0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В чем минус роторного двигателя

Разбираем двигатель Mazda RX-8: сколько стоит роторное удовольствие?

После повышения таможенных пошлин в 2011 году любителям мощных заднеприводных автомобилей все труднее: старый автопарк изнашивается, а привезти в РБ что-то с большим мотором неприлично дорого. Тем не менее белорусам все еще доступна подержанная Mazda RX-8 с роторно-поршневым двигателем объемом всего 1,3 л и мощностью от 192 до 231 л.с. Стоит ли связываться с этим мотором, пытался выяснить Юрий Гладчук вместе со специалистами СТО.

У нас в ногах лежит компактный роторный мотор Mazda RX-8. Менее чем через час он будет полностью разобран, в процессе специалисты расскажут обо всех нюансах его эксплуатации и ремонта. Но перед этим — краткий ликбез о двигателе Ванкеля.

История техники

Немецкий изобретатель Феликс Ванкель в 20-х гг. XX века стремился упростить конструкцию двигателя, избавив его от большого количества деталей. Ему это удалось — в РПД отсутствуют кривошипно-шатунный механизм, поршни, клапаны и сложная система их привода. Роль цилиндра выполняет статор, имеющий форму эпитрохоиды (похоже на раздувшуюся в середине цифру 8). В роли поршня выступает трехгранный ротор. Вершинами он скользит по поверхности статора, образуя три замкнутые полости. В каждой из трех полостей за один оборот происходит 4 такта: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск — все как обычно.

Но, как это часто бывает, недостатки роторного двигателя проистекают из его же достоинств. Неидеальная форма камеры сгорания — причина неэкономичности и высокого содержания вредных веществ в выхлопных газах. Расход топлива выше, чем у классических моторов. Кроме того, большая площадь камеры сгорания приводит к большей теплонагруженности мотора. Главным врагом любого роторного двигателя является износ апексов — уплотнителей между камерами сгорания. Этой очень маленькой пластине приходится принимать на себя огромные перепады температур и давления при небольшом пятне контакта с поверхностью камеры сгорания. Чтобы обеспечить нормальную смазку уплотнений, во впускной коллектор приходится дополнительно впрыскивать масло. А это повышенный расход масла и ухудшение экологических параметров. И прочее, прочее, прочее — о недостатках этого мотора можно говорить часами. Конструкция на первый взгляд вроде бы и проста, но нюансов здесь не счесть.

Многие автопроизводители в свое время отказались от разработок РПД, хотя патент на производство двигателя купили: Daimler-Benz, General Motors, Alfa Romeo, Nissan, Toyota. Серьезно роторами некоторое время занимался ВАЗ. А еще был такой автомобиль как NSU Ro 80, с 1967 года выпускавшийся несколько лет с роторным двигателем объемом 995 куб.см мощностью 113 л.с. Но в итоге только Mazda продолжила работы над совершенствованием конструкции Ванкеля, добившись весьма неплохих результатов. И сегодня мы на станции, специализирующуюся на ремонте двигателей Mazda RX-7 и RX-8.

Разборка

Перед нами мотор 13В. Его мощность — 192 л.с, пробег — около 180.000 км. Капитальный ремонт производился на 120.000 км. Владелец автомобиля приехал с жалобами на плохой запуск горячего двигателя и высокое потребление масла на угар. Самое время поговорить о ресурсе и стоимости ремонта.

— В США, Японии и странах Европы эти моторы проезжают без вмешательства около 200 тысяч километров, — рассказывает мастер специализированной СТО Вячеслав. — Но у нас ресурс мотора в среднем составляет 100 тысяч. Бывает и меньше, так как частенько они не получают должного обслуживания и качественного топлива. Первым признаком приближающегося капитального ремонта является повышенный расход масла, плохой запуск «на горячую» и низкий уровень компрессии. Перед покупкой такого автомобиля обязательно нужно пользоваться специальным компрессометром — компрессия не должна быть ниже 6,5 атмосфер. Стоимость работы по переборке двигателя — около 1000 долларов, ремкомплект — около 1500. Это при условии, что ни одна из секций, никакие крупные детали не пострадали. Если внутри большой износ, задиры или повреждения, то рекомендуется замена секции, стоимость которой составляет около 700 долларов. Если за мотором ухаживать, все делать своевременно, двигатель может проехать и 150 тысяч. Все очень прогнозируемо: достаточно через одну замену масла замерять компрессию — она должна составлять 6,5-8 атмосфер. Падает она постепенно, но ниже 6-6,5 атмосфер лучше не доводить, иначе одним ремкомплектом не обойдешься.

Бывают ситуации, когда стоимость ремонта может быть нецелесообразной. По словам Вячеслава, в таком случае из Америки можно заказать двигатель, который проходил капитальный ремонт в заводских условиях, при этом все основные детали в нем заменены на новые. От нового двигателя такой можно и не отличить. Его стоимость — около $4500. Из Японии можно заказать новый по цене около $6000-6500. Можно рассматривать и вариант б/у.

— Ресурс сильно зависит от того, как часто меняются «расходники» и какого они качества. Своим клиентам мы рекомендуем менять масло раз в 5 тысяч километров. Для разных рынков установлены разные интервалы: в Европе, например, они составляют 20 тысяч. Воздушный фильтр обязательно следует менять раз в 20 тысяч километров. В бак заливать только 95-й бензин, но лучше всего подходит 98-й, хотя это, конечно, дорого. Ведь топливо RX-8 потребляет нещадно: в городе 15 литров, а то и больше. Хотя я считаю, что расход вполне адекватен мощности двигателя.

Приступаем к разборке. Мастер обращает внимание на масляные форсунки. В РПД нет прямого контакта секций с поддоном, поэтому здесь масло принудительно подается в секции на такте впуска.

— Если их вовремя не поменять, это может плохо закончиться. Запомните: расход масла у роторного двигателя должен быть. Какой? Канистра оригинального масла вмещает 5 литров, заливаем 3,5 — полутора литров хватает на 5 тысяч километров. Это если все исправно. Если есть нюансы, расход может быть больше. Если расход меньше, это должно вызвать обеспокоенность — значит, проблема с форсунками. По статистике выхаживают они почти 50 тысяч километров.

В Mazda RX-8 установлен масляный радиатор, в зависимости от версии их может быть два или один. Нашему взору открывается масляный термостат. Масло не сразу попадает в радиаторы, а только лишь по достижении определенной температуры.

По словам Вячеслава, как и любой мотор, роторный 13В боится перегрева, но он случается нечасто — общая система охлаждения имеет объем 9,5 л, радиатор охлаждения немаленький.

Откручиваем поддон — взору предстает хитрая система противоотливов. На RX-8 можно смело участвовать в любительских трек-днях.

Масляный насос, по словам Вячеслава, очень производительный, есть два редукционных клапана сброса избыточного давления масла.

Снимаем крышку масляного насоса. Вячеслав говорит, что единственная цепь (привод масляного насоса) в этом моторе практически вечная, проблем с ней никогда не было.

Углубляемся. Двигатель крепится 19 болтами, которые зажимаются в определенной последовательности. У каждого болта есть сальник для предотвращения утечки антифриза. Откручиваем их.

А вот и сам ротор. В данном видеосюжете Вячеслав наглядно рассказывает о принципе работы РПД.

Специалист обращает внимание, что роль компрессионных колец здесь выполняют апексы.

— Проблема маленького ресурса заключаются в том, что уплотнения необходимо обеспечивать по трем плоскостям. А это сложно, поэтому изначально компрессия в РПД более низкая, отсюда много проблем. В старом RX-7 все получше. Турбированный роторный мотор этого автомобиля проходит больше 200 тысяч при условии грамотного обслуживания. У Mazda RX-8 высота апекса составляет 5,3 миллиметра, на 4,5 миллиметра рекомендуется замена, следовательно, на «жизнь» отводят 0,8 миллиметра. У RX-7 высота апекса составляет 8,1 миллиметра, стереться он может на 1,6 миллиметра. Поэтому ресурс занизили искусственно, мне кажется — чтобы попасть в экологические рамки и повысить оборотистость двигателя.

— Комплект из четырех специальных свечей стоит 100 долларов. Обычные использовать нельзя — можно сразу уничтожить двигатель. Менять их нужно раз в 30-40 тысяч километров. Главное не перепутать маркировку — свечи разные.

Спустя менее часа работы в спокойном темпе двигатель был полностью разобран. Проверка состояния деталей в двух секциях показала, что в первой сместился вкладыш ротора. В обеих секциях признаки повышенного расхода масла — выпускные окна наполовину закоксованы. Внутренние стенки секции имеют задиры.

Вячеслав утверждает, что капитальный ремонт двигателя нецелесообразен:

— Общий износ мотора высок, съехал вкладыш ротора, крупные узлы требуют замены. Если восстанавливать, то за такие деньги можно купить два подержанных мотора или один «ребилдинговый». Здесь нужно менять вал, вкладыши, прокладки, апексы, секции. То есть цена качественного восстановления такого мотора — около 4000 долларов. Но это еще не страшно. Бывает, апекс выпадает и наносит серьезные разрушения другим деталям. К слову, мотор может заводиться и ехать на одной секции. В этом плане, конечно, двигатель терпит страшные издевательства.

Есть ли смысл?

Вячеслав, помимо того что ремонтирует эти машины, сам на них ездит. Что он думает о них? Стоит ли покупать?

— У меня в семье есть и Mazda RX-7, и RX-8. На самом деле в этих автомобилях очень много хорошего. Ездить приятно: мотор эластичный, легко раскручивается до 9000 оборотов в минуту в зависимости от модификации. Управляемость великолепная, дизайн очень интересный. Нужно лишь вовремя менять «расходники», следить за состоянием форсунок и компрессией. Кроме двигателя, здесь все предельно надежно — с электрикой и ходовой частью нюансов в автомобиле нет. Выбор имеется — в стране появляется все больше Mazda RX-8. Можно смело покупать. Но стоит помнить, что такие машины недешево обслуживать, на последние деньги они не покупаются, хотя как раз купить не так дорого: за 15.000-16.000 долларов можно подобрать хороший экземпляр. Если все работает, роторная Mazda — сплошной позитив.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

Роторный двигатель внутреннего сгорания.
Новые решения и возможности

Современному двигателестроению предложено множество различных проектов роторных двигателей внутреннего сгорания, целью которых является создание работоспособного двигателя, который при небольших размерах и достаточно простой конструкции должен быть мощным, обладать большим крутящим моментом и высоким КПД. Добиться этого в рамках известных конструкций роторно-поршневых, роторно-лопастных и двигателей планетарного типа вследствие присущих им неустранимых недостатков (см. статью Роторные двигатели внутреннего сгорания. Достоинства и недостатки) не удалось, что, однако, не говорит о том, что указанная цель не может быть достигнута с помощью других конструктивных решений.

Нами разработан и запатентован роторный двигатель внутреннего сгорания, содержащий корпус с внутренней цилиндрической полостью и камерами сгорания, снабженными перекрывающимися перепускными каналами, ротор и систему подвижных заслонок, установленных в пазах корпуса и контактирующих с профилированной внешней поверхностью ротора.

Подробное описание конструкции и принципа его работы приведено на странице нашего сайта Турбороторный двигатель внутреннего сгорания.

В двигателе реализован целый ряд новых технических решений, позволяющих достичь указанных выше целей простыми средствами.

В первую очередь к ним следует отнести:

  • разделение внутренней цилиндрической полости статора на самостоятельные полости сжатия и расширения, сообщающиеся между собой через четное число равномерно размещенных по окружности камер сгорания;
  • выполнение ротора из установленных на общем валу и размещенных в полостях сжатия и расширения дисков, на внешних поверхностях которых выполнены чередующиеся с цилиндрическими частями сегментальные вырезы, которые вместе с заслонками образуют рабочие камеры переменного объема для осуществления термодинамических процессов и количество которых в два раза меньше количества камер сгорания;
  • разворот дисков ротора относительно друг друга так, что напротив каждого сегментального выреза одного расположена цилиндрическая часть другого;
  • попарное размещение заслонок около каждой камеры сгорания так, что одна из заслонок каждой пары установлена в полости сжатия, а другая в полости расширения;
  • выполнение заслонок поворотными и закрепление на осях их вращения силовых рычагов, взаимодействующих с профилированными поверхностями управляющих дисков, установленных на валу ротора;
  • выполнение объемов сегментальных вырезов в полости расширения больше, чем в полости сжатия.
Читать еще:  Двигатель 1нз тойота какое заливать масло

Все это позволяет в несколько раз повысить мощность двигателя, во-первых, за счет уве-личения количества четырехтактных рабочих циклов, совершаемых за один оборот ротора. Так, например, при четырех камерах сгорания в предлагаемом двигателе за один оборот ротора будет совершаться восемь полных четырехтактных термодинамических цикла, в то время как в четырехцилиндровом поршневом двигателе внутреннего сгорания (ПДВС) за два оборота — только четыре, т.е. мощность предлагаемого двигателя при прочих равных условиях будет, по крайней мере, в четыре (!) раза больше, чем у ПДВС. При этом за счет увеличения числа камер сгорания она может быть увеличена еще больше. Кроме того, выполнение ротора симметричным и отсутствие в нем подвижных элементов, которые могут изменять его моменты инерции, не создает препятствий для существенного увеличения угловой скорости его вращения и, соответственно, мощности двигателя.

Выполнение объемов сегментальных вырезов в полости расширения больше, чем в полости сжатия, позволяет осуществить в двигателе термодинамические циклы с продолженным расширением, у которых степень расширения рабочего тела больше степени его сжатия. Это дает возможность существенно повысить КПД двигателя, обеспечить выпуск отработавших газов при давлении, близком к атмосферному, снизить температуру отработавших газов и уменьшить выброс вредных веществ.

Индикаторный КПД предлагаемого двигателя на номинальном режиме работы при этом может быть увеличен до ( 44-51 )% в карбюраторном (бензиновом) и до ( 54-62 )% в дизельном варианте, что на ( 10-15 )% больше, чем у существующих ДВС (см. страницу Турбороторный двигатель внутреннего сгорания).

Обеспечить требуемое соотношение объёмов рабочих камер в полостях сжатия и расширения при этом можно либо за счёт соответствующего выбора ширины дисков ротора в них, либо угловых размеров сегментальных вырезов ротора. При этом может быть достигнуто дополнительное повышение КПД и улучшение экологических показателей двигателя за счёт организации продувки камер сгорания свежим зарядом и полного сгорания рабочей смеси при постоянном объёме, что в некоторых источниках трактуется как осуществление 5-го такта , и без затруднений и каких-либо конструктивных изменений и дополнительных устройств может быть обеспечено простым выбором размеров и относительного углового расположения сегментальных вырезов ротора в полостях сжатия и расширения на углы Δφ 1 и Δφ 2 , как показано на рисунке 1.

Не меньшее значение для достижения указанных выше целей имеют такие вопросы как обеспечение смазки двигателя, его охлаждения и герметичности рабочих камер. От их решения существенно зависит работоспособность двигателя.

Вопрос обеспечения смазки двигателя решается весьма просто. Для этого в боковых стенках полостей сжатия и расширения, контактирующих с торцевыми поверхностями дисков ротора, по окружностям диаметров, равных внутренним диаметрам ободов дисков ротора, выполняются открытые в сторону полостей кольцевые каналы для подачи смазывающей жидкости, что обеспечивает непрерывную смазку мест контакта дисков ротора и заслонок между собой и элементами корпуса за счет смачивания торцевых поверхностей дисков ротора смазывающей жидкостью вдоль кольцевых каналов и ее распространения по всей поверхности их соприкосновения с боковыми стенками внутренних полостей, а также их цилиндрическим поверхностям под действием центробежных сил, создаваемых при вращении ротора (см. страницу Турбороторный двигатель внутреннего сгорания).

Еще проще решается вопрос охлаждения двигателя. В силу того, что поверхности наиболее нагреваемых частей в нашем двигателе (центрального элемента с камерами сгорания и статорных элементов, образующих внутренние цилиндрические полости сжатия и расширения) доступны как с внешней, так и с внутренней стороны, возможно их эффективное охлаждение путем обдува воздухом. При этом, если при необходимости обдува двигателя с внешней стороны нужно дооснастить его вентилятором, то для обдува с внутренней – достаточно ребра жесткости дисков ротора и управляющих дисков установить под углом к их осям, а во внутренних частях центрального элемента и боковых крышек корпуса выполнить вентиляционные окна (см. Турбороторный двигатель внутреннего сгорания).

Наиболее сложной и проблемной является задача обеспечения герметичности рабочих камер двигателя.

Рассмотрение его конструкции показывает, что для этого необходимо герметизировать места контакта следующих элементов:

  • статорных элементов с центральным элементом и боковыми крышками корпуса двигателя;
  • торцевых поверхностей дисков ротора с боковыми стенками полостей сжатия и расширения;
  • торцевых поверхностей заслонок с боковыми стенками полостей сжатия и расширения;
  • цилиндрических частей дисков ротора с внутренними цилиндрическими поверхностями статорных элементов;
  • заслонок с профилированными поверхностями дисков ротора;
  • задних цилиндрических частей заслонок с цилиндрическими частями пазов для их установки.

