Wankel cav: khoom siv, lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev ua haujlwm

2024 Tus sau: Erin Ralphs | [email protected]. Kawg hloov kho: 2024-02-19 16:10

Lub tshuab hluav taws xob sab hauv yog ib qho kev tsim tawm ntawm noob neej. Ua tsaug rau lub cav combustion sab hauv, kev kawm tau pib tsim muaj txiaj ntsig zoo. Muaj ntau hom kev teeb tsa no. Tab sis cov nto moo tshaj plaws yog txuas pas nrig thiab piston thiab teb piston. Cov tom kawg tau tsim los ntawm German engineer Wankel hauv kev koom tes nrog W alter Freude. Lub zog hluav taws xob no muaj cov cuab yeej sib txawv thiab lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev ua haujlwm, thaum piv nrog cov classic txuas pas nrig-piston sab hauv combustion engine. Lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev ua haujlwm ntawm Wankel lub cav yog dab tsi thiab vim li cas lub tshuab hluav taws xob sab hauv tsis tau nrov? Peb yuav txiav txim siab tag nrho cov no hauv peb tsab xov xwm niaj hnub no.

yam ntxwv

Yog li, lub cev muaj zog yog dab tsi? Qhov no yog lub cav combustion sab hauv uas tau tsim los ntawm Felix Wankel hauv xyoo 1957. Kev ua haujlwm ntawm lub piston hauv chav tsev no tau ua los ntawm peb-vertex rotor. Nws tig rau hauv ib qho tshwj xeeb zoo li kab noj hniav.

Tom qab ntau qhov kev sim ua qauv ntawm maus taus thiab tsheb uas tshwm sim hauv 70s ntawm lub xyoo pua xeem, qhov kev thov rau lub cav Wankel tau poob qis. Txawm hais tias niaj hnub no muaj ntau lub tuam txhab tseem ua haujlwmtxhim kho lub cav no. Yog li, koj tuaj yeem ntsib Wankel lub cav ntawm Mazda PX series. Tsis tas li ntawd, chav tsev no tau pom nws daim ntawv thov hauv kev ua qauv.

Wankel engine device

chav tsev fais fab no muaj ntau yam:

• Cases (stators).
• Combustion chambers.
• Inlet thiab qhov hluav taws xob ports.
• khoom siv hluav taws xob.
• Gearwheel.
• Rotor.
• Vala.
• Spark plugs.

Txoj cai ua haujlwm ntawm Wankel lub cav yog dab tsi? Peb yuav saib hauv qab no.

Txoj Cai Ua Haujlwm

Qhov ICE no ua haujlwm raws li hauv qab no. Lub rotor, mounted ntawm ib tug eccentric ncej los ntawm bearings, yog tsav los ntawm lub zog ntawm cov roj siab, uas yog tsim los ntawm combustion ntawm huab cua-roj sib tov. Lub cev muaj zog rotor txheeb ze rau lub stator los ntawm ob lub zog. Ib tug ntawm lawv (loj) yog nyob rau sab hauv ntawm lub rotor. Qhov thib ob (kev txhawb nqa) yog me dua thiab nruj nreem txuas rau sab npog ntawm lub cav. Los ntawm kev sib cuam tshuam ntawm lub zog, lub rotor tsim eccentric ncig ncig. Yog li, nws cov npoo yog nyob rau hauv kev sib cuag nrog lub puab nto ntawm lub combustion chamber.

Vim li ntawd, ob peb chav sib cais ntawm qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv tau tsim los ntawm lub cev muaj zog thiab lub rotor. Lawv cov naj npawb yog ib txwm 3. Nyob rau hauv cov chav no, cov txheej txheem ntawm compression ntawm cov sib tov, nws combustion, expansion ntawm gases (uas tom qab tso siab rau qhov chaw ua hauj lwm ntawm lub rotor) thiab lawv tshem tawm yuav siv sij hawm qhov chaw. Raws li qhov tshwm simignition ntawm cov roj, lub rotor yog tsav, hloov lub torque mus rau lub eccentric ncej. Lub tom kawg yog mounted rau bearings thiab ces hloov lub hwj chim mus rau lub kis tau tus mob units. Thiab tsuas yog tom qab ntawd lub sijhawm ntawm lub zog ntawm Wankel lub cav mus rau lub log raws li cov txheej txheem classical - los ntawm kev tsav cardan thiab qag shafts mus rau hubs. Yog li, ob peb lub tshuab ua haujlwm ib txhij ua haujlwm hauv lub tshuab hluav taws xob. Thawj yog lub luag haujlwm rau kev txav ntawm lub rotor thiab muaj ntau lub zog. Qhov thib ob de converts lub zog ntawm lub rotor mus rau hauv revolutions ntawm lub eccentric ncej.

Cov iav piv ntawm stator (tsev) thiab lub zog yog ib txwm ruaj khov thiab yog 3: 2. Yog li, lub rotor muaj sij hawm tig rau tag nrho lub kiv puag ncig ntawm ncej los ntawm 120 degrees. Nyob rau hauv lem, rau ib tug tag nrho cov kiv puag ncig ntawm lub rotor, ib tug plaub-stroke voj voog ntawm kev ua hauj lwm ntawm lub internal combustion engine yog ua nyob rau hauv txhua txhua peb lub tsev tsim los ntawm lub ntsej muag.

txiaj ntsig

Dab tsi yog qhov zoo ntawm lub tshuab hluav taws xob sab hauv no? Wankel teb piston cav muaj ib qho yooj yim tsim dua lub cav piston qws. Yog li, tus naj npawb ntawm cov khoom hauv nws yog 40 feem pua tsawg dua nyob rau hauv lub piston plaub-stroke combustion engine. Tab sis tseem, nws tsis tuaj yeem tsim lub cav Wankel nrog koj tus kheej txhais tes yam tsis muaj cov cuab yeej ntse. Tom qab tag nrho, lub rotor muaj ib tug heev complex duab. Cov neeg uas tau sim ua lub cav Wankel hauv tsev nrog lawv tus kheej tes tau raug kev txom nyem ntau heev.

Tab sis cia peb mus nrog cov txiaj ntsig. Nyob rau hauv lub tsim ntawm lub teb unit tsis muaj crankshaft, gas tis mechanism. Tsis tas li ntawd tsis muaj kev sib txuas rods thiabpistons. Cov sib tov sib xyaws nkag mus rau hauv lub chamber los ntawm lub qhov rais inlet, uas yog qhib los ntawm ntug ntawm lub rotor. Thiab cov pa pa tawm thaum kawg ntawm lub voj voog ua haujlwm raug tso tawm ntawm lub cev los ntawm qhov chaw nres nkoj tso pa. Ib zaug ntxiv, lub luag haujlwm ntawm lub valve ntawm no yog ua los ntawm ntug ntawm lub rotor nws tus kheej. Tsis tas li ntawd, tsis muaj camshaft nyob rau hauv tus tsim (ntawm uas ob peb tam sim no siv rau kev txuas pas nrig units). Lub Wankel teb piston cav yog zoo ib yam li ob-stroke ib yam ntawm cov hauv paus ntsiab lus ntawm kev khiav hauj lwm ntawm cov roj faib mechanism.

Cais, nws tsim nyog hais txog lub tshuab lubrication. Qhov tseeb, nws tsis nyob hauv Wankel rotary engine. Tab sis yuav ua li cas thiaj ua tau kev sib txhuam ua haujlwm? Nws yog qhov yooj yim: roj ntxiv rau qhov sib tov sib xyaw nws tus kheej (xws li hauv cov cav tsheb maus taus qub). Yog li, lub lubrication ntawm rubbing qhov chaw yog nqa tawm los ntawm huab cua-roj sib tov nws tus kheej. Tus qauv tsim tsis muaj lub twj tso kua roj uas paub txog txhua tus, uas siv cov roj nplua nyeem los ntawm lub twj tso kua mis thiab txau nws hauv qhov tshwj xeeb siab.

Lwm qhov zoo ntawm lub cav Wankel yog nws lub teeb yuag thiab loj. Txij li yuav luag ib nrab ntawm cov khoom uas yuav tsum tau ua nyob rau hauv piston engine yog ploj lawm ntawm no, lub rotary chav tsev yog ntau compact thiab yuav haum nyob rau hauv lub engine compartment. compact qhov ntev tso cai rau koj siv qhov chaw ntawm lub cav compartment ntau rationally, raws li zoo raws li muab ib tug ntau uniform load rau pem hauv ntej thiab nram qab axles (tom qab tag nrho, nyob rau hauv lub tsheb nrog cov pa cav, ntau tshaj 70 feem pua ntawm cov load poob rau pem hauv ntej. ib feem). Thiab vim qhov tsis muaj qhov hnyav, kev ruaj ntseg siab yog tiav. Yog, lub cav muajqib kev vibration yam tsawg kawg nkaus, uas muaj txiaj ntsig zoo rau kev nplij siab ntawm lub tshuab.

