Тэст драйв у пагоні за марай: ад Ванкеля да рухавіка HCCI
Як ротарны рухавік дапамог японскаму брэнду Mazda стаць тым, чым ён з'яўляецца сёння
Праз 60 гадоў пасля стварэння першага працоўнага прататыпа рухавіка Ванкеля, 50 гадоў пасля яго запуску Mazda і афіцыйнай аб'явы кампаніі аб тым, што яна стварыла функцыянальны рухавік HCCI, – гэта нагода вярнуцца ў гісторыю гэтага унікальнага цеплавога рухавіка.
Mazda больш не хавае таго факту, што распрацоўка рухавіка, які працуе ў шырокім працоўным дыяпазоне ў рэжымах HCCI - або гамагеннае змешванне і самазагаранне ад сціску, апынулася паспяховай, і з 2019 года мае намер запусціць такі рухавік у серыйную вытворчасць. Нядзіўна, што Mazda заўсёды можа здзівіць аўтамабільную супольнасць. Дастаткова нават збеглага погляду на гістарычныя аналы брэнда, каб знайсці крыніцы гэтага сцвярджэння. Да нядаўняга часу японская кампанія была адзіным і заўзятым носьбітам ідэі Ванкеля і першым вытворцам аўтамабіляў з рухавікамі, якія працавалі па цыкле Мілера (Mazda Xedos 9 з 1993 па 2003 год, а затым Demio, вядомая ў Еўропе як Mazda 2).
Тут варта згадаць дызельны рухавік з хвалевым сціскам паветра Comprex, каскадны, двухструменны і фарсіраваны з змянянай геаметрыяй для бензінавага рухавіка (розныя версіі Mazda RX-7), сістэмы актыўнага павароту задняй восі 626 з канца 80-х гг. гадоў, унікальная сістэма старт-стоп i-Stop, у якой запуск падтрымліваецца працэсам згарання, і сістэма рэгенерацыі энергіі з дапамогай кандэнсатараў i-Eloop. Нарэшце, адзначым той факт, што гэта адзіны японскі вытворца, які выйграў 24 гадзіны Ле-Мана вядома ж, з аўтамабілем з рухавіком Ванкеля! Што да стылю, такія мадэлі, як Luce, культавы Wankel Cosmo Sport, RX-7 і RX-8, родстэр MX-5 і Mazda 6, красамоўна кажуць аб унікальнасці брэнда ў гэтай галіне. Але гэта яшчэ не ўсё у апошнія гады рухавікі Skyactiv паказалі не толькі, што рухавіку ўнутранага згарання яшчэ маецца быць мінуць доўгі шлях, але і тое, што Mazda можа паказаць яму свой уласны шлях.
Нашмат больш аб распрацоўках інжынераў кампаніі мы раскажам пасля нашага візіту па запрашэнні Mazda ў Японію ў канцы кастрычніка. Аднак прычыны для гэтага артыкула не адзіныя, якія можна знайсці ў падзагалоўку вышэй. Таму што, каб зразумець прычыны, па якіх стваральнікам Mazda ўдалося стварыць свой рухавік HCCI, нам, магчыма, прыйдзецца вярнуцца да гісторыі кампаніі.
Ротарны рухавік як аснова Skyactiv-X
Спытайце ультрамарафонца, якому ўдалося пераадолець 160-кіламетровы маршрут, ці ўзнікнуць праблемы з праходжаннем стандартнага 42-кіламетровага марафону. Што ж, ён можа не прабегчы іх дзве гадзіны, але ён вызначана можа працягнуць як мінімум яшчэ 42 гадзіны ў даволі прыстойным тэмпе. Пры такім мысленні, калі штаб-кватэра вашай кампаніі знаходзіцца ў Хірасіме, калі на працягу дзесяцігоддзяў вы змагаліся з вялізнымі праблемамі кручэння поршня ротарнага рухавіка і вырашылі сотні праблем са змазкай або выкідамі, хвалевымі эфектамі і з турбанаддувам, або асабліва з працэсамі згарання ў серпападобнай камеры. з зменлівым аб'ёмам блока на аснове Ванкеля, у вас можа быць значна больш стабільная аснова для стварэння рухавіка, які працуе па прынцыпе HCCI. Афіцыйны старт праекту Skyactiv быў дадзены роўна дзесяць гадоў назад, у 2007 году (той жа год, у якім Mercedes прадставіла складаны прататып рухавіка HCCI Diesotto), і ў той час Mazda RX-8 з рухавіком Ванкеля ўсё яшчэ знаходзілася ў вытворчасці. Як вядома, інжынеры японскай кампаніі эксперыментуюць з рэжымамі працы HCCI менавіта пры распрацоўцы прататыпаў ротарных рухавікоў Skyactiv-R. Верагодна, у праекце HCCI, званым Mazda SPCCI (Spark Plug Conrolled Compression Ignition) ці Skyactiv-X, удзельнічалі інжынеры як з аддзела ротарных, так і з аддзела бензінавых і дызельных рухавікоў, таму што нават у распрацоўцы працэсу згарання ў Skyactiv-D мы можам распазнаць почырк людзей, якія ўдзельнічалі ў распрацоўцы працэсу HCCI. Бог ведае, калі эвалюцыя рухавікоў Skyactiav ператварылася ў рухавік з аднастайным мяшаннем і самазагараннем даўно вядома, што інжынеры Mazda былі ўцягнутыя ў гэтую тэму але гэта, верагодна, адбылося, калі рухавік Ванкеля быў яшчэ жывы.
Дзесяцігоддзі вытворчасці ротарных аўтамабіляў, большасць з якіх у поўнай адзіноце, могуць не прынесці Mazda сур'ёзнага фінансавага прыбытку, але таксама прынясуць прызнанне непахіснасці духу, пошуку рашэнняў разнастайных праблем, неверагоднай настойлівасці і, як следства, назапашванні велізарнага і вельмі бясцэннага досведу. Аднак, па словах Киёси Фудзівара, адказнага за планаванне прадуктаў Mazda, кожны з канструктараў, якія ўдзельнічаюць у праекце Skyactiv, нясе ў сабе дух рухавіка Ванкеля, але ператвараецца ў магчымасць палепшыць звычайны рухавік. Ці ў нетрадыцыйнай HCCI. “Але запал тая ж. Менавіта яна робіць Skyactiv рэальнасцю. Гэтая сапраўдная прыгода стала самай вялікай радасцю ў маім жыцці. Гэта праўда, што кожная кампанія робіць аўтамабілі для продажу і зарабляння грошай, - тлумачыць Сеіта Канаі, кіраўнік аддзела развіцця Mazda, - але паверце мне, для нас у Mazda той факт, што аўтамабілі, якія мы ствараем, таксама важны. яны бяруць пачатак у нашых сэрцах, і кожны раз іх будаўніцтва становіцца для нас рамантычным прыгодай. Галоўная рухаючая сіла гэтага працэсу - наша страсць. Быць лепшым – гэта мой інжынерны раман».
Мара маладога чалавека
Магчыма, у 60-х гадах інжынеры нядаўна выпушчанага першага аўтамабіля Mazda выявілі свой інжынерны раман у рухавіку Ванкеля. Таму што ротарны рухавік нарадзіўся з мары 17-гадовага нямецкага юнака ў 1919 годзе, і яго клічуць Фелікс Ванкель. Тады, які нарадзіўся ў 1902 годзе ў рэгіёне Лар ў Германіі (дзе нарадзіліся Ота, Даймлер і Бенц), ён сказаў сваім сябрам, што аўтамабіль яго мары быў абсталяваны рухавіком, які быў напалову турбінным, напалову поршневым. У той час ён яшчэ не валодаў базавымі ведамі аб поршневых рухавіках унутранага згарання, але інтуітыўна меркаваў, што яго рухавік можа выконваць чатыры цыклы працы – упуск, сціск, дзеянне і выпуск пры кручэнні поршня. Менавіта гэтая інтуіцыя надоўга прывядзе яго да стварэння працавальнага ротарнага рухавіка, які іншыя канструктары беспаспяхова спрабавалі незлічоную колькасць разоў, пачынальна з 16 стагоддзі.
Айцец Ванкеля загінуў падчас Першай сусветнай вайны, пасля чаго малады чалавек прадаваў друкаваныя творы і чытаў шмат тэхнічнай літаратуры. У 1924 годзе, калі яму было 22 гады, ён заснаваў невялікую лабараторыю па распрацоўцы ротарнага рухавіка, а ў 1927 годзе ён зрабіў першыя чарцяжы "Die Drehkolbenmaschine" (ротарна-поршневай машыны). У 1939 годзе геніяльнае міністэрства авіяцыі выявіла рацыянальнае зерне ў ротарным рухавіку і звярнулася да Гітлера, які асабіста загадаў вызваліць Ванкеля, які затым знаходзіўся ў турме па загадзе мясцовага гаўляйтара, і абсталяваць эксперыментальную лабараторыю на Бодэнскім возеры. Тамака ён распрацаваў прататыпы для BMW, Lillethal, DVL, Junkers і Daimler-Benz. Аднак першы эксперыментальны рухавік Ванкеля з'явіўся занадта позна, каб хоць неяк дапамагчы выжыванню Трэцяга рэйха. Пасля капітуляцыі Германіі французы заключылі Ванкеля ў турму - тое ж самае, што яны ўжо зрабілі з Фердынандам Паршэ. Праз год Фелікс быў вызвалены і, з-за адсутнасці больш прадуктыўнага занятку, пачаў пісаць кнігу пра ротарна-поршневыя рухавікі. Пазней ён заснаваў Тэхнічны інстытут інжынерных даследаванняў і працягнуў распрацоўку ротарных рухавікоў і кампрэсараў для прамысловага выкарыстання. У 1951 годзе амбіцыйнаму дызайнеру ўдалося пераканаць кіраўніка аддзела спартыўных матацыклаў NSU Вальтэра Фрэдзе да супрацоўніцтва. Ванкель і NSU засяродзілі свае намаганні на ротарным рухавіку з камерай у форме яблыка (трохоіднай) і трохкутным поршнем з арачнымі сценкамі. У 1957 годзе быў пабудаваны першы дзейны прататып рухавіка пад назвай ДКН. Гэта дата нараджэння рухавіка Ванкеля.
60-я: шматабяцальны будучыню ротарнага рухавіка
DKM паказвае, што ротарны рухавік гэта не проста мара. Сапраўдны практычны рухавік Ванкеля ў вядомай нам форме з нерухомым корпусам - гэта наступны KKM. NSU і Wankel сумесна рэалізавалі першыя ідэі, звязаныя з ушчыльненнем поршня, пазіцыянаваннем свечак запальвання, запаўненнем адтулін, прадзьмухам выхлапных газаў, змазкай, працэсамі згарання, матэрыяламі і вытворчымі зазорамі. Аднак застаецца шмат праблем…
Гэта не перашкаджае NSU афіцыйна аб'явіць у 1959 годзе аб стварэнні рухавіка будучыні. Больш за 100 кампаній прапануюць тэхнічнае супрацоўніцтва, у тым ліку Mercedes, Rolls-Royce, GM, Альфа-Рамэа, Porsche, Citroen, MAN і шэраг машынабудаўнікоў купляюць ліцэнзіі. Сярод іх Mazda, прэзідэнт якой Цуней Мацуда бачыць у рухавіку вялізны патэнцыял. Апроч паралельных кансультацый з інжынерамі NSU, Mazda стварае ўласны аддзел распрацоўкі рухавікоў Ванкеля, які першапачаткова ўключае 47 інжынераў.
New York Herald Tribune аб'яўляе рухавік Ванкеля рэвалюцыйным вынаходствам. У той час акцыі NSU літаральна ўзарваліся - калі ў 1957 годзе яны гандляваліся за 124 нямецкія маркі, то ў 1960 годзе яны дасягнулі касмічных 3000! У 1960 годзе быў прадстаўлены першы аўтамабіль з рухавіком Ванкеля - NSU Prinz III. У верасні 1963 гады за ім рушыў услед NSU Wankel Spider з аднакамерным рухавіком аб'ёмам 500 см3, які праз два гады выйграў чэмпіянат Нямеччыны. Аднак сенсацыяй Франкфурцкага аўтасалона 1968 гады стаў новы NSU Ro 80. Элегантны седан, распрацаваны Клаўсам Люце, авангардэн ва ўсіх адносінах, а яго аэрадынамічныя формы (каэфіцыент струменя 0,35 сам па сабе робіць аўтамабіль унікальны для свайго часу) сталі магчымымі дзякуючы малагабарытнаму двухротарнаму. ККМ 612. Трансмісія мае гідраўлічнае счапленне, чатыры тормазы дыскавыя, прычым перадпакой частка размешчана побач з трансмісіяй. Ro 80 быў настолькі уражлівым для свайго часу, што ў 1968 году стаў аўтамабілем года. У наступным годзе Фелікс Ванкель атрымаў доктарскую ступень у Тэхнічным універсітэце Мюнхена і атрымаў залаты медаль Федэрацыі інжынераў Германіі - самую прэстыжную ўзнагароду за навуковыя і тэхнічныя дасягненні ў Германіі.
(Прытрымлівацца)
Тэкст: Георгій Колеў
