| Mazda roterande motor | |
|---|---|
| vanliga uppgifter | |
| Smeknamn | Mazda |
| År av produktion | sedan 1963 |
| Mat | |
| Turbin | installerat sedan 1982 |
| Bränslesystem | förgasare och insprutning |
| Rekommenderat bränsle | Bensin |
| Mediafiler på Wikimedia Commons | |
Mazda rotationsmotorer (baserade på Wankel-motorn ) är en familj av bilmotorer som härrör från experiment som utfördes i början av 1960-talet av den tyske ingenjören Felix Wankel . Under åren ökade volymen av motorer, turboladdning dök upp.
Wankelmotorer kan klassificeras efter geometriska dimensioner i termer av radie (rotor från centrum till spets samt genomsnittlig statorradie) och djup (rotortjocklek) samt förskjutning (vev, excentricitet, även 1/4 skillnad mellan större och små axlar stator). Dessa avläsningar fungerar på liknande sätt som borr- och slagmätningar för en kolvmotor. Volymen beräknas med formeln 3√3 radie · förskjutning · djup, och multiplicerat med antalet rotorer. Nästan alla Wankel-motorer tillverkade av Mazda använder en enda rotorradie, 105 mm, med en vevaxelförskjutning på 15 mm. Den enda motorn som avviker från denna formel är den sällsynta 13A , som använder en 120 mm rotorradie och 17,5 mm vevaxelförskjutning.
Mazdas roterande motorer hade rykte om sig att vara relativt små och kraftfulla med låg bränsleeffektivitet. Motorerna har blivit populära bland bilbyggare , hot rod -byggare och lätta flygplansbyggare på grund av den låga vikten, kompakta storleken, anpassningspotentialen och det i sig höga effekt-till-vikt-förhållandet som är gemensamt för alla Wankel-motorer. Mazda satte motorn i serieproduktion, i ett joint venture mellan Comotor SA med NSU ( Ro80 ) och Citroën ( GS Birotor ), mellan 1967 och 1977.
Mazdas första prototyp Wankel-motor var 40A , en motor med en rotor som mycket liknar NSU KKM400. Även om motorn inte var helt tillverkad, var 40A en värdefull bänkmotor för Mazdas ingenjörer, och visade snabbt två stora designproblem: karossprat och hög oljeförbrukning. Slamret orsakades av tätningsvibrationer vid rotorns ändar. Problemet med oljeförbrukningen berodde på användningen av värmebeständiga gummitätningar på sidorna av rotorerna. Denna tidiga motor har en produktionsradie på 90 mm, en excentricitet på 14 mm och en rotortjocklek på 59 mm.
Den första Mazda Cosmo - prototypen hade en 798 cc L8A dubbelrotor Wankel-motor. Den motordrivna bilen visades på Tokyo Motor Show 1963 . Spetstätningar av ihåliga gjutjärn minskade vibrationerna genom att ändra deras resonansfrekvens, vilket eliminerade pladder. Den använde ett torrsumpsmörjsystem. Rotorradien har ökat jämfört med 40A till 98 mm, och tjockleken har minskat till 56 mm.
För experiment skapades också versioner med en, tre och fyra rotorer av L8A.
Mazdas 10A -serie av motorer introducerades 1965 och var den första masstillverkade Wankel-motorn. Det var en tvårotorsmotor med en volym på 2x491 = 982 cc. Denna motor fick en vanlig rotortjocklek på 60 mm.
Rotorhuset är tillverkat av förkromat aluminium, med aluminium sprutat med smält kolstål för ökad styrka. Gjutjärn användes för själva rotorerna, och deras excentriska axlar var dyrt krom-molybdenstål. Tillägget av apex-tätningar löste det skramlande problemet.
Den första 10A-motorn var 0810 , som installerades i Series I Cosmo från maj 1965 till juli 1968. Dessa bilar, och deras revolutionerande motor, kallades ofta L10A- modellerna . Motoreffekt 110 hk (82 kW) vid 7000 rpm och ett vridmoment på 130 Nm vid 3500 rpm.
10A hade dubbla inloppsportar till rotorn, varje port till en av de fyra förgasarkamrarna . Vid låg belastning användes endast en port per rotor för ytterligare bränslebesparingar. En avgasport leder varm gas genom kalla delar av kroppen och motorns kylvätskeflöde i en axiell riktning snarare än den radiella riktningen som används i NSU. En liten mängd olja blandades med bränsle för smörjning.
0810-motorn modifierades för racing Cosmos som användes på Nürburgring . De använde perifera sidointagsportar: ventilen växlar från sidan till den perifera porten, vilket bidrar till en ökning av antalet varv.
