Aurumasinad ja mootorid sisepõlemine on üks ühine puudus- kolvi edasi-tagasi liikumine tuleb teisendada pöörlev liikumine rattad Sellest ka mehhanismi elementide ilmselgelt madal efektiivsus ja suur kulumine. Paljud inimesed tahtsid ehitada sisepõlemismootorit nii, et kõik selle liikuvad osad ainult pöörleksid – nagu elektrimootorites juhtub.

Ülesanne ei osutus aga lihtsaks, selle suutis edukalt lahendada vaid iseõppinud mehaanik, kes ei saanud kogu elu jooksul ainsatki kraadi. kõrgharidus, isegi mitte töötav eriala.

Felix Heinrich Wankel (1902–1988) sündis 13. augustil 1902 Saksamaa väikelinnas Lahris. Esimese maailmasõja ajal suri Felixi isa, mistõttu pidi tulevane leiutaja kooli pooleli jätma ja asuma kirjastuse raamatupoodi müüjaks õpipoisiks. Tänu sellele tööle jäi Wankel sõltuvusse raamatute lugemisest, millest ta õppis iseseisvalt tehnilisi erialasid, mehaanikat ja autotehnikat.

On legend, et seitsmeteistkümneaastane Felix leidis probleemi lahenduse unes. Kas see on tõsi või mitte, pole teada. Kuid on ilmselge, et Felixil olid väga erakordsed mehaanilised võimed ja asjadest “korramatu” vaade. Ta mõistis, kuidas kõik neli tsüklit töötavad tavaline mootor sisepõlemist (sissepritse, kokkusurumine, põlemine, heitgaas) saab teostada pööramise teel.

Üsna kiiresti mõtles Wankel välja esimese mootoriprojekti ja korraldas 1924. aastal väikese töökoja, mis toimis ka improviseeritud “laboratooriumina”. Siin hakkas Felix läbi viima esimesi tõsiseid uuringuid pöörleva kolb-sisepõlemismootorite valdkonnas.

Alates 1921. aastast oli Wankel NSDAP aktiivne liige. Ta toetas parteiideaale, oli Üle-Saksa Sõjaväenoorte Ühingu asutaja ja erinevate organisatsioonide Jungführer. 1932. aastal astus ta välja parteist, süüdistades üht oma endist kolleegi poliitilises korruptsioonis. Vastusüüdistuse alusel pidi ta aga ise kuus kuud vangis veetma. Tänu Wilhelm Keppleri eestpalvele vanglast vabanedes jätkas ta tööd mootori kallal. 1934. aastal lõi ta esimese prototüübi ja sai sellele patendi. Ta kavandas oma mootorile uued ventiilid ja põlemiskambrid, lõi sellest mitu erinevat versiooni ja töötas välja klassifikatsiooni kinemaatilised skeemid mitmesugused pöörlevad kolbmasinad.

1936. aastal tundis BMW huvi Wankeli mootori prototüübi vastu – Felix sai raha ja oma labori Lindaus eksperimentaalsete lennukimootorite arendamiseks.

Kuni Natsi-Saksamaa lüüasaamiseni ei läinud aga tootmisse ühtegi Wankeli mootorit. Võib-olla disaini meelde tuletamiseks ja loomiseks masstootmine see võttis liiga palju aega.

Pärast sõda laboratoorium suleti, seadmed viidi Prantsusmaale ja Felix jäi tööta (mõju avaldas tema endine kuulumine natsionaalsotsialistlikusse parteisse). Peagi sai Wankel aga projekteerimisinsenerina ametikoha ühes vanimas mootorrataste ja autode tootjas NSU Motorenwerke AG.

1957. aastal paigaldati Felix Wankeli ja NSU peainseneri Walter Froede ühiste jõupingutustega esimest korda NSU Prinzi autosse pöörlev kolbmootor. Esialgne disain osutus kaugeltki täiuslikuks: isegi süüteküünalde vahetamiseks oli vaja peaaegu kogu “mootor” lahti võtta, töökindlus jättis soovida ja selles arenguetapis oli patt efektiivsusest isegi rääkida. . Katsete tulemusena läks tootmisse traditsioonilise sisepõlemismootoriga auto. Sellegipoolest tõestas esimene pöörlev kolbmootor DKM-54 oma põhjapanevat jõudlust, avas suunad edasiseks arendamiseks ja demonstreeris "rootorite" kolossaalset potentsiaali.

Seega sai uut tüüpi sisepõlemismootor lõpuks oma elu alguse. Tulevikus on palju rohkem täiustusi ja täiustusi. Kuid pöörleva kolbmootori väljavaated on nii atraktiivsed, et miski ei takistaks insenere viimast disaini täiuslikkuseni.

Enne pöörleva kolb-sisepõlemismootorite eeliste ja puuduste uurimist tasub siiski nende konstruktsiooni üksikasjalikumalt kaaluda.
Rootori keskele tehakse ümmargune auk, seest on hammastega kaetud nagu hammasratas. Sellesse auku sisestatakse väiksema läbimõõduga, samuti hammastega pöörlev võll, mis tagab, et selle ja rootori vahel ei toimu libisemist. Ava ja võlli läbimõõtude suhted valitakse nii, et kolmnurga tipud liiguvad mööda sama suletud kõverat, mida nimetatakse "epitrokoidiks" - Wankeli kunst insenerina pidi kõigepealt aru saama, et see on võimalik ja siis arvuta kõik täpselt. Selle tulemusena lõikab Reuleaux’ kolmnurga kujuline kolb ära kolm muutuva ruumala ja asukohaga kambrit kambris, mis järgib Wankeli leitud kõvera kuju.

Pöördkolb-sisepõlemismootori konstruktsioon võimaldab teostada mis tahes neljataktilist tsüklit ilma spetsiaalset gaasijaotusmehhanismi kasutamata. Tänu sellele asjaolule osutub “rootor” palju lihtsamaks kui tavaline neljataktiline kolbmootor, millel on keskmiselt peaaegu tuhat osa rohkem.

Pöördkolb-sisepõlemismootori töökambrite tihendamise tagavad radiaal- ja otsatihendusplaadid, mis surutakse lintvedrudega vastu “silindrit”, samuti tsentrifugaaljõud ja gaasirõhk.

Veel üks tema tehniline omadus- see on kõrge tööviljakus. Rootori ühe täispöörde jaoks (st tsükli "sissepritse, kokkusurumine, süüde, väljalaske" jaoks) teeb väljundvõll kolm täispöördeid. Tavalises kolbmootoris on selliseid tulemusi võimalik saavutada vaid kuuesilindrilist sisepõlemismootorit kasutades.

Pärast esimest edukat demonstratsiooni pöörlev sisepõlemismootor 1957. aastal hakkasid suurimad autohiiglased arenduse vastu üles näitama suurenenud huvi. Esiteks ostis mitteametliku nime "Wankel" saanud mootori litsentsi Curtiss-Wrighti korporatsioon ning aasta hiljem Daimler-Benz, MAN, Friedrich Krupp ja Mazda. Vaid väga lühikese aja jooksul, litsentsid uus tehnoloogia omandas umbes sada ettevõtet üle maailma, sealhulgas sellised koletised nagu Rolls-Royce, Porsche, BMW ja Ford.
Nii suurte mängijate huvi Wankeli vastu autoturg seletatav selle suure potentsiaali ja oluliste eelistega - pöörleval kolbmootoril on 40% vähem osi, seda on lihtsam remontida ja valmistada.

Lisaks on Wankel traditsioonilisest kolb-sisepõlemismootorist ligi kaks korda kompaktsem ja kergem, mis omakorda parandab sõiduki juhitavust, hõlbustab käigukasti optimaalset asukohta ning võimaldab ruumikamat ja mugavamat salongi.

Pöörlev kolbmootor arendab suurt võimsust üsna tagasihoidliku kütusekuluga. Näiteks kaasaegne "Wankel", mille maht on vaid 1300 cm³, arendab võimsust 220 hj ja turbolaaduriga - kõik 350. Teine näide - miniatuurne mootor OSMG 1400 kaalub 335 g (töömaht 5 cm³) arendab võimsust 1,27 hj. Tegelikult on see pisiasi 27% tugevam kui hobune.

Teine oluline eelis on madal tase müra ja vibratsioon. Rootor-kolbmootor on mehaaniliselt ideaalselt tasakaalustatud, lisaks on liikuvate osade mass (ja nende arv) selles palju väiksem, tänu millele töötab Wankel palju vaiksemalt ega vibreeri.

Ja lõpuks, pöörleval kolbmootoril on suurepärased dünaamilised omadused. Madala käiguga saate kiirendada auto 100 km/h-ni, ilma et see mootorit palju koormaks. suur kiirus mootor. Lisaks on Wankeli disain ise võimeline vastu pidama, kuna puudub mehhanism, mis muudaks edasi-tagasi liikumise pöörlevaks liikumiseks. suur kiirus kui traditsiooniline sisepõlemismootor.

Järgnes 1964. aastal välja antud NSU Spyder legendaarne mudel NSU Ro 80 (nende autode omanike klubisid on maailmas veel palju), Citroen M35 (1970), Mercedes C-111 (1969), Corvette XP (1973). Kuid ainus masstootja oli Jaapani Mazda, mis alates 1967. aastast on mõnikord tootnud 2-3 uut RPD-ga mudelit. Pöördmootorid paigaldati paatidele, mootorsaanidele ja kergetele lennukitele. Eufooria lõpp saabus 1973. aastal, naftakriisi haripunktis. Siin avaldus rootormootorite peamine puudus - ebaefektiivsus. Kõik autotootjad, välja arvatud Mazda, on tühistanud oma pöörlemisprogrammid ja Jaapani firma müük Ameerikas langes 1973. aastal müüdud 104 960 autolt 1974. aastal 61 192-le.
Lisaks vaieldamatutele eelistele oli Wankelil ka mitmeid väga tõsiseid puudusi. Esiteks vastupidavus. Üks esimesi pöörd-kolbmootorite prototüüpe ammendas testimise käigus oma kasutusea vaid kahe tunniga. Järgmine edukam DKM-54 oli juba sada tundi vastu pidanud, kuid sellest ei piisanud auto normaalseks tööks. Peamine probleem seisnes töökambri sisepinna ebaühtlases kulumises. Töötamise ajal ilmusid sellele põikisuunalised sooned, mis said kõneka nime "kuradi jäljed".

IN Mazda Pärast Wankeli litsentsi omandamist moodustati pöörleva kolbmootori täiustamiseks terve osakond. Üsna pea sai selgeks, et kolmnurkse rootori pöörlemisel hakkavad selle tippudes olevad punnid vibreerima, mille tagajärjel tekivad “kuradi jäljed”.

Praeguseks on töökindluse ja vastupidavuse probleem lõplikult lahendatud, kasutades kvaliteetseid kulumiskindlaid katteid, sealhulgas keraamilisi.

Teine tõsine probleem on Wankeli heitgaaside suurenenud toksilisus. Võrreldes tavalise kolb-sisepõlemismootoriga paiskab rootormootor kütuse mittetäieliku põlemise tõttu atmosfääri vähem lämmastikoksiide, kuid palju rohkem süsivesinikke. Üsna kiiresti leidsid Mazda insenerid, kes uskusid Wankeli hiilgavasse tulevikku, lihtsa ja tõhus lahendus ja see probleem. Nad lõid nn termilise reaktori, milles heitgaasides ülejäänud süsivesinikud lihtsalt "põleti ära". Esimene auto, mis sellist skeemi rakendas, oli 1968. aastal välja antud Mazda R100, mida kutsuti ka Familia Presto Rotaryks. See auto, üks väheseid, läbis kohe väga raske keskkonnanõuded, mille USA esitas 1970. aastal imporditud autode jaoks.

Järgmine rootor-kolbmootorite probleem tuleneb osaliselt eelmisest. See on ökonoomne. Tavalise Wankeli kütusekulu segu mittetäieliku põlemise tõttu on oluliselt suurem kui tavalisel sisepõlemismootoril. Taas asusid Mazda insenerid tööle. Kasutades tervet rida meetmeid, sealhulgas termoreaktori ja karburaatori töötlemist, soojusvaheti lisamist väljalaskesüsteem, katalüüsmuunduri väljatöötamine ja juurutamine uus süsteem süüte, on ettevõte saavutanud kütusekulu vähenemise 40%. Selle vaieldamatu edu tulemusena ilmus see 1978. aastal sportauto Mazda RX-7.

Väärib märkimist, et sel ajal tootis pöörleva kolbmootoriga autosid kogu maailmas vaid Mazda ja... AvtoVAZ.
Just hukatuslikul 1974. aastal lõi Nõukogude valitsus Volžski autotehases spetsiaalse projekteerimisbüroo RPD (SKB RPD) – sotsialistlik majandus on ettearvamatu. Toljatis alustati Wankelite masstootmise töökodade ehitamist. Kuna VAZ kavandati algselt lihtsa lääne tehnoloogiate (eriti Fiati) kopeerijana, otsustasid tehase spetsialistid Mazda mootorit paljundada, jättes täielikult kõrvale kõik kümme aastat kestnud kodumaiste mootoriehitusinstituutide arendused.

