Rotorinis variklis: kokio tipo tai variklis ir kokie jo privalumai bei trūkumai?
Šiandienos straipsnyje mes sutelksime dėmesį į rotacinį variklį su stūmoklio judesiu ir besisukančiu karteriu. Kadangi kalbame apie rotorinį variklį su stūmoklio judesiu stūmokliu, Wankel variklio, nors jis ir priklauso rotorinių variklių grupei, nenagrinėsime, nes jo rotacinis stūmoklis sukasi aplink ekscentrinį veleną.
Tačiau šiandien mus domins visai kitokio tipo variklis, tai rotorinis variklis, kurio stūmokliai atlieka tiesinį slenkamąjį judesį ir kurio karteris sukasi (suka) kartu su visu varikliu.
Turinys
Kas yra rotorinis variklis?
Rotorinis variklis – tai radialinio variklio tipas, dažniausiai suprojektuotas su nelyginiu cilindrų skaičiumi, kurio alkūninis velenas yra standžiai pritvirtintas prie orlaivio, automobilio ar motociklo konstrukcijos ir kurio karteris kartu su cilindrais sukasi (suka) ) aplink jį.
Wankel variklis: kaip jis veikia ir kokie jo pranašumai?
Anksčiau tokio tipo rotorinis variklis buvo daugiausia naudojamas lėktuvams vairuoti, tačiau jis buvo pritaikytas ir motocikluose bei automobiliuose.
Trumpai apie rotorinio variklio istoriją
Pirmasis rotorinis variklis su stūmoklio ir besisukančio korpuso stūmoklio judesiu stūmokliu buvo pristatytas 1889 m. Paryžiuje. Jo išradėjas buvo Félixas Milletas, kuris užpatentavo šį variklį 1888 m.
Rotorinis variklis daugiausia buvo naudojamas lėktuvuose Pirmojo pasaulinio karo metu, bet ir prieš pat karo pradžią. Šio tipo varikliai atitiko visus kriterijus, kurie tais laikais buvo reikalingi varikliui. Jis buvo galingas, palyginti patikimas ir lengvesnio svorio, palyginti su kitų tipų varikliais, nes dėl sklandesnio veikimo jam nereikėjo smagračio.
Tačiau, be privalumų, rotoriniai varikliai turėjo ir trūkumų. Pagrindinė priežastis buvo per didelės degalų sąnaudos, iš dalies dėl to, kad variklis veikė visu droseliu, bet ir dėl prasto vožtuvo laiko. Tačiau iki karo pabaigos rotorinis variklis paseno ir pamažu nustojo naudoti, nes jį pakeitė radialiniai varikliai.
Rotacinių variklių naudojimas:
Kaip jau minėjau, rotoriniai varikliai daugiausia buvo naudojami lėktuvuose, tačiau buvo ir keletas automobilių bei motociklų, kurie buvo komplektuojami su rotoriniais varikliais. Tarp pirmųjų motociklų, kurie buvo varomi rotoriniu varikliu, galime priskirti 1892 m. sukurtą motociklą Millet, kuris laimėjo daugybę lenktynių. Kitas motociklas su rotoriniu varikliu buvo Charles Redrup motociklas, kuriame buvo sumontuotas trijų cilindrų rotorinis variklis, kurio tūris buvo 303 cm3.
Automobilius su rotoriniais varikliais gamino Amerikos kompanijos Adams-Farwell, Bailey, Balzer ir Intrepid. Pavyzdžiui, automobilių kompanija Adams-Farwell 1898 m. gamino automobilius su 3 cilindrų rotoriniais varikliais ir netrukus po to perėjo prie 5 cilindrų rotorinių variklių.
Rotorinis variklis ir jo konstrukcija:
Rotorinis variklis dažniausiai naudoja keturių taktų ciklą, o cilindrai aplink alkūninį veleną išdėstyti taip pat, kaip ir radialinio variklio. Tačiau vietoj fiksuoto cilindrų bloko ir besisukančio veleno rotaciniame variklyje sumontuotas stacionarus (fiksuotas) alkūninis velenas, aplink kurį sukasi visas cilindrų blokas. Šio variklio alkūninis velenas yra pritvirtintas prie orlaivio, motociklo ar automobilio konstrukcijos.
Žvaigždžių variklis: ar žinojote, kokio tipo tai variklis?
Tačiau yra daug kitų panašumų tarp rotorinio variklio ir radialinio variklio. Kaip ir radialiniame variklyje, rotoriniame variklyje dažniausiai montuojamas nelyginis cilindrų skaičius, užtikrinantis uždegimą ir sklandų variklio darbą. Rotoriniai varikliai su lyginiu cilindrų skaičiumi dažniausiai būdavo dviejų eilių. Tačiau jei tai vienos eilės rotorinis variklis, tai taip pat ir plokščias variklis.
Daugumos rotorinių variklių cilindrai yra išdėstyti aplink vieną alkūninį veleną, kaip ir radialinio variklio. Tačiau buvo ir rotorinių bokserių ar net vieno cilindro rotorių.
Rotorinis variklis ir jo privalumai:
Didžiausias rotorinio variklio privalumas yra tai, kad visas variklis sukasi ir veikia kaip smagratis, o tai užtikrina sklandesnį variklio darbą ir mažesnę vibraciją. Vibracija yra rimta visų orlaivių variklių problema, tačiau ji taip pat nepageidautina automobilių varikliuose, nes norint ją sumažinti, būtina variklį aprūpinti sunkiu smagračiu.
Kiti rotorinio variklio privalumai – labai geras oro aušinimas net esant mažam greičiui arba tuščiąja eiga.
Rotorinis variklis ir jo trūkumai:
Didžiausias rotorinių variklių trūkumas išryškėja didinant galią. Didėjant galiai, didėja ir variklio svoris, taigi ir giroskopinis momentas, kuris visą lėktuvą (ar kitą mašiną) bando pasukti variklio sukimosi kryptimi. Šią problemą iš dalies galima išspręsti lėktuvais, užtikrinant priešingą lėktuvo sraigto sukimąsi.
Variklio galia ir sukimo momentas: kuris iš šių parametrų yra svarbesnis?
Kiti rotorinių variklių trūkumai yra didelės degalų sąnaudos, palyginti su kitų tipų varikliais. Šis faktas reikšmingai prisidėjo prie rotorinių variklių išnykimo ir jų pakeitimo kitais, ekonomiškesniais varikliais.
Kiti rotoriniai varikliai:
Be cilindrų, judančių aplink fiksuotą alkūninį veleną, konfigūracijos, yra keletas kitų rotacinių variklių konstrukcijų. Tarp žinomiausių jų – jau minėtas Wankel variklis, kuriame sumontuotas stacionarus (fiksuotas) ekscentrinis velenas, aplink kurį sukasi besisukantis stūmoklis.