Айлануучу кыймылдаткыч: иштөө принциби, өзгөчөлүктөрү

2024 Автор: Erin Ralphs | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-02-19 17:28

Мотор ар кандай унаанын негизи болуп саналат. Ансыз машинанын кыймылы мүмкүн эмес. Азыркы учурда эң кеңири таралганы поршеньдүү ички күйүүчү кыймылдаткычтар. Эгерде биз көпчүлүк мамлекеттер аралык унаалар жөнүндө айта турган болсок, булар төрт цилиндрлүү ички күйүүчү кыймылдаткычтар. Бирок, классикалык поршень негизинен жок, мисалы, кыймылдаткычтары бар унаалар бар. Бул моторлор такыр башка түзүлүшкө жана иштөө принцибине ээ. Алар айлануучу ички күйүүчү кыймылдаткычтар деп аталат. Бул бирдиктер деген эмне, алардын өзгөчөлүктөрү, жакшы жана жаман жактары кандай? Бүгүнкү макалабызда карап көрөлү.

Мүнөздөмө

Айлануучу кыймылдаткыч – ичтен күйүүчү жылуулук кыймылдаткычтарынын түрлөрүнүн бири. Мындай мотор биринчи жолу 19-кылымда иштелип чыккан. Бүгүнкү күндө, айланма кыймылдаткыч Mazda RX-8 жана башка кээ бир спорттук унаалар колдонулат. Мындай кыймылдаткычтын негизги өзгөчөлүгү бар - анын кадимки ичтен күйүүчү кыймылдаткычтагыдай кайра-кайра кыймылдары жок.

Бул жерде ротация жүргүзүлөтатайын үч бурчтуу ротор. Ал атайын имаратта. Ушундай эле схема өткөн кылымдын 50-жылдарында Германиянын NSU компаниясы тарабынан колдонулган. Мындай ичтен күйүүчү кыймылдаткычтын автору Феликс Ванкел болгон. Анын схемасы боюнча бардык заманбап айланма кыймылдаткычтар чыгарылат (Mazda RX да бөтөнчө эмес).

Түзмөк

Энергия блогунун конструкциясы төмөнкүлөрдү камтыйт:

• Дело.
• Чыгуу вал.
• Ротор.

Иптин өзү негизги жумушчу палата. Айлануучу кыймылдаткычта ал сүйрү формага ээ. Күйүү камерасынын мындай адаттан тыш конструкциясы үч бурчтуу роторду колдонуу менен шартталган. Ошентип, ал дубалдар менен байланышта болгондо, обочолонгон жабык контурлар пайда болот. Аларда ички күйүүчү кыймылдаткычтын иштөө циклдери жүзөгө ашырылат. Бул:

• Инлет.
• Кысуу.
• От алдыруу жана иштөө инсульт.
• Чыгаруу.

Айлануучу ички күйүүчү кыймылдаткычтын өзгөчөлүктөрүнүн арасында классикалык алуу жана чыгаруу клапандарынын жоктугун белгилей кетүү керек. Анын ордуна атайын тешиктер колдонулат. Алар күйүү камерасынын капталдарында жайгашкан. Бул тешиктер газ чыгаруу тутумуна жана кубат тутумуна түздөн-түз туташкан.

Ротор

Бул типтеги электр станциясынын конструкциясынын негизин ротор түзөт. Бул кыймылдаткычта поршеньдердин милдетин аткарат. Бирок, ротор бир нускада, ал эми поршеньдер үчтөн он экиге чейин же андан көп болушу мүмкүн. Бул элементтин формасы тегеректелген четтери бар үч бурчтукка окшош.