Nõukogude ametnikud pidasid Felix Wankeliga päris pikki läbirääkimisi litsentside ostmise üle, millest osa toimus otse Moskvas. Raha aga ei leitud ja seetõttu polnud võimalik mõnda patenteeritud tehnoloogiat kasutada. Aastal 1976 hakkas tööle esimene Volga üheosaline mootor VAZ-311 võimsusega 65 hj, veel viis aastat kulus konstruktsiooni peenhäälestamisele, mille järel toodeti 50 VAZ-21018 pöörlevat "üksust" koosnev pilootpartii. mis VAZ-i töötajate seas hetkega läbi müüdi. Kohe sai selgeks, et mootor meenutab vaid pealiskaudselt jaapani oma – hakkas väga nõukogudelikult murenema. Tehase juhtkond oli sunnitud kuue kuu jooksul kõik mootorid seeria-kolbmootorite vastu välja vahetama, SKB RPD personali poole võrra vähendama ja töökodade ehituse peatama. Kodumaise rootormootoritööstuse pääste andsid eriteenistused: nad ei olnud eriti huvitatud kütusekulust ja mootori tööeast, kuid tundsid suurt huvi dünaamiliste omaduste vastu. Kohe valmistati kahest VAZ-311 mootorist kaheosaline RPD võimsusega 120 hj, mida hakati paigaldama “eriüksusele” - VAZ-21019. Just sellele mudelile, mis sai mitteametliku nime “Arkan”, võlgneme lugematul hulgal lugusid politsei “kasakate” järele jõudmisest keerukale “Mercedesele” ja paljudele korrakaitsjatele - ordenid ja medalid. Kuni 90ndateni jõudis näiliselt tagasihoidlik Arkan kõigile autodele kergesti järele. Lisaks VAZ-21019-le toodab AvtoVAZ väikestes partiides ka VAZ-2105, -2107, -2108, -2109, -21099. Maksimaalne kiirus Pöörlev "kaheksa" on umbes 210 km/h ja see kiirendab sadadeni vaid 8 sekundiga.

Eritellimusel taaselustatud SKB RPD hakkas tootma mootoreid veespordi ja motospordi jaoks, kus pöörlevate mootoritega autod hakkasid nii sageli auhindu võitma, et spordiametnikud olid sunnitud RPD kasutamise keelama.

1987. aastal suri SKB RPD juht Boriss Pospelov ja üldkoosolekul valiti Vladimir Šnjakin - mees, kes tuli autotööstusesse lennundusest ja kellele ei meeldinud. maapealne transport. SKB RPD põhisuund on lennundusmootorite loomine. See oli esimene strateegiline viga: meie lennukitoodang on ebaproportsionaalne vähem autosid, ja tehas elab müüdud mootoritest.

Teine viga oli orienteerumine autotööstuse RPD-de säilinud tootmisele väikese võimsusega mootorid VAZ-1185 42 hj Oka jaoks, ehkki õhkram, kuid dünaamilisem pöörlevad mootorid nad lihtsalt küsivad kiiremaid kodumaised autod- näiteks "kaheksatel". Sama jaapanlane installib Wankelsi ainult sisse spordimudelid. Selle tulemusena edasi Venemaa teed Oka pöörlevaid miniautosid oli vaid paar. 1998. aastal valmistati lõpuks ette kahesilindrilise pöörleva 1,3-liitrise VAZ-415 mootori tsiviilversioon, mida hakati paigaldama mudelitele VAZ-2105, 2107, 2108 ja 2109.

1998. aasta mais homologeeriti rõngas VAZ-110 “RPD-sport” (190 hj, 8500 p/min, 960 kg, 240 km/h). Paraku ei jõutud kaugemale kui üks näidis, mida näidati sagedamini näitustel kui võistlustel startides. 110 oli pelotoni võimsaim, kuid selle ausalt öeldes toores disain takistas sellel iga kord oma täit potentsiaali demonstreerimast. Kõige solvavam on aga see, et VAZ jahtus kiiresti pöördsuunale ja unikaalne Lada muudeti tavapärase sisepõlemismootoriga ralliautoks.

Miks pole siis kõik juhtivad autotootjad veel Wankelidele üle läinud? Fakt on see, et pöörlevate kolbmootorite tootmine nõuab esiteks paljude erinevate nüanssidega rafineeritud tehnoloogiat ja mitte iga ettevõte pole valmis minema sama Mazda teed, astudes samaaegselt paljudele "rehale". Ja teiseks vajame spetsiaalseid ülitäpseid masinaid, mis suudavad pöörata pindu, mida kirjeldab selline keeruline kõver nagu epitrohoid.

Mazda RX-7 on üks esimesi autosid, mis on varustatud Wankeli pöörleva kolbmootoriga. Mazda RX-7 ajaloo jooksul on olnud neli põlvkonda. Esimene põlvkond 1978-1985. Teine põlvkond - 1985-1991. Kolmas põlvkond - 1992-1999. Viimane, neljas põlvkond - 1999-2002. Esimese põlvkonna RX-7 ilmus 1978. aastal. Sellel oli keskmise mootori paigutus ja see oli varustatud ainult 130 hj võimsusega pöörleva mootoriga. Koos.

Praegu tegeleb ainult Mazda tõsiste uuringutega rotaator-kolbmootorite valdkonnas, täiustades järk-järgult nende disaini, ja enamik selle valdkonna lõkse on juba möödas. Wankelid vastavad täielikult rahvusvahelistele standarditele heitgaaside heitkoguste, kütusekulu ja töökindluse osas. Kaasaegsete tööpinkide jaoks pole probleemiks epitrohoidiga kirjeldatud pinnad (nagu pole probleemiks ka palju keerulisemad kõverad), uued ehitusmaterjalid võimaldavad pikendada rotaator-kolbmootori tööiga ja selle maksumus on juba väiksem kui tavalise sisepõlemismootori oma, kuna kasutatud detaile on vähem.

Nagu NSU, Mazda 60ndatel. oli piiratud tehniliste ja rahaliste vahenditega väikeettevõte. Selle alus mudelivalik olid kaubaveokid jah perekondlikud jooksud. Seetõttu pole üllatav, et Mazda 110S Cosmo sportkupee (982 cm3, 110 hj, 185 km/h) loodi 6 aasta jooksul ning osutus väga kapriisseks ja kalliks. Ja NSU Ro80 rikutud maine ei aidanud põnevusele kaasa (aastatel 1967–1972 leidis omaniku vaid 1175 “ruumi”), kuid ülemaailmne huvi 110S vastu aitas kaasa kõigi teiste ettevõtte toodete müügi kasvule!

Tõestamaks, et RPD on sama töökindel (selle võimsuse paremus on juba kõigile selgeks saanud), osales Mazda peaaegu esimest korda elus võistlustel ning valis kõige raskema ja pikima võistluse - 84-tunnise maratoni. De La Route, mis toimus Nürburgringil. Kuidas Belgiast pärit ekipaaž saavutas 4. koha (teine ​​auto katkestas kinnikiilunud pidurite tõttu kolm tundi enne finišit), kaotades vaid Nordschleifele “tõstetud” Porsche 911-le, jääb mõistatuseks.

Wankeli töökoda Lindaus

Kuigi Jaapani pöörlevatest tootjatest on sellest ajast alates saanud võidusõidurajal püsikliendid, tuli neil Euroopas suurt edu saavutada 16 aastat. 1984. aastal võitsid britid RX-7-ga maineka päevasõidu Spa-Francochampsis. Kuid USA-s, “seitsmeste” põhiturul, oli tema võidusõitja karjäär palju edukam: alates debüüdist IMSA GT meistrivõistlustel aastatel 1978 kuni 1992 võitis ta oma klassis enam kui sada etappi ja alates 1982. aastani 1992. asus sarja põhisõidu – 24 tundi Daytona – juhtima.

Rallil Mazdal asjad nii libedalt ei läinud. Nagu Jaapani tiimidega (Toyota, Datsun, Mitsubishi) sageli juhtus, esinesid nad autoralli MM-sarjas vaid teatud etappidel (Uus-Meremaa, Suurbritannia, Kreeka, Rootsi), mis pakkusid huvi eelkõige kontsertide turundusosakondadele. Üleriigilisi tiitleid oli piisavalt: näiteks 1975.–1980. Rod Millen võitis Uus-Meremaal ja USA-s koguni viis. Kuid WRC-s olid edud eranditult kohalikud: parim, mida RX-7 näitas, olid 3. ja 6. koht Kreeka Akropolil 1985. aastal.

Noh, Mazda üldiselt ja eriti RPD kõige valjem edu oli selle sportliku prototüübi 787B (2612 cm3, 700 hj, 607 Nm, 377 km/h) võit Le Mansis 1991. aastal. Pealegi ei aidanud Porsche, Peugeot ja Jaguari tehastest üle saada mitte ainult kiired piloodid ja konkurentsivõimeline varustus: oma osa mängis ka Jaapani juhtide visadus, mis "löös" pöörlevatele mootoritele regulaarselt välja kõikvõimalikud reeglite lõdvestused. Nii leppisid võistluse korraldajad 787 võidu eelõhtul kokku kompenseerima rootorite ülekülluse 170-kilose (830 versus 1000) kaalulangusega. Paradoks seisnes selles, et erinevalt bensiinimootorid, kasvas RPD “isu” edasise tõukega tunduvalt tagasihoidlikumas tempos kui tavalistel kolbmootoritel ning 787 osutus oma peamistest konkurentidest ökonoomsemaks!

See oli šokk. Mercedes, mida ajakiri Stern nimetas konservatiivsuseks kui "autotootjat 50-aastastele mütsidega härrasmeestele", esitles 1969. aastal superautot, mis hämmastas kujutlusvõimet isegi oma värviga. Trotslik ereoranž värv, selgelt kiilukujuline kuju, keskmise mootori paigutus, kajakate tiivaga uksed ja ülivõimas kolmeosaline RPD (3600 cm3, 280 hj, 260 km/h) – konservatiivse Mercedese jaoks oli see midagi !

Ja kuna ettevõte ei loonud kontseptsioone, uskusid kõik, et C111-l on ainult üks tee: väikesemahuline (homologatsiooni) kokkupanek ja suurepärane võidusõidu tulevik, sest alates 1966. aastast on FIA lubanud RPD-l ametlikel võistlustel osaleda. Ja Mercedese peakorterisse hakkasid voolama tšekid, milles paluti neil sisestada C111 omamise õiguse jaoks vajalik summa. Stuttgartlased suurendasid huvi “esque” vastu veelgi, tutvustades 1970. aastal veelgi fantastilisema disaini, 4-sektsioonilise rootori ja hämmastava jõudlusega (4800 cm3, 350 hj, 300 km/h) kupee teist põlvkonda. Täpseks häälestamiseks ehitas Mercedes viis maketti, mis veetsid ööd ja päevad Hockenheimringil ja Nürburgringil, valmistudes püstitama mitmeid kiirusrekordeid. Ajakirjandus nautis eelseisvat "titaanide kokkupõrget" pöörleva Mercedese, vabalthingava Ferrari ja ülelaadimisega Porsche vahel kestvussõidu maailmameistrivõistlustel. Paraku naasmist suurde sporti ei toimunud. Esiteks oli C111 isegi Mercedese jaoks väga kallis, teiseks, ei saanud sakslased nii jämedat disaini müüki panna. Ja pärast Kariibi mere naftakriisi sulgesid nad projekti täielikult, keskendudes sellele diiselmootorid. Need olid varustatud C111 uusimate versioonidega, mis püstitasid mitu maailmarekordit.

Kuigi tal ei olnud lõpetatud tehnilist haridust, saavutas Felix Wankel oma elu lõpul mootoriehituse ja tihendustehnoloogia alal ülemaailmse tunnustuse, pälvides hulgaliselt auhindu ja tiitleid. Tema järgi on nimetatud Saksamaa linnade tänavad ja väljakud (Felix-Wankel-Strasse, Felix-Wankel-Ring). Lisaks mootoritele töötas Wankel välja uue kiirpaatide kontseptsiooni ja ehitas mitu paati ise.

