Rotorinis variklis: kodėl Wankel rotorinis variklis yra geriausias vandenilio kurui?
Wankel rotacinio variklio turbūt nereikia perstatyti, bet trumpai tai yra vidaus degimo variklio tipas su sukamuoju stūmokliu, jis slėgį paverčia sukamuoju judesiu. Keturių taktų ciklas vyksta tarp ovalo formos vidinio korpuso ir besisukančio stūmoklio, kuris yra trikampio formos.
Šio variklio konstrukcija turi savų privalumų – variklis yra kompaktiškas, paprasčiau sukonstruotas (mažiau judančių dalių) ir gali išvystyti didelę galią pagal savo svorį. Nepaisant to, be Mazda, joks kitas automobilių gamintojas nėra pasišventęs variklių kūrimui.
Turinys
Taip yra todėl, kad, nepaisant minėtų privalumų, variklis turi savo trūkumų, o lengvųjų automobilių atveju jie yra gana reikšmingi. Tačiau šiuos trūkumus būtų galima pašalinti naudojant vandenilinį kurą.
Rotorinio variklio trūkumai
Wankel rotorinis variklis šiuo metu masinėje gamyboje nenaudojamas dėl pagrindinių savo trūkumų ir nors daugelis šį variklį seniai palaidojo, Mazda tiesiog nenori jo atsisakyti.
Tačiau, kalbant apie trūkumus, esminis yra neefektyvus kuro deginimas, palyginti su klasikiniu stūmokliniu varikliu, taip pat variklio alyvos deginimas – tai lemia dideles emisijas.
RX-8 varomas ir benzinu, ir vandeniliu
Nors „Mazda“ šiuo metu negamina automobilių su rotoriniu varikliu, vandenilio kuras gali tai pakeisti. „Mazda“ su rotorinio variklio ir vandenilio degalų deriniu pradėjo eksperimentuoti jau 90-aisiais, 2003 metais net pavyko pagaminti vadinamąjį. dviejų degalų RX-8.
Šis specialus leidimas RX-8 savo veikimo metu galėjo pakeisti kurą iš benzino į vandenilį ir atvirkščiai. Kas žino, gal dar važinėja Japonijos keliais, nes 2006 metais buvo parduotas Japonijoje.
Kodėl vandenilis ir rotorinis variklis?
Jasonas Fenske iš Engineering Explained (gerai žinomas YouTube kanalas) neseniai paskelbė vaizdo įrašą, kuriame išsamiai paaiškina, kas vyksta vandeniliu varomame Wankel variklyje. Norėdami paaiškinti, jis panaudojo sukamąjį variklį, atspausdintą 3D spausdintuvu, visą vaizdo įrašą galite pažiūrėti čia:
Kalbant apie Wankel rotorinį variklį, kuris varomas ir benzinu, ir vandeniliu, jo konstrukcija iš esmės yra ta pati, pridėjus purkštuką, kuris įpurškia vandenilio degalus tiesiai į degimo kamerą, taip pat purkštuką įsiurbimo kolektoriuje, skirtą išankstiniam šildymui. paruoštas mišinys.
Wankel variklis: kaip jis veikia ir kokie jo pranašumai?
Rotorinio variklio pranašumas prieš klasikinį stūmoklinį variklį yra tai, kad rotorinis variklis turi daugiau laiko paruošti mišinį (įsiurbimo ciklas). Kalbant apie patį mišinį, naudojant vandenilio kurą daug lengviau paruošti kuro ir oro mišinį, nes vandenilis yra daug geriau sklaidomas nei benzinas. Vandenilis taip pat yra degesnis – jis daug lengviau užsidega, lyginant su benzinu.
Lengvesnis mišinio užsidegimas kaip didžiulis privalumas
Tačiau lengvesnio vandenilio užsidegimo pranašumas gali tapti trūkumu klasikinių stūmoklinių vidaus degimo variklių atveju dėl priešlaikinio mišinio užsidegimo.
Tačiau degimo ciklas rotoriniuose varikliuose vyksta 3 kamerose, o kamera, kurioje vyksta oro ir kuro paėmimas, yra atskirta nuo kameros, kurioje vyksta mišinio suspaudimas ir uždegimas. Dėl to mišinio įsiurbimo kamera yra vėsesnė ir yra mažesnė tikimybė, kad mišinys užsidegs anksčiau laiko.
Vandenilio naudojimas rotoriniame variklyje taip pat išsprendžia neefektyvaus mišinio degimo problemą dėl paties vandenilio savybių. Vandenilis gali degti net ankštesnėje erdvėje nei benzinas, todėl rotorinis variklis sudegina daugiau mišinio, palyginti su benzinu, ir tuo pačiu metu išmeta mažiau išmetamųjų teršalų.
Kalbant apie išmetamųjų teršalų kiekį, grynai vandeniliu varomas automobilis neišskiria anglies dvideginio, tačiau, kita vertus, jis gamina azoto oksidus dėl aukštos temperatūros, kuri susidaro deginant mišinį. Tačiau „Mazda“ gali paveikti šias emisijas modifikuodamas mišinį – mišinyje bus mažiau vandenilio, o tai sumažins temperatūrą ir tuo pačiu azoto oksidų emisiją.
Išvada
Rotorinis variklis gana gerai sutaria su vandeniliu, tačiau neabejotinas trūkumas yra nedidelis atstumas. Štai kodėl derinys su benzinu. Tačiau „Mazda“ ateityje planuoja naudoti rotorinį variklį hibridiniuose modeliuose, pirmiausia siekdama išplėsti elektromobilių asortimentą.