Ваз 2110 роторный двигатель характеристики

В овечьей шкуре

В ОВЕЧЬЕЙ ШКУРЕ

Под капотами обычных с виду «девяток» и «десяток» могут скрываться моторы весьма завидной мощности. И самое главное — такие авто уже не на полигоне, а в магазине.

Последнее сообщение об этой машине в журнале восходит к августу 1998 года. С тех пор утекло немало воды. Сегодня самую мощную «десятку» — VAZ 21106 собирает тольяттинская фирма «Лада-Тул».

Новая «сто шестая» хоть и обзавелась обновленным пластиковым «обвесом», ее, как и раньше, легко узнать по широко расставленным пятнадцатидюймовым колесам. Под капотом VAZ 21106 на специальном подрамнике разместился двухлитровый силовой агрегат от «Опеля„-C20XE (фото вверху). Получилась совсем „другая машина“, включая и некоторые отличия в кузове, передней и задней подвесках. В качестве стандартного оборудования — гидроусилитель рулевого управления немецкой фирмы ZF.

Салон заметно отличается от обычного — кожаный руль, сиденья «на заказ», «опелевский» рычаг коробки передач с кольцом блокировки заднего хода, комбинация приборов со спидометром до 240 км/ч (в стандарте — 200). Однако главное в этой машине — силовой агрегат все же чужой. Да, конечно, он мощный, надежный, современный, но далеко не последняя новинка в мире моторов. Только «десятка», пусть хоть с ракетным двигателем, за 330 тысяч — явный перебор.

Куда интересней наш «ответ Чемберлену».

Эта машина — VAZ 21099/»>VAZ 21099–91 с роторно-поршневым двигателем ВАЗ-415. О «Самаре» с РПД мы рассказывали еще в декабре 1997 года. Кому-то не важно, что угловатый VAZ 21099/»>VAZ 21099 — вчерашний день: посредственная аэродинамика тянет за собой более высокий расход топлива и довольно скромные по сравнению с «десяткой» скоростные показатели. Но есть поверье: предшествующие модели всегда надежней! Это и подпитывает их популярность.

Итак, «девяносто девять» с РПД. О том, что под капотом именно ротор, снаружи догадается не каждый. Но дотошный автолюбитель заметит кое-что необычное: в бампере «проглядывает» масляный радиатор. да и картер двигателя, торчащий снизу, выглядит непривычно. Откроем же капот (фото внизу).

Первое впечатление — двигатель игрушечный! Где-то в глубине моторного отсека угадывается корпус «волговского» воздушного фильтра, практически полностью укрывающий моторчик.

Особенность его — торцевой впуск: канал для подачи топливной смеси подходит перпендикулярно плоскости вращения ротора, с торца. Такая схема позволяет увеличить крутящий момент двигателя в нижней части рабочего диапазона оборотов, сделать его характеристику более пологой, избавив от подхватов на одних оборотах и недобора на других. Существует ведь и радиальный впуск — когда канал расположен в плоскости вращения ротора. В силу ряда причин это позволяет получить более высокую мощность, но несколько сужает рабочий диапазон.

Готовит топливно-воздушную смесь карбюратор — привычный нам «Солекс». Конечно, со своими, соответственно запросам двигателя, регулировками.

Система зажигания аналогична микропроцессорной «восьмерочной», но дополнена блоком резервного зажигания (БРЗ), позволяющим при выходе из строя основной системы добраться до гаража. В каждой секции двигателя две свечи: основная — запальная, дополнительная — дожигающая.

Приятная особенность РПД — простота технического обслуживания. Нет газораспределительного механизма — нет и трудоемкой операции по регулировке клапанных зазоров. Все техобслуживание сводится к замене масла, фильтров и свечей. Машина с РПД отличается от обычной и тормозами — они с вентилируемыми передними дисками увеличенного диаметра и 14-дюймовыми колесами от VAZ 2112. От него же коробка передач и сцепление увеличенной размерности.

Звук мотора «сто шестой» словно специально настраивали: если придавить газ, то просто ураган! Тем не менее, на уши не давит, хотя и будоражит кровь.

Разгон с места впечатляет! Но не это главное. Мощный двигатель обеспечивает не только прекрасную стартовую динамику, но и хорошую эластичность — «сто шестая» неплохо едет уже с полутора тысяч оборотов. А с четырех у двигателя открывается «второе дыхание», и машина достигает максимальных ускорений на каждой передаче. (Это видно и из технической характеристики: максимальный крутящий момент 196 Н.м — почти вдвое больше, чем у «Жигулей», — двигатель развивает при 4800 об/мин.)

Обгоны с таким мотором превращаются в удовольствие, а главное — становятся безопаснее. Нет нужды для большего ускорения «подтыкать» передачу «вниз», просто топнул по педали — и выстрелил! В то же время пятая передача ощущается как «рабочая» уже при скоростях 50–60 км/ч. И максимальная скорость достигается именно на ней, а не на четвертой, как на обычных ВАЗах, где пятая — «экономичная». В коробке передач VAZ 21106 установлен спортивный ряд передаточных чисел.

А чем ответит «девяносто девятая» с РПД?

Звук этого мотора завораживает с первых нот. Мгновенный, едва притронешься к педали газа, набор оборотов, словно нет ни грамма инерционности! И в самом деле — инерция ротора (если сравнить с грудой металла: коленвал, маховик, шатуны, поршни. ) невелика. Шевелить «возвратно-поступательно» ему практически нечего — топливо сгорает, а ты знай себе раскручивайся! И вибраций водитель не заметит — по сравнению с поршневым РПД (тем более — двухсекционный!) гораздо лучше уравновешен.

А посему старт воспринимается как выстрел. Динамики этой машине тоже не занимать! Вжимает в сиденье не хуже, чем «сто шестая». Интересно, что даже в таком режиме троганье необычно мягкое и плавное. Для нормальной езды хватит 10–15 мм хода педали газа! А если нажать побольше, то раскрываются удивительные способности мотора. Например, на второй передаче без какого-либо недовольства и натуги он разгоняет машину до 120 км/ч. и выше! 8000 оборотов — не предел. Конечно, здесь нет риска «встречи» поршней и клапанов, но прочность-то не беспредельна! К тому же системам смазки и охлаждения такая «закрутка» тоже едва ли по душе. Все это владельцу РПД полезно знать.

Итак, за что же возьмут деньги с потенциального покупателя? Если оценить максимальные скорости, 212,4 км/ч у «сто шестой» и 192 км/ч у «девяносто девятой» с РПД, то разница в 20 км/ч, мягко говоря, ощутимая. Но и чудес нет! Ведь и обычная «десятка» благодаря более совершенной аэродинамике существенно превосходит в скорости угловатые VAZ 2109 или 21099.

А тут еще в арсенале «сто шестой» — лишние 15 л. с.! Выше у «иностранца» и максимальный крутящий момент. Правда, разгонная динамика машины зависит и от передаточных чисел коробки и главной передачи, размерности ведущих колес. Но все же у «сто шестой», несмотря на лишние 100 кг снаряженной массы, есть преимущества. Взгляните на время разгона до 100 км/ч. Не в пользу РПД (что, впрочем, естественно) и «экономика»: если VAZ 21106 при скорости 90 км/ч расходовал 6 л/100 км, то VAZ 21099/»>VAZ 21099 с РПД — 8,1 л/100 км. Увеличение скорости только усугубляет картину.

Но не спешите обвинять «ротор» в чрезмерном обжорстве, сначала немного арифметики.

Пусть «сто шестая» против РПД экономит по 2 литра бензина на «сотню». Зато разница в цене автомобилей более чем двукратная. У купившего «ротор», а не «сто шестую», в кошельке останутся «лишние» 170 000 рублей. А это или еще одна «десятка» с весомым хвостиком, или почти 25 тонн бензина, которых даже прожорливому ротору за глаза хватит на 300 тысяч километров пробега. Вряд ли два-три выигранных светофорных старта стоят этих денег.

Автомобили VAZ 21106 с двигателем «Опель» С20ХЕ и VAZ 21099/»>VAZ 21099–91 с РПД ВАЗ-415, мягко говоря, разные, не только по облику и цене, но и по характеру.

Солидный внешний вид и «начинка» «сто шестой» придают водителю уверенность в возможностях машины. А ей доступен не только напористый разгон, но и скорости за 200 км/ч. Это, наверное, позволяет тешить самолюбие, тягаясь с БМВ, «Ауди» и им подобными.

Роторный VAZ 21099/»>VAZ 21099–91 — это волк в овечьей шкуре. Основательно устаревшая внешность уживается со взрывным темпераментом. Разгон до «сотни» меньше чем за 9 секунд и максимальная скорость свыше 190 км/ч позволяют покуражиться многим амбициозным водителям среди тех, кого по тем или иным причинам больше привлекает именно «девяносто девятая».

Новая «сто шестая»: с мотором «Опель».

«Девяносто девятая» с вазовским РПД.

Снаряженная масса, кг 1100 1000

Двигатель «Опель» С20ХЕ ВАЗ-415

Максимальная мощность, л.с. 150 135

при об/мин 6000 6000

Крутящий момент, Н.м 196 175

при об/мин 4800 4500

Применяемое топливо АИ-95 (АИ-91) АИ-91

РЕЗУЛЬТАТЫ ЗАМЕРОВ «ЗА РУЛЕМ»

Максимальная скорость, км/ч 212,4 192

Время разгона 0–100 км/ч, с 7,9 8,5

Расход топлива при скорости

90 км/ч, л/100 км 6,0 8,1

Расход топлива при скорости

120 км/ч, л/100 км 7,8 10,0

(Тольятти, июль 2000 г.), руб. 330 000 160 00

Основные характеристики двигателя ВАЗ 2106, возможности замены

ВАЗ 2106 (или «шестёрка», как называют эту модель в народе) — автомобиль, вошедший в историю АвтоВАЗа благодаря своей бешеной популярности. Популярность машина снискала не только из-за своего качества и неприхотливости, но и ввиду доступности разных трансформаций. Например, владельцу доступна такая опция, как замена двигателя на более продуктивный. Главное, правильно выбрать силовой агрегат для своей «шестёрки» и грамотно его установить.