Герметичность мест контакта статорных элементов с центральным элементом и боковыми крышками корпуса двигателя в силу того, что эти элементы неподвижны относительно друг друга и пятна их контакта плоские, обеспечивается простой установкой между ними уплотнительных прокладок.

Также просто решается вопрос герметизации мест контакта задних цилиндрических частей заслонок с цилиндрическими частями пазов для их установки. Для этого достаточно установить между ними уплотнительные элементы как показано на рисунке 4.

Обеспечить установку подобных уплотнительных элементов в остальных местах контакта элементов двигателя не представляется возможным.

Однако это не говорит о том, что невозможна их герметизация.

Для разработки мер по её обеспечению рассмотрим некоторые особенности рассматриваемых мест контакта элементов двигателя. Их суть может быть проиллюстрирована схемой, приведенной на рисунке 2, и состоит в том, что имеющиеся в двигателе полости высокого (ПВД) и низкого (ПНД) давления разделены между собой пятнами контакта, образованными прилегающими друг к другу поверхностями подвижных контактирующих тел. Вследствие неточности прилегания контактирующих поверхностей друг к другу в пятнах контакта имеются неплотности, через которые происходит перетекание газовой смеси из ПВД в ПНД. Давление в ПНД при этом всегда постоянно и равно атмосферному, а в ПВД с определенной частотой меняется от атмосферного до некоторого максимального значения и обратно.

Задача герметизации в данном случае будет заключаться в предотвращении перетекания газовой смеси через пятна контакта из ПВД в ПНД.

Очевидно, что полностью предотвратить его и обеспечить абсолютную герметичность пятна практически невозможно. Да это и не обязательно. Для обеспечения работоспособности двигателя достаточно, чтобы утечки газовой смеси из ПВД в ПНД не превышали допустимых пределов.

Для её решения прежде всего необходимо стремиться обеспечить высокую точность изготовления и сопряжения контактирующих элементов двигателя и, кроме того, предлагается использовать принцип работы лабиринтных уплотнений , основанный на многократном дросселировании газа, протекающего через каналы с резко меняющимися проходными сечениями (см. /1/), который в нашем случае может быть реализован выполнением ряда дренажных канавок в одном из контактирующих элементов двигателя поперек направления перемещения вдоль пятна контакта между ПВД и ПНД, как показано на рисунке 3.

При последовательном попадании газовой смеси в эти канавки в них будет происходить её расширение и процесс перетекания будет замедляться, причем чем дальше от полости высокого давления, тем больше. Этому же будет способствовать и периодическое изменение давления в ПВД от атмосферного до максимального значения и обратно. При его увеличении давление в дренажных канавках также будет увеличиваться, но будет оставаться меньше, чем в ПВД, и перетекание газа будет происходить в сторону ПНД, а при его последующем достаточно быстром уменьшении оно станет меньше, чем в дренажных канавках, вследствие чего начнется обратный отток газа в ПВД. Так как изменение давления в ПВД происходит с высокой частотой, то между указанными процессами возможно установление динамического равновесия и почти полное прекращение перетекания газа.

Герметизация предложенным способом будет тем эффективнее, чем большее число канавок может быть размещено в пятне контакта между ПВД и ПНД и чем оно длиннее.

Достаточную протяженность для этого имеют пятна контакта:

  • торцевых поверхностей дисков ротора с боковыми стенками полостей сжатия и расширения;
  • торцевых поверхностей заслонок с боковыми стенками полостей сжатия и расширения;
  • цилиндрических частей дисков ротора с внутренними цилиндрическими поверхностями статорных элементов.

Возможный вариант размещения дренажных канавок в указанных местах показан на рисунке 4.

Повышению герметичности мест контакта торцевых поверхностей заслонок и дисков ротора с боковыми стенками полостей сжатия и расширения будет способствовать также происходящее в процессе работы двигателя заполнение дренажных канавок и неплотностей между ними смазывающей жидкостью, которая будет выполнять роль уплотнителя.

Что касается места контакта заслонок с профилированными поверхностями дисков ротора, то его герметизация указанным способом, к сожалению, неосуществима, вследствие того, что пятно его контакта вырождается в линию (см. рисунок 4) и размещение дренажных канавок в нем невозможно.

Его герметизация осуществляется путем:

  • обеспечения постоянного контакта заслонок с профилированными поверхностями дисков ротора за счет их непрерывного принудительного поворота по заданному закону с помощью силовых рычагов и управляющих дисков;
  • постоянного поджатия заслонок к профилированным поверхностям дисков ротора за счет разности давлений между ПВД и ПНД, которое способствует их постоянной притирке в процессе работы двигателя и повышению герметичности данного места контакта с течением времени.

Таким образом из изложенного следует, что с помощью приведенных выше решений практически все трудности и проблемы на пути создания работоспособного роторного двигателя внутреннего сгорания могут быть преодолены и такой двигатель может быть создан.

Роторно-поршневой двигатель

Моторы современных автомобилей имеют достаточно сложное, но совершенное устройство. По сравнению со многими своими предшественниками, эти ДВС при меньшем объеме способны выдавать гораздо большую мощность, при этом потребляя минимальное количество топлива. Помимо традиционных двигателей, инженеры разработали так называемый роторно-поршневой двигатель, который при минимальном объеме способен придавать авто такую мощность, какую не сможет придать ни один традиционный мотор классического типа. О том, что такое роторный двигатель, и обо всех особенностях данного вида ДВС читайте в этой статье.

Немного истории

Роторный двигатель, который в технической литературе называется двигателем Ванкеля, был изобретен еще в 1936 году, когда эти агрегаты были не столь совершенны, и при колоссальных объемах их мощность была столь мала, что разгон до сотни занимал почти в два раза больше времени, чем сейчас.

Недостатков было действительно много. К примеру, расход топлива типичного бензинового ДВС был поистине огромен. Несмотря на то, что в начале прошлого века не было разработано практически никаких экологических стандартов, токсичность и объем выхлопа были столь высокими, что вызывали опасения у многих инженеров и простых автомобилистов — потребителей готовой продукции.

Читать еще:  Шаговый двигатель на l293 своими руками

Низкая надежность и крайне невысокие технические характеристики привели к тому, что Ванкель начал разработку прототипа, который пока лишь отдаленно напоминал роторный двигатель по своему внешнему виду. Поначалу добиться более-менее приемлемых результатов не представлялось возможным. Кроме того, начало Второй мировой войны ознаменовало практически полную остановку разработки перспективного типа ДВС, за счет чего появление на свет готового рабочего прототипа было отложено почти на два десятка лет.

Появление интереса со стороны концерна БМВ привело к тому, что роторно-поршневой двигатель продолжил совершенствоваться, и в ходе большой работы получили прототип, который был способен работать на легковом автомобиле и придавать ему достаточно внушительные технические характеристики.

Таким образом, в 1958 году в свет вышел первый автомобиль, который имел ДВС перспективного типа с умеренным объемом и невиданной по меркам того времени мощностью. Вскоре оказалось, что принцип работы роторного двигателя пока имеет большое число недостатков, к которым относится колоссальный износ и необходимость частого капитального ремонта. По этой причине роторные двигатели стали подвергаться постоянной доработке, и даже на сегодняшний день состояние разработки такого двигателя называть стабильным не получается.

Принцип работы

Гениальность моторов с роторно-поршневым типом работы не отменяет того, что схема, по которой функционируют подобные ДВС, всегда оставалась и остается достаточно простой. Тем не менее еще перед изучением устройства такого мотора стоит понять одно: его функционирование в корне отличается от того, что представлено в традиционных двигателях внутреннего сгорания, а потому необходимо несколько абстрагироваться, прежде чем прибегать к изучению подобного устройства.

О том, как работает роторный двигатель, красноречиво рассказывают многочисленные обучающие фильмы и схемы, которые легко можно найти в специализированных магазинах и интернете. В этой статье мы попытаемся максимально точно донести смысл того, как функционируют роторные двигатели, так, чтобы необходимости прибегать к просмотру подобного фильма уже не было.

В основе ДВС роторного – камера сгорания, которая имеет специфический вид. Эта форма имеет специальное обозначение и запатентована под названием треугольника Рёло, по имени ученого-инженера, который впервые применил ее на практике.

Чтобы было представление о том, какой вид имеет такой треугольник, стоит представить классическую фигуру, имеющую три угла и равные стороны. Только стороны, в отличие от типичного треугольника, не представлены прямыми, последовательно соединяющими собой различные углы. Вместо прямых здесь выступают дуги, которые представляют собой части окружности.

Такая камера сгорания изготавливается из толстой, высоколегированной стали. Это позволяет обеспечить роторный двигатель внутреннего сгорания более высоким ресурсом, который, к слову, и является одним из слабых мест ДВС подобного типа.

В камеру входят две свечи зажигания, несмотря на то, что первые примитивные разновидности роторных моторов оборудовались лишь одной. Свечи абсолютно схожи по своей конструкции с теми, что применяются в обычных моторах, и отчасти являются взаимозаменяемыми.

Основными двумя подвижными элементами являются шестерни эксцентрикового типа. Говоря простым языком, эксцентрики представляют собой два стальных кольца, имеющих на своей поверхности шестеренчатый объемный рисунок с гранями. Один из эксцентриков закрепляется к валу, а другой свободно вращается относительно центра, скользя по граням камеры сгорания. Для впуска и выпуска смеси в камере сгорания предусмотрены два клапана, каждый из которых играет строго определенную роль.

Когда смесь впрыскивается, свеча ее поджигает, и происходит расширение. За счет этого внешний эксцентрик начинает вращаться, скользя по стенкам камеры сгорания. Благодаря шестеренчатому рельефу, за счет внешнего начинает вращаться и внутренний эксцентрик, который уже закреплен к валу, ведущему к колесам. Можно заметить, что компоновка, которой обладает роторный двигатель, достаточно компактна, что является неоспоримым плюсом подобной конструкции и ее визитной карточкой.

Преимущества

Преимущества, которыми обладают роторно-поршневые двигатели, позволили наладить их серийное производство на заводе Мазда, благодаря чему свет увидела небезызвестная модель RX-8. К сожалению, пока что это единственная серийная машина, на которую устанавливается мотор роторного типа, хотя ходят уверенные слухи, что инженеры Мазда продолжают разработку ДВС и доводят его до совершенства.

Первое преимущество, которым обладает роторный двигатель, было уже упомянуто выше — принцип работы роторного двигателя таков, что конструкция занимает минимум подкапотного пространства и имеет крайне небольшой вес. Это позволило сохранить львиную долю общего объема подкапотного пространства и использовать его для применения турбин и других узлов, повышающих мощность и потенциал машины.

Кроме того, стоит обратить внимание на соотношение мощности и рабочего объема, которое предоставляет роторно-поршневой двигатель. К примеру, на той же Мазда RX8 при объеме 1.3 литра удалось достичь небывалых 220 лошадиных сил. При показателе в 1.6 литра эта мощность уже увеличилась до 345. Стоит сказать, что ни один классический двигатель даже с самым мощным турбонаддувом еще не смог побороть подобный рекорд.

Вообще, стоит сказать, что такая мощность мотора, безусловно, не смогла бы быть достигнута без использования качественного топлива. Поэтому нередко роторная конструкция работает на водороде, который является весьма редким источником энергии и крайне непопулярным, в связи со своей взрывоопасностью.

Ложка дегтя

К сожалению, количество минусов, которые имеют роторные двигатели, пока что зашкаливает. И несмотря на то, что эти минусы постепенно уходят с применением новых, неизвестных ранее технологий, количество недостатков по-прежнему столь велико, что не позволяет наладить производство таких моторов на большинстве выпускаемых ныне моделей легковых автомобилей.

