Wankel mühərriki - RPD avtomobilinin cihazı və iş prinsipi
Məqalələr,  Nəqliyyat vasitəsi,  Mühərrik cihazı

Wankel mühərriki - RPD avtomobilinin cihazı və iş prinsipi

Avtomobil sənayesinin tarixi boyunca bir çox inkişaf etmiş həll yolları olmuş, komponentlərin və montajların dizaynları dəyişmişdir. 30 ildən çox müddət əvvəl, Wankel fırlanan piston mühərrikinə üstünlük verərək, piston mühərrikini yan tərəfə sürüşdürməyə başladı. Ancaq bir çox şəraitə görə fırlanan mühərriklər yaşamaq hüquqlarını ala bilmədi. Bütün bunları aşağıda oxuyun.

Wankel mühərriki - RPD avtomobilinin cihazı və iş prinsipi

Əməliyyat prinsipi

Rotor üçbucaqlı bir forma malikdir, hər tərəfində piston rolunu oynayan qabarıq bir forma malikdir. Rotorun hər tərəfində yanacaq-hava qarışığı üçün daha çox yer təmin edən və bununla da mühərrikin işləmə sürətini artıran xüsusi girintilər var. Kenarların üst hissəsi hər döyülmənin icrasını asanlaşdıran kiçik bir sızdırmazlıq bölməsi ilə təchiz edilmişdir. Rotor, hər iki tərəfdə kameraların divarını təşkil edən sızdırmazlıq üzükləri ilə təchiz edilmişdir. Rotorun ortası dişlərin köməyi ilə mexanizmin fırlandığı dişlərlə təchiz edilmişdir.

Wankel mühərrikinin işləmə prinsipi klassikdən tamamilə fərqlidir, bununla birlikdə onları 4 vuruşdan ibarət olan tək bir proses birləşdirir (giriş-sıxılma işləyən vuruş-egzoz). Yanacaq ilk əmələ gələn kameraya daxil olur, ikincisinə sıxılır, sonra rotor fırlanır və sıxılmış qarışıq buji ilə alovlanır, bundan sonra işləyən qarışıq rotoru fırladır və egzoz manifolduna çıxır. Əsas fərqləndirici prinsip fırlanan pistonlu mühərrikdə iş kamerasının statik olmaması, lakin rotorun hərəkəti ilə əmələ gəlməsidir.

Wankel mühərriki - RPD avtomobilinin cihazı və iş prinsipi

Qurğu

Cihazı anlamadan əvvəl fırlanan pistonlu motorun əsas komponentlərini bilməlisiniz. Wankel mühərriki aşağıdakılardan ibarətdir.

  • stator yuvası;
  • rotor;
  • dişli dəsti;
  • eksantrik mil;
  • bujilər (alovlanır və yanar).

Döner motor daxili yanma vahididir. Bu mühərrikdə, bütün 4 vuruş tam olaraq baş verir, lakin hər mərhələ üçün fırlanan hərəkətlə rotor tərəfindən əmələ gələn öz kamerası var. 

Kontak açıldıqda, başlanğıc volanı çevirir və mühərrik işə düşür. Dönər, rotor dişli tacın içərisindən torku eksantrik şafta ötürür (piston mühərriki üçün bu bir eksantrik mildir). 

Wankel mühərrikinin işinin nəticəsi, işləmə qarışığının təzyiqinin əmələ gəlməsi, rotorun fırlanma hərəkətlərini təkrar-təkrar təkrarlamağa məcbur etməli, tork ötürücüyə ötürülməlidir. 

Bu mühərrikdə silindrlər, pistonlar, birləşdirən çubuqlu krank mili bütün stator yuvasını rotorla əvəz edir. Bunun sayəsində mühərrikin həcmi əhəmiyyətli dərəcədə azalır, gücü eyni həcmdə bir krank mexanizmi olan klassik motordan dəfələrlə yüksəkdir. Bu dizayn aşağı sürtünmə itkilərinə görə də yüksək sürət qutusuna malikdir.

