3. Роторно-поршневые двигатели внутреннего сгорания.

Конструкция роторно-поршневого двигателя английского инженера Остина Меркера является наиболее известной. Звездообразно расположенные цилиндры (в виде многолучевой звезды) соединены в единый блок, который симметрично и жестко закреплен на приводном валу, и вращается вместе с ним (относительно одной оси). Внутри каждого цилиндра расположены поршни. Каждый поршень несет ролик, опирающийся (катящийся) на неподвижную рабочую дорожку в форме "восьмерки" (8).

Ролики поочередно проходят широкие и узкие места рабочей дорожки, а в цилиндрах протекают двухтактные рабочие процессы.

Роторно-поршневые двигатели барабанного типа, у которых поршни и цилинры установлены в неподвижном корпусе в виде барабана, внутри которого (по оси корпуса) вращается рабочий вал с закрепленными на нем торцевыми наклоненными шайбами. Плоскости наклоненных шайб направлены под углом к оси рабочего вала. Поршни внутри цилиндров движутся навстречу дуг другу, образуя камеры сгорания. Поршень передает силу давления рабочих газов через шток с башмаком (или шарниром) на наклоненную шайбу, которая (из-за своего наклона) стремится повернуться, и в результате вращает рабочий вал двигателя.

4. Основные недостатки и проблемы роторно-поршневых двигателей внутреннего сгорания.

- Силы, которые воздействуют на шток поршня, направлены не строго по оси цилиндра, т.е. разлагаются на 2 силы (осевую и перпендикулярно оси). Значит, эта наклонная сила изгибает шток и перекашивает поршень в цилиндре, вызывая усиленный износ поршней и цилиндров.

В большинстве типов роторно-поршневых двигателей очень большая сила давления рабочих газов в момент зажигания воспринимается очень узкой полоской контакта ролика (башмака) и рабочей дорожки. В результате, удельная нагрузка на поверхность контакта ролика (башмака) и рабочей дорожки очень большая. Так в рабочем цилиндре диаметром 100 мм эта сила может достигать 4000 кг., а т.к. идеальной поверхностью контакта ролика является линия, то удельная контактная нагрузка для пары ролик-поверхность – просто огромна [ кг/мм² ]. Именно эта причина является тормозом в использовании роторно-поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Роторно-поршневые двигатели подобных (выше описанных) схем пытались строить в начале 20-ого века, но до сих пор в эксплуатации нет ни одного серийного роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания.

Однако схемы роторно-поршневых типов двигателей нашли широкое применение в качестве компрессоров, насосов и гидродвигателей.

5. Роторные двигатели внутреннего сгорания.

Наиболее известной конструкцией роторного типа двигателя является двигатель Ванкеля. Его разработка началась в 1957 г. Это, возможно, единственный из роторных двигателей, который серийно выпускался промышленностью с 1964 г. В некоторых странах ведутся экспериментальные исследования и доработки (усовершенствования) двигателя Ванкеля. Лицензии на производство этого двигателя купили некоторые японские фирмы, американская фирма «Кертис-Райт» и некоторые другие фирмы.

В авиации роторные двигатели или двигатели Ванкеля пока еще находятся в стадии экспериментальных исследований. До 1972 г. единственным летным образцом был двигатель Кертис-Райт RC-2. Он устанавливался на самолете Локхид "Кустар", и на некоторых планерах.

Роторный двигатель Кертис-Райт RC-2/60 (выполненный по схеме роторного двигателя Ванкеля) при эффективной мощности 200 л.с. имеет объем цилиндра 2 л., и частоту вращения 5000 об/мин. С позиций функционирования, роторный двигатель сравним с двухтактным поршневым двигателем. У него нет клапанов пуска и выпуска.

При всех своих достоинствах, широкого применения роторный двигатель Ванкеля не получил.