stringtranslate.com

Двигатель Ванкеля

Рисунок 1.
Цикл Ванкеля ККМ:
  • A : Вершина ротора.
  • B : Эксцентриковый вал.
  • Белая часть — это выступ эксцентрикового вала.
  • Расстояние между А и В остается постоянным.
  • Производит три импульса мощности за каждый оборот ротора.
  • Дает один силовой импульс за один оборот выходного вала.

Двигатель Ванкеля ( /ˈvaŋkəl̩/ , VUN -kell ) — это тип двигателя внутреннего сгорания , использующий эксцентриковую вращающуюся конструкцию для преобразования давления во вращательное движение. Концепция была доказана немецким инженером Феликсом Ванкелем , а затем появился коммерчески осуществимый двигатель, разработанный немецким инженером Ханнсом-Дитером Пашке. [1] Ротор двигателя Ванкеля, который создает вращательное движение, по форме похож на треугольник Рело , причем стороны имеют меньшую кривизну. Ротор вращается внутри эпитрохоидального корпуса в форме восьмерки вокруг зубчатой ​​передачи с фиксированными зубьями. Средняя точка ротора движется по кругу вокруг выходного вала, вращая вал через кулачок.

В своей базовой форме двигатель Ванкеля имеет более низкий тепловой КПД и более высокие выбросы выхлопных газов по сравнению с четырехтактным поршневым двигателем. Это ограничило использование двигателя с момента его появления в 1960-х годах. Однако в последующие десятилетия многие недостатки были в значительной степени преодолены с появлением доступных версий дорожных транспортных средств. Его преимущества компактной конструкции, плавности хода, меньшего веса и меньшего количества деталей по сравнению с поршневыми двигателями внутреннего сгорания делают двигатель Ванкеля подходящим для таких применений, как бензопилы , вспомогательные силовые установки , барражирующие боеприпасы , самолеты , водные мотоциклы , снегоходы и расширители запаса хода в легковые автомобили . В прошлом двигатель Ванкеля также использовался в дорожных транспортных средствах, таких как мотоциклы и гоночные автомобили .

Концепция

Рисунок 2.
Первый двигатель DKM Wankel, спроектированный Феликсом Ванкелем , DKM 54 ( Drehkolbenmotor ), в Немецком музее в Бонне .
Рисунок 3.
Двигатель Ванкеля с ротором и выходным валом с зубчатой ​​передачей.
Рисунок 5.
Первый двигатель KKM Ванкеля, основанный на конструкции Ханнса-Дитера Пашке, NSU KKM 57P ( Kreiskolbenmotor ), на выставке Autovision und Forum.
Рис. 6.
Первый серийный двигатель Ванкеля; установлен в NSU Spider

Двигатель Ванкеля представляет собой тип роторно-поршневого двигателя и существует в двух основных формах: Drehkolbenmotor ( DKM, «роторно-поршневой двигатель»), разработанный Феликсом Ванкелем (см. Рисунок 2), и Kreiskolbenmotor ( KKM, «циркулярный поршневой двигатель»). ), разработанный Ханнсом-Дитером Пашке [2] (см. рис. 3), из которых только последний вышел из стадии прототипа. Таким образом, все серийные двигатели Ванкеля относятся к типу ККМ.

Разработка двигателя Ванкеля

Феликс Ванкель сконструировал ротационный компрессор в 1920-х годах и получил свой первый патент на двигатель роторного типа в 1934 году. [6] Он понял, что к треугольному ротору ротационного компрессора можно добавить впускные и выпускные отверстия, создавая двигатель внутреннего сгорания. В конце концов, в 1951 году Ванкель начал работать в немецкой фирме NSU Motorenwerke над разработкой роторного компрессора в качестве нагнетателя для мотоциклетных двигателей NSU. Ванкель придумал конструкцию треугольного ротора компрессора. [7] При содействии профессора Отмара Байера  [ де ] из Штутгартского университета прикладных наук концепция была определена математически. [8] Разработанный им нагнетатель использовался для одного из одноцилиндровых двухтактных двигателей NSU объемом 50 см³. Двигатель развивал мощность 13,5 л.с. (10 кВт) при 12 000  об/мин. [9]

В 1954 году NSU договорился с Феликсом Ванкелем о разработке роторного двигателя внутреннего сгорания на основе конструкции нагнетателя Ванкеля для мотоциклетных двигателей. Поскольку Ванкель был известен как «трудный коллега», работы по разработке ДКМ велись в частном конструкторском бюро Ванкеля в Линдау. По словам Джона Б. Хеге, Ванкелю помог его друг Эрнст Хёппнер, который был «блестящим инженером». [10] Первый рабочий прототип, DKM 54 (см. рисунок 2), впервые был запущен 1 февраля 1957 года в научно-исследовательском отделе NSU Versuchsabteilung TX . Он производил 21 л.с. (15 кВт). [11] [12] Вскоре после этого был построен второй прототип ДКМ. Он имел объем рабочей камеры Vk 125 см³ и выдавал мощность 21 кВт (29 л.с.) при 17 000  об/мин. [13] Он мог даже развивать скорость до 25 000  об/мин. Однако такие обороты двигателя исказили форму внешнего ротора, что оказалось непрактичным. [14] По данным инженеров и историков Mazda Motors , было построено четыре агрегата двигателя DKM; Согласно описанию конструкция имеет рабочий объем V h 250 см³ (что эквивалентно объему рабочей камеры V k 125 см³). Сообщается, что четвертый построенный агрегат претерпел несколько конструктивных изменений и в конечном итоге произвел 29 л.с. (21 кВт) при 17 000 об / мин; он мог развивать скорость до 22 000 об / мин. Один из четырех построенных двигателей выставлен на статической экспозиции Немецкого музея в Бонне (см. рис. 2). [15]

Из-за сложной конструкции с неподвижным центральным валом двигатель ДКМ был непрактичен. [4] Вольф-Дитер Бенсингер прямо упоминает, что в двигателе DKM невозможно обеспечить надлежащее охлаждение двигателя, и утверждает, что именно по этой причине от конструкции DKM пришлось отказаться. [16] Главный инженер по развитию NSU Вальтер Фрёде решил эту проблему, используя конструкцию Ханнса-Дитера Пашке и преобразовав DKM в то, что позже будет известно как KKM (см. Рисунок 5). [4] KKM оказался гораздо более практичным двигателем, поскольку у него легкодоступные свечи зажигания, более простая конструкция охлаждения и обычный вал отбора мощности. [5] Ванкелю не нравился двигатель KKM Фрёде из-за эксцентрикового движения его внутреннего ротора, которое не было чисто круговым движением, как предполагал Ванкель. Он заметил, что его «скаковая лошадь» превратилась в «плуговую лошадь». Ванкель также жаловался, что на уплотнения вершины KKM будет оказываться большее напряжение из-за эксцентричного движения ротора по принципу «хула-хуп». NSU не мог позволить себе финансировать разработку как DKM, так и KKM, и в конечном итоге решил отказаться от DKM в пользу KKM, поскольку последний казался более практичной конструкцией. [17]

Ванкель получил патент США 2988065 на двигатель KKM 13 июня 1961 года . . [19] Первый полностью функционирующий двигатель KKM, KKM 125, весом всего 17 кг (37,5 фунтов), рабочим объемом 125 см³ и мощностью 26 л.с. (19 кВт) при 11 000  об/мин. [20] Его первый запуск состоялся 1 июля 1958 года. [21]

В 1963 году компания NSU выпустила первый серийный автомобильный двигатель Ванкеля ККМ 502 (см. рис. 6). Он использовался в спортивном автомобиле NSU Spider , которых было выпущено около 2000 штук. Несмотря на свои «проблемы с прорезыванием зубов», KKM 502 был довольно мощным двигателем с приличным потенциалом, плавностью работы и низким уровнем шума на высоких оборотах. Это был однороторный двигатель РР рабочим объемом 996 см 3 (61 дюйм 3 ), номинальной мощностью 40 кВт (54 л.с.) при 6000  об/мин и МВЭД 1 МПа (145 фунт-сила/дюйм 2 ). [22]

Эксплуатация и дизайн

Рисунок 7.
Схема Ванкеля:
  1. Впуск
  2. Выхлоп
  3. Корпус статора
  4. Чемберс
  5. Шестерня
  6. Ротор
  7. Коронная шестерня
  8. Эксцентриковый вал
  9. Свеча зажигания.
Рисунок 8.
Ротационный цикл:
  1. Впускной (синий)
  2. Сжатие (зеленый)
  3. Зажигание (красное)
  4. выхлоп (желтый)
Рисунок 9.
Видео двухроторного двигателя Ванкеля
Рисунок 10.
Сравнение двигателей Ванкеля и поршневых двигателей. [23]  Впуск   , сжатие,   расширение,   выпуск. 
Рис. 11.
Циклы Отто с унитарным рабочим объемом V k = 654,7 см 3 и ε = 10, работающие от идеализированных двигателей. Каждый двигатель выдает среднюю суммарную мощность 438,7 кВт при p me = 22,34 МПа. Давление в камерах, мгновенный унитарный крутящий момент, мгновенный и средний общий крутящий момент в зависимости от угла поворота вала. [24]

Двигатель Ванкеля имеет вращающийся эксцентриковый вал отбора мощности, а вращающийся поршень вращается на эксцентриках на валу в виде обруча. Двигатель Ванкеля представляет собой роторный двигатель типа 2:3, т.е. внутренняя сторона его корпуса напоминает овальную эпитрохоиду с двумя лепестками (эквивалент перитрохоиды), [25] тогда как его роторный поршень имеет форму трохоида с тремя вершинами (аналогично Треугольник Рело ). Таким образом, ротор двигателя Ванкеля всегда образует три движущиеся рабочие камеры. [26] Основная геометрия двигателя Ванкеля изображена на рисунке 7. Уплотнения на вершинах ротора плотно прилегают к периферии корпуса. [27] Ротор совершает вращательное движение, управляемый шестернями и эксцентриковым выходным валом, а не внешней камерой. Ротор не соприкасается с внешним корпусом двигателя. Сила давления расширенного газа на ротор оказывает давление на центр эксцентриковой части выходного вала.

Все практические двигатели Ванкеля являются четырехтактными (т. е. четырехтактными). Теоретически возможны двухтактные двигатели, но они непрактичны, поскольку впускной и выхлопной газы не могут быть должным образом разделены. [16] Принцип работы аналогичен принципу работы Отто; Принцип работы дизеля с воспламенением от сжатия не может быть использован в практическом двигателе Ванкеля. [28] Поэтому двигатели Ванкеля обычно имеют высоковольтную систему искрового зажигания . [29]

В двигателе Ванкеля одна сторона треугольного ротора завершает четырехступенчатый цикл Отто впуска, сжатия, расширения и выпуска при каждом обороте ротора (что эквивалентно трем оборотам вала, см. рисунок 8). [30] Форма ротора между фиксированными вершинами призвана минимизировать геометрический объем камеры сгорания и максимизировать степень сжатия соответственно. [27] [31] Поскольку ротор имеет три стороны, это дает три импульса мощности за один оборот ротора.

Двигатели Ванкеля имеют гораздо меньшую степень неравномерности по сравнению с поршневыми двигателями с возвратно-поступательным движением, что делает работу двигателя Ванкеля намного более плавной. Это связано с тем, что двигатель Ванкеля имеет меньший момент инерции и меньшую площадь избыточного крутящего момента из-за более равномерной передачи крутящего момента. Например, двухроторный двигатель Ванкеля работает более чем в два раза плавнее, чем четырехцилиндровый поршневой двигатель. [32] Эксцентриковый выходной вал двигателя Ванкеля также не имеет связанных с напряжением контуров коленчатого вала поршневого двигателя. Таким образом, максимальные обороты двигателя Ванкеля в основном ограничиваются нагрузкой на зубья синхронизирующих шестерен. [33] Шестерни из закаленной стали используются для длительной эксплуатации со скоростью выше 7000 или 8000  об/мин. На практике автомобильные двигатели Ванкеля не работают на гораздо более высоких скоростях выходного вала, чем поршневые двигатели с аналогичной выходной мощностью. Двигатели Ванкеля в автогонках работают на скорости до 10 000  об/мин, как и четырехтактные поршневые двигатели с относительно небольшим рабочим объемом на цилиндр. В самолетах их применяют консервативно, до 6500 или 7500  об/мин.

Объем камеры

В роторном двигателе Ванкеля объем камеры эквивалентен произведению поверхности ротора и пути ротора . Поверхность ротора определяется путем прохождения кончиков ротора через корпус ротора и определяется образующим радиусом , шириной ротора и параллельными перемещениями ротора и внутреннего корпуса . Поскольку ротор имеет трохоидную («треугольную») форму, синус 60 градусов описывает интервал, в котором роторы приближаются к корпусу ротора. Поэтому,

[34]

Траекторию ротора можно интегрировать через эксцентриситет следующим образом:

Поэтому,

[35]

Для удобства ее можно опустить, поскольку она трудноопределяема и мала: [36]

[36] [37] [38] [39] [40]

Другой подход к этому состоит в том, чтобы ввести как самую дальнюю, так и самую короткую параллельную передачу ротора и внутреннего корпуса и предположить, что и . Затем,

Включение параллельных передач ротора и внутреннего корпуса обеспечивает достаточную точность определения объема камеры. [36] [35]

Эквивалентный рабочий объем и выходная мощность

Со временем для оценки общего объема двигателя Ванкеля по отношению к поршневому двигателю использовались разные подходы: с учетом только одной, двух или всех трех камер. [41] Частично этот спор возник из-за того, что налог на транспортные средства в Европе зависел от объема двигателя, как сообщил Карл Людвигсен . [42]

Если - количество роторов и количество камер, рассматриваемых для каждого ротора, то общий объем составляет:

Если среднее эффективное давление , скорость вращения вала и количество оборотов вала, необходимых для завершения цикла ( частота термодинамического цикла), то общая выходная мощность равна:

это общая выходная мощность.

Учитывая одну камеру

Кеничи Ямамото разместил и : [43]

При этих значениях однороторный двигатель Ванкеля производит ту же среднюю мощность, что и одноцилиндровый двухтактный двигатель , с тем же средним крутящим моментом, при этом вал вращается с той же скоростью, выполняя циклы Отто с утроенной частотой.