Для начала сразу стоит отметить, что техническому обслуживанию подобного двигателя должно быть уделено немало внимания. Это вызвано тем, что эксцентрики при своем движении достаточно сильно трутся друг об друга. Это неизбежно приводит к появлению сильнейшей нагрузки и перегрева.

Если масло не будет меняться регулярно, то капитального ремонта попросту не избежать. Да и к качеству самого масла предъявляются весьма серьезные требования, и такая смазка будет стоить отнюдь не дешево.

Кроме того, можно отметить достаточно высокий расход масла и топлива. Несмотря на малый объем, частота вращения двигателя всегда остается крайне высокой. За счет этого частота впрыска топливной смеси многократно повышается, а в совокупности с большими тратами на качественный бензин или водород это приводит к крайне недешевому обслуживанию такого автомобиля.

Maz

Подводим итоги

Роторный двигатель является крайне интересным и перспективным направлением развития инженерной мысли. На данный момент такая конструкция является несовершенной и имеет невысокий ресурс. Однако статистика доказывает, что большинство проблем уже было решено, и не за горами выпуск более новых и перспективных моделей автомобилей, которые обещают быть более мощными и экономичными, при этом обладая высокой надежностью и ресурсом.

Какой электробритвой лучше пользоваться

  1. Виды электробритв
  2. Типы двигателей
  3. Качество бритья электробритвой
  4. Мощность и электропитание
  5. Материал ножей
  6. Плюсы и минусы вибрационных и роторных бритв
  7. Вибрационные (сеточные) электробритвы
  8. Роторные электробритвы
  9. Итог

Электробритва предназначена для стрижки бороды и усов, волос, бакенбард — по предназначению различаются бреющим механизмом. Выпускаются с электропитанием от сети и батареек (аккумуляторов).

Виды электробритв

Для щетины бывают:

  • Роторные — как правило, имеют одну или несколько плавающих, плоских головок. Верхняя часть — сетчатое лезвие, под ним вращаются ножи.
  • Вибрационные — аналогично роторным имеется сетчатое изогнутое (перевернутое U-образное) лезвие, параллельно ему по короткой амплитуде (поступательно) движутся ножи.

Основное заблуждение — разделять на роторные и сеточные бритвы. В любом случае режущий (движущийся нож) расположен под сеткой и не важно, по какому принципу работает электробритва. Волосок проходит сквозь отверстие в сетки, нож давит на волос (в этом случае режущим лезвием выступает сетка) или срезает его — один элемент служит упором.

Для подрезания усов, бакенбард в электробритве предусмотрен откидывающийся или выдвижной триммер.

Типы двигателей

Существует роторные и вибрационные двигатели, но в вибрационную модель, которую называют сеточной производители могут установить электромагнитный или роторный тип мотора. В первом случае в паспорте изделия указывается количество вибраций, а во втором обороты.

Недостаток использования роторного двигателя — снижение оборотов. Когда аккумуляторы разряжаются, уменьшается количество вибраций ножей (в сеточных моделях), что сказывается на качестве бритья, в добавок процесс становиться неприятным — вместо срезания волосков ножи дергают их доставляя дискомфорт.

Этот недостаток присущ только аккумуляторным моделям, если Вы приобрели бритву работающую от сети и с высокооборотным двигателем, необходимо обратить внимание на ее мощность, чтобы «сил» хватало на жесткую щетину.

Если установлен электромагнитный (вибрационный) двигатель, частота движения ножей при низком заряде аккумулятора не изменяется, но подобных моделей в продаже мало. Недостаток электромагнитного мотора в сильном нагреве магнитопровода. Если производитель не предусмотрел в конструкции гасящие вибрацию элементы, пользоваться такой машинкой неприятно (ощущение, что в руках мини отбойный молоток).

Плюс электромагнитного типа в возможности регулировки амплитуды движения якоря — с малой амплитудой на жесткой щетине процесс бритья будет долгим и с проплешинами. В моделях с роторным типом двигателей амплитуда не регулируется.

Качество бритья электробритвой

Основное различие между роторными и вибрационными моделями в способности срезать щетину определенной длинны и жесткости. Вибрационные машинки из-за конструктивной особенности плохо справляются с длинными волосками и жесткой щетиной — основной режущий элемент сетка. После бритья могут остаться волоски.

Поэтому для жесткой щетины рекомендуем выбрать роторную электрическую бритву.

Немаловажный фактор и способ бритья – влажный или сухой. При сухом способе кожа раздражается, и не с привычки почувствуете дискомфорт. Избежать подобных ситуаций можно купив электробритву с функцией влажного бритья.

Мощность и электропитание

Качество бритья напрямую связано и с мощностью машинки, одновременно мощность зависит от используемого электропитания. В магазинах продаются модели с встроенными аккумуляторами и работающие от электросети.

В основном выпускаются на батареях:

  • Никель-кадмиевые — устаревший, бюджетный вариант: требуют полной разрядки и зарядки, в противном случае быстро приходят в негодность из-за «эффекта памяти» (если не полностью разрядить и поставить на заряд — батарея запоминает состояние, следовательно, сокращается время автономной работы).
  • Никель-металлгидридные — бюджетный вариант: требуют меньшего время для зарядки, лишены недостатка никель-кадмиевых аккумулятор, но все же требуют первоначальной тренировки — 3 цикла заряда-разряда.
  • Литий-ионные — дорогие: в моделях премиум класса используются элементы повышенной емкости.

Если в конструкции применены никель-кадмиевые батареи или никель-металлгидридные при бритье жесткой щетины время автономной работы сокращается в 1,5 раза от указанной в паспорте изделия, следовательно, срок службы батарей сокращается. Литий-ионные можно заряжать в любое время, не дожидаясь полного разряда.

В процессе зарядки машинка с никелевыми аккумуляторами чувствительно нагревается! Если в электробритве не предусмотрен контроллер заряда (бюджетные модели) батарея выйдет из строя из-за перегрева.