Qhov ntxiv ntawm chav tsev no yog lub zog tshwj xeeb, uas tau ua tiav ntawm qhov nrawm nrawm. Cov yam ntxwv no tso cai rau koj kom ua tiav cov yam ntxwv zoo. Qhov no yog vim li cas lub cav Wankel siv nyob rau hauv Mazda kev ua si tsheb. Lub cev muaj zog yooj yim tig mus txog xya lossis ntau txhiab kiv puag ncig. Nyob rau tib lub sijhawm, nws muab ntau lub zog thiab lub zog ntawm lub ntim me me. Tag nrho cov no muaj txiaj ntsig zoo rau kev nrawm nrawm ntawm lub tsheb. Piv txwv li, koj tuaj yeem nqa lub tsheb "Mazda RX-8". Nrog lub ntim ntawm 1.3 litres, lub cev muaj zog tsim 210 horsepower.

Design flaws

Xav txog cov cuab yeej thiab lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev ua haujlwm ntawm Wankel rotary engine, nws tsim nyog sau cia qhov tsis zoo ntawm tus tsim. Qhov no yog qhov tsis tshua muaj txiaj ntsig ntawm qhov sib txawv ntawm cov combustion chamber thiab rotor. Lub tom kawg muaj ib tug complex zoo, uas yuav tsum tau txhim khu kev qha sealing tsis tau tsuas yog raws cov npoo (ntawm uas muaj plaub nyob rau hauv tag nrho), tab sis kuj nyob rau sab saum toj nto (uas yog nyob rau hauv kev sib cuag nrog lub cav cover). Nyob rau tib lub sijhawm, lawv tau ua nyob rau hauv daim ntawv ntawm steel caij nplooj ntoos hlav-loaded strips nrog tshwj xeeb kev ua tiav ob qho tib si los ntawm qhov kawg thiab los ntawm qhov chaw ua haujlwm. Tag nrho cov nyiaj pub dawb rau kev nthuav dav thaum cua sov, suav nrog hauv kev tsim, degrade cov yam ntxwv no. Vim li no, nws yog tsis yooj yim sua kom tsis txhob muaj kev tawg ntawm cov pa roj nyob rau hauv qhov kawg qhov chaw ntawm sealing daim hlau. Hauv cov tshuab piston, cov nyhuv labyrinth yog siv. Yog li, tus tsim siv peb lub nplhaib sib khi nrog qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv.

Tab sis nws tsim nyog sau cia tias nyob rau xyoo tas los no qhov zoo ntawm cov ntsaws ruaj ruaj tau nce. Cov neeg tsim qauv tau txhim kho lub cav Wankel, siv cov ntaub ntawv tshiab rau cov ntsaws ruaj ruaj. Tab sis tseem, cov roj tawg tau suav tias yog qhov tsis muaj zog tshaj plaws hauv lub tshuab hluav taws xob sab hauv combustion.

Kev siv roj

Raws li peb tau hais dhau los, tsis muaj lub tshuab lubrication zoo li hauv lub cav no. Vim lub fact tias cov roj nkag mus nrog rau cov combustible sib tov, nws noj nce ho. Thiab yog hais tias nyob rau hauv kev sib txuas cav cav, lub ntuj poob ntawm lubricant yog tsis xam los yog tsis ntau tshaj 100 grams ib 1 txhiab kilometers, ces nyob rau hauv lub teb ntawm lub cav no parameter li ntawm 0.4 mus rau 1 liter ib txhiab kilometers. Qhov no yog vim lub complex sealing system yuav tsum tau zoo lubrication ntawm qhov chaw. Tsis tas li ntawd, vim muaj roj ntau, cov motors no tsis tuaj yeem ua tau raws li cov qauv niaj hnub no. Cov pa pa tawm ntawm lub tsheb nrog lub cav Wankel muaj ntau yam khoom ua rau lub cev thiab ib puag ncig.

Dhau li ntawm, lub cav teb tsuas tuaj yeem khiav ntawm cov roj zoo thiab kim. Qhov no yog vim muaj ntau yam:

• Kev nyiam ntawm kev sib cuag ntawm lub cav chamber thiab rotor kom hnav siab.
• Txoj kev nyiam ntawm kev sib txhuam khub kom dhau los.

