Автомобілі з роторним двигуном – в чому їх перевага?

Зазвичай «серце» машини являє собою цилидро-поршневу систему, тобто засноване на зворотно-поступальному русі, однак є й інший варіант – автомобілі з роторним двигуном.

Автомобілі з роторним двигуном – головна відмінність

Основна складність у роботі ДВЗ з класичними циліндрами – перетворення зворотно-поступального руху поршнів в обертальний момент, без якого колеса не будуть обертатися. Саме тому з того моменту, як був створений перший двигун внутрішнього згоряння, вчені та механіка-самоучки ламали голови над тим, як зробити мотор з виключно обертовими вузлами. Вдалося це німецькому техніку-самородку Ванкелю.

Перші ескізи були ним розроблені в 1927 році, після закінчення вищої школи. Надалі механік купив невелику майстерню і впритул зайнявся своєю ідеєю. Підсумком багаторічної роботи стала робоча модель роторного ДВС, створена спільно з інженером Вальтером Фройде. Механізм виявився схожим на електромотор, то є основою його став вал з тригранним ротором, дуже схожим на трикутник Рело, який був поміщений у камеру овальної форми. Кути впираються в стінки, створюючи з ними герметичний рухливий контакт.

Порожнина статора (корпусу) ділиться серцевиною на відповідне числа його сторін кількість камер, причому за один оберт ротора відпрацьовуються три основних такту: впорскування палива, запалення, викид відпрацьованих газів. Насправді їх, звичайно, 5, але два проміжних, стиснення палива і розширення газів, можна не приймати до уваги. За один повний цикл відбувається 3 оберти валу, а якщо врахувати, що зазвичай встановлюються два ротори в протифазі, автомобілі з роторним двигуном мають потужність в 3 рази більше, ніж класичні циліндро-поршневі системи.

 

Наскільки популярний роторний дизельний двигун?

Першими машинами, на яких був встановлений ДВС Ванкеля, стали легковика NSU Spider 1964 року випуску потужністю 54 к. с., що дозволяло розганяти транспортні засоби до 150 км/год, Далі, в 1967 році, був створений стендова варіант седана NSU Ro-80, красивий і навіть елегантний, з судженим капотом і кілька більш високим багажником. У серійне виробництво він так і не вийшов. Втім, саме цей автомобіль підштовхнув багато компаній купувати ліцензії на роторний дизельний двигун. У їх число увійшли Toyota, Citroen, GM, Mazda. Ніде новинка не прижилася. Чому? Причиною того були серйозні її недоліки.

Утворена стінками статора і ротора камера значно перевищує обсяг класичного циліндра, паливно-повітряна суміш виходить нерівномірною. Із-за чого навіть із застосуванням синхронного розряду двох свічок не забезпечується повне згоряння палива. Як наслідок – ДВС неекономічний і неекологічний. Саме тому, коли вибухнув паливний криза, NSU, яка зробила ставку на роторні двигуни, була змушена злитися з Volkswagen, де від дискредитували себе «ванкелей» відмовилися.

Компанією Mercedes-Benz було випущено лише два автомобіля з ротором – С111 першого (280 л. с., 257.5 км/год, до 100 км/год за 5 сек) і другого (350 к. с., 300 км/год, до 100 км/год за 4,8 сек) покоління. Компанією Chevrolet також були випущені дві пробні машини Corvette, з двосекційним двигуном на 266 л. с. і з четырехсекционным на 390 к. с., але все обмежилося їх демонстрацією. За 2 роки, починаючи з 1974, компанією Citroen були випущені з конвеєра 874 автомобіля Citroen GS Birotor потужністю 107 к. с., потім їх відкликала для ліквідації, проте близько 200 так і залишилися у автолюбителів. А значить, є ймовірність зустріти їх сьогодні на дорогах Німеччини, Данії або Швейцарії, якщо, звичайно, їх власникам дався капітальний ремонт роторного двигуна.

Найбільш стабільне виробництво змогла налагодити компанія Mazda, з 1967 по 1972 роки було випущено 1519 автомобілів марки Cosmo, втілені у двох серіях по 343 та 1176 машин. За той же період було випущено в масове виробництво купе Luce R130. «Ванкели» почали ставити на всі без виключення моделі Mazda з 1970 року, в тому числі і на автобус Parkway Rotary 26, що розвиває швидкість до 120 км/год при масі 2835 кг. Приблизно в той же час почалося виробництво роторних двигунів в СРСР, правда, без ліцензії, а, отже, до всього доходив своїм розумом на прикладі розібраного «ванкеля» з NSU Ro-80.

Розробка здійснювалася на заводі ВАЗ. У 1976 році був якісно змінений двигун Ваз-311, а через шість років масово стала випускатися марка Ваз-21018 з ротором потужністю 70 л. с. Правда, на всій серії незабаром був встановлений поршневий ДВЗ, оскільки всі «ванкели» зламалися при обкатці, і потрібна була заміна роторного двигуна. З 1983 року з конвеєра стали з’їжджати моделі Ваз-411 і Ваз-413 на 120 і 140 л. с. відповідно. Ними були оснащені загони ДАІ, МВС і КДБ. В даний час роторами займається виключно компанія Mazda.

 

Можливий ремонт роторного двигуна своїми руками?

Самостійно що-небудь зробити з ДВС Ванкеля досить складно. Найбільш доступне дія – заміна свічок. На перших моделях вони були вмонтовані безпосередньо в нерухомий вал, навколо якого оберталася не тільки ротор, але і сам корпус. Надалі, навпаки, статор зробили нерухомим, встановивши в його стінці 2 свічки навпаки клапанів уприскування палива і випуску відпрацьованих газів. Будь-які інші ремонтні роботи, якщо ви звикли до класичних поршневим ДВЗ, практично неможливі.

У двигуні Ванкеля деталей на 40 % менше, ніж у стандартному ДВС, робота якого заснована на ЦПГ (циліндро-поршневої групи).

Опорні вкладиші валу змінюються в тому випадку, якщо почала переглядати мідь, для цього знімаємо шестерні, здійснюємо заміну і знову напрессовываем зубчасті колеса. Потім оглядаємо сальники і, якщо необхідно, змінюємо їх теж. Здійснюючи ремонт роторного двигуна своїми руками, будьте уважні при зняття та встановлення пружин маслозйомних кілець, передні і задні розрізняються за формою. Торцеві пластини теж при необхідності піддаються заміні, причому встановлювати їх потрібно відповідно буквеної маркуванні.

Кутові ущільнення в першу чергу монтуються з передньої сторони ротора, бажано їх садити на зелену кастроловскую мастило, щоб зафіксувати на час складання механізму. Після установки вала ставляться тильні кутові ущільнення. Накладаючи на статор прокладки, змастіть їх герметиком. Апексы з пружинами в кутові ущільнювачі вставляються вже після того, як ротор поміщений в корпус статора. В останню чергу змащуються герметиком прокладки передній і задній секцій перед кріпленням кришок.