Kõige huvitavam on see, et Wankelile ei meeldinud pöörlev mootor, mis tegi temast miljonäri ja tõi talle ülemaailmse kuulsuse, pidades seda "koledaks pardipojaks". Tõelised töötavad RPD-d valmistati nn KKM-i kontseptsiooni järgi, mis näeb ette rootori planetaarse pöörlemise ja nõuab väliste vastukaalude kasutuselevõttu. Olulist rolli mängis ka asjaolu, et selle skeemi pakkus välja mitte Wankel, vaid NSU insener Walter Freude. Kuni oma viimaste päevadeni pidas Wankel ise ideaalset mootori konstruktsiooni "pöörlevate kolbidega, millel pole ebaühtlaselt pöörlevaid osi" (Drehkolbenmasine - DKM), mis on kontseptuaalselt palju ilusam, kuid tehniliselt keerukam, nõudes eelkõige süüteküünalde paigaldamist pöörlevale rootorile. . Sellegipoolest seostatakse pöörlevaid mootoreid kogu maailmas täpselt Wankeli nimega, kuna kõik, kes leiutajat lähedalt tundsid, kinnitavad üksmeelselt, et ilma Saksa inseneri väsimatu energiata poleks maailm seda hämmastavat seadet kunagi näinud. Felik Wankel suri 1988. aastal.
Huvitav on lugu Mercedes 350 SL-ga. Wankel tahtis väga saada pöörlevat Mercedes C-111. Kuid Mercedes ei tulnud talle poolel teel vastu. Siis võttis leiutaja seeria 350 SL, viskas välja “natiivse” mootori ja paigaldas S-111-st rootori, mis oli 60 kg kergem kui eelmine 8-silindriline, kuid arenes märkimisväärselt. rohkem jõudu(320 hj 6500 p/min juures). 1972. aastal, kui insenerigeenius oma järgmise ime kallal töö lõpetas, võis ta istuda tolle aja kiireima Mercedese SL-klassi rooli. Iroonia oli selles juhiluba Ta ei saanud elu lõpuni Wankelit.

Me võlgneme huvi taaselustamise RPD vastu uuele Mazda Renesise mootorile (RE – Rotary Engine – ja Genesis). Jaapani inseneridel on viimase kümnendi jooksul õnnestunud lahendada kõik RPD peamised probleemid – heitgaaside toksilisus ja ebaefektiivsus. Võrreldes eelkäijaga oli võimalik vähendada õlikulu 50%, bensiini 40% ning viia kahjulike oksiidide emissioon Euro IV standarditele. Kahesilindriline mootor, mille maht on vaid 1,3 liitrit, toodab 250 hj. ja võtab mootoriruumis palju vähem ruumi.

Eelkõige selleks uus mootor töötati välja Auto Mazda RX-8, mis Mazda Motor Europe brändijuhi Martin Brinki sõnul loodi vastavalt uus kontseptsioon— auto oli “ehitatud” ümber mootori. Tänu sellele on kaalujaotus piki RX-8 telge ideaalne – 50 kuni 50. Unikaalse kuju ja väikese mootori mõõtme kasutamine võimaldas paigutada raskuskese väga madalale. "RX-8 ei ole võidusõidukoletis, kuid see on kõige paremini juhitav auto, millega ma kunagi sõitnud olen," vaimustas Martin Brink ajakirjale Popular Mechanics.

Tünn mett...

Kahtlemata on rootor-kolbmootoril esmapilgul palju eeliseid võrreldes traditsiooniliste sisepõlemismootoritega:
- 30-40% vähem osi;
- 2-3 korda väiksem mõõtmetelt ja kaalult võrreldes võimsuselt vastava standardse sisepõlemismootoriga;
- sujuv pöördemoment kogu kiirusvahemikus;
- vändamehhanismi puudumine ja sellest tulenevalt palju madalam vibratsiooni- ja müratase;
- Suur kiirus (kuni 15 000 pööret minutis!).

Kärbse pihta...

Näib, et kui Wankelil on sellised eelised kolbmootori ees, siis kellele neid kohmakaid, raskeid, põrisevaid ja vibreerivaid kolbmootoreid vaja on? Kuid nagu sageli juhtub, pole praktikas kõik nii sujuv. “Prügi” märgistusega korvi ei saadetud ainsatki geniaalset labori lävelt väljuvat leiutist. Seeriatootmine leidnud mitte ainult ühe kivi, vaid terve graniidi laiali:
- Põlemisprotsessi katsetamine ebasoodsa kujuga kambris;
- Tihendite tiheduse tagamine;
- töö tagamine ilma korpuse kõverdumiseta ebaühtlase kuumenemise tingimustes;
- Madal termiline kasutegur, mis tuleneb asjaolust, et RPD põlemiskamber on palju suurem kui traditsioonilisel sisepõlemismootoril;
- Suur tarbimine kütus;
- Põlemisgaaside kõrge toksilisus;
- Kitsas temperatuuritsoon RPD tööks: kl madalad temperatuurid Mootori võimsus langeb järsult ja kõrgetel tasemetel kuluvad rootori tihendid kiiresti.

Ja mida veel? Plussid või miinused? Kas mäng on küünalt väärt? Kas RPD-de masstootmise valdamine on mõttekas (kui mitte rohkem, siis võimalus)?

Ainus praegu tööstuslikus mastaabis toodetud mudel pöörlev mootor on Wankeli mootor, mis on pöörleva mootori tüüp, mille peamise tööelemendi planetaarne ringliikumine. See pöörleva mootori konstruktsioon on kahtlemata kõige lihtsam tehniline seade, kuid mitte kõige optimaalsem viis tööprotsesside korraldamiseks ja seetõttu on sellel oma olemuslikud ja tõsised puudused.

Peamise tööelemendi planetaarse liikumisega pöörlevaid mootoreid on üsna palju, kuid sisuliselt erinevad need üksteisest ainult rootori pindade arvu ja korpuse sisepinna vastava kuju poolest. Antud skeemid selliste mootorite erinevate paigutuste kohta on võetud raamatust “Marine Rotary Engines”, 1967. aasta väljaanne, autorid E. Akatov, V. Bologov jt ning ettevalmistatud avaldamiseks aastal elektrooniline vorm selle saidi autor.

Vaatleme lühidalt seda tüüpi mootorite disaini, välimuse ajalugu ja rakendusala.

Peamise tööelemendi planetaarse pöörlemisega pöörlevate mootorite loomise ajalugu algab 1943. aastal, mil leiutaja Mylar pakkus välja esimese sellise skeemi. Seejärel esitati lühikese aja jooksul sarnase konstruktsiooniga mootoritele veel mitu patenti. Sealhulgas Saksa ettevõtte NSU arendaja - W. Frede. Aga mis kõige tähtsam nõrk koht Selles pöörleva mootori konstruktsioonis olid pöörleva kolmnurkse rootori külgnevate pindade ja statsionaarse korpuse seinte ristumiskohas ribide vahel tihendussüsteemid. Selle keerulise inseneriprobleemi lahendamisega tegeles tihendusspetsialistina R. Wankel. Peagi sai temast tänu oma energiale ja insenerlikule mõtlemisele arendusmeeskonna juht. 1957. aastal ehitati NSU laboris DKM-tüüpi pöörleva mootori prototüüp, millel oli kolmnurkne rootor ja kapslikujuline töökamber, milles rootor oli paigal ja korpus pöörles selle ümber. Palju praktilisem oli tavalise vooluringiga “KKM” tüüpi paigutus - korpuses olev töökamber oli paigal ja rootor pöörles selles. See mootor ilmus aasta hiljem, 1958. aastal. Novembris 1959 teatas NSU ametlikult töötava pöörleva mootori loomisest. Lühikese aja jooksul omandas umbes 100 ettevõtet üle maailma selle tehnoloogia jaoks litsentsi, neist 34 olid jaapanlased.

Mootor osutus väga väikeseks, võimsaks ja sellel oli vähe osi. Euroopas hakati müüma rootormootoritega autosid, kuid nagu selgus, oli nende kasutusiga lühike, kütust kulus palju ja heitgaasid olid väga mürgised. 1973. aasta naftakriis järjekordse Araabia-Iisraeli sõja tõttu, kui bensiini hind tõusis mitu korda, tõstatas järsult küsimuse tõhususe kohta. autode mootorid. Seetõttu peatati Euroopas ja Ameerikas katsed viia Wankeli pöörlev mootor vajalikule täiuslikkuse tasemele. Ja ainult Jaapani ettevõte Mazda jätkas selles suunas järjekindlalt tööd. Ja ka Nõukogude VAZ-i tehas - kuna bensiin maksis sel ajal NSV Liidus senti ja jõulist, kuigi väikese ressursiga mootorit vajasid õiguskaitseorganid. Kuid 2004. aastal suleti VAZ-i väiketootmine ja täna on Mazda ainus autotootja, kes toodab masstootmises pöörleva mootoriga autosid.

Praegu toodetakse maailmas ainult ühte Wankeli pöörleva mootoriga autot - see sportkupee Mazda RX-8. See masin on varustatud RENESIS mootoriga, millel on kaks rootori sektsiooni kogumahuga 1,3 liitrit. Mootor on saadaval mitmes versioonis võimsusega 200 kuni 250 hj.

Pärast lühike ülevaade planetaarse rootori liikumisega pöörleva mootori ajalugu, keskendume selle eeliste ja puuduste kaalumisele.

Wankeli pöördmootori EELISED võrreldes traditsiooniliste kolbmootoritega:

1) Suurenenud erivõimsus (hj/kg), see on peaaegu kaks korda suurem kui 4-kolbmootoritel taktmootorid. Wankeli mootori ebaühtlaselt liikuvate osade mass on palju väiksem kui sarnase võimsusega kolbmootoritel ja selliste tasakaalustamata liikumiste amplituud on märgatavalt väiksem. See on tingitud asjaolust, et “kolbmootoris” on edasi-tagasi liikumised ja Wankeli mootoris on planetaarahela pöörlevad liikumised. Lisaks puuduvad Wankeli mootorid väntvõll ja ühendusvardad.

Wankeli suurenenud võimsust mängib ka asjaolu, et selline ühe rootori konstruktsiooniga mootor toodab võimsust kolmveerand väljundvõlli igast pöördest. See on vastupidine ühesilindrilisele 4-taktilisele kolbmootorile, mis toodab võimsust ainult veerandi väljundvõlli igast pöördest.

Just nendel põhjustel eemaldatakse Wankeli seeriamootori põlemiskambri mahuühikust palju rohkem võimsust. Töökambri mahuga 1300 cm3 on Mazda RX-8 võimsus 200–250 hj ja eelmine Mazda mudel Sama mahuka mootoriga, kuid turbolaaduriga RX-7 andis 350 hj. Seetõttu on Mazda RX-i eripäraks suurepärased dünaamilised omadused: madalatel käikudel on võimalik kiirendada autot üle 100 km/h ka suurematel mootoripööretel (8000 p/min või rohkem) ilma mootorit liigselt koormamata.

2) Wankeli mootorit on palju lihtsam mehaaniliselt tasakaalustada ja vibratsioonist vabaneda, mis parandab kopsude mugavust sõidukid mikroautode tüüp;

3) Mõõtmed rootor-kolbmootoriga võrreldes 1,5-2 korda vähem kui võrreldava võimsusega kolbmootoriga. Wankeli mootoril on 35–40% vähem osi.

Puudused

1) Kolmnurkse rootori esikülje lühike käigupikkus Kuigi kolbmootoriga on neid näitajaid raske võrrelda - kolvi ja rootori liigutuste tüübid on liiga erinevad, kuid Wankeli mootoril on käigupikkus umbes viiendiku võrra väiksem. Wankeli ja kolbmootori vahel on üks põhimõtteline erinevus - “kolbmootori” maht suureneb ühe lineaarse suuna suunas, mis langeb kokku jõukäigu suunaga. Kuid Wankeli puhul on see liikumine keeruline ja ainult osa planeedi liikumisega kolmnurkse rootori trajektoorist saab tegelikuks töökäigu jooneks. (JOON.) Seetõttu on Wankeli mootoril halvem kütusesäästlikkus kui kolbmootoritel. Seetõttu on lühikese käigupikkuse tõttu temperatuur väga kõrge heitgaasid– töögaasidel ei ole aega oma põhirõhku rootorile üle kanda enne, kui väljalaskeaken ja kuumad gaasid avanevad kõrge rõhk töösegu mahuliste fragmentidega, mis pole veel põlemist lakanud, väljuge sisse väljalasketoru. Seetõttu on Wankeli mootori heitgaaside temperatuur väga kõrge.

2) Põlemiskambri keeruline kuju on sirbikujuline. Sellisel põlemiskambril on suur gaaside kontaktpind korpuse seinte ja rootoriga. Seetõttu kulub mootoriosade soojendamisele märkimisväärne hulk soojust ning see vähendab soojuslikku efektiivsust ja suurendab mootori soojenemist. Lisaks põhjustab selline põlemiskambri kuju segu moodustumise halvenemist ja töösegu aeglasemat põlemiskiirust. Seetõttu edasi Mazda mootor RX-8 ühel rootoriosal on 2 süüteküünalt. Need omadused mõjutavad negatiivselt ka termodünaamilise efektiivsuse taset.

3) Potentsiaalselt madal pöördemoment pöörleva mootori jaoks. Pöörlemise eemaldamiseks liikuvalt rootorilt, mille pöörlemiskese ise teostab pidevalt planetaarset pöörlemist mööda ringikujulist rada ümber töökambri geomeetrilise keskpunkti, kasutab see mootor peavõllil ekstsentriliselt paiknevaid kettaid. Tegelikult on need vändaseadme elemendid. See tähendab, et Wankeli mootor ei suutnud kunagi täielikult vabaneda klassikaliste kolb-sisepõlemismootorite peamisest puudusest - vända-ühendusvarda mehhanismist. Kuigi see on Wankeli mootoris selle kerge versiooniga - ekstsentrilise võlli kujul, jäid selle mehhanismi kõige olulisemad vead: rebenenud, pulseeriv pöördemomendi režiim ja pöördemomenti vastuvõtva põhielemendi väike õlg. ravimata”. (JOON.) Seetõttu on üheosaline Wankel ebaefektiivne ja normaalsete tööomaduste saamiseks on vaja teha 2 või 3 rootori sektsiooni, samuti on soovitatav võllile paigaldada lisaks hooratas.

Lisaks Wankeli olemasolule mootoris vända mehhanism, mõjutab rootormootori madalat pöördemomenti ka asjaolu, et sellise mootori kinemaatiline diagramm on väga ebaratsionaalselt kujundatud töötavate paisumisgaaside rõhu tajumise seisukohalt rootoripinna poolt. Seetõttu muudetakse ainult teatud osa rõhust - umbes kolmandik - rootori tööpöörlemiseks ja loob pöördemomendi. Pöördemomendist räägime lähemalt saidi spetsiaalses jaotises.

Lisateavet Wankeli pöörleva mootori pöördemomendi genereerimise põhimõtte kohta leiate veebisaidilt TORQUE

4) Vibratsiooni olemasolu kehas. Fakt on see, et töötava elemendi planetaarse liikumisega pöörleva mootori süsteem eeldab selle organi mittetasakaalulist liikumist. Need. Pöörlemisel teeb rootori massikese pidevat pöörlevat liikumist ümber korpuse massikeskme ja selle pöörlemise raadius on võrdne mootori peavõlli ekstsentrilise õlaga. Seetõttu mõjub mootori korpusele seestpoolt pidevalt pöörlev jõuvektor, mis on võrdne rootorile tekkiva tsentrifugaaljõuga. See tähendab, et kordamööda pöörleval ekstsentrilisel võllil pöörleval rootoril on oma liikumise olemuses vältimatud ja väljendunud võnkeliikumise elemendid. Mis viib vibratsioonide paratamatuseni. (RIIS.)

5) Radiaalsete otsatihendite kiire kulumine rootori kolmnurga nurkades, kuna need on allutatud tugevale radiaalkoormusele, mis on Wankeli mootoris juba selle tööpõhimõtte tõttu vältimatu. (RIIS.)

6) Pidev oht, et kõrgsurvegaasid tungivad ühe töölöögi õõnsusest teise löögi õõnsusse. Selle põhjuseks on asjaolu, et rootori ribi radiaaltihendi ja põlemiskambri seina kokkupuude toimub mööda ühte õhukest joont. Samal ajal on endiselt probleem, et gaasid tungivad süüteküünla pesadest läbi, kui rootori ribi neist üle läheb.

7) Keeruline pöörleva rootori määrimissüsteem. Mazda RX-8 mootoris süstivad spetsiaalsed düüsid põlemiskambritesse õli, et määrida rootori ribid, mis hõõruvad pöörlemisel vastu põlemiskambri seinu. See suurendab heitgaaside toksilisust ja samal ajal muudab mootori õli kvaliteedi suhtes väga nõudlikuks. Lisaks tekivad suurtel kiirustel suuremad nõuded peavõlli ekstsentrilise osa silindrilise pinna määrimisele, mille ümber rootor pöörleb ja mis eemaldab rootorilt põhijõu ja väljendub võlli pöörlemises. Just need kaks tehnilist raskust, mida oli väga raske lahendada, põhjustasid sellise mootori kõige hõõrdekoormusega osade ebapiisava määrimise suurtel pööretel ja seetõttu vähendas see järsult mootori kasutusiga. Just selliste tehniliste probleemide ebapiisav lahendus viis kodumaise AvtoVAZ-i toodetud Wankeli mootorite väga lühikeseks kasutuseaks. (JOONIS - näidata silindriline pind kontakt sisemise rootoripesa ja ekstsentrilise võlli ketta vahel)

8) Kõrged nõuded keeruka kujuga osade täpsusele muudavad sellise mootori valmistamise keeruliseks. Selline tootmine nõuab ülitäpseid ja kalleid seadmeid - masinaid, mis suudavad luua keerulisi kõvera epitrohoidse pinnaga töökambri mahtu. Rootoril endal on ka kumerate pindadega keeruka kolmnurga kuju.

***

Nagu saidi selle jaotise sisust näha, on Wankeli pöörleval mootoril selged eelised, aga ka suur hulk praktiliselt ületamatuid puudusi, mis ei ole võimaldanud seda tüüpi mootoritel kolbmootoreid kaasaegsete arsenalist välja tõrjuda. tehnoloogia. Kuigi selliseid väljavaateid arutati tõsiselt eelmise sajandi 60ndate lõpus ja 70ndate alguses ning analüütilised ülevaated avaldati arvamusi, et 20. sajandi 80. aastate lõpuks on enam kui pooltel planeedi autodel erinevat tüüpi rootormootorid....

Ja vaatamata negatiivsete omaduste ja tehniliste raskuste olemasolule, suutis Wankeli pöörlev mootor tehniliselt ilmuda ja saada kaubanduslikult elujõuliseks tootetüübiks, kuna selle peamiste konkurentide - vändaga kolbmootorite - puudused - ühendusvarda mehhanismid osutuvad veelgi tõsisemaks ja arvukamaks ja seda vaatamata enam kui sajandi kestnud katsetele neid parandada.

***

JÄTKAB VESTLUST WANKELI PÖÖRDMOOTORI KOHTA
september 2016

Igat tüüpi pöörlevate mootorite üks keerulisemaid probleeme on nende loomine tõhus süsteem tihendid, mis peaksid tekitama pöörleva mootori töökambrites suletud mahu. Siiani on sellises skeemis nagu Tverskaja üks peamisi raskusi. Seal peame looma tõhusa ja raskesti valmistatava tihendussüsteemi.

Ja selleks, et treenida oma kätt ja saada selles küsimuses positiivseid kogemusi, otsustasin luua Wankeli mootori väikese töökoopia otse nullist. Töö on juba lõpusirgel, lisasin sellise mootori foto.

***

Väikese Wankeli tootmine kulgeb optimaalses tempos. Mootor on 95% valmis, mõned pisidetailid on alles. Kuna mõnel Interneti-saidil neid minu fotosid juba arutatakse ja nende ümber keerleb palju fantaasiaid, annan teile teada. Mootor loodi ZERO-st, selles pole ühtegi välismaiste mudelite osa. See ei sisalda ei Sachs Wankeli osi, mida pole umbes 30 aastat toodetud, ega ka moodsast väikesest moodsast aixrost jne jne. Mootori korpus on valmistatud struktuursest legeeritud kuumuskindlast terasest, mis on läbinud termokeemilise karastamise.

Pinnakihi kõvadus on 70 HRC. Kuumtugevdatud kihi sügavus on keskmiselt 1,5 mm.

Radiaal- ja mehaanilisi tihendeid töödeldakse samal viisil ning nende kõvadus ja kulumiskindlus on samad.

Mootoril on õhkjahutus, määrdeõli suunatakse survekambrisse läbi 2 spetsiaalse düüsi. Need. Ei ole vaja segada õli bensiiniga nagu 2-taktiliste mootorite puhul.

Mootor asetati treipingile ja allutati mitmeks tunniks külmale tööle. See võimaldas hinnata tihendite toimimist ja sellest tulenevate sektsioonide tihedust mootoris üsna rahuldavaks. Lähiajal mõõdetakse rõhku, mis saadakse mootori kompressioonisektoris. Mootori käivitamine on planeeritud jaanuari lõppu.

Peamised sisepõlemismootorite tüübid ja aurumasinad neil on üks ühine puudus. See seisneb selles, et edasi-tagasi liikumine nõuab ümberkujundamist pöörlevaks liikumiseks. See omakorda põhjustab madalat tootlikkust ja ka mehhanismi osade üsna suurt kulumist erinevat tüüpi mootorid. Päris paljud on mõelnud sellise mootori loomisele, milles liikuvad elemendid ainult pöörlevad. Kuid ainult ühel inimesel õnnestus see probleem lahendada. Rotor-kolbmootori leiutajaks sai iseõppinud mehaanik Felix Wankel. Elu jooksul ei saanud see mees mingit eriala ega kõrgharidust. Vaatame lähemalt Wankeli pöörleva kolbmootorit.

Leiutaja lühike elulugu

Felix G. Wankel sündis 1902. aastal 13. augustil Lahri alevikus (Saksamaa). Esimese maailmasõja ajal suri tulevase leiutaja isa. Selle tõttu pidi Wankel gümnaasiumis õppimise pooleli jätma ja asuma tööle kirjastuse raamatumüügipoes müügiassistendina. Tänu sellele tekkis tal lugemissõltuvus. Felix õppis tehnilised kirjeldused mootorid, autotööstus, mehaanika ise. Teadmisi sai ta raamatutest, mida poes müüdi. Arvatakse, et hiljem rakendatud Wankeli mootoriahel (täpsemalt selle loomise idee) tuli mulle unenäos. Pole teada, kas see vastab tõele või mitte, kuid võime kindlalt väita, et leiutajal olid erakordsed võimed, kirg mehaanika vastu ja ainulaadne vaade paljudele asjadele.

Esimesed mootoritüübid

Leiutaja, olles mõistnud, kuidas on võimalik tavalise mootori kõiki 4 tsüklit pöörlemise ajal läbi viia, hakkas seda projekteerima. 1924. aastal lõi Wankel väikese töökoja. See toimis ka laborina. Just siin hakkas Felix Wankel uurima pöörlevaid kolvisüsteeme. 1936. aastal äratas leiutaja kokkupandud mudel BMW firma huvi. Wankel sai raha ja talle anti Lindaus oma labor. Seal pidi ta välja töötama lennukimootorite prototüüpe. Kuid kuni II maailmasõja lõpuni ei saadetud masstootmisse ühtegi Wankeli rootormootorit. Tõenäoliselt oli see tingitud sellest, et disaini kasutuskõlblikku olekusse viimine ja masstootmise seadistamine nõudis üsna palju aega

Sõjajärgsed aastad

Pärast fašismi lüüasaamist labor suleti ja kõik seal asunud seadmed transporditi Prantsusmaale. Selle tulemusena jäi Wankel ilma tööta. Sellele aitas kaasa tema endine kuulumine Natsionaalsotsialistlikusse Parteisse. Kuid pärast lühikest aega kutsuti Felix NSU-sse projekteerimisinseneriks. Seda ettevõtet peeti sel ajal vanimaks autode ja mootorrataste tootjaks.

Prototüüp

1957. aastal paigaldati tänu Walter Frede (NSU juhtivinsener) toetusele esimest korda autosse pöörlev kolbmootor. Mootor paigaldati NSU Prinzile. Algne disain oli aga täiuslikkusest väga kaugel. See oli nii keeruline, et isegi süüteküünalde vahetamiseks oli vaja peaaegu kogu mootor lahti võtta. Lisaks oli disain väga ebausaldusväärne, ebaökonoomne ja väga madala efektiivsusega. Tänu sellele Wankeli mootor tootmisse ei läinud. Autod läksid koosteliinile traditsioonilise sisepõlemismootoriga. Sellegipoolest ei tõestanud pöörlev kolbmootor mitte ainult oma õigust eksisteerida, vaid näitas ka selle aja muljetavaldavat potentsiaali. Selle kasutamise väljavaated olid nii atraktiivsed, et miski ei suutnud disainiinsenere peatada. Leiutaja ise mõistis, et tema vaimusünnitus nõudis täiustamist, püüdis tagada, et nii mootori töö kui ka remont tekitaks võimalikult vähe raskusi. Sellest hetkest alates algas aktiivne töö mootori täiuslikuks viimiseks.

Wankeli mootor: disain

Mis on mootor? Rootori keskel on ümmargune auk. See on seest hammastega kaetud nagu hammasratas. Aukusse sisestatakse väiksema läbimõõduga võll. Sellel on ka hambad. Need takistavad võlli libisemist. Läbimõõtude suhted valitakse nii, et kolmnurkade tippude liikumine toimub mööda ühte suletud kõverat. Seda nimetatakse "epitrohoidiks". Wankeli ülesanne oli kõigepealt mõista, et selline mehhanism on võimalik. Siis tuli tal kõik täpselt ja õigesti välja arvutada. Selle tulemusena lõikab Reuleaux’ kolmnurga kujuline kolb ära kolm muutuva asukoha ja mahuga kambrit.

Iseärasused

Mootori konstruktsioonilised omadused on oluliselt paremad kui tavalised mootorid. Eelkõige tagavad kambrite tiheduse otsa- ja radiaalsed tihendusplaadid. Need surutakse lintvedrude, gaasisurve ja tsentrifugaaljõudude abil vastu “silindrit”. Erilist tähelepanu väärivad ka mootori omadused jõudluse osas. Kogu tsükli jooksul teeb võll 3 täispööret. Tavalises kolbmootoris saab selle tulemuse saavutada kuut silindrit kasutades.

Sissejuhatus tööstusesse

Pärast esimest edukat demonstratsiooni 1957. aastal äratas Wankeli mootor tolle aja suurimate autohiiglaste huvi. Seega oli esimene ettevõte, kes litsentsi ostis, Curtiss-Wright. Aasta hiljem hakkasid leiutist kasutama sellised tuntud ettevõtted nagu Mazda, Friedrich Krupp, MAN ja Daimler-Benz. Üsna lühikese aja jooksul omandas litsentse sadakond ettevõtet, sealhulgas maailmakuulsaid: Ford, BMW, Porsche, Rolls-Royce.

Eelised

Millised on Wankeli mootori eelised? Mootori tööpõhimõte seisneb selles, et mis tahes neljataktilist tsüklit rakendatakse ilma gaasijaotusmehhanismi kasutamata. Tänu sellele on mootori disain oluliselt lihtsustatud. Tavalisel 4-taktilisel kolbmootoril on umbes tuhat elementi rohkem. Suurimate autofirmade tohutu huvi tekitas disaini potentsiaal. Kahtlemata eelisteks on tootmise lihtsus, lihtne mootori remont, kompaktsus ja väike kaal. Kõik see aitab parandada auto juhitavust ja hõlbustab käigukasti asukohta.

Mootori kompaktsus võimaldab teil luua mugava ja vaikse avar salong. Täiustatud mootorimudelid on võimelised arendama suurt võimsust üsna ökonoomse kütusekuluga. Näiteks kaasaegsel mootoril, mille maht on 1300 cm 3, on 220 hj. Koos. Kui varustate Wankeli mootori turbolaaduriga, saate võimsust kuni 350 hj. Koos. Disaini teine ​​eelis on väga madal vibratsiooni- ja müratase. Wankeli mootorit iseloomustab mehaaniline tasakaal. Vähendatud müra ja vibratsiooni tase saavutatakse väikese arvu osade abil (40% vähem kui traditsioonilistes mootorites). Samuti väärib märkimist mootori dünaamilised omadused. Madala käiguga, ilma suurema koormuseta, saate kiirendada auto suurel kiirusel 100 km/h-ni. Mootori konstruktsioonil puudub mehhanism, mis muudaks edasi-tagasi liikumise pöörlevaks liikumiseks. Tänu sellele talub Wankeli mootor traditsiooniliste sisepõlemismootoritega võrreldes suuremaid pööreid.

Eufooria lõpp

Aastal 1964 ilmus NSU Spyder ja pärast seda legendaarne Ro 80 mudel. Nüüd on nende autode fännidele palju klubisid. Seejärel veeresid konveierilt maha sellised mudelid nagu Corvette XP, Mercedes C-111 ja Citroen M35. Ainus masstootmisega tegelenud ettevõte oli aga Mazda. Alates 1967. aastast on see tootnud 2-3 uut RPD-ga autot. Wankeli mootor paigaldati kergetele lennukitele, mootorsaanidele ja paatidele. 1973. aastal saabus eufooria lõpp. Sel ajal oli naftakriis täies hoos. Just sel perioodil avaldus RPD peamine puudus - kahjumlikkus. Kõik tootjad, välja arvatud Mazda, on oma programme rootormootoriga autode tootmiseks kärpinud. Kuid ainult Mazda jätkas selliste autode tootmist. Ettevõtte müük Ameerikas on oluliselt vähenenud.

RPD puudused: haprus ja ebausaldusväärsus

Lisaks eelistele oli rootormootoritel ka olulisi puudusi. Esiteks olid need väga lühiajalised. Seega ammendas üks esimesi RPD mudeleid testimise ajal kogu oma kasutusea 2 tunniga. Edukam prototüüp suutis vastu pidada 100 tundi. See aga ei taganud masina normaalset tööd. Peamine probleem koosnes kambri sisepinna ebaühtlasest kulumisest. Töö käigus tekkisid sellele põikisuunalised sooned. Nad said väga kõneka nime: "kuradi jäljed". Pärast loa saamist moodustas Mazda spetsiaalse osakonna, mis tegeles mootori täiustamisega. Peagi sai selgeks, et rootori pöörlemisel hakkavad selle tippudes asuvad pistikud vibreerima. Selle tõttu tekivad need vaod. Tänaseks on vastupidavuse ja töökindluse probleem lahendatud. Selleks kasutatakse tootmises kvaliteetseid katteid, sealhulgas keraamikat.

Heitgaaside kõrge toksilisus

See on veel üks RPD puudus. Võrreldes traditsiooniliste mootoritega paiskab Wankeli mootor välja vähem lämmastikoksiide, kuid kordades rohkem süsivesinikke, mis on tingitud kütuse mittetäielikust põlemisest. Mazda insenerid leidsid probleemile kiiresti tõhusa lahenduse. Eksperdid on loonud "soojusreaktori". Selles toimub süsivesinike järelpõlemine. Mazda R 100 oli esimene auto, mis seda elementi kasutas. Aastal 1968 ilmus veel üks "termoreaktoriga" mudel - Familia Presto Rotary. See auto, üks väheseid, läbis kohe üsna range keskkonnatesti, mille USA 1970. aastal imporditud sõidukitele esitas.

Ökonoomne

See on veel üks RPD probleem. See tuleneb osaliselt ülalkirjeldatust. Tavalise RPD kütusekulu on oluliselt suurem kui sisepõlemismootoril. Selle probleemi lahendasid taas Mazda spetsialistid. Võttes kasutusele meetmete komplekti, sealhulgas karburaatori ja termoreaktori ümberdisaini, heitgaasisüsteemi soojusvaheti lisamise, uue süüte loomise ja katalüütilise konvektori väljatöötamise, saavutasid insenerid 40% tarbimise vähenemise. See võimaldas 1978. aastal välja anda mudeli RX-7.

Kodumaine tootmine

Lisaks Mazdale tootis RPD-ga autosid ka AvtoVAZ. 1974. aastal moodustati tehases spetsiaalne projekteerimisbüroo. Toljatis algas RPD seeriatootmise töökodade ehitamine. Kuna algselt eeldati, et VAZ lihtsalt kopeerib lääne tehnoloogiat, otsustati Mazda mootor paljundada. Samal ajal jäeti täielikult tähelepanuta kodumaiste mootoriehitusinstituutide pikaajalised arengud.

Läbirääkimised kestsid Wankeli ja Nõukogude ametnike vahel kaua. Mõned kohtumised toimusid otse Moskvas. Raha aga nappis, mistõttu mõnda tehnoloogiat ei kasutatudki. 1976. aastal lasti välja esimene üheosaline VAZ-311 mootor. Selle võimsus oli 65 hj. Koos. Järgmise viie aasta jooksul viimistleti disaini. Pärast seda tootis tehas 50 eksperimentaalsed autod Wankeli mootoriga. Need levisid hetkega ettevõtte töötajate seas. Peagi selgus aga, et autode mootor sarnanes vaid väliselt Jaapani omaga. Selle disain oli äärmiselt ebausaldusväärne. Kuue kuu jooksul vahetati kõik mootorid välja ja projekteerimisbüroo töötajaid vähendati.

Siiski kodumaine toodang mootori päästsid eriteenistused. Nad ei olnud liiga mures konstruktsiooni kasutusea ja kütusekulu pärast. Neid köitsid rohkem mootori dünaamilised omadused. Lühikese ajaga pandi kahest VAZ-311 mootorist kokku üks kaheosaline. Selle võimsus on peaaegu kahekordistunud - 120 hj. Koos. Nad hakkasid mootorit paigaldama spetsiaalsele seadmele - VAZ-21019. See mudel sai mitteametliku nime "Arkan".

Taaskasutamine

Eritellimused puhusid disainibüroole uue elu sisse. VAZ hakkas tootma mootoreid auto- ja veespordi jaoks. Autod hakkasid sageli esikohta võitma. Spordiametnikud olid omakorda sunnitud RPD kasutamise keelama. 1987. aastal asendas Šnjakin Pospelovi (disainibüroo juhataja). Talle ei meeldinud maismaatransport, ta kaldus rohkem lennunduse poole. Alates tema juhtimise algusest on SKB oma tegevuse ümber suunanud lennukite mootorite tootmisele. See oli vale strateegia, kuna riik toodab palju vähem lennukeid kui autosid. Tehas sai kasumit peamiselt mootorite müügist.

Järgmine viga oli ümberorienteerumine väikese võimsusega mootoritele. Jaapanlased installivad RPD sisse sportautod. Ja VAZ tootis kompaktseid Oka mudeleid, hoolimata sellest, et kiirematele autodele oleks otstarbekam paigaldada dünaamilised mootorid. Nii või teisiti, edasi siseriiklikud teed RPD-ga miniautosid "Oka" oli mitu. 1998. aastaks viidi lõpuks lõpule kahesilindrilise 1,3-liitrise pöörleva mootori tsiviilversiooni ettevalmistamine. See paigaldati mudelitele VAZ 2107-2109 ja 2105.

Kokkuvõtteks

Miks pole maailma juhtivad tootjad ikka veel täielikult üle läinud RPD-ga sõidukite tootmisele? Fakt on see, et selliste mootorite valmistamiseks on vaja ennekõike väga täpset tehnoloogiat, mis sisaldab palju erinevaid nüansse. Isegi mitte igaüks suur ettevõte, võib minna nagu Mazda. Pealegi on asi varustuses. Wankeli mootori tootmiseks on epitrohoididega pindade pööramiseks vaja ülitäpseid masinaid. Tänapäeval tehastes kasutatavate seadmete puhul on selline töö üsna teostatav. Tänapäeval tegeleb ainult Mazda tõsiste RPD-uuringutega. Ettevõtte insenerid täiustavad pidevalt disaini ja lahendavad palju erinevaid probleeme. Jaapanis toodetud pöörlevad mootorid vastavad rahvusvaheliselt tunnustatud töökindluse, kütusekulu ja keskkonnasõbralikkuse standarditele.

Rotary kolbmootor (RPE) või Wankeli mootor. Sisepõlemismootor, mille töötas välja Felix Wankel 1957. aastal koostöös Walter Freude'iga. RPD-s täidab kolvi funktsiooni kolme tipuga (kolmnurkne) rootor, mis teeb keerulise kujuga õõnsuse sees pöörlevaid liigutusi. Pärast eksperimentaalsete autode ja mootorrataste lainet 1960. ja 1970. aastatel on huvi RPDde vastu vaibunud, kuigi mitmed ettevõtted töötavad endiselt Wankeli mootori disaini täiustamise nimel. Praegu on Mazda sõiduautod varustatud RPD-ga. Modelleerimisel kasutatakse pöörlevat kolbmootorit.

Tööpõhimõte

Põlenud kütuse-õhu segust tulenev gaasirõhu jõud käivitab ekstsentrilise võlli laagrite kaudu paigaldatud rootori. Rootori liikumine mootori korpuse (staatori) suhtes toimub käigupaari kaudu, millest üks, suurem, on kinnitatud rootori sisepinnale, teine, toetav, väiksem, on jäigalt kinnitatud käigukasti külge. mootori külgkatte sisepind. Hammasrataste koostoime toob kaasa asjaolu, et rootor teeb ringikujulisi ekstsentrilisi liigutusi, puudutades servi põlemiskambri sisepinnaga. Selle tulemusena moodustuvad rootori ja mootori kere vahele kolm isoleeritud muutuva mahuga kambrit, milles toimuvad kütuse-õhu segu kokkusurumisprotsessid, selle põlemine, rootori tööpinnale survet avaldavate gaaside paisumine, ja põlemiskambri puhastamine heitgaasidest. Rootori pöörlev liikumine edastatakse laagritele paigaldatud ekstsentrilisele võllile, mis edastab pöördemomendi ülekandemehhanismidele. Seega töötab RPD-s korraga kaks mehaanilist paari: esimene reguleerib rootori liikumist ja koosneb paarist hammasratastest; ja teine ​​on transformatiivne Ringliiklus rootor ekstsentrilise võlli pöörlemisse. Rootori ja staatori hammasrataste ülekandearv on 2:3, nii et ühe ekstsentrivõlli täispöördega jõuab rootor pöörata 120 kraadi. Rootori ühe täispöörde jaoks kõigis kolmes kambris, mille moodustavad selle esiküljed, viiakse omakorda läbi sisepõlemismootori täielik neljataktiline tsükkel.
RPD diagramm
1 - sisselaskeaken; 2 väljalaskeava akent; 3 - keha; 4 - põlemiskamber; 5 – fikseeritud käik; 6 - rootor; 7 – käik; 8 - võll; 9 – süüteküünal

RPD eelised

Pöörleva kolbmootori peamine eelis on selle disaini lihtsus. RPD-l on 35–40 protsenti vähem osi kui neljataktilisel kolbmootoril. RPD-l pole kolbe, ühendusvardaid ega väntvõlli. RPD "klassikalises" versioonis puudub gaasijaotusmehhanism. Kütuse-õhu segu siseneb mootori tööõõnsusse läbi sisselaskeakna, mis avab rootori serva. Heitgaasid väljutatakse läbi väljalaskeava, mis lõikub jällegi rootori servaga (see meenutab kahetaktilise kolbmootori gaasijaotusseadet).
Eraldi äramärkimist väärib määrimissüsteem, mis RPD kõige lihtsamas versioonis praktiliselt puudub. Kütusele lisatakse õli – nagu kahetaktiliste mootorrataste mootorite töötamisel. Hõõrdepaaride (peamiselt rootori ja tööpind põlemiskamber) toodetakse kütuse-õhu segust ise.
Kuna rootori mass on väike ja ekstsentrilise võlli vastukaalude massiga kergesti tasakaalustatav, iseloomustab RPD-d madal vibratsioonitase ja hea töö ühtlus. RPD-ga autodel on mootorit kergem tasakaalustada saavutades minimaalne tase vibratsiooni, mis mõjub hästi auto mugavusele tervikuna. Eriti sujuvad on kahe rootoriga mootorid, mille puhul rootorid ise toimivad vibratsiooni vähendavate tasakaalustajatena.
Teine RPD atraktiivne kvaliteet on selle suur võimsustihedus ekstsentrilise võlli suurel kiirusel. See võimaldab saavutada suhteliselt väikese kütusekuluga RPD-ga sõidukilt suurepäraseid kiirusomadusi. Rootori madal inerts ja suurem erivõimsus võrreldes kolb-sisepõlemismootoritega võimaldavad parandada sõiduki dünaamikat.
Lõpuks on RPD oluline eelis selle väiksus. Rootormootor on ligikaudu poole väiksem kui sama võimsusega neljataktiline kolbmootor. Ja see võimaldab ruumi tõhusamalt kasutada mootoriruum, arvutage täpsemalt ülekandesõlmede asukoht ja koormus esi- ja tagasillale.

RPD puudused

Rootor-kolbmootori peamiseks puuduseks on rootori ja põlemiskambri vahelise pilu tihendamise madal efektiivsus. Keerulise kujuga RPD-rootor nõuab usaldusväärseid tihendeid mitte ainult piki pindu (ja neid on iga pinna jaoks neli - kaks tipupindadel, kaks külgpindadel), vaid ka kokkupuutuval külgpinnal. koos mootorikatetega. Sellisel juhul on tihendid valmistatud kõrglegeeritud terasest vedruga ribadena, mis on eriti täpselt töödeldud nii tööpinnad kui ka otsad. Tihendite konstruktsiooni sisseehitatud tolerantsid metalli kuumutamisel paisumiseks halvendavad nende omadusi - gaasi läbimurdmist tihendusplaatide otstes on peaaegu võimatu vältida (kolbmootorites kasutavad nad labürindiefekti, paigaldades vahedega tihendusrõngaid erinevad suunad).
IN viimastel aastatel tihendi töökindlus on järsult suurenenud. Disainerid on leidnud tihendite jaoks uusi materjale. Ühestki läbimurdest ei maksa aga veel rääkida. Hülgeid on ikka kõige rohkem pudelikael RPD.
Keeruline rootori tihendussüsteem nõuab hõõrduvate pindade tõhusat määrimist. RPM kulutab rohkem õli kui neljataktiline kolbmootor (400 grammist 1 kilogrammini 1000 kilomeetri kohta). Sel juhul põleb õli koos kütusega, mis mõjub halvasti mootorite keskkonnasõbralikkusele. RPD heitgaasides on rohkem inimeste tervisele ohtlikke aineid kui kolbmootorite heitgaasides.
Erinõuded on kehtestatud ka RPD-s kasutatavate õlide kvaliteedile. Selle põhjuseks on esiteks kalduvus suurenenud kulumisele (puuduvate osade - rootori ja mootori sisekambri - suure pindala tõttu) ja teiseks ülekuumenemisest (jällegi suurenenud hõõrdumise tõttu ja mootori enda väike suurus). Ebaregulaarne õlivahetus on RPD-dele surmav – kuna vana õli abrasiivsed osakesed suurendavad järsult mootori kulumist ja mootori ülejahtumist. Külma mootori käivitamine ja selle ebapiisav soojendamine toob kaasa asjaolu, et rootori tihendite kokkupuutealal põlemiskambri ja külgkatete pinnaga on vähe määrimist. Kui kolbmootor kinnitub ülekuumenemisel, tekib RPD kõige sagedamini külma mootori käivitamisel (või külma ilmaga sõitmisel, kui jahutus on ülemäärane).
Üldiselt töötemperatuur ROP on kõrgem kui kolbmootoritel. Termiliselt kõige enam koormatud ala on põlemiskamber, millel on väike maht ja vastavalt kõrge temperatuur, mis raskendab kütuse-õhu segu süttimist (põlemiskambri laiendatud kuju tõttu on RPD-d altid põlemiskambrile. detonatsiooni, mida võib samuti seostada seda tüüpi mootorite puudustega). Sellest tulenevad RPD nõuded küünalde kvaliteedile. Tavaliselt paigaldatakse need nendesse mootoritesse paarikaupa.
Rotaator-kolbmootorid, vaatamata oma suurepärastele võimsus- ja kiirusomadustele, osutuvad vähem paindlikuks (või vähem elastseks) kui kolbmootorid. Nad toodavad optimaalset võimsust ainult üsna suurtel kiirustel, mis sunnib disainereid kasutama mitmeastmeliste käigukastidega ühendatud RPD-sid ja muudab disaini keerulisemaks. automaatsed kastid edasikandumine Lõppkokkuvõttes ei osutu RPD-d nii ökonoomseks, kui need teoreetiliselt peaksid olema.

Praktiline rakendus autotööstuses

RPD-d levisid enim eelmise sajandi 60ndate lõpus ja 70ndate alguses, kui 11 maailma juhtivat autotootjat ostsid Wankeli mootori patendi.
1967. aastal andis Saksa ettevõte NSU välja seriaali autoäriklass NSU Ro 80. Seda mudelit toodeti 10 aastat ja müüdi üle maailma 37 204 eksemplari. Auto oli populaarne, kuid sellesse paigaldatud RPD puudused rikkusid lõpuks selle imelise auto maine. Võrreldes kauakestvate konkurentidega nägi NSU Ro 80 mudel välja “kahvatu” – läbisõit kuni kapitaalremont mootor deklareeritud 100 tuhande kilomeetriga ei ületanud 50 tuhat.
Kontsern Citroen, Mazda ja VAZ katsetasid RPD-ga. Suurima edu saavutas Mazda, kes andis oma RPD-ga sõiduauto välja juba 1963. aastal, neli aastat varem kui NSU Ro 80 ilmus. Tänapäeval varustab Mazda kontsern RX-seeria sportautod RPD-ga. Kaasaegsed autod Mazda RX-8 on säästetud paljudest Felix Wankel RPD puudustest. Need on üsna keskkonnasõbralikud ja usaldusväärsed, kuigi autoomanike ja remondispetsialistide seas peetakse neid "kapriisseks".

Praktiline rakendus mootorrattatööstuses

70ndatel ja 80ndatel katsetasid mõned mootorrattatootjad RPD-ga – Hercules, Suzuki jt. Praegu on "pöörlevate" mootorrataste väiketootmine loodud ainult ettevõttes Norton, mis toodab NRV588 mudelit ja valmistab mootorratast NRV700 ette seeriatootmiseks.
Norton NRV588 on kahe rootori mootoriga sportratas, mille kogumaht on 588 kuupsentimeetrit ja mis arendab võimsust 170 hobujõudu. Mootorratta kuivmassiga 130 kg näeb sportratta energiatarve sõna otseses mõttes üle jõu. Selle masina mootor on varustatud muutuva sisselaskesüsteemiga ja elektrooniline süstimine kütust. NRV700 mudeli kohta on teada vaid see, et selle sportratta pöörete arv ulatub 210 hj.

Aurumasinatel ja sisepõlemismootoritel on üks ühine puudus – kolvi edasi-tagasi liikumine tuleb teisendada rataste pöörlevaks liikumiseks. Sellest ka mehhanismi elementide ilmselgelt madal efektiivsus ja suur kulumine. Paljud inimesed tahtsid ehitada sisepõlemismootorit nii, et kõik selle liikuvad osad ainult pöörleksid – nagu elektrimootorites juhtub.

Ülesanne osutus aga mitte lihtsaks, vaid iseõppinud mehaanik, kes ei saanud elu jooksul kordagi kõrgharidust ega isegi mitte töötavat eriala, suutis seda edukalt lahendada.

Felix Heinrich Wankel (1902–1988) sündis 13. augustil 1902 Saksamaa väikelinnas Lahris. Esimese maailmasõja ajal suri Felixi isa, mistõttu pidi tulevane leiutaja kooli pooleli jätma ja asuma kirjastuse raamatupoodi müüjaks õpipoisiks. Tänu sellele tööle jäi Wankel sõltuvusse raamatute lugemisest, millest ta õppis iseseisvalt tehnilisi erialasid, mehaanikat ja autotehnikat.
On legend, et seitsmeteistkümneaastane Felix leidis probleemi lahenduse unes. Kas see on tõsi või mitte, pole teada. Kuid on ilmselge, et Felixil olid väga erakordsed mehaanilised võimed ja asjadest “korramatu” vaade. Ta mõistis, kuidas tavalise sisepõlemismootori kõiki nelja tsüklit (sissepritse, kompressioon, põlemine, heitgaas) saab läbi viia pöörlemise ajal.
Üsna kiiresti mõtles Wankel välja esimese mootoriprojekti ja korraldas 1924. aastal väikese töökoja, mis toimis ka improviseeritud “laboratooriumina”. Siin hakkas Felix läbi viima esimesi tõsiseid uuringuid pöörleva kolb-sisepõlemismootorite valdkonnas.
Alates 1921. aastast oli Wankel NSDAP aktiivne liige. Ta toetas parteiideaale, oli Üle-Saksa Sõjaväenoorte Ühingu asutaja ja erinevate organisatsioonide Jungführer. 1932. aastal astus ta välja parteist, süüdistades üht oma endist kolleegi poliitilises korruptsioonis. Vastusüüdistuse alusel pidi ta aga ise kuus kuud vangis veetma. Tänu Wilhelm Keppleri eestpalvele vanglast vabanedes jätkas ta tööd mootori kallal. 1934. aastal lõi ta esimese prototüübi ja sai sellele patendi. Ta kavandas oma mootorile uued ventiilid ja põlemiskambrid, lõi sellest mitu erinevat versiooni ning töötas välja erinevate pöörleva kolbmasinate kinemaatikaskeemide klassifikatsiooni.

1936. aastal tundis BMW huvi Wankeli mootori prototüübi vastu – Felix sai raha ja oma labori Lindaus eksperimentaalsete lennukimootorite arendamiseks.
Kuni Natsi-Saksamaa lüüasaamiseni ei läinud aga tootmisse ühtegi Wankeli mootorit. Võib-olla kulus disaini lõplikuks vormistamiseks ja masstootmise loomiseks liiga palju aega.
Pärast sõda laboratoorium suleti, seadmed viidi Prantsusmaale ja Felix jäi tööta (mõju avaldas tema endine kuulumine natsionaalsotsialistlikusse parteisse). Peagi sai Wankel aga projekteerimisinsenerina ametikoha ühes vanimas mootorrataste ja autode tootjas NSU Motorenwerke AG.
1957. aastal paigaldati Felix Wankeli ja NSU peainseneri Walter Froede ühiste jõupingutustega esimest korda NSU Prinzi autosse pöörlev kolbmootor. Esialgne disain osutus kaugeltki täiuslikuks: isegi süüteküünalde vahetamiseks oli vaja peaaegu kogu “mootor” lahti võtta, töökindlus jättis soovida ja selles arenguetapis oli patt efektiivsusest isegi rääkida. . Katsete tulemusena läks tootmisse traditsioonilise sisepõlemismootoriga auto. Sellegipoolest tõestas esimene pöörlev kolbmootor DKM-54 oma põhjapanevat jõudlust, avas suunad edasiseks arendamiseks ja demonstreeris "rootorite" kolossaalset potentsiaali.
Seega sai uut tüüpi sisepõlemismootor lõpuks oma elu alguse. Tulevikus on palju rohkem täiustusi ja täiustusi. Kuid pöörleva kolbmootori väljavaated on nii atraktiivsed, et miski ei takistaks insenere viimast disaini täiuslikkuseni.

Enne pöörleva kolb-sisepõlemismootorite eeliste ja puuduste uurimist tasub siiski nende konstruktsiooni üksikasjalikumalt kaaluda.
Rootori keskele tehakse ümmargune auk, seest on hammastega kaetud nagu hammasratas. Sellesse auku sisestatakse väiksema läbimõõduga, samuti hammastega pöörlev võll, mis tagab, et selle ja rootori vahel ei toimu libisemist. Ava ja võlli läbimõõtude suhted valitakse nii, et kolmnurga tipud liiguvad mööda sama suletud kõverat, mida nimetatakse "epitrokoidiks" - Wankeli kunst insenerina pidi kõigepealt aru saama, et see on võimalik ja siis arvuta kõik täpselt. Selle tulemusena lõikab Reuleaux’ kolmnurga kujuline kolb ära kolm muutuva ruumala ja asukohaga kambrit kambris, mis järgib Wankeli leitud kõvera kuju.
Pöördkolb-sisepõlemismootori konstruktsioon võimaldab teostada mis tahes neljataktilist tsüklit ilma spetsiaalset gaasijaotusmehhanismi kasutamata. Tänu sellele asjaolule osutub “rootor” palju lihtsamaks kui tavaline neljataktiline kolbmootor, millel on keskmiselt peaaegu tuhat osa rohkem.
Pöördkolb-sisepõlemismootori töökambrite tihendamise tagavad radiaal- ja otsatihendusplaadid, mis surutakse lintvedrudega vastu “silindrit”, samuti tsentrifugaaljõud ja gaasirõhk.
Teine tehniline omadus on selle kõrge tööviljakus. Rootori ühe täispöörde kohta (st sissepritse-, surve-, süüte-, väljalasketsükli ajal) teeb väljundvõll kolm täispööret. Tavalises kolbmootoris on selliseid tulemusi võimalik saavutada vaid kuuesilindrilist sisepõlemismootorit kasutades.

Pärast esimest edukat pöörleva sisepõlemismootori demonstreerimist 1957. aastal hakkasid suurimad autohiiglased arenduse vastu üles näitama suurenenud huvi. Esiteks ostis mitteametliku nime "Wankel" saanud mootori litsentsi Curtiss-Wrighti korporatsioon ning aasta hiljem Daimler-Benz, MAN, Friedrich Krupp ja Mazda. Väga lühikese aja jooksul omandasid uue tehnoloogia litsentsid umbes sada ettevõtet üle maailma, sealhulgas sellised koletised nagu Rolls-Royce, Porsche, BMW ja Ford autoturg on seletatav selle suure potentsiaali ja oluliste eelistega - pöörleval kolbmootoril on 40% vähem osi, seda on lihtsam remontida ja valmistada.

Lisaks on Wankel traditsioonilisest kolb-sisepõlemismootorist ligi kaks korda kompaktsem ja kergem, mis omakorda parandab sõiduki juhitavust, hõlbustab käigukasti optimaalset asukohta ning võimaldab ruumikamat ja mugavamat salongi.

Pilt on klikitav:

Rootor-kolbmootor arendab suurt võimsust üsna tagasihoidliku kütusekuluga. Näiteks moodne ainult 1300 cm3 mahutav Wankel arendab võimsust 220 hj ja turbolaaduriga kõik 350. Teine näide on miniatuurne OSMG 1400 mootor, mis kaalub 335 g (töömaht 5 cm3), arendab võimsust. 1,27 liitrit .Koos. Tegelikult on see pisiasi 27% tugevam kui hobune.
Teine oluline eelis on madal müratase ja vibratsioon. Rootor-kolbmootor on mehaaniliselt ideaalselt tasakaalustatud, lisaks on liikuvate osade mass (ja nende arv) selles palju väiksem, tänu millele töötab Wankel palju vaiksemalt ega vibreeri.
Ja lõpuks, pöörleval kolbmootoril on suurepärased dünaamilised omadused. Madala käiguga saate kiirendada auto 100 km/h-ni suurel mootoripööretel, ilma et see mootorit palju koormaks. Lisaks on Wankeli disain ise, kuna puudub mehhanism, mis muudaks edasi-tagasi liikumise pöörlevaks liikumiseks, taluma suuremaid kiirusi kui traditsiooniline sisepõlemismootor.

1964. aastal välja antud NSU Spyderile järgnesid legendaarne NSU Ro 80 (nende autode omanike klubisid on maailmas veel palju), Citroen M35 (1970), Mercedes C-111 (1969), Corvette XP (1973). ). Kuid ainuke masstootja oli Jaapani Mazda, mis alates 1967. aastast on vahel tootnud 2-3 uut RPD-ga mudelit. Pöördmootorid paigaldati paatidele, mootorsaanidele ja kergetele lennukitele. Eufooria lõpp saabus 1973. aastal, naftakriisi haripunktis. Siin avaldus rootormootorite peamine puudus - ebaefektiivsus. Kõik autotootjad, välja arvatud Mazda, piirasid rotatsiooniprogramme ja Jaapani ettevõtte müük Ameerikas langes 1973. aastal müüdud 104 960 autolt 1974. aastal 61 192-le. Lisaks vaieldamatutele eelistele oli Wankelil ka mitmeid väga tõsiseid puudusi. Esiteks vastupidavus. Üks esimesi pöörd-kolbmootorite prototüüpe ammendas testimise käigus oma kasutusea vaid kahe tunniga. Järgmine edukam DKM-54 oli juba sada tundi vastu pidanud, kuid sellest ei piisanud auto normaalseks tööks. Peamine probleem seisnes töökambri sisepinna ebaühtlases kulumises. Töötamise ajal ilmusid sellele põikisuunalised sooned, mis said kõneka nime "kuradi jäljed".

Mazdas moodustati pärast Wankeli litsentsi omandamist terve osakond, et täiustada pöörlevat kolbmootorit. Üsna pea sai selgeks, et kolmnurkse rootori pöörlemisel hakkavad selle tippudes olevad punnid vibreerima, mille tagajärjel tekivad “kuradi jäljed”.
Praeguseks on töökindluse ja vastupidavuse probleem lõplikult lahendatud, kasutades kvaliteetseid kulumiskindlaid katteid, sealhulgas keraamilisi.
Teine tõsine probleem on Wankeli heitgaaside suurenenud toksilisus. Võrreldes tavalise kolb-sisepõlemismootoriga paiskab rootormootor kütuse mittetäieliku põlemise tõttu atmosfääri vähem lämmastikoksiide, kuid palju rohkem süsivesinikke. Üsna kiiresti leidsid Wankeli helgesse tulevikku uskunud Mazda insenerid sellele probleemile lihtsa ja tõhusa lahenduse. Nad lõid nn termilise reaktori, milles heitgaasides ülejäänud süsivesinikud lihtsalt "põleti ära". Esimene auto, mis sellist skeemi rakendas, oli 1968. aastal välja antud Mazda R100, mida kutsuti ka Familia Presto Rotaryks. See auto, üks väheseid, läbis kohe Ameerika Ühendriikide poolt 1970. aastal imporditud autodele kehtestatud väga ranged keskkonnanõuded.
Järgmine rootor-kolbmootorite probleem tuleneb osaliselt eelmisest. See on ökonoomne. Tavalise Wankeli kütusekulu segu mittetäieliku põlemise tõttu on oluliselt suurem kui tavalisel sisepõlemismootoril. Taas asusid Mazda insenerid tööle. Kasutades tervet rida meetmeid, sealhulgas termoreaktori ja karburaatori ümberkujundamine, soojusvaheti lisamine väljalaskesüsteemi, katalüüsmuunduri väljatöötamine ja uue süütesüsteemi kasutuselevõtt, saavutas ettevõte kütusekulu 40% vähenemise. Selle vaieldamatu edu tulemusena ilmus 1978. aastal sportauto Mazda RX-7.

Väärib märkimist, et sel ajal tootis pöörleva kolbmootoriga autosid kogu maailmas vaid Mazda ja... AvtoVAZ.
Just hukatuslikul 1974. aastal lõi Nõukogude valitsus Volžski autotehases spetsiaalse projekteerimisbüroo RPD (SKB RPD) – sotsialistlik majandus on ettearvamatu. Toljatis alustati Wankelite masstootmise töökodade ehitamist. Kuna VAZ kavandati algselt lihtsa lääne tehnoloogiate (eriti Fiati) kopeerijana, otsustasid tehase spetsialistid Mazda mootorit paljundada, jättes täielikult kõrvale kõik kümme aastat kestnud kodumaiste mootoriehitusinstituutide arendused.
Nõukogude ametnikud pidasid Felix Wankeliga päris pikki läbirääkimisi litsentside ostmise üle, millest osa toimus otse Moskvas. Raha aga ei leitud ja seetõttu polnud võimalik mõnda patenteeritud tehnoloogiat kasutada. Aastal 1976 hakkas tööle esimene Volga üheosaline mootor VAZ-311 võimsusega 65 hj, veel viis aastat kulus konstruktsiooni peenhäälestamisele, mille järel toodeti 50 VAZ-21018 pöörlevat "üksust" koosnev pilootpartii. mis VAZ-i töötajate seas hetkega läbi müüdi. Kohe sai selgeks, et mootor meenutab vaid pealiskaudselt jaapani oma – hakkas väga nõukogudelikult murenema. Tehase juhtkond oli sunnitud kuue kuu jooksul kõik mootorid seeria-kolbmootorite vastu välja vahetama, SKB RPD personali poole võrra vähendama ja töökodade ehituse peatama. Kodumaise rootormootoritööstuse pääste andsid eriteenistused: nad ei olnud eriti huvitatud kütusekulust ja mootori tööeast, kuid tundsid suurt huvi dünaamiliste omaduste vastu. Kohe valmistati kahest VAZ-311 mootorist kaheosaline RPD võimsusega 120 hj, mida hakati paigaldama “eriüksusele” - VAZ-21019. Just sellele mudelile, mis sai mitteametliku nime “Arkan”, võlgneme lugematul hulgal lugusid politsei “kasakate” järele jõudmisest keerukale “Mercedesele” ja paljudele korrakaitsjatele - ordenid ja medalid. Kuni 90ndateni jõudis näiliselt tagasihoidlik Arkan kõigile autodele kergesti järele. Lisaks VAZ-21019-le toodab AvtoVAZ väikestes partiides ka VAZ-2105, -2107, -2108, -2109, -21099. Pöörleva V8 maksimaalne kiirus on umbes 210 km/h ning see kiirendab sadadeni vaid 8 sekundiga.
Eritellimusel taaselustatud SKB RPD hakkas tootma mootoreid veespordi ja motospordi jaoks, kus pöörlevate mootoritega autod hakkasid nii sageli auhindu võitma, et spordiametnikud olid sunnitud RPD kasutamise keelama.
1987. aastal suri SKB RPD juht Boriss Pospelov ja üldkoosolekul valiti ametisse Vladimir Šnjakin - mees, kes tuli autotööstusesse lennundusest ja kellele ei meeldinud maismaatransport. SKB RPD põhisuund on lennundusmootorite loomine. See oli esimene strateegiline viga: me toodame ebaproportsionaalselt vähem lennukeid ja autosid ning tehas elab müüdavatest mootoritest.
Teine viga oli keskendumine autode RPD-de säilinud tootmisele väikese võimsusega VAZ-1185 mootoritele 42 hj. Oka jaoks, ehkki ahnemad, kuid dünaamilisemad pöörlevad mootorid paluvad toita kiireimaid kodumaiseid autosid - näiteks G8. Sama jaapanlane paigaldab Wankelsi ainult spordimudelitele. Seetõttu oli Venemaa teedel vaid paar Oka pöörlevat miniautot. 1998. aastal valmistati lõpuks ette kahesilindrilise pöörleva 1,3-liitrise VAZ-415 mootori tsiviilversioon, mida hakati paigaldama mudelitele VAZ-2105, 2107, 2108 ja 2109.

1998. aasta mais homologeeriti rõngas VAZ-110 “RPD-sport” (190 hj, 8500 p/min, 960 kg, 240 km/h). Paraku ei jõutud kaugemale kui üks näidis, mida näidati sagedamini näitustel kui võistlustel startides. 110 oli pelotoni võimsaim, kuid selle ausalt öeldes toores disain takistas sellel iga kord oma täit potentsiaali demonstreerimast. Kõige solvavam on aga see, et VAZ jahtus kiiresti pöördsuunale ja unikaalne Lada muudeti tavapärase sisepõlemismootoriga ralliautoks.

Miks pole siis kõik juhtivad autotootjad veel Wankelidele üle läinud? Fakt on see, et pöörlevate kolbmootorite tootmine nõuab esiteks paljude erinevate nüanssidega rafineeritud tehnoloogiat ja mitte iga ettevõte pole valmis minema sama Mazda teed, astudes samaaegselt paljudele "rehale". Ja teiseks vajame spetsiaalseid ülitäpseid masinaid, mis suudavad pöörata pindu, mida kirjeldab selline keeruline kõver nagu epitrohoid.

Mazda RX-7 on üks esimesi autosid, mis on varustatud Wankeli pöörleva kolbmootoriga. Mazda RX-7 ajaloo jooksul on olnud neli põlvkonda. Esimene põlvkond 1978-1985. Teine põlvkond - 1985-1991. Kolmas põlvkond - 1992-1999. Viimane, neljas põlvkond - 1999-2002. Esimese põlvkonna RX-7 ilmus 1978. aastal. Sellel oli keskmise mootori paigutus ja see oli varustatud ainult 130 hj võimsusega pöörleva mootoriga. Koos.

Praegu tegeleb ainult Mazda tõsiste uuringutega rotaator-kolbmootorite valdkonnas, täiustades järk-järgult nende disaini, ja enamik selle valdkonna lõkse on juba möödas. Wankelid vastavad täielikult rahvusvahelistele standarditele heitgaaside heitkoguste, kütusekulu ja töökindluse osas. Kaasaegsete tööpinkide jaoks pole probleemiks epitrohoidiga kirjeldatud pinnad (nagu pole probleemiks ka palju keerulisemad kõverad), uued ehitusmaterjalid võimaldavad pikendada rotaator-kolbmootori tööiga ja selle maksumus on juba väiksem kui tavalise sisepõlemismootori oma, kuna kasutatud detaile on vähem.
Nagu NSU, Mazda 60ndatel. oli piiratud tehniliste ja rahaliste vahenditega väikeettevõte. Selle mudelivaliku aluseks olid tarneveokid ja pereautod. Seetõttu pole üllatav, et Mazda 110S Cosmo sportkupee (982 cm3, 110 hj, 185 km/h) loodi 6 aasta jooksul ning osutus väga kapriisseks ja kalliks. Ja NSU Ro80 rikutud maine ei aidanud põnevusele kaasa (aastatel 1967–1972 leidis omaniku vaid 1175 “ruumi”), kuid ülemaailmne huvi 110S vastu aitas kaasa kõigi teiste ettevõtte toodete müügi kasvule!
Tõestamaks, et RPD on sama töökindel (selle võimsuse paremus on juba kõigile selgeks saanud), osales Mazda peaaegu esimest korda elus võistlustel ning valis kõige raskema ja pikima võistluse - 84-tunnise maratoni. De La Route, mis toimus Nürburgringil. Kuidas Belgiast pärit ekipaaž saavutas 4. koha (teine ​​auto katkestas kinnikiilunud pidurite tõttu kolm tundi enne finišit), kaotades vaid Nordschleifele “tõstetud” Porsche 911-le, jääb mõistatuseks.

Wankeli töökoda Lindaus

Kuigi Jaapani pöörlevatest tootjatest on sellest ajast alates saanud võidusõidurajal püsikliendid, tuli neil Euroopas suurt edu saavutada 16 aastat. 1984. aastal võitsid britid RX-7-ga maineka päevasõidu Spa-Francochampsis. Kuid USA-s, “seitsmeste” põhiturul, oli tema võidusõitja karjäär palju edukam: alates debüüdist IMSA GT meistrivõistlustel aastatel 1978 kuni 1992 võitis ta oma klassis enam kui sada etappi ja alates 1982. aastani 1992. asus sarja põhisõidu – 24 tundi Daytona – juhtima.
Rallil Mazdal asjad nii libedalt ei läinud. Nagu Jaapani tiimidega (Toyota, Datsun, Mitsubishi) sageli juhtus, esinesid nad autoralli MM-sarjas vaid teatud etappidel (Uus-Meremaa, Suurbritannia, Kreeka, Rootsi), mis pakkusid huvi eelkõige kontsertide turundusosakondadele. Üleriigilisi tiitleid oli piisavalt: näiteks 1975.–1980. Rod Millen võitis Uus-Meremaal ja USA-s koguni viis. Kuid WRC-s olid edud eranditult kohalikud: parim, mida RX-7 näitas, olid 3. ja 6. koht Kreeka Akropolil 1985. aastal.
Noh, Mazda üldiselt ja eriti RPD kõige valjem edu oli selle sportliku prototüübi 787B (2612 cm3, 700 hj, 607 Nm, 377 km/h) võit Le Mansis 1991. aastal. Pealegi ei aidanud Porsche, Peugeot ja Jaguari tehastest üle saada mitte ainult kiired piloodid ja konkurentsivõimeline varustus: oma osa mängis ka Jaapani juhtide visadus, mis "löös" pöörlevatele mootoritele regulaarselt välja kõikvõimalikud reeglite lõdvestused. Nii leppisid võistluse korraldajad 787 võidu eelõhtul kokku kompenseerima rootorite ülekülluse 170-kilose (830 versus 1000) kaalulangusega. Paradoks seisnes selles, et erinevalt bensiinimootoritest kasvas täiendava tõukega RPD-de “isu” palju tagasihoidlikumas tempos kui tavalistel kolbmootoritel ja 787 osutus oma peamistest konkurentidest ökonoomsemaks!

See oli šokk. Mercedes, mida ajakiri Stern nimetas konservatiivsuseks kui "autotootjat 50-aastastele mütsidega härrasmeestele", esitles 1969. aastal superautot, mis hämmastas kujutlusvõimet isegi oma värviga. Trotslik ereoranž värv, selgelt kiilukujuline kuju, keskmise mootori paigutus, kajakate tiivaga uksed ja ülivõimas kolmeosaline RPD (3600 cm3, 280 hj, 260 km/h) – konservatiivse Mercedese jaoks oli see midagi !

Ja kuna ettevõte ei loonud kontseptsioone, uskusid kõik, et C111-l on ainult üks tee: väikesemahuline (homologatsiooni) kokkupanek ja suurepärane võidusõidu tulevik, sest alates 1966. aastast on FIA lubanud RPD-l ametlikel võistlustel osaleda. Ja Mercedese peakorterisse hakkasid voolama tšekid, milles paluti neil sisestada C111 omamise õiguse jaoks vajalik summa. Stuttgartlased suurendasid huvi “esque” vastu veelgi, tutvustades 1970. aastal veelgi fantastilisema disaini, 4-sektsioonilise rootori ja hämmastava jõudlusega (4800 cm3, 350 hj, 300 km/h) kupee teist põlvkonda. Täpseks häälestamiseks ehitas Mercedes viis maketti, mis veetsid ööd ja päevad Hockenheimringil ja Nürburgringil, valmistudes püstitama mitmeid kiirusrekordeid. Ajakirjandus nautis eelseisvat "titaanide kokkupõrget" pöörleva Mercedese, vabalthingava Ferrari ja ülelaadimisega Porsche vahel kestvussõidu maailmameistrivõistlustel. Paraku naasmist suurde sporti ei toimunud. Esiteks oli C111 isegi Mercedese jaoks väga kallis ja teiseks ei saanud sakslased nii jämedat disaini müüki panna. Ja pärast Kariibi mere naftakriisi sulgesid nad projekti täielikult, keskendudes diiselmootoritele. Need olid varustatud C111 uusimate versioonidega, mis püstitasid mitu maailmarekordit.

Kuigi tal ei olnud lõpetatud tehnilist haridust, saavutas Felix Wankel oma elu lõpul mootoriehituse ja tihendustehnoloogia alal ülemaailmse tunnustuse, pälvides hulgaliselt auhindu ja tiitleid. Tema järgi on nimetatud Saksamaa linnade tänavad ja väljakud (Felix-Wankel-Strasse, Felix-Wankel-Ring). Lisaks mootoritele töötas Wankel välja uue kiirpaatide kontseptsiooni ja ehitas mitu paati ise.

Kõige huvitavam on see, et Wankelile ei meeldinud pöörlev mootor, mis tegi temast miljonäri ja tõi talle ülemaailmse kuulsuse, pidades seda "koledaks pardipojaks". Tõelised töötavad RPD-d valmistati nn KKM-i kontseptsiooni järgi, mis näeb ette rootori planetaarse pöörlemise ja nõuab väliste vastukaalude kasutuselevõttu. Olulist rolli mängis ka asjaolu, et selle skeemi pakkus välja mitte Wankel, vaid NSU insener Walter Freude. Kuni oma viimaste päevadeni pidas Wankel ise ideaalset mootori konstruktsiooni "pöörlevate kolbidega, millel pole ebaühtlaselt pöörlevaid osi" (Drehkolbenmasine - DKM), mis on kontseptuaalselt palju ilusam, kuid tehniliselt keerukam, nõudes eelkõige süüteküünalde paigaldamist pöörlevale rootorile. . Sellegipoolest seostatakse pöörlevaid mootoreid kogu maailmas täpselt Wankeli nimega, kuna kõik, kes leiutajat lähedalt tundsid, kinnitavad üksmeelselt, et ilma Saksa inseneri väsimatu energiata poleks maailm seda hämmastavat seadet kunagi näinud. Felik Wankel suri 1988. aastal.
Huvitav on lugu Mercedes 350 SL-ga. Wankel tahtis väga saada pöörlevat Mercedes C-111. Kuid Mercedes ei tulnud talle poolel teel vastu. Seejärel võttis leiutaja seeriamootori 350 SL, viskas välja “natiivse” mootori ja paigaldas S-111-le rootori, mis oli 60 kg kergem kui eelmine 8-silindriline, kuid arendas oluliselt rohkem võimsust (320 hj kiirusel 6500 p/min). . 1972. aastal, kui insenerigeenius oma järgmise ime kallal töö lõpetas, võis ta istuda tolle aja kiireima Mercedese SL-klassi rooli. Iroonia oli see, et Wankel ei saanud kunagi oma elu lõpuni juhiluba.

Me võlgneme huvi taaselustamise RPD vastu uuele Mazda Renesise mootorile (RE – Rotary Engine – ja Genesis). Jaapani inseneridel on viimase kümnendi jooksul õnnestunud lahendada kõik RPD peamised probleemid – heitgaaside toksilisus ja ebaefektiivsus. Võrreldes eelkäijaga oli võimalik vähendada õlikulu 50%, bensiini 40% ning viia kahjulike oksiidide emissioon Euro IV standarditele. Kahesilindriline mootor, mille maht on vaid 1,3 liitrit, toodab 250 hj. ja võtab mootoriruumis palju vähem ruumi.
Mazda RX-8 töötati välja spetsiaalselt uue mootori jaoks, mis Mazda Motor Europe'i brändijuhi Martin Brinki sõnul loodi uue kontseptsiooni järgi - auto oli "ehitatud" mootori ümber. Tänu sellele on kaalujaotus piki RX-8 telge ideaalne – 50 kuni 50. Unikaalse kuju ja väikese mootori mõõtme kasutamine võimaldas paigutada raskuskese väga madalale. "RX-8 ei ole võidusõidukoletis, kuid see on kõige paremini juhitav auto, millega ma kunagi sõitnud olen," vaimustas Martin Brink ajakirjale Popular Mechanics.
Tünn mett...
Kahtlemata on rootor-kolbmootoril esmapilgul palju eeliseid võrreldes traditsiooniliste sisepõlemismootoritega:
- 30-40% vähem osi;
- 2-3 korda väiksem mõõtmetelt ja kaalult võrreldes võimsuselt vastava standardse sisepõlemismootoriga;
- sujuv pöördemoment kogu kiirusvahemikus;
- vändamehhanismi puudumine ja sellest tulenevalt palju madalam vibratsiooni- ja müratase;
- Suur kiirus (kuni 15 000 pööret minutis!).
Kärbse pihta...
Näib, et kui Wankelil on sellised eelised kolbmootori ees, siis kellele neid kohmakaid, raskeid, põrisevaid ja vibreerivaid kolbmootoreid vaja on? Kuid nagu sageli juhtub, pole praktikas kõik nii sujuv. “Prügi” märgistusega korvi ei saadetud ainsatki geniaalset labori lävelt väljuvat leiutist. Seeriatootmises ei toodetud mitte ainult üks kivi, vaid terve graniidi laiali:
- Põlemisprotsessi katsetamine ebasoodsa kujuga kambris;
- Tihendite tiheduse tagamine;
- töö tagamine ilma korpuse kõverdumiseta ebaühtlase kuumenemise tingimustes;
- Madal termiline kasutegur, mis tuleneb asjaolust, et RPD põlemiskamber on palju suurem kui traditsioonilisel sisepõlemismootoril;
- Kõrge kütusekulu;
- Põlemisgaaside kõrge toksilisus;
- Kitsas temperatuuritsoon RPD tööks: madalatel temperatuuridel langeb mootori võimsus järsult, kõrgel temperatuuril - rootori tihendite kiire kulumine.