Yeri gəlmişkən, mühərrikin işləmə sürəti 7000 dövr / dəqiqəni keçə bilər, Mazda Wankel mühərrikləri (idman tədbirləri üçün) 10000 dövr / dəfədən çox dövr edir. 

Layihə

Bu qurğunun əsas üstünlüklərindən biri onun yığcamlığı və bərabər ölçülü klassik mühərriklərlə müqayisədə daha yüngül çəkisidir. Layout, ağırlıq mərkəzini əhəmiyyətli dərəcədə azaltmağa imkan verir və bu, idarəetmənin sabitliyinə və kəskinliyinə müsbət təsir göstərir. Kiçik təyyarələr, idman avtomobilləri və motorlu nəqliyyat vasitələri bu üstünlükdən istifadə etmişlər və indi də istifadə edirlər. 

Wankel mühərriki - RPD avtomobilinin cihazı və iş prinsipi

Hekayə

Wankel mühərrikinin yaranma və yayılma tarixi nə üçün günümüzdə ən yaxşı mühərrik olduğunu və bu gün niyə tərk edildiyini daha yaxşı anlamağa imkan verəcəkdir.

Erkən inkişaflar

1951-ci ildə Alman şirkəti NSU Motorenwerke iki mühərrik hazırladı: birincisi - Feliks Wankel tərəfindən, DKM adı altında, ikincisi - Hans Paschkenin KKM (Wankelin inkişafı əsasında). 

Wankel bölməsinin işinin əsası, bədən inqilabının və rotorun ayrı fırlanması idi, bunun sayəsində iş inqilabları dəqiqədə 17000-ə çatdı. Narahatlıq bu idi ki, buji dəyişdirmək üçün mühərriki sökmək lazım idi. Ancaq KKM mühərriki sabit bir gövdəydi və dizaynı əsas prototipdən daha sadə idi.

Wankel mühərriki - RPD avtomobilinin cihazı və iş prinsipi

Verilmiş lisenziyalar

1960-cı ildə NSU Motorenwerke Amerika istehsal şirkəti Curtiss-Wright Corporation ilə bir müqavilə imzaladı. Müqavilə alman mühəndislərinin yüngül nəqliyyat vasitələri üçün kiçik fırlanan pistonlu mühərriklərin inkişafına yönəlmələri, Amerikalı Curtis-Wright isə təyyarə mühərriklərinin inkişafı ilə məşğul olması idi. Alman mexaniki mühəndis Max Bentele də dizayner olaraq işə götürüldü. 

Citroen, Porsche, Ford, Nissan, GM, Mazda və digərləri daxil olmaqla qlobal avtomobil istehsalçılarının böyük əksəriyyəti. 1959-cu ildə Amerika şirkəti Wankel mühərrikinin təkmilləşdirilmiş versiyasını təqdim etdi və bir il sonra İngilis Rolls Royce iki pilləli dizel fırlanan pistonlu mühərrikini nümayiş etdirdi.

Bu arada, bəzi Avropa avtomobil istehsalçıları avtomobilləri yeni mühərriklərlə təchiz etməyə çalışmağa başladılar, lakin hamısı tətbiqlərini tapmadılar: GM imtina etdi, Citroen təyyarələr üçün əks pistonlu bir mühərrik hazırlamağa qərar verdi və Mercedes-Benz fırlanan pistonlu mühərrik quraşdırdı. eksperimental C 111 modelində. 

1961-ci ildə Sovet İttifaqında NAMI digər tədqiqat institutları ilə birlikdə Wankel mühərrikinin inkişafına başladı. Bir çox seçim hazırlandı, bunlardan biri KGB üçün VAZ-2105 avtomobilində tətbiqini tapdı. Yığılmış mühərriklərin dəqiq sayı məlum deyil, lakin bir neçə düzəldən çox deyil. 

Yeri gəlmişkən, illər sonra yalnız Mazda avtomobil şirkəti fırlanan porşenli mühərrik üçün həqiqətən istifadə tapdı. Bunun parlaq nümunəsi RX-8 modelidir.