Motorn installerades på Mazda Cosmo Series I / L10A 1965-1968.
Den förbättrade 0813 -motorn dök upp i juli 1968 på Series II/L10B Cosmo . Den är väldigt lik 0810 till sin design .
Japanska versioner hade 100 hk. (75 kW) vid 7000 rpm och ett vridmoment på 133 Nm vid 3500 rpm. Användningen av billigare komponenter har höjt motorns vikt från 102 kg till 122 kg.
Motorn installerades på Mazda R100/Familia Rotary 1968-1973.
Den sista motorn i 10A-serien var 0866 , som introducerades 1971. Denna variant fick en termisk choke i gjutjärn för att minska avgasutsläppen och konfigurera om avgaserna. Det nya tillvägagångssättet för att minska utsläppen är delvis resultatet av införandet av japanska regler för utsläppskontroll 1968, med införandet med början 1975. Mazda kallade denna teknik för REAPS ( Rotary E ngine A nti P ollution S ystem ). Det gjutna rotorhuset belades nu med en ny metod: den nya beläggningen Transplant Coating Process (TCP) behandlades med sprutat stål, som sedan belades med krom. Motoreffekt 105 hk (78 kW) vid 7000 rpm och ett vridmoment på 135 Nm vid 3500 rpm.
Motorn installerades på de japanska versionerna av Mazda RX-3 1972-1974.
13A - motorn utvecklades för framhjulsdrivna fordon. Volymen på tvårotormotorn är 2x655=1310 cc. Det var den enda Mazda-rotationsmotorn med olika rotorparametrar: radie 120 mm, excentricitet 17,5 mm, men tjockleken på rotorn, som 10A , var 60 mm. En annan viktig skillnad från tidigare motorer var den integrerade vattenkylda oljan.
13A användes endast på 1969-1972 R130 Luce , där den visade 126 hk. (94 kW) och ett vridmoment på 172 Nm. Det var den sista motorn i sin design: nästa Luce var bakhjulsdriven och Mazda gjorde aldrig en framhjulsdriven roterande bil igen.
12A -motorn är en "sträckt" version av 10A - rotorradien förblev densamma och tjockleken ökades från 60 till 70 mm. Volymen på dubbelrotormotorn var 2x573=1146 cc. 12A-serien producerades i 15 år, från maj 1970 till 1985. 1974 blev 12A den första motorn som byggdes utanför Västeuropa eller USA för att klara Le Mans 24 timmar .
1974 användes en ny metod för att härda rotorhuset, en plåtinsats (SIP) liknande cylinderfodren på en konventionell kolvmotor, med en kromad yta. Även skrovets sidokåpa användes. Den nya "REST" -metoden gjorde det möjligt att skapa en tillräckligt stark kropp, det beslutades att överge de gamla koltätningarna till förmån för konventionellt gjutjärn.
Tidiga 12A-motorer använde också en termisk choke liknande den som användes på 10A 0866 och vissa hade även en insats i avgasröret för att minska avgasljudet. En lean-burn-version dök upp 1979 (i Japan) och 1980 (i Amerika), som ersatte den konventionella katalysatorn . Den största skillnaden mellan 12A-motorerna var 6PI- systemet .
Motorn installerades på:
Den sista 12A-motorn hade elektronisk bränsleinsprutning och användes på den japanska HB-serien av Cosmo , Luce , [1] och SA-serien av RX-7- bilen . [2] 1982 var den 12A turboladdade Cosmo-kupén officiellt den snabbaste produktionsbilen i Japan. Han använde "semi -direct injection " i båda rotorerna samtidigt. En passiv knackningssensor användes för att eliminera knackning. [2] Motorn användes fram till 1989 på HB Cosmo-serien.
Motorn installerades på Mazda Cosmo (1982-1989), Mazda Luce (1982-1985), Mazda RX-7 (1984-1985).
12B var en lågvolymmotor tillverkad för Mazda RX-2 och RX-3. Jämfört med tidigare motorer har tillförlitligheten ökat, och en enda tändningsfördelare har dykt upp. Den förbättrade 12B dök upp 1974 och installerades på Mazda RX-2 (1974-1978) och Mazda RX-3 (1974-1978).
13B var den mest massiva motorn. Den blev grunden för alla framtida Mazda-rotationsmotorer och tillverkades i över 30 år. 13B har inget med 13A att göra. Detta är en "sträckt" version av 12A, med en rotortjocklek på 80 mm. Motorvolym 2x654=1308 cc.
