Устройство роторного двигателя
Роторный двигатель - устройство, принцип работы, плюсы и минусы
Изобретение двигателя внутреннего сгорания дало толчок к производству автомобилей, передвигающихся на жидком виде топлива. Двигатели эти на протяжении всей истории автомобилестроения эволюционировали: появлялись различные конструкции моторов. Одной из прогрессивных, но так и не получивших распространение конструкций двигателей стал роторно-поршневой агрегат. Об особенностях этого типа двигателя, его достоинствах и недостатках мы поговорим в сегодняшнем материале.
Роторный двигательИстория
Разработчиком роторно-поршневого двигателя стал дуэт инженеров компании NSU – Феликс Ванкель и Вальтер Фройде. И хотя основная роль в создании роторного двигателя принадлежит именно Фройде (второй участник проекта в это время работал над конструкцией иного двигателя), в автомобильной среде силовой агрегат известен как мотор Ванкеля.
Феликс Ванкель и роторный двигатель. Фото — Kolesa.ruЭта силовая установка была собрана и испытана в 1957 году. Первым автомобилем, на который установили роторно-поршневой двигатель, стал спорткар NSU Spider, который развивал скорость 150 км/час при мощности мотора 57 лошадиных сил. Производилась эта модель на протяжении трех лет (1964-1967 годы).
По настоящему массовым автомобилем с роторным двигателем стало второе детище компании NSU – седан Ro-80.
NSU Ro 80В названии автомобиля указывалось, что модель оснащается роторным агрегатом. Впоследствии роторные двигатели устанавливались на автомобили Citroen (GS Birotor), Mercedes-Benz (С111), Chevrolet (Corvette), ВАЗ (21018) и так далее. Но самый массовый выпуск моделей с роторным двигателем был налажен японской компанией Mazda. Начиная с 1964 года, компания произвела несколько автомобилей с подобным типом силовой установки, а пионером в этом деле стала модель Cosmo Sport. Самая известная модель с роторно-поршневым двигателем, которая выпускалась этим производителем – RX (Rotor-eXperiment). Производство последней модели из этого семейства, Mazda RX-8 в специальной версии Spirit R, было свернуто в середине 2012 года. Впрочем, не все экземпляры роторной «восьмерки» еще распроданы – официальный дилер Mazda в Индонезии еще продает эти автомобили.
Устройство
Особенностью роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания стало присутствие в его конструкции трехгранного ротора – поршня. Он вращается в цилиндре, который имеет специальную форму. Ротор насажен на вал, и соединен с зубчатым колесом, которое, в свою очередь, имеет сцепление со статором – шестерней. Ротор вращается вокруг статора по так называемой эпитрохоидальной кривой, его лопасти попеременно перекрывают камеры цилиндра, в которых происходит сгорание топлива.
Роторный двигательВ конструкции роторного двигателя отсутствует газораспределительный механизм – его функцию выполняет сам ротор, который при помощи своих лопастей распределяет поступающую горючую смесь и выпускает отработанные в цилиндре газы. Подобная конструкция двигателя позволяет обойтись без множества узлов, крайне необходимых для простого поршневого двигателя (например, коленчатый вал, шатуны), что, во-первых, позволяет уменьшить размер и массу силового агрегата, а во-вторых – уменьшить стоимость его производства.
Достоинства и недостатки
Роторно-поршневой двигатель не зря привлек внимание многих именитых автомобильных компаний. Его конструкция и принцип действия позволяли получить несколько довольно весомых преимуществ перед обычными двигателями.
Во-первых, роторно-поршневой мотор в силу своей конструкции обладал лучшей среди остальных типов силовых установок сбалансированностью, и был подвержен минимальным вибрациям.
Во-вторых, у этой силовой установки отмечались отменные динамические характеристики: без существенной нагрузки на двигатель, авто с роторно-поршневым мотором легко можно разогнать до 100 км/час и более на низкой передаче при высоких оборотах двигателя.
В-третьих, роторный двигатель компактнее и легче, чем стандартный поршневой силовой агрегат. Эта особенность позволяла конструкторам добиться практически идеальной развесовки по осям, что влияло на устойчивость автомобиля на дороге.
Роторный двигатель в разобранном виде.В-четвертых, в нем используется намного меньшее количество узлов и агрегатов, чем в обычном двигателе.
Наконец, в-пятых, роторный двигатель обладает высокой удельной мощностью.
Роторный двигатель Mazda RenesisНедостатки
К минусам роторно-поршневого двигателя, из-за которых он так и не смог получить массового применения и не используется сегодня в автомобилях всех брендов, относится, во-первых, большой расход топлива на низких оборотах. На некоторых моделях он достигает 20 литров на 100 км пробега, что, согласитесь, совсем не экономично и бьет по карману владельца авто с роторным двигателем.
Во-вторых, недостатком этого типа двигателей является сложность изготовления его деталей: чтобы ротор правильно прошел эпитрохоидальную кривую, необходима высокая геометрическая точность при создании как самого ротора, так и цилиндра. Для этого производители роторных двигателей используют высокоточное и дорогостоящее оборудование, а стоимость производства закладывают в цену автомобиля.
В-третьих, роторный двигатель склонен к перегреву из-за особенности конструкции камеры сгорания: она имеет линзовидную форму, а не сферическую, как у обычных поршневых моторов. Топливная смесь, сгорая в такой камере, превращается в тепловую энергию, которая расходуется в большей части неэффективно – ее избыток нагревает цилиндр, что в конечном итоге приводит к износу и выходу его из строя.
В-четвертых, высокий износ уплотнителей между форсунками ротора из-за перепадов давления в камерах сгорания двигателя. Именно поэтому ресурс таких двигателей составляет 100-150 тысяч км, после чего, как правило, требуется капитальный ремонт силового агрегата.
Капитальный ремонт роторного двигателя Mazda RX-8. Фото — drive2В-пятых, роторно-поршневой двигатель нуждается в своевременной и четко соблюдаемой процедуре смены моторного масла: мотор потребляет примерно 600 мл моторного масла на 1000 км, так что менять его приходится раз в 5000 км пробега. Если его вовремя не заменить, это чревато выходом из строя узлов и агрегатов мотора, что повлечет за собой дорогостоящий ремонт. То есть, к эксплуатации и обслуживанию роторно-поршневых двигателей следует подходить более ответственно, чем к обслуживанию обычных моторов, вовремя проводя их техническое обслуживание и капитальный ремонт.
Автор — Александр Гилев.
Устройство роторного двигателя
Содержание
- Роторный двигатель
- Конструкция
- Принцип работы
- Достоинства и недостатки
После создания двигателя внутреннего сгорания началась эра автомобилей. Самое большое распространение при этом получил мотор поршневого типа. Но при этом с момента создания ДВС перед конструкторами стала задача извлечения максимального КПД при минимальных затратах топлива. Решалась эта задача несколькими путями – от технического улучшения уже имеющихся двигателей, до создания абсолютно новых, с другой конструкцией. Одним из таковых стал роторный двигатель.
Роторный двигатель
Появился он значительно позже поршневого, в 30-х годах. Полноценно работоспособная же модель такого двигателя появилась и вовсе в 50-х годах. После появления роторный двигатель вызвал заинтересованность у многих автопроизводителей, и все они кинулись разрабатывать свои модели роторных силовых установок, однако вскоре от них отказались в пользу обычных поршневых. Из приверженцев роторного мотора осталась только японская фирма Mazda, которая сделала такого типа мотор своей визитной карточкой.
Особенностью такого мотора является его конструкция, которая вообще не предусматривает наличие поршней. В целом это сильно сказалось на конструктивной простоте.
В поршневых моторах энергия сгораемого топлива воспринимается поршнем, который за счет своего возвратно-поступательного движения передает ее на кривошипы коленвала, обеспечивая ему вращение.
У роторных же двигателей энергия сразу преобразовывается во вращение вала, минуя возвратно-поступательное движение. Это сказывается на уменьшении потерь мощности на трение, меньшую металлоемкость и простоту конструкции. За счет этого КПД двигателя значительно возрастает.
Конструкция
Чтобы понять принцип работы, следует разобраться, какова конструкция роторного двигателя. Итак, вместо поршней энергия сгорания топлива у такого силового агрегата воспринимается ротором. Ротор имеет вид равностороннего треугольника. Каждая сторона этого треугольника и играет роль поршня.
Ротор
Чтобы обеспечить процесс горения, ротор помещается в закрытое пространство, состоящее из трех элементов – двух боковых корпусов, и одного центрального, называющегося статором. Пространство, в котором производится процесс горения, сделано в статоре, боковые корпуса обеспечивают только герметичность этого пространства.
Внутри статора сделан цилиндр, в котором и размещается ротор. Чтобы внутри этого цилиндра происходили все необходимые процессы, выполнен он в виде овала, с немного прижатыми боками.
Сам статор с одной стороны имеет окна для впуска топливовоздушной смеси или воздуха, и выпуска отработанных газов. Противоположно им сделано отверстие под свечи зажигания.
Устройство двигателя
Особенностью движения ротора в цилиндре статора является то, что его вершины постоянно контактируют с поверхностью цилиндра, его движение сделано по эксцентриковому типу. Он не только вращается вокруг своей оси, но еще и смещается относительно нее.
Для этого в роторе сделано большое отверстие, с одной стороны этого отверстия имеется зубчатый сектор. С другой стороны в ротор вставлен вал с эксцентриком.
Чтобы обеспечить вращение в боковой корпус установлена неподвижная шестерня, входящая в зацепление с зубчатым сектором ротора, она является опорной точкой для него. При своем эксцентриковом движении он опирается на неподвижную шестерню, а зацепление обеспечивает ему вращательное движение. Вращаясь, он обеспечивает и вращение вала с эксцентриком, на который он одет.
Принцип работы
Теперь о самом принципе работы. Выполнение определенной работы поршня внутри цилиндров называется тактами. Классический поршневой двигатель имеет четыре такта:
- впуск — в цилиндр подается горючая смесь;
- сжатие — увеличение давления в цилиндре за счет уменьшения объема;
- рабочий ход — энергия, выделенная при сгорании смеси, преобразовывается во вращение вала;
- выпуск — из цилиндра выводятся отработанные газы;
Данные такты имеют все двигатели внутреннего сгорания, и сопровождаются они определенным движением поршня.
Однако они выполняются по-разному. Существуют двухтактные поршневые двигатели, в которых такты совмещены, но такие моторы чаще применяются на мотоциклах и другой бензиновой технике, хотя раньше создавались и дизельные двухтактные моторы. В них одно движение поршня включает два такта. При движении поршня вверх – впуск и сжатие, а при движении вниз – рабочий ход и выпуск. Все это обеспечивается наличием впускных и выпускных окон.
Классические автомобильные поршневые двигатели обычно являются 4-тактными, где каждый такт отделен. Но для этого в двигатель включен механизм газораспределения, который значительно усложняет конструкцию.
Что касается роторного двигателя, то отсутствие поршня как такового позволило несколько совместить конструктивные особенности 2-тактных и 4-тактных моторов.
Принцип работы
Поскольку цилиндр роторного двигателя имеет впускные и выпускные окна, то надобность в газораспределительном механизме отпала, при этом сам процесс работы сохранил все четыре такта по отдельности.
Теперь рассмотрим, как все это происходит внутри статора. Углы ротора постоянно контактируют с цилиндром статора, обеспечивая герметичное пространство между сторонами ротора.
Овальная форма цилиндра статора обеспечивает изменение пространства между стенкой цилиндра и двумя близлежащими вершинами ротора.
Далее рассмотрим действие внутри цилиндра только с одной стороны ротора. Итак, при вращении ротора, одна из его вершин, проходя сужение овала цилиндра, открывает впускное окно и в полость между стороной треугольника ротора и стенкой цилиндра начинает поступать горючая смесь или воздух. При этом движение продолжается, эта вершина достигает и проходит высокую часть овала и дальше идет на сужение. Возможность постоянного контакта вершины ротора обеспечивается его эксцентриковым движением.
Впуск воздуха производится до тех пор, пока вторая вершина ротора не перекроет впускное окно. В это время первая вершина уже прошла высоту овала цилиндра и пошла на его сужение, при этом пространство между цилиндром и стороной ротора начинает значительно сокращаться в объеме – происходит такт сжатия.
В момент, когда сторона ротора проходит максимальное сужение, в пространство между стороной ротора и стенкой цилиндра подается искра, которая воспламеняет горючую смесь, сжатую между зауженной стенкой цилиндра и стороной ротора.
Особенностью роторного двигателя является то, что воспламенение производится не перед прохождением стороны так называемой «мертвой точки», как это делается в поршневом двигателе, а после ее прохождения. Делается это для того, чтобы энергия, выделенная при сгорании, воздействовала на ту часть стороны ротора, которая уже прошла ВМТ (верхняя мёртвая точка). Этим обеспечивается вращение ротора в нужную сторону.
После прохождения свечи, первая вершина ротора начинает открывать выпускное окно, и постепенно, пока вторая вершина не перекроет выпускное окно – производится отвод газов.
Такты двигателя
Следует отметить, что был описан весь процесс, сделанный только одной стороной ротора, все стороны проделывают процесс один за другим. То есть, за одно вращение ротора производится одновременно три цикла – пока в полость между одной стороной ротора и цилиндра запускается воздух или горючая смесь, в это время вторая сторона ротора проходит ВМТ, а третья – выпускает отработанные газы.
Теперь о вращении вала, на эксцентрик которого надет ротор. За счет этого эксцентрика полный оборот вала производится меньше чем за один оборот ротора. То есть, за один полный цикл вал сделает три оборота, при этом отдавая полезное действие дальше. В поршневом двигателе один цикл происходит за два оборота коленчатого вала и только один полуоборот при этом является полезным. Этим обеспечивается высокий выход КПД.
Если сравнить роторный двигатель с поршневым, то выход мощности с одной секции, которая состоит из одного ротора и статора, равна мощности 3-цилиндрового двигателя.
А если учитывать, что Mazda устанавливала на свои авто двухсекционные роторные моторы, то по мощности они не уступают 6-цилиндровым поршневым моторам.
Достоинства и недостатки
Теперь о достоинствах роторных моторов, а их вполне много. Выходит, что одна секция по мощности равна 3-цилиндровому мотору, при этом она в габаритных размерах значительно меньше. Это сказывается на компактности самых моторов. Об этом можно судить по модели Mazda RX-8. Этот автомобиль, обладая хорошим показателем мощности, имеет средне моторную компоновку, чем удалось добиться точной развесовки авто по осям, влияющую на устойчивость и управляемость авто.
Помимо компактных размеров в этом двигателе отсутствует газораспределительный механизм (ГРМ), ведь все фазы газораспределения выполняются самим ротором. Это значительно уменьшило металлоемкость конструкции, и как следствие – массу двигателя.
Из-за ненадобности поршней и ГРМ снижено количество подвижных частей в двигателе, что сказывается на надежности конструкции.
Сам двигатель из-за отсутствия разнонаправленных движений, которые есть в поршневом моторе, при работе меньше вибрирует.
Но и недостатков у такого двигателя тоже хватает. Начнем с того, что система смазки у него идентична с системой 2-тактного двигателя. То есть, смазка поверхности цилиндра производится вместе с топливом. Но только организация подачи масла несколько иная. Если в 2-тактном двигателе масло для смазки добавляется прямо в топливо, то в роторном оно подается через форсунки, а потом оно уже смешивается с топливом.
Использование такого типа смазки привело к тому, что для двигателя подходит только минеральное масло или специализированное полусинтетическое. При этом в процессе работы масло сгорает, что негативно сказывается на составе выхлопных газов. По экологичности роторный двигатель сильно уступает 4-тактному поршневому двигателю.
При всей простоте конструкции роторный мотор обладает сравнительно небольшим ресурсом. У той же Mazda пробег до капитального ремонта составляет всего 100 тыс. км. В первую очередь «страдают» апексы – аналоги компрессионных колец в поршневом двигателе. Апексы размещаются на вершинах ротора и обеспечивают плотное прилегание вершины к стенке цилиндра.
Недостатком является также невозможность проведения восстановительных работ. Если у ротора изношены посадочные места апексов – ротор полностью заменяется, поскольку восстановить эти места невозможно.
То же касается и цилиндра статора. При его повреждении расточка практически невозможна из-за сложности выполнения такой работы.
Из-за большой скорости вращения эксцентрикового вала, его вкладыши изнашиваются значительно быстрее.
В общем, при значительно простой конструкции, из-за сложности процессов его работы роторный двигатель оказывается по надежности значительно хуже поршневого.
Но в целом, роторный двигатель не является тупиковой ветвью развития двигателей внутреннего сгорания. Та же Mazda постоянно совершенствует данный тип мотора. К примеру, мотор, устанавливаемый на RX-8 по токсичности уже мало отличается от поршневого, что является большим достижением.
Теперь они стараются еще и увеличить ресурс. Однако это скорее всего будет достигнуто за счет использования особых материалов изготовления элементов двигателя, а также из-за высокой степени обработки поверхностей, что еще больше осложнит и увеличит стоимость ремонта.
Что такое роторные двигатели и в каких автомобилях они есть?
Роторные двигатели могут звучать как что-то из ушедшей эпохи, потому что обычно так оно и есть. Когда-то считавшиеся самыми эффективными и элегантными двигателями, десятилетия назад они были заменены поршневыми двигателями, главным образом из соображений экономии и защиты окружающей среды. Но с новостями о том, что Mazda разрабатывает новый роторный двигатель для своих гибридных моделей, может ли этот тип двигателя вернуться?
Чтобы выяснить это, мы подробно рассмотрим роторные двигатели, в том числе то, как они работают, каковы их преимущества и какие автомобили работают на этом типе двигателя. Воспользуйтесь приведенными ниже ссылками, чтобы упростить навигацию по руководству.
Быстрые ссылки
- Что такое роторный двигатель?
- Компоненты роторного двигателя
- Есть ли преимущества у роторных двигателей в автомобилях?
- Какие автомобили имеют роторный двигатель?
Что такое роторный двигатель?
Роторный двигатель — это тип двигателя внутреннего сгорания, который используется для питания всех видов транспортных средств, от легковых и грузовых автомобилей до лодок и самолетов. Роторные двигатели существуют уже несколько десятилетий и были одним из наиболее широко используемых типов двигателей примерно до 19 века.20 с.
Как и в обычном поршневом двигателе, роторные двигатели обеспечивают движение автомобиля по четырем направлениям: впуск, сжатие, сгорание и выхлоп. Однако они работают совершенно иначе, чем стандартные двигатели, к которым мы привыкли.
Итак, как работают роторные двигатели? Вот пошаговый взгляд на то, как выглядит цикл сгорания в роторном двигателе:
- Впуск — как и в стандартном поршневом двигателе, воздух всасывается в двигатель через впускной клапан, прежде чем попасть внутрь. камеру через впускное отверстие.
- Сжатие – ротор треугольной формы внутри камеры создает три газонепроницаемых уплотнения; они эффективно выполняют ту же работу, что и поршни в обычном двигателе. Когда ротор вращается, его уникальная форма означает, что эти три объема газа расширяются и сжимаются, втягивая в систему больше воздуха и топлива.
- Сгорание – при пике давления внутри каждой из трех газовых камер воспламеняется топливно-воздушная смесь, производя мощность, которая передается на трансмиссию через выходной вал.
- Выхлоп – выхлопное отверстие в корпусе двигателя отводит газы, откуда они выбрасываются через стандартную выхлопную трубу.
Как и в стандартном поршневом двигателе, температура роторных двигателей поддерживается системой охлаждения, каналы для охлаждающей жидкости выстилают внешнюю оболочку камеры сгорания. Масло также циркулирует по аналогичным каналам, смазывая движущиеся части ротора, выходного вала и клапанов.
Компоненты роторного двигателя
Роторные двигатели могут показаться сложными, но на самом деле в них не так много движущихся частей и компонентов, как в поршневых двигателях. Ниже мы рассмотрим основные компоненты роторного двигателя, чтобы дать вам лучшее представление о том, как все работает.
Ротор
Ротор представляет собой трехсторонний компонент с вогнутыми сторонами, которые предназначены для газонепроницаемого уплотнения при прижатии к боковой стороне корпуса. На каждой стороне ротора есть впускное отверстие или карман, что позволяет увеличить объем газа внутри корпуса, эффективно увеличивая рабочий объем двигателя.
Ротор вращается на паре шестерен, прикрепленных к валу в центре корпуса. Эти шестерни позволяют ему вращаться таким образом, что край каждой стороны ротора всегда соприкасается с корпусом, поддерживая три отдельных кармана сгорания. Думайте об этом немного как о спирографе с ротором, вращающимся немного смещенным образом.
Корпус
Корпус является основным корпусом роторного двигателя. Его овальная форма предназначена для максимального увеличения рабочего объема двигателя, позволяя ротору вращаться так, чтобы его края постоянно контактировали с внутренней стенкой корпуса.
По мере того как ротор вращается внутри корпуса, каждый из газовых карманов проходит четыре этапа цикла сгорания: от впуска до сжатия, от сгорания до выпуска. Свечи зажигания и топливные форсунки вставлены непосредственно через стенку корпуса, а каналы снаружи пропускают масло и охлаждающую жидкость по системе, сохраняя ее целостность и температуру.
Выходной вал
Выходной вал передает энергию сжатия и сгорания на трансмиссию, передавая мощность на колеса. Сам вал имеет круглые выступы, которые соприкасаются с ротором, заставляя вал вращаться.
Есть ли преимущества у роторных двигателей в автомобилях?
Роторные двигатели встречаются редко, поскольку большинство производителей автомобилей используют обычные поршневые двигатели с 1920-х годов. Это связано с тем, что они считаются менее экономичными, чем их поршневые аналоги, в основном потому, что они обеспечивают более низкую термодинамическую эффективность из-за размера камеры сгорания и низкой степени сжатия.
Однако роторный двигатель имеет некоторые преимущества по сравнению с поршневым двигателем, в том числе:
- Плавность и бесшумность – работа роторного двигателя более плавная, чем движение поршней, что обеспечивает более тихое и утонченное ощущение на дороге. Противовесы на внешней стороне поворотного корпуса предназначены для гашения вибрации и обеспечения плавной работы.
- Меньше движущихся частей – роторные двигатели имеют меньше движущихся частей, чем обычные двигатели. Это не только повышает надежность, но и делает обслуживание более доступным в долгосрочной перспективе.
- Медленное внутреннее движение — поршневые двигатели требуют быстрых и интенсивных движений вверх и вниз, чтобы создать необходимую степень сжатия для приведения автомобиля в движение. Это означает, что их внутренние части подвергаются экстремальным нагрузкам, что может привести к преждевременной деградации без регулярного обслуживания.
Роторные двигатели медленнее, с одним движением в одном направлении, а это означает, что их детали испытывают меньшую нагрузку, что повышает надежность в долгосрочной перспективе.
Какие автомобили имеют роторный двигатель?
Очень немногие современные автомобили имеют роторный двигатель. Из-за недостатков, связанных с их экономичностью, а также относительной стоимости их производства, большинство автопроизводителей придерживаются поршневых двигателей. Но не каждый из них.
Японский автомобильный бренд Mazda экспериментирует с автомобилями с роторными двигателями с 1960-х годов. Его первым успехом стало Cosmo Coupé 1967 года, известное своим эффективным и сверхмягким роторным двигателем. С тех пор компания разработала несколько других моделей с роторным двигателем, в том числе RX-7, RX-8 и роторную версию Mazda 2, выпущенную еще в 2013 году.0003
А теперь Mazda объявила о планах по созданию совершенно нового роторного двигателя, который будет использоваться вместе с электродвигателем для увеличения запаса хода гибридно-электрических автомобилей. Бренд считает, что роторный двигатель идеально подходит для гибридного автомобиля, обеспечивая звук и надежную работу с гораздо большей утонченностью, чем стандартный поршневой двигатель.
Кроме того, известно, что роторные двигатели очень хорошо работают на топливе следующего поколения, особенно на водороде. Более длительный период впуска воздуха, предлагаемый роторным двигателем, очень эффективно смешивает воздух и топливо, поэтому можно впрыскивать большее количество водорода для правильной топливно-воздушной смеси, повышая эффективность и производительность.
С новой инновацией Mazda, возможно, другие автомобильные бренды могут последовать примеру законодательства о стандартах выбросов. Ожидается, что роторный двигатель будет выглядеть по-новому в 21 веке.
Мы надеемся, что вам понравилась эта статья о всех тонкостях роторных двигателей. Хотели бы вы, чтобы на дорогах было больше автомобилей с роторными двигателями? Присоединяйтесь к разговору по телефону Redex Club и дайте нам знать. Кроме того, чтобы узнать о наших инновационных присадках к топливу и очистителях системы, посетите домашнюю страницу сегодня .
MAZDA: сложный процесс, превращающий каждый роторный двигатель в произведение искусства
Mazda рядом с вами
Мы думаем, что вы находитесь в
- Европа
- Азиатско-Тихоокеанский регион
- Северная и Южная Америка
- Ближний Восток и Африка
WE ARE MAZDA
Мастерство, люди и страсть к роторному двигателю Mazda 13B
Резюме предыдущей статьи:
В последней статье мы отправились на экскурсию по заводу Mazda, производящему роторные двигатели 13B с 1974 года. это в учебники истории.
Мы заглянули в то, что можно было бы назвать эстафетой эстафетной палочки — более чем полувековая история роторных двигателей передается будущим поколениям. Мы встретились с мастерами Такуми, занимающимися производством роторных двигателей, и почувствовали их страсть к «двигателю мечты».
Давайте продолжим нашу экскурсию с нашим ветераном-механиком с 36-летним стажем Тетсуей Сато и глубже заглянем внутрь этой очаровательной фабрики.