Motosiklet inkişafları

Britaniyada motosiklet istehsalçısı Norton Motorcycles motorlu nəqliyyat vasitələri üçün Sachs hava soyuducu fırlanan piston mühərriki hazırladı. İnkişaf haqqında daha çox məlumatı Hercules W-2000 motosikli haqqında oxuya bilərsiniz.

Suzuki kənarda qalmadı və öz motosikletini də buraxdı. Bununla birlikdə, mühəndislər mühərrikin dizaynını diqqətlə işlədilər, vahidin etibarlılığını və xidmət müddətini əhəmiyyətli dərəcədə artıran bir ferroalloy istifadə etdilər.

Wankel mühərriki - RPD avtomobilinin cihazı və iş prinsipi

Avtomobillər üçün inkişaflar

Mazda ilə NSU arasında bir araşdırma müqaviləsi imzalayan şirkətlər, Wankel qurğusu olan ilk avtomobilin istehsalında çempionluq uğrunda yarışmağa başladılar. Nəticədə, 1964-cü ildə NSU ilk avtomobili NSU Hörümçəyi təqdim etdi, Mazda buna cavab olaraq 2 və 4 rotorlu mühərriklərin prototipini təqdim etdi. 3 ildən sonra NSU Motorenwerke, Ro 80 modelini buraxdı, lakin qüsursuz bir dizayn fonunda çoxsaylı uğursuzluqlar səbəbindən bir çox mənfi rəy aldı. Bu problem 1972 -ci ilə qədər həll edilmədi və şirkət 7 ildən sonra Audi tərəfindən uduldu və Wankel mühərrikləri artıq şöhrət qazanmışdı.

Yapon istehsalçısı Mazda, mühəndislərinin üst hissələrin bağlanması problemini həll etdiklərini (kameralar arasındakı möhkəmlik üçün) mühərrikləri yalnız idman avtomobillərində deyil, həm də ticarət vasitələrində istifadə etməyə başladıqlarını açıqladı. Yeri gəlmişkən, fırlanan mühərrikli Mazda avtomobillərinin sahibləri mühərrikin yüksək qaz reaksiyasını və elastikliyini qeyd etdilər.

Mazda daha sonra inkişaf etmiş mühərrikin kütləvi tətbiqindən imtina edərək onu yalnız RX-7 və RX-8 modellərinə quraşdırdı. RX-8 üçün bir çox cəhətdən yaxşılaşdırılan Renesis mühərriki dizayn edilmişdir:

  • gücünü əhəmiyyətli dərəcədə artıran üfürməni yaxşılaşdırmaq üçün yerindən çıxan egzoz delikləri;
  • istilik təhrifini qarşısını almaq üçün bəzi keramika hissələri əlavə etdi;
  • yaxşı düşünülmüş elektron mühərrik idarəetmə sistemi;
  • iki bujinin olması (əsas və yanacaq üçün);
  • çıxış yerindəki karbon yığılmasını aradan qaldırmaq üçün su gödəkçəsi əlavə etmək.

Nəticədə, həcmi 1.3 litr və təxminən 231 at gücünə sahib kompakt mühərrik əldə edildi.

Wankel mühərriki - RPD avtomobilinin cihazı və iş prinsipi

Üstünlükləri

Döner pistonlu mühərrikin əsas üstünlükləri:

  1. Avtomobil dizaynının əsasını birbaşa təsir edən aşağı çəki və ölçüləri. Bu amil ağırlıq mərkəzi aşağı olan idman avtomobili dizayn edərkən vacibdir.
  2. Daha az təfərrüat. Bu, yalnız motorun saxlanılması xərclərini azaltmağa imkan vermir, həm də əlaqəli hissələrin hərəkəti və ya dönməsi üçün enerji itkilərini azaltmağa imkan verir. Bu amil yüksək effektivliyə birbaşa təsir göstərmişdir.
  3. Klassik bir piston mühərriki ilə eyni həcmdə, fırlanan bir piston mühərrikinin gücü 2-3 dəfə çoxdur.
  4. Əsas vahidlərin qarşılıqlı hərəkəti olmadığına görə işin hamarlığı və elastikliyi, maddi titrəmələrin olmaması.
  5. Mühərrik aşağı oktan benzinlə işləyə bilər.
  6. Geniş işləmə sürəti, şanzımanın daha qısa dişlilərlə istifadəsinə imkan verir ki, bu da şəhər şəraiti üçün son dərəcə əlverişlidir.
  7. Tork “rəfi” Otto mühərrikində olduğu kimi dörddə biri üçün deyil, dövrünün ⅔ üçün verilir.
  8. Mühərrik yağı praktik olaraq çirklənməyib, boşaltma aralığı dəfələrlə daha genişdir. Burada, yağ, pistonlu mühərriklərdə olduğu kimi yanmağa məruz qalmır, bu proses halqalar vasitəsilə baş verir.
  9. Patlama yoxdur.

Yeri gəlmişkən, bu mühərrikin bir qaynaq ərəfəsində olmasına, çox yağ istehlak etməsinə, aşağı sıxılma şəraitində işləməsinə baxmayaraq gücünün bir az azalacağı sübut edilmişdir. Təyyarələrə fırlanan pistonlu mühərrik quraşdırılmasına rüşvət verən bu üstünlük idi.

Etkileyici üstünlüklərlə yanaşı, inkişaf etmiş fırlanan piston mühərrikinin kütlələrə çatmasına mane olan çatışmazlıqlar da var.

 Məhdudiyyətlər

  1. Yanma prosesi kifayət qədər səmərəli deyil, buna görə yanacaq istehlakı artır və toksiklik standartları pisləşir. Problem işləyən qarışığı yandıran ikinci bir bujinin olması ilə qismən həll olunur.
  2. Yüksək yağ istehlakı. Dezavantaj Wankel mühərriklərinin həddindən artıq yağlandığı və müəyyən yerlərdə bəzən yağın yandıra biləcəyi ilə izah olunur. Yanma zonalarında karbon yığılması ilə nəticələnən artıq yağ var. Bu problemi istilik ötürməsini yaxşılaşdıran və mühərrik boyu yağ temperaturunu bərabərləşdirən "istilik" boruları quraşdıraraq həll etməyə çalışdılar.
  3. Təmirdə çətinlik. Heç bir mütəxəssis Wankel mühərrikinin təmirini peşəkarlıqla həll etməyə hazır deyil. Struktur olaraq, vahid klassik bir mühərrikdən daha mürəkkəb deyil, lakin riayət edilməməsi mühərrikin erkən sıradan çıxmasına səbəb olacaq bir çox nüans var. Buna yüksək təmir xərclərini əlavə edirik.
  4. Aşağı resurs. Mazda RX-8 sahibləri üçün 80 km məsafəyə getmək, əsaslı təmir etmə vaxtının gəldiyini göstərir. Təəssüf ki, bu cür kompaktlıq və yüksək səmərəlilik hər 000-80 min kilometrlik bahalı və kompleks təmirlərlə ödənilməlidir.

Suallar və cavablar:

Fırlanan mühərriklə pistonlu mühərrik arasındakı fərq nədir? Fırlanan mühərrikdə heç bir piston yoxdur, yəni daxili yanma mühərrikinin şaftını fırlatmaq üçün qarşılıqlı hərəkətlərdən istifadə edilmir - rotor dərhal onun içində fırlanır.

Avtomobildə fırlanan mühərrik nədir? Bu istilik qurğusudur (hava-yanacaq qarışığının yanması səbəbindən işləyir), yalnız şaftın sabitləndiyi, sürət qutusuna gedən fırlanan rotordan istifadə edir.

Fırlanan mühərrik niyə bu qədər pisdir? Fırlanan mühərrikin əsas çatışmazlığı qurğunun yanma kameraları arasında möhürlərin sürətlə aşınması səbəbindən çox kiçik bir iş resursudur (iş açısı daim dəyişir və sabit temperatur düşür).

Добавить комментарий