Какими двигателями оснащается ВАЗ 2106

ВАЗ 2106 считается логичным продолжением всей линейки продукции «Волжского автомобильного завода». В частности, «шестёрка» — это модернизированная версия ВАЗ 2103. Шестая модель «Лады» выпускалась в период с 1976 по 2006 год.

ВАЗ 2106 — один из самых массовых отечественных автомобилей, всего было выпущено более 4.3 миллиона машин.

В разные годы «шестёрка» подвергалась некоторым изменениям — например, инженеры завода-производителя экспериментировали с силовыми агрегатами, чтобы придать машине динамичности и мощности. Во все годы ВАЗ 2106 укомплектовывался четырёхтактным, карбюраторным, рядным двигателем.

Таблица: варианты комплектации двигателями

Для двигателей шестой модели характерны те же характеристики, что и для предыдущих версий: распределительный вал расположен в верхней части устройства, трущиеся механизмы смазываются двумя способами — под давлением и через разбрызгивание. Смазка довольно быстро расходуется при таком способе подачи: завод установил допустимую норму в 700 гр на 1000 километров пути, однако в реальности расход масла может быть и выше.

В моторы ВАЗ 2106 заливаются масла как отечественных, так и зарубежных производителей, важно использовать следующие виды масел:

• 5W — 30;
• 5W — 40;
• 10W — 40;
• 15W — 40.

В рабочем состоянии в полости мотора и во всей смазочной системе автомобиля должно находиться не более 3.75 литров масла. При смене жидкости рекомендуется заливать 3. 5 литра.

Основные технические характеристики двигателя «шестёрки»

Как указывалось выше, силовой агрегат ВАЗ 2106 является результатом доработки мотора ВАЗ 2103. Цель такой доработки ясна — инженеры пытались увеличить мощность и динамику новой модели. Результат был достигнут засчёт увеличения диаметров цилиндров до 79 мм. В целом же новый мотор ничем не отличается от мотора ВАЗ 2103.

На двигателях «шестёрки» поршни имеют ту же конструкцию, что и на предыдущих моделях: их диаметр составляет 79 мм, когда как номинальный ход поршня — 80 мм.

Коленчатый вал также был взят с ВАЗ 2103, единственное отличие — кривошип был увеличен на 7 мм, что продиктовано увеличением диаметра цилиндров. К тому же длина коленвала была тоже увеличена и составила 50, 7 мм. Из-за увеличения размеров коленвала и цилиндров удалось сделать модель более мощной: коленвал вращается при максимальных нагрузках со скоростью до 5400 об/мин.

С 1990 года все модели ВАЗ 2106 комплектуются карбюраторами «Озон» (до этогот периода использовались карбюраторы «Солекс»). Карбюраторные силовые установки позволяют создать автомобиль с максимальной жизнеспособностью и продуктивностью. К тому же на момент выпуска карбюраторные модели считались очень экономичными: цены на АИ-92 были вполне доступными.

Все модели карбюраторов «шестёрки» с 1990 г имеют рабочий объём 1.6 литра и мощность 75 лошадиных сил (74.5 л.с.). Устройство не обладает крупными габаритами: в ширину всего имеет 18.5 см, в длину 16 см, в высоту 21.5 см. Общий вес всего механизма в сборе (без заливаемого топлива) составляет 2.79 кг. Габаритные размеры всего мотора составляют 541 мм в ширину, 541 мм в длину и 665 мм в высоту. Двигатель ВАЗ 2106 в сборе весит 121 кг.

Рабочий ресурс двигателей на ВАЗ 2106 по данным завода-производителя не превышает 125 тыс. километров, однако при тщательном обслуживании силового агрегата и периодической чистке карбюратора вполне можно продлить этот срок до 200 тыс. километров пробега и выше.

Где располагается номер двигателя

Важной идентификационной характеристикой любого мотора считается его номер. На ВАЗ 2106 номер выбивается сразу в двух местах (для удобства водителя и надзорных органов):

1. На блоке цилиндров с левой стороны.
2. На металлической пластинке под капотом.

Номер двигателю присваивается на заводе, исправления и перебивки цифр в номере не допускаются.

Какой двигатель можно поставить на ВАЗ 2106 вместо штатного

Главное достоинство «шестёрки» заключается в её универсальности. Владельцы отечественных автомобилей ВАЗ 2106 практически без ограничений могут тюнинговать как двигатель, так и кузов.

Отечественные варианты

К ВАЗ 2106 идеально могут подойти силовые агрегаты с любых моделей ВАЗ. Однако не стоит забывать, что мотор для замены должен быть тех же размеров, веса и примерно той же мощности, что и штатный — только так можно безопасно и качественно поменять двигатель без каких-либо переделок.

Оптимальными вариантами для замены можно считать двигатели АвтоВАЗа:

• ВАЗ 2110;
• ВАЗ 2114;
• «Лада Приора»;
• «Лада Калина».

Главный плюс такой замены — в простоте регистрации автомобиля с новым мотором в органах ГИБДД. Придётся указать только новый идентификационный номер, так как производитель останется прежним.

Двигатель с иномарки

Чтобы увеличить мощность «шестёрки», придётся подыскать более «серьёзные» виды движков. Без изменений моторного пространства в машине можно установить на ВАЗ 2106 двигатели с Nissan или Fiat.

