Fusion GURU - Тюнинг, ремонт, обслуживание Ford Fusion

Двигатель Вигрия?нова — роторно-лопастной двигатель внутреннего сгорания, конструкция которого разработана в 1973 году инженером Михаилом Степановичем Вигрияновым. Особенность двигателя — применение вращающегося сложносоставного ротора размещённого внутри цилиндра и состоящего из четырех лопастей.

Роторно–лопастная схема двигателя была предложена ещё в 1910 году. Предлагалось только придумать к ней механизм, позволяющий двигаться лопастям по определённой закономерности. В шестидесятых годах прошлого века немецкая фирма Клёкнер-Хумбольд-Дойц (нем. KHD) провела исследование этого двигателя с механизмом Коуэрца. Результаты были отрицательными. Одним из отрицательных факторов была работа самого механизма преобразования движения лопастей.

В 1973 году была разработана идея нового механизма преобразования движения лопастей. Идея пришла одновременно Иванову О. М. (Томск) и группе людей из Бердска (Новосибирская область) независимо друг от друга. М. С. Вигриянов к этому не имел ни малейшего отношения. Информацию о возможности изготовления роторно-лопастного двигателя он получил лишь в 1978 году, когда Иванов О. М., по приезде в Бердск изготовил первый макет этого двигателя.

Бердская группа не стала дальше работать над двигателем по причине внутренних разногласий. Иванов же создал группу из трёх человек: Иванов О. М. — автор идеи, Вигриянов М. С. — инженер патентовед, Перемитин В. А. — слесарь.

Был изготовлен рабочий образец, который не удалось запустить по простейшим причинам, которые стали понятны позже. За время работы с образцом стали видны некоторые недостатки этого механизма. Иванов предложил новый механизм преобразования движения, который можно было легко изготовить на простом доступном оборудовании. Двигатель с этим механизмом был изготовлен в Институте теплофизики СО РАН. Из бракованных деталей был собран макет.

Разработкой интересовались в России и за рубежом: немец, американцы, бразилец. Предполагалось просто проверить на работоспособность данную схему, и если бы мотор проработал всего лишь пять минут, авторов схемы это вполне удовлетворило бы. Испытания показали, что в принципе мотор работоспособен, но требует больших доработок. Уплотнения никакие не канальные, как рекламирует Вигриянов, а пластинчатые, могут быть графитовыми и не требовать смазки. А вот уплотнения и смазка торцов валов — серьёзная проблема.

Больше этот двигатель не изготавливался. Директор Института теплофизики СО РАН академик Накоряков В. Е. создал акционерное общество для производства данного двигателя. Интересы Иванова в данном деле не присутствовали. Без автора мотор дальше дорабатывать было некому. Вигриянов хоть и записал себя автором мотора, но не вложил в него ни одной даже маломальской мысли, тем более не мог продолжить разработку.

Конструкция

На паре соосных валов установлены по две лопасти, разделяющие цилиндр на четыре рабочие камеры. Каждая камера за один оборот совершает четыре рабочих такта (набор рабочей смеси, сжатие, рабочий ход и выброс отработанных газов). Таким образом, в рамках данной конструкции возможно реализовать любой четырехтактный цикл.

Преимущества и недостатки

Преимущества двигателя Вигриянова характерны для любого роторного двигателя:

* простота конструкции,
* отсутствие специального механизма газораспределения,
* низкие вибрации,
* высокая удельная мощность,
* простота передачи энергии между отдельными рабочими камерами.

Отдельно стоит остановиться на тех особенностях конструкции Вигриянова, которые отличают ее от РПД Ванкеля:

1. Оптимальная геометрия камеры сгорания. Варьируя форму лопастей, можно получить сферическую камеру сгорания, обладающую максимальным отношением объема к площади, что является гарантией высокого КПД.
2. Изоляция отдельных камер сгорания друг от друга. Лопасти проходят на минимальном расстоянии от стенок рабочей камеры. Ввиду того, что нет трения о стенки (за счёт уплотнителя канального типа, нет и разрушения поверхности, и, как следствие, отпадает необходимость в смазке этой поверхности. Соответственно, отсутствует расход масла, что повышает экологические показатели. Более того, отпадает необходимость в применении специальных износоустойчивых материалов и снимается ограничение на скорость вращения ротора (ограничение линейной скорости составляет 15 м/с, при превышении этого предела металл приваривается). Такая конструкция является выдающимся примером существования функции уплотнения без реализующего ее механизма. Необходимая точность изготовления деталей для РЛД на порядок ниже, чем для РПД, что делает его изготовление возможным на большом количестве предприятий.

К недостаткам можно, в частности, отнести высокую тепловую напряженность ротора, особенно его лопастей. Для мощных РЛДВС обязательна эффективная принудительная система охлаждения ротора.

В работе двигатель Вигриянова эквивалентен восьмицилиндровому поршневому двигателю, так как за один оборот реализует четыре рабочих цикла.