Роторно-поршневые двигатели ВАЗ 301 311 411 413 414 415 425 редкие двигатели ВАЗ

Роторно-поршневые двигатели ВАЗ. Редкие двигатели ВАЗ

Характеристики и применение роторно-поршневых двигателей ВАЗ

Роторно-поршневые двигатели ВАЗ. Редкие двигатели ВАЗ

Роторно-поршневой двигатель (РПД), ВАЗ начал разрабатывать еще в 1974 году на основе разработанного немецкии инжинерами Феликсом Ванкелем и Вальтером Фройде роторно-поршневого автомобильного двигателя (Конструкторским бюро во главе с Борисом Сидоровичем Поспеловым). Уже в 1976 году, на основе немецких наработок, инжинерам ВАЗа удалось собрать собственную модель двигателя — ВАЗ 301, мощность которого составляла 70 л.с. Это был еще только экспериментальный образец и установка на автомобиль еще не предполагалась. В течение последующих пяти лет велись работы по устранению всех недочетов и адаптации роторно-поршневого двигателя ВАЗ к подкапотному пространству автомобиля и подключении его к трансмиссии.

В 1978 году РПД поставили «на колеса», а в 1982 году односекционный ротоно-поршневой двигатель ВАЗ, уже с индексом ВАЗ 311 был установлен на первую опытную серию автомобилей — ВАЗ 21018. К сожалению, пяти лет на доводку принципиально нового, роторно-поршневого двигателя оказалось мало. Автомобили, оборудованные им, не прошли достаточное количество испытаний, в следствие чего, недоработки были выявлены уже в опытной серии и практически на всех из них пришлось заменить двигатель на обычный, поршневой.

Неисправностей у новых РПД ВАЗ было не так уж и много. Не выдерживающие давления и температур уплотнители и выходящий под нагрузкой из строя подшипниковый узел быстро заменили. Но устранить недостаточную сбалансированность роторно-эксцентрикового механизма (РЭМ), которая возникала не сразу, но приводила к перебоям в работе двигателя, быстро устранить не удалось. Решение этой проблемы нашли в разработке двухсекционного роторно-поршневого двигателя, временно отказавшись от односекционного РПД.

На качественную разработку двухсекционного РПД понадобилось меньше года. Новыми, доработанными и хорошо себя проявившими в ходе тестов моделями двухсекционных роторно-поршневых двигателей ВАЗ стали ВАЗ 411 и ВАЗ 413. РПД ВАЗ 411 был способен развивать мощность в 120 л.с., тогда как РПД ВАЗ 413 — 140 л.с. Этот успех приносит интерес к новым двигателям со стороны силовых структур СССР, которые просят поставить им автомобили с роторно-поршневыми двигателями. Для нужд МВД и КГБ, инжинеры ВАЗ оборудовали роторно-поршневым ВАЗ 413 автомобили ГАЗ-21, ГАЗ-24 и ГАЗ 3102. Которые впоследствии за их динамические качества прозвали «догонялками». Данный двигатель показал хороший ресурс и беспроблемную эксплуатацию на практике. Но инжинеры-конструкторы ВАЗа, после данного успеха не продолжили разработку новых роторно-поршневых двигателей для автомобилей, а направили свое внимание на развитие авиационных РПД.

Достигнув определенных успехов и в построении авиационных РПД, только в начале 90-х начинается разработка роторно-поршневого двигателя ВАЗ для переднеприводного автомобиля. В 1992 году у ВАЗ получается создать прототип — РПД ВАЗ 414, который, теоретически, может быть применен на автомобилях с переднеприводной компановкой. Модель была двухсекционной и способна была развивать мощность более 130 л.с., но по каким-то причинам запускать в серию сразу его не стали. Вполне вероятно, что двигатель был «сырым», к тому же нужны были наработки по соединению его с трансмиссией. Так, на доработку и испытания уходит еще более пяти лет. В результате, в 1997 году ВАЗ заявляет о завершении разработок и сертификации нового РПД — ВАЗ 415. Данная модель была универсальной, готовой к установке как автомобили с переднеприводной, так и с заднеприводной и даже полноприводной компановкой. Силовые характеристики остались практически теми же, что и у ВАЗ 414 — 135 л.с. при двухсекционной составляющей.

