Зачем двигателю треугольный ротор?
Алексей Якименко, физик
Идея двигателя Ванкеля в том, чтобы разные фазы процесса происходили в разных местах камеры.
В обычном поршневом двигателе всё происходит в одном и том же цилиндре. Туда впрыскивают смесь воздуха с горючим, там её сжимают, там она сгорает и расширяется и оттуда же уходит выхлоп. Входное и выходное отверстия называются клапанами. В цилиндре их как минимум два — впускной и выпускной. Ими надо довольно точно и быстро управлять.
Идея двигателя Ванкеля в том, чтобы разные фазы процесса происходили в разных местах камеры. Конечно, она тогда должна быть не цилиндрическая. Тут-то как раз и выходит на сцену треугольник Рёло. Он относится к так называемым фигурам равной ширины: если его зажать между двумя параллельными прямыми и поворачивать, то он всё время соприкасается с обеими. Следовательно, двигаясь в камере (вращаясь, потому что надо, чтобы он возвращался в исходную позицию), он всё время герметично отсекает одну часть камеры (на схеме закрашена) от прочих. Впрыснули смесь (голубой цвет на схеме), ротор повернулся, ушёл от впускного отверстия. Смесь сжали (зелёный), ротор повернулся дальше, там ждёт свеча зажигания: вспышка, красное, рабочий ход, горячие газы расширяются и крутят ротор. Дошли до выпускного отверстия — выхлоп, после чего вернулись к началу — опять поступает свежая порция смеси. В этом двигателе не надо клапанов на отверстиях, не надо затейливо их синхронизировать, что делает устройство очень компактным и лёгким по сравнению с обычным поршневым двигателем той же мощности. У двигателя Ванкеля тоже есть проблемы. Во-первых, он требует очень высокой точности станков для производства и ротора, и камеры. Во-вторых, склонен перегреваться — площадь стенок камеры сгорания получается больше, чем у обычного движка, через них больше теплопередача. В-третьих, скользящий край — вершина треугольника — требует изощрённого инженерного решения, там очень высокие температуры и трение. Словом, ломается такой двигатель всё равно быстро, но успешно используется для специальных целей, например в полицейских и гоночных машинах.
Статьи по теме
Читайте в любое время
