Роторно-поршневой двигатель в качестве пускового агрегата в северных широтах.

Роторно поршневой двигатель Ванкеля.В начале 60-х годов начался жизненный путь роторно-поршневых двигателей внутреннего сгорания. Двигатель, созданный инженером Феликсом Ванкелем стал новым шагом в области двигателестроения так как имел ряд преимуществ перед поршневым двигателями классической конструкции. ДВС этой конструкции позволил избавиться от возвратно - поступательного движения а, следственно, и от сил инерции первого и второго порядка которые делают невозможным форсирование двигателя по частоте вращения.

К тому же новый двигатель имел высокие массово - габаритные показатели, отличался высокой удельной мощностью, отсутствием вибрации, легкостью настройки и возможностью использования различных сортов топлива. К его достоинствам следует также отнести и легкость пуска, обусловленной малой площадью контакта торцевых уплотнений ротора со стенками эпитрохоиды, которая описывает границы рабочей камеры отсека, а также быстрому прогреву двигателя причиной которого является несколько конструктивных особенностей таких как три рабочих такта за один оборот ротора (вследствие чего ротор получает часть термической энергии идущей от стенок рабочей плоскости с цикличностью теплового потока в 120° поворота ротора), а также способа организации рабочего процесса (отсутствие контакта свежего заряда со стенками полости сгорания). Кроме выше перечисленного двигатель имеет высокую детонационную стойкость, что позволяет использовать низкооктановые сорта топлива при высоких степенях сжатия (допускается использование бензина марки А - 76 при ? = 9.2)

  Но проведенные испытания выявили массу недостатков, которых, как оказалось, не меньше чем преимуществ, а некоторые из них настолько существенны, что ставят под угрозу дальнейшее использование роторно - поршневых двигателей в автомобильной промышленности.
  К таким недостаткам следует отнести низкую экономичность двигателя (ge > 300 г / кВт), которая, в условиях транспортных перевозок, играет решающую роль. Неэкономичность обусловлена большой площадью рабочего отсека, а следственно большими тепловыми потерями в охлаждающую жидкость (хотя из - за отсутствия контакта стенки в зоне сгорания с холодными газами температурный перепад невелик и значения потерь сравнительно невысоки по сравнению с поршневыми двигателями классической конструкции), а также повышенной температурой выпускных газов (Тb > 1900 К). Данный двигатель имеет высокий процент механических потерь, это связано с трудностями организации смазки в зоне уплотнения ротора и как следствие наличие граничного полусухого трения в паре ротор - отсек. Сюда же следует добавить и низкие показатели токсичности, которые вызваны необходимостью охлаждения выпускного коллектора, а также уплотнений ротора, для чего в топливо добавляется масло (при этом расходы масла достигают 2,5 г / кВт). К тому же данный тип двигателя имеет низкий ресурс (хотя некоторые экспериментальные модели имеют наработку до 100 тыс. км пробега обеспеченный использованием дорогостоящих композитных материалов). Все вышеперечисленные недостатки делают использование роторно-поршневых двигателей в качестве транспортных силовых установок, на данный момент, не рациональным и экономически не эффективным.
  Однако существует возможная сфера применения роторно-поршневых двигателей. Проанализировав все преимущества и недостатки можно сказать, что данный тип двигателя хорошо зарекомендует себя в качестве пускового агрегата дизельных установок, в северных климатических зонах.
  При использовании роторно-поршневых двигателей в качестве пусковых ряд его недостатков возможно с пользой использовать для облегчения пуска дизельных двигателей.
  Как известно, для пуска дизельных двигателей в северных широтах необходимо проведение ряда трудоемких операций, таких как пропуск охлаждающей жидкости объемом 30 - 50 литров температурой 60 - 70 °С через систему охлаждения, а затем заполнение системы охлаждающей жидкостью температурой 90 - 95°С, те же трудности связаны и с прогревом масляной системы, при этом масляную систему заполняют маслом прогретым до температуры 70 - 80°С. Кроме того при использовании для пуска классических поршневых двигателей внутреннего сгорания необходимо также прогреть и их. Все эти операции делают процесс пуска довольно продолжительным.
  Роторно-поршневой двигатель, в данном случае, имеет ряд преимуществ. К ним относятся непрерывность рабочего процесса, которая обеспечит непрерывный поток энергии к пускаемому двигателю, при этом следует учесть, что характеристика индикаторного крутящего момента односекционного роторно-поршневого двигателя идентична аналогичной характеристике четырехтактного двухцилиндрового двигателя, при этом габариты роторно-поршневого двигателя на 30 - 40 % ниже чем у поршневых двигателей, а их мощность при тех же габаритах вдвое выше. Кроме того, высокая термическая нагруженность РПД делает необходимым циркуляцию жидкости через его систему охлаждения со скоростью 35 - 40 литров в минуту, а масла 4 - 6 литров в минуту. При небольшой доработке штатной системы охлаждения и ее объединении с системой охлаждения пускового РПД, а также объединении масляных магистралей, представляется возможным существенно сократить время пред пусковой подготовки двигателя, и количество сопутствующих пуску операций. Что же касается пуска самого РПД, то, учитывая его площадь контакта с рабочей поверхность отсека в трех точках, принудительное зажигание рабочей смеси и значение пусковых оборотов (150 - 200 мин-1) усилия необходимые для его пуска, имеют невысокие значения, что делает возможным применение электростартерного пуска с использованием маломощных и малогабаритных элементов.
  Учитывая то, что требования к пусковым двигателям по токсичности и экономичности, в результате их периодической и продолжительной работы, значительно ниже, чем к силовым агрегатам, можно сказать что основные недостатки РПД такие как низкий ресурс, неэкономичность и токсичность, в данной форме их применения, несущественны, а преимущества по сравнению с поршневыми двигателями классической конструкции, делают перспективным использование роторно-поршневых двигателей в данной области.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Еще статьи...

Предыдущая Следующая
Моновпрыск. Двигатель с моновпрыском. Устройство моновпрыска.

Моновпрыск. Двигатель с моновпрыском. Устройство моновпрыска.

Моновпрыск - это инжекторная система подачи топлива в двигатель, которая используется в не очень современных автомобилях. Это переходная система подачи топлива, которая была внедрена в широкое использование вместо карбюратора. Особенностью впрыска топлива в этой системе является то, что для этого используется одна форсунка, которая располагается...

Подробнее...
Роторный двигатель.

Роторный двигатель.

 Роторный двигатель Феликса Ванкеля - уникальная разновидность двигателей, создан и более менее доведенный до ума в середине двадцатого века. В чем же уникальность роторно-поршневого двигателя Ванкеля? Ответ прост, при малых габаритах и рабочем объёме, в комплекте с простотой конструкции и значительно меньшем количестве деталей по...

Подробнее...
Двигатель ЯМЗ 240.

Двигатель ЯМЗ 240.

ЯМЗ 240 - универсальный мощный двигатель, достойный особого внимания. Начал выпускаться Ярославским моторным заводом в начале 70-х годов 20-го века. Мощность первых двигателей ЯМЗ240 не превышала 360 л.с, что было совсем не плохим показателем для того времени. К слову, если верить педивикии, мощность разных модификаций...

Подробнее...
Авиационный поршневой двигатель. Устройство и принцип работы.

Авиационный поршневой двигатель. Устройство и принцип работы.

Если посмотреть на исторические данные, касающиеся участия поршневых двигателей в авиации, то можно легко обнаружить тот факт, что их массовое применение началось еще задолго до самой авиации. В те года поршневые двигатели стали первопроходцами не только в авиации. Благодаря им поехал первый автомобиль и поднялся...

Подробнее...
Оппозитный двигатель.Преимущества и недостатки.

Оппозитный двигатель.Преимущества и недостатки.

  Оппозитный двигатель - вид двигателей, до которого нельзя было не додуматься в процессе развития автомобилестроения. Все началось с желания сэкономить побольше пространства под капотом автомобиля. Но, обо всем по порядку.   Для начала думаю стоит упомянуть, что типов оппозитных двигателей несколько - двигатели типа боксер...

Подробнее...
Инжектор. Принцип работы инжекторной системы подачи топлива.

Инжектор. Принцип работы инжекторной системы подачи топлива.

Что такое инжектор — это система точечной подачи топлива во впускной тракт или в цилиндр с помощью распылителя (форсунки), получающей электронный сигнал от блока управления.Инжекторная система подачи топлива  пришла на смену карбюратору, но, продолжительное время не применялась из-за сложности конструкции. Первая инжекторная система появилась в...

Подробнее...
Оппозитный двигатель SUBARU BOXER.

Оппозитный двигатель SUBARU BOXER.

Инженеры SUBARU наконец показали миру оппозитник нового поколения. Спустя почти одиннадцать лет, компания Fuji Heavy Industries Ltd. (FHI), которая разрабатывает и производит двигатели для автомобилей марки Subaru, наконец показала миру оппозитный двигатель третьего поколения, который разрабатывался столь долгое время. Двигателями новой серии планируется оснащать...

Подробнее...
Газотурбинный двигатель. Устройство и принцип работы.

Газотурбинный двигатель. Устройство и принцип работы.

Газотурбинный двигатель – это разновидность теплового двигателя, который работает по не очень простому принципу. Газ в двигателе сжимается и нагревается, после чего, энергия этого газа преобразуется в механическую работу. Как Вы могли заметить, с первых слов описания данного двигателя, все процессы происходят в потоке движущегося...

Подробнее...
Термостат двигателя. Замена термостата.

Термостат двигателя. Замена термостата.

Термостат - довольно маленькая деталька системы охлаждения двигателя, но какая значимая. Термостат может значительно упростить жизнь автомобилиста, экономя его время на прогреве двигателя, а также может заставить и кирпичами срать если выйдет из строя и потребуется замена термостата. Сама по себе, замена термостата не займёт...

Подробнее...
Яндекс.Метрика