מנוע Wankel - מכשיר ועקרון הפעולה של RPD לרכב
 

תוכן

לאורך ההיסטוריה של תעשיית הרכב היו פתרונות מתקדמים רבים, עיצובים של רכיבים ומכלולים השתנו. לפני יותר מ -30 שנה החלו ניסיונות פעילים להעביר את מנוע הבוכנה הצידה והעניקו את היתרון למנוע הבוכנה הסיבובי של ונקל. עם זאת, בשל נסיבות רבות, מנועים סיבוביים לא קיבלו את זכותם לחיים. קרא על כל זה בהמשך.

מנוע Wankel - מכשיר ועקרון הפעולה של RPD לרכב

עיקרון הפעולה

לרוטור צורה משולשת, מכל צד יש לו צורה קמורה הפועלת כבוכנה. לכל צד של הרוטור חריצים מיוחדים המספקים מקום רב יותר לתערובת הדלק-אוויר, ובכך להגדיל את מהירות פעולת המנוע. החלק העליון של הקצוות מצויד במבלבל איטום קטן המאפשר ביצוע כל פעימה. הרוטור מצויד משני הצדדים בטבעות איטום היוצרות את דופן החדרים. אמצע הרוטור מצויד בשיניים, בעזרתן מסתובב המנגנון.

עקרון הפעולה של מנוע הוונקל שונה בתכלית מזה הקלאסי, אולם הם מאוחדים על ידי תהליך יחיד המורכב מ -4 פעימות (פליטה-פעולת שבץ-פליטה). הדלק נכנס לתא שנוצר לראשונה, נדחס בשני, ואז הרוטור מסתובב והתקע הדחוס נדלק על ידי המצת, לאחר שתערובת העבודה מסובבת את הרוטור ויוצאת לסעפת הפליטה. עיקרון ההבחנה העיקרי הוא שבמנוע בוכנה סיבובית, חדר העבודה אינו סטטי, אלא נוצר על ידי תנועת הרוטור.

 
מנוע Wankel - מכשיר ועקרון הפעולה של RPD לרכב

התקן

לפני שתבין את המכשיר, עליך לדעת את המרכיבים העיקריים של מנוע בוכנה סיבובית. מנוע וואנקל מורכב מ:

  • דיור סטטורים;
  • רוטור;
  • סט הילוכים;
  • פיר אקסצנטרי;
  • מצתים (הצתה ושריפה לאחר).

מנוע סיבובי הוא יחידת בעירה פנימית. במנוע זה כל 4 פעימות העבודה מתרחשות במלואן, אולם לכל שלב יש תא משלו, שנוצר על ידי הרוטור על ידי תנועה מסתובבת. 

כאשר ההצתה מופעלת, המתנע מסובב את גלגל התנופה והמנוע מתניע. סיבוב, הרוטור, דרך כתר ההילוכים, מעביר את המומנט לפיר האקסצנטרי (עבור מנוע בוכנה, זהו גל זיזים). 

 

התוצאה של העבודה של מנוע הוואנקל צריכה להיות יצירת לחץ של תערובת העבודה, מה שמאלץ את תנועות הסיבוב של הרוטור לחזור שוב ושוב, ולהעביר מומנט לתמסורת. 

במנוע זה, צילינדרים, בוכנות, גל ארכובה עם מוטות חיבור מחליפים את כל בית הסטטור ברוטור. הודות לכך נפח המנוע הצטמצם משמעותית, בעוד שהספק גבוה פי כמה מזה של המנוע הקלאסי עם מנגנון ארכובה, עם אותו נפח. לעיצוב זה תיבת הילוכים גבוהה גם בגלל הפסדי חיכוך נמוכים.

Oreמידע נוסף בנושא:
  כיצד להוציא מים ממיכל דלק לרכב בקלות ובקלות

אגב, מהירות הפעלת המנוע יכולה לעלות על 7000 סל"ד ואילו מנועי מאזדה וואנקל (לתחרויות ספורט) עולים על 10000 סל"ד. 

תכנית

אחד היתרונות העיקריים של יחידה זו הוא הקומפקטיות והמשקל הנמוך בהשוואה למנועים קלאסיים בעלי נפח שווה. הפריסה מאפשרת להוריד את מרכז הכובד באופן משמעותי, ויש לכך השפעה מיטיבה על יציבות וחדות השליטה. יתרון זה זכה ונהנים ממנו מטוסים קטנים, מכוניות ספורט ורכבים מנועים. 

מנוע Wankel - מכשיר ועקרון הפעולה של RPD לרכב

כתבה

ההיסטוריה של מקורו והתפשטותו של מנוע וואנקל תאפשר לכם להבין טוב יותר מדוע הוא היה המנוע הטוב ביותר בימיו, ומדוע הוא ננטש כיום.

