ्या प्रमाणात कार्बनचे साठे तयार करतात, ज्यामुळे विस्फोट, चुकीचे फायरिंग आणि कॉम्प्रेशन नुकसान होते.
इंधन प्रणाली अगदी सोपी आहे - इंजेक्टरची संख्या आणि स्थान वगळता. दोन - इनटेक विंडोच्या समोर (एक प्रति रोटर), समान संख्या - सेवन मॅनिफोल्डमध्ये. बूस्ट केलेल्या मोटर मॅनिफोल्डमध्ये आणखी दोन इंजेक्टर आहेत.
दहन कक्ष खूप लांब आहेत आणि कार्यरत मिश्रणाचे दहन कार्यक्षम होण्यासाठी, प्रत्येक रोटरसाठी दोन मेणबत्त्या वापरल्या पाहिजेत. ते लांबी आणि इलेक्ट्रोडमध्ये एकमेकांपासून भिन्न आहेत. चुकीची स्थापना टाळण्यासाठी, तारा आणि मेणबत्त्यांवर रंगीत चिन्हे लागू केली जातात.
सरावात
13B-MSP मोटरचे स्त्रोत अंदाजे 100,000 किमी आहे. विचित्रपणे, तो पिस्टन सारख्याच समस्यांनी ग्रस्त आहे.
प्रथम कमकुवत दुवा रोटर सील असल्याचे दिसते, जे उच्च उष्णता आणि उच्च भार अनुभवतात. हे खरे आहे, पण आधी नैसर्गिक पोशाख आणि झीजविक्षिप्त शाफ्ट बेअरिंग्ज आणि रोटर्सचा विस्फोट आणि थकवा त्यांना मारून टाकेल. शिवाय, फक्त शेवटच्या सीलांना (शिखर) त्रास होतो आणि बाजूचे सील अत्यंत क्वचितच झिजतात.
डिटोनेशनमुळे रोटरवरील शिखर आणि त्यांची जागा विकृत होते. परिणामी, कम्प्रेशन कमी करण्याव्यतिरिक्त, सीलचे कोपरे बाहेर पडू शकतात आणि स्टेटरच्या पृष्ठभागास नुकसान होऊ शकतात, जे मशीन केले जाऊ शकत नाही. कंटाळवाणे निरुपयोगी आहे: प्रथम, योग्य उपकरणे शोधणे कठीण आहे आणि दुसरे म्हणजे, वाढलेल्या आकारासाठी कोणतेही सुटे भाग नाहीत. शिखरासाठी खोबणी खराब झाल्यास रोटर दुरुस्त करता येत नाहीत. नेहमीप्रमाणे, अडचणीचे मूळ इंधनाच्या गुणवत्तेत आहे. प्रामाणिक 98 वी गॅसोलीन शोधणे इतके सोपे नाही.
विक्षिप्त शाफ्ट मुख्य बियरिंग्ज सर्वात वेगवान बाहेर पडतात. वरवर पाहता, ते रोटर्सपेक्षा तीन पट वेगाने फिरते या वस्तुस्थितीमुळे. परिणामी, स्टेटरच्या भिंतींच्या तुलनेत रोटर्स ऑफसेट केले जातात. आणि रोटर्सचे शीर्ष त्यांच्यापासून समान अंतरावर असले पाहिजेत. लवकरच किंवा नंतर, शिखरांचे कोपरे बाहेर पडतात आणि स्टेटर पृष्ठभाग वर उचलतात. या समस्येचा कोणत्याही प्रकारे अंदाज लावला जाऊ शकत नाही - पिस्टन मोटरच्या विपरीत, रोटरी मोटर लाइनर घातलेले असताना देखील व्यावहारिकपणे ठोठावत नाही.
सक्तीने सुपरचार्ज केलेल्या इंजिनमध्ये प्रकरणे असतात जेव्हा, खूप मुळे पातळ मिश्रणशिखर जास्त गरम होत आहे. त्याखालील वसंत ऋतु त्यास कमान करतो - परिणामी, कॉम्प्रेशन लक्षणीयरीत्या कमी होते.