Мындай четтер кереккүйүү камерасын көбүрөөк герметикалык жана сапаттуу жабуу үчүн. Бул күйүүчү май аралашмасын туура күйүүнү камсыз кылат. Атайын плиталар беттин үстүнкү бөлүгүндө жана анын капталдарында жайгашкан. Алар кысуу шакекчелерин аткарышат. Ротордо тиштер да бар. Алар кыймылдаткычты айландыруу үчүн кызмат кылат, ал ошондой эле чыгуучу валды башкарат. Акыркысын дайындоо жөнүндө төмөндө сүйлөшөбүз.

Val

Ошентип, айлануучу поршендик кыймылдаткычта ирек вал жок. Анын ордуна, чыгаруу элементи колдонулат. Анын борборуна салыштырмалуу атайын протрузиялар (камера) бар. Алар асимметриялуу жайгашкан. Ротордон келген момент камерага берилүүчү момент валдын өз огунун айланасында айлануусуна алып келет. Бул унаадагы дөңгөлөктөрдү жана дөңгөлөктөрдү жылдыруу үчүн керектүү энергияны жаратат.

Beats

Айлануучу кыймылдаткычтын иштөө принциби кандай? Иш-аракет алгоритми, поршень кыймылдаткычы менен окшош циклдерге карабастан, башкача. Ошентип, циклдин башталышы ротордун учтарынын бири ичтен күйүүчү кыймылдаткыч корпусунун кириш каналы аркылуу өткөндө пайда болот. Учурда вакуумдун таасири астында камерага күйүүчү аралашма сорулуп жатат. Ротордун андан ары айлануусу менен аралашманын кысуу соккусу пайда болот. Бул экинчи учу кириштен өткөндө болот. аралашма басымы акырындык менен жогорулайт. Акыры күйөт. Бирок ал кысылган күчтөн эмес, учкундун учкунунан тутанат. Андан кийин, ротордун соккусунун жумушчу цикли башталат.

Мындай кыймылдаткычтын күйүү камерасы сүйрү формага ээ болгондуктан, дизайнда эки шамды колдонуу максатка ылайыктуу. Бул аралашманы тез күйгүзүүгө мүмкүндүк берет. Ошентип, жалын фронту бир калыпта тарайт. Баса, күйүү камерасына эки шамды кадимки поршеньдүү ички күйүүчү кыймылдаткычта да колдонсо болот (бул дизайн өтө сейрек кездешет). Бирок, айлануучу кыймылдаткыч үчүн бул милдеттүү.

Тутангандан кийин камерада газдардын жогорку басымы пайда болот. Күч ушунчалык чоң болгондуктан, ал ротордун эксцентрикке айлануусуна мүмкүндүк берет. Бул чыгаруу валында моменттин пайда болушуна өбөлгө түзөт. Ротордун үстүнкү бөлүгү чыгууга жакындаган сайын газдардын энергиясынын күчү жана басымы азаят. Алар стихиялуу түрдө розеткага чуркап киришет. Камера алардан толугу менен бошотулгандан кийин, жаңы процесс башталат. Айлануучу кыймылдаткыч кайра киргизүү инсульт, кысуу, от алдыруу жана андан кийин кубат инсульт менен иштей баштайт.

Майлоо системасы жана тамактануу жөнүндө

Бул агрегаттын күйүүчү май менен камсыздоо системасында эч кандай айырмасы жок. Ал ошондой эле резервуардын басымы астында бензинди жеткирүүчү суу астындагы насосту колдонот. Бирок майлоо системасы өзүнүн өзгөчөлүктөрүнө ээ. Ошентип, кыймылдаткычтын тетиктери үчүн май күйүү камерасына түздөн-түз берилет. Майлоо үчүн атайын тешик каралган. Бирок суроо туулат: мунай күйүү камерасына кирсе кайда кетет? Бул жерде иштөө принциби эки тактылуу кыймылдаткычка окшош. Май камерага кирип, бензин менен күйөт. Бул иш схемасы поршендик кыймылдаткычтарды кошкондо, ар бир айлануучу канаттуу кыймылдаткычта колдонулат. Майлоочу системанын атайын конструкциясынан улам мындай моторлор заманбап талаптарга жооп бере албайтэкологиялык эрежелер. Бул айлануучу кыймылдаткычтар VAZ жана башка унаа моделдеринде коммерциялык түрдө колдонулбагандыгынын бир нече себептеринин бири. Бирок, адегенде RPDнин артыкчылыктарын белгилейбиз.

