Fırlanan mühərrik: iş prinsipi. Fırlanan mühərrikin müsbət və mənfi cəhətləri

Mündəricat:

Fırlanan mühərrik: iş prinsipi. Fırlanan mühərrikin müsbət və mənfi cəhətləri
Fırlanan mühərrik: iş prinsipi. Fırlanan mühərrikin müsbət və mənfi cəhətləri
Anonim

Daxili yanma mühərrikinin ixtirası ilə avtomobil sənayesinin inkişafında irəliləyiş çox irəli getdi. Daxili yanma mühərrikinin ümumi quruluşunun dəyişməz qalmasına baxmayaraq, bu qurğular daim təkmilləşdirilmişdir. Bu mühərriklərlə yanaşı, daha mütərəqqi fırlanan tipli qurğular meydana çıxdı. Bəs niyə onlar avtomobil dünyasında geniş yayılmayıb? Bu sualın cavabını məqalədə nəzərdən keçirəcəyik.

Aqreqatın yaranma tarixi

Fırlanan mühərrik 1957-ci ildə tərtibatçılar Feliks Wankel və W alter Freude tərəfindən dizayn edilmiş və sınaqdan keçirilmişdir. Bu qurğunun quraşdırıldığı ilk avtomobil NSU Spyder idman avtomobili idi. Tədqiqatlar göstərdi ki, 57 at gücünə malik mühərrik gücü ilə bu avtomobil saatda 150 kilometr sürətlə sürət yığa bilirdi. 57 at gücündə fırlanan mühərriklə təchiz edilmiş "Spider" avtomobillərinin istehsalı təxminən 3 il davam etdi.

fırlanan mühərrikin iş prinsipi
fırlanan mühərrikin iş prinsipi

Bundan sonra bu tip mühərrik NSU Ro-80 avtomobilini təchiz etməyə başladı. Sonradan fırlanan mühərriklər Citroens, Mercedes, VAZ və Chevrolet-lərdə quraşdırıldı.

Ən çox yayılmış fırlanan mühərrikli avtomobillərdən biri Yapon idman avtomobili Mazda Cosmo Sport-dur. Həmçinin yaponlar RX modelini bu motorla təchiz etməyə başladılar. Fırlanan mühərrikin (Mazda RX) işləmə prinsipi iş dövrlərində dəyişikliklə rotoru daim fırlatmaq idi. Amma bu haqda daha sonra.

Hazırda Yapon avtomobil istehsalçısı fırlanan mühərrikli avtomobillərin seriyalı istehsalı ilə məşğul deyil. Belə mühərrikin quraşdırıldığı sonuncu model Spirit R modifikasiyasının Mazda RX8 modeli idi. Lakin 2012-ci ildə avtomobilin bu versiyasının istehsalı dayandırıldı.

Dizayn və iş prinsipi

Fırlanan mühərrikin iş prinsipi nədir? Bu tip mühərrik klassik daxili yanma mühərrikində olduğu kimi 4 vuruşlu fəaliyyət dövrü ilə fərqlənir. Bununla belə, fırlanan porşenli mühərrikin işləmə prinsipi adi porşenli mühərriklərdən bir qədər fərqlidir.

Bu motorun əsas xüsusiyyəti nədir? Stirling fırlanan mühərriki dizaynında 2 deyil, 4 deyil, 8 piston deyil, yalnız birdir. Buna rotor deyilir. Bu element xüsusi formalı silindrdə fırlanır. Rotor şafta quraşdırılır və dişli çarxla birləşdirilir. Sonuncu bir başlanğıc ilə bir dişli debriyajına malikdir. Element epitroxoidal əyri boyunca fırlanır. Yəni, rotor bıçaqları növbə ilə silindr kamerasını əhatə edir. Sonuncuda yanacağın yanması baş verir. Fırlanan mühərrikin (Mazda Cosmo Sport daxil olmaqla) işləmə prinsipi ondan ibarətdir ki, bir inqilabda mexanizm sərt dairələrin üç ləçəkini itələyir. Hissə bədəndə fırlandıqca içindəki üç bölmə ölçülərini dəyişir. Ölçülərin dəyişdirilməsi ilə kameralarda müəyyən təzyiq yaranır.

İş mərhələləri

Fırlanan mühərrik necə işləyir? Bu motorun işləmə prinsipi -g.webp

  1. Yanacaq təchizatı. Bu mühərrikin ilk mərhələsidir. Rotorun yuxarı hissəsi qidalanma çuxurunun səviyyəsində olduğu anda baş verir. Kamera əsas bölməyə açıq olduqda, onun həcmi minimuma yaxınlaşır. Rotor onun yanından fırlanan kimi yanacaq-hava qarışığı bölməyə daxil olur. Bundan sonra kamera yenidən bağlanır.
  2. Sıxılma. Rotor hərəkətini davam etdirdikcə bölmədəki boşluq azalır. Beləliklə, hava və yanacaq qarışığı sıxılır. Mexanizm şam bölməsindən keçən kimi kameranın həcmi yenidən azalır. Bu zaman qarışıq alovlanır.
  3. Alovlanmalar. Çox vaxt fırlanan mühərrikdə (VAZ-21018 daxil olmaqla) bir neçə şam var. Bu, yanma kamerasının böyük uzunluğu ilə bağlıdır. Şam yanan qarışığı alovlandıran kimi içəridəki təzyiq səviyyəsi on qat artır. Beləliklə, rotor yenidən idarə olunur. Bundan əlavə, kameradakı təzyiq və qazların miqdarı artmağa davam edir. Bu anda rotor hərəkət edir və fırlanma momenti yaranır. Bu, mexanizm egzoz kamerasından keçənə qədər davam edir.
  4. Qazların emissiyası. Rotor bu bölmədən keçdikdə, yüksək təzyiqli qaz egzoz borusuna sərbəst hərəkət etməyə başlayır. Bu zaman mexanizmin hərəkəti dayanmır. Yanma kamerasının həcmi yenidən minimuma enənə qədər rotor sabit şəkildə fırlanır. Bu vaxta qədər işlənmiş qazların qalan miqdarı mühərrikdən sıxılaraq çıxarılacaq.
VAZ fırlanan mühərrik
VAZ fırlanan mühərrik

Bu, fırlanan mühərrikin işləmə prinsipidir. Yapon Mazda kimi RPD-nin də quraşdırıldığı VAZ-2108, mühərrikin səssiz işləməsi və yüksək dinamik performansı ilə seçilirdi. Lakin bu modifikasiya heç vaxt kütləvi istehsala buraxılmadı. Beləliklə, fırlanan mühərrikin işləmə prinsipinin nə olduğunu öyrəndik.

Dezavantajlar və üstünlüklər

Təəccüblü deyil ki, bu mühərrik bir çox avtomobil istehsalçılarının diqqətini cəlb edib. Onun xüsusi iş prinsipi və dizaynı digər daxili yanma mühərrikləri ilə müqayisədə bir sıra üstünlüklərə malikdir.

Bəs fırlanan mühərrikin müsbət və mənfi cəhətləri nələrdir? Aşkar faydaları ilə başlayaq. Birincisi, fırlanan mühərrik ən balanslaşdırılmış dizayna malikdir və buna görə də əməliyyat zamanı praktiki olaraq yüksək vibrasiyaya səbəb olmur. İkincisi, bu motor daha yüngül çəkiyə və daha yığcamlığa malikdir və buna görə də onun quraşdırılması idman avtomobili istehsalçıları üçün xüsusilə aktualdır. Bundan əlavə, bölmənin aşağı çəkisi dizaynerlərə ox yüklərinin ideal çəki paylanmasına nail olmağa imkan verdi. Beləliklə, bu mühərrikə malik avtomobil yolda daha dayanıqlı və manevrli oldu.

mazda fırlanan mühərrik necə işləyir
mazda fırlanan mühərrik necə işləyir

Və, əlbəttə ki, dizayn sahəsi. Eyni sayda dövrəyə baxmayaraq, bu mühərrikin cihazı pistonlu həmkarından daha sadədir. Fırlanan mühərrik yaratmaq üçün minimum sayda komponent və mexanizm tələb olunurdu.

Lakin bu mühərrikin əsas kozu onun çəkisi və aşağı vibrasiyası deyil, yüksək səmərəliliyidir. Xüsusi iş prinsipi sayəsində fırlanan mühərrik daha böyük gücə və səmərəliliyə malik idi.

İndi mənfi tərəflər üçün. Onların üstünlüklərdən daha çox olduğu ortaya çıxdı. İstehsalçıların belə mühərrikləri almaqdan imtina etmələrinin əsas səbəbi onların yüksək yanacaq sərfiyyatı idi. Orta hesabla, yüz kilometr məsafədə belə bir vahid 20 litrə qədər yanacaq sərf etdi və bu, indiki standartlara görə əhəmiyyətli bir xərcdir.

hissələrin istehsalında çətinlik

Bundan əlavə, bu mühərrik üçün hissələrin istehsalının yüksək qiymətini qeyd etmək lazımdır ki, bu da rotorun istehsalının mürəkkəbliyi ilə izah olunurdu. Bu mexanizmin epitroxoidal əyrini düzgün keçməsi üçün yüksək həndəsi dəqiqlik lazımdır (silindr üçün də daxil olmaqla). Buna görə də, fırlanan mühərriklərin istehsalında, xüsusi bahalı avadanlıq və texniki sahədə xüsusi bilik olmadan etmək mümkün deyil. Müvafiq olaraq, bütün bu xərclər əvvəlcədən avtomobilin qiymətinə daxildir.

Həddindən artıq qızma və yüksək yük

Həmçinin, xüsusi dizayn sayəsində bu qurğu tez-tez həddindən artıq istiləşməyə məruz qalırdı. Bütün problem yanma kamerasının lentikulyar forması idi.

fırlanan stirling mühərriki
fırlanan stirling mühərriki

Bunun əksinə olaraq klassik daxili yanma mühərrikləri sferik kamera dizaynına malikdir. Lentikulyar mexanizmdə yanan yanacaq istilik enerjisinə çevrilir, bu, yalnız iş vuruşu üçün deyil, həm də silindrin özünü qızdırmaq üçün istehlak olunur. Nəhayət, cihazın tez-tez "qaynaması" sürətli aşınmaya və sıradan çıxmağa səbəb olur.

Resurs

Təkcə silindr ağır yüklərə dözmür. Tədqiqatlar göstərdi ki, rotorun istismarı zamanı yüklərin əhəmiyyətli bir hissəsi mexanizmlərin burunları arasında yerləşən möhürlərə düşür. Onlar daimi təzyiq azalmasına məruz qalırlar, buna görə də mühərrikin maksimal ömrü 100-150 min kilometrdən çox deyil.

vaz-da fırlanan mühərrikin işləmə prinsipi
vaz-da fırlanan mühərrikin işləmə prinsipi

Bundan sonra motorun əsaslı təmirə ehtiyacı var, onun dəyəri bəzən yeni bir vahidin alınmasına bərabərdir.

Yağ sərfi

Həmçinin, fırlanan mühərrik texniki xidmətdə çox tələbkardır.

fırlanan pistonlu mühərrikin işləmə prinsipi
fırlanan pistonlu mühərrikin işləmə prinsipi

1 min kilometrə 500 millilitrdən çox yağ sərfiyyatı var ki, bu da hər 4-5 min kilometrdən bir maye doldurmağı zəruri edir.kilometr qaçış. Əgər onu vaxtında dəyişdirməsəniz, motor sadəcə uğursuz olacaq. Yəni, fırlanan mühərrikə xidmət məsələsinə daha məsuliyyətlə yanaşmaq lazımdır, əks halda ən kiçik səhv qurğunun bahalı təmiri ilə nəticələnə bilər.

çeşidlər

Hazırda bu tip aqreqatların beş növü var:

  1. Parçalı mil hərəkətli rotor mühərrikləri.
  2. Vahid val fırlanması ilə. Eyni zamanda, onun dizaynında heç bir möhürləmə mexanizmindən istifadə edilmir. Yanma kameralarının yeri spiral tiplidir.
  3. fırlanan mühərrikin işləmə prinsipi çatışmazlıqlar və üstünlüklər
    fırlanan mühərrikin işləmə prinsipi çatışmazlıqlar və üstünlüklər
  4. 1 istiqamətə yönəldilmiş pulsasiyalı-fırlanan hərəkətli vahidlər.
  5. Planet mil fırlanması ilə, sızdırmazlıq elementləri olmadan. Bunun parlaq nümunəsi Wankel mühərrikidir.
  6. İş elementlərinin vahid işləməsi və yanma kameralarının spiral tipli təşkili ilə RPD.

Fırlanan mühərrik (VAZ-21018-2108)

VAZ fırlanan daxili yanma mühərriklərinin yaradılması tarixi 1974-cü ildən başlayır. Məhz o zaman ilk RPD dizayn bürosu yaradıldı. Bununla belə, mühəndislərimiz tərəfindən hazırlanmış ilk mühərrik xaricdən gətirilən NSU Ro80 sedanları ilə təchiz edilmiş Wankel mühərrikinə oxşar dizayna malik idi. Sovet həmkarı VAZ-311 adlandırıldı. Bu, ilk sovet fırlanan mühərrikidir. Bu motorun VAZ avtomobillərində işləmə prinsipi eyni Wankel RPD əməliyyat alqoritminə malikdir.

Bu mühərriklərin quraşdırıldığı ilk avtomobil VAZ 21018 modifikasiyası olub. Avtomobil praktiki olaraq "əcdadı"ndan -model 2101-dən istifadə olunan daxiliyanma mühərriki istisna olmaqla, fərqlənmirdi. Yeniliyin kapotu altında 70 at gücünə malik bir bölməli RPD var idi. Bununla belə, bütün 50 model nümunəsi üzərində aparılan araşdırmalar nəticəsində çoxsaylı mühərrik nasazlıqları aşkar edilib ki, bu da Voljski zavodunu növbəti bir neçə il ərzində öz avtomobillərində bu tip daxili yanma mühərrikindən istifadə etməkdən imtina etməyə məcbur edib.

fırlanan mühərrikin iş prinsipi
fırlanan mühərrikin iş prinsipi

Yerli RPD nasazlığının əsas səbəbi etibarsız möhürlər idi. Bununla belə, sovet dizaynerləri dünyaya yeni 2 bölməli fırlanan VAZ-411 mühərriki təqdim edərək bu layihəni xilas etmək qərarına gəldilər. Sonradan VAZ-413 markalı daxili yanma mühərriki hazırlanmışdır. Onların əsas fərqləri hakimiyyətdə idi. Birinci nüsxə 120 at gücünə qədər inkişaf etdi, ikincisi - təxminən 140. Lakin bu bölmələr yenidən seriyaya daxil edilmədi. Zavod onları yalnız yol polisi və DTK-nın istifadə etdiyi xidməti avtomobillərə taxmaq qərarına gəlib.

Aviasiya üçün mühərriklər, "səkkizlər" və "doqquzlar"

Sonrakı illərdə tərtibatçılar yerli kiçik təyyarələr üçün fırlanan mühərrik yaratmağa çalışdılar, lakin bütün cəhdlər uğursuz oldu. Nəticədə dizaynerlər yenidən VAZ 8 və 9 seriyalı minik avtomobilləri (indi ön təkər) üçün mühərriklərin hazırlanmasına başladılar. Sələflərindən fərqli olaraq, yeni hazırlanmış VAZ-414 və 415 mühərrikləri universal idi və Volqa, Moskviç və s. kimi arxa təkərli avtomobillərdə istifadə oluna bilərdi.

RPD VAZ-414-ün Xüsusiyyətləri

fırlanan mühərrikin işləmə prinsipi çatışmazlıqlar və üstünlüklər
fırlanan mühərrikin işləmə prinsipi çatışmazlıqlar və üstünlüklər

İlk dəfə bu mühərrik yalnız 1992-ci ildə "doqquzlar"da peyda oldu. "Əcdadları" ilə müqayisədə bu motorun aşağıdakı üstünlükləri var idi:

  • Yüksək spesifik güc, bu, avtomobilə cəmi 8-9 saniyə ərzində "yüz" yığmağa imkan verdi.
  • Böyük səmərəlilik. Bir litr yanmış yanacaqdan 110 at gücünə qədər güc əldə etmək mümkün idi (bu, heç bir məcburiyyət və silindr blokunun əlavə qazılması olmadan).
  • Yüksək zorlama potensialı. Düzgün parametrlərlə mühərrik gücünü bir neçə onlarla at gücü artırmaq mümkün oldu.
  • Yüksək sürətli motor. Belə bir mühərrik hətta 10.000 rpm-də işləyə bildi. Belə yüklər altında yalnız fırlanan mühərrik işləyə bilər. Klassik daxiliyanma mühərriklərinin işləmə prinsipi onların yüksək sürətlə uzun müddət işləməsinə imkan vermir.
  • Nisbətən aşağı yanacaq sərfiyyatı. Əgər əvvəlki nüsxələr hər "yüz"ə təxminən 18-20 litr yanacaq "yeyirdisə", bu qurğu orta iş rejimində cəmi 14-15 litr yanacaq sərf etmişdir.

Volqa Avtomobil Zavodunda RPD ilə bugünkü vəziyyət

Yuxarıda təsvir edilən bütün mühərriklər o qədər də populyarlıq qazanmadı və tezliklə onların istehsalı məhdudlaşdırıldı. Gələcəkdə Volqa Avtomobil Zavodunun fırlanan mühərriklərin inkişafını canlandırmaq planları yoxdur. Beləliklə, RPD VAZ-414 yerli mühəndislik tarixində əzilmiş kağız parçası olaraq qalacaq.

Beləliklə, hansı fırlanan mühərrikin işləmə prinsipi və cihazı olduğunu öyrəndik.

Tövsiyə: