Авдонин Игорь Александрович
г. Санкт-Петербург

Двигатель Ванкеля

тип двигателя – роторно-поршневой двигатель, который изобрел Ванкель. Внутри примерно цилиндрической камеры по сложной траектории движется трехгранный ротор-поршень. Он постоянно разделяет камеру на рабочие зоны, в которых и происходят впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск, при этом роль поршней выполняют три стороны ротора, а на углах ротора установлены уплотнения. Ротор-поршень установлен свободно на эксцентрике вала и соединен с зубчатым колесом с внутренними зубьями, обкатывающимися вокруг неподвижной шестерни с наружными зубьями, ось которой совпадает с осью эксцентрикового вала. Двигатель Ванкеля не обременен деталями, потому отличается высокой мощностью и приемистостью при нажатии педали газа (ротор-поршень заменяет поршень, шатуны и коленвал). К тому же РПД значительно компактней и легче, поэтому, при установке его на автомашину, центр тяжести оказывается значительно ниже, а устойчивость автомобиля – выше. Однако конструкция предопределила и врожденные болезни: уплотнения – грани ротора должны плотно соприкасаться со стенками камеры в условиях высоких температур и значительного давления, – и неполное сгорание топлива в камере (из-за формы последней – плоская и широкая). Все это приводит к высокому расходу топлива и снижению долговечности. В настоящее время РПД активно занимается Мазда и когда-то занимался ВАЗ

Рабочий цикл РПД

1 – ротор-поршень вращается по часовой стрелке. Впускной клапан открыт. В этом положении ротора происходит начало первого такта - всасывание горючей смеси (синий цвет) и подача смеси в рабочую камеру цилиндра (стрелка вправо)

2 – размер впускной камеры увеличивается, происходит ее заполнение горючей смесью за счет вакуумного всасывания

3 – размер впускной камеры приближается к максимуму

4 – максимальное наполнение впуска, впускной клапан закрывается, левая грань ротор-поршня минует впускное отверстие, завершая первый такт

5 – ротор перекрыл своей гранью впускное отверстие и начинается второй такт - сжатие (зеленый цвет)

6-7-8 – объем камеры сжатия уменьшается, горючая смесь сжимается все больше

9 – максимальное сжатие и поджиг рабочей смеси свечами. Т.к. камера со сжатой смесью широкая, то для лучшего поджига (и сгорания) используется две свечи

10-11-12 – воспламененная рабочая смесь расширяется, толкая поршень - третий такт – рабочий (красный цвет)

13 – открывается выпускной клапан - начало последнего четвертого такта - выпуск отработанных газов (желтый цвет)

14-15-16-17 – выпускная камера уменьшается, выталкивая отработанные газы

18 – максимальный выпуск отработанных газов - окончание рабочего цикла

Стоит отметить, что пока мы следили за работой одной грани - все то же самое (с соответствующим сдвигом) происходило и с другими гранями. Так, например, п.1 - начало впуска для первой грани (1), сжатий рабочей смеси для второй (7) и выпуск для третьей (13). Т.е. за один оборот ротор-поршня происходит сразу три рабочих цикла для одного ротор-поршня (по одному на грань)!!! У обычного (шатунно-поршневого) четырехтактного двигателя, как известно, один рабочий цикл для одного поршня происходит за два оборота коленвала.