Кроме того, для МВД, был продолжен выпуск автомобилей на роторно-поршневых двигателях ВАЗ. Слегка усовершенствованный РПД ВАЗ 413 (ВАЗ — 4132), начиная с 1991 года, устанавливали на новые милицейские «догонялки» — автомобили ВАЗ 2107 (21079)

Ваз 2109 с роторным двигателем и его история

Ваз 2109 с роторным двигателем

Ваз 2109 с роторным двигателем в одно время воспринимали, как шутку. Якобы на скорости 200 км/ч такая «девятка» обгоняла Мерседес,но в каждой шутке есть доля правды. На Ваз 2109 роторный двигатель устанавливали и указывали, что по динамико-скоростным качествам автомобиль превосходит все известные модели отечественного автопрома.
Но почему выпуск таких «девяток» не был поставлен на поток? Попробуем выяснить все, что касается этого вопроса и представим преимущества роторного двигателя перед обычным ДВС.

РПД в СССР и после

Роторный двигатель ваз 2109

Начнем с того, что в 1996 году на территории нашей страны стали выпускать Ваз 2109 с роторным мотором. Это была машина с повышенной мощностью.
Под капотом урчал 140-сильный двигатель ротор, разгонявший любимую «девятку» до 100 км/ч всего-то за каких-нибудь 8 секунд, а максимальная скорость составляла – 200 км/ч. Вот откуда слухи о гонках с Мерседесом.
Что касается топливного бака, то его объем составлял 39 л, так как аппетит такого Ваз 2109 был просто волчий. Благодаря огромному по размерам баку, можно было доехать от столицы до Смоленска и вернуться обратно.

Примечание. Огромный расход топлива, в некотором роде, объясняет непопулярность Ваз 2109 с роторным силовым агрегатом.

Время на месте не стоит. После выпуска первой «девятки» с таким мотором, производители выпустили еще две версии: мотор на 150 л.с. и форсированную модификацию, развивающую 250 л.с.
Такая огромная динамика ничего толкового не давала. Всего 40 тыс. км пробега и бешеный по мощностным характеристикам двигатель превращался в рухлядь.

Примечание. Еще одной причиной, из-за которой роторная «девятка» не прижилась в России, называют высокую стоимость автомобиля и огромные расходы на его содержание.

Немного истории

• Роторный двигатель или РПД попал в ореол зрения советского правительства еще в провальном для страны 1974 году. Чтобы хоть как-то повысить обороты, социалистическая экономия идет ва-банк.
  Создается на ВАЗ специальное конструкторское бюро под названием РПД, целью и главной задачей которого становится серийное производство «ванкельных агрегатов»;
• Поскольку ВАЗ планировался изначально, как копия западных технологий, в частности Фиат, новым конструкторским бюро было решено воспроизвести двигатель Мазда. На десятилетние наработки советских инженеров(см.ВАЗ 2109: ремонт инжектора — как производить?) правительству было, грубо говоря, «начхать» и их предали забвению, как оказалось зря;
• Вначале советские чиновники вели долгие переговоры с самим Ванкелем на предмет покупки лицензии, которые оказались безуспешными в виду ограниченности бюджета (по слухам Ванкель запросил огромную сумму). Все же, некоторые передовые технологии были успешно переняты.
  На выпуск был поставлен первый 1-секционный мотор Ваз 311. Он имел мощность, правда, 65 л.с., но это было лишь начало;
• Опытная партия была выпущена, как ни странно, только после 5 лет. Уже с конвейера сошло 50 образцов роторного мотора. Они мгновенно расходятся среди самих работников автопрома, так сказать, внутри кухни. Ну, может, и правительственным работникам высшего звена, кое-что перепало, не без этого.

Ваз 2109 с роторнопоршневым двигателем

Примечание. Правда, это не помогло двигателю прижиться, так как он перенял только внешнее сходство с японским, а нутро у него было не очень – сыпаться стал по-советски скоро.