दुसरी कमकुवतता केसची असमान हीटिंग आहे. वरचा भाग (येथे सेवन आणि कॉम्प्रेशन स्ट्रोकचा प्रवाह) खालच्या भागापेक्षा (दहन आणि एक्झॉस्ट स्ट्रोक) थंड आहे. तथापि, शरीर केवळ 500 एचपी पेक्षा जास्त शक्ती असलेल्या सक्तीने सुपरचार्ज केलेल्या इंजिनमध्ये विकृत होते.
तुमच्या अपेक्षेप्रमाणे, मोटर तेलाच्या प्रकारासाठी अतिशय संवेदनशील आहे. सरावाने हे सिद्ध केले आहे की कृत्रिम तेले, विशेष असली तरी, ज्वलनाच्या वेळी भरपूर काजळी तयार करतात. हे शिखरावर जमा होते आणि संपीडन कमी करते. वापरण्याची गरज आहे खनिज तेल- ते जवळजवळ ट्रेसशिवाय जळते. सर्व्हिसमन ते दर 5000 किमीवर बदलण्याची शिफारस करतात.
स्टेटरमधील तेल जेट्स मुख्यतः घाण आत प्रवेश केल्यामुळे अयशस्वी होतात अंतर्गत वाल्व्ह. वायुमंडलीय हवा त्यांच्यामध्ये एअर फिल्टरद्वारे प्रवेश करते आणि अकाली बदलीफिल्टरमुळे समस्या निर्माण होतात. नोजल वाल्व्ह धुण्यायोग्य नाहीत.
इंजिनच्या कोल्ड स्टार्टमध्ये समस्या, विशेषत: हिवाळ्यात, ऍपेक्सच्या परिधानांमुळे कॉम्प्रेशन कमी झाल्यामुळे आणि कमी-गुणवत्तेच्या गॅसोलीनमुळे स्पार्क प्लग इलेक्ट्रोडवर ठेवी दिसण्यामुळे उद्भवतात.
सरासरी 15,000-20,000 किमीसाठी मेणबत्त्या पुरेसे आहेत.
लोकप्रिय श्रद्धेच्या विरुद्ध, निर्माता नेहमीप्रमाणे इंजिन बंद करण्याची शिफारस करतो, आणि मध्यम वेगाने नाही. "कन्नोइसियर्स" खात्री करतात की जेव्हा ऑपरेटिंग मोडमध्ये इग्निशन बंद केले जाते, तेव्हा सर्व इंधन अवशेष जळून जातात आणि यामुळे नंतरची सोय होते. थंड सुरुवात. सर्व्हिसमनच्या मते, अशा युक्त्यांमधून शून्य अर्थ आहे. पण मोटार हलवायला सुरुवात करण्यापूर्वी किमान थोडे वॉर्म-अप असणे खरोखरच उपयुक्त आहे. उबदार तेलाने (50º पेक्षा कमी नाही), त्याचा पोशाख कमी होईल.
रोटरी इंजिनचे गुणात्मक समस्यानिवारण आणि त्यानंतरच्या दुरुस्तीसह, ते आणखी 100,000 किमी सोडते. बर्याचदा, स्टेटर्स आणि रोटर्सचे सर्व सील बदलणे आवश्यक असते - यासाठी आपल्याला किमान 175,000 रूबल द्यावे लागतील.
वरील समस्या असूनही, रशियामध्ये रोटरी मशीनचे पुरेसे चाहते आहेत - आम्ही इतर देशांबद्दल काय म्हणू शकतो! जरी माझदाने स्वतः रोटरी जी 8 उत्पादनातून काढून टाकले आहे आणि त्याच्या उत्तराधिकार्याची घाई नाही.
Mazda RX-8: सहनशीलता चाचणी
1991 मध्ये, रोटरी इंजिनसह माझदा 787B ने 24 तासांची ले मॅन्स शर्यत जिंकली. अशा इंजिन असलेल्या कारचा हा पहिला आणि एकमेव विजय होता. तसे, आता सर्व पिस्टन इंजिन "लांब" सहनशक्तीच्या शर्यतींमध्ये अंतिम रेषेपर्यंत टिकत नाहीत.