Учитывая две камеры

Ричард Франц Ансдейл и Вольф-Дитер Бензингер основывали свою аналогию на количестве совокупных ходов расширения на оборот вала. В роторном двигателе Ванкеля эксцентриковый вал должен совершить три полных оборота (1080°) на камеру сгорания, чтобы завершить все четыре фазы четырехтактного двигателя. Поскольку роторный двигатель Ванкеля имеет три камеры сгорания, все четыре фазы четырехтактного двигателя совершаются за один полный оборот эксцентрикового вала (360°), и при каждом обороте вала создается один импульс мощности. [35] [44] Это отличается от четырехтактного поршневого двигателя, которому необходимо сделать два полных оборота на камеру сгорания, чтобы завершить все четыре фазы четырехтактного двигателя. Следовательно, в роторном двигателе Ванкеля и : [45] [46]

При этих значениях однороторный двигатель Ванкеля выдает ту же среднюю мощность, что и двухцилиндровый четырехтактный двигатель, с тем же средним крутящим моментом, с валом, вращающимся с той же скоростью, работая по циклам Отто с частотой 3/2 частоты. .

Учитывая три камеры

Феликс Генрих Ванкель , Ойген Вильгельм Хубер и Карл-Хайнц Кюттнер пересчитали все камеры, поскольку в каждой действует свой термодинамический цикл. Итак и : [47] [48] [49]

При этих значениях однороторный двигатель Ванкеля имеет ту же среднюю мощность, что и трехцилиндровый четырехтактный двигатель, с 3/2 среднего крутящего момента, с валом, вращающимся на 2/3 скорости, работающим по циклам Отто с частотой та же частота:

Применяя передачу 2/3 к выходному валу трехцилиндрового двигателя (или 3/2 к валу Ванкеля), они аналогичны с термодинамической и механической точки зрения выходной мощности, как отметили Хубер и Вальтер Г. ,Фрёде. [48] ​​[50]

Примеры (считая две камеры)

ККМ 612 ( НСУ Ро80 )
[51] [52]
Mazda 13B-REW ( Мазда RX-7 )
[52]

Лицензии выданы

Рисунок 12. Первый двигатель Ванкеля
Mazda , предшественник 10A, в музее Mazda в Хиросиме, Япония.
Рисунок 13.
Двигатель Ванкеля, разработанный General-Motors в 1972 году, в разрезе, показывающий сдвоенные роторы.

NSU лицензировал конструкцию двигателя Ванкеля компаниям по всему миру в различных формах, при этом многие компании постоянно совершенствовались. В своей книге Rotationskolben-Verbrennungsmotoren 1973 года немецкий инженер Вольф-Дитер Бензингер описывает следующих лицензиатов в хронологическом порядке, что подтверждает Джон Б. Хеге: [53] [54] [55]

В 1961 году советские научно-исследовательские организации НАТИ, НАМИ и ВНИИмотопром приступили к разработке двигателя Ванкеля. В конце концов, в 1974 году разработку передали в специальное конструкторское бюро завода АвтоВАЗ . [59] Джон Б. Хедж утверждает, что ни одному советскому автопроизводителю не было выдано лицензии. [60]

Инженерное дело

Рис. 14.
Апексные уплотнения слева NSU Ro 80 ; правая Мазда 12А и 13Б
Рисунок 15.
  • Слева : осевое охлаждение развала Mazda L10A.
  • В центре : Audi NSU EA871 с осевым водяным охлаждением, только горячая дуга.
  • Справа : алмазные двигатели Ванкеля, радиальное охлаждение только горячей дуги.

Феликсу Ванкелю удалось преодолеть большинство проблем, из-за которых предыдущие попытки совершенствования роторных двигателей терпели неудачу, разработав конструкцию с лопастными уплотнениями, имеющими радиус вершины, равный величине «увеличения» формы корпуса ротора по сравнению с теоретическим. эпитрохоид, чтобы минимизировать радиальное движение уплотнения вершины, а также введение цилиндрического газонагруженного штифта вершины, который примыкает ко всем уплотнительным элементам и обеспечивает уплотнение вокруг трех плоскостей на каждой вершине ротора. [61]

Вначале необходимо было создавать специальные, специализированные производственные машины для жилищ различных размеров. Однако запатентованные конструкции, такие как патент США 3824746 , Дж. Дж. Уотт, 1974 г., на «Машину, производящую цилиндр двигателя Ванкеля», патент США 3916738 «Устройство для механической обработки и/или обработки трохоидальных поверхностей» и патент США 3964367 «Устройство для механической обработки» трохоидальные внутренние стенки» и другие решили проблему.

У двигателей Ванкеля есть проблема, отсутствующая в четырехтактных поршневых двигателях с возвратно-поступательным движением, заключающаяся в том, что в корпусе блока впуск, сжатие, сгорание и выхлоп происходят в фиксированных местах вокруг корпуса. Это вызывает очень неравномерную тепловую нагрузку на корпус ротора. [62] Напротив, четырехтактные поршневые двигатели выполняют эти четыре такта в одной камере, так что крайности «замерзания» впуска и «пылания» выпуска усредняются и защищаются пограничным слоем от перегрева рабочих частей. Использование тепловых трубок в вентиляторе Ванкеля с воздушным охлаждением было предложено Университетом Флориды, чтобы преодолеть неравномерный нагрев блочного корпуса. [63] Предварительный подогрев некоторых секций корпуса выхлопными газами улучшает производительность и экономию топлива, а также снижает износ и выбросы. [64]

Экраны пограничного слоя и масляная пленка действуют как теплоизоляция, что приводит к низкой температуре смазочной пленки (приблизительно максимум 200 °C или 390 °F на двигателе Ванкеля с водяным охлаждением). Это обеспечивает более постоянную температуру поверхности. Температура вокруг свечи зажигания примерно такая же, как температура в камере сгорания поршневого двигателя. При охлаждении окружным или осевым потоком разница температур остается допустимой. [65] [66] [67]

Проблемы возникли во время исследований в 1950-х и 1960-х годах. Некоторое время инженеры сталкивались с тем, что они называли «следами вибраций» и «царапинами дьявола» на внутренней поверхности эпитрохоиды, что приводило к сколам хромового покрытия трохоидальных поверхностей. Они обнаружили, что причиной была резонансная вибрация апексных уплотнений, и проблема была решена за счет уменьшения толщины и веса апексных уплотнений, а также использования более подходящих материалов. Царапины исчезли после внедрения более совместимых материалов уплотнителей и покрытий корпуса. Ямамото экспериментально облегчил апексные уплотнения с отверстиями. Теперь основной причиной стал вес. Затем Mazda использовала углеродные уплотнения с пропиткой алюминием в своих двигателях раннего производства. NSU использовала верхние уплотнения, пропитанные углеродной сурьмой, против хрома. Компания NSU довела покрытие ELNISIL до стадии производства и вернулась к металлической уплотнительной ленте для RO80. Mazda продолжала использовать хром, но снабдила алюминиевый корпус стальной оболочкой, которая затем была покрыта тонким слоем оцинкованного хрома. Это позволило Mazda вернуться к металлическим уплотнениям вершины толщиной сначала 3 мм, а затем даже 2 мм. [68] Еще одной ранней проблемой было образование трещин на поверхности статора возле свечного отверстия, которое было устранено путем установки свечей зажигания в отдельную металлическую вставку/медную втулку в корпусе вместо ввинчивания свечи непосредственно в корпус блока. [69]

Компания Toyota обнаружила, что замена свечи накаливания на свечу зажигания ведущего узла улучшила низкие обороты, частичную нагрузку, удельный расход топлива на 7%, а также выбросы и холостой ход. [70] Более позднее альтернативное решение для охлаждения бобышки свечи зажигания представляло собой схему с регулируемой скоростью охлаждающей жидкости для роторов с водяным охлаждением, которая получила широкое распространение и была запатентована Curtiss-Wright, [71] причем последняя из них указана для улучшения качества воздуха. -охлаждение втулки свечи зажигания двигателя. Эти подходы не требовали медной вставки с высокой проводимостью, но не исключали ее использования. Форд испытал двигатель Ванкеля со свечами, расположенными в боковых пластинах вместо обычного размещения на рабочей поверхности корпуса ( CA 1036073  , 1978).

Доставка крутящего момента

Двигатели Ванкеля способны работать на высоких скоростях, а это означает, что им не обязательно создавать высокий крутящий момент для производства высокой мощности. Расположение впускного канала и закрытие впускного канала сильно влияют на крутящий момент двигателя. Раннее закрытие впускного канала увеличивает крутящий момент на низких оборотах, но снижает крутящий момент на высоких оборотах (и, следовательно, мощность), тогда как позднее закрытие впускного канала снижает крутящий момент на низких оборотах, одновременно увеличивая крутящий момент на высоких оборотах двигателя, что приводит к увеличению мощности. на более высоких оборотах двигателя. [72]

Периферийное впускное отверстие обеспечивает самое высокое среднее эффективное давление ; однако боковое впускное отверстие обеспечивает более устойчивый холостой ход [73] , поскольку оно помогает предотвратить обратный выброс сгоревших газов во впускные каналы, что вызывает «пропуски зажигания», вызванные чередующимися циклами, когда смесь воспламеняется и не воспламеняется. Периферийные порты (PP) обеспечивают лучшее среднее эффективное давление во всем диапазоне оборотов, но PP также был связан с худшей стабильностью холостого хода и производительностью при частичной нагрузке. Ранняя работа Toyota [74] привела к добавлению подачи свежего воздуха к выхлопному отверстию, а также доказала, что пластинчатый клапан во впускном отверстии или воздуховодах [75] улучшил характеристики двигателей Ванкеля на низких оборотах и ​​при частичной нагрузке. за счет предотвращения обратного потока выхлопных газов во впускное отверстие и каналы, а также уменьшения высокого уровня рециркуляции отработавших газов, вызывающего пропуски зажигания, за счет небольшой потери мощности на максимальных оборотах. Эластичность повышается за счет увеличения эксцентриситета ротора, аналогично более длинному ходу поршневого двигателя.

Двигатели Ванкеля работают лучше с выхлопной системой низкого давления. Более высокое противодавление выхлопных газов снижает среднее эффективное давление, причем более сильно в двигателях с периферийным впускным отверстием. Двигатель Mazda RX-8 Renesis улучшил характеристики за счет увеличения площади выпускного отверстия вдвое по сравнению с более ранними конструкциями, а также были проведены исследования влияния конфигурации впускных и выпускных трубопроводов на производительность двигателей Ванкеля. [76] Боковые впускные каналы (которые используются в двигателе Mazda Renesis) были впервые предложены Ханнсом-Дитером Пашке в конце 1950-х годов. Пашке предсказал, что точно рассчитанные впускные каналы и впускные коллекторы могут сделать двигатель с боковым расположением порта таким же мощным, как двигатель PP. [77]

Материалы

Как описано ранее, на двигатель Ванкеля влияет неравномерное тепловое расширение из-за четырех циклов, происходящих в фиксированных местах двигателя. Хотя это предъявляет высокие требования к используемым материалам, простота Ванкеля облегчает использование альтернативных материалов, таких как экзотические сплавы и керамика . Обычным методом для корпусов двигателей, изготовленных из алюминия, является использование напыленного слоя молибдена на корпусе двигателя в области камеры сгорания и напыленного стального слоя в других местах. Корпуса двигателей, отлитые из железа, можно подвергать индукционной пайке, чтобы материал выдерживал тепловую нагрузку при сгорании. [78]

Среди сплавов, рекомендуемых для использования в корпусах Ванкеля, — A-132, Inconel 625 и 356, обработанные до твердости T6. Для покрытия рабочей поверхности корпуса использовалось несколько материалов, в том числе Никасил . Citroën, Daimler-Benz, Ford, AP Grazen и другие подали заявки на патенты в этой области. Выбор материалов для верхушечных уплотнений менялся вместе с накопленным опытом: от углеродистых сплавов до стали, ферритной нержавеющей стали , Ferro-TiC и других материалов. [79] Комбинация материалов обшивки корпуса, а также материалов вершины и боковых уплотнений была определена экспериментально, чтобы обеспечить наилучший срок службы как уплотнений, так и крышки корпуса. Для вала предпочтительны стальные сплавы с небольшой деформацией под нагрузкой, для этого предложено использовать мартенситностареющую сталь.

В первые годы разработки двигателя Ванкеля преобладающим типом топлива был этилированный бензин. Свинец является твердой смазкой, а этилированный бензин предназначен для уменьшения износа уплотнений и корпусов. В первых двигателях подача масла рассчитывалась с учетом смазывающих свойств бензина. Поскольку этилированный бензин постепенно прекращался, двигателям Ванкеля требовалось увеличение количества масла в бензине для обеспечения смазки критически важных частей двигателя. В документе SAE Дэвида Гарсайда подробно описан выбор Norton материалов и охлаждающих ребер. [ нужна цитата ]

Уплотнение

Ранние конструкции двигателей имели высокую вероятность потери уплотнения как между ротором и корпусом, так и между различными деталями, составляющими корпус. Кроме того, в более ранних моделях двигателей Ванкеля частицы углерода могли застревать между уплотнением и корпусом, вызывая заклинивание двигателя и требующее частичного ремонта. Очень ранние двигатели Mazda обычно требовали ремонта после 50 000 миль (80 000 км). Дополнительные проблемы с уплотнением возникли из-за неравномерного распределения тепла внутри корпусов, что привело к деформации, потере уплотнения и сжатия. Эта термическая деформация также вызвала неравномерный износ между уплотнением вершины и корпусом ротора, что заметно на двигателях с большим пробегом. [ нужна цитация ] Проблема усугублялась, когда двигатель подвергался нагрузке до достижения рабочей температуры . Однако двигатели Mazda Wankel решили эти первоначальные проблемы. Современные двигатели состоят из почти 100 деталей, связанных с уплотнениями. [11]

Проблема зазора для вершин горячего ротора, проходящего между ближними в осевом направлении боковыми корпусами в зонах более холодных впускных кулачков, была решена за счет использования осевого пилотного ротора, расположенного радиально внутри сальников, а также улучшенного инерционного масляного охлаждения внутренней части ротора (CW US 3261542). , C. Jones, 08.05.63, US 3176915 , M. Bentele, C. Jones. AH Raye. 02.07.62), а также слегка «коронованные» апексные уплотнения (разная высота в центре и на крайних концах тюлень). [80]  

Экономия топлива и выбросы

Как описано в разделе о термодинамических недостатках, двигатель Ванкеля — очень неэффективный двигатель с плохой экономией топлива. Это вызвано конструкцией двигателя Ванкеля с плохой формой камеры сгорания и огромной площадью поверхности. С другой стороны, конструкция двигателя Ванкеля гораздо менее склонна к детонации [28] , что позволяет использовать низкооктановое топливо без снижения компрессии. НГУ провел испытания по предложению Феликса Ванкеля низкооктанового бензина. На опытной основе фирмой «БВ Арал» выпускался 40-й бензин, который использовался в испытательном двигателе Ванкеля ДКМ54 со степенью сжатия 8:1; он работал без нареканий. Это расстроило нефтехимическую промышленность Европы, которая вложила значительные суммы денег в новые заводы по производству бензина более высокого качества. [81] [82] [83] [84] [85] Двигатели с непосредственным впрыском и послойным наддувом могут работать на топливе с особенно низкими октановыми числами. Например, дизельное топливо, октановое число которого составляет всего ~25. [86] [87] В результате низкой эффективности двигатель Ванкеля с периферийными выпускными отверстиями имеет большее количество несгоревших углеводородов (HC), выбрасываемых в выхлопные газы. [88] [89] Однако выбросы оксидов азота (NOx) в выхлопных газах относительно низкие, поскольку сгорание происходит медленно, а температура ниже, чем в других двигателях, а также из-за хорошей рециркуляции выхлопных газов двигателя Ванкеля ( EGR). ) поведение. Выбросы угарного газа (CO) двигателей Ванкеля и Отто примерно одинаковы. [28] Двигатель Ванкеля имеет значительно более высокую (Δt K >100 K) температуру выхлопных газов, чем двигатель Отто, особенно в условиях низкой и средней нагрузки. Это происходит из-за более высокой частоты сгорания и более медленного сгорания. Температура выхлопных газов может превышать 1300 К при высокой нагрузке и частоте вращения двигателя 6000 мин -1 . Чтобы улучшить поведение выхлопных газов двигателя Ванкеля, можно использовать термический реактор или каталитический нейтрализатор для уменьшения содержания углеводородов и окиси углерода в выхлопных газах. [88] Mazda использует двойную систему зажигания с двумя свечами зажигания на камеру. Это увеличивает выходную мощность и в то же время снижает выбросы углеводородов. В то же время выбросы углеводородов можно снизить за счет уменьшения преждевременного зажигания ведущей свечи Т по сравнению с задней свечой L. Это приводит к внутреннему дожиганию и снижает выбросы углеводородов. С другой стороны, одинаковое время зажигания L и T приводит к более высокому преобразованию энергии. Углеводороды, прилипшие к стенке камеры сгорания, выбрасываются в выхлопные газы через периферийное выпускное отверстие. [90][91] Mazda использовала в своем двигателе R26B по 3 свечи зажигания на камеру. Третья свеча зажигания воспламеняет смесь на задней стороне до того, как образуется хлюпанье, вызывая полное сгорание смеси, а также ускоряя распространение пламени, что снижает расход топлива. [92] Согласно исследованию Кертисс-Райт, фактором, который контролирует количество несгоревших углеводородов в выхлопных газах, является температура поверхности ротора, причем более высокие температуры приводят к меньшему количеству углеводородов в выхлопных газах. [93] Компания Curtiss-Wright расширила ротор, сохранив остальную часть конструкции двигателя неизменной, тем самым уменьшив потери на трение и увеличив рабочий объем и выходную мощность. Ограничивающим фактором для этого расширения был механический фактор, особенно прогиб вала при высоких скоростях вращения. [94] Тушение является доминирующим источником углеводородов на высоких скоростях и утечек на низких скоростях. [95] Использование боковых отверстий, которые позволяют закрыть выпускное отверстие вокруг верхней мертвой точки и уменьшить перекрытие впускных и выпускных клапанов, помогает снизить расход топлива. [89]

Автомобиль Mazda RX-8 с двигателем Renesis (впервые представленный в 1999 году) [52] в 2004 году соответствовал стандарту США для автомобилей с низким уровнем выбросов (LEV-II) . В основном этого удалось достичь за счет использования боковых отверстий: выпускные отверстия, которые в более ранних роторных двигателях Mazda располагались в корпусах роторов, были перенесены в сторону камеры сгорания. Такой подход позволил Mazda устранить перекрытие впускных и выпускных отверстий, одновременно увеличив площадь выхлопных отверстий. Такая конструкция улучшила стабильность сгорания в диапазоне низких скоростей и легких нагрузок. Выбросы углеводородов от роторного двигателя с боковым выхлопным отверстием на 35–50% меньше, чем от двигателя Ванкеля с периферийным выхлопным отверстием. Роторные двигатели с периферийными портами имеют лучшее среднее эффективное давление , особенно при высоких оборотах и ​​с впускным каналом прямоугольной формы. [96] [97] Однако RX-8 не был улучшен для соответствия нормам выбросов Евро 5 и был снят с производства в 2012 году. [98] Новая Mazda 8C Mazda MX-30 R-EV соответствует Евро 6d- Стандарт выбросов ISC-FCM. [99]

Лазерное зажигание

Лазерное зажигание было впервые предложено в 2011 году [100] [101] , но первые исследования лазерного зажигания были проведены только в 2021 году. Предполагается, что лазерное зажигание бедных топливных смесей в двигателях Ванкеля может улучшить расход топлива и поведение выхлопных газов. В исследовании 2021 года модель двигателя Ванкеля была испытана с лазерным зажиганием и различными видами газообразного и жидкого топлива. Лазерное зажигание приводит к более быстрому развитию центра горения, тем самым улучшая скорость горения и приводя к снижению выбросов NO x . Энергия лазерного импульса, необходимая для правильного зажигания, является «разумной» и находится в небольшом однозначном диапазоне мДж. Для лазерного зажигания не требуется существенной модификации двигателя Ванкеля. [102]

Воспламенение от сжатия Ванкеля

Рисунок 16.
Прототип Rolls-Royce R1C с воспламенением от сжатия.

Были проведены исследования ротационных двигателей с воспламенением от сжатия. Основные конструктивные параметры двигателя Ванкеля не позволяют получить в практическом двигателе степень сжатия, достаточную для работы дизеля. [103] Подход компаний Rolls-Royce [104] и Yanmar с воспламенением от сжатия [105] заключался в использовании двухступенчатого агрегата (см. рисунок 16), в котором один ротор действует как компрессор, а сгорание происходит в другом. [106] Оба двигателя не работали. [103]

Многотопливный двигатель Ванкеля

Подход, отличный от двигателя Ванкеля с воспламенением от сжатия (дизельный двигатель), представляет собой многотопливный двигатель Ванкеля без ХИ, который способен работать на огромном разнообразии видов топлива: дизельном топливе, бензине, керосине, метаноле, природном газе и водороде. [107] [108] Немецкий инженер Данкварт Эйерманн разработал этот двигатель в Wankel SuperTec (WST) в начале 2000-х годов. Он имеет объем камеры 500 см³ (куб.см) и номинальную выходную мощность 50 кВт (68 лошадиных сил) на ротор. Возможны версии от одного до четырех роторов. [109]

Двигатель WST имеет систему непосредственного впрыска Common-Rail, работающую по принципу послойного наддува. Подобно дизельному двигателю и в отличие от обычного двигателя Ванкеля, двигатель WST сжимает воздух, а не воздушно-топливную смесь, как в фазе сжатия четырехтактного двигателя. Топливо впрыскивается в сжатый воздух незадолго до верхней мертвой точки, что приводит к расслоению заряда (т. е. к отсутствию однородной смеси). Свеча зажигания используется для инициирования горения. [110] Давление в конце фазы сжатия и во время сгорания ниже, чем в обычном дизельном двигателе, [109] а расход топлива эквивалентен расходу топлива небольшого двигателя с непрямым впрыском и воспламенением от сжатия (т.е. >250 г/ч). (кВт·ч)). [111]

Варианты двигателя WST Ванкеля, работающие на дизельном топливе, используются в качестве ВСУ в 60 тепловозах Deutsche Bahn. Дизельные двигатели WST могут развивать мощность до 400 кВт (543 лошадиных силы). [112] [107]

Водородное топливо

Рисунок 15.
Mazda RX-8 Hydrogen RE, работающий на водороде, роторный автомобиль.

Поскольку топливная смесь водорода и воздуха воспламеняется быстрее и имеет более высокую скорость горения, чем бензин, важной проблемой водородных двигателей внутреннего сгорания является предотвращение преждевременного зажигания и обратного зажигания. В роторном двигателе каждый цикл цикла Отто происходит в разных камерах. Важно отметить, что впускная камера отделена от камеры сгорания, что предотвращает попадание топливовоздушной смеси в локальные горячие точки. Двигатели Ванкеля также не имеют горячих выпускных клапанов, что облегчает их адаптацию к работе на водороде. [113] Другая проблема касается воздействия гидрогената на смазочную пленку в поршневых двигателях. В двигателе Ванкеля проблема гидрогенизата решается за счет использования керамических уплотнений вершины. [114] [115]

В прототипе двигателя Ванкеля, установленном на Mazda RX-8 для исследования работы водорода, Вакаяма и др. обнаружили, что работа на водороде повышает термический КПД на 23% по сравнению с работой на бензине. Однако поведение выхлопных газов значительно ухудшилось из-за высоких выбросов NOx, вызванных бедным сгоранием, что означало, что автомобиль не соответствовал японскому стандарту выбросов SULEV. Для соблюдения норм по выбросам пришлось использовать дополнительный стехиометрический режим, что снизило тепловой КПД двигателя. [116]

Преимущества

Основными преимуществами двигателя Ванкеля являются: [117]

Двигатели Ванкеля значительно легче и проще, содержат гораздо меньше движущихся частей, чем поршневые двигатели эквивалентной выходной мощности. Клапаны или сложные клапанные механизмы устраняются за счет использования простых отверстий, вырезанных в стенках корпуса ротора. Поскольку ротор вращается непосредственно на большом подшипнике выходного вала, здесь нет шатунов и коленчатого вала . Устранение возвратно-поступательной массы дает двигателям Ванкеля низкий коэффициент неравномерности, а это означает, что они работают намного плавнее, чем сопоставимые поршневые двигатели с возвратно-поступательным движением. Например, двухроторный двигатель Ванкеля работает более чем в два раза плавнее, чем четырехцилиндровый поршневой двигатель. [32]

Четырехтактный цилиндр производит рабочий такт только при каждом втором обороте коленчатого вала, причем три такта являются насосными потерями. Двигатель Ванкеля также имеет более высокий объемный КПД, чем поршневой двигатель возвратно-поступательного движения. [120] Из-за квазиперекрытия рабочих тактов двигатель Ванкеля очень быстро реагирует на увеличение мощности, обеспечивая быструю подачу мощности, когда возникает потребность, особенно на более высоких оборотах двигателя. Эта разница более выражена по сравнению с четырехцилиндровыми поршневыми двигателями и менее выражена по сравнению с двигателями с большим количеством цилиндров.

Из-за отсутствия горячих выпускных клапанов требования к октановому числу топлива двигателей Ванкеля ниже, чем у поршневых двигателей. [121] Как правило, можно предположить, что двигатель Ванкеля с объемом рабочей камеры V k 500 см³ и степенью сжатия ε=9 хорошо работает на бензине посредственного качества с октановым числом всего 91 АИ. [28] Если в поршневом двигателе с возвратно-поступательным движением сжатие необходимо уменьшить на одну единицу сжатия, чтобы избежать детонации, то в сопоставимом двигателе Ванкеля снижение сжатия может не потребоваться. [122]

Из-за меньшего количества форсунок системы впрыска топлива в двигателях Ванкеля дешевле, чем в поршневых двигателях. Система впрыска, позволяющая работать с послойным зарядом , может помочь уменьшить площади обогащенной смеси в нежелательных частях двигателя, что повышает топливную экономичность. [123]

Недостатки

Термодинамические недостатки

Роторные двигатели Ванкеля в основном страдают от плохой термодинамики, вызванной конструкцией двигателя Ванкеля с его огромной площадью поверхности и плохой формой камеры сгорания. В результате двигатель Ванкеля имеет медленное и неполное сгорание, что приводит к высокому расходу топлива и плохому поведению выхлопных газов. [121] Двигатели Ванкеля могут достигать типичного максимального КПД около 30 процентов. [124]

В роторном двигателе Ванкеля сгорание топлива происходит медленно, поскольку камера сгорания длинная, тонкая и подвижная. Перемещение пламени происходит почти исключительно в направлении движения ротора, что приводит к плохому тушению топливно-воздушной смеси, которая является основным источником несгоревших углеводородов на высоких оборотах двигателя: задняя сторона камеры сгорания естественным образом создает «сжатый поток». что не позволяет пламени дойти до задней кромки камеры, что усугубляет последствия плохого тушения топливно-воздушной смеси. Прямой впрыск топлива, при котором топливо впрыскивается к передней кромке камеры сгорания, может минимизировать количество несгоревшего топлива в выхлопе. [125] [126]

Механические недостатки

Хотя многие недостатки являются предметом продолжающихся исследований, в настоящее время недостатки двигателя Ванкеля, находящегося в производстве, следующие: [127]