• Пришлось заменить все агрегаты на обычные поршневые. Идея не удалась;
• Но неожиданно приходит спасение откуда не ждали. Конструкторское бюро по РПД, сотрудников которого уже отправили в черный список и в скором времени бы отчитывали на закрытом съезде работников автопрома, получает предложение от спецслужб. «Чекистов» расход топлива и ресурс мотора нисколько не интересовал, а вот мощностные показатели очень даже;
• Получив предложение, комбинат сразу же запустил производство 2-секционного РПД. Мощность этого мотора – 120 л.с. Установили на Ваз 2101 Аркан (специального производства);
• Оживший РПД, настолько понравился, что стали заказывать его для спорта и водного транспорта. Автомобили и лодки, оснащенные таким мотором, завоевывали только призовые места, оставив далеко позади транспорт с обычными поршневыми двигателями.
  Видимо, это и стало причиной запрета на выпуск РПД в дальнейшем. Только после развала СССР за новую попытку взялись, как и было описано выше, производители Ваз 2109.

Роторный двигатель на ваз 2109

Вот такая история у роторного ДВС в эпоху СССР.

Роторный агегат и все что с ним связано

Этот мотор постоянно привлекал и привлекает к себе максимальное внимание не только на просторах нашей Родины. И это неудивительно: конструкция подобного силового агрегата очень проста, а характеристики, словно под капотом не один, а два мотора,но, как и в нашем случае, этот агрегат не прижился нигде.
Создателем такого мотора называют Ванкеля, которому удалось придумать эту конструкцию еще в 1919 году. Ванкель был немцем и в 17 лет он сотворил чудо. Как ему такое удалось, остается загадкой.
DKM или «машина с вращающими поршнями» – именно так назвали первый автомобиль с роторным агрегатом, первый патент на выпуск которого Ванкель получил уже в 1929 году.

Принцип действия

Роторный двигатель в ваз 2109 и его принцип работы

Роторный мотор сегодня называют отличной альтернативой сильно форсированному двигателю.
Этот агрегат имеет следующие преимущества:

• Неизменную мощность на всем диапазоне работы двигателя;
• Гигантский потенциал для форсирования (чип-тюнинга);
• Невероятно большой КПД (с 1 л рабочего объема удается выжать около 110 л.с. даже без проведения чип-тюнинга);
• Хотя в случае с Ваз 2109 инженерам не удалось добиться экономичности, роторный двигатель, по сути, может съедать сравнительно мало (есть шанс повторить опыт с «девяткой»);
• Автомобили с роторным агрегатом способны развивать большие обороты (до 10 000 в минуту).

Принцип работы этого чудо-агрегата таков:

• Он разительно отличается от работы поршневого ДВС, так как связано это с конструктивными особенностями. Среди главных отличий выделяют именно сам ротор, который выполняет и роль поршня и роль шатуна;
• В таких агрегатах весь КВШ механизм сводится только к ротору и валу. Энергия топлива вынуждает вал вращаться с большой скоростью.

Интересно. Примечательно, что подача топлива, вращение вала и остальное происходит в одном блоке, являющимся и камерой сгорания и ГРМ.

• В единственном блоке происходят все важные процессы: впуск и выхлоп;
• Сам блок изнутри имеет форму, напоминающую капсулу. В науке такая форма имеет свое название – эпитрохоида;
• На валу установлен бывает ротор. Он прочно сцеплен с зубчатым колесом, которое соединено, в свою очередь, со статором.

Ванкель и его двигатель

Примечание. Следует знать, что ротор по размерам намного больше статора, но, несмотря на это, он легко вращается вместе с зубчатой шестерней.

• Ротор имеет форму треугольника. Двигаясь по внутренней поверхности блока, треугольник (вернее, каждый из его концов) отсекает определенное количество пространства;
• Что касается поршневых колец, то в роторном агрегате их функцию выполняют специальные пластины, прижимающиеся к стенкам блока ленточными пружинами, давлением газа и центробежными силами;
• Конструкция двигателя Ванкеля лишена сложного ГРМ, что значительно ее упрощает;
• За счет отсутствия потерь на трение (как помним, в этом моторе нет многих деталей КВМ – см. выше), удается выработать большую мощность;
• В роторном агрегате за один полный оборот ротора налицо целых три рабочих цикла.