» बहुतेक लोकांमध्ये सिलिंडर आणि पिस्टन, गॅस वितरण प्रणाली आणि क्रॅंक यंत्रणा. याचे कारण असे की बहुतेक कार क्लासिक आणि सर्वात लोकप्रिय प्रकारचे इंजिन - पिस्टनसह सुसज्ज आहेत.
आज आपण व्हँकेल रोटरी पिस्टन इंजिनबद्दल बोलू, ज्यामध्ये उत्कृष्ट तांत्रिक वैशिष्ट्यांचा संपूर्ण संच आहे आणि एकेकाळी ऑटोमोटिव्ह उद्योगात नवीन शक्यता उघडण्याची अपेक्षा होती, परंतु त्याचे योग्य स्थान घेऊ शकले नाही आणि ते मोठे झाले नाही.
निर्मितीचा इतिहास
रोटरी प्रकारचे पहिले उष्णता इंजिन इओलिपिल मानले जाते. पहिल्या शतकात, हे अलेक्झांड्रियाच्या ग्रीक यांत्रिक अभियंता हेरॉनने तयार केले आणि वर्णन केले.
इओलिपिलची रचना अगदी सोपी आहे: सममितीच्या मध्यभागी जाणाऱ्या अक्षावर, एक फिरणारा कांस्य गोल आहे. पाण्याची वाफ, कार्यरत द्रवपदार्थ म्हणून वापरली जाते, बॉलच्या मध्यभागी स्थापित केलेल्या दोन नोझलमधून एकमेकांच्या विरूद्ध आणि माउंटिंग अक्षावर लंब वाहते.
पाणी आणि पवनचक्क्यांची यंत्रणा, घटकांची शक्ती उर्जा म्हणून वापरतात, याचे श्रेय पुरातन काळातील रोटरी इंजिनांना देखील दिले जाऊ शकते.
रोटरी इंजिनचे वर्गीकरण
कार्यरत चेंबर रोटरी अंतर्गत ज्वलन इंजिनहर्मेटिकली बंद केले जाऊ शकते किंवा वातावरणाशी कायमचे कनेक्शन असू शकते, जेव्हा पासून वातावरणते रोटर इंपेलरच्या ब्लेडने वेगळे केले जाते. या तत्त्वावर गॅस टर्बाइन तयार केले जातात.
बंद दहन कक्षांसह रोटरी पिस्टन इंजिनमध्ये, तज्ञ अनेक गट वेगळे करतात. पृथक्करण याद्वारे होऊ शकते: सीलिंग घटकांची उपस्थिती किंवा अनुपस्थिती, दहन कक्ष (अधूनमधून धडधडणे किंवा सतत) कार्यरत शरीराच्या रोटेशनच्या प्रकारानुसार.
हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की वर्णन केलेल्या बहुतेक संरचनांमध्ये कार्यरत नमुने नाहीत आणि ते कागदावर अस्तित्वात आहेत.
त्यांचे वर्गीकरण रशियन अभियंता आय.यू. इसाएव, जो स्वतः एक परिपूर्ण रोटरी इंजिन तयार करण्यात व्यस्त आहे. त्यांनी रशिया, अमेरिका आणि इतर देशांच्या एकूण 600 पेक्षा जास्त पेटंट्सचे विश्लेषण केले.
परस्पर रोटेशनल मोशनसह रोटरी अंतर्गत ज्वलन इंजिन
अशा इंजिनमधील रोटर फिरत नाही, परंतु परस्पर चाप स्विंग करतो. रोटर आणि स्टेटरवरील ब्लेड स्थिर असतात आणि त्यांच्या दरम्यान विस्तार आणि आकुंचन स्ट्रोक असतात.
स्पंदन-रोटेशनल, दिशाहीन हालचालीसह
इंजिन हाऊसिंगमध्ये दोन फिरणारे रोटर्स स्थित आहेत, त्यांच्या ब्लेडमध्ये संपर्काच्या क्षणी कॉम्प्रेशन होते आणि काढण्याच्या क्षणी विस्तार होतो. ब्लेडचे रोटेशन असमान आहे या वस्तुस्थितीमुळे, जटिल संरेखन यंत्रणा विकसित करणे आवश्यक आहे.
सीलिंग फ्लॅप्स आणि परस्पर हालचालींसह
योजना यशस्वीरित्या वायवीय मोटर्समध्ये वापरली जाते, जेथे रोटेशन मुळे चालते संकुचित हवा, उच्च दाब आणि तापमानामुळे अंतर्गत ज्वलन इंजिनमध्ये रुजले नाही.
सील आणि परस्पर शरीराच्या हालचालींसह
ही योजना मागील सारखीच आहे, फक्त सीलिंग फ्लॅप रोटरवर नसून मोटर हाउसिंगवर स्थित आहेत. तोटे समान आहेत: त्यांची गतिशीलता राखताना रोटरसह शरीराच्या ब्लेडची पुरेशी घट्टपणा सुनिश्चित करण्यात असमर्थता.
कार्यरत आणि इतर घटकांच्या एकसमान हालचालीसह इंजिन
रोटरी इंजिनचे सर्वात आशाजनक आणि प्रगत प्रकार. सैद्धांतिकदृष्ट्या, ते उच्च गती विकसित करू शकतात आणि शक्ती मिळवू शकतात, परंतु आतापर्यंत अंतर्गत दहन इंजिनसाठी एकल कार्य योजना तयार करणे शक्य झाले नाही.
कार्यरत घटकाच्या ग्रहांच्या, रोटेशनल हालचालीसह
नंतरच्यामध्ये रोटरी पिस्टन इंजिन अभियंता फेलिक्स व्हँकेलची सामान्य लोकांसाठी सर्वात प्रसिद्ध योजना समाविष्ट आहे.
जरी इतर ग्रह-प्रकारच्या डिझाईन्स मोठ्या संख्येने आहेत:
- Umpleby
- ग्रे आणि ड्रमंड (ग्रे आणि ड्रमंड)
- मार्शल (मार्शल)
- स्पँड (स्पँड)
- रेनॉल्ट
- थॉमस (टॉमस)
- वेलेंडर आणि स्कूग (वॉलिंडर आणि स्कूग)
- Senso (Sensand)
- Mylar (Maillard)
- फेरो
वांकेलचा इतिहास
फेलिक्स हेनरिक वांकेलचे जीवन सोपे नव्हते, लवकर अनाथ राहिल्याने (भविष्यातील शोधकाचे वडील पहिल्या महायुद्धात मरण पावले), फेलिक्स विद्यापीठात शिकण्यासाठी निधी उभारू शकला नाही आणि त्याच्या कामाच्या वैशिष्ट्यामुळे त्याला परवानगी मिळाली नाही. मजबूत मायोपिया मिळवा.
यामुळे वँकेलला स्वतंत्रपणे तांत्रिक विषयांचा अभ्यास करण्यास प्रवृत्त केले, ज्यामुळे 1924 मध्ये, त्याला फिरत्या अंतर्गत ज्वलन कक्षासह रोटरी इंजिन तयार करण्याची कल्पना सुचली.
1929 मध्ये, त्याला एका शोधाचे पेटंट मिळाले, जे प्रसिद्ध वांकेल आरपीडीच्या निर्मितीच्या दिशेने पहिले पाऊल होते. 1933 मध्ये, शोधक, स्वतःला हिटलरच्या विरोधकांच्या श्रेणीत सापडले, सहा महिने तुरुंगात घालवले. प्रकाशनानंतर, बीएमडब्ल्यूला रोटरी इंजिनच्या विकासामध्ये रस निर्माण झाला आणि कामासाठी लांडाऊ येथे कार्यशाळा वाटून, पुढील संशोधनासाठी वित्तपुरवठा करण्यास सुरुवात केली.
युद्धानंतर, ते फ्रेंचकडे भरपाई म्हणून जाते आणि शोधकर्ता स्वतः नाझी राजवटीचा साथीदार म्हणून तुरुंगात जातो. फक्त 1951 मध्ये, फेलिक्स हेनरिक व्हँकेलला NSU मोटरसायकल कंपनीत नोकरी मिळाली आणि त्यांनी संशोधन चालू ठेवले.
त्याच वर्षी, त्याने एनएसयूचे मुख्य डिझायनर वॉल्टर फ्रायड यांच्यासोबत काम करण्यास सुरुवात केली, जो स्वत: रेसिंग मोटरसायकलसाठी रोटरी पिस्टन इंजिन तयार करण्याच्या संशोधनात बराच काळ गुंतला होता. 1958 मध्ये, इंजिनचा पहिला नमुना चाचणी बेंचवर त्याचे स्थान घेतो.
रोटरी इंजिन कसे कार्य करते
फ्रायड आणि व्हँकेल यांनी डिझाइन केलेले पॉवर युनिट हे र्युलॉक्स त्रिकोणाच्या स्वरूपात बनवलेले रोटर आहे. स्टेटरच्या मध्यभागी निश्चित केलेल्या गियरभोवती रोटर ग्रहमानाने फिरतो - एक स्थिर दहन कक्ष. चेंबर स्वतः एपिट्रोकॉइडच्या स्वरूपात बनविला जातो, जो अस्पष्टपणे आकृती आठ सारखा दिसतो ज्याचे केंद्र बाहेरून विस्तारित होते, ते सिलेंडर म्हणून कार्य करते.
ज्वलन कक्षाच्या आत फिरताना, रोटर व्हेरिएबल व्हॉल्यूमची पोकळी बनवते ज्यामध्ये इंजिन सायकल्स होतात: सेवन, कॉम्प्रेशन, इग्निशन आणि एक्झॉस्ट. चेंबर्स हर्मेटिकली सील - शिखरांद्वारे एकमेकांपासून वेगळे केले जातात, ज्याचा पोशाख आहे कमकुवत बिंदूरोटरी पिस्टन इंजिन.
इंधन-एअर मिश्रणाचे प्रज्वलन दोन स्पार्क प्लगद्वारे ताबडतोब केले जाते, कारण दहन कक्ष एक लांबलचक आकार आणि मोठा आकारमान असतो, ज्यामुळे कार्यरत मिश्रणाचा जळण्याची गती कमी होते.
रोटरी इंजिनवर, पिस्टनप्रमाणे आगाऊ कोन नव्हे तर रिटार्ड कोन वापरला जातो. हे आवश्यक आहे जेणेकरून प्रज्वलन थोड्या वेळाने होते आणि स्फोटाची शक्ती रोटरला योग्य दिशेने ढकलते.
व्हँकेल डिझाइनमुळे इंजिनला लक्षणीयरीत्या सुलभ करणे, अनेक भाग सोडून देणे शक्य झाले. वेगळ्या गॅस वितरण यंत्रणेची आवश्यकता नव्हती, मोटरचे वजन आणि परिमाणे लक्षणीयरीत्या कमी झाले.
फायदे
आधी सांगितल्याप्रमाणे, व्हँकेल रोटरी इंजिनला पिस्टन इंजिनइतके भाग आवश्यक नाहीत, म्हणून त्यात लहान आकारमान, वजन आणि उर्जा घनता ("घोडे" ची संख्या प्रति किलोग्राम वजन) आहे.
कोणतीही क्रॅंक यंत्रणा नाही (क्लासिक आवृत्तीमध्ये), ज्यामुळे वजन आणि कंपन लोड कमी करणे शक्य झाले. पिस्टनच्या परस्पर हालचालींच्या अभावामुळे आणि हलत्या भागांच्या कमी वस्तुमानामुळे, इंजिन गॅस पेडल दाबण्यास जवळजवळ त्वरित प्रतिसाद देऊन, खूप उच्च गती विकसित आणि राखू शकते.
एक रोटरी ICE आउटपुट शाफ्टच्या प्रत्येक क्रांतीच्या तीन चतुर्थांश शक्ती निर्माण करते, तर पिस्टन इंजिन फक्त एक चतुर्थांश ऊर्जा निर्माण करते.
