Після відвідування форсунок Piezo, Autopédia da Razão Automóvel сьогодні присвячена ще одній главі цього набігу в механіку: двигуну Ванкеля.
Чи знайоме вам ім’я Фелікс Ванкель? Немає? Тоді пан Ванкель був німецьким інженером, який хотів революціонізувати автомобільну промисловість. Ванкель не змирився з створенням поршневих двигунів і вирішив розробити життєздатну альтернативу поточній архітектурі двигуна. Дуже складне завдання з самого початку.
У 1951 році у співпраці з NSU Motorenwerke (однією з компаній, яка породила Audi), Ванкель розпочав те, що стане його найвидатнішим проектом: двигун Ванкеля. Після 13 років налаштувань, удосконалень і деякої плутанини між ними з’являється NSU Spider: перший серійний автомобіль з ротаційним двигуном Ванкеля. Той двигун, яким Ванкель хотів здивувати світ.
Так само, як чотиритактні поршневі двигуни – для цього забудемо про двотактні двигуни, добре? – робота двигуна Ванкеля зводиться до чотирьох ступенів: впуск, стиснення, вибух і випуск. Однак вони виготовлені інакше, ніж поршневий двигун. Блок Ванкеля по суті складається з трьох частин (так, трьох частин): ротора, корпусу ротора та розподільного вала. Немає пружин, клапанів, розподільних валів та інших рухомих речей. Не ускладнювати!
Епітрохоїд – ні, я не просто чхнув… – це слово визначає форму корпусу, в якому знаходиться трикутний ротор двигуна Ванкеля. Етапи перетворення енергії відбуваються в трьох областях, утворених простором між ротором і корпусом (див. зображення). Круговий рух, який здійснює ротор, передається на розподільний вал, подібний до розподільного валу, який, у свою чергу, посилає енергію в коробку передач.
Недоліки
- Витрата: ККД цього типу двигуна нижчий, ніж у поршневих двигунів. Двигуни внутрішнього згоряння перетворюють паливо в механічну енергію і тепло. У разі блоків Ванкеля витрачається більше енергії у вигляді тепла, оскільки площа поверхні внутрішніх просторів двигуна більша, ніж площа поверхні камери згоряння поршневих двигунів.
- Крутний момент: на низьких оборотах двигуни Ванкеля мають такий самий крутний момент, як…мураха. Це пов’язано з тим, як гази після займання розширюються. У поршневому двигуні гази розширюються в одному напрямку, штовхаючи поршень у лінійному русі. У разі роторних двигунів гази розширюються в різних напрямках, штовхаючи ротор в нелінійному русі, який також не використовує вироблену енергію. Однак на високих швидкостях інерція ротора полегшує цей дефіцит.
Переваги
- Плавність: на відміну від традиційного двигуна, немає інверсії руху, оскільки у верхньому-нижньому поршні є згаданий обертальний рух, який забезпечує набагато більш плавну роботу.
- Кількість деталей: у порівнянні з зворотним двигуном, він набагато менший, що означає, принаймні теоретично, більшу надійність (якби не ущільнювачі Apex…)
- Вага та розміри: двигуни Ванкеля легші та компактніші, ніж поршневі двигуни. Це, очевидно, дає змогу зменшити вагу автомобіля, а також знизити центр ваги, покращуючи таким чином загальну поведінку автомобіля.
- CV проти «Об’єм»: коли ви думаєте про кінські сили атмосферного двигуна з 1300 куб.см, яка цифра з’являється? 90 к.с.? 120 кінських сил? 140 к.с.? Ні. Як щодо 240 к.с.? Так, Mazda RX-8 видає 240 к.с. з 1300 куб.см, без турбонаддува. Такий факт просто плямистий.
- Звук: симфонія двигуна Ванкеля зі швидкістю 10 000 об/хв просто блискуча.
Історичні пам'ятки Wankel Engine:
Mercedes-Benz C111
Розроблений у 1968 році, C111 був дослідженням бренду Штутгарта для виробництва та маркетингу автомобілів, що працюють за допомогою обертових блоків. Коли його показали всьому світу в 1969 році на виставці у Франкфурті, він швидко викликав цікавість завдяки технологічним інноваціям і сміливому дизайну. Переваги також були приємними: 280 к.с., 260 км/год і 5 секунд від 0 до 100 км/год.
Мазда 787b
У 1991 році Mazda стала єдиною японською автомобільною маркою, яка виграла 24 години Ле-Мана, а також єдиною, хто виграв гонку без використання поршневого двигуна, подвиги, які зберігаються і сьогодні. Використовуваний автомобіль був блискучим 787b, з 830 кг, 700 к.с. і гуркітним звуком. У сезоні 92 року двигуни Ванкеля були заборонені, оскільки їхня величезна надійність та ефективність (так, роторні двигуни потужністю 700 к.с. є більш ефективними, ніж поршневі двигуни) вважалися недоліком для інших конкурентів. Після гонки інженери Mazda розібрали двигун і передбачили, що він буде працювати ще 24 години без будь-яких проблем. Легенда свідчить, що єдиною проблемою 787b протягом усієї гонки була зламана лампочка…
культ
Mazda — єдина марка, яка в недалекому минулому випускала на ринок автомобілі з цим типом двигуна, з акцентом на RX-7 і RX-8, тому не дивно, що навколо цих двох моделей був створений особливий культ (див. … Домінік Торетто зі своїм червоним RX-7 також трохи допоміг). Наші австралійські друзі чомусь закохалися в двигуни Ванкеля і створили різноманітні групи, клуби та майстерні, присвячені ротаційним звірам, і, звісно, 400-метрові забіги не залишилися осторонь цього культу. Нинішній рекорд становить 6,475 секунди на швидкості приблизно 360 км/год. Ще одним видом спорту, який не залишив поза увагою Ванкелів, був дрифт. Австралійський феномен популярності Mad Mike з чотирироторним MadBull RX-7 викликає у глядачів і вихлопні колектори в вогні.
Вам сподобалася ця стаття в Автопедії? Залишайте нам свої коментарі тут і в наших соціальних мережах і надсилайте їх нам ваші пропозиції щодо тем!