Примечание. Один из недостатков роторного двигателя – большой аппетит, объясняется, в частности тем, что камера сгорания в момент такта сжатия получается слишком длинной и горючее не успевает полностью догореть.
Именно в целях борьбы с этим, для повышения экономичности, на такие моторы ставятся по две свечи. Срабатывают они поочередно, воспламеняя горючее с двух сторон. Благодаря таким мерам, придуманным совсем недавно, удалось значительно повысить показатели роторного агрегата в плане экономичности (инженерам Ваз 2109 на заметку).

Пока все это только на бумаге выглядит хорошо. На примере Ваз 2109 и других моделей авто с роторным двигателем, становится ясно, что до успеха в реальной жизни еще далеко.
По всему свету, в разных его концах, разбросано множество автомобилей с таким мотором. Единицы из них еще на ходу, большинство же (которым повезло) хранятся в музеях или частных коллекциях.
Немало моделей с моторами времен 60-80 х годов можно встретить на свалке.

История роторного двигателя

Недостатки такое редкого на сегодня мотора сразу же всплывут на поверхность и обескуражат ярого агитатора внедрения роторного ДВС в автопроизводство, как только представим себе следующую ситуацию. Владелец «девятки» с ротором оказался в неприятной ситуации: его мотор перегрелся.
Что он будет делать? Ответ однозначен: носится по всему городу и искать специалистов, редкие запчасти и детали.
С другой стороны, у роторного двигателя есть право на будущее. Его никто не отбирал. Двигателю Ванкеля зеленый свет и инженерам всего мира придется немало потрудиться, чтобы усовершенствовать конструкцию и устранить большинство его недостатков.

Схема работы РПД

Технические характеристики мотора ВАЗ 415

Видео обзор и тематические фото помогут узнать о роторном двигателе на Ваз 2109 гораздо больше. Инструкция по эксплуатации и установке агрегата, схемы и чертежи также могут быть полезны при установке такого двигателя своими руками или по другой причине. Цена на роторный двигатель всегда была выше, чем на обычный по ряду особых причин.

ВАЗ-415: описание, характеристики, назначение

Автомобиль ВАЗ-415 с роторным двигателем поначалу воспринимали как шуточный эксперимент. По уверениям разработчиков, «девятка» с таким мотором могла обойти «Мерседес» на скорости 200 км/ч. Тем не менее какая-то часть истины в этом есть. Рассматриваемый силовой агрегат по динамическим и скоростным параметрам превосходил все стандартные модификации отечественной автомобильной промышленности. Давайте разберемся, в чем преимущества и отличия этого приспособления от обычных ДВС.

Общая информация

Впервые на российских просторах ВАЗ-415 с роторным двигателем появился в 1996 году на базе ВАЗ-2109. Транспортное средство от конкурентов отличалось повышенными показателями мощности. Экспериментальный мотор на 140 лошадиных сил разгонял машину до 100 км/ч всего за восемь секунд. При этом скоростной порог составил порядка 200 км/ч.

Вместимость топливного резервуара — 39 литров, расход горючего вырос заметно. Полной заправки хватало на путешествие от Москвы до Смоленска и обратно. То, что авто не пошло в серийное производство, объясняется солидным «аппетитом», а также высокой стоимостью. После стартового прототипа производители выпустили еще два экземпляра: версии на 150 и 250 «лошадок». Повышенная динамика в практичном плане не давала ничего полезного. Форсированный по всем параметрам «движок» уже через 40 тысяч километров пробега приходил в полную негодность.

Исторические факты

Уникальный агрегат ВАЗ-415 имел роторный мотор, который интересовал советских чиновников еще в далеком 1974 году. Пытаясь наладить обороты в автомобилестроении, правительство решило рискнуть по-крупному. На комбинате в Тольятти создается особое конструкторское бюро, основной задачей которого является создание серийных двигателей Ванкеля, как еще называли роторные агрегаты.

Так как, ВАЗовские модели изначально копировали итальянский «Фиат», инженеры в новой версии решили взять за основу мотор «Мазды». Отечественные инжекторные разработки предали забвению, хотя это было неверное решение, как выяснилось позже. Советские чиновники сами начали переговоры непосредственно с Ванкелем по вопросу приобретения лицензии. Они оказались безуспешными, поскольку конструктор запросил огромный гонорар. Тем не менее некоторые технологии успешно скопировали.