Прос

Мындай кыймылдаткычтын көптөгөн артыкчылыктары бар. Биринчиден, бул мотор кичинекей салмагы жана өлчөмү бар. Бул кыймылдаткыч бөлүгүндө мейкиндикти үнөмдөөгө жана ичинен күйүүчү кыймылдаткычты каалаган машинага коюуга мүмкүндүк берет. Ошондой эле, аз салмак унаанын салмагын туура бөлүштүрүүгө өбөлгө түзөт. Анткени классикалык ичтен күйүүчү кыймылдаткычтары бар унаалардагы массанын көбү кузовдун алдыңкы бөлүгүнө топтолгон.

Экинчиден, айлануучу поршендик кыймылдаткыч жогорку кубаттуулукка ээ. Классикалык моторлорго салыштырмалуу бул көрсөткүч бир жарым-эки эсеге көп. Ошондой эле, айлануучу кыймылдаткыч кененирээк момент текчеге ээ. Кадимки ичтен күйүүчү кыймылдаткычтарды төрт-беш миңге чейин айлантуу керек, ал эми бош туруп эле жеткиликтүү. Айтмакчы, айлануучу мотор жогорку ылдамдыкты алуу үчүн бир топ жеңил болот. Бул дагы бир плюс.

Үчүнчүдөн, мындай кыймылдаткыч жөнөкөй дизайнга ээ. Клапандар, пружиналар, бутундей кранкалуу механизмдер жок. Ошол эле учурда кайыш жана бөлүштүрүүчү вал менен кадимки газ бөлүштүрүүчү система жок. Айлануучу ичтен күйүүчү кыймылдаткычтын революцияларынын оңой топтомуна КШМдин жоктугу себеп болот. Мындай мотор секунданын бир бөлүгүндө сегизден он миңге чейин айланат. Дагы бир плюс - жардырууга азыраак.

Терсиз жактары

Эми ротордук колдонуунун кемчиликтери жөнүндө сүйлөшөлү.моторлор чектелген. Биринчи минус мунайдын сапатына жогорку талаптар болуп саналат. мотор эки такты сыяктуу иштейт да, бул жерде арзан "минералдык суу" толтура албайт. Күч блогунун бөлүктөрү жана механизмдери олуттуу жүктөмгө дуушар болушат, ошондуктан ресурсту үнөмдөө үчүн сүртүүчү жуптардын ортосунда тыгыз мунай пленкасы керек. Айтмакчы, май алмаштыруу графиги алты миң километрди түзөт.

Кийинки кемчилик ротордун пломбалоочу элементтеринин тез эскиришине тиешелүү. Бул кичинекей байланыш жамаачы менен шартталган. Пломбалоочу элементтердин эскиришинен улам жогорку дифференциалдык басым пайда болот. Бул айлануучу кыймылдаткычтын иштешине жана майдын сарпталышына терс таасирин тийгизет (демек, айлана-чөйрөнүн иштешине).

Кемчиликтерди санап жатып, күйүүчү майдын сарпталышын айта кетели. Цилиндр-поршень кыймылдаткычына салыштырмалуу, айлануучу кыймылдаткыч өзгөчө орточо жана төмөнкү ылдамдыкта отундун эффективдүүлүгүнө ээ эмес. Мунун айкын мисалы Mazda RX-8 болуп саналат. 1,3 литр көлөмү менен, бул кыймылдаткыч жүз бензин, жок эле дегенде, 15 литр керектейт. Белгилей кетчү нерсе, ротордун жогорку ылдамдыкта күйүүчү майдын эң жогорку эффективдүүлүгүнө жетишилет.

Ошондой эле айлануучу кыймылдаткычтар ысып кетүүгө жакын. Бул күйүү камерасынын өзгөчө лентикулярдуу формасына байланыштуу. Ал сфералыкка салыштырмалуу жылуулукту жакшы чыгарбайт (кадимки ичтен күйүүчү кыймылдаткычтардагыдай), ошондуктан, иштөө учурунда температура сенсоруна ар дайым көз салуу керек. Ашыкча ысып кеткен учурда ротор деформацияланат. Иштеп жатканда, ал олуттуу сызыктарды пайда кылат. Натыйжада, мотор ресурсу аягына жакындайт.

Жөнөкөй дизайнга жана кранка механизминин жоктугуна карабастан, бул моторду оңдоо кыйын. Мындай кыймылдаткычтар өтө сейрек кездешет жана алар менен тажрыйбалуу усталардын азы бар. Ошондуктан, көптөгөн унаа кызматтары мындай моторлорду "капиталдаштыруудан" баш тартышат. Ал эми роторлор менен алектенгендер бул үчүн жомоктогудай акча сурашат. Сиз төлөшүңүз керек же жаңы кыймылдаткыч орнотушуңуз керек. Бирок бул жогорку ресурстун кепилдиги эмес. Мындай кыймылдаткычтар максималдуу 100 миң километрди (ал тургай орточо иштеши жана өз убагында тейлөө менен) кам көрүшөт. Жана Mazda RX-8 кыймылдаткычтары да четте калган эмес.

VAZ айланма кыймылдаткыч

Мындай кыймылдаткычтарды япониялык Mazda өндүрүүчүсү өз жылдарында колдонгонун баары билет. Бирок, бир нече адам RPD да VAZ Classic боюнча СССРде колдонулган чындыкты билет. Мындай мотор атайын кызматтар үчүн министрликтин буйругу менен иштелип чыккан. Мындай кыймылдаткыч менен жабдылган ВАЗ-21079 сегиз цилиндрлүү кыймылдаткычы бар атактуу кара "Волга-качканын" аналогу болгон.

VAZ үчүн айлануучу поршень кыймылдаткычын иштеп чыгуу 70-жылдардын ортосунда башталган. Милдет оңой болгон жок - бардык жагынан салттуу поршендик ички күйүүчү кыймылдаткычтан ашып кете турган айлануучу кыймылдаткычты түзүү. Жаңы энергоблокту иштеп чыгууну Самара авиациялык ишканаларынын адистери ишке ашырышты. Монтаждоо-конструктордук бюронун начальниги Борис Сидорович Поспелов болду.

Энергия блокторун иштеп чыгуу чет өлкөлүк моделдердин айлануучу кыймылдаткычтарын изилдөө менен бир убакта жүрдү. Биринчи нускалары жогорку көрсөткүчтөрү менен айырмаланган эмес, алар серияга кирген эмес. Бир нече жыл өткөндөн кийин, классикалык VAZ үчүн RPD бир нече варианттары түзүлгөн. Алардын ичинен ВАЗ-311 кыймылдаткычы мыкты деп табылды. Бул кыймылдаткыч жапон 1ZV кыймылдаткычы сыяктуу эле геометриялык параметрлерге ээ болгон. Агрегаттын максималдуу кубаттуулугу 70 аттын кучу болгон. Дизайнынын кемчиликсиздигине карабастан, жетекчилик расмий VAZ-2101 унааларына орнотулган RPDлердин биринчи өнөр жай партиясын чыгарууну чечти. Бирок көп өтпөй эле көп кемчиликтердин бети ачылды: мотор даттануулардын толкунун жаратып, жаңжал чыгып, конструктордук бюронун кызматкерлеринин саны бир топ кыскарды. Тез-тез бузулуп тургандыктан, биринчи ВАЗ-311 айланма кыймылдаткычы иштен чыгарылды.