दोष
हे तंतोतंत आहे कारण वँकेल इंजिनमध्ये, त्याच्या सर्व फायद्यांसह, मोठ्या प्रमाणात तोटे आहेत, आज केवळ माझदा ते विकसित आणि सुधारत आहे. टोयोटासह शेकडो कंपन्यांनी याचे पेटंट विकत घेतले असले तरी, अल्फा रोमियो, जनरल मोटर्स, डेमलर-बेंझ, निसान आणि इतर.
लहान संसाधन
मुख्य आणि सर्वात लक्षणीय गैरसोय- इंजिनचे लहान मोटर संसाधन. सरासरी, ते रशियासाठी 100 हजार किलोमीटर इतके आहे. युरोप, अमेरिका आणि जपानमध्ये हा आकडा दुप्पट आहे, इंधनाची गुणवत्ता आणि सक्षम देखभाल यामुळे.
सर्वाधिक उच्च भारमेटल प्लेट्सची चाचणी केली जाते, एपेक्स हे चेंबर्समधील रेडियल एंड सील असतात. त्यांना उच्च तापमान, दाब आणि रेडियल भार सहन करावा लागतो. RX-7 वर, शिखराची उंची 8.1 मिलीमीटर आहे, 6.5 पर्यंत परिधान करण्यासाठी बदलण्याची शिफारस केली जाते, RX-8 वर ते 5.3 फॅक्ट्रीवर कमी केले गेले आणि स्वीकार्य पोशाख 4.5 मिलीमीटरपेक्षा जास्त नाही.
इंजिन चेंबरला वंगण पुरवठा करणारे कॉम्प्रेशन, तेलाची स्थिती आणि ऑइल नोजल नियंत्रित करणे महत्वाचे आहे. इंजिन परिधान आणि आगामी दुरुस्तीची मुख्य चिन्हे आहेत - कमी कॉम्प्रेशन, तेलाचा वापर आणि कठीण गरम प्रारंभ.
कमी पर्यावरण मित्रत्व
रोटरी पिस्टन इंजिनची स्नेहन प्रणाली ज्वलन चेंबरमध्ये तेलाचे थेट इंजेक्शन सूचित करते आणि यामुळे पूर्ण ज्वलनइंधन, एक्झॉस्ट वायूंनी विषारीपणा वाढवला आहे. यामुळे पर्यावरणीय चाचणी उत्तीर्ण होणे कठीण झाले, जी अमेरिकन बाजारपेठेत कार विकण्यासाठी पूर्ण करावी लागली.
समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, माझदा अभियंत्यांनी एक थर्मल अणुभट्टी तयार केली जी वातावरणात सोडण्यापूर्वी हायड्रोकार्बन्स बर्न करते. प्रथमच ते Mazda R100 वर स्थापित केले गेले.
इतरांप्रमाणे उत्पादन कमी करण्याऐवजी, माझदाने 1972 मध्ये रोटरी इंजिनसाठी आरईएपीएस (रोटरी इंजिन अँटी-पोल्युशन सिस्टम) उत्सर्जन कमी करणारी प्रणाली असलेल्या कारची विक्री सुरू केली.
उच्च वापर
रोटरी इंजिन असलेल्या सर्व कार उच्च इंधनाच्या वापराद्वारे ओळखल्या जातात.
माझदा व्यतिरिक्त, मर्सिडीज सी-111, कॉर्व्हेट एक्सपी-882 फोर रोटर (फोर-सेक्शन, व्हॉल्यूम 4 लीटर), सिट्रोएन एम35 देखील होते, परंतु ही बहुतेक प्रायोगिक मॉडेल्स आहेत आणि तेल संकटामुळे 80 च्या दशकात त्यांचे उत्पादन निलंबित करण्यात आले.
रोटर स्ट्रोकची लहान लांबी आणि ज्वलन चेंबरचा चंद्रकोर आकार कार्यरत मिश्रण पूर्णपणे जळू देत नाही. संपूर्ण ज्वलनाच्या क्षणापूर्वीच एक्झॉस्ट पोर्ट उघडते, वायूंना सर्व दाब शक्ती रोटरमध्ये हस्तांतरित करण्यासाठी वेळ नसतो. त्यामुळे, तापमान एक्झॉस्ट वायूयातील इंजिन खूप जास्त आहेत.
