Rotācijas dzinējs: kādas ir tā priekšrocības?
Šodienas rakstā galvenā uzmanība tiks pievērsta rotējošam dzinējam ar virzuļa kustību un rotējošu karteri. Tā kā mēs runājam par rotējošo dzinēju ar virzuļa kustību, tad par Vankela dzinēju nerunāsim, lai gan tas pieder pie rotējošo dzinēju grupas, jo tā rotējošais virzulis griežas ap ekscentrisku vārpstu.
Tāpēc mūs interesēs pavisam cita veida dzinējs, kas ir rotācijas dzinējs, kura virzuļi veic turp un atpakaļ kustību un kura karteris griežas (griežas) kopā ar visu dzinēju.
Saturs
Kas ir rotācijas dzinējs?
Rotācijas dzinējs ir radiālā dzinēja veids, kas parasti konstruēts ar nepāra skaitu cilindru, kura kloķvārpsta ir stingri piestiprināta pie lidmašīnas, automašīnas vai motocikla konstrukcijas un tā karteris kopā ar cilindriem griežas (griežas) ap to.
Wankel dzinējs: kā tas darbojas un kādas ir tā priekšrocības?
Agrāk šāda veida rotācijas dzinējs galvenokārt tika izmantots lidmašīnu vadīšanai, taču tas ir atradis savu pielietojumu arī motociklos un automašīnās.
Rotācijas dzinēja vēsture īsumā
Pirmais rotējošais dzinējs ar virzuļa un rotējošā korpusa turp un atpakaļ kustību tika prezentēts 1889. gadā Parīzē. Tā izgudrotājs bija Fēlikss Millets, kurš patentēja šo dzinēju 1888. gadā.
Rotācijas dzinējs galvenokārt tika izmantots lidmašīnās Pirmā pasaules kara laikā, bet arī gados tieši pirms kara sākuma. Šāda veida dzinējs atbilda visiem kritērijiem, kas tajos laikos tika izvirzīti dzinējam. Tas bija jaudīgs, salīdzinoši uzticams, un tam bija mazāks svars, salīdzinot ar citiem dzinēju veidiem, jo tam nebija nepieciešams spararats, pateicoties tā vienmērīgākai darbībai.
Papildus priekšrocībām rotācijas dzinējiem bija arī trūkumi. Galvenais no tiem bija pārāk liels degvielas patēriņš, daļēji tāpēc, ka dzinējs darbojās ar pilnu gāzi, bet arī tāpēc, ka vārstu laiks bija slikts. Tomēr līdz kara beigām rotācijas dzinējs bija novecojis un lēnām izkrita no lietošanas, jo radiālie dzinēji to nomainīja.
Rotācijas dzinēju izvietošana
Kā minēts, rotācijas dzinēji galvenokārt tika izmantoti lidmašīnās, bet vairākas automašīnas un motocikli bija aprīkoti ar rotējošiem dzinējiem. Pie pirmajiem motocikliem, ko darbina rotācijas dzinējs, var pieskaitīt 1892. gada motociklu Millet, kas uzvarēja daudzās sacīkstēs.
Vēl viens motocikls ar rotējošo dzinēju bija Charles Redrup motocikls, kas bija aprīkots ar trīscilindru rotējošo dzinēju ar tilpumu 303 cm3.
Automašīnas ar rotējošiem dzinējiem ražoja amerikāņu kompānijas Adams-Farwell, Bailey, Balzer un Intrepid. Piemēram, Adams-Farwell automašīnu kompānija 1898. gadā ražoja automašīnas ar 3 cilindru rotācijas dzinējiem, un neilgi pēc tam viņi pārgāja uz 5 cilindru rotācijas dzinējiem.
Rotācijas dzinējs un tā uzbūve
Rotējošais dzinējs pārsvarā izmanto četrtaktu ciklu, un cilindri ir izvietoti ap kloķvārpstu līdzīgi kā radiālajam dzinējam. Taču fiksētā cilindru bloka un rotējošās vārpstas vietā rotācijas dzinējs ir aprīkots ar stacionāru (fiksētu) kloķvārpstu, ap kuru griežas viss cilindru bloks. Šī dzinēja kloķvārpsta ir piestiprināta pie lidmašīnas, motocikla vai automašīnas konstrukcijas.
Radiālais dzinējs: vai zinājāt, kāda veida motors tas ir?
Starp rotācijas un radiālajiem dzinējiem ir daudz citu līdzību. Tāpat kā radiālais dzinējs, arī rotējošais dzinējs bieži ir aprīkots ar nepāra skaitu cilindru, lai aizdegtos un nodrošinātu vienmērīgu dzinēja darbību. Rotācijas dzinēji ar pāra skaitu cilindru parasti bija divu rindā. Ja tas ir vienas rindas rotācijas dzinējs, tas ir arī plakans dzinējs.
Lielākajai daļai rotējošo dzinēju cilindri ir izvietoti ap vienu kloķvārpstu, piemēram, radiālajam dzinējam. Bija arī rotējošie bokserdzinēji vai pat viena cilindra rotori.
Rotācijas dzinējs un tā priekšrocības
Rotējošā dzinēja lielākā priekšrocība ir fakts, ka viss dzinējs griežas un uzvedas kā spararats, pateicoties tam dzinējs darbojas vienmērīgāk un tam ir arī mazāka vibrācija.
Vibrācija ir nopietna problēma visos gaisa kuģu dzinējos. Tas nav vēlams arī automašīnu dzinējos, jo, lai to samazinātu, ir nepieciešams aprīkot dzinēju ar smagu spararatu.
Citas rotējošā dzinēja priekšrocības ir lieliska gaisa dzesēšana pat pie maziem apgriezieniem vai tukšgaitā.
Rotācijas dzinējs un tā trūkumi
Lielākais rotācijas dzinēju trūkums izpaužas, palielinot jaudu. Pieaugot jaudai, pieaug arī dzinēja svars un līdz ar to žiroskopiskais moments, kas mēģina visu lidmašīnu (vai citu mašīnu) pagriezt dzinēja griešanās virzienā.
Šo problēmu daļēji var atrisināt ar lidmašīnām, nodrošinot pretēju lidmašīnas propellera rotāciju.
Dzinēja jauda un griezes moments: kurš no šiem parametriem ir svarīgāks?
Citi rotācijas dzinēju trūkumi ietver to lielo degvielas patēriņu salīdzinājumā ar dažāda veida dzinējiem. Šis fakts ievērojami veicināja rotācijas dzinēju izzušanu un to aizstāšanu ar citiem, ekonomiskākiem dzinējiem.
Citi rotācijas dzinēji
Papildus cilindru konfigurācijai, kas pārvietojas ap fiksētu kloķvārpstu, ir arī vairākas citas rotācijas dzinēju konstrukcijas. Viens no slavenākajiem ir Wankel dzinējs, kuram ir stacionāra (fiksēta) ekscentriskā vārpsta, ap kuru griežas rotējošais virzulis.