Lwm yam teeb meem

Cov roj hloov pauv tsis tu ncua ua rau txo qis lub neej ntawm lub tshuab hluav taws xob sab hauv, vim tias cov khoom ntawm cov roj nplua nyeem qub tau ua raws li kev sib tsoo, ua rau qhov khoob thiab qhov tshwm sim ntawm cov pa tawm hauv lub chamber. Chav tsev no kuj wedges thaum overheated. Thiab thaum tsav tsheb hauv huab cua txias,Cov cua txias yuav dhau mus.

RPD nws tus kheej muaj qhov kub siab ua haujlwm ntau dua li txhua lub cav piston. Lub combustion chamber yog suav hais tias yog cov loaded tshaj plaws. nws muaj qhov ntim me me. Thiab vim hais tias ntawm cov duab txuas ntxiv, lub chamber yog nquag mus rau detonation. Ntxiv rau cov roj, lub cav Wankel xav tau ntawm cov tswm ciab zoo. Lawv raug ntsia ua khub thiab hloov nruj me ntsis raws li cov kev cai. Ntawm lwm cov ntsiab lus, nws tsim nyog sau cia qhov tsis txaus elasticity ntawm lub tshuab teb. Yog li, cov tshuab hluav taws xob sab hauv no tuaj yeem tsim tau zoo heev ceev thiab lub zog yam ntxwv tsuas yog nyob rau hauv high rotor speeds - los ntawm 6 mus rau 10 los yog ntau tshaj txhiab ib feeb. Qhov tshwj xeeb no yuam cov neeg tsim qauv los kho qhov tsim ntawm lub thawv iav, ua rau lawv ntau theem.

Lwm qhov tsis zoo yog kev siv roj ntau. Piv txwv li, yog hais tias koj siv ib tug 1.3-liter Mazda RX-8 teb piston engine, raws li cov ntaub ntawv hla tebchaws, nws siv los ntawm 14 mus rau 18 litres roj. Ntxiv mus, tsuas yog high-octane roj av pom zoo siv.

Hais txog daim ntawv thov ntawm RPD hauv kev lag luam tsheb

Lub cav no nrov tshaj plaws nyob rau xyoo 60s thiab thaum ntxov 70s ntawm lub xyoo pua xeem. Wankel RPD patent tau txais los ntawm 11 tus thawj coj automakers. Yog li, nyob rau xyoo 67th, NSU tau tsim thawj lub tsheb ua lag luam nrog lub cav rotary, uas yog hu ua NSU RO 80. Cov qauv no tau tsim ntau rau 10 xyoo. Nyob rau hauv tag nrho, ntau tshaj 37 txhiab luam tawm. Lub tsheb tau nrov, tab sis qhov tsis txaus ntawm lub cav tig nws thiaj li ua rau lub koob npe nrov ntawm lub tsheb no. Tawm tsam cov keeb kwm yav dhau ntawm lwm tusNSU qauv, NSU RO 80 sedan yog qhov tsis ntseeg siab tshaj plaws. Lub mileage ua ntej lub overhaul tsuas yog 50 txhiab nrog qhov tshaj tawm 100.

Tsis tas li, kev txhawj xeeb ntawm Peugeot-Citroen, lub tuam txhab Mazda thiab VAZ cog tau sim nrog cov tshuab ua teb (peb yuav tham txog qhov xwm txheej no nyias hauv qab). Cov neeg Nyij Pooj tau ua tiav qhov kev vam meej tshaj plaws los ntawm kev tso cov neeg caij tsheb nrog lub cav tig hauv xyoo 63. Tam sim no, cov neeg Nyij Pooj tseem tab tom npaj RPDs ntawm lawv cov RX series kev ua si tsheb. Txog niaj hnub no, lawv tsis muaj ntau yam "cov kab mob me me" uas muaj nyob hauv RAP lub sijhawm ntawd.

Wankel RPD thiab kev lag luam maus taus

Nyob rau xyoo 70s thiab 80s ntawm lub xyoo pua xeem, qee lub tuam txhab maus taus tau sim nrog lub tshuab tig. Cov no yog Hercules thiab Suzuki. Tam sim no loj zus tau tej cov rotary maus taus tau tsim nyob rau hauv Norton xwb. Hom no tsim NRV588 sportbikes nruab nrog twin-rotor xyaw nrog tag nrho ntim ntawm 588 cubic centimeters. Lub zog ntawm Norton tsheb tuam yog 170 horsepower. Nrog rau qhov hnyav ntawm 130 kilograms, lub maus taus no muaj kev ua haujlwm zoo heev. Tsis tas li ntawd, cov RPDs no tau nruab nrog lub tshuab hluav taws xob siv hluav taws xob thiab cov khoom siv hluav taws xob sib txawv.