Пионерской моделью в этом сегменте стал ВАЗ-311 мощностью 65 лошадиных сил. Опытная серия вышла только через пять лет. С конвейера сошло 50 экземпляров роторного двигателя ВАЗ-415. Модели разошлись успешно среди работников завода и правительственными «шишками».

Особенности

Обновленный двигатель не получил особой популярности, поскольку имел только японскую облицовку, а внутренности быстро выходили из строя. Агрегаты пришлось поменять на поршневые аналоги, в общем идея потерпела крах.

Тем не менее мотор получил неожиданно вторую жизнь. После очередного предложения комбинат начал выпуск двухсекционного роторного движка ВАЗ-415 мощностью 120 «лошадок». Воскресший агрегат отечественного производства стал настолько привлекательным, что его начали заказывать для спортивных автомобилей и водного транспорта. Техника с указанными силовыми агрегатами завоевывала призовые места, намного опережая транспорт со стандартными «поршнями». Скорее всего, именно этот факт и стал причиной запрета на выпуск указанного мотора. Попытка следующей реанимации случилась уже после развала Союза в 1996 году, о чем говорилось выше.

Преимущества

Роторный двигатель ВАЗ-415, фото которого представлено ниже, стал отличной альтернативой форсированному мотору. Среди плюсов:

• стабильный показатель мощности на всем диапазоне функционирования;
• огромный потенциал для чип-тюнинга;
• высокий КПД;
• оборотистость до 10000 вращений в минуту.

Принцип работы рассматриваемого агрегата отличается от стандартного ДВС. Прежде всего это связано с наличием ротора, выполняющего обязанности шатуна и поршня. Поступающая энергия от сгорания топлива провоцирует вращение вала с большой скоростью. Впуск и выпуск происходят в едином отсеке, внутренняя часть которого напоминает капсулу. Ротор монтировался на валу, входил в прочное сцепление с зубчатым колесом, которое соединено со статором.

Устройство

Роторный силовой агрегат ВАЗ-415 выполнен в форме треугольника. При перемещении внутри блока каждый из концов конструкции отделяет определенное количество пространства. В указанном двигателе роль поршневых колец играли специальные пластинчатые элементы, прижатые к стенкам при помощи пружин ленточного типа, центробежной силой и давлением отработанных газов.

В конструкции ДВС Ванкеля не предусмотрен ГРМ, что существенно упрощает устройство прибора. Поскольку потери на трение в этом агрегате минимальны, удалось добиться существенного повышения мощности. За один полный оборот осуществлялось три рабочих цикла.

К недостаткам роторных моторов относят большой расход горючего. Это обусловлено тем, что отсек сгорания при такте сжатия получается слишком длинным, что не позволяет бензину выгорать полностью. Чтобы нивелировать этот недостаток, на моторы начали ставить две свечи, срабатывающие поочередно. Подобный подход дал возможность повысить экономичность обновленных модификаций.

Характеристики ВАЗ-415

Краткие параметры двигателя Ванкеля:

• количество секций — 2 штуки;
• показатель мощности —140 л. с.;
• вес агрегата — 113 кг;
• объем рабочей камеры —1,3 куб. дм;
• габаритные размеры — 570/535/665 мм;
• рабочий ресурс до капитального ремонта — 125 тыс. км.

Стоит отметить, что подача горючего, вращение вала и остальные рабочие операции происходят в едином блоке, который представляет собой отсек сгорания и ГРМ.

В заключение

Производителем двигателя ВАЗ-415, а вернее его роторного оригинала, считают Ванкеля. Этот немецкий ученый изобрел указанную конструкцию в 1919 году, когда ему было 17 лет. Как ему это удалось, достоверно никому не известно. Первое название агрегата — «машина с вращающимися поршнями» — было запатентовано уже в 1929 году. Рассматриваемый двигатель продолжает привлекать к себе внимание как в России, так и за рубежом. Объясняется это простотой конструкции и повышенными характеристиками. Тем не менее пока изобретение полноценно нигде не используется.

Источник Источник http://inmu3.ru/rotorno-porshnevye-dvigateli-vaz.html
Источник Источник http://masteravaza.ru/zubilo/remont-i-ekspluataciya-zubilo/vaz-2109-s-rotornym-dvigatelem-893
Источник Источник http://fb.ru/article/434783/vaz—opisanie-harakteristiki-naznachenie