घरगुती आरपीडीचा इतिहास
80 च्या दशकाच्या सुरुवातीस, युएसएसआरमध्ये तंत्रज्ञानाची आवड निर्माण झाली. हे खरे आहे की, पेटंट विकत घेतले गेले नाही, आणि त्यांनी त्यांच्या स्वतःच्या मनाने सर्वकाही पोहोचण्याचा निर्णय घेतला, दुसऱ्या शब्दांत, ऑपरेशनचे सिद्धांत आणि माझदा रोटरी इंजिनची रचना कॉपी करण्यासाठी.
या हेतूंसाठी, एक डिझाइन ब्यूरो तयार केला गेला आणि टोग्लियाट्टीमध्ये एक कार्यशाळा मालिका उत्पादन. 1976 मध्ये, 70 एचपीच्या पॉवरसह सिंगल-सेक्शन व्हीएझेड-311 इंजिनचा पहिला प्रोटोटाइप तयार केला गेला. सह. 50 वाहनांवर स्थापित. खूप साठी अल्पकालीनत्यांनी एक संसाधन विकसित केले आहे. SEM चे खराब संतुलन (रोटर-विक्षिप्त यंत्रणा) आणि शिखरांचा वेगवान पोशाख स्वतःला जाणवला.
तथापि, विशेष सेवांना विकासामध्ये रस निर्माण झाला, ज्यासाठी डायनॅमिक वैशिष्ट्येमोटर्स संसाधनापेक्षा खूप महत्वाचे होते. 1982 मध्ये, व्हीएझेड-411 दोन-विभागाच्या रोटरी इंजिनने प्रकाश पाहिला, रोटरची रुंदी 70 सेमी आणि 120 एचपीची शक्ती होती. सह., आणि VAZ-413 80 सेमी आणि 140 लिटरच्या रोटरसह. सह. नंतर, VAZ-414 इंजिन KGB, वाहतूक पोलिस आणि अंतर्गत व्यवहार मंत्रालयाच्या वाहनांसह सुसज्ज आहेत.
1997 पासून, सार्वजनिक कारवर व्हीएझेड-415 पॉवर युनिट स्थापित केले गेले आहे, व्होल्गा तीन-विभाग आरपीडी व्हीएझेड-425 सह दिसते. आज रशियामध्ये, कार अशा मोटर्सने सुसज्ज नाहीत.
रोटरी पिस्टन इंजिन वाहनांची यादी
ब्रँड | मॉडेल |
---|---|
NSU | कोळी |
Ro80 | |
मजदा | कॉस्मो स्पोर्ट (110S) |
फॅमिलिया रोटरी कूप | |
पार्कवे रोटरी 26 | |
कॅपेला (RX-2) | |
सवाना (RX-3) | |
RX-4 | |
RX-7 | |
RX-8 | |
युनोस कॉस्मो | |
रोटरी पिकअप | |
लुस आर-130 | |
मर्सिडीज | C-111 |
XP-882 चार रोटर | |
सायट्रोएन | M35 |
GS बिरोटर (GZ) | |
VAZ | 21019 (अर्कन) |
2105-09 | |
GAS | 21 |
24 | |
3102 |
माझदा रोटरी इंजिनची यादी
प्रकार | वर्णन |
---|---|
40A | प्रथम बेंच प्रत, रोटर त्रिज्या 90 मिमी |
L8A | ड्राय संप स्नेहन प्रणाली, 98 मिमी रोटर त्रिज्या, 792 सीसी सेमी |
10A (0810) | दोन-विभाग, 982 घन. सेमी, पॉवर 110 एचपी. s., वंगणासाठी इंधनात तेल मिसळणे, वजन 102 kg |
10A (0813) | 100 लि. s., 122 किलो पर्यंत वजन वाढणे |
10A (0866) | 105 एल. s., REAPS उत्सर्जन कमी करण्याचे तंत्रज्ञान |
13A | फ्रंट-व्हील ड्राइव्ह R-130 साठी, व्हॉल्यूम 1310 cc. cm, 126 l. s., रोटर त्रिज्या 120 मिमी |
12A | खंड 1146 cu. सेमी, रोटर सामग्री मजबूत केली गेली आहे, स्टेटरचे आयुष्य वाढले आहे, कास्ट लोह सील |
12A टर्बो | अर्ध-थेट इंजेक्शन, 160 एचपी सह. |
12B | सिंगल इग्निशन वितरक |
13B | बहुतेक वस्तुमान इंजिन, खंड 1308 cu. सेमी, कमी पातळीउत्सर्जन |
13B-RESI | 135 एल. सह., RESI (रोटरी इंजिन सुपर इंजेक्शन) आणि बॉश एल-जेट्रॉनिक इंजेक्शन |
13B-DEI | 146 एल. p., परिवर्तनीय सेवन, 6PI आणि DEI प्रणाली, 4 इंजेक्टरसह इंजेक्शन |
13B-RE | 235 एल. मोठ्या HT-15 आणि लहान HT-10 टर्बाइनसह |
13B-REW | 280 एल. s., 2 अनुक्रमिक टर्बाइन हिटाची HT-12 |
13B-MSP रेनेसिस | पर्यावरणास अनुकूल आणि किफायतशीर, हायड्रोजनवर चालू शकते |
13G/20B | तीन-रोटर रेसिंग इंजिन, 1962 cc सेमी, पॉवर 300 एचपी. सह. |
13J/R26B | फोर-रोटर, ऑटो रेसिंगसाठी, व्हॉल्यूम 2622 क्यूबिक मीटर. cm, शक्ती 700 l. सह. |
16X (रेनेसिस 2) | 300 लि. p., संकल्पना कार Taiki |
रोटरी इंजिनच्या ऑपरेशनसाठी नियम
- दर 3-5 हजार किलोमीटरवर तेल बदला. सामान्य वापर 1.5 लिटर प्रति 1000 किमी आहे.
- तेल नोजलच्या स्थितीचे निरीक्षण करा, त्यांचे सरासरी आयुष्य 50 हजार आहे.
- दर 20 हजारांनी एअर फिल्टर बदला.
- केवळ विशेष मेणबत्त्या वापरा, 30-40 हजार किलोमीटरचे संसाधन.
- AI-95 पेक्षा कमी नसलेल्या पेट्रोलने टाकी भरा आणि शक्यतो AI-98.
- तेल बदलताना कॉम्प्रेशन तपासा. यासाठी, एक विशेष साधन वापरले जाते, कॉम्प्रेशन 6.5-8 वातावरणात असावे.
या निर्देशकांच्या खाली कॉम्प्रेशनसह ऑपरेट करताना, एक मानक दुरुस्ती किट पुरेशी नसू शकते - तुम्हाला संपूर्ण विभाग आणि शक्यतो संपूर्ण इंजिन बदलावे लागेल.
आज
आजपर्यंत, उत्पादित मालिका उत्पादन माझदा मॉडेल्स RX-8 रेनेसिस इंजिनद्वारे समर्थित (रोटरी इंजिन + जेनेसिससाठी लहान).
डिझायनरांनी तेलाचा वापर आणि 40% इंधनाचा वापर निम्मा करण्यात व्यवस्थापित केले आणि पर्यावरण वर्गयुरो-4 स्तरावर आणा. 1.3 लिटरच्या विस्थापनासह इंजिन 250 एचपीची शक्ती निर्माण करते. सह.
सर्व उपलब्धी असूनही, जपानी तेथे थांबत नाहीत. आरपीडीला भविष्य नाही या बहुतेक तज्ञांच्या दाव्याच्या विरूद्ध, ते तंत्रज्ञान सुधारणे थांबवत नाहीत आणि फार पूर्वी ही संकल्पना मांडली नाही. क्रीडा कूप RX-Vision, SkyActive-R रोटरी इंजिनसह.