Альтернативні рушії. Роторний двигун: принцип роботи, область застосування і перспективи

Уявіть, скільки у світі існує автотранспорту. Практично 99% всього автомобільного парку світу мають рушій - поршневий ДВС. Цей двигун надійний і вже досить довго експлуатується в різних типах автомобілів. Але повернемося до історії. Після промислового перевороту, який був викликаний появою парової машини, світ кинувся на колеса. Відсутність живої рушійної сили, з якою досить багато мороки, вже дуже було привабливо. А адже якщо сильно спростити, то принцип дії роторного двигуна використовувався ще в млинах, що працюють від вітру. Просто тоді ніхто не замислювався, чому так.

Отже, поява на світ більш звичного нам поршневого двигуна дало потужний якісний стрибок. Нагадаємо принцип роботи. В одному і тому ж замкнутому просторі змінюється середовище і робочий об`єм. Шляхом уприскування палива і повітря створюється робота на поршні. Він, у свою чергу, кінематично пов`язаний з валом через складну систему кривошипно-шатунного механізму. Поступальний рух (Поршня, що змінює об`єм), перетворюється на обертальний рух валу. Якщо глянути на роторний двигун, принцип роботи буде дещо іншим.

Роторний двигун так називається тому, що основна робоча частина - ротор, а не поршень. Ротор в такому двигуні представлений у вигляді масивного треугольнікообразного елемента, всередині якого знаходиться отвір з зубами. Статор представлений зовнішньою оболонкою, бічними кільцями і внутрішнім валом з відповідними зубцями значно меншого діаметру. Це один з типів - роторний двигун. Принцип роботи даного пристрою дещо незвичайний і полягає в тому, що ротор обертається асиметрично відносно центру двигуна. При цьому за один оборот відбуваються аж три робочих циклу в повному обсязі (щодо поршневого). Це якщо коротко.

Якщо ж у деталях, то принцип роботи такої: впуск повітря, стиснення, упорскування палива, випуск (розширення). Такий цикл реалізований і в поршневому ДВС, але тільки виконана робота порівнянна з 6-ти циліндровим ДВС поршневого типу. Але чому ж тоді принцип роторного двигуна не зробив революцію? Відповідь проста - не все так гладко, як виглядає. Цим типом ДВС займалися практично всі світові бренди, в тому числі й вітчизняні. Займалися всі, а вийшло реалізувати на практиці в одиниць. Ходять чутки, що Фелікс Ванкель розпочав роботи над цим двигуном ще в 19 років. Але це малоймовірно, оскільки в той час технічний розвиток було слабке, а освіту спеціаліста - розкіш і рідкість.

Тим не менш, з історії відомо, що він потрапив на роботу в друковане технічне видання. Ця робота і стала стартом для Ванкеля у світі техніки. Достовірно відомо, що він почав активно розвивати цю ідею, завдяки чому і пішла назва даного типу двигуна - двигун Ванкеля. Повернемося до питання - чому роторно-поршневі двигуни не стали масовими? Відповідь можна знайти в перевагах і недоліках даної схеми ДВС.

Переваги роботи, які має роторний двигун (принцип роботи описано вище) полягають у наступних пунктах:

- висока вироблювана потужність-

- легкість конструкції (у порівнянні з поршневим) -

- відсутність граничних (мертвих) точок-

- не потрібні додаткові елементи (кривошипно-шатунного механізму).

Недоліки цього типу:

- величезні навантаження на підшипники і зубья-

- швидкий перегрев-

- складність ущільнення окремих камер.

Здавалося б, роторний двигун принцип роботи має більш вдалий, ніж у поршневого двигуна. Навіть переваг більше, ніж недоліків, і вони (переваги) мають величезне значення. Але розробники не змогли адекватно довести стабільну роботу циклів до робочого примірника. Однак були й винятки. Свого часу автомобіль Ro-80 отримав звання "Авто року 1987". А це все ж показник.

У наші дні проблеми, з якими зіткнулися тоді інженери, цілком вирішувані. Деталі можна виготовляти з композитних і особливо міцних сплавів. Але виробники автотранспорту не поспішають до новацій. Можливо, через те, що цей тип двигунів працює тільки з великими потужностями, при цьому маючи величезний витрата. Зіставте це з ціною палива і запасами природних ресурсів, і отримаєте відмінну перспективу, яку, напевно, не судилося втілити в масовість.