Бирок советтик РПДнын окуясы ушуну менен эле бүтпөйт. 80-жылдары, инженерлер дагы эле поршендик ички күйүүчү кыймылдаткычтын мүнөздөмөлөрүнөн бир кыйла ашкан айлануучу кыймылдаткычты түзө алышты. Ошентип, бул VAZ-4132 айланма кыймылдаткычы болгон. Агрегат 120 аттын күчүн иштеп чыккан. Бул VAZ-2105 мыкты динамикалык аткарууну берди. Бул кыймылдаткыч менен машина 9 секунданын ичинде жүздөгөн ылдамдыкка жеткен. Ал эми «кутуунун» максималдуу ылдамдыгы саатына 180 километр болгон. Негизги артыкчылыктардын ичинен кыймылдаткычтын бардык айлануу диапазонунда жеткиликтүү болгон жогорку моментин жана эч кандай жогорулашсыз жетишилген жогорку литрлик кубаттуулугун белгилей кетүү керек.

90-жылдары, AvtoVAZ "тогуз" орнотула турган жаңы айлануучу кыймылдаткычты иштеп чыга баштаган. Ошентип, 1994-жм жылы, жаңы энергоблок VAZ-415 төрөлгөн. Мотор 1300 куб сантиметр жумушчу көлөмү жана эки күйүү камерасы болгон. ар биринин кысуу коэффициенти 9,4 болгон Бул электростанция он мин революцияга чейин айланууга жөндөмдүү. Ошол эле учурда, мотор аз күйүүчү май керектөө менен айырмаланган. Орточо алганда, бирдиги айкалыштырылган циклде жүзгө 13-14 литр керектеген (бул азыркы стандарттар боюнча эски айлануучу ички күйүүчү кыймылдаткыч үчүн жакшы көрсөткүч). Ошол эле учурда, кыймылдаткыч бир аз салмак менен айырмаланган. Тиркемелерсиз анын салмагы болгону 113 килограмм болгон.

ВАЗ-415 моторунун май чыгымдалышы отундун салыштырма чыгымдалышынын 0,6 процентин тузет. Капиталдык ремонттон мурда ички күйүүчү кыймылдаткычтын ресурсу 125 миң километрди түзөт. "Тогузга" орнотулган мотор жакшы динамикалык мүнөздөмөлөрдү көрсөттү. Ошентип, жүздөгөн ылдамдык тогуз секундду гана алды. Ал эми максималдуу ылдамдыгы саатына 190 километр. Айлануучу кыймылдаткычы бар ВАЗ-2108 үлгүсүндөгү эксперименталдык үлгүлөр да бар болчу. Жеңил салмактын аркасында айлануучу "сегиздик" сегиз секунддун ичинде жүздөгөн ылдамдыкка жеткен. Ал эми сыноолор учурунда максималдуу ылдамдыгы саатына 200 километр болгон. Бирок, бул моторлор эч качан серияга кирген эмес. Аларды экинчилик рынокто да, демонтажда да таба албайсыз.

Корытынды

Ошентип, биз айланма кыймылдаткыч эмне экенин билдик. Көрүнүп тургандай, бул максималдуу натыйжалуулугун жана күчүн алууга багытталган абдан кызыктуу өнүгүү болуп саналат. Бирок, алардын конструкциясы боюнча ротордук механизмдер тез эле эскирди. Бул кыймылдаткычтын ресурсуна таасирин тийгизген. Ал тургайЖапон RPD ал жүз миң километрден ашпайт. Ошондой эле, бул моторлор майлоочу материалдар үчүн жогорку талаптарга ээ жана заманбап экологиялык стандарттарга жооп бере албайт. Ошондуктан, айлануучу поршендик ички күйүүчү кыймылдаткычтар автомобиль өнөр жайында өзгөчө популярдуу боло элек.