РОТОРНО-ПОРШНЕВЫЕ ДВИГАТЕЛИ

За время более чем столетнего существования автомобиля предлагались сотни вариантов двигателей, но достойной замены поршневому ДВС не нашлось. Единственной альтернати­ вой, достигшей применения на серийных автомобилях, является роторно-поршневой двига­ тель, или, как еще его называют по имени изобретателя — двигатель Ванкеля. Этот двига­ тель был впервые применен на автомобилях фирмы NSU, которая впоследствии вошла в группу компаний Volkswagen. Сейчас двигатели Ванкеля устанавливаются на некоторые автомобили компании Mazda. В частности, роторно-поршневому двигателю Mazda Renesis Rotary для спортивного автомобиля RX-8 была присуждена награда «Лучший новый двига­ тель 2003 года».

Роторно-поршневой двигатель работает по четырехтактному циклу, как и обычный порш­ невой ДВС (рис. 2.5). Вместо поршня в этом двигателе применяется вращающийся ротор (рис. 2.6) специальной формы, имеющий название «дельтроид».

Ротор вращается внутри корпуса двигателя, который называется статором и имеет слож­ ную геометрическую форму. Ротор связан зубчатой передачей с корпусом двигателя, а за счет эксцентрикового вала, может совершать планетарное перемещение внутри статора, при этом все три вершины ротора постоянно соприкасаются с внутренней поверхностью статора. При этом между ротором и статором образуются три полости переменного объема, в которых можно осуществить четырехтактный цикл. В корпусе двигателя выполнены каналы для прохо­ да охлаждающей жидкости, а также для подачи воздуха, топлива и выпуска отработавших га­ зов. Воспламенение топливно-воздушной смеси осуществляется с помощью свечей зажига-

Рис. 2.5. Роторно-поршневой двигатель «Ренезис»:1 — блок управления открывает те или иные впускные трубопроводы в зависимости от частоты вращения; 2 — на каждую секцию приходится по три впускных трубопровода разной длины; 3 — специальная форсунка подает масло к рабочим поверхностям; 4 — смесь в камеру сгорания попадает через боковые окна; 5 — выпускные каналы покрыты термостойкой керамикой; 6 — из-за бокового расположе­ ния выпускных окон часть отработавших газов не покидает камеру сгорания, а участвует в следующем цикле; 7 — облегченный ротор развивает до 10 000 мин'; 8 — ширина стато­ ра — 80 мм; 9 — основная и дожигающая свечи зажигания работают последовательно

Рис. 2.6. Детали двухроторного двигателя автомобиля Mazda

Рис. 2.7. Двухроторный двигатель Ванке- ля автомобиля Mazda RX-8 в сборе

ния. Увеличение мощности таких двигателей достигается с применением нескольких ро­ торов в одном двигателе (рис. 2.7).

Роторно-поршневые ДВС более легкие и компактные по сравнению с поршневыми двигателями и отличаются более высокой мак­ симальной частотой вращения. Долгое время слабым местом этих двигателей были уплот­ нения вершин ротора, имевшие низкую дол­ говечность, но со временем компания Mazda решила эту проблему. Однако большая пло­ щадь рабочих поверхностей ротора и статора и несовершенная форма камеры сгорания приводят к существенным потерям тепла, а это отрицательно сказывается на показате­ лях двигателя. Поэтому двигатели Ванкеля по сравнению с поршневыми двигателями менее экономичны и более токсичны.