Уплотнение ротора
Корпус двигателя имеет совершенно разные температуры в каждой отдельной секции камеры. Различные коэффициенты расширения материалов приводят к несовершенному уплотнению. Кроме того, обе стороны апексных уплотнений подвергаются воздействию топлива, а конструкция не позволяет точно и точно контролировать смазку роторов. Роторные двигатели, как правило, имеют избыточную смазку при любых оборотах и ​​нагрузках, имеют относительно высокий расход масла и другие проблемы, возникающие из-за избытка масла в зонах сгорания двигателя, такие как образование нагара и чрезмерные выбросы при сжигании масла. Для сравнения, поршневой двигатель выполняет все функции цикла в одной и той же камере, что обеспечивает более стабильную температуру, против которой действуют поршневые кольца. Кроме того, только одна сторона поршня в (четырехтактном) поршневом двигателе подвергается воздействию топлива, что позволяет маслу смазывать цилиндры с другой стороны. Компоненты поршневого двигателя также могут быть спроектированы так, чтобы повысить уплотнение колец и контроль масла по мере увеличения давления в цилиндре и уровня мощности. Чтобы преодолеть проблемы двигателя Ванкеля, связанные с разницей температур между различными областями корпуса, боковыми и промежуточными пластинами, а также связанную с этим неравномерность теплового расширения, была использована тепловая трубка для передачи тепла от горячих частей двигателя к холодным. «Тепловые трубы» эффективно направляют горячие выхлопные газы к более холодным частям двигателя, что приводит к снижению эффективности и производительности. В двигателях Ванкеля малого объема с ротором с наддувочным охлаждением и корпусом с воздушным охлаждением это, как было показано, снижает максимальную температуру двигателя с 231 до 129 ° C (от 448 до 264 ° F), а также максимальную разницу между более горячими и более холодными регионами. двигателя со 159 до 18 °C (от 286 до 32 °F). [128]
Лифтинг апексного уплотнения
Центробежная сила прижимает верхнее уплотнение к поверхности корпуса, образуя прочное уплотнение. Зазоры могут образовываться между верхушечным уплотнением и корпусом трохоида при работе с малой нагрузкой, когда возникает дисбаланс центробежной силы и давления газа. При низких оборотах двигателя или в условиях низкой нагрузки давление газа в камере сгорания может привести к отрыву уплотнения от поверхности, что приведет к утечке продуктов сгорания в следующую камеру. Компания Mazda разработала решение, изменив форму трохоидного корпуса, благодаря чему уплотнения остались заподлицо с корпусом. Использование двигателя Ванкеля на устойчивых высоких оборотах помогает избежать отрыва верхнего уплотнения, что делает его пригодным для таких применений, как выработка электроэнергии. В автомобилях двигатель подходит для серийно-гибридных систем. [129] NSU обошла эту проблему, добавив прорези на одной стороне уплотнений вершины, таким образом направляя давление газа в основание вершины. Это эффективно предотвратило отрыв апексных уплотнений. [130]

Хотя в двух измерениях система уплотнений двигателя Ванкеля выглядит даже проще, чем у соответствующего многоцилиндрового поршневого двигателя, в трех измерениях все наоборот. Помимо уплотнений вершины ротора, показанных на концептуальной схеме, ротор также должен герметично прилегать к концам камеры.

Поршневые кольца поршневых двигателей не являются идеальными уплотнениями; у каждого есть зазор для расширения. Уплотнение на вершинах ротора Ванкеля менее критично, поскольку утечка происходит между соседними камерами на соседних тактах цикла, а не в корпус первичного вала. Хотя с годами уплотнение улучшилось, менее эффективное уплотнение Ванкеля, которое в основном связано с недостатком смазки, остается фактором, снижающим его эффективность. [131]

На задней стороне камеры сгорания роторного двигателя образуется сжимающий поток, который отталкивает фронт пламени. Благодаря традиционной системе с одной или двумя свечами зажигания и однородной смесью этот сжатый поток предотвращает распространение пламени к задней стороне камеры сгорания в диапазоне средних и высоких оборотов двигателя. [132] Kawasaki рассмотрела эту проблему в своем патенте США US 3848574 ; Toyota добилась повышения экономичности на 7% за счет установки свечей накаливания на передней стороне и использования лепестковых клапанов во впускных каналах. В двухтактных двигателях металлические язычки служат около 15 000 км (9 300 миль), а углеродные волокна — около 8 000 км (5 000 миль). [74] Плохое сгорание в задней части камеры является одной из причин того, что в выхлопном потоке Ванкеля содержится больше угарного газа и несгоревших углеводородов. Выхлопная система с боковым расположением отверстий, используемая в Mazda Renesis , позволяет избежать перекрытия отверстий, что является одной из причин этого, поскольку несгоревшая смесь не может выйти наружу. В Mazda 26B этой проблемы удалось избежать за счет использования системы зажигания с тремя свечами зажигания и добиться полной переработки атмосферной смеси. В модели 26B верхняя задняя свеча зажигания зажигается до начала потока сжатия. [133] 

Правила и налогообложение

Национальные агентства, которые облагают автомобили налогом в зависимости от объема двигателя, и регулирующие органы в автогонках используют различные коэффициенты эквивалентности для сравнения двигателей Ванкеля с четырехтактными поршневыми двигателями. Греция, например, облагала налогом автомобили, исходя из объема рабочей камеры (лицевая сторона одного ротора), умноженного на количество роторов, что снизило стоимость владения. [ нужна цитата ] Япония сделала то же самое, но применила коэффициент эквивалентности 1,5, что позволило двигателю Mazda 13B соответствовать чуть меньше 2-литрового налогового лимита. FIA использовала коэффициент эквивалентности 1,8, но позже увеличила его до 2,0, используя формулу смещения, описанную Бенсингером. Однако DMSB применяет коэффициент эквивалентности 1,5 в автоспорте. [134]

Автомобильные приложения

Рисунок 16.
NSU Wankel Spider 1964 года , первый автомобиль, проданный с роторным двигателем.
Рисунок 17.
NSU Ro80 1967 года выпуска.
Рис. 18. Mazda Cosmo
1967 года , первый спортивный автомобиль с двухроторным роторным двигателем.
Рисунок 19. Mercedes-Benz C111
1970 года выпуска был оснащен четырехроторным двигателем Ванкеля.
Рисунок 20.
Citroën Birotor 1973 года выпуска.
Рисунок 21.
ВАЗ-2106.
Рисунок 22.
Спортивный автомобиль Mazda RX-8 выпуска до 2012 года.
Рисунок 23.
Электрический гибрид Mazda MX-30 R-EV 2023 года — первый автомобиль, проданный с электрическим/роторным двигателем.

Первым автомобилем с роторным двигателем, поступившим в продажу, стал NSU Rotary Spider 1964 года . Роторные двигатели постоянно устанавливались на автомобили до 2012 года, когда Mazda прекратила выпуск RX-8 . В 2023 году Mazda представила гибридный электромобиль с роторным двигателем MX-30 R-EV. [135]

НГУ и Мазда

Mazda и NSU подписали исследовательский контракт на разработку двигателя Ванкеля в 1961 году и соревновались за вывод на рынок первого автомобиля с двигателем Ванкеля. Хотя в том же году Mazda выпустила экспериментальный роторный автомобиль , NSU первой представила на продажу роторный автомобиль, спортивный NSU Spider, в 1964 году; Mazda ответила на это демонстрацией двух- и четырехроторных роторных двигателей на Токийском автосалоне в том же году . [11] В 1967 году NSU начал производство роскошного автомобиля с роторным двигателем Ro 80 . [136] Однако, в отличие от Mazda и Curtiss-Wright, компания NSU не изготовила надежных уплотнений вершины ротора. У NSU были проблемы с износом уплотнений вершины, плохой смазкой вала и плохой экономией топлива, что приводило к частым отказам двигателя, которые не были решены до 1972 года, что привело к большим гарантийным расходам, ограничивающим дальнейшую разработку роторных двигателей NSU. Этот преждевременный выпуск нового роторного двигателя создал плохую репутацию для всех марок, и даже когда эти проблемы были решены в последних двигателях, выпущенных NSU во второй половине 70-х годов, продажи не восстановились. [11]

К началу 1978 года инженеры Audi Рихард ван Басшуйсен и Готлиб Вильмерс спроектировали новое поколение двигателя Audi NSU Ванкеля, KKM 871. Это был двухроторный агрегат с объемом камеры V k 746,6 см³, полученный за счет эксцентриситета 17 мм, образующий радиус 118,5 мм, эквидистантность 4 мм и ширина корпуса 69 мм. У него были двухсторонние впускные отверстия и периферийное выпускное отверстие; он был оснащен системой многоточечного впрыска с непрерывным впрыском топлива Bosch K-Jetronic . Согласно стандарту DIN 70020, он производил 121 кВт при 6500 об/мин и мог обеспечить макс. крутящий момент 210 Н·м при 3500 об/мин. [137] Ван Басшуйсен и Уилмерс разработали двигатель либо с тепловым реактором, либо с каталитическим нейтрализатором для контроля выбросов. [137] Двигатель имел массу 142 кг, [137] и BSFC примерно 315 г/(кВт·ч) при 3000 об/мин и BMEP 900 кПа. [138] Для испытаний на испытательные автомобили Audi 100 Type 43 были установлены два двигателя KKM 871 : один с пятиступенчатой ​​механической коробкой передач, другой с трехступенчатой ​​автоматической коробкой передач. [139]

Мазда

Mazda заявила, что решила проблему уплотнения верхушки, проработав испытательные двигатели на высоких оборотах в течение 300 часов без сбоев. [11] После нескольких лет разработок первым автомобилем Mazda с роторным двигателем стал Cosmo 110S 1967 года . Затем компания выпустила несколько автомобилей Ванкеля («роторных» в терминологии компании), в том числе автобус и пикап . Клиенты часто отмечали плавность хода автомобилей. Однако Mazda выбрала метод соблюдения стандартов выбросов углеводородов , который, хотя и был менее затратным в производстве, но увеличивал расход топлива.

Позже Mazda отказалась от роторного двигателя в большинстве своих автомобильных конструкций, продолжив использовать этот двигатель только в линейке спортивных автомобилей . Компания обычно использовала двухроторные конструкции. Более совершенный трехроторный двигатель с двойным турбонаддувом был установлен на спортивном автомобиле Eunos Cosmo 1990 года . В 2003 году Mazda представила двигатель Renesis , установленный на RX-8 . В двигателе Renesis отверстия для выхлопа были перемещены с периферии поворотного корпуса в стороны, что позволило увеличить общие отверстия и улучшить воздушный поток. [140] Renesis имеет мощность 238 л.с. (177 кВт) с улучшенной топливной экономичностью, надежностью и меньшими выбросами, чем предыдущие роторные двигатели Mazda, [141] и все это при номинальном рабочем объеме 2,6 л, но этого было недостаточно для удовлетворения более строгих требований. стандарты выбросов. Mazda прекратила производство своего роторного двигателя в 2012 году после того, как двигатель не соответствовал более строгим стандартам выбросов Евро-5 , в результате чего ни одна автомобильная компания не продавала дорожные автомобили с роторным двигателем до 2023 года .

В марте 2023 года Mazda выпустила гибрид MX-30 R-EV , оснащенный расширителем диапазона двигателей Ванкеля. [135] Таким образом, двигатель Ванкеля не имеет прямой связи с колесами и служит только для зарядки аккумулятора. Это одновинтовая установка с двигателем объемом 830 см 3 (50,6 дюйма 3 ) и номинальной мощностью 55 кВт (74 л.с.). Двигатель имеет непосредственный впрыск бензина , рециркуляцию выхлопных газов и систему очистки выхлопных газов с трехходовым катализатором и сажевым фильтром . Двигатель соответствует стандарту Euro 6d-ISC-FCM. [143] [144]

Ситроен

Citroën провел много исследований, выпустив автомобили M35 и GS Birotor , а также вертолет RE-2  [ фр ] с использованием двигателей, произведенных Comotor , совместным предприятием Citroën и NSU.

Даймлер-Бенц

Компания Daimler-Benz установила двигатель Ванкеля в свой концепт-кар C111 . Двигатель C 111-II был безнаддувным, с непосредственным впрыском бензина и имел четыре ротора. Общий рабочий объем составлял 4,8 л (290 кубических дюймов), а степень сжатия - 9,3:1. Он обеспечивал максимальный крутящий момент 433 Нм (44 кпм) при 5000 об/  мин и выходную мощность 257 кВт (350 об/мин). PS) при 6000  об/мин. [52]

Американские Моторс

American Motors Corporation (AMC) была настолько убеждена, «… что роторный двигатель будет играть важную роль в качестве силовой установки для легковых и грузовых автомобилей будущего…», что председатель Рой Д. Чапин -младший подписал соглашение, заключенное в феврале 1973 года после годичных переговоров, на производство роторных двигателей как для легковых, так и для военных машин, а также право продавать любые произведенные ею роторные двигатели другим компаниям. [145] [146] Президент AMC Уильям Люнебург не ожидал резкого развития событий до 1980 года, но Джеральд К. Мейерс , вице-президент AMC по группе инженерной продукции, предложил, чтобы AMC купила двигатели у Curtiss-Wright, прежде чем разрабатывать свои двигатели. собственные роторные двигатели и предсказали полный переход на роторную энергию к 1984 году. [147]

Планировалось использовать этот двигатель в AMC Pacer , но разработка была отложена. [148] [149] Компания American Motors разработала уникальный Pacer вокруг двигателя. К 1974 году AMC решила приобрести роторный двигатель General Motors (GM) вместо того, чтобы производить собственный двигатель. [150] И GM, и AMC подтвердили, что эти отношения будут полезны для маркетинга нового двигателя, при этом AMC заявила, что роторный двигатель GM обеспечивает хорошую экономию топлива. [151] Двигатели GM еще не поступили в производство, когда Pacer был выпущен на рынок. Нефтяной кризис 1973 года сыграл свою роль в прекращении использования роторного двигателя. Рост цен на топливо и спекуляции по поводу предлагаемого в США закона о стандартах выбросов также усилили обеспокоенность.