Роторные электробритвы рекомендуем приобретать только с литий-ионными аккумулятора — конструктивно используется микродвигатель, следовательно, потребляется больше энергии, чем вибрационными машинками.

Материал ножей

В продаже можно найти бритвы с двумя видами ножей:

  • Керамические лезвия — качественно срезают волоски, не подвержены коррозии, но быстро тупятся, требуют аккуратного обращения при чистке — материал хрупкий. Подобные ножи аналогично стальным можно заточить, но процедура сложная, в домашних условиях заточить смогут единицы.
  • Стальные ножи, как правило, изготавливаются из нержавейки — долговечные, можно заточить при необходимости, не подвержены коррозии.
Читать еще:  Sharan asz двигатель как он

Разбираем двигатель Mazda RX-8: сколько стоит роторное удовольствие?

После повышения таможенных пошлин в 2011 году любителям мощных заднеприводных автомобилей все труднее: старый автопарк изнашивается, а привезти в РБ что-то с большим мотором неприлично дорого. Тем не менее белорусам все еще доступна подержанная Mazda RX-8 с роторно-поршневым двигателем объемом всего 1,3 л и мощностью от 192 до 231 л.с. Стоит ли связываться с этим мотором, пытался выяснить Юрий Гладчук вместе со специалистами СТО.

У нас в ногах лежит компактный роторный мотор Mazda RX-8. Менее чем через час он будет полностью разобран, в процессе специалисты расскажут обо всех нюансах его эксплуатации и ремонта. Но перед этим — краткий ликбез о двигателе Ванкеля.

История техники

Немецкий изобретатель Феликс Ванкель в 20-х гг. XX века стремился упростить конструкцию двигателя, избавив его от большого количества деталей. Ему это удалось — в РПД отсутствуют кривошипно-шатунный механизм, поршни, клапаны и сложная система их привода. Роль цилиндра выполняет статор, имеющий форму эпитрохоиды (похоже на раздувшуюся в середине цифру 8). В роли поршня выступает трехгранный ротор. Вершинами он скользит по поверхности статора, образуя три замкнутые полости. В каждой из трех полостей за один оборот происходит 4 такта: впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск — все как обычно. Ротор движется по сложной траектории, которую обеспечивают две шестерни. Одна из них, внутренняя, неподвижно закреплена на роторе и «обкатывает» неподвижную шестерню, закрепленную на боковой стенке статора. Сам ротор вращается на валу с эксцентриком. С этого вала и снимается крутящий момент двигателя. Впрочем, чтобы понять, как это работает, достаточно изучить данное видео.

В идеале все выглядит здорово: минимум деталей, максимум простоты и отдачи. По габаритам роторный мотор существенно меньше поршневых двигателей и занимает не так много места. При этом РПД способен выдерживать высокие обороты, вибронагруженность меньше. Из-за меньшего числа деталей двигатель имеет малую инертность, а значит в ответ на газ раскручивается моментально!

Но, как это часто бывает, недостатки роторного двигателя проистекают из его же достоинств. Неидеальная форма камеры сгорания — причина неэкономичности и высокого содержания вредных веществ в выхлопных газах. Расход топлива выше, чем у классических моторов. Кроме того, большая площадь камеры сгорания приводит к большей теплонагруженности мотора. Главным врагом любого роторного двигателя является износ апексов — уплотнителей между камерами сгорания. Этой очень маленькой пластине приходится принимать на себя огромные перепады температур и давления при небольшом пятне контакта с поверхностью камеры сгорания. Чтобы обеспечить нормальную смазку уплотнений, во впускной коллектор приходится дополнительно впрыскивать масло. А это повышенный расход масла и ухудшение экологических параметров. И прочее, прочее, прочее — о недостатках этого мотора можно говорить часами. Конструкция на первый взгляд вроде бы и проста, но нюансов здесь не счесть.

Многие автопроизводители в свое время отказались от разработок РПД, хотя патент на производство двигателя купили: Daimler-Benz, General Motors, Alfa Romeo, Nissan, Toyota. Серьезно роторами некоторое время занимался ВАЗ. А еще был такой автомобиль как NSU Ro 80, с 1967 года выпускавшийся несколько лет с роторным двигателем объемом 995 куб.см мощностью 113 л.с. Но в итоге только Mazda продолжила работы над совершенствованием конструкции Ванкеля, добившись весьма неплохих результатов. И сегодня мы на станции, специализирующуюся на ремонте двигателей Mazda RX-7 и RX-8.

Разборка

Перед нами мотор 13В. Его мощность — 192 л.с, пробег — около 180.000 км. Капитальный ремонт производился на 120.000 км. Владелец автомобиля приехал с жалобами на плохой запуск горячего двигателя и высокое потребление масла на угар. Самое время поговорить о ресурсе и стоимости ремонта.

— В США, Японии и странах Европы эти моторы проезжают без вмешательства около 200 тысяч километров, — рассказывает мастер специализированной СТО Вячеслав. — Но у нас ресурс мотора в среднем составляет 100 тысяч. Бывает и меньше, так как частенько они не получают должного обслуживания и качественного топлива. Первым признаком приближающегося капитального ремонта является повышенный расход масла, плохой запуск «на горячую» и низкий уровень компрессии. Перед покупкой такого автомобиля обязательно нужно пользоваться специальным компрессометром — компрессия не должна быть ниже 6,5 атмосфер. Стоимость работы по переборке двигателя — около 1000 долларов, ремкомплект — около 1500. Это при условии, что ни одна из секций, никакие крупные детали не пострадали. Если внутри большой износ, задиры или повреждения, то рекомендуется замена секции, стоимость которой составляет около 700 долларов. Если за мотором ухаживать, все делать своевременно, двигатель может проехать и 150 тысяч. Все очень прогнозируемо: достаточно через одну замену масла замерять компрессию — она должна составлять 6,5-8 атмосфер. Падает она постепенно, но ниже 6-6,5 атмосфер лучше не доводить, иначе одним ремкомплектом не обойдешься.