Из европейских как родной встанет двигатель «Fiat 1200 ohv». Переделок минимум.

Lazy-b0nes

https://forums.drom.ru/retro/t1151790175.html

Однако любителям «острых ощущений» этой мощности может не хватить. На ВАЗ 2106 легко «встанет» двигатель от БМВ 326, 535 и 746-ой моделей. Однако следует учитывать, что при увеличении мощности придётся усиливать и всю конструкцию автомобиля в целом. Соответственно, потребуются вложения для усиления подвески, тормозов, разветвлений в системе охлаждения и т. п.

Дизельный мотор на ВАЗ 2106

Дизельные силовые установки было целесообразно ставить на бензиновые отечественные машины несколько лет назад, когда стоимость солярки была ниже АИ-92. Главное достоинство дизеля — это его экономичность. На сегодняшний день стоимость дизельного топлива превышает цену на бензин, поэтому ни о какой экономичности речи быть не может.

Однако любители повышенной тяги мотора вполне могут установить различные дизельные агрегаты на ВАЗ 2106. Необходимо соблюсти три правила:

1. Размеры и вес дизеля не должны сильно превышать вес штатного мотора ВАЗ.
2. Нельзя ставить на «шестёрку» двигатели с мощностью более 150 л.с. без соответствующей переделки кузова и других систем.
3. Заранее убедиться в том, что все системы автомобиля будут безопасно подключаться к новому двигателю.

Стоит ли ставить роторный двигатель

Сегодня только концерн Mazda использует роторные двигатели для оснащения выпускаемых автомобилей. В своё время роторно-поршневые моторы выпускал и АвтоВАЗ, однако из-за проблемности устройства оснащение машин такими установками было решено прекратить.

Установка роторного мотора Mazda на ВАЗ 2106 не позволит обойтись без вмешательства: понадобится расширить моторный отсек и провести доработку ряда систем. При желании и наличии средств все эти задачи выполнимы, однако целесообразнее установить двигатель с Fiat, например, так как при небольших вложениях он придаст машине те же скоростные характеристики.

Таким образом, двигатель ВАЗ 2106 можно заменить как на аналогичный с других моделей ВАЗ, так и на импортный с более мощных иномарок. В любом случае к замене силового агрегата необходимо подойти максимально ответственно — ведь при неправильном подключении или несоблюдении рекомендуемых правил управлять такой машиной будет небезопасно.

Характеристика роторно-поршневого двигателя

Главная > Учебное пособие >Транспорт

Что это такое РПД?

В классическом четырехтактном двигателе один и тот же цилиндр используется для различных операций – впрыск, сжатие, сжигание и выпуска. В роторном же двигателе каждый процесс выполняется в отдельном отсеке камеры. Эффект мало чем отличается от разделения цилиндра на четыре отсека для каждой из операций.

В поршневом двигателе давление возникающее при сгорании смеси заставляет поршни двигаться вперед и назад в своих цилиндрах. Шатуны и коленчатый вал преобразуют это толкательное движение во вращательное, необходимое для движения автомобиля.

В роторном двигателе нет прямолинейного движения которое надо было бы переводить во вращательное. Давление образуется в одном из отсеков камеры заставляя ротор вращаться, это снижает вибрацию и повышает потенциальную величину оборотов двигателя. В результате всего большая эффективность, и меньшие размеры при той же мощности, что и обычного поршневого двигателя.

Как работает РПД?

Функцию поршня в РПД выполняет трехвершинный ротор, преобразующий силу давления газов во вращательное движение эксцентрикового вала. Движение ротора относительно статора (наружного корпуса) обеспечивается парой шестерен, одна из которых жестко закреплена на роторе, а вторая на боковой крышке статора. Сама шестерня неподвижно закреплена на корпусе двигателя. С ней в зацеплении находится шестерня ротора который с зубчатым колесом как бы обкатывается вокруг нее.

Вал вращается в подшипниках, размещенных на корпусе, и имеет цилиндрический эксцентрик, на котором вращается ротор. Взаимодействие этих шестерен обеспечивает целесообразное движение ротора относительно корпуса, в результате которого образуются три разобщенных камеры переменного объема. Передаточное отношение шестерен 2:3, поэтому за один оборот эксцентрикового вала ротор поворачивается на 120 градусов, а за полный оборот ротора в каждой из камер совершается полный четырехтактный цикл.

Газообмен регулируется вершиной ротора при прохождении ее через впускное и выпускное окно. Такая конструкция позволяет осуществлять 4-тактный цикл без применения специального механизма газораспределения.

Герметизация камер обеспечивается радиальными и торцевыми уплотнительными пластинами, прижимаемыми к цилиндру центробежными силами, давлением газа и ленточными пружинами. Крутящий момент получается в результате действия газовых сил через ротор на эксцентрик вала Смесеобразование, зажигание, смазка, охлаждение, запуск — принципиально такие же, как и у обычного поршневого двигателя внутреннего сгорания

Достоинства и недостатки РПД

Все части роторного двигателя постоянно вращаются в одном направлении, что не создает вибрации, связанной с переменным направлением движения поршней, присущей обычным двигателям.

Наряду с несомненными достоинствами у двигателя Ванкеля существуют и серьезные конструктивные недостатки, преодолеть которые крайне сложно.

Камера сгорания роторного двигателя имеет в плане форму серпа. Поэтому при том же объеме, что и у цилиндрической камеры обычного мотора, площадь ее поверхности намного больше.

Следствие — большая теплонагруженность двигателя и меньший тепловой КПД.

Кроме того, серповидная форма не позволяет организовать вихревое наполнение камеры сгорания, чтобы добиться полного сгорания топливовоздушной смеси.

Отсюда худшая, по сравнению с поршневыми моторами, экономичность и проблемы с выбросом вредных веществ.

Столь же обширен список технологических недостатков. На первом месте — сам процесс изготовления статора сложной формы с износостойкой рабочей поверхностью.

Трудность еще и в том, что статор должен успешно противостоять температурным деформациям: в отличие от обычного мотора, где теплонагруженная камера сгорания частично охлаждается в фазе впуска и сжатия свежей рабочей смесью, здесь процесс сгорания всегда происходит в одной части двигателя, а впуск — в другой.

Еще одна проблема — уплотнения ротора. Если в поршневом моторе кольца соприкасаются с зеркалом цилиндра только одной рабочей кромкой и под постоянным углом, то уплотнения на вершинах ротора касаются статора под постоянно изменяющимися углами, что приводит к большим нагрузкам на их грани.

Кроме того, эти уплотнения работают в условиях ограниченной смазки и плохого теплоотвода — для их смазывания приходится дополнительно впрыскивать масло прямо во впускной коллектор. Нетрудно догадаться, что экологических показателей мотора это тоже не улучшает.

История изобретения и отец двигателя

Феликс Генрих Ванкель (нем. Felix Heinrich Wankel, 13 августа 1902, Лар (Шварцвальд) — 9 октября 1988, Гейдельберг) — немецкий конструктор двигателей. Соавтор изобретения роторно-поршневого двигателя (так называемого двигателя Ванкеля), конструкция которого показана в 1957 вместе с инженером компании NSU Вальтером Фройде (W. Froude), которому и принадлежала идея данной конструкции двигателя. Ванкель всю свою жизнь работал над созданием другого мотора с простым вращением взаимодействующих роторов.

Вместе с Вальтером Фройде и своей группой он провел обширные исследования механических уплотнений вращающихся клапанов (золотников). Они сформулировали также требования к эффективным подвижным уплотнениям. В этой области следует также отметить важную роль группы В. Бензингера (W. Benzinger) фирмы Daimler-Benz.

Отец Ванкеля погиб в первой мировой войне; оставшийся без отца, бросив гимназию, Феликс Ванкель не смог ни поступить в университет, ни даже получить рабочую специальность. Самостоятельно изучая технические дисциплины, Ванкель уже в 1924 году пришёл к идее роторно-поршневого двигателя. В 1920-е годы Ванкель примкнул к НСДАП, но в 1933 оказался среди противников Гитлера и провёл полгода в тюрьме. В 1936 прототип его роторного двигателя заинтересовал BMW; Ванкель получил финансирование, а в 1936 — собственную мастерскую в Линдау для разработки опытных авиадвигателей под патронажем геринговского министерства авиации.

-В 1945 оборудование Ванкеля было вывезено во Францию по репарациям;

-В 1951, с помощью фирмы Goetze, Ванкель возобновил исследования — сначала в собственном доме

-В 1954 он наконец нашёл оптимальную конфигурацию камеры сгорания РПД;

-В 1958 NSU выпустило первый автомобиль с упрошённым вариантом РПД, однако самого конструктора эта реализация не удовлетворила

-С 1960 Ванкель работает в новом исследовательском центре в Линдау.

-В 1964 году в фирме NSU появился двигатель оригинальной конструкции Ванкеля Ro 80 (всего было выпущено около 40 000 таких машин).

-В 1959—1970 патент Ванкеля приобрели все крупнейшие автопроизводители западного мира, однако в 2007—2008 годах машины с роторно — поршневым двигателем конструкции Ванкеля и Фройда производятся только под маркой Mazda.

-В 1936 Ванкель женился на Эмме Кирн (1905—1975), детей у них не было. Ванкель никогда не имел водительских прав, так как с детства страдал крайней близорукостью. Он не владел основами высшей математики, полагаясь на своё исключительное чувство пространства.

История ротора ВАЗ

Год 1974-й. Приказом генерального директора Волжского автозавода создано специальное конструкторское бюро роторно-поршневых двигателей.

Планы самые грандиозные — создать роторно-поршневой двигатель для автомобилей «ВАЗ», превосходящий по своим показателям традиционный поршневой мотор.

Основу коллектива составили выпускники вузов и специалисты авиационных предприятий Самары. В арсенале у них были молодость и энтузиазм. Начальником СКБ РПД был назначен заместитель технического директора Борис Сидорович ПОСПЕЛОВ, главным конструктором — Михаил Алексеевич КОРЖОВ.

Разработка первых вазовских РПД шла параллельно с изучением конструкций зарубежных образцов и под очень скромные технологические возможности экспериментального цеха, поэтому часть деталей использовалась с импортных двигателей. Первые двигатели не отличались ни изяществом компоновки, ни своими показателями, и это естественно для начала работ с таким сложным изделием, но они позволили накопить опыт и обозначить основные проблемы такой простой на первый взгляд конструкции. Было сделано несколько вариантов компоновки РПД в автомобили «ВАЗ», прежде чем появился прототип, который стал базовым двигателем и который приняли на подготовку производства. Этим двигателем стал односекционный РПД ВАЗ-311 мощностью 70 л.с. с геометрическими параметрами, как у японского 13В. Подготовка производства велась по нереальным планам одновременно с доводкой двигателя: проблем было больше, чем решений. Невзирая на недоведенность конструкции, было принято решение о выпуске опытно-промышленной партии автомобилей ВАЗ-21018 с РПД. После того как автомобили были проданы, разразился скандал, так как массовые дефекты в эксплуатации породили волну рекламаций. Руководство завода вынуждено было заменить на проданных автомобилях роторно-поршневые двигатели на серийные поршневые. Последовали и оргмероприятия: численность СКБ была сокращена вдвое, прекратилось строительство цехов и административного здания. Ушло много высококвалифицированных специалистов. Так закончился период авантюр и фантазий, требовалось серьезно оценить состояние дел.

Обстановка в СКБ была критической. Б.С. Поспелов смог в этой сложной ситуации сохранить самообладание и сделать правильные выводы. Оценка областей применения РПД и их технический уровень показывали, что для выполнения всех требований, которые предъявляются к автомобильному двигателю, необходим большой объем доводочных работ, освоение новых материалов и технологий и проведение длительных испытаний. Возможность установки в вазовский автомобиль двигателя мощностью 120. 140 л.с. заинтересовала спецслужбы, требования по ресурсу и расходу топлива были ниже, чем у автомобиля общего назначения, а замена двигателя в ходе эксплуатации ими допускалась. С их стороны гарантировалась квалифицированная эксплуатация и предоставление информации о дефектах. Для СКБ это было идеальным вариантом. Так появился автомобиль специального назначения ВАЗ-21019 с двухсекционным двигателем мощностью 120 л.с.

Ситуация в СКБ стабилизировалась, начался плодотворный период доводки, было реальное продвижение по пути улучшения показателей двигателя. Появились положительные отзывы о нашем автомобиле и его незаменимости при выполнении оперативной работы. Символично, что работавшие на автомобилях с РПД называли его «Аркан».

Стали поступать предложения от других предприятий о разработке РПД для мотоцикла, летательных аппаратов, амфибийных судов, подвесных лодочных моторов. Работы велись по хоздоговорам и частично компенсировали затраты на содержание СКБ.

К концу 80-х стало возможным вернуться к проекту автомобиля общего назначения с выполнением всех норм. Поэтому, когда СКБ был заказан двигатель для автомобиля специального назначения «Таврия», Поспелов поставил задачу — спроектировать двигатель, который бы, кроме автомобиля «ЗАЗ», мог быть установлен в автомобиль ВАЗ-2108 без доработки кузова и трансмиссии. Что и было сделано. Двигатель получился на редкость удачным, первые же образцы без особых проблем прошли испытания в составе автомобилей «ВАЗ» и «ЗАЗ». Мощность этого двигателя 105 л.с. была достаточной для «Таврии» (максимальная скорость более 200 км/ч) и мала для переднеприводных автомобилей «ВАЗ», поэтому планировалась разработка двигателя большего рабочего объема для автомобилей семейства ВАЗ-2108. Но этому не суждено было случиться. 16 января 1987 г. умер Борис Сидорович Поспелов. Конструктор, энергичный и справедливый руководитель, достойный человек. На общем собрании СКБ РПД начальником был избран Владимир Андреевич ШНЯКИН.

Главным стратегическим направлением стало создание двигателей для авиации общего назначения. Автомобильный двигатель становится второстепенной работой, хотя производство устаревшей «классики» ВАЗ-21079 с карбюраторным РПД ВАЗ-4132 продолжается. Работы над двигателем для переднеприводных автомобилей «ВАЗ» были прекращены.

Бесспорно, в России с ее огромной территорией считается странным тот факт, что отсутствует авиация общего назначения, т.е. небольшие 2. 7-местные самолеты. Привлекательна перспектива — быть монополистом на этом еще только зарождающемся рынке.

Но за этой привлекательностью кроется огромная работа по созданию целой отрасли, не существующей пока еще в нашем государстве. Огромны и технические проблемы, связанные с выполнением специфических авиационных требований, которые не имеют места при создании автомобильного мотора.

Необходимость финансирования услуг сторонних организаций не позволяет совсем отказаться от выпуска автомобилей с РПД. Это обстоятельство в 1994 г. заставляет заняться разработкой двигателя мощностью 140 л.с. для семейства автомобилей ВАЗ-2108. Работы ведутся спешно, в результате новый двигатель ВАЗ-415 имел много дефектов, устранить которые можно было только заменой двигателя. С большим трудом удалось устранить большинство из этих дефектов, выполнить российские нормы токсичности и получить сертификат, позволяющий продавать автомобиль с РПД. И все же это был и есть двигатель 80-х годов, с карбюратором.

Эксплуатация автомобилей с РПД показала наличие устойчивого спроса на автомобиль с повышенными динамическими качествами. Разгон автомобиля с РПД ВАЗ-415 до 100 км/ч составляет 9 сек. и максимальная скорость — 190 км/ч.

Но сегодня для продолжения производства требуется серьезная модернизация выпускаемого РПД ВАЗ-415. Это прежде всего внедрение мероприятий для выполнения современных норм токсичности и адаптация двигателя под семейство автомобилей ВАЗ-2110. И как ни странно, но, кроме технических проблем, обозначились и другие сложности.

Опыт работы СКБ над автомобильным и авиационным двигателями одновременно показал несовместимость этих работ по большинству конструкторских решений. Частично могут быть единой технологическая и производственные базы, а разработчики авиационного и автомобильного двигателей должны быть рядом, но отдельно. Требования к автомобильному и авиационному двигателям во многом противоположны. Так, например, режимы работы автомобильного двигателя, определяющие его экономичность и токсичность в городском цикле, для авиационного двигателя не регламентируются вообще. И наоборот: главные режимы работы авиационного мотора — «взлетный» и «крейсерский» — малозначимы для автомобильного двигателя. Особая проблема — материалы. Общепринятые в автомобилестроении материалы не могут быть применены для авиационного двигателя. Поэтому работа конструкторов одновременно и над авиационным, и над автомобильным двигателями малопродуктивна. Здесь требуется командная работа, когда конкретные люди занимаются конкретным делом.

Что касается техники, то современные технологии и электронные системы, внедренные за последние годы, позволяют в короткие сроки успешно решить все проблемы, связанные с экологией, ресурсом и топливной экономичностью, что и продемонстрировала Mazda. Очевидные преимущества РПД позволяют расширить мощностной ряд автомобилей «ВАЗ» и предложить покупателю, кроме массового автомобиля, динамичную высокоскоростную модель, демонстрируя тем самым, что заводу не чужды уникальные технологии. А это уже имидж и реклама. Все это реально.

Роторно-поршневой двигатель имеет достаточный потенциал, чтобы быть конкурентоспособным и равным среди лучших. А пока производство СКБ РПД продолжает выпуск автомобилей семейства ВАЗ-2108 с роторно-поршневым карбюраторным двигателем мощностью 140 л.с.

Технические характеристики роторно-поршневого двигателя (рпд) ВАЗ-4132 и ВАЗ-415

Роторно-поршневой двигатель описание фото видео история

Основные типы двигателей внутреннего сгорания и паровые машины имеют один общий недостаток. Он состоит в том, что возвратно-поступательное перемещение требует преобразования во вращательное движение. Это, в свою очередь, обуславливает низкую производительность, а также достаточно высокую изнашиваемость деталей механизма, включенных в различные типы двигателей.

Довольно много людей задумывались о том, чтобы создать такой мотор, в котором подвижные элементы только вращались. Однако решить эту задачу удалось только одному человеку. Феликс Ванкель – механик-самоучка — стал изобретателем роторно-поршневого двигателя. За свою жизнь этот человек не получил ни какой-либо специальности, ни высшего образования. Рассмотрим далее подробнее роторно-поршневой двигатель Ванкеля.

Краткая биография изобретателя

Феликс Г. Ванкель родился в 1902 году, 13 августа, в небольшом городке Лар (Германия). В Первую Мировую отец будущего изобретателя погиб. Из-за этого Ванкелю пришлось бросить учебу в гимназии и устроиться помощником продавца в лавке по продаже книг при издательстве. Благодаря этому он пристрастился к чтению. Феликс изучал технические характеристики двигателей, автомобилестроение, механику самостоятельно. Знания он черпал из книг, которые продавались в лавке. Считается, что реализованная позднее схема двигателя Ванкеля (точнее, идея ее создания) посетила во сне. Неизвестно, правда это или нет, но точно можно сказать, что изобретатель обладал незаурядными способностями, тягой к механике и своеобразным

Плюсы и минусы

Преобразуемое движение возвратно-поступательного характера полностью отсутствует в роторном двигателе. Образование давления происходит в тех камерах, которые создаются с помощью выпуклых поверхностей ротора треугольной формы и различными частями корпуса. Вращательные движения ротор осуществляет помощью сгорания. Это способно привести к снижению вибрации и увеличить скорость вращения. Благодаря повышению эффективности, которое обусловлено таким образом, роторный двигатель имеет размеры намного меньше, чем обычный поршневой двигатель эквивалентной мощности.

Роторный двигатель имеет один главный из всех своих компонентов. Эта важная составляющая называется треугольным ротором, который совершает вращательные движения внутри статора. Все три вершины ротора, благодаря этому вращению, имеют постоянную связь с внутренней стеной корпуса. С помощью этого контакта образуются камеры сгорания, или три объема замкнутого типа с газом. Когда происходят вращательные движения ротора внутри корпуса, то объем всех трех образованных камер сгорания все время меняется, напоминая действия обычного насоса. Все три боковых поверхности ротора работают, как поршень.

Внутри у ротора является шестерня небольшого размера с внешними зубьями, которая прикреплена к корпусу. Шестерня, которая больше по диаметру, соединена с данной неподвижной шестерней, что задает саму траекторию вращательных движений ротора внутри корпуса. Зубы в большей шестерни внутренние.

По той причине, что вместе с выходным валом ротор связан эксцентрично, вращение вала происходит наподобие того, как ручка будет вращать коленвал. Выходной вал станет делать оборот три раза за каждый из оборотов ротора.

Роторный двигатель имеет такое преимущество, как небольшая масса. Самый основной из блоков роторного двигателя обладает небольшими размерами и массой. При этом управляемость и характеристики такого двигателя будут лучше. Меньше масса у него получается за счет того, что необходимость в коленвале, шатунах и поршнях просто отсутствует.

Роторный двигатель обладает такими размерами, которые гораздо меньше обычного двигателя соответствующей мощности. Благодаря меньшим размерам двигателя, управляемость будет гораздо лучше, а также сама машина станет просторнее, как для пассажиров, так и для водителя.

Все из частей роторного двигателя осуществляют непрерывные вращательные движения в одном и том же направлении. Изменение их движения происходит так же, как в поршней традиционного двигателя. Роторные двигатели внутренне сбалансированы. Это ведет к снижению самого уровня вибрации. Мощность роторного двигателя кажется намного более гладким и равномерным образом.

Двигатель Ванкеля имеет выпуклый специальный ротор с тремя гранями, который можно назвать его сердцем. Этот ротор совершает вращательные движения внутри цилиндрической поверхности статора. Роторный двигатель «Мазда» является первым в мире роторным двигателем, который был разработан специально для производства серийного характера. Данной разработке было положено начало еще в 1963 году.

Что это такое РПД?

В классическом четырехтактным двигателем одно и то же цилиндр используется для различных операций — впрыск, сжатие, сжигание и выпуска. В роторном же двигателе каждый процесс выполняется в отдельном отсеке камеры. Эффект мало чем отличается от разделения цилиндра на четыре отсека для каждой из операций.
В поршневом двигателе давление возникает при сгорании смеси заставляет поршни двигаться вперед и назад в своих цилиндрах. Шатуны и коленчатый вал преобразуют этот толкательной движение во вращательное, необходимое для движения автомобиля.
В роторном двигателя нет прямолинейного движения которое надо было бы переводить во вращательное. Давление образуется в одном из отсеков камеры заставляя ротор вращаться, это снижает вибрацию и повышает потенциальную величину оборотов двигателя. В результате всего большая эффективность, и меньшие размеры при той же мощности, что и обычного поршневого двигателя.

Как работает РПД?

Функцию поршня в РПД выполняет трьохвершинний ротор , преобразующий силу давления газов во вращательное движение эксцентрикового вала. Движение ротора относительно статора (наружного корпуса) обеспечивается парой шестерен, одна из которых жестко закреплена на роторе, а вторая на боковой крышке статора. Сама шестерня неподвижно закреплена на корпусе двигателя. С ней в зацеплении находится шестерня ротора из зубчатым колесом как бы обкатывается вокруг нее.
Вал вращается в подшипниках, размещенных на корпусе, и имеет цилиндрический эксцентрик, на котором вращается ротор. Взаимодействие этих шестерен обеспечивает целесообразное движение ротора относительно корпуса, в результате которого образуются три разобщенных камеры переменного объема. Передаточное отношение шестерен 2: 3, поэтому за один оборот эксцентрикового вала ротор возвращается на 120 градусов, а за полный оборот ротора в каждой из камер происходит полный четырехтактный цикл.
Газообмен регулируется вершиной ротора при прохождении ее через впускной и выпускной окно. Такая конструкция позволяет осуществлять 4-тактный цикла без применения специального механизма газораспределения.

Герметизация камер обеспечивается радиальными и торцевыми уплотнительными пластинами, прижимаются к цилиндру центробежными силами, давлением газа и ленточными пружинами. Крутящий момент получается в результате действия газовых сил через ротор на эксцентрик вала Смесеобразование, воспаление , смазка, охлаждение, запуск — принципиально такие же, как и у обычного поршневого двигателя внутреннего сгорания

Смесеобразование

В теории в РПД применяют несколько разновидностей смесеобразования: внешнее и внутреннее, на основе жидких, твердых, газообразных видов топлива.
Касательно твердых видов топлива стоит отметить, что их первоначально газифицируют в газогенераторах, так как они приводят к повышенному золообразованию в цилиндрах. Поэтому большее распространение на практике получили газообразные и жидкие топлива.
Сам механизм образования смеси в двигателях Ванкеля будет зависеть от вида применяемого топлива.
При использовании газообразного топлива его смешение с воздухом происходит в специальном отсеке на входе в двигатель. Горючая смесь в цилиндры поступает в готовом виде.

Из жидкого топлива смесь приготавливается следующим образом:

1. Воздух смешивается с жидким топливом перед поступлением в цилиндры, куда поступает горючая смесь.
2. В цилиндры двигателя жидкое топливо и воздух поступают по отдельности, и уже внутри цилиндра происходит их смешивание. Рабочая смесь получается при соприкосновении их с остаточными газами.

Соответственно, топливно-воздушная смесь может готовиться вне цилиндров или внутри их. От этого идет разделение двигателей с внутренним или внешним образованием смеси.

Технические характеристики роторно-поршневого двигателя