התפתחויות מוקדמות

בשנת 1951 פיתחה חברת NSU Motorenwerke הגרמנית שני מנועים: הראשון - מאת פליקס וואנקל, בשם DKM, והשני - KKM מאת הנס פאסקה (בהתבסס על התפתחותו של וואנקל). 

 

בסיס הפעולה של יחידת ונקל היה סיבוב נפרד של הגוף והרוטור, שבגללו הגיעו סיבובי ההפעלה ל -17000 לדקה. אי הנוחות הייתה שצריך לפרק את המנוע כדי להחליף את המצתים. אך למנוע KKM היה מרכב קבוע ועיצובו היה הרבה יותר פשוט מהאב-טיפוס הראשי.

מנוע Wankel - מכשיר ועקרון הפעולה של RPD לרכב

רישיונות שהונפקו

בשנת 1960 חתמה NSU Motorenwerke על הסכם עם חברת הייצור האמריקאית קרטיס-רייט. החוזה אמור היה כי מהנדסים גרמנים יתמקדו בפיתוח מנועי בוכנה סיבוביים קטנים לכלי רכב קלים, בעוד קרטיס-רייט האמריקאי עסק בפיתוח מנועי מטוסים. מהנדס המכונות הגרמני מקס בנטלה נשכר גם כמעצב. 

הרוב המכריע של יצרני הרכב העולמיים, כולל סיטרואן, פורשה, מַעבָּרָה, ניסן, GM, מאזדה ורבים אחרים. בשנת 1959 הציגה החברה האמריקאית גרסה משופרת של מנוע וואנקל, וכעבור שנה הראה הרולס רויס ​​הבריטי את מנוע הבוכנה הסיבובית הדו-שלבית שלה.

בינתיים, כמה יצרניות רכב אירופאיות החלו לנסות לצייד מכוניות במנועים חדשים, אך לא כולן מצאו את יישומן: GM סירבה, סיטרואן קיבלה פיתוח מנוע עם בוכנות נגד למטוסים, ו מרצדס-בנז התקין מנוע בוכנה סיבובית ב- C 111 הניסויית. 

בשנת 1961, בברית המועצות, NAMI, יחד עם מכוני מחקר אחרים, החלו בפיתוח מנוע Wankel. תוכננו אפשרויות רבות, אחת מהן מצאה את יישומה במכונית ה- VAZ-2105 עבור ה- KGB. המספר המדויק של המנועים המורכבים אינו ידוע, אך הוא אינו עולה על כמה עשרות. 

Oreמידע נוסף בנושא:
  15 דברים שלא כדאי לכם לעשות תוך כדי נהיגה

אגב, שנים אחר כך, רק חברת הרכב מאזדה באמת מצאה שימוש במנוע בוכנה סיבובית. דוגמה בולטת לכך היא ה- RX-8.

פיתוחים לאופנועים

בבריטניה, יצרנית האופנועים נורטון אופנועים פיתחה את מנוע הבוכנה הסיבובית מקורר האוויר סאקס לרכב מנועי. תוכלו ללמוד עוד על ההתפתחות על ידי קריאה על אופנוע הרקולס W-2000.

סוזוקי לא עמד בצד, ושחרר גם אופנוע משלו. עם זאת, המהנדסים עיבדו בקפידה את תכנון המנוע, בשימוש סגסוגת ברזל, מה שהגדיל משמעותית את מהימנות ומשאב היחידה.

מנוע Wankel - מכשיר ועקרון הפעולה של RPD לרכב

פיתוחים למכוניות

לאחר שחתמו על חוזה מחקר בין מאזדה ל- NSU, החלו החברות להתמודד על האליפות בייצור המכונית הראשונה עם יחידת וואנקל. כתוצאה מכך, בשנת 1964 הציגה NSU את מכוניתה הראשונה, ה- NSU ספיידר, בתגובה, מאזדה הציגה אב טיפוס של מנועי 2 ו -4 רוטורים. לאחר 3 שנים שחררה NSU Motorenwerke את דגם Ro 80, אך קיבלה ביקורות רבות שליליות בשל כשלים רבים על רקע עיצוב לא מושלם. בעיה זו לא נפתרה עד 1972 והחברה נקלטה לאחר 7 שנים. אאודיומנועי וואנקל כבר קיבלו שם רע.

היצרנית היפנית מאזדה הודיעה כי המהנדסים שלהם פתרו את בעיית איטום החלק העליון (לצורך אטימות בין התאים), הם החלו להשתמש במנועים לא רק במכוניות ספורט, אלא גם ברכבים מסחריים. אגב, בעלי מכוניות מאזדה עם מנוע סיבובי הבחינו בתגובת המצערת הגבוהה ובאלסטיות המנוע.

מאוחר יותר מאזדה נטשה את ההצגה המסיבית של המנוע המתקדם, והתקינה אותו רק בדגמי RX-7 ו- RX-8. עבור ה- RX-8 תוכנן מנוע Renesis, אשר שופר במובנים רבים, כלומר:

  • פתחי פליטה עקורים לשיפור נפיצות, שהגדילו משמעותית את הכוח;
  • הוסיף כמה חלקי קרמיקה למניעת עיוות תרמי;
  • מערכת ניהול מנוע אלקטרונית מחושבת היטב;
  • נוכחותם של שני מצתים (עיקריים ועבור כוויה);
  • הוספת מעיל מים כדי למנוע הצטברות פחמן בשקע.

כתוצאה מכך הושג מנוע קומפקטי בנפח 1.3 ליטר והספק של כ- 231 כ"ס.

מנוע Wankel - מכשיר ועקרון הפעולה של RPD לרכב

יתרונות

היתרונות העיקריים של מנוע בוכנה סיבובית:

  1. משקלו ומידותיו הנמוכות, המשפיעות ישירות על בסיס עיצוב הרכב. גורם זה חשוב בעת תכנון מכונית ספורט עם מרכז כובד נמוך.
  2. פחות פרטים. זה לא רק מאפשר לך להפחית את עלות האחזקה של המנוע, אלא גם להפחית את הפסדי הכוח לתנועה או לסיבוב של חלקים קשורים. גורם זה השפיע ישירות על היעילות הגבוהה.
  3. בנפח זהה לזה של מנוע בוכנה קלאסי, כוחו של מנוע בוכנה סיבובי גבוה פי 2-3.
  4. חלקות וגמישות בעבודה, היעדר תנודות מוחשיות בשל העובדה שאין תנועות הדדיות של היחידות העיקריות.
  5. המנוע יכול להיות מופעל על ידי בנזין באוקטן נמוך.
  6. טווח מהירות ההפעלה הרחב מאפשר שימוש בתיבת הילוכים עם הילוכים קצרים יותר, דבר הנוח ביותר לתנאים עירוניים.
  7. "מדף" המומנט מסופק עבור ⅔ של מחזור, ולא לרבע, כמו במנוע אוטו.
  8. שמן המנוע כמעט ולא מזוהם, מרווח הניקוז גדול פי כמה. כאן, השמן אינו נתון לבעירה, כמו במנועי בוכנה, תהליך זה מתרחש דרך הטבעות.
  9. אין שום פיצוץ.
Oreמידע נוסף בנושא:
  החלפת חותם השמן הקדמי והאחורי

אגב, הוכח שגם אם מנוע זה נמצא על סף משאב, צורך הרבה נפט, פועל בדחיסה נמוכה, כוחו יקטן מעט. היתרון הזה שיחד אותי להתקנת מנוע בוכנה סיבובית על מטוסים.

לצד יתרונות מרשימים, ישנם גם חסרונות שמנעו מנוע הבוכנה הסיבובית המתקדמת להגיע להמונים.

 מגבלות

  1. תהליך הבעירה אינו יעיל דיו, ובשל כך גדלה צריכת הדלק ומתדרדרת תקני הרעילות. הבעיה נפתרת חלקית על ידי נוכחות של מצת שני שורף את תערובת העבודה.
  2. צריכת שמן גבוהה. החיסרון נובע מכך שמנועי Wankel משומנים יתר על המידה, ובמקומות מסוימים, לפעמים, שמן יכול להישרף. באזורי הבעירה יש עודף נפט וכתוצאה מכך הצטברות פחמן. הם ניסו להתמודד עם בעיה זו באמצעות התקנת צינורות "חום" המשפרים את העברת החום ומשווים את טמפרטורת השמן בכל המנוע.
  3. קושי בתיקון. לא כל המומחים מוכנים להתמודד באופן מקצועי עם תיקון מנוע וואנקל. מבחינה מבנית, היחידה אינה מסובכת יותר ממנוע קלאסי, אך ישנם הרבה ניואנסים, אי שמירה עליהם תוביל לכשל מוקדם במנוע. לכך אנו מוסיפים את עלות התיקונים הגבוהה.
  4. משאב נמוך. עבור בעלי מאזדה RX-8, קילומטראז 'של 80 ק"מ פירושו שהגיע הזמן לבצע שיפוץ משמעותי. למרבה הצער, יש לשלם דחיסות כזו ויעילות גבוהה עם תיקונים יקרים ומורכבים כל 000-80 אלף קילומטרים.
פריטים דומים
ראשי » מאמרים » מכשיר רכב » מנוע Wankel - מכשיר ועקרון הפעולה של RPD לרכב

הוספת תגובה