Бывают ситуации, когда стоимость ремонта может быть нецелесообразной. По словам Вячеслава, в таком случае из Америки можно заказать двигатель, который проходил капитальный ремонт в заводских условиях, при этом все основные детали в нем заменены на новые. От нового двигателя такой можно и не отличить. Его стоимость — около $4500. Из Японии можно заказать новый по цене около $6000-6500. Можно рассматривать и вариант б/у.

— Ресурс сильно зависит от того, как часто меняются «расходники» и какого они качества. Своим клиентам мы рекомендуем менять масло раз в 5 тысяч километров. Для разных рынков установлены разные интервалы: в Европе, например, они составляют 20 тысяч. Воздушный фильтр обязательно следует менять раз в 20 тысяч километров. В бак заливать только 95-й бензин, но лучше всего подходит 98-й, хотя это, конечно, дорого. Ведь топливо RX-8 потребляет нещадно: в городе 15 литров, а то и больше. Хотя я считаю, что расход вполне адекватен мощности двигателя.

Приступаем к разборке. Мастер обращает внимание на масляные форсунки. В РПД нет прямого контакта секций с поддоном, поэтому здесь масло принудительно подается в секции на такте впуска.

— Если их вовремя не поменять, это может плохо закончиться. Запомните: расход масла у роторного двигателя должен быть. Какой? Канистра оригинального масла вмещает 5 литров, заливаем 3,5 — полутора литров хватает на 5 тысяч километров. Это если все исправно. Если есть нюансы, расход может быть больше. Если расход меньше, это должно вызвать обеспокоенность — значит, проблема с форсунками. По статистике выхаживают они почти 50 тысяч километров.

В Mazda RX-8 установлен масляный радиатор, в зависимости от версии их может быть два или один. Нашему взору открывается масляный термостат. Масло не сразу попадает в радиаторы, а только лишь по достижении определенной температуры.

По словам Вячеслава, как и любой мотор, роторный 13В боится перегрева, но он случается нечасто — общая система охлаждения имеет объем 9,5 л, радиатор охлаждения немаленький.

Откручиваем поддон — взору предстает хитрая система противоотливов. На RX-8 можно смело участвовать в любительских трек-днях.

Масляный насос, по словам Вячеслава, очень производительный, есть два редукционных клапана сброса избыточного давления масла.

Снимаем крышку масляного насоса. Вячеслав говорит, что единственная цепь (привод масляного насоса) в этом моторе практически вечная, проблем с ней никогда не было.

Углубляемся. Двигатель крепится 19 болтами, которые зажимаются в определенной последовательности. У каждого болта есть сальник для предотвращения утечки антифриза. Откручиваем их.

А вот и сам ротор. В данном видеосюжете Вячеслав наглядно рассказывает о принципе работы РПД.

Специалист обращает внимание, что роль компрессионных колец здесь выполняют апексы.

— Проблема маленького ресурса заключаются в том, что уплотнения необходимо обеспечивать по трем плоскостям. А это сложно, поэтому изначально компрессия в РПД более низкая, отсюда много проблем. В старом RX-7 все получше. Турбированный роторный мотор этого автомобиля проходит больше 200 тысяч при условии грамотного обслуживания. У Mazda RX-8 высота апекса составляет 5,3 миллиметра, на 4,5 миллиметра рекомендуется замена, следовательно, на «жизнь» отводят 0,8 миллиметра. У RX-7 высота апекса составляет 8,1 миллиметра, стереться он может на 1,6 миллиметра. Поэтому ресурс занизили искусственно, мне кажется — чтобы попасть в экологические рамки и повысить оборотистость двигателя.

— Комплект из четырех специальных свечей стоит 100 долларов. Обычные использовать нельзя — можно сразу уничтожить двигатель. Менять их нужно раз в 30-40 тысяч километров. Главное не перепутать маркировку — свечи разные.

Спустя менее часа работы в спокойном темпе двигатель был полностью разобран. Проверка состояния деталей в двух секциях показала, что в первой сместился вкладыш ротора. В обеих секциях признаки повышенного расхода масла — выпускные окна наполовину закоксованы. Внутренние стенки секции имеют задиры.

Вячеслав утверждает, что капитальный ремонт двигателя нецелесообразен:

— Общий износ мотора высок, съехал вкладыш ротора, крупные узлы требуют замены. Если восстанавливать, то за такие деньги можно купить два подержанных мотора или один «ребилдинговый». Здесь нужно менять вал, вкладыши, прокладки, апексы, секции. То есть цена качественного восстановления такого мотора — около 4000 долларов. Но это еще не страшно. Бывает, апекс выпадает и наносит серьезные разрушения другим деталям. К слову, мотор может заводиться и ехать на одной секции. В этом плане, конечно, двигатель терпит страшные издевательства.

Есть ли смысл?

Вячеслав, помимо того что ремонтирует эти машины, сам на них ездит. Что он думает о них? Стоит ли покупать?

— У меня в семье есть и Mazda RX-7, и RX-8. На самом деле в этих автомобилях очень много хорошего. Ездить приятно: мотор эластичный, легко раскручивается до 9000 оборотов в минуту в зависимости от модификации. Управляемость великолепная, дизайн очень интересный. Нужно лишь вовремя менять «расходники», следить за состоянием форсунок и компрессией. Кроме двигателя, здесь все предельно надежно — с электрикой и ходовой частью нюансов в автомобиле нет. Выбор имеется — в стране появляется все больше Mazda RX-8. Можно смело покупать. Но стоит помнить, что такие машины недешево обслуживать, на последние деньги они не покупаются, хотя как раз купить не так дорого: за 15.000-16.000 долларов можно подобрать хороший экземпляр. Если все работает, роторная Mazda — сплошной позитив.

0 0 голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию