| Mazdan pyörivä moottori | |
|---|---|
| yhteisiä tietoja | |
| Nimimerkki | Mazda |
| Vuosia tuotantoa | vuodesta 1963 lähtien |
| Ruoka | |
| Turbiini | asennettu vuodesta 1982 |
| Polttoainejärjestelmä | kaasutin ja ruiskutus |
| Suositeltu polttoaine | Bensiini |
| Mediatiedostot Wikimedia Commonsissa | |
Mazdan pyörivät moottorit (perustuvat Wankel-moottoriin ) ovat autojen moottoreiden perhe, joka on peräisin saksalaisen insinöörin Felix Wankelin 1960-luvun alussa suorittamista kokeista . Vuosien mittaan moottoreiden määrä kasvoi, turboahdin ilmestyi.
Wankel-moottorit voidaan luokitella geometristen mittojen mukaan säteen (roottori keskeltä kärkeen sekä keskimääräisen staattorin säteen) ja syvyyden (roottorin paksuus) sekä siirtymän (kampi, epäkeskisyys, myös 1/4 suur- ja sivuakselien välinen ero) perusteella. staattori). Nämä lukemat toimivat samalla tavalla kuin mäntämoottorin poraus- ja iskunmittaukset. Tilavuus lasketaan kaavalla 3√3 säde · siirtymä · syvyys ja kerrotaan roottoreiden lukumäärällä. Melkein kaikki Mazdan valmistamat Wankel-moottorit käyttävät yhtä roottorin sädettä, 105 mm, ja kampiakselin siirtymä on 15 mm. Ainoa moottori, joka poikkeaa tästä kaavasta, on harvinainen 13A , joka käyttää 120 mm:n roottorin sädettä ja 17,5 mm kampiakselin siirtymää.
Mazdan pyörivillä moottoreilla oli maine suhteellisen pieninä ja tehokkaina alhaisella polttoainetehokkuudella. Moottoreista on tullut suosittuja autosarjojen valmistajien , hot rod -rakentajien ja kevyiden lentokoneiden rakentajien keskuudessa, koska ne ovat kevyitä, pienikokoisia, mukauttamismahdollisuuksia ja luonnostaan korkea teho-painosuhde, joka on yhteinen kaikille Wankel-moottoreille. Mazda otti moottorin sarjatuotantoon Comotor SA:n, NSU :n ( Ro80 ) ja Citroënin ( GS Birotor ) yhteisyrityksenä vuosina 1967-1977.
Mazdan ensimmäinen prototyyppi Wankel-moottori oli 40A , yksiroottorimoottori, joka on hyvin samanlainen kuin NSU KKM400. Vaikka moottoria ei valmistettu täysin, 40A oli arvokas penkkimoottori Mazdan insinööreille, ja se osoitti nopeasti kaksi suurta suunnitteluongelmaa: rungon tärinä ja korkea öljynkulutus. Kolina johtui tiivisteen tärinästä roottorin päissä. Öljynkulutusongelma johtui kuumuutta kestävien kumitiivisteiden käytöstä roottoreiden sivuilla. Tämän varhaisen moottorin tuotantosäde on 90 mm, epäkeskisyys 14 mm ja roottorin paksuus 59 mm.
Ensimmäisessä Mazda Cosmon prototyypissä oli 798 cc :n L8A kaksiroottorinen Wankel-moottori. Moottorilla varustettu auto esiteltiin vuoden 1963 Tokion autonäyttelyssä . Ontot valurautaiset kärkitiivisteet vähensivät tärinää muuttamalla niiden resonanssitaajuutta, mikä eliminoi tärinän. Se käytti kuivapohjavoitelujärjestelmää. Roottorin säde on kasvanut 40A:sta 98 mm:iin ja paksuus on laskenut 56 mm:iin.
Kokeita varten L8A:sta luotiin myös yhden, kolmen ja neljän roottorin versiot.
Vuonna 1965 esitelty Mazdan 10A -moottorisarja oli ensimmäinen massatuotantona valmistettu Wankel-moottori. Se oli kaksiroottorinen moottori, jonka tilavuus oli 2x491 = 982 cc. Tämä moottori sai yhteisen roottorin paksuuden 60 mm.
Roottorikotelo on valmistettu kromatusta alumiinista, ja alumiiniin on ruiskutettu sulaa hiiliterästä lujuuden lisäämiseksi. Itse roottoreissa käytettiin valurautaa, ja niiden epäkeskoakselit olivat kallista kromi-molybdeeniterästä. Huipputiivisteiden lisääminen ratkaisi kolisevan ongelman.
Ensimmäinen 10A moottori oli 0810 , joka asennettiin Series I Cosmoon toukokuusta 1965 heinäkuuhun 1968. Näitä autoja ja niiden vallankumouksellista moottoria kutsuttiin usein L10A -malleiksi . Moottorin teho 110hv (82 kW) nopeudella 7000 rpm ja vääntömomentilla 130 Nm nopeudella 3500 rpm.
10A:ssa oli kaksi imuaukkoa roottoriin, jokainen portti yhteen neljästä kaasuttimen kammiosta. Pienillä kuormituksilla vain yksi portti roottoria kohden käytettiin lisäpolttoaineen säästöön. Yksi pakoaukko ohjaa kuumaa kaasua kylmien rungon osien läpi ja moottorin jäähdytysnesteen virtauksen aksiaalisuunnassa NSU:ssa käytetyn säteen suunnan sijaan. Pieni määrä öljyä sekoitettiin polttoaineeseen voitelua varten.
0810 - moottoria muokattiin Nürburgringillä käytettyä kilpa - Cosmosta varten . He käyttivät reunapuolen imuportteja: venttiili vaihtaa sivulta reunaporttiin, mikä lisää kierrosten määrää.
Moottori asennettiin Mazda Cosmo Series I / L10A -malliin 1965-1968.
Parannettu 0813 -moottori ilmestyi heinäkuussa 1968 Series II/L10B Cosmoon . Se on rakenteeltaan hyvin samanlainen kuin 0810 .
Japanilaisissa versioissa oli 100 hv. (75 kW) nopeudella 7000 rpm ja vääntömomentti 133 Nm nopeudella 3500 rpm. Halvempien komponenttien käyttö on nostanut moottorin painon 102 kilosta 122 kiloon.
Moottori asennettiin Mazda R100/Familia Rotaryyn 1968-1973.
Viimeisin 10A-sarjan moottori oli 0866 , joka esiteltiin vuonna 1971. Tämä versio sai valurautaisen lämpökuristimen pakokaasupäästöjen vähentämiseksi ja pakoputken uudelleenkonfiguroimiseksi. Uusi lähestymistapa päästöjen vähentämiseen on osittain seurausta Japanin päästöjenrajoitusmääräysten käyttöönotosta vuonna 1968, jonka käyttöönotto alkoi vuonna 1975. Mazda kutsui tätä tekniikkaa nimellä REAPS ( Rotary Engine A nti P ollution S ystem ) . Valettu roottorin kotelo pinnoitettiin nyt uudella menetelmällä: uusi Transplant Coating Process (TCP) -pinnoite käsiteltiin ruiskutetulla teräksellä, joka sitten pinnoitettiin kromilla. Moottorin teho 105hv (78 kW) nopeudella 7000 rpm ja vääntömomentilla 135 Nm nopeudella 3500 rpm.
Moottori asennettiin Mazda RX-3 :n japanilaisiin versioihin 1972-1974.
13A - moottori kehitettiin etuvetoisiin ajoneuvoihin. Kaksiroottorisen moottorin tilavuus on 2x655=1310 cc. Se oli ainoa Mazdan pyörivä moottori, jolla oli erilaiset roottoriparametrit: säde 120 mm, epäkeskisyys 17,5 mm, mutta roottorin paksuus, kuten 10A :ssa, oli 60 mm. Toinen tärkeä ero aikaisempiin moottoreihin oli integroitu vesijäähdytteinen öljy.