Ntiaj teb qhov tseeb

Cov chav fais fab no tau siv dav hauv cov qauv dav hlau. Txij li thaum tsis muaj qhov yuav tsum tau ua kom muaj txiaj ntsig thiab kev ntseeg siab hauv cov qauv hauv kev sib xyaw ua ke, kev tsim cov motors zoo li no tau raug nqi pheej yig. Nyob rau hauv xws li combustion engines, tsis muaj rotor seals ntawm tag nrho cov, los yog lawv muaj lub feem ntau primitive tsim. Lub ntsiab kom zoo dua ntawm noaircraft qauv chav tsev yog tias nws yog ib qho yooj yim rau nruab nyob rau hauv ib tug ya scale qauv. Lub ICE yog lub teeb thiab compact.

Ib qhov tseeb ntxiv: Felix Wankel, tau txais patent rau RPD hauv xyoo 1936, tau los ua tus tsim ntawm tsis yog lub cav rotary xwb, tab sis kuj compressors, nrog rau cov twj uas ua haujlwm raws li tib lub tswv yim. Cov chav no tuaj yeem pom hauv khw kho thiab hauv kev tsim khoom. Los ntawm txoj kev, portable electric log tsheb inflation twj yog tsim raws nraim raws li txoj cai no.

RPD thiab VAZ tsheb

Nyob rau hauv Soviet lub sij hawm, lawv kuj tau koom nyob rau hauv lub creation ntawm ib tug teb piston cav thiab nws installation nyob rau hauv domestic VAZ tsheb. Yog li, thawj RPD nyob rau hauv lub USSR yog lub VAZ-311 engine nrog ib tug muaj peev xwm ntawm 70 horsepower. Nws tau tsim los ntawm lub hauv paus ntawm Japanese chav tsev 13V. Tab sis txij li thaum tsim lub cev muaj zog tau ua tiav raws li cov phiaj xwm tsis muaj tseeb, chav tsev tau hloov mus rau qhov tsis ntseeg siab tom qab muab tso rau hauv ntau lawm. Thawj lub tsheb nrog lub cav no yog VAZ-21018.

Tab sis zaj dab neeg ntawm kev txhim kho Wankel lub cav ntawm VAZ tsis xaus rau ntawd. Qhov thib ob hauv kab yog VAZ-415 lub zog, uas tau siv hauv cov khoom me me ntawm G8 hauv 80s. Chav tsev fais fab no muaj cov yam ntxwv zoo dua qub. Lub zog nrog lub ntim ntawm 1308 cubic centimeters tau nce mus rau 150 horsepower. Ua tsaug rau qhov no, Soviet VAZ-2108 nrog lub cav teb nrawm nrawm mus rau ntau pua hauv 9 vib nas this. Thiab qhov siab tshaj plaws ceev tau txwv rau 190 kilometers ib teev. Tab sis lub cav no tsis yog tsis muaj flaws. Tshwj xeeb, nws yog ib qho chaw me me. Nws nyuam qhuav mus txog 80 txhiabkilometers. Tsis tas li ntawm cov minuses nws tsim nyog sau cia tus nqi siab ntawm kev tsim lub tsheb zoo li no. Roj noj yog 700 grams rau txhua txhiab kilometers. Roj noj yog li ntawm 20 litres ib puas. Yog li ntawd, chav tsev teb tsuas yog siv rau cov tsheb tshwj xeeb, hauv cov khoom me me.

Zoo kawg

Yog li peb xav paub seb lub cav Wankel yog dab tsi. Qhov no rotary unit yog tam sim no siv nyob rau hauv series xwb nyob rau hauv lub tsheb Mazda, thiab tsuas yog nyob rau hauv ib tug qauv. Txawm hais tias muaj ntau yam kev txhim kho thiab kev sim los ntawm Japanese engineers los txhim kho kev tsim ntawm RPD, nws tseem muaj peev xwm me me thiab yog tus cwj pwm los ntawm kev siv roj ntau. Tsis tas li ntawd, tus tshiab 1.3-liter Mazdas tsis txawv ntawm cov roj efficiency. Tag nrho cov kev tsis txaus no ntawm lub tshuab hluav taws xob ua rau nws siv tsis tau thiab siv tsis tau hauv kev lag luam tsheb.