Роторно-поршневой двигатель - в чем проблема? (+) / Autoua форум

Собственно, статья:

Громогласный ротор

Казалось бы, роторно-поршневой двигатель (РПД) буквально создан для автоспорта. Его преимущества – компактность, легкость, мощность, «крутильность» – на вес золота на всех трассах мира, а немногочисленные недостатки казались легко устранимыми. Увы, только теоретически...

Главное отличие РПД, разработанного Феликсом Ванкелем (1902–1988 гг.) еще в 50-е годы, от обычного поршневого мотора – ротор. Он вращается в блоке цилиндров, внутренняя поверхность которого представляет собой сложную кривую – эпитрохоиду. Функция ротора аналогична той, которую выполняют поршни с шатунами и коленвалом в классическом моторе. Крутящий момент передается на эксцентриковый вал, а газообмен происходит через впускные и выпускные окна. Одним словом – сверхкомпактность и простота конструкции: ни тебе клапанов, ни распределительных валов, ни шатунов, ни поршней. Плюс несравненная плавность работы, «крутильность» и, как следствие, высокая мощность. Недостатки же – большое количество и малый ресурс сальников и уплотнительных прокладок, повышенный расход топлива и масла плюс шумная работа на «верхах» казались несущественными и легко устранимыми. В итоге в 1958–1973 гг. лицензии на РПД приобрели более 20 концернов, включая Alfa Romeo, Citroёn, Daimler-Benz, Ford, IFA, GM, MAN, Nissan, Rolls-Royce, Porsche, Suzuki, Toyota. В те времена на долю этих компаний приходилось около 70% мирового автомобильного производства! Конец роторной эйфории пришелся на 1973–1975 гг., когда грянул сильнейший нефтяной кризис и тут же ужесточились требования к токсичности отработавших газов. Сегодня автомобили с РПД продолжает производить только Mazda.

NSU. На алтаре прогресса

Дебют РПД оказался более чем успешным: NSU сходу выиграл чемпионат Германии по ралли.

Первой в начале 60-х гг. заинтересовалась концепцией Ванкеля небольшая компания NSU. Ее скромная прогулочная «двухместка» Wankel Spider (497 см куб., 50 л. с., 148 км/ч) стала сенсацией Франкфуртского салона 1963 г.: редчайшая для микролитражек среднемоторная компоновка, элегантный дизайн от Bertone и РПД. Тогда еще односекционный, но уже куда более плавно работающий и мощный, чем английские конкуренты. Нужно ли говорить, что заводская команда NSU тут же приняла новинку на вооружение? Тем более что для гонок главные недостатки Wankel Spider – ограниченный моторесурс и приличный «аппетит» – не имели значения. После небольших доработок закрытую версию «двухместки» выставили в раллийном чемпионате Германии 1966 года, который она выиграла с явным преимуществом. Успех, помноженный на восторженные отзывы о серийной модели в прессе, и неподдельный энтузиазм дилеров подвигли боссов фирмы бросить все ресурсы на доводку РПД, отказавшись от стабильно доходного производства вело- и мотопродукции. Но, поставив все на передовую и в техническом, и в эстетическом плане модель Ro80 (1967–1977 гг., 37204 шт.), немцы проиграли: став сложнее, их РПД так и не избавился от врожденных недостатков – клиенты возвращали седаны уже после 20000 км пробега. Стремясь сохранить доброе имя, NSU без устали меняла моторы по гарантии, что быстро подорвало финансовое благополучие компании, и в 1969-м ее поглотила Audi. К чести «колец», планировавших использовать РПД и в ралли, и кузовных гонках, они до последнего (до 1977 г.) пытались усовершенствовать Ro80 вообще и РПД в частности – другие модели под маркой NSU не выпускались уже пять лет.

Mazda. Всерьез и надолго
Как и NSU, Mazda в 60-е гг. была небольшой компанией с ограниченными техническими и финансовыми ресурсами. Основу ее модельного ряда составляли развозные грузовички да семейные малолитражки. Поэтому нет ничего удивительного, что спорт-купе Mazda 110S Cosmo (982 см куб., 110 л. с., 185 км/ч) создавалось более 6 лет и оказалось весьма капризным и дорогим. Да и подпорченная NSU Ro80 репутация не способствовала ажиотажу (в 1967–1972 гг. нашли своих владельцев только 1175 «космосов»), но мировой интерес к 110S способствовал увеличению продаж всей остальной продукции фирмы!

Чтобы доказать, что РПД столь же надежен (его превосходство в мощности уже стало для всех очевидным), Mazda чуть ли не впервые в жизни приняла участие в соревнованиях, причем выбрала самую трудную и продолжительную гонку – 84-часовой Marathon De La Route, проходивший на Нюрбургринге. Как аматорскому экипажу из Бельгии удалось занять 4-е место (вторая машина сошла с дистанции за три часа до финиша из-за заклинивших тормозов), уступив только «выросшим» на «Нордшляйфе» Porsche 911, похоже, так и останется загадкой.

Высшее достижение РПД в ралли: «бронза» заводской Mazda RX-7 в греческом ралли «Акрополис» 1985 года.

Mazda 110S положила начало серии громких побед роторных японских купе. В 1991 году роторный прототип Mazda 787B выиграл легендарные «24 часа Ле Мана».

Хотя с тех пор японские «роторники» стали завсегдатаями гоночных трасс, крупного успеха в Европе им пришлось ждать 16 лет. В 1984-м британцы на RX-7 выиграли престижную суточную гонку в Спа-Франкошамп. А вот в США, на главном рынке «семерки», ее гоночная карьера складывалась куда успешнее: с момента дебюта в чемпионате IMSA GT в 1978 году и по 1992-й она выиграла в своем классе более сотни этапов, причем с 1982 по 1992 гг. первенствовала в главной гонке серии – 24 hours of Daytona.

В ралли у «Мазд» все шло не так гладко. Как это часто бывало с японскими командами (Toyota, Datsun, Mitsubishi), они выступали только на отдельных этапах раллийного чемпионата мира (Новая Зеландия, Великобритания, Греция, Швеция), интересующих в первую очередь маркетинговые отделы концернов. Национальных титулов хватало: так, в 1975–1980 гг. Род Миллен выиграл целых пять в Новой Зеландии и США. А вот в WRC успехи были исключительно локальными: лучшее, что показали RX-7, – 3-е и 6-е места в греческом «Акрополисе» 1985 года.

Ну а самым громким успехом Mazda вообще и РПД в частности стала победа ее спортпрототипа 787B (2612 см куб., 700 л. с., 607 Нм, 377 км/ч) в Ле Мане в 1991 году. Причем одолеть заводские Porsche, Peugeot и Jaguar помогли не только быстрые пилоты и конкурентоспособная техника: свою роль сыграла и настойчивость японских менеджеров, регулярно «выбивавших» для роторников всевозможные послабления в регламенте. Так, накануне победы 787-го организаторы гонки согласились компенсировать прожорливость «роторников» 170-килограммовым (830 против 1000) снижением массы. Парадокс заключался в том, что, в отличие от бензиновых моторов, «аппетит» РПД при дальнейшей форсировке рос куда более скромными темпами, чем у обычных поршневых моторов, и 787-й оказался экономичней своих основных конкурентов!

Mercedes. Береженого Бог бережет

В начале 70-х возвращение Mercedes в большие гонки казалось делом решенным. Прототипы роторных С111 не покидали гоночных трасс. Увы...

Это был шок. Mercedes, который журнал Stern за консерватизм называл не иначе как «производитель авто для 50-летних господ в шляпах», в 1969 году презентовал супер-кар, поражавший воображение даже цветом. Вызывающая ярко-оранжевая окраска, подчеркнуто клиновидная форма, среднемоторная компоновка, двери «крыло чайки» и сверхмощный трехсекционный РПД (3600 см куб., 280 л. с., 260 км/час) – для консервативного Mercedes это было нечто! А поскольку в компании не строили концептов, все считали, что у С111 только один путь: мелкосерийная (омологационная) сборка и большое гоночное будущее, ведь с 1966 года ФИА допустила РПД к официальным соревнованиям. И в штаб-квартиру Mercedes посыпались чеки с просьбой вписать нужную сумму за право обладать С111. Штутгартцы же еще больше подогрели интерес к «эске», в 1970 г. представив вторую генерацию купе с еще более фантастическим дизайном, 4-секционным ротором и умопомрачительными характеристиками (4800 см куб., 350 л. с., 300 км/час). Для доводки Mercedes построил пять макетов, которые дневали и ночевали на Хокенхаймринге и Нюрбургринге, готовясь установить серию рекордов скорости. Пресса смаковала предстоящую «битву титанов» между роторным Mercedes, атмосферным Ferrari и наддувным Porsche в чемпионате мира по гонкам на выносливость. Увы, возвращение в большой спорт не состоялось. Во-первых, С111 был очень дорогим даже для Mercedes, во- вторых, немцы не могли пустить в продажу столь сырую конструкцию. А после карибского нефтяного кризиса они вообще прикрыли проект, сосредоточившись на дизельных двигателях. Ими и оборудовали последние версии C111, установившие несколько мировых рекордов.

ВАЗ. Для спецслужб и гонщиков

ВАЗ-110 «РПД-спорт» куда чаще ездил по выставкам, чем стартовал в гонках.

В 1961 году, то есть за три года до дебюта роторного NSU, Минавтопром и Минобороны СССР поставили перед отраслевыми НИИ задачу создать РПД. C чертежами вроде бы «помог» сам КГБ. Но советская экономика непредсказуема: в 1974-м в Тольятти создали КБ (СКП РПД), и начались работы по строительству цехов для серийного производства «ванкелей»! Причем решено было просто скопировать японский мотор, без оглядки на накопленный опыт и существующие наработки НИИ! Результат оказался соответствующим: поломки, поломки, поломки... Спасли советский РПД спецслужбы. Их не волновали ни гарантии, ни ресурс мотора, ни расход топлива и масла. Именно благодаря «спецкопейке», 120-сильному 2-секционному ВАЗ-21019 «Аркан», появились популярные во времена застоя байки о милицейских «Жигулях», которые с легкостью догоняют «Мерседесы». Более-менее массовым (до 100 шт. в год) производство тольяттинских РПД стало только в 90-х: ими оснащались ВАЗ-2105, 2107, 2108, 2110.

В мае 1998 г был омологирован кольцевой ВАЗ-110 «РПД-спорт» (190 л. с., 8500 об/мин, 960 кг, 240 км/ч). Увы, дальше одного-единственного образца, чаще демонстрируемого на выставках, чем стартующего в гонках, дело не пошло. 110-я была самой мощной в пелотоне, но откровенно сырая конструкция всякий раз не давала ей продемонстрировать весь свой потенциал. Однако обидней всего то, что на «ВАЗе» быстро охладели к роторному направлению, а уникальную «Ладу» переделали в ралли-кар с обычным ДВС.

Сергей Суховский
Фото NSU, Mazda, Mercedes и «ВАЗ»

и ссылка: http://www.autocentre.ua/article/11988.html