Дженерал Моторс

At its annual meeting in May 1973, General Motors unveiled the Wankel engine it planned to use in the Chevrolet Vega.[152] By 1974, GM R&D had not succeeded in producing a Wankel engine meeting both the emission requirements and good fuel economy, leading to a decision by the company to cancel the project. Because of that decision, the R&D team only partly released the results of its most recent research, which claimed to have solved the fuel-economy problem, as well as building reliable engines with a lifespan above 530,000 miles (850,000 km). Those findings were not taken into account when the cancellation order was issued. The ending of GM's rotary project required AMC, who was to purchase the engine, to reconfigure the Pacer to house its AMC straight-6 engine driving the rear wheels.[153]

AvtoVAZ

In 1974, the Soviet Union created a special engine-design bureau, which in 1978, designed an engine designated as VAZ-311 fitted into a VAZ-2101 car.[154] In 1980, the company commenced delivery of the VAZ-411 twin-rotor Wankel engine in VAZ-2106 cars, with about 200 being manufactured. Most of the production went to the security services.[155][156]

Ford

Ford conducted research in rotary engines, resulting in patents granted: GB 1460229 , 1974, a method for fabricating housings; US 3833321  1974, side plates coating; US 3890069 , 1975, housing coating; CA 1030743 , 1978: Housings alignment; CA 1045553 , 1979, reed-valve assembly. In 1972, Henry Ford II stated that the rotary probably would not replace the piston in "my lifetime".[157]

Car racing

Figure 23.
Mazda 787B

Sigma MC74 с двигателем Mazda 12A была первой моторной и единственной командой из-за пределов Западной Европы и США, финишировавшей все 24  часа гонки «24 часа Ле-Мана» в 1974 году. Пилотом MC74 был Ёдзиро Терада . . Mazda была первой командой из-за пределов Западной Европы и США, которая выиграла Ле-Ман безоговорочно. Это был также единственный автомобиль с непоршневым двигателем, выигравший гонку Ле-Ман, которую компания добилась в 1991 году на своем четырехроторном 787B (5,24 л или 320 куб. Дюймов, рабочий объем которого по формуле FIA составлял 4,708 л или 287 куб. Дюймов). В классе C2 все участники имели в своем распоряжении только одинаковое количество топлива, за исключением нерегулируемой категории C1 1. В этой категории допускались только двигатели без наддува. Mazdas классифицировались как безнаддувные, начиная с веса 830 кг, что на 170 кг меньше, чем у конкурентов с наддувом. [158] Автомобили в соответствии с правилами группы C1 категории 1 на 1991 год могли быть еще на 80 кг легче, чем 787B. [159] Кроме того, в группе C1 категории 1 были разрешены только 3,5-литровые двигатели без наддува и не было ограничений на количество топлива. [160]

В качестве расширителя запаса хода автомобиля

Рисунок 24.
Конструкция серийно-гибридного автомобиля. Серый квадрат представляет собой дифференциал. Альтернативная конструкция (не показана) предполагает наличие электродвигателей на двух или четырех колесах.

Из-за компактных размеров и высокого соотношения мощности к весу двигателя Ванкеля для электромобилей было предложено использовать его в качестве расширителя запаса хода для обеспечения дополнительной мощности при низком уровне заряда электрической батареи. Двигатель Ванкеля, используемый в качестве генератора, имеет преимущества в компоновке, шуме, вибрации и жесткости при использовании в легковом автомобиле, максимально увеличивая внутреннее пространство для пассажиров и багажа, а также обеспечивая хороший профиль уровня шума и вибрации. Однако сомнительно, позволяют ли присущие двигателю Ванкеля недостатки использовать двигатель Ванкеля в качестве расширителя запаса хода для легковых автомобилей. [161]

В 2010 году Audi представила прототип серийного гибридного электромобиля A1 e-tron . В нем использовался двигатель Ванкеля с объемом камеры Vk 254 см³, способный развивать мощность 18 кВт при 5000 об/мин. Он был соединен с электрическим генератором, который по мере необходимости заряжал аккумуляторы автомобиля и подавал электроэнергию непосредственно на приводной электродвигатель. Пакет имел массу 70 кг и мог производить 15 кВт электроэнергии. [162]

Рисунок 25.
Прототип Mazda2 EV.

В ноябре 2013 года Mazda анонсировала автомобильной прессе прототип серийного гибридного автомобиля Mazda2 EV , использующего двигатель Ванкеля в качестве расширителя запаса хода. Двигатель-генератор, расположенный под задним полом багажного отделения, представляет собой крошечный, почти бесшумный однороторный агрегат объемом 330 куб.см, вырабатывающий 30 л.с. (22 кВт) при 4500  об/мин и поддерживающий постоянную электрическую мощность 20 кВт. [163] [164] [165]

Mazda представила MX-30 R-EV , оснащенную расширителем диапазона двигателей Ванкеля, в марте 2023 года. [135] Двигатель Ванкеля автомобиля представляет собой безнаддувный одновинтовой агрегат с объемом камеры V k 830 см 3 (50,6 дюйма 3 ). , степенью сжатия 11,9 и номинальной мощностью 55 кВт (74 л.с.). Он имеет непосредственный впрыск бензина , рециркуляцию выхлопных газов и систему очистки выхлопных газов с TWC и сажевым фильтром . По данным Auto Motor und Sport , двигатель соответствует стандарту Euro 6d-ISC-FCM. [143] [144]

Приложения для мотоциклов

Первым мотоциклом с двигателем Ванкеля был построенный компанией MZ MZ ES 250, оснащенный двигателем Ванкеля KKM мощностью 175 Вт с водяным охлаждением. В 1965 году за ним последовала версия с воздушным охлаждением, получившая название KKM 175 L. Двигатель развивал мощность 24 л.с. (18 кВт) при 6750  об/мин, но мотоцикл так и не пошел в серийное производство. [166]

Нортон

Рисунок 26. Двухроторный мотоцикл
Norton Classic с воздушным охлаждением
Рисунок 27.
Прототип Norton Interpol2

В Великобритании компания Norton Motorcycles разработала роторный двигатель Ванкеля для мотоциклов на основе ротора Ванкеля с воздушным охлаждением Sachs, который использовался на мотоцикле DKW/Hercules W-2000. Этот двухроторный двигатель входил в состав Commander и F1 . Нортон усовершенствовал систему воздушного охлаждения Sachs, представив водоотводящую камеру. Компания Suzuki также выпустила серийный мотоцикл RE-5 с двигателем Ванкеля , в котором использовались верхние уплотнения из ферро- TiC- сплава и ротор NSU в успешной попытке продлить срок службы двигателя.

В начале 1980-х годов, используя более ранние разработки BSA , Norton выпустил двухвинтовой Classic с воздушным охлаждением, за которым последовали Commander с жидкостным охлаждением и Interpol2 (полицейская версия). [167] Последующие велосипеды Norton Wankel включали Norton F1 , F1 Sports, RC588, Norton RCW588 и NRS588. Нортон предложил новую двухроторную модель объемом 588 куб.см под названием «NRV588» и версию объемом 700 куб.см под названием «NRV700». [168] Бывший механик Norton Брайан Крайтон начал разработку собственной линейки мотоциклов с роторным двигателем под названием «Roton», которая выиграла несколько австралийских гонок.

Несмотря на успехи в гонках, [169] с 1992 года ни один мотоцикл с двигателями Ванкеля не выпускался для продажи широкой публике для использования на дорогах.

Ямаха

В 1972 году на Токийском автосалоне компания Yamaha представила RZ201 — прототип с двигателем Ванкеля массой 220 кг и мощностью 60 л.с. (45 кВт) от двухроторного 660-кубового двигателя (патент США N3964448). В 1972 году компания Kawasaki представила прототип двухроторного роторного двигателя Kawasaki X99 (патенты США N 3848574 и 3991722). И Yamaha, и Kawasaki утверждали, что решили проблемы плохой экономии топлива, высоких выбросов выхлопных газов и низкой долговечности двигателей в ранних Ванкелях, но ни один прототип не дошел до производства.

Геркулес

В 1974 году Hercules выпустила мотоциклы W-2000 Wankel, но низкие объемы производства привели к тому, что проект оказался убыточным, и производство было прекращено в 1977 году .

Сузуки

С 1975 по 1976 год компания Suzuki производила однороторный мотоцикл Ванкеля RE5 . Это была сложная конструкция с жидкостным и масляным охлаждением , а также с несколькими системами смазки и карбюратора . Он работал хорошо и плавно, но, будучи довольно тяжелым и имея скромную мощность в 62 л.с. (46 кВт), продавался плохо. [171] Suzuki выбрала сложную систему масляного и водяного охлаждения. Выхлопные трубы сильно нагреваются, поэтому Suzuki выбирает ребристый выпускной коллектор, двустенные выхлопные трубы с охлаждающими решетками, термостойкую обертку труб и глушители с теплозащитными экранами. У Suzuki было три системы смазки, в то время как у Garside была одна система впрыска масла с полной потерей жидкости, которая подавалась как на главные подшипники, так и на впускные коллекторы. Suzuki выбрала один ротор, который был довольно гладким, но с неровностями при 4000 об/мин. Suzuki установил массивный ротор высоко в раме. [172] Хотя говорили, что он хорошо управляется, в результате Suzuki стал тяжелым, слишком сложным, дорогим в производстве и мощностью 62 л.с.

Ван Вин

Голландский импортер и производитель мотоциклов Van Veen в период с 1978 по 1980 год произвел небольшое количество двухроторного мотоцикла OCR-1000 с двигателем Ванкеля, используя излишки двигателей Comotor . В двигателе OCR 1000 использовался модифицированный двигатель KKM 624, изначально предназначенный для автомобиля Citroën GS Birotor . [173] При этом распределитель зажигания был заменен на электронную карту зажигания от Hartig. [174]

Применение внедорожных транспортных средств

Самолет

Рис. 28.
Авиационный роторный двигатель Ванкеля RC2-60.
Рис. 29. БРЭМ Super2 с двухроторным двигателем Ванкеля
British MidWest AE110.
Рисунок 30.
Diamond DA20 с алмазным двигателем Ванкеля
Рисунок 31. Беспилотный летательный аппарат (БПЛА)
Sikorsky Cypher с двигателем Ванкеля UEL AR801.
Рисунок 32.
Вертолет Citroën RE-2 в 1975 году.

В принципе, роторные двигатели идеальны для легких самолетов, поскольку они легкие, компактные, практически невибрационные и имеют высокую удельную мощность . Дополнительные авиационные преимущества роторного двигателя включают:

  1. Двигатель не подвержен «ударному охлаждению» при спуске;
  2. Двигатель не требует обогащенной смеси для охлаждения на большой мощности;
  3. Отсутствие частей, совершающих возвратно-поступательное движение, снижает вероятность повреждения, когда двигатель вращается со скоростью, превышающей расчетную максимальную.

В отличие от автомобилей и мотоциклов, роторный авиационный двигатель достаточно прогреется, прежде чем от него потребуется полная мощность, из-за времени, затрачиваемого на предполетные проверки. Кроме того, при движении к взлетно-посадочной полосе охлаждение происходит минимально, что позволяет двигателю достичь рабочей температуры для достижения полной мощности при взлете. [175] Авиационный двигатель Ванкеля проводит большую часть своего рабочего времени на высокой мощности с небольшим холостым ходом.

Поскольку роторные двигатели работают с относительно высокой скоростью вращения , при 6000  об/мин выходного вала ротор вращается только со скоростью примерно одной трети этой скорости. При относительно низком крутящем моменте винтовые самолеты должны использовать блок снижения скорости винтов для поддержания винтов в расчетном диапазоне скоростей. В экспериментальных самолетах с двигателями Ванкеля используются редукторы скорости вращения винтов, например, двухроторный двигатель MidWest имеет редуктор 2,95:1.

Первый самолет с роторным двигателем появился в конце 1960-х годов в виде экспериментальной гражданской версии Lockheed Q-Star разведывательного QT-2 армии США , по сути планера Schweizer с двигателем . [176] Самолет был оснащен роторным двигателем Curtiss-Wright RC2-60 Ванкеля мощностью 185 л.с. (138 кВт). [177] Та же модель двигателя также использовалась в Cessna Cardinal и вертолете, а также в других самолетах. [117] [178] [179] Французская компания Citroën разработала вертолет RE-2 с роторным двигателем  [fr] в 1970-х годах. [180] В Германии в середине 1970-х годов самолет с толкающим вентилятором и модифицированным многороторным роторным двигателем NSU был разработан как в гражданской, так и в военной версиях - Fanliner и Fantrainer. [181]

Примерно в то же время, когда были проведены первые эксперименты с полномасштабными самолетами с роторными двигателями, модели размером с самолеты были впервые разработаны совместными усилиями известной японской фирмы OS Engines и существовавшей тогда немецкой фирмы по производству авиамоделирующих изделий Graupner под руководством лицензия НГУ. Двигатель Ванкеля модели Граупнера имеет объем камеры V k 4,9 см 3 и производит 460 Вт при 16 000 об/мин -1 ; его масса 370 г. Его производили двигатели ОС Японии. [182]

Роторные двигатели устанавливались на самодельные экспериментальные самолеты, такие как ARV Super2 , некоторые из которых были оснащены авиационными двигателями British MidWest . Большинство из них представляют собой автомобильные двигатели Mazda 12A и 13B, переоборудованные для использования в авиации. Это очень экономичная альтернатива сертифицированным авиационным двигателям, обеспечивающая двигатели мощностью от 100 до 300 лошадиных сил (220 кВт) за небольшую часть стоимости традиционных поршневых двигателей. Первоначально эти преобразования произошли в начале 1970-х годов. Питер Гаррисон, пишущий редактор журнала Flying , сказал, что «по моему мнению… наиболее перспективным двигателем для использования в авиации является роторный двигатель Mazda». [183]

Производитель планеров Schleicher использует Austro Engines AE50R Wankel [184] [185] в своих самозапускающихся моделях АСК-21 Ми , АШ-26Е , [186] АШ-25 М/Ми , АШ-30 Ми , АШ-31 Ми . , ASW-22 BLE и ASG-32 Ми .

В 2013 году авиакомпания e-Go , базирующаяся в Кембридже , Великобритания, объявила, что ее новый одноместный самолет «утка» будет оснащен роторным двигателем от Rotron Power. [187]

В самолете DA36 E-Star, разработанном компаниями Siemens , Diamond Aircraft и EADS , используется серийная гибридная силовая установка, в которой пропеллер приводится в движение электродвигателем Siemens мощностью 70 кВт (94 л.с.). Целью является снижение расхода топлива и выбросов до 25%. Бортовой роторный двигатель и генератор Austro Engines мощностью 40 л.с. (30 кВт) обеспечивают электроэнергию. Устранен блок снижения скорости винта. Электродвигатель использует электроэнергию, накопленную в батареях, при выключенном двигателе генератора для взлета и набора высоты, снижая уровень шума. Последовательно-гибридная силовая установка с использованием двигателя Ванкеля снижает массу самолета на 100 кг по сравнению с предшественником. DA36 E-Star впервые поднялся в воздух в июне 2013 года, что стало первым в истории полетом с серийно-гибридной трансмиссией. Diamond Aircraft заявляет, что технология с использованием роторных двигателей масштабируется до 100-местного самолета. [188] [189]

Поезда

С 2015 года в Германии 60 поездов были оборудованы вспомогательными энергосистемами с двигателями Ванкеля, работающими на дизельном топливе. На локомотивах используется дизельный двигатель WST KKM 351 Ванкеля. [107]

Другое использование

Рисунок 33.
UEL UAV-741 Двигатель Ванкеля для БПЛА

Двигатель Ванкеля хорошо подходит для устройств, в которых человек-оператор находится в непосредственной близости от двигателя, например, ручных устройств, таких как бензопилы. [190] Отличные пусковые характеристики и малая масса делают двигатель Ванкеля также хорошей силовой установкой для переносных пожарных насосов и переносных электрогенераторов. [191]

Маленькие двигатели Ванкеля используются в таких устройствах, как картинги , водные суда и вспомогательные силовые установки для самолетов. [192] Кавасаки запатентовал роторный двигатель смешанного охлаждения (патент США 3991722). Японский производитель дизельных двигателей Yanmar и немецкая компания Dolmar-Sachs имели цепную пилу с роторным двигателем (документ SAE 760642) и подвесные лодочные двигатели, а французская компания Outils Wolf изготовила газонокосилку (Rotondor) с роторным двигателем Ванкеля. Для экономии производственных затрат ротор находился в горизонтальном положении и с нижней стороны не было уплотнений.

Простота роторного двигателя делает его хорошо подходящим для конструкций мини-, микро- и микро-мини-двигателей. Лаборатория роторных двигателей микроэлектромеханических систем (MEMS) Калифорнийского университета в Беркли ранее проводила исследования по разработке роторных двигателей диаметром до 1 мм и рабочим объемом менее 0,1 куб.см. Материалы включают кремний, а движущая сила включает сжатый воздух. Целью таких исследований была разработка двигателя внутреннего сгорания, способного выдавать 100 милливатт электроэнергии; при этом сам двигатель служит ротором генератора , а магниты встроены в сам ротор двигателя. [193] [194] Разработка миниатюрного роторного двигателя остановилась в Калифорнийском университете в Беркли по окончании контракта с DARPA.

В 1976 году компания Road & Track сообщила, что компания Ingersoll-Rand разработает двигатель Ванкеля с объемом камеры Vk 1500 дюймов 3 (25 дм 3 ) и номинальной мощностью 500 л.с. (373 кВт) на ротор. [195] В конце концов, 13 единиц предложенного двигателя были построены, хотя и с большим рабочим объемом, и отработали более 90 000 часов работы в совокупности. Двигатель изготавливался с объемом камеры Vk 2500 куб.см ( 41 дм3 ) и мощностью 550 л.с. (410 кВт) на ротор. Производились как одновинтовые, так и двухвинтовые двигатели (мощностью 550 л.с. (410 кВт) или 1100 л.с. (820 кВт) соответственно. Двигатели работали на природном газе и имели относительно низкую частоту вращения из-за применения, для которого они использовались. [196]

В феврале 1984 года Deere & Company приобрела подразделение роторных двигателей Curtiss-Wright, которое также производило большие многотопливные прототипы, некоторые с 11-литровым ротором для больших транспортных средств. [197] [198] [199] Разработчики попытались использовать концепцию стратифицированного заряда. [197] Технология была передана RPI в 1991 году. [200] [201]

Японская компания Yanmar произвела несколько небольших роторных двигателей с наддувочным охлаждением для бензопил и подвесных двигателей. [202] Одним из продуктов компании является двигатель LDR (выемка ротора в передней кромке камеры сгорания), который имеет лучшие характеристики выбросов выхлопных газов, а также впускные каналы, управляемые пластинчатым клапаном, которые улучшают характеристики при частичной нагрузке и низких оборотах. [203]

В 1971 и 1972 годах компания Arctic Cat производила снегоходы с двигателями Sachs KM 914 объемом 303 куб.см и KC-24 объемом 294 куб.см производства Германии.

В начале 1970-х годов Outboard Marine Corporation продавала снегоходы под маркой Johnson и других марок, оснащенные двигателями OMC мощностью 35 или 45 л.с. (26 или 34 кВт).

Немецкая компания Aixro производит и продает двигатель для картинга с ротором наддувочного охлаждения объемом 294 куб.см и корпусами с жидкостным охлаждением. Среди других производителей — Wankel AG, Cubewano, Rotron и Precision Technology.

Невнутреннее сгорание

Рисунок 34.
Компрессор системы кондиционирования воздуха Огуры Ванкеля

Помимо применения в качестве двигателя внутреннего сгорания, базовая конструкция Ванкеля также использовалась для газовых компрессоров и нагнетателей для двигателей внутреннего сгорания, но в этих случаях, хотя конструкция по-прежнему обеспечивает преимущества в надежности, основные преимущества Ванкеля в размер и вес по сравнению с четырехтактным двигателем внутреннего сгорания не имеют значения. В конструкции, использующей нагнетатель Ванкеля на двигателе Ванкеля, нагнетатель в два раза больше двигателя.

