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.

Оставить комментарий

Наверх

Статьи

Оппозитный двигатель
Двигатель оппозитный Subaru Boxer
Роторный двигатель
РПД в условиях крайнего севера
Самый большой двигатель в мире
Двигатель белаза Cummins QSK-78
Двигатель ЯМЗ240
Танковый двигатель 5ТДФ
Двигатели танков Т90, Меркава 4, Абрамс
Двигатель с ГБО 4 поколения
Газотурбинный двигатель

Система охлаждения двигателя
Турбонаддув, турбокомпрессор, нагнетатель
Катализатор
Термостат
Волюметр, расходомер, ДМРВ
Лямбда зонд
Моновпрыск
Предпусковой подогреватель двигателя

Перегрев двигателя, последствия
Двигатель троит, причины
Расход масла в двигателе
Двигатель пошол в разнос
Солярка попадает в масло
Вода попадает в масло
Заглох двигатель на ходу
Вибрация двигателя причины
Гидроудар двигателя последствия
Нет давления масла в двигателе
Двигатель не набирает обороты
Пробило прокладку ГБЦ

Замена поршневых колец
Замена масла в двигателе
Замена антифриза

Компрессия двигателя
Как проверить компрессию
Притирка клапанов ГБЦ
Как почистить коленвал
Как не пропустить трещины в ГБЦ
Как проверить лоскость ГБЦ
Ремонт масляного насоса КАМАЗ
Ремонт шлифовка коленвала
Свечи зажигания, уход и замена

Lexus ES300 расход масла

Mitsubishi L300 ремонт двигателя
МТЗ-80 с турбонаддувом
Audi 80 2.6 погнуло клапана
Заклинил коленвал на камазе
Оторвало гильзу на камазе
Камаз Евро пошол в разнос
Стук из под головки камаз
ЯМЗ-240 показал кулак
Смазка не идет на коромысла ЯМЗ
Ломается коленвал ЯМЗ-238
Как из МТЗ-50 сделать МТЗ-80
Заводим дизель в зимние морозы
Заводим дизель после ремонта

Последние комментарии