13A käytettiin vain vuosien 1969-1972 R130 Lucessa , jossa se näytti 126 hv. (94 kW) ja vääntömomentti 172 Nm. Se oli suunnittelussaan viimeinen moottori: seuraava Luce oli takaveto, eikä Mazda koskaan tehnyt enää etuvetoista pyörivää autoa.
12A - moottori on "venytetty" versio 10A:sta - roottorin säde pysyi samana ja paksuutta lisättiin 60:stä 70 mm:iin. Kaksiroottorisen moottorin tilavuus oli 2x573=1146 cc. 12A-sarjaa valmistettiin 15 vuotta, toukokuusta 1970 vuoteen 1985. Vuonna 1974 12A:sta tuli ensimmäinen Länsi-Euroopan tai Yhdysvaltojen ulkopuolella rakennettu moottori, joka läpäisi Le Mansin 24 tunnin ajon .
Vuonna 1974 roottorin kotelon karkaisuun käytettiin uutta menetelmää, metallilevysisäkettä (SIP), joka on samanlainen kuin tavanomaisen mäntämoottorin sylinterivaippa, kromatulla pinnalla. Myös rungon sivusuojusta käytettiin. Uusi "REST"-menetelmä mahdollisti riittävän vahvan rungon luomisen, päätettiin luopua vanhoista hiilitiivisteistä tavanomaisen valuraudan hyväksi.
Varhaisissa 12A-moottoreissa käytettiin myös lämpökuristin, joka oli samanlainen kuin 10A 0866:ssa, ja joissakin oli myös sisäke pakoputkessa pakokaasun melun vähentämiseksi. Laihapolttoversio ilmestyi vuonna 1979 (Japanissa) ja vuonna 1980 (Amerikassa), joka korvasi perinteisen katalysaattorin . Suurin ero 12A-moottoreiden välillä oli 6PI- järjestelmä .
Moottori on asennettu:
Viimeisessä 12 A:n moottorissa oli elektroninen polttoaineen ruiskutus, ja sitä käytettiin japanilaisissa HB-sarjoissa Cosmo- , Luce- , [1] - ja RX-7- auton SA-sarjoissa . [2] Vuonna 1982 12A turboahdettu Cosmo-coupe oli virallisesti Japanin nopein tuotantoauto. Hän käytti " puolisuoraruiskutusta " molemmissa roottoreissa kerralla. Passiivista nakutusanturia käytettiin nakutuksen poistamiseen. [2] Moottoria käytettiin vuoteen 1989 asti HB Cosmo -sarjassa.
Moottori asennettiin malleihin Mazda Cosmo (1982-1989), Mazda Luce (1982-1985), Mazda RX-7 (1984-1985).
12B oli pienivolyymimoottori, joka valmistettiin Mazda RX-2:lle ja RX-3:lle. Aiempiin moottoreihin verrattuna luotettavuus on lisääntynyt ja yksi sytytyksen jakaja on ilmestynyt. Parannettu 12B ilmestyi vuonna 1974, ja se asennettiin Mazda RX-2 : een (1974-1978) ja Mazda RX-3: een (1974-1978).
13B oli massiivisin moottori. Siitä tuli perusta kaikille tuleville Mazdan pyöriville moottoreille, ja sitä valmistettiin yli 30 vuoden ajan. 13B:llä ei ole mitään tekemistä 13A:n kanssa. Tämä on "venytetty" versio 12A:sta, jonka roottorin paksuus on 80 mm. Moottoritilavuus 2х654=1308 cc.
Yhdysvalloissa 13B-moottori oli saatavilla vuosina 1974–1978, sitten se poistettiin sedaneista, mutta jatkoi 1984-1985 RX-7 GSL-SE:llä. Se katosi jälleen Yhdysvaltain markkinoilta vuonna 1995, kun RX-7:n viimeiset yhdysvaltalaiset versiot myytiin. Moottori on ollut jatkuvassa käytössä Japanissa vuodesta 1972 ( Mazda Luce / RX-4 ) vuoteen 2002 (RX-7).
13B suunniteltiin tehokkaaksi ja vähäpäästöiseksi moottoriksi. Ensimmäiset tällä moottorilla varustetut autot käyttivät AP -nimeä .
Asennettu malleihin Mazda Cosmo AP (1975-1980), Mazda Rotary Pickup (1974-1977), Mazda Roadpacer (1975-1977), Mazda RX-4 (1973-1978), RX-5 (1975-1980)
13B - RESI- moottorissa oli viritetty imusarja ensimmäistä kertaa. RESI = Rotary Engine Super Injection. Niin kutsutulla dynaamisella imuteholla oli kaksivaiheinen imutilavuus, joka tuotti ahdinvaikutuksen Helmholtzin resonanssista imuportteja avattaessa ja suljettaessa. RESI-moottorissa on myös Bosch L-Jetronic -ruiskutusjärjestelmä. Moottorin teho nousi 135 hevosvoimaan. (101 kW), vääntö 180 Nm.
Asennettu malleihin Mazda HB Luce (1984-1985), Mazda HB Cosmo (1984-1985), Mazda FB RX-7 GSL-SE (1984-1985).
Kuten 12A-SIP, myös toisen sukupolven RX-7:ssä oli muuttuva imujärjestelmä. DEI :ksi nimetty moottori on varustettu 6PI- ja DEI-järjestelmillä sekä neljän suuttimen elektronisella polttoaineen ruiskutuksella. Teho nousi 146 hevosvoimaan. (109 kW) nopeudella 6500 rpm, vääntömomentti oli 187 Nm nopeudella 3500 rpm.
13B-T varustettiin ahtimella vuonna 1986. Siinä on neljä uutta polttoaineen ruiskutussuutinta 6PI-moottorista. Mazda palasi 4-porttiseen malliin, joka oli samanlainen kuin vuosien 1974-1978 13B:issä. Vuosien 1986-1988 moottoreissa twin -scroll-ahtimessa käytettiin kaksivaiheista mekaanista venttiilisarjaa, mutta vuosien 1989-1991 moottoreissa paremmassa suunnittelussa käytettiin jaettua jakoputkistoa, joka syötti kaksoisrullaa. Vuosina 1986-1988 koottujen moottoreiden teho oli 185 hv. (138 kW) nopeudella 6500 rpm ja vääntömomentilla 248 Nm nopeudella 3500 rpm.
Atmosfäärimoottorit asennettiin malleihin Mazda FC3S S4 RX-7 (1986-1988, 146 hv, 108 kW) ja Mazda FC3S S5 RX-7 (1989-1991, 160 hv, 119 kW). Turbomoottorit Mazda HC Lucessa ( Turbo-II , 1986-1991, 185 hv, 138 kW), Mazda FC3S S4 Turbo RX-7 ( Turbo-II , 1986-1988, 185 hv, 138 kW), Mazda FC3S S5 Turbossa RX-7 ( Turbo-II , 1989-1991, 200 hv, 147 kW).
JC Cosmon 13B-RE on samanlainen kuin 13B-REW, mutta siinä on useita keskeisiä eroja, nimittäin suuret sivutuulettimet, jotka ovat yhteisiä kaikille seuraaville pyöriville moottoreille.
Verrattuna kahteen 13B-REW:hen (FD RX-7) asennettuun turbiiniin, nämä olivat sarjassa olevia suuria primääriturbiineja (HT-15) ja pieniä toissijaisia (HT-10). Ruiskun koko = 550 cm³ PRI + SEC.
Noin 5 000 yksikköä 13B-RE:tä myytiin JC Cosmo -ajoneuvojen kanssa. Asennettu vuosina 1990-1995 Eunos Cosmoon (235 hv, 176 kW).
13B:n kaksoisturboversio, 13B-REW- moottori , tuli tunnetuksi suuresta tehostaan ja kevyestä painostaan. Kaksi Hitachi HT-12 -turbiinia asennettiin sarjaan. On huomionarvoista, että se oli maailman ensimmäinen moottori, jossa oli peräkkäinen kaksoisturboahdin. [3] Moottorin tehoksi arvioitiin 280 hv. (206 kW) Mazda RX-7:ssä.
Asennettu Mazda RX-7 :ään: 1992-1995 (255 hv, 190 kW), 1996-1998 (265 hv, 197 kW), 1999-2002 (280 hv, 206 kW).
Le Mansin 24 tunnin ajon aikana ensimmäinen 757 :ssä käytetty kolmiroottoriinen moottori oli nimeltään 13G .
Suurin ero 13G:n ja 20B:n välillä oli, että 13G käyttää tehtaan oheislaitteiden ottoa (käytetään kilpakäyttöön), kun taas 20B käyttää sivuportteja.
Se nimettiin uudelleen 20B :ksi Mazdan marraskuussa 1987 tekemän 767 : n nimeämissopimuksen jälkeen .
Kolmiroottori 20B-REW asennettiin vain Eunos Cosmosiin vuosina 1990-1995. Se oli maailman ensimmäinen kaksoisturbomoottori tuotantomäärällä mitattuna. Moottorista tarjottiin kaksi versiota: 13B-REW ja 20B-REW. Tilavuus oli 1962 cm³ (kolme 654 cc:n roottoria) ja sen teho oli 0,7 baaria, teho 300 hv. (224 kW) ja vääntömomentti 407 Nm.
20B-versio tunnetaan nimellä "R20B RENESIS 3 Rotor Engine", jonka Racing Beat rakensi Yhdysvalloissa Furai- konseptiautoa varten , joka paljastettiin 27. joulukuuta 2007. Moottori on suunniteltu E100-polttoaineelle.
Mazdan ensimmäinen neliroottorinen kilpamoottori oli 13J-M (13J-MM), jota käytettiin vuosina 1988 ja 1989 Le Mansin ryhmän C 767 :ssä . [4] Tämä moottori korvasi 26B:n.
Mazdan huomattavin 4-roottorinen moottori, 26B, käytettiin vain useissa Mazdan urheiluprototyypeissä, mukaan lukien 767 ja 787B korvaamaan vanhan 13J:n . Vuonna 1991 26B-moottorilla varustetusta Mazda 787B:stä tuli ensimmäinen japanilainen auto ja ensimmäinen mäntämoottoriton auto, joka voitti Le Mansin 24 tunnin ajon. 26B-moottorin tilavuus on 2622 cm³ ja teho 700 hv. (522 kW) nopeudella 9000 rpm. Moottorin suunnittelussa käytetään reunan imuportteja, portaatonta ilmanottogeometriaa ja ylimääräistä (kolmatta) sytytystulppaa roottoria kohti.
Renesis-moottori (13B-MSP Multi-Side Port) ilmestyi ensimmäisen kerran Mazda RX-8 :aan vuonna 2003, ja se on evoluutio edellisestä 13B-moottorista. Se suunniteltiin ympäristöystävälliseksi ja taloudelliseksi, mikä on aina ollut pyörivien moottoreiden suurin haitta. Se on luonnollisesti hengittävä, toisin kuin edeltäjänsä 13B-sarjasta, ja siksi hieman vähemmän tehokas kuin Mazda RX-7 :ään asennettu 13B-REW-kaksoisturbo (255-280 hv).
Renesis-suunnittelu sisältää kaksi suurta muutosta edeltäjiinsä. Ensinnäkin ulostulot eivät ole reunalla, vaan ne sijaitsevat rungon sivulla, mikä eliminoi päällekkäisyyden ja mahdollisti imuaukon päivittämisen. Tämä tuotti huomattavasti enemmän tehoa puristussuhteen kasvun ansiosta; Mazdan insinöörit ovat kuitenkin havainneet, että kun vaihdat pakoputken korin kyljessä, hiiltä kerääntyy pakoputkeen, mikä estää moottoria käymästä. Tämän ongelman ratkaisemiseksi Mazdan insinöörit lisäsivät vesivaipan sivukoteloon. Toinen muutos on se, että roottorit tiivistetään eri tavalla käyttämällä uudelleen suunniteltuja sivutiivisteitä: ohutta kärkeä ja lisättyä toista mustavalkoista rengasta. Mazdan insinöörit käyttivät alun perin tiivisteitä, jotka olivat identtisiä vanhojen kanssa. Uusi tiiviste on suunniteltu vähentämään kitkaa.
Näiden ja muiden innovatiivisten tekniikoiden ansiosta Renesis pystyi saavuttamaan 49 % enemmän tehoa ja pienemmän polttoaineenkulutuksen ja päästöt (RX-8-yhteensopiva LEV-II). Renesis voitti vuoden 2003 moottorin ja parhaan uuden moottorin sekä muita palkintoja [5] [6]
Renesis on myös mukautettu kahden polttoaineen käyttöön, mikä mahdollistaa sen käytön bensiinillä tai vedyllä. [7] [8]
Kaikki Mazdan pyörivät moottorit ovat saaneet kiitosta niiden keveydestä. 13B-MSP Renesis -moottori painoi 122 kg, mukaan lukien kaikki lisälaitteet (paitsi suodatin), mutta ilman moottorin nesteitä (kuten jäähdytysnestettä, öljyjä jne.).
Se tunnetaan myös nimellä Renesis II, ja se esiteltiin Mazda Taiki -konseptiautossa vuoden 2007 Tokion autonäyttelyssä . Moottorin teho 300 hv, roottorikotelon leveys pienempi, suoraruiskutus ja alumiiniset sivukotelot ilmestyivät. [9]
Mazda sitoutui täysin pyöriviin moottoreihin 1970-luvun energiakriisin jälkeen. Yritys lopetti mäntämoottoreista lähes kokonaan vuonna 1974, mikä melkein johti sen romahtamiseen. Siirtyminen kolmiosaiseen lähestymistapaan (mäntämoottorit bensiini- ja dieselmoottorit ja pyörivät moottorit) 1980-luvulta lähtien on siirtänyt pyörivät moottorit urheiluautojen käyttöön ( RX-7 ja Cosmo ), joiden tuotantomäärä on tiukasti rajoitettu. Mutta yritys on jatkanut tuotantoa jatkuvasti 1960-luvun puolivälistä lähtien, ja se oli ainoa pyörivien moottoreiden ( RX-8 ) valmistaja Japanin kotimarkkinoille tarkoitetun vuoden 2000 RX-8 Spirit R -mallin tuotannon loppuun kesäkuuhun 2012 saakka.
Vaikka se ei näy vasemmanpuoleisessa kaaviossa, RX-8:ita oli enemmän kuin edeltäjiään. RX-8:n myynti saavutti huippunsa vuonna 2004 23 690 yksiköllä, mutta jatkoi laskuaan vuoteen 2011 asti, jolloin valmistettiin alle 1 000 yksikköä. [kymmenen]
16. marraskuuta 2011 Mazdan toimitusjohtaja Takashi Yamaguchi ilmoitti, että yritys on edelleen sitoutunut pyörivien moottoreiden valmistukseen, sanoen: "Niin kauan kuin pysyn yhteydessä tähän yritykseen, tarjotaan pyörivä moottori tai useita linjassa." [yksitoista]
Tällä hetkellä moottoreita valmistetaan SCCA Formula Mazdalle ja ammattimaiseen Indy Racing Leagueen .
| Mazda Motor Corporation | |
|---|---|
| nykyiset mallit | |
| sähköautot | |
| Entiset mallit |
|
| Urheiluautot ( ryhmä C ) |
|
| konseptiautot |
|
| Kolmipyörät |
|
| Moottorit |
|