Конструкция Ванкеля используется в системе преднатяжителей ремней безопасности [204] в некоторых автомобилях Mercedes-Benz [205] и Volkswagen [206] . Когда датчики замедления обнаруживают потенциальную аварию, небольшие взрывчатые патроны срабатывают электрически, и полученный газ под давлением подается в крошечные двигатели Ванкеля, которые вращаются, компенсируя провисание систем ремней безопасности, надежно фиксируя водителя и пассажиров на сиденье перед тем, как произойдет столкновение. столкновение. [207]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ «Краткая история роторного двигателя». Rotarevs.com . Проверено 6 ноября 2023 г.
  2. ^ Норбай, JP (1971). Двигатель Ванкеля: проектирование, разработка, применение . Чилтон. п. 357. ИСБН 978-0-8019-5591-4.
  3. ^ Хеге, JB (2015). Роторный двигатель Ванкеля: история . ЭБЛ-Швейцер. МакФарланд. п. 56. ИСБН 978-0-7864-8658-8.
  4. ^ abc Hege, JB (2015). Роторный двигатель Ванкеля: история . ЭБЛ-Швейцер. МакФарланд. п. 53. ИСБН 978-0-7864-8658-8.
  5. ^ Аб Хеге, JB (2015). Роторный двигатель Ванкеля: история . ЭБЛ-Швейцер. МакФарланд. п. 54. ИСБН 978-0-7864-8658-8.
  6. ^ Хеге, JB (2015). Роторный двигатель Ванкеля: история . ЭБЛ-Швейцер. МакФарланд. п. 31. ISBN 978-0-7864-8658-8.
  7. ^ Хеге, JB (2015). Роторный двигатель Ванкеля: история . ЭБЛ-Швейцер. МакФарланд. п. 43. ИСБН 978-0-7864-8658-8.
  8. ^ Хеге, JB (2015). Роторный двигатель Ванкеля: история . ЭБЛ-Швейцер. МакФарланд. п. 44. ИСБН 978-0-7864-8658-8.
  9. ^ Корп, Дитер (1975). Protokoll einer Erfindung . Моторбух Верлаг Штутгарт. стр. 62–63. ISBN 3-87943-381-Х.
  10. ^ Хеге, JB (2015). Роторный двигатель Ванкеля: история . ЭБЛ-Швейцер. МакФарланд. п. 48. ИСБН 978-0-7864-8658-8.
  11. ^ abcde Шерман, Дон (февраль 2008 г.). «Ротари Клуб». Автомобильный журнал . стр. 76–79.
  12. ^ Пандер, Юрген (21 января 2007 г.). «Ванкель-Юбилейум: Warten aufs Wunder». Spiegel Online (на немецком языке). Дер Шпигель Онлайн . Проверено 5 мая 2018 г.
  13. ^ Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. п. 56. ИСБН 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  14. ^ Хеге, JB (2015). Роторный двигатель Ванкеля: история . ЭБЛ-Швейцер. МакФарланд. п. 52. ИСБН 978-0-7864-8658-8.
  15. ^ Басшуйсен, Ричард ван; Шефер, Фред; Шпрингер Фахмедиен Висбаден (2017). Handbuch Verbrennungsmotor Grundlagen, Componenten, Systeme, Perspektiven (на немецком языке). Висбаден. п. 484. ИСБН 978-3-658-10901-1. ОКЛК  979563571.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  16. ^ аб Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. п. 54. ИСБН 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  17. ^ Хеге, JB (2015). Роторный двигатель Ванкеля: история . ЭБЛ-Швейцер. МакФарланд. п. 57. ИСБН 978-0-7864-8658-8.
  18. ^ Хеге, JB (2015). Роторный двигатель Ванкеля: история . ЭБЛ-Швейцер. МакФарланд. п. 65. ИСБН 978-0-7864-8658-8.
  19. ^ Хеге, JB (2015). Роторный двигатель Ванкеля: история . ЭБЛ-Швейцер. МакФарланд. п. 66. ИСБН 978-0-7864-8658-8.
  20. ^ Хеге, JB (2015). Роторный двигатель Ванкеля: история . ЭБЛ-Швейцер. МакФарланд. п. 67. ИСБН 978-0-7864-8658-8.
  21. ^ Вера, Н. (1975). Ванкель: Любопытная история революционного роторного двигателя . Штейн и Дэй. п. 45. ИСБН 978-0-8128-1719-5.
  22. ^ Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. стр. 127–131. ISBN 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  23. ^ Ямамото, Кеничи (1971). Роторный двигатель . Тойо Когё. п. 109. Рис. 10.4.
  24. ^ Ямамото, Кеничи (1971). Роторный двигатель . Тойо Когё. п. 86. Рис 7.7
  25. ^ Нэш, Дэвид Х. (1977-03-02), «Геометрия роторного двигателя», Mathematics Magazine , Taylor & Francisco, 50 (2): 87–89, doi : 10.1080/0025570X.1977.11976621
  26. ^ Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. п. 55. ИСБН 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  27. ^ ab «Двигатель внутреннего сгорания». Колумбийская электронная энциклопедия. 2008 год . Проверено 4 января 2011 г.
  28. ^ abcde Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. п. 86. ИСБН 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  29. ^ Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. п. 124. ИСБН 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  30. ^ Хайнц, HTML; Курт. «Техниклексикон». der-wankelmotor.de .{{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  31. ^ Подробный расчет кривизны дуги окружности, аппроксимирующей оптимальную форму ротора Ванкеля, см. Badr, O.; Наик, С.; О'Каллаган, PW; Проберт, С.Д. (1991). «Роторные двигатели Ванкеля как расширительные устройства в паровых двигателях с циклом Ренкина». Прикладная энергетика . 39 (1): 59–76. дои : 10.1016/0306-2619(91)90063-4.
  32. ^ аб Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. п. 72. ИСБН 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  33. ^ Кеничи Ямамото: Роторный двигатель, 1981, 3. 3. 2, рис. 3.17, стр. -25-
  34. ^ Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. п. 64. ИСБН 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  35. ^ abc Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. п. 65. ИСБН 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  36. ^ abc Ямамото, К. (1981). Роторный двигатель . Санкайдо. п. 15. ISBN 978-99973-41-17-4. Формулы 2.27 и 2.30; Ямамото использует V h вместо V k . В этой статье V k используется для удобства.
  37. ^ Корбат, Жан Пьер; Павловский, Уве Л. (1973). Kreiskolbenmotoren des Systems NSU-Wankel ihre Berechnung und Auslegung (на швейцарско-верхненемецком языке). Базель. п. 8. ISBN 978-3-0348-5974-5. OCLC  913700185. Формула 56 с k=R/e{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  38. ^ Бендер, Беате; Гёлих, Дитмар (2019). Dubbel Taschenbuch für den Maschinenbau Band 3 (на немецком языке). Берлин: Springer-Verlag. п. 126. ИСБН 978-3-662-59714-9. ОСЛК  1105131471.
  39. ^ Ансдейл, РФ; Келлер, Х. (1971). Der Wankelmotor: Konstruktion und Wirkungsweise (на немецком языке). Штутгарт: Motorbuch-Verlag. п. 79 формула 6.13.
  40. ^ v Мантейфель, П. (1971). «Роторно-поршневые двигатели». Механические первичные двигатели . Лондон: Макмиллан. п. 74. дои : 10.1007/978-1-349-01182-7_6. ISBN 978-1-349-01184-1.
  41. ^ Номенклатура и терминология роторно-трохоидных двигателей - SAE J1220, Общество инженеров автомобильной промышленности, июнь 1978 г.
  42. ^ Людвигсен, Карл (2003). «Насколько велики двигатели Ванкеля?». Издательство Бентли.
  43. ^ Ямамото, Кеничи (1981). Роторный двигатель . Санкайдо. п. 37. ИСБН 978-99973-41-17-4. Таблица 4.1; Ямамото использует Vh вместо Vk. В этой статье для удобства используется Вк.
  44. ^ Окимото, Харуо (2002). «Дер Ротационсколбенмотор Ренесис». МТЗ — Motortechnische Zeitschrift (на немецком языке). Спрингер. 63 (10): 810. doi : 10.1007/bf03226650. ISSN  0024-8525.
       Окимото, Харуо (2002). «Роторный двигатель Renesis». МТЗ по всему миру . Спрингер. 63 (10): 8. дои :10.1007/bf03227573. ISSN  2192-9114.
  45. ^ Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. п. 66. ИСБН 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  46. ^ Ансдейл, РФ; Келлер, Х. (1971). Der Wankelmotor: Konstruktion und Wirkungsweise (на немецком языке). Штутгарт: Motorbuch-Verlag. стр. 82–83.
  47. ^ US 2988065, Ванкель, Феликс, «Роторный двигатель внутреннего сгорания», выдан 17 ноября 1958 г. , стр. 16 
  48. ^ аб Хубер, Ойген Вильгельм (1960). «Термодинамические разработки и работы Kreiskolbenmaschine». VDI-Berichte (на немецком языке). 45 : 13–29.
  49. ^ Кюттнер, Карл-Хайнц (1993). Колбенмашинен (на немецком языке). Б. Г. Тойбнер. п. 391. дои : 10.1007/978-3-322-94040-7. ISBN 978-3-322-94040-7.
  50. ^ Фроде, Уолтер Г. (1961). «Крейсколбенмоторен Бауарт НГУ-Ванкель». МТЗ — Motortechnische Zeitschrift (на немецком языке). 22 (1): 1–10.
  51. ^ Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. п. 133. ИСБН 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  52. ^ abcd Доблер, Хельмут (2000). «Renesis — ein neuer Wankelmotor von Mazda». МТЗ — Motortechnische Zeitschrift (на немецком языке). Спрингер. 61 (7–8): 440–442. дои : 10.1007/bf03226583. ISSN  0024-8525.
  53. ^ Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. п. 58. ИСБН 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  54. ^ Хеге, Джон Б. (2006). Роторный двигатель Ванкеля: история . Джефферсон, Северная Каролина: МакФарланд. п. 118. ИСБН 978-0-7864-2905-9. OCLC  123964823.
  55. ^ Dieter Korp Protokoll einer Erfindung: Der Wankelmotor Lizenznehmer, стр. 220-221
  56. ^ «Революционный двигатель». Популярная механика . Том. 113, нет. 4. Апрель 1960. С. 96–97, 258 . Проверено 5 мая 2018 г.
  57. ^ Хеге, Джон Б. (2006). Роторный двигатель Ванкеля: история . Джефферсон, Северная Каролина: МакФарланд. п. 208. ИСБН 978-0-7864-2905-9. OCLC  123964823.
  58. ^ Дэвид Гарсайд из BSA использовал однороторный двигатель F&F для разработки двухроторных мотоциклов Ванкеля, которые дошли до производства: сначала Norton Classic с воздушным охлаждением, а затем Norton Commander и Norton F1 с жидкостным охлаждением . MidWest, инжиниринговая фирма в аэропорту Ставертона , продолжила разработку двигателя BSA/Norton для двигателей легкой авиации серии MidWest AE .
  59. ^ Пятов, Иван (сентябрь – декабрь 2000 г.). «РПД изнутри и снаружи (РПД изнутри и снаружи)». Двигатель (Двигатель) (на русском языке). 5–6 (11–12). Архивировано из оригинала 2 октября 2011 г. Проверено 11 декабря 2011 г.
  60. ^ Хеге, Джон Б. (2006). Роторный двигатель Ванкеля: история . Джефферсон, Северная Каролина: МакФарланд. п. 117. ИСБН 978-0-7864-2905-9. OCLC  123964823.
  61. ^ «Moller Skycar», Moller Freedom Motors, ранее Outboard Marine Corporation (Evinrude/Johnson) Роторные двигатели , заархивировано из оригинала 13 августа 2015 г.
  62. ^ Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. п. 110. ИСБН 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  63. ^ Документ SAE 2014-01-2160
  64. ^ «Роторный двигатель», Кеничи Ямамото; Тойо Когё, 1969, с. 65-66
  65. ^ Ямамото, Кеничи (1971), Роторный двигатель , Тойо Когё, стр. 67 Рис. 5.10, 11
  66. ^ Ямамото, Кеничи (1981), Роторный двигатель , Тойо Когё, стр. 32, 33, рис. 3.39–41.
  67. ^ Ансдейл, Ричард Ф., Der Wankelmotor (на немецком языке), Motorbuch-Verlag, стр. 141–50.
  68. ^ Ямамото, Кеничи (1971). Роторный двигатель. Тойо Когё. стр. 60-61
  69. ^ «Двигатель Ванкеля», Ян П. Норбай, НГУ разрабатывает двигатель Ванкеля, стр. 139, и Citroën, стр. 305; Чилтон, 1971. ISBN 0-8019-5591-2. 
  70. ^ Бумага SAE 790435
  71. ^ США 3007460 , М. Бентеле, К. Джонс, Ф. П. Соллинджер, 7 ноября 1961 г. и США 3155085 , К. Джонс, RE Mount, 29 апреля 1963 г. и США 3196850 , К. Джонс, 27 июля 65 г.   
  72. ^ Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. п. 75. ИСБН 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  73. ^ Ямамото, Кеничи. Роторный двигатель , рис. 4.26 и 4.27, Mazda, 1981 г., с. 46.
  74. ^ аб Коно, Т; и др., документ SAE 790435 , Toyota
  75. ^ Документ SAE 720466, патент Ford 1979 г. CA 1045553. 
  76. ^ Мин-Джун Се и др. документы SAE
  77. ^ ван Басшуйсен, Р.; Шефер, Ф. (2017). Handbuch Verbrennungsmotor: Grundlagen, Componenten, Systeme, Perspektiven . АТЗ/МТЗ-Фахбух (на немецком языке). Спрингер Фахмедиен Висбаден. п. 487. ИСБН 978-3-658-10901-1.
  78. ^ Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. стр. 137–138. ISBN 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  79. ^ Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. п. 93. ИСБН 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  80. ^ Кеничи Ямамото, Роторный двигатель 1981, стр. 50
  81. ^ Дитер Корп, Protokoll einer Erfindung - Der Wankelmotor, Motorbuch Verlag Stuttgart, 1975 ISBN 3-87943-381-X стр. 77-78 
  82. ^ Ансдейл, РФ; Келлер, Х. (1971). Der Wankelmotor: Konstruktion und Wirkungsweise (на немецком языке). Штутгарт: Motorbuch-Verlag. п. 161.
  83. ^ ab «Роторный двигатель», Кеничи Ямамото; Тойо Когё, 1971, с. 104
  84. ^ аб К. Ямамото, Т. Муроки, Т. КобаякаваSAE Transactions, Vol. 81, РАЗДЕЛ 2: Статьи 720197–720445 (1972), стр. 1296-1302 (7 страниц), стр. 1297, тестовый прогон до 56 октанов.
  85. ^ Роторный двигатель и топливо Кеничи Ямамото, 8-й Всемирный нефтяной конгресс, Москва, 1971, номер статьи: WPC-14403
  86. ^ Документ SAE 2001-01-1844/4263 Двигатели Ванкеля со стратифицированным наддувом и непосредственным впрыском топлива.
  87. ^ Роторный двигатель со стратифицированным зарядом и прямым впрыском Закари Стивен Вотоу.А., Государственный университет Райта, 2011 г., стр. 6
  88. ^ аб Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. п. 87. ИСБН 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  89. ^ аб Симидзу, Рицухару; Окимото, Харуо; Тасима, Сейдзё; Фьюз, Сугуру (1995), Характеристики расхода топлива и выбросов выхлопных газов роторного двигателя с боковым выпускным отверстием, SAE, doi : 10.4271/950454
  90. ^ Роторный двигатель», Кеничи Ямамото; Тойо Когё, 1971 г., снижение выбросов углеводородов при двойном зажигании с передней и задней свечой зажигания, стр. 104
  91. ^ Роторный двигатель», Кеничи Ямамото; Toyo Kogyo, 1971 г., более низкие выбросы углеводородов при двойном зажигании с передней и задней свечой зажигания, рис.13.9 с. 141-
  92. ^ Mazda Motor Corp.: Рицухару Симидзу, Томоо Тадокоро, Тору Наканиси и Дзюнъити Фунамото 4-роторный роторный двигатель Mazda для 24-часовой гонки на выносливость в Ле-Мане, документ SAE 920309, страница 7
  93. ^ Джонс, К. (1979), 790621 (PDF) , SAE, doi : 10.4271/790621
  94. ^ Бумага SAE 710582
  95. ^ Даниэли, Джорджия (1974), 740186 (PDF) , SAE, doi : 10.4271/740186
  96. ^ Разработанные технологии нового роторного двигателя (RENESIS) , Технический документ, SAE
  97. ^ Бумага SAE 950454, стр. 7.
  98. ^ «Mazda убивает спортивное купе RX-8» . Автокар . Проверено 1 февраля 2014 г.
  99. Зейбт, Торстен (30 января 2023 г.). «Mazda MX-30 R-EV Wankelmotor как расширитель диапазона: Der neue Wankelmotor от Mazda im Detail». авто мотор и спорт .
  100. ^ «Радикально новая роторная технология Mazda» . Автокар. 27 июня 2011 г. Проверено 1 февраля 2014 г.
  101. ^ "Rotationskolbenbrennkraftmaschine und Betriebsverfahren hierfür" .
  102. ^ Локтионов, Е Ю; Пасечников Н.А. (01.02.2021). «Первые испытания лазерного зажигания в двигателе Ванкеля». Физический журнал: серия конференций . Издательство ИОП. 1787 (1): 012031. Бибкод : 2021JPhCS1787a2031L. дои : 10.1088/1742-6596/1787/1/012031 . ISSN  1742-6588.
  103. ^ аб Эйхлзедер, Хельмут; Клютинг, Манфред; Пик, Уолтер Ф. (2008). Grundlagen und Technologien des Ottomotors (на немецком языке). Вена. п. 222. ИСБН 978-3-211-25774-6. ОСЛК  255415808.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  104. ↑ Журнал Autocar , неделя закончилась 17 декабря 1970 г.
  105. ^ Бумага SAE 870449
  106. ^ Вольф-Дитер Бензингер: Rotationskolben-Verbrennungsmotoren, Springer, Берлин/Гейдельберг/Нью-Йорк, 1973, ISBN 978-3-642-52174-4 . п. 141 
  107. ^ abc https://www.energy-saxony.net/fileadmin/Inhalte/Downloads/Veranstaltungen/2020/Lausitzer_Energiefachtagung/Pitches/03_Wankel_SuperTec_Dr._Holger_Hanisch.pdf
  108. ^ Журнал Ванкеля, № 74, январь 2015 г., стр. 23
  109. ^ ab Wankel Journal, № 74, январь 2015 г., с. 22
  110. ^ Журнал Ванкеля, № 74, январь 2015 г., стр. 24
  111. ^ Журнал Ванкеля, № 74, январь 2015 г., стр. 27
  112. ^ "Wirtschaft: Wankel Supertec forscht в Котбусе с Uni-Nachwuchs" . lr-online.de (на немецком языке). 05.09.2020 . Проверено 29 января 2023 г.
  113. ^ Озджанлы, Мустафа; Бас, Огуз; Акар, Мустафа Атакан; Йылдижан, Сафак; Серин, Хасан (2018). «Недавние исследования использования водорода в двигателе Ванкеля SI». Международный журнал водородной энергетики . 43 (38): 18037–18045. doi : 10.1016/j.ijhydene.2018.01.202. S2CID  103553203.
  114. ^ Отчет BMF 1980 г., сравнение водородного Audi EA871 с водородным поршневым двигателем, стр. 11. Страница 8. Более высокий расход смазочного масла, вызванный водородом.
  115. ^ «Роторный двигатель идеально подходит для сжигания водорода без обратного сгорания, которое может возникнуть при сжигании водорода в поршневом двигателе» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 11 июня 2004 г. Проверено 5 января 2011 г.
  116. ^ Вакаяма, Норихира; Моримото, Кендзи; Кашиваги, Акихиро; Сайто, Томоаки (13–16 июня 2006 г.). Разработка автомобиля с водородным роторным двигателем (PDF) . 16-я Всемирная конференция по водородной энергетике . Проверено 19 января 2023 г.
  117. ^ Аб Норбай, Ян П. (апрель 1966 г.). «Тест-драйв американского автомобиля с вращающимся двигателем внутреннего сгорания». Популярная наука . Том. 188, нет. 4. С. 102–107 . Проверено 5 мая 2018 г.
  118. ^ abc Ансдейл, РФ; Келлер, Х. (1971). Der Wankelmotor: Konstruktion und Wirkungsweise (на немецком языке). Штутгарт: Motorbuch-Verlag. п. 205.
  119. ^ аб Ансдейл, РФ; Келлер, Х. (1971). Der Wankelmotor: Konstruktion und Wirkungsweise (на немецком языке). Штутгарт: Motorbuch-Verlag. п. 203.
  120. ^ Ансдейл, Ричард Ф. (1995). Дер Ванкельмотор. Konstruktion und Wirkungsweise (на немецком языке). Моторбух-Верлаг. стр. 73, 91–92, 200. ISBN. 978-3-87943-214-1.
  121. ^ аб Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Германия / Нью-Йорк, штат Нью-Йорк. п. 85. ИСБН 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  122. ^ Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. п. 88. ИСБН 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  123. ^ Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. стр. 82–83. ISBN 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  124. ^ Босх, Роберт, изд. (2022). Автомобильный справочник . Уайли. п. 642. ИСБН 978-1-119-91190-6.
  125. ^ «Mazda остается верной роторным двигателям» . Дейли Телеграф . Лондон, Великобритания. 18 сентября 2012 г. Архивировано из оригинала 12 января 2022 г. Проверено 1 февраля 2014 г.
  126. Английский, Эндрю (5 марта 2010 г.). «Ауди А1 е-трон» . Женевский автосалон. Дейли Телеграф . Лондон, Великобритания. Архивировано из оригинала 12 января 2022 г.
  127. Синицкий, Джон (11 сентября 2008 г.). «Двигатель Ванкеля. Часть III. Проблемы и недостатки». BrighthubEngineering.com . Проверено 1 февраля 2014 г.
  128. ^ Вэй Ву; и др., документ SAE 2014-01-2160 , Университет Флориды.
  129. Шреффлер, Роджер (29 февраля 2012 г.). «Прорыв в дизайне Mazda может дать роторным двигателям новую жизнь». wardauto.com . Архивировано из оригинала 3 февраля 2015 года . Проверено 10 апреля 2015 г.
  130. ^ Норбай, Ян П., Приложения для разработки конструкции двигателей Ванкеля , стр.134
  131. ^ Эберле, Мейнрад К.; Кломп, Эдвард Д. (1 февраля 1973 г.). Оценка потенциального повышения производительности за счет снижения утечек в роторных двигателях . п. 454. дои : 10.4271/730117.
  132. ^ Ямамото, К; и др., Характеристики сгорания роторных двигателей. Бумага SAE 720357 , Mazda
  133. ^ Кагава, Окадзаки ...; и др., Исследование роторного двигателя с непосредственным впрыском, документ SAE 930677 , Mazda.
  134. ^ TECHNISCHE DMSB-BESTIMMUNGEN 2023 [1], 1 января 2023 г.
  135. ^ abc «Представляем Mazda MX-30 2023 года» . 9 июня 2022 г.
  136. ^ "Пари Ванкеля". Время . 8 сентября 1967 г. Архивировано из оригинала 15 декабря 2008 года . Проверено 11 декабря 2011 г.
  137. ^ abc Ван Басшуйсен, Ричард; Уилмерс, Готлиб (1 февраля 1978 г.). «Обновленная информация о разработке нового поколения роторных двигателей Audi NSU». Серия технических документов SAE . Том. 1. САЭ Интернэшнл. п. 3. дои : 10.4271/780418. ISSN  0148-7191.
  138. ^ Ван Басшуйсен, Ричард; Уилмерс, Готлиб (1 февраля 1978 г.). «Обновленная информация о разработке нового поколения роторных двигателей Audi NSU». Серия технических документов SAE . Том. 1. САЭ Интернэшнл. п. 11. дои : 10.4271/780418. ISSN  0148-7191.
  139. ^ Ван Басшуйсен, Ричард; Уилмерс, Готлиб (1 февраля 1978 г.). «Обновленная информация о разработке нового поколения роторных двигателей Audi NSU». Серия технических документов SAE . Том. 1. САЭ Интернэшнл. п. 16. дои : 10.4271/780418. ISSN  0148-7191.
  140. ^ Масаки Окубо и др., документ SAE 2004-01-1790
  141. ^ «Роторный двигатель (глава 1: сегодня и завтра)» (PDF) . Мазда. 1999. стр. 6–7. Архивировано из оригинала (PDF) 5 июля 2010 г. Проверено 11 декабря 2011 г.
  142. ^ Мукаи, Анна (25 июня 2012 г.). «Mazda прекращает свое существование, поскольку роторный двигатель уступает место водородным элементам: автомобили». Блумберг . Проверено 26 июня 2012 г.
  143. ^ аб Стегмайер, Герд; Флек, Тимо; Зайбт, Торстен (13 января 2023 г.). «Mazda MX-30 e-Skyactiv R-EV (2023 г.): электровнедорожник с двигателем Ванкеля и расширителем диапазона». auto-motor-und-sport.de (на немецком языке) . Проверено 15 января 2023 г.
  144. ^ ab «Mazda MX-30 e-Skyactiv R-EV, подключаемый гибрид, который всегда ездит на электротяге | Внутри Mazda» .
  145. ^ «Зеркало заднего вида». Автомобильный мир Уорда . 01.02.2000. Архивировано из оригинала 5 ноября 2011 г. Проверено 10 апреля 2013 г.
  146. ^ Вера, Николас (1975). Ванкель: Любопытная история революционного роторного двигателя . Штейн и Дэй. п. 219. ИСБН 978-0-8128-1719-5.
  147. Хеге, Джон Б. (24 августа 2017 г.). Роторный двигатель Ванкеля: история. МакФарланд. ISBN 9780786486588. Проверено 4 мая 2018 г. - через Google Книги.
  148. ^ Лунд, Роберт (май 1973 г.). «Пост прослушивания Детройта». Популярная механика . Том. 139, нет. 5. с. 26 . Проверено 14 августа 2012 г.
  149. ^ Данн, Джим (апрель 1973 г.). «Детройтский репортаж». Популярная наука . Том. 201, нет. 4. с. 32 . Проверено 11 декабря 2011 г.
  150. ^ Хартфорд, Билл; Лунд, Роберт (январь 1975 г.). «Полпинты для более высокого расхода миль на галлон». Популярная механика . Том. 143, нет. 1. п. 129 . Проверено 11 декабря 2011 г.
  151. ^ Лунд, Роберт (декабрь 1974 г.). «Пост прослушивания в Детройте: Ротари - не пожиратель бензина, - говорит AMC» . Популярная механика . Том. 142, нет. 6. с. 27 . Проверено 14 августа 2012 г.
  152. ^ «GM представляет роторный двигатель» . Читающий орел . (Пенсильвания). УПИ. 27 мая 1973 г. с. 3.
  153. ^ Хинкли, Джим; Робинсон, Джон Г. (2005). Большая книга автомобильной культуры: Диванный путеводитель по автомобильной Америке. Издательство МБИ. п. 122. ИСБН 978-0-7603-1965-9. Проверено 11 декабря 2011 г.
  154. ^ «Знаете ли вы, что Lada производит роторные автомобили с роторным двигателем?» DriveMag.com . 21 марта 2017 г.
  155. ^ "LADA - часть II" Автосовет, без даты, получено 27 сентября 2008 г.
  156. «ЛИНИЯ ЖИЗНИ – ЭПИТРОХОИДА» 01.07.2001. Архивировано 4 октября 2008 г. на Wayback Machine , получено 27 сентября 2008 г. (на русском языке).
  157. ^ Дарк, Харрис Эдвард (1974). Роторный двигатель Ванкеля: введение и руководство. Издательство Университета Индианы. п. 80. ИСБН 0-253-19021-5. ОСЛК  59790157.
  158. ^ Чин, Джошуа (22 августа 2021 г.). «Роторная Mazda 787B выиграла в Ле-Мане 30 лет назад». automacha.com . Проверено 14 мая 2022 г.
  159. ^ Собственный вес Peugeot 905 750 кг.
  160. ^ Verbrauchsregeln der Gruppe C с 1982 по 1991 год - Motorsport kompakt erklärt https://autonatives.de/verbrauchsregeln-der-gruppe-c-von-1982-bis-1991.html
  161. ^ Меркер, Гюнтер П.; Тайхманн, Рюдигер; Шпрингер Фахмедиен Висбаден (2019). Grundlagen Verbrennungsmotoren Funktionsweise и альтернативные Antriebssysteme Verbrennung, Messtechnik und Simulation (на немецком языке). Висбаден, Германия. п. 484. ИСБН 978-3-658-23556-7. ОСЛК  1062240250.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  162. ^ Рибау, Жуан; Сильва, Карла; Брито, Франсиско П.; Мартинс, Хорхе (2012). «Анализ четырехтактных расширителей диапазона Ванкеля и микротурбин для электромобилей». Преобразование энергии и управление . Эльзевир Б.В. 58 : 120–133. doi :10.1016/j.enconman.2012.01.011. ISSN  0196-8904.
  163. ^ Оуэн Милденхолл (25 ноября 2013 г.). «Mazda 2 EV получает новый роторный двигатель с расширителем диапазона» . Авто Экспресс . Проверено 1 февраля 2014 г.
  164. ^ Тоби Хагон (21 февраля 2012 г.). «Обзор первого привода расширителя диапазона Mazda2 EV» . news.drive.com.au . Архивировано из оригинала 3 декабря 2013 г. Проверено 1 февраля 2014 г.
  165. Ингрэм, Энтони (26 ноября 2013 г.). «Роторный двигатель продолжает жить в прототипе электрической Mazda 2 с увеличенным запасом хода» . greencarreports.com . Проверено 1 февраля 2014 г.
  166. ^ Уокер, М. (2004). Мз . Серия «Энтузиасты». Книги Красной линии. стр. 27–28. ISBN 978-0-9544357-4-5.
  167. Triumph-Norton Wankel, DE: Der Wankelmotor , получено 14 августа 2012 г.(перевод).
  168. ^ "JPSNorton.com, когда британские гонщики с роторными двигателями правили британскими супербайками | JPS Norton" . www.jpsnorton.com .
  169. ^ Мидс, Нил. «Результаты гонки - JPS Norton». jpsnorton.com .
  170. ^ "Геркулес W2000" . ДЭ: Дер Ванкельмотор . Проверено 3 июля 2009 г.
  171. Вспоминая Rotary: Suzuki RE-5, Faster and Faster, 14 августа 2006 г., заархивировано из оригинала 10 сентября 2012 г. , получено 14 августа 2012 г.
  172. ^ Журнал "Cycle World", март 1971 г.
  173. ^ "Мотоцикл Van Veen OCR 1000 2011 года с роторным двигателем" . сайт Motorcycleclassics.com . Сентябрь 2011.
  174. ^ Журнал Der Spiegel , Ausgabe Nr. 38 от 1978 г., S. 256 и далее.
  175. ^ Руководство по роторному двигателю MidWest Engines Ltd AE1100R
  176. ^ "Lockheed QT-2 / Lockheed Q-Star" . all-aero.com . Проверено 19 января 2023 г.
  177. ^ "Роторный двигатель Wright Aeronautical (Ванкель) RC2-60" . Национальный музей авиации и космонавтики . Проверено 19 января 2023 г.
  178. ^ Джонс, Чарльз (май 1972 г.), Обзор технологических разработок вращающегося двигателя внутреннего сгорания Кертисс-Райт за 1958–1971 гг. (PDF) , SAE, vol. 1, Детройт, Иллинойс, США, doi : 10.4271/720468{{citation}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  179. ^ "Кертисс и Райт". ДЭ: Дер Ванкельмотор . Проверено 3 июля 2009 г.
  180. ^ Буле, Пьер (1998). Путеводители Ларивьер (ред.). Les helicoptères français (на французском языке). Ларивьер (Издания). ISBN 2-907051-17-2.
  181. ^ Бенсингер, Вольф-Дитер (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (на немецком языке). Берлин, Гейдельберг, Нью-Йорк. п. 142. ИСБН 978-3-540-05886-1. ОСЛК  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  182. ^ «Возвращение к Ротари», Питер Гаррисон, Flying , 130 , № 6 (июнь 2003 г.), стр. 90 и далее.
  183. ^ "Продукты Крайсколбенмоторен" .
  184. ^ «Austro Engine увеличивает интервалы обслуживания роторных двигателей» . 26 ноября 2019 г.
  185. ^ Джонсон, Ричард (сентябрь 1995 г.). «Оценка летных испытаний самопускающегося 18-метрового планера АШ-26Э» (PDF) . Проверено 31 августа 2011 г.
  186. ^ «GioCAS 2017 - Консультации по аэронавтике» . e-goaeroplanes.com .
  187. ^ «Siemens, Diamond Aircraft, EADS представляют первый в мире серийный гибридный самолет» . green.autoblog.com . 3 июля 2011 г. Архивировано из оригинала 7 июля 2011 г. Проверено 3 июля 2011 г.
  188. ^ «EADS и Siemens заключают долгосрочное исследовательское партнерство в области электрических авиационных двигателей; Меморандум о взаимопонимании с Diamond Aircraft» . greencarcongress.com . 18 июня 2013 г. Проверено 1 февраля 2014 г.
  189. ^ Ансдейл, РФ; Келлер, Х. (1971). Der Wankelmotor: Konstruktion und Wirkungsweise (на немецком языке). Штутгарт: Motorbuch-Verlag. п. 214.
  190. ^ Ансдейл, РФ; Келлер, Х. (1971). Der Wankelmotor: Konstruktion und Wirkungsweise (на немецком языке). Штутгарт: Motorbuch-Verlag. п. 215.
  191. ^ "Пэтс ВСУ". ДЭ: Дер Ванкельмотор . Проверено 3 июля 2009 г.
  192. ^ Фернандес-Пелло, А. Карлос; Пизано, Альберт П.; Фу, Кельвин; Вальтер, Дэвид К.; Кноблох, Аарон; Мартинес, Фабиан; Сенески, Мэтт; Столдт, Конрад; Мабудиан, Ройя; Сандерс, Сет; Липманн, Дориан (14 января 2004 г.). «Система питания роторного двигателя MEMS». Транзакции IEEJ по датчикам и микромашинам . Беркли, Калифорния: Калифорнийский университет. 123 (9): 326. Бибкод : 2003IJTSM.123..326F. дои : 10.1541/ieejsmas.123.326 .
  193. ^ «34474_2» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 10 июля 2010 г. Проверено 20 декабря 2010 г.
  194. ^ Дорога и трек . Издательство Бонд. 1976. с. 89.
  195. ^ Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, изд. (1978). Роторный двигатель внутреннего сгорания: кандидат в авиацию общего назначения . Публикация конференции НАСА. п. 127.
  196. ^ аб Сильвестри, Уильям Б.; Райт, Эдвард С. (1986). «Двигатели John Deere Score для морского применения» (PDF) . Американское общество инженеров-механиков.
  197. ^ Джонс, Чарльз (1992), Разработка роторных двигателей со стратифицированным зарядом в JDTI (John Deere Technologies International) с 1984 по 1991 год.
  198. Профт, Билл (9 октября 2018 г.). «Роторный двигатель John Deere». greenmagazine.com .
  199. ^ «Дир выходит из гонки роторных двигателей» . Чикаго Трибьюн . 10 апреля 1991 года.
  200. Гилбой, Джеймс (15 сентября 2020 г.). «11,6-литровый дизельный роторный двигатель с большим блоком был слишком хорош для этого мира». thedrive.com . Архивировано из оригинала 3 августа 2021 года.
  201. ^ "Янмар Дизель". ДЭ: Дер Ванкельмотор . Проверено 20 декабря 2010 г.
  202. ^ Ямаока, Кодзиро; Тадо, Хироши (1972), 720466 , SAE
  203. ^ "Система предварительного натяжения TRW Wankel" . Проверено 3 июля 2009 г.
  204. ^ «Системы безопасности пассажиров» (PDF) . mercedestechstore.com . стр. 11–12. Архивировано из оригинала (PDF) 28 февраля 2008 г. Проверено 31 декабря 2007 г.
  205. ^ «Оригинальное оборудование». trw-eos.com . Архивировано из оригинала 11 марта 2008 года . Проверено 12 февраля 2009 г.
  206. ^ Стеффенс-младший, Чарльз Э. «Преднатяжитель ремня безопасности» . Проверено 11 апреля 2007 г.

Рекомендации

Внешние ссылки