I USA var 13B-motorn tillgänglig från 1974 till 1978, försvann sedan från sedaner, men fortsatte med 1984-1985 RX-7 GSL-SE. Den försvann från den amerikanska marknaden igen 1995 när de sista amerikanska versionerna av RX-7 såldes. Motorn har varit i konstant användning i Japan från 1972 (på Mazda Luce / RX-4 ) till 2002 (på RX-7).
13B designades för att vara en kraftfull motor med låga utsläpp. De första bilarna med denna motor använde AP -namnet .
Installerad på 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- motorn hade ett trimmat insugningsrör för första gången. RESI = Rotary Engine Super Injection. Den så kallade dynamiska insugningseffekten hade en tvåstegs insugsvolym som gav en kompressoreffekt från Helmholtz-resonansen vid öppning och stängning av insugsportarna. RESI-motorn har också ett Bosch L-Jetronic-insprutningssystem. Motoreffekten ökade till 135 hk. (101 kW), vridmoment 180 Nm.
Installerad på Mazda HB Luce (1984-1985), Mazda HB Cosmo (1984-1985), Mazda FB RX-7 GSL-SE (1984-1985).
Liksom 12A-SIP hade andra generationens RX-7 ett variabelt insugssystem. Motorn , kallad DEI , är utrustad med 6PI- och DEI-system, samt elektronisk bränsleinsprutning med fyra injektorer. Effekten ökade till 146 hk. (109 kW) vid 6500 rpm, vridmomentet var 187 Nm vid 3500 rpm.
13B-T försågs med en kompressor 1986. Den har fyra nya bränsleinsprutare från 6PI-motorn. Mazda återgick till en 4-ports design liknande den som användes på 1974-1978 13Bs. På 1986-1988 motorer använde twin -scroll kompressorn ett tvåstegs mekaniskt ventiltåg, men på 1989-1991 motorer använde en bättre design ett delat grenrör som matade twin-scrollen. För motorer monterade mellan 1986-1988 var effekten 185 hk. (138 kW) vid 6500 rpm och ett vridmoment på 248 Nm vid 3500 rpm.
Atmosfäriska motorer installerades på Mazda FC3S S4 RX-7 (1986-1988, 146 hk, 108 kW) och Mazda FC3S S5 RX-7 (1989-1991, 160 hk, 119 kW). Turbomotorer på Mazda HC Luce ( Turbo-II , 1986-1991, 185 hk, 138 kW), Mazda FC3S S4 Turbo RX-7 ( Turbo-II , 1986-1988, 185 hk, 138 kW), Mazda FC3S S5 Turbo RX-7 ( Turbo-II , 1989-1991, 200 hk, 147 kW).
13B-RE från JC Cosmo liknar 13B-REW, men har flera viktiga skillnader, nämligen de stora sidoventilerna som är gemensamma för alla efterföljande roterande motorer.
Jämfört med de två turbinerna monterade på 13B-REW (FD RX-7), var dessa stora primära (HT-15) och små sekundära (HT-10) turbiner i serie. Injektorstorlek = 550 cm³ PRI + SEC.
Cirka 5 000 enheter av 13B-RE såldes med JC Cosmo-fordon. Installerad 1990-1995 på Eunos Cosmo (235 hk, 176 kW).
Twinturboversionen av 13B, 13B-REW- motorn , blev känd för sin höga effekt och låga vikt. Två Hitachi HT-12-turbiner installerades i serie. Det är anmärkningsvärt att det var världens första motor när det gäller produktion med sekventiell dubbel turbo. [3] Motoreffekten uppskattades till 280 hk. (206 kW) på en Mazda RX-7.
Installerad på Mazda RX-7 : 1992-1995 (255 hk, 190 kW), 1996-1998 (265 hk, 197 kW), 1999-2002 (280 hk, 206 kW).
Under 24-timmarsperioden i Le Mans kallades den första trerotormotorn som användes på 757 :an 13G .
Den största skillnaden mellan 13G och 20B var att 13G använder ett fabriksintag (används för racing) medan 20B använder sidoportar.
Den döptes om till 20B efter Mazdas namnavtal för 767 :an i november 1987.
Trerotorn 20B-REW installerades endast på Eunos Cosmos från 1990-1995. Det var världens första dubbelturbomotor sett till produktionsvolym. Motorn erbjöds i två versioner: 13B-REW och 20B-REW. Volymen var 1962 cm³ (tre 654 cc rotorer) och hade en boost på 0,7 bar, en effekt på 300 hk. (224 kW) och ett vridmoment på 407 Nm.
20B-versionen är känd som "R20B RENESIS 3 Rotor Engine", byggd av Racing Beat i USA för konceptbilen Furai , som presenterades den 27 december 2007. Motorn var konstruerad för E100-bränsle.
