Роторно-поршневой двигатель
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Ро́торно-поршнево́й дви́гатель внутреннего сгорания (РПД, двигатель Ва́нкеля), конструкция которого разработана в 1957 инженером Феликсом Ванкелем (de:Felix Wankel). Особенность двигателя — применение вращающегося ротора (поршня), размещённого внутри цилиндра, поверхность которого выполнена по эпитрохоиде.
[править] Конструкция
Установленный на валу ротор жёстко соединён с зубчатым колесом, которое входит в зацепление с неподвижной шестернёй. Ротор с зубчатым колесом как бы обкатывается вокруг шестерни. Его грани при этом скользят по эпитрохоидальной поверхности цилиндра и отсекают переменные объёмы камер в цилиндре.
Такая конструкция позволяет осуществить 4-тактный цикл Отто без применения специального механизма газораспределения. Герметизация камер обеспечивается радиальными и торцевыми уплотнительными пластинами, прижимаемыми к цилиндру центробежными силами, давлением газа и ленточными пружинами.
Смесеобразование, зажигание, смазка, охлаждение, запуск принципиально такие же, как и у обычного поршневого двигателя внутреннего сгорания.
Практическое применение получили двигатели с трёхгранными роторами, с отношением радиусов шестерни и зубчатого колеса: r:R = 2:3, которые устанавливают на автомобилях, лодках и т. п.
[править] Преимущества и недостатки
При всех преимуществах (в массе и удельной мощности на единицу массы) общими недостатками двигателя Ванкеля являются два:
- Сложность изготовления, вызванная наличием сложных криволинейных поверхностей (камера и ротор), которые нельзя изготовить на токарных или простых фрезерных станках.
- Невозможность изменения степени сжатия горючей смеси, поскольку она однозначно определена соотношением объемов камер с профилем эпотрохоиды.
Поэтому двигатель Ванкеля не получил (и не получит) широкого распространения. Он неэкономичен, обладает небольшим моторесурсом и очень сложен и дорог в ремонте, практически после износа подлежит замене на новый.