По сей день каждый роторный двигатель 13B тщательно изготавливается вручную
Мы уже добрались до фабрики, но впереди еще ряд возвышающихся машин. Инженеры проходят через каждую из этих обрабатывающих машин, прежде чем один ротор — сердце роторного двигателя — будет готов.
Среди рядов машин я вижу столы, заставленные измерительными приборами.
Сато объясняет: «Мы используем их для проверки деталей на критических этапах производства, чтобы обеспечить оптимальное качество и точность. Мы регулярно проверяем и проводим техническое обслуживание всех обрабатывающих машин, и если это особенно важная машина, мы будем делать это каждый раз, когда нам нужно использовать машину. Даже в этом случае очень важно, чтобы мы измеряли детали после обработки, чтобы быть абсолютно уверенными в том, что они обработаны в соответствии с самыми высокими стандартами».
Для некоторых процессов это означает, что определенное количество деталей из партии отбирается случайным образом и проверяется на точность. Что касается других процессов, команда проверяет каждую деталь, проходящую через машину. Конечно, все эти проверки проводятся вручную.
Я вижу столы с аккуратно расставленными штангенциркулем и другие с многочисленными микрометрами, прикрепленными к измерительным приборам — фабрика оснащена всеми инструментами, необходимыми на каждом этапе обработки, чтобы обеспечить идеальную отделку каждого роторного двигателя. Среди всех этих инструментов мне бросилось в глаза одно особенно своеобразное устройство.
«Это контрольное приспособление, используемое для того, чтобы убедиться, что мы достигаем точных проектных значений для внешней периферии ротора. Это то, что мы проверяем на каждом роторе, когда он близок к завершению, а не только на случайных образцах. Мы дотошны. Даже небольшое отклонение — и мы возвращаемся к этапам обработки и вносим исправления, пока не будем полностью удовлетворены», — объясняет Сато.
Сначала Сато прикрепляет идеально обработанный ротор, используемый в качестве эталонной версии для сравнения последующих роторов, к приспособлению и сбрасывает окружающие измерительные устройства на правильные настройки. Затем он меняет главный ротор на проверяемый и включает переключатель в нижней части приспособления. Ротор тихо опускается в приспособление. Затем он проверяет и записывает каждое значение, отображаемое на измерительных устройствах, чтобы определить, нуждается ли ротор в регулировке или он может перейти к следующему этапу обработки. Каждый ротор, отгружаемый с этого завода, проходит эту проверку. И все это делается вручную.
«Эти проверки занимают невероятно много времени, но они также позволяют нам учиться у тех, кто был до нас, то есть их понимании того, что нужно для создания роторных двигателей с максимально возможной производительностью».
«Если вам интересна такая работа, я покажу вам кое-что еще». Сато превращается в ряд машин и ведет меня к рабочему пространству, окруженному высокими обрабатывающими машинами.
«Здесь мы заканчиваем ротор с точки зрения веса и динамического баланса. Динамический баланс относится к тому, как уравновешивается вес ротора, и это чрезвычайно важный фактор для достижения плавного вращения. Конечно, мы делаем это для каждого ротора и, опять же, все вручную. Вот, позвольте мне показать вам, как».
После этого Сато берет ротор, ожидающий следующего этапа обработки, взвешивает его и устанавливает в машину. Затем он нажимает на переключатель, и ротор начинает вращаться. Серия метров показывает, насколько сбалансирован ротор, прежде чем он снова перестанет вращаться. Затем он устанавливает ротор на другой станок и подпиливает детали, требующие регулировки, продолжая проверять показания счетчика. Он повторяет этот процесс измерения и уточнения снова и снова, пока не увидит, что ротор имеет точно правильный вес и динамическую балансировку, и расплывается в улыбке.
«Для людей, которые думают о современных фабриках с компьютерным управлением, когда представляют себе фабрику, такая ручная работа может показаться особенной. Но на самом деле для нас в этом нет ничего особенного — это то, что мы делаем каждый день здесь, в Mazda. Дело даже не в том, что мы перешли на ручную обработку, потому что роторные двигатели перестали устанавливать на новые машины и объемы производства упали. Так было всегда. Каждый роторный двигатель 13B, когда-либо поставленный клиентам по всему миру, изготавливался именно таким образом вручную, здесь, на этом заводе».
Он на мгновение замолкает, затем рассказывает о себе.
«В старших классах я любил автомобили и решил работать на автопроизводителя. Я присоединился к Mazda, потому что меня интересовал роторный двигатель. В то время многие новые сотрудники хотели заниматься производством роторных двигателей, поэтому я считаю, что мне очень повезло, что моя мечта сбылась. Мои школьные друзья завидовали, когда я сказал им, что работаю над роторным двигателем. В то время работа над роторным двигателем определенно была мечтой для нас, инженеров Mazda, поэтому мы очень гордились тем, что делаем. Поэтому, естественно, я был очень расстроен, когда узнал, что мы больше не собираемся использовать роторные двигатели в новых автомобилях. Да, я был очень разочарован».
«Но в то же время Mazda также решила продолжить производство роторного двигателя и его компонентов. Продолжая производить роторные двигатели, которым Mazda доверила наши мечты об автомобилях будущего, мы продемонстрировали нашу готовность продолжать поддерживать клиентов во всем мире, которые выбрали автомобили с роторными двигателями».
«С тех пор Mazda продолжает производить роторные двигатели 13B каждый божий день. И благодаря этому я тоже все еще здесь».
«Я работаю здесь, потому что считаю, что мы должны отвечать взаимностью на лояльность клиентов, продолжая производить высококачественные детали для роторных двигателей, чтобы энтузиасты могли продолжать наслаждаться своими роторными автомобилями в отличном состоянии. Для этого нам нужно обслуживать оборудование на этом заводе, которое было создано благодаря творчеству и мастерству первых инженеров-ротаторов, понимать причины и значение каждой части производственного процесса и тщательно выполнять каждый процесс, чтобы мы могли сохранить пламя роторного двигателя для будущих поколений.
Все десять членов команды, работающих на этом заводе, чувствуют то же самое, и именно это мотивирует их выполнять тяжелую ручную работу по созданию роторных двигателей 13B. «Они чувствуют цель и чувство удовлетворения в ежедневной работе по производству роторных двигателей», — объясняет Сато от имени своих коллег, когда он снова начинает ходить.
«Мы проводим окончательную проверку готовых роторов здесь. Позволь мне показать тебе."
Команда настоящих Такуми — мастеров своего дела — с многолетним опытом в своем ремесле защищает концепцию Mazda относительно роторного двигателя
Познакомьтесь с Норифуми Онака, еще одним инженером, который последние 35 лет занимается производством роторных двигателей 13B на этом заводе. Как и Сато, он может выполнять все процессы, необходимые для производства каждого компонента роторного двигателя 13B. Я разговаривал с ним как раз в тот момент, когда он закончил окончательную проверку ротора, завершившего процесс изготовления.
«Я только что закончил общий осмотр, чтобы убедиться, что ширина и глубина канавок верхнего и бокового уплотнений соответствуют спецификациям, правильно ли собраны шестерни, установленные на эксцентриковых валах, и нет ли царапин или пятен. ”
Затем он начинает крутить готовый ротор в руках, вставляя специальный инструмент в ряд контрольных точек. Время от времени он потирает место, где находится инструмент для осмотра, пальцем и поднимает его, чтобы осмотреть в лучшем свете, снова и снова внимательно рассматривая его с серьезным выражением лица.
Инструмент для проверки канавок боковых уплотнений
«У нас есть подробная, установленная процедура для поддержания точности контрольного инструмента и надежной проверки состояния ротора. Если мы не будем следовать процедуре, мы не только испортим инструмент для проверки, но и повредим роторы. Когда я растираю каждую секцию пальцами, я провожу тактильную проверку, чтобы определить погрешность. Проверка на ощупь так же важна, как и визуальный осмотр продукта».
«Все, что я знаю о роторных двигателях, было передано мне инженерами, работавшими до меня, и я считаю, что мы несем ответственность за передачу этих знаний молодому поколению в Mazda».
Закончив эту работу, Онака мгновение смотрит на свои руки, а затем застенчиво смеется. Я мог сказать, что, как настоящему ремесленнику, быть в центре внимания, как это, не было для него естественным, и его манеры напомнили мне Васио, которого я встречал ранее. Я понял, что смотрю на настоящую сделку — на тех, кого мы здесь, в Японии, называем инженерами Такуми. Персонал этой фабрики не был заинтересован в том, чтобы быть в центре внимания, а вместо этого работал изо дня в день, оттачивая свое мастерство до высочайшего уровня, и все это для чьего-то удовольствия.
