Какова дельта эффективности между роторными и современными четырехтактными двигателями

ПРИМЕЧАНИЕ. Двигатели Ванкеля по-прежнему являются двигателями цикла Отто (относительно: впуск, сжатие, зажигание, выпуск), они просто выполняют ход иначе, чем поршневой двигатель с клапанным управлением.

• Более низкая степень сжатия. Известно, что более высокая степень сжатия обеспечивает большую мощность без каких-либо других модификаций. Говорят, что эта разница в степени сжатия примерно на 3% увеличивает выходную мощность на 1 точку сжатия. В этом учебнике (страница 14 из 21 [или страница 274 текста]) коэффициент сжатия показан равным 6,98:1. Обычно это означает отказ от 3-4 точек сжатия по сравнению с тем, что может обеспечить стандартный поршневой двигатель, с очень небольшими возможностями для увеличения этого числа. ( ПРИМЕЧАНИЕ: Хотя эти цифры показывают более низкую степень сжатия, Mazda показала , что цифры достигают 10: 1.)

• Форма камеры сгорания. На следующем изображении вы можете увидеть основной цикл Отто в двигателе Ванкеля. Из-за присущей ему формы, когда воспламеняется воздух/топливо (между циклами №3 и №4), фронт пламени преследует переднюю кромку ротора вокруг камеры сгорания, но никогда не догоняет ее полностью. Это позволяет части воздушно-топливной смеси выйти из выпускного отверстия, поскольку это отверстие открыто. Вот почему иногда можно увидеть языки пламени, исходящие из выхлопной трубы автомобиля с роторным двигателем.

  

• Уплотнение ротора . На самом роторе есть три основных уплотнения, которые держат все под контролем: верхние уплотнения, торцевые уплотнения и боковые уплотнения. (Ниже показано изображение, показывающее их расположение.) Хранение всех газов в соответствующих местах является рутиной для тюленей, и уплотнения обычно теряют часть этой целостности. Одна из причин этого заключается в том, что уплотнители должны одновременно сохранять тепло и холод без смешивания.

  

• Впрыск моторного масла . Для обеспечения хорошей герметичности моторное масло впрыскивается непосредственно во время цикла впуска и во впускной тракт. Это обеспечивает надлежащую герметизацию и снижение износа, но снижает эффективность сгорания воздушно-топливной смеси, а также создает больше загрязняющих веществ в выхлопных газах.

• Выходная мощность . В приведенной ниже таблице представлено сравнение трех различных транспортных средств с учетом их веса/мощности/объема двигателя. Глядя на цифры, становится ясно, что при сравнении веса автомобиля, мощности и пробега роторный двигатель не соответствует действительности. Как и другие двигатели, вы можете турбонаддувом роторного двигателя (MB GLA45 поставляется с турбонаддувом с завода). Это повысит производительность, но не повысит эффективность пропорционально из-за того, как происходит поток выхлопных газов, и из-за невозможности контролировать события впуска / выпуска, как вы можете с поршневым двигателем. Вы будете выдувать несгоревшие углеводороды из выхлопных отверстий, что неэффективно. Я не говорю, что ни один из автомобилей с поршневым двигателем не выбрасывает углеводороды из выхлопных газов., Я говорю о количестве воздушного топлива, которое вы сбрасываете в двигатель, роторный двигатель сбрасывает гораздо больше в соотношении, чем поршневые двигатели.

    Размер автомобиля Мощность Крутящий момент Масса Город HWY
    2011 RX-8 1,3 л 232 л.с. при 8500 159 фунт-фут при 5500 3064 фунта 16 миль на галлон 22 мг на галлон   
    2015 GLA45 2,0 л 355 л.с. при 6000 332 фунт-фут при 2250 3457 фунтов 23 мили на галлон 29 миль на галлон
    2105 Stingray 6,2 л 455 л.с. при 6000 460 фунт-фут при 4600 3300 фунтов 17 миль на галлон 29 миль на галлон

Я не мог не заметить, что гораздо большая вращающаяся «поршневая» поверхность / на количество топлива несколько упускалась из виду при рассмотрении этих других ответов. Это может быть в какой-то степени компенсирующим фактором эффективности. Предполагается, что роторные двигатели используют водород и, возможно, углеводородные газы, такие как метан, более эффективно, чем поршневые двигатели, поскольку большая площадь поверхности позволяет извлекать из топлива больше движущей энергии. Это, по-видимому, было соображением для двигателей Mazda RENISIS, в которых используется дополнительный водород, и Mazda утверждает, что роторный двигатель Ванкеля имеет лучшие тепловые характеристики, чем поршневой двигатель, что обеспечивает более обедненное сгорание. http://www.mazda.com/en/innovation/technology/env/hre/Теоретически переключение между выпускными клапанами, расположенными по-разному по радиусу двигателя, могло бы облегчить некоторые из описанных проблем, поскольку выпускная часть цикла Отто может быть изменена вместе с моментом сгорания.