Почему роторный двигатель вышел из строя

Наши автомобильные эксперты выбирают каждый продукт, который мы представляем. Мы можем зарабатывать деньги по ссылкам на этой странице.

Феликс Ванкель и NSU создали меньший по размеру и менее сложный двигатель внутреннего сгорания. Вот почему это не удалось.

Какое-то время казалось, что за роторным двигателем Ванкеля будущее. В 1963 году немецкий автопроизводитель NSU, позже поглощенный Audi, представил Wankel Spider, первый серийный автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, не приводимый в движение поршнями. В 1967 году NSU выпустила двухроторный Ro80, а Mazda выпустила Cosmo Sport. Mercedes провел серьезные исследования в отношении двигателя, а GM даже считала, что роторный двигатель заменит поршневой двигатель во всем, от Vega до Corvette. Казалось, что роторный вариант Ванкеля представляет собой лучший путь вперед, но, оглядываясь назад, мы понимаем, что это совсем не так.

Кеничи Ямамото, руководитель группы, разработавшей роторный двигатель Mazda, а затем президент и председатель автопроизводителя, написал в своей книге 1981 года «Роторный двигатель», что роторные паровые двигатели появились еще в 1700-х годах. Еще в 1908 году ряд инженеров создали роторные двигатели внутреннего сгорания, но именно базовая конструкция немца Феликса Ванкеля стала производственной реальностью. «Во-первых, у него превосходный принцип», — написал Ямамото. «Во-вторых, были приложены огромные и неустанные усилия, чтобы заставить это работать».

Хотя сегодня мы полностью и искренне признали фундаментальную правильность четырехтактного поршневого двигателя, Джон Б. Хеге в книге «Роторный двигатель Ванкеля: история» указывает, что на заре появления автомобиля это не обязательно было так. Поршневой двигатель сложен и содержит множество движущихся частей; Роторный двигатель намного проще, обычно с двумя роторами треугольной формы, прикрепленными к эксцентриковому валу, и вообще без клапанного механизма. Движение ротора открывает и закрывает впускные и выпускные отверстия. Автопроизводители стремятся снизить сложность и, следовательно, снизить затраты, где это возможно, поэтому роторный двигатель Ванкеля пользовался большой популярностью. Кроме того, поршни, движущиеся вверх и вниз в обычном двигателе, создают огромные силы тряски, с чем лучше всего бороться путем увеличения количества цилиндров. Роторный двигатель не имеет возвратно-поступательной массы, а только вращающуюся массу, поэтому даже однороторный двигатель работает совершенно плавно. Роторные двигатели также намного меньше своих аналогов с поршневым приводом, что позволяет использовать всевозможные возможности аккуратной упаковки. Все это привело к «огромным и неутомимым усилиям» не только Mazda и NSU, но и Citroën, Mercedes-Benz, American Motors и даже GM, среди многих других.

В тридцатые годы Ванкель работал как над поршневыми двигателями с вращающимися дискообразными клапанами, так и над настоящими роторными двигателями. Он также был воинствующим нацистом и вступил в конфликт с партийным руководством, в 1933 году его заключили в тюрьму. Его техническое мастерство привлекло интерес со стороны компании Daimler-Benz, главный инженер которой убедил одного из советников Гитлера, Вильгельма Кеплера, освободить Ванкеля. Видимо, Ванкель был немного упрям, потому что проработал в Mercedes меньше года, прежде чем перешел на работу в BMW. В 1936 году нацистское правительство предоставило ему собственную мастерскую для дальнейшей разработки поршневых двигателей с дисковыми клапанами, которые в конечном итоге использовались в истребителях и торпедах Люфтваффе. Ванкель был заключен в тюрьму после войны и освобожден в 1946 году, а Кепплер впоследствии назначил его в НГУ.

Первоначальная роторная конструкция Ванкеля включала в себя как ротор треугольной формы, подобный тому, который мы знаем сегодня, так и камеру сгорания, которая также вращалась. В 1954 году NSU представила мотоциклетный нагнетатель этой конструкции. Однако именно Ханс Дитер Пашке из НГУ (без ведома Ванкеля) создал конструкцию, которую мы знаем сегодня, с ротором, вращающимся на эксцентриковом валу в фиксированном корпусе. (Его по-прежнему называли «Ванкелем», потому что Феликсу принадлежал патент на этот тип двигателя.)

Прототип дорожного роторного двигателя появился в 1957 году, и вскоре NSU рекламировал его как двигатель будущего. Взгляд журнала Road & Track на двигатель Ванкеля и другие типы роторных двигателей в июне 1960 года приобретает оттенок скептического недоумения. В нем делается вывод: «Были опробованы сотни типов поворотных клапанов, и именно их равномерные и регулярные отказы заставляют более искушенного инженера чувствовать себя несколько менее чем оптимистично по отношению к любой форме роторного двигателя. Если поворотный клапан малого диаметра "Не будет работать - как может еще более крупный агрегат функционировать как двигатель? Шансы очень малы, и в то же время мы можем только ждать (и надеяться), чтобы увидеть, окажется ли двигатель NSU глубоким и важным прорывом". или другой огонёк».