Автомобильные роторно-поршневые двигатели (1964 год)

Главная Книги - Разные Автомобильные роторно-поршневые двигатели (Ханин Н.С.) - 1964 год

Автомобильные роторно-поршневые двигатели (1964 год) - часть 18

Катушки, отдельные для каждой свечи, имеют малое число витков и сконструированы так, что необходимое напряжение на электродах развивается и при загрязненной свече. При всех испытаниях РПД фирмы Кертис-Райт стандартные распределители работали вполне удовлетворительно при числе искр до 10 тыс. в минуту.

Было установлено, что необходимое пробивное напряжение для свечи у РПД RC-6 значительно меньше, чем у современных американских V-образных поршневых двигателей, имеющих степень сжатия 10.

На базе опытных, лабораторных РПД RC-6 фирма разработала и построила серию двигателей, оборудованных всеми агрегатами, необходимыми для работы в нормальных эксплуатационных условиях, и состоящих из одной, двух (фиг. 56) и четырех (фиг. 57) секций. Каждая секция имеет тот же рабочий объем и те же конструктивные особенности, что и РПД RC-6.

Фиг. 56. Одно- и двухсекционные РПД 1RC-6 и 2RC-6:

Фиг. 57. Четырехсекционный РПД 4RC-6:

Фиг. 58. Изменение крутящего момента РПД мощностью 330 вт (450 л. с.) при одно-, двух- и четырехсекционном выполнении двигателя в зависимости от угла поворота эксцентрикового вала.

Передняя и задняя крышки у одно- и двухсекционного двигателей полностью унифицированы. Маховик одновременно выполняет функции заднего противовеса, для чего он имеет заданный дисбаланс.

Двухсекционный РПД развил мощность 160,3 квт (218 л. с.) при

в = 5000 об/мин, имея при этом удельный расход топлива 314 г/(квт'ч) [231 г/(л. с. ч.)]. Для

использования принципиальных преимуществ РПД в отношении компактности для них должны быть созданы специальные малогабаритные агрегаты и в первую очередь агрегаты электрооборудования, габариты и вес которых в настоящее время относительно велики

На фиг. 58 показаны кривые изменения крутящего момента по углу поворота эксцентрикового вала у РПД мощностью примерно 330 квт (450 л. с.) при одно-, двух- и четырехсекционном исполнении (соответственно кривые 1, 2 и 3).

Как видно, у четырехсекционного РПД изменение крутящего момента отличается высокой плавностью. Это обстоятельство было «полностью подтверждено при стендовых испытаниях РПД с большим, чем одна, числом секций.

Четырехсекционный двигатель 4RC-6 имеет эксцентриковый вал с повернутыми на 90° один относительно другого эксцентрика в соответствии с порядком работы секций 1—4—2—3. Возникающая при этом пара сил инерции уравновешивается двумя противовесами на концах вала. Масло из внутренней полости эксцентрикового

вала подводится для смазки подшипников и охлаждения роторов. Корпусы коренных подшипников выполнены как одно целое с неподвижными синхронизирующими шестернями и для возможности осуществления сборки состоят из двух половин, стягиваемых болтами.

Охлаждающая жидкость подводится в каждую секцию параллельно при помощи наружной распределительной трубы. Выходящая охлаждающая жидкость проходит через рубашку впускной трубы и обогревает ее, способствуя этим более равномерному распределению бензо-воздушной смеси по секциям при низкой температуре охлаждающего воздуха.

Масло из секции стекает в общую маслосборную трубу, расположенную под двигателем, и затем откачивается двумя шестеренчатыми насосами (передним и задним) в масляный радиатор и бак.

Система зажигания у двигателя 4RC-6 конденсаторного типа с отдельными катушками для каждой свечи.

Внешний вид РПД 4RC-6 показан на фиг. 59. Двигатель имеет очень малую высоту. Отмечается, что двигатель состоит из довольно большого числа корпусных деталей, стягиваемых вместе длинными шпильками, и, несмотря на это, при его сборке не возникает никаких серьезных трудностей.

При испытаниях на стенде двигатель 4RC-6 развил мощность 316,3 квт (430 л. с.) при 6500 об/мин и имел минимальный удельный расход топлива 310 г/(квт*ч) [230 г/(л. с. ч.)].

Фиг. 59. Внешний вид Р.ПД 4RC-6 фирмы Кертис-Райт.

Фиг. 60. Внешний вид РПД с воздушным охлаждением (рабочий объем 0,070 л).

Фиг. 61. Температурное поле корпуса РПД с воздушным охлаждением:

Для исследования влияния масштабного фактора на протекание рабочего процесса в РПД фирма Кертис-Райт спроектировала односекционный двигатель, все линейные размеры которого были увеличены в 3 раза по сравнению с размерами РПД RC-6, имеющего рабочий объем

0,983 л. В результате был построен РИД RC-19 с рабочим объемом 31,5 л, в основном геометрически подобный модели RC-6. Двигатель RC-19 имеет сдвоенные каналы для подвода бензо-воздушной смеси через окна в боковых стенках корпуса. Каждый из каналов питается из отдельного карбюратора с ручным управлением.

При полной нагрузке во время испытаний была замечена детонация (не наблюдавшаяся у двигателя RC-6), вследствие чего .проектные показатели двигателя не были достигнуты. При числе оборотов вала 1525 в минуту двигатель развил мощность 585 кет (798 л. с.). Среднее эффективное давление при этом было равно 7,25 бар, а коэффициент наполнения 0,83. Удельный расход воздуха составлял 4,83 кг/ч на 1 квт (3,55 кг/ч на 1 л. с.), что при обычном стехиометрическом соотношении воздуха и бензина соответствует удельному расходу топлива около 327 г/(квТ*Ч) [240 г/ (л. с. ч.).

Фирма ведет также работы над одиосекционным РПД с воздушным охлаждением, имеющим рабочий объем всего лишь 0,070 л (фиг. 60). Корпус двигателя снабжен соответствующим оребрением, через которое прогоняется воздух при помощи осевого вентилятора, выполненного как одно целое с маховиком. При n = 4000 об/мин

двигатель развил мощность 2,6 квт (3,5 л. с.). Устойчивое число оборотов холостого хода равно (примерно 1000 в минуту. Имея пусковое число оборотов 500—600 в минуту, двигатель довольно легко .пускается от руки.

На фиг. 61 показано температурное поле корпуса двигателя (на расстоянии 2,5 мм от трохоидной поверхности) при различных числах оборотов и нагрузках. Можно предполагать, что в результате соответствующего изменения системы оребрения корпуса и направления потока охлаждающего воздуха максимальная температура наиболее горячей зоны будет значительно понижена. При этом одновременно улучшатся мощностные показатели двигателя.

Особенности роторно-поршневых двигателей с планетарным движением ротора

В то время как в одном рабочем отсеке РПД осуществляются воспламенение смеси м расширение продуктов сгорания, в двух других его отсеках происходят процессы газообмена, т. е. удаление отработавших газов и ввод свежего заряда. Здесь также может быть проведена аналогия с двухтактным поршневым двигателем, в кривошипной камере которого во время тактов сжатия и расширения осуществляются вспомогательные газообменные функции.

Таким образом, для определения среднего эффективного давления р у РПД, как уже указывалось выше.

можно пользоваться формулой двухтактного 'поршневого двигателя.

Если в качестве рабочего объема принять разницу между максимальным и минимальным объемами одного рабочего отсека РПД, то в формулу для мощности в качестве расчетной величины нужно подставлять число оборотов эксцентрикового вала. Если же в качестве рабочего объема принять указанную выше разницу объемов не одного, а всех трех рабочих отсеков, то нужно подставлять число оборотов ротора вокруг его собственной оси, т. е. величину в 3 раза меньшую, чем число оборотов эксцентрикового вала. Следовательно, в обоих случаях расчетная величина среднего эффективного давления получается одной и той же, и в этом отношении способ подсчета рабочего объема РПД безразличен.

Способ определения рабочего объема по существу безразличен и для потребителей РПД, так как для них имеют значения только такие внешние качества двигателя, как мощность, крутящий момент, расход топлива, вес, габариты, надежность работы, долговечность и т. д., а не всевозможные расчетные «внутренние» параметры и показателе.

Однако способ определения рабочего объема РПД не безразличен с формальной точки зрения, во-первых, при определении налога, которым должен облагаться владелец данного двигателя (во многих странах величина налога исчисляется по рабочему объему двигателя), и, во-вторых, при возможном участии автомобилей, мотоциклов и т. п., оборудованных РПД, в спортивных соревнованиях. Как известно, три таких соревнованиях машины разбивают на категории исходя из рабочего объема их двигателей, и, следовательно, неизбежно возникнет вопрос, в какой размерной категории может выступать автрмобиль или мотоцикл с данным РПД.

Вопрос этот являлся, начиная с середины 1961 г., предметом дискуссий на нескольких конгрессах международных федераций по мотоциклетному и автомобильному спорту. В результате было принято компромиссное решение условно считать номинальный рабочий объем РПД как сумму объемов двух отсеков. Если учитывать объем одного отсека, то величина номинального рабочего объема двигателя занижается, а при учете объема трех отсеков она явно завышается.

Для прикладного (а не спортивного) применения принятое решение о величине условного рабочего объема РПД (и соответственно о величине их условной литровой мощности) не имеет, как уже говорилось, никакого значения.

содержание .. 16 17 18 19 ..