Двигатель Ванкеля — это роторно-поршневой двигатель внутреннего сгорания, изобретенный в 1957 году Феликсом Ванкелем (Германия). Еще в 1954 году он обнаружил, что если треугольный ротор вращается в эпитрохоиде, произойдет 4-тактная операция. При испытаниях на стенде в 1957 году устройство показало, что его можно использовать аналогично другим ДВС. Пилотная модель была плохо спроектирована, потому что картер с его 8-образной внутренней структурой вращался вокруг поршня. По логике в следующей разработке Ванкель придумал модель, в которой картер стоит неподвижно и вращает поршень. Однако в обоих случаях в двигателе образуются отдельные камеры, которые меняют свой объем.
В последних моделях поршень вращается вокруг своей оси и вокруг геометрической оси картера (который мы упоминали, имеет форму эпитрохида). Именно этот привод приводит к названию роторно-поршневого двигателя. Это настоящий четырехтактный двигатель, который имеет основные функции: всасывание, сжатие, сгорание и выхлоп. Отличие от классического поршневого ДВС заключается в том, что он работает на 3 циклах одновременно.
Диаграмма показывает, что система Ванкеля не имеет ничего общего с коленчатым двигателем. Есть также некоторые сложные детали известных ДВС — вал, клапаны, коромысла, поршни и т. Д. и т.д.
Это делает роторно-поршневой двигатель намного легче и меньше, чем его «классические» аналоги. Массу легче сбалансировать, потому что нет возвратно-поступательной массы и нет высоких требований к топливу и октану для бензина.
Выше мы писали о нехватке валов, клапанов, кулис и других элементов, которые вызывают «стук» в двигателе, а также о некоторых других звуках, которые часто заставляют наши волосы дрожать.
Для двигателя Ванкеля тактовые циклы следующие:
- Первая камера двигателя расширяется для поглощения топливовоздушной смеси.
- Снова в этой камере вращение поршня выталкивает смесь в пространство сгорания. Эксцентрическое движение треугольного ротора приводит к уменьшению объема и сжатию топливовоздушной смеси.
- Входит свеча зажигания, которая зажигает и зажигает топливно-воздушную смесь. Давление газа сгорания вращает поршень вперед по его траектории.
- Вращающийся вал достигает края и открывает выпускное окно, выпуская выхлопные газы из системы.
В двигателе Ванкеля объем пропорционален «лошадям», доступным для двигателя. Приблизительно 1000 кубометров мощность составляет около 120. Естественно, этот объем для двух активных зон сгорания. Экономия значительна из-за отсутствия коленчатого вала, барабанов и других «стеков».
Однако все далеко не просто. Короткое время впрыска топлива в двигателе Ванкеля и отсутствие всасывающего клапана обычно приводят к неполному сгоранию. Необходимо использовать несколько (до 3) свечей, что, однако, не так просто в конструкции. Mazda очень любит этот мотоцикл, и в одном из его последних поколений, Renesis, есть решение. Боковые вместо периферийных впускных клапанов используются. Но даже в этом случае больше топлива расходуется.
Тем не менее, преимущества двигателя Ванкеля кажутся более значительными. Странно, однако, что это не имеет серьезного распространения. Причудливый дизайн является фаворитом Mazda и часто используется в авиационной промышленности для легких спортивных самолетов. И очевидно, что революционное развитие, как ничто, не может «запустить» двигатель господина Феликса Ванкелнагора в автомобильную промышленность. Но этот момент все еще ждет.