Mazdas första racingmotor med fyra rotorer var 13J-M (13J-MM), som användes 1988 och 1989 i 767 :an i Le Mans Group C. [4] Denna motor ersatte 26B.
Mazdas mest anmärkningsvärda 4-rotormotor, 26B, användes endast i olika Mazda sportprototyper, inklusive 767 och 787B för att ersätta den gamla 13J . 1991 blev den 26B-drivna Mazda 787B den första japanska bilen, och den första bilen utan kolvmotor, som vann 24 Hours of Le Mans. 26B-motorn har en volym på 2622 cm³ och en effekt på 700 hk. (522 kW) vid 9000 rpm. Motordesignen använder perifera insugsportar, steglös luftintagsgeometri och ett extra (tredje) tändstift per rotor.
Renesis-motorn (13B-MSP Multi-Side Port) dök upp först på Mazda RX-8 2003 och är en vidareutveckling av den tidigare 13B-motorn. Den designades för att vara miljövänlig och ekonomisk, vilket alltid har varit den största nackdelen med roterande motorer. Den är naturligt aspirerad, till skillnad från sina föregångare från 13B-serien, och därför något mindre kraftfull än 13B-REW twin-turbo installerad på Mazda RX-7 (255-280 hk).
Renesis design inkluderar två stora förändringar från sina föregångare. För det första är utloppen inte i periferin, utan är placerade på sidan av kroppen, vilket eliminerade överlappningen och gjorde att intaget kunde uppdateras. Detta producerade märkbart mer kraft tack vare ett ökat kompressionsförhållande; dock har Mazdas ingenjörer funnit att när man byter avgasport på sidan av karossen, ansamlas kol i avgaserna, vilket hindrar motorn från att gå. För att lösa detta problem lade Mazdas ingenjörer till en vattenjacka på sidohuset. Den andra förändringen är att rotorerna tätas annorlunda genom att använda omdesignade sidotätningar: en tunn spets och en extra svart och vit ring. Mazdas ingenjörer använde ursprungligen tätningar som var identiska med de gamla. Den nya tätningen är utformad för att minska friktionen.
Dessa och andra innovativa teknologier gjorde det möjligt för Renesis att uppnå 49 % mer kraft och lägre bränsleförbrukning och utsläpp (RX-8 matchade LEV-II). Renesis vann Årets motor och bästa nya motor 2003, och andra utmärkelser [5] [6]
Renesis har också anpassats för dubbelbränsleanvändning, vilket gör att den kan köras på bensin eller väte. [7] [8]
Alla Mazda roterande motorer har fått beröm för sin låga vikt. 13B-MSP Renesis-motorn vägde 122 kg, inklusive alla tillbehör (förutom filtret), men utan motorvätskor (som kylvätska, oljor etc.).
Även känd som Renesis II, var den med på Mazda Taiki konceptbil på Tokyo Motor Show 2007 . Motoreffekt 300 hk, rotorhusbredd minskad, direktinsprutning och sidohus i aluminium dök upp. [9]
Mazda blev helt engagerad i roterande motorer efter energikrisen på 1970-talet. Företaget slutade nästan helt med kolvmotorer 1974, vilket nästan ledde till dess kollaps. Övergången till ett tredelat tillvägagångssätt (kolvbensin- och dieselmotorer och roterande motorer) sedan 1980-talet har förvisat roterande motorer till sportbilsanvändning (på RX-7 och Cosmo ), med en strikt begränsad produktionsvolym. Men företaget har fortsatt produktionen kontinuerligt sedan mitten av 1960-talet och var den enda tillverkaren av roterande motorer ( RX-8 ) fram till slutet av produktionen i juni 2012 av 2000 års RX-8 Spirit R-modell för den inhemska japanska marknaden.
Även om det inte återspeglas i grafen till vänster, fanns det fler RX-8:or än sina föregångare. RX-8-försäljningen toppade 2004 med 23 690 enheter, men fortsatte att minska fram till 2011, då mindre än 1 000 enheter tillverkades. [tio]
Den 16 november 2011 meddelade Mazdas vd Takashi Yamaguchi att företaget fortfarande var fast beslutet att tillverka roterande motorer och sa: "Så länge jag förblir associerad med det här företaget... kommer en roterande motor eller flera i raden att erbjudas." [elva]
För tillfället produceras motorer för SCCA Formula Mazda och den professionella Indy Racing League .
| Mazda Motor Corporation | |
|---|---|
| nuvarande modeller | |
| elbilar | |
| Tidigare modeller |
|
| Sportbilar ( grupp C ) |
|
| konceptbilar |
|
| Trehjulingar |
|
| Motorer |
|