Роторно-лопатевої двигун внутрішнього згоряння, конструкція якого розроблена в 1973 році інженером Михайлом Степановичем Вігріяновим. Особливість двигуна - застосування обертового складені ротора розміщеного всередині циліндра і складається з чотирьох лопатей.
На представленій схемі лопаті рухаються проти годинникової стрілки нерівномірно, то прискорюючись, то сповільняться. В результаті в нижньому правому секторі відбувається такт впуску, в верхньому правому секторі - такт стиснення, в "верхній мертвій точці" - займання суміші, в верхньому лівому секторі - робочий хід, в лівому нижньому секторі - такт випуску.
Така послідовність тактів повторюється за кожен повний оборот ротора. Таким чином, весь чотиритактний цикл виконується за один оборот валу ротора. Цим роторно-лопатевої двигун істотно відрізняється від поршневого ДВС. У останнього чотиритактний цикл здійснюється за два оберти коленвала.
Даний роторний двигун відноситься до другої класифікаційної групи можливих варіантів роторних моторів, з 7 можливих груп конструктивної компоновки. Класифікація визначена згідно з відомостями викладеним на сайті. Ця схема компонування двигуна відрізняється тим, що головний робочий елемент двигуна, що сприймає на себе тиск робочих газів складається з двох частин. Кожна частина являє собою "коромисло", центр якого розташований на головному валу двигуна, а на кінцях - розташовані "поршні-лопаті". Два цих коромисла з лопатями рухаються узгоджено один щодо одного і між їх поршневими лопатями то зменшується, то збільшується обсяг. У цих робочих обсягах-камерах і відбуваються робочі такти 4-х Такна циклу - "всмоктування", "стиснення", "згоряння-розширення" і "вихлоп". При всій очевидності і наочності здійснення 4-х тактного циклу в цьому типі роторних двигунів, вони мають ряд суттєвих технологічних і конструктивних недоліків, які і не дозволили досі створити ефективно діючої моделі цього типу роторних двигунів.
Роторно-лопатева схема двигуна була запропонована ще в 1910 році. Пропонувалося тільки придумати до неї механізм, що дозволяє рухатися лопатей по певній закономірності. У шістдесятих роках минулого століття німецька фірма Клекнер-Хумбольд-Дойц провела дослідження цього двигуна з механізмом Коуерца. Результати були негативними. Одним з негативних факторів була робота самого механізму перетворення руху лопатей.
У 1973 році була розроблена ідея нового механізму перетворення руху лопатей. Ідея прийшла одночасно Іванову О. М. (Томськ) і групі людей з Бердська (Новосибірська область) незалежно один від одного. М. С. Вігріянов до цього не мав ні найменшого відношення. Інформацію про можливість виготовлення роторно-лопатевого двигуна він отримав лише в 1978 році, коли Іванов О. М. по приїзді в Бердськ виготовив перший макет цього двигуна.
Був виготовлений робочий зразок, який не вдалося запустити по найпростішим причин, які стали зрозумілі пізніше. За час роботи зі зразком стали видні деякі недоліки цього механізму. Іванов запропонував новий механізм перетворення руху, який можна було легко виготовити на простому доступному обладнанні. Двигун з цим механізмом був виготовлений в Інституті теплофізики СО РАН. З бракованих деталей був зібраний макет, який демонструють Вігріяновим на фотографіях.
Конструкція.
Влаштований роторно-лопатевої двигун внутрішнього згоряння в такий спосіб. У круговому циліндрі співвісно розташований ротор, що складається з двох частин. На кожній з них встановлена пара лопатей (лопатей може бути і більша кількість, але ми ці випадки не розглядаємо). Робочі зазори ротора встановлюються підшипниками. На широких лопатях нескладної конфігурації без особливих проблем встановлюються елементи ущільнень.
При обертанні ротора в одному напрямку лопаті здійснюють коливання один щодо одного, створюючи замкнуті усередині циліндра обсяги змінної величини. Рух лопатей один щодо одного і щодо корпусу двигуна задається синхронізатором. Один із запропонованих варіантів зображений на моделі (корпус двигуна не показаний).
Це механізм на основі сателітної шестерні і шатунно-важільного вузла. Конструкція була запропонована більш 80 років тому і все одно продовжує патентуватися. Ви можете побачити, як рухаються лопаті, як відбувається їх уповільнення і прискорення, уявити конструкцію двигуна.
Переваги і недоліки.
Переваги двигуна Вігріянова (роторного двигуна з нерівномірним односпрямованим (пульсірующе-обертальним) рухом головного робочого елементу) характерні для будь-якого роторного двигуна:
- відсутність спеціального механізму газорозподілу,
- висока питома потужність,
Недоліки цього типу роторних двигунів криються в самому принципі організації робочих процесів в їх конструкційної схемою. А вона полягає в тому, що потужність знімається з двох різних валів, а ці вали (кожен з'єднаний зі своїм "коромислом" з лопатями) рухаються нерівномірно, як би то наздоганяючи, то зупиняючи один одного-то гальмуючи, то ускоряясь- послідовними імпульсами. Природно, знімати потужність з таких "пульсуючих" валів дуже складно, а ще треба узгоджувати їх рух один щодо одного. Для цього служить дуже складний і громіздкий механізм синхронізації і знімання руху-обертання з двох валів. На наведеній в статті фотографії цей механізм видно на задній частині корпусу-його діаметр і ширина більше, ніж сам диск робочої камери, де відбуваються робочі цикли. Саме ця нерівномірність обертання 2-х робочих валів, їх нерівномірний, пульсуючий рух і визначають всі труднощі створення працездатних типів цього підкласу роторних двигателй. У створених прототипах цих двигунів величезні інерційні навантаження швидко руйнували застосовуються механізми узгодження обертання двох валів і пов'язаних з ними роторних лопатей. Цим пояснюється те, що реально і ефективно працюючих моделей цього типу досі не створено.
До недоліків можна, зокрема, віднести високу теплову напруженість ротора, особливо його лопатей. Для потужних РЛДВС обов'язкове ефективна примусова система охолодження ротора.
В роботі двигун Вігріянова еквівалентний восьмициліндровому поршневому двигуну, так як за один оборот реалізує чотири робочих циклу.
Інформацію зібрав і відредагував Vdovin / за джерелом lmotor.com