Поворотно-поршневий двигун (Ванкель)
Фелікс ВАНКЕЛ
1902-1988
Німецький інженер
Двигун Ванкель - це поворотно-поршневий двигун, що працює за циклом Бо-де-Роша, в якому трикутний поршень рухається в корпусі епітрокоїдної форми, закритому двома фланцями. Цей двигун походить від лопатевого насоса, який досі використовується для виробництва первинного вакууму.
Статор
Ділянка статора - це дволопатевий епітрохоїд. Ви можете переглянути його генерацію, встановивши прапорець "Епітрохоїд".
У системі координат, центрованій в центрі вала двигуна, епітрохоїд - це місце точок, загальне параметричне рівняння яких:
x = e.cos α + R.cos β y = e.sin α + R.sin β
Для отримання замкнутої кривої відношення α/β має бути цілим числом. У двигуні Ванкеля використовується картер із двома ступенем рівняння:
x = e.cos α + R.cos α/3 y = e.sin α + R.sin α/3
e - відстань між базовим колом O радіуса Rb та центром кола кочення радіуса Rr
R - довжина плеча, приєднаного до кола, що котиться. Виводимо, що Rb = 2.e, а Rr = 3.e
Для отримання високих ступенів стиснення e має бути досить малим.
Ротор
Рівняння внутрішньої оболонки епітрохоїда є досить складним, і ця форма не дуже підходить для формування поршня. В якості першого наближення ми можемо надати йому форму трикутника Рело. У промислових варіантах здійснення частина опуклих частин робиться увігнутою для збільшення обсягу камери.
Ротор і статор насправді є шестернею, не показаною в програмі.
Робота двигуна
Двигун працює в чотири такти. Назви часу, що відображаються програмою, стосуються обсягу, обмеженого стиками, намальованими жовтим і червоним кольорами. Дві інші палати працюють однаково, але не в фазі.
Коли жовта пломба проходить повз випускний отвірдопуск почати. Це припиняється, коли це ущільнення проходить через впускний отвір. стиснення почати. Коли це максимум, ми провокуємозаймання. Через форму камери згоряння переважно використовувати дві свічки запалювання. Потім починається розслаблення, яке триває, поки червона печатка не досягне рівня світлавихлопних газів.
Вал двигуна (червоного кольору) приводиться в рух ротором. Отже, вал двигуна описує три оберти для повного обертання ротора, що відповідає трьом часом мотора.
Переваги
Цей безклапанний двигун має мало рухомих частин і виробляє значно менше вібрації (і шуму), ніж поршневий двигун. Це також дозволяє швидко збільшити швидкість.
Недоліки
Основна проблема стосується ущільнень між ротором і корпусом та їх змащення. Через високу температуру відпрацьованих газів ефективність нижча, ніж для поршневого двигуна, але використання турбокомпресора дає змогу вирівняти робочі характеристики. Нарешті, існують великі різниці температур між різними частинами кожуха, що вимагає його реалізації з використанням конкретних металів.