Почему роторный двигатель недолговечен: Роторный двигатель Ванкеля

Роториада: тюнинг Mazda RX-8 High Power

Главная
Статьи
Роториада: тюнинг Mazda RX-8 High Power

Автор: Светлана Парфенова

Продвинутые любители японских спорткаров Mazda RX-8 уважают гораздо меньше старых и более компактных RX-7, почитая последнее на сегодняшний день роторное купе слишком компромиссным. К тюнингу немногочисленные владельцы «восьмерок» прибегают часто, однако по большей части все ограничивается заменой родного роторного мотора на что-то более привычное отечественным гаражным мастерам. Наша сегодняшняя героиня попала в хорошие руки и столь печальной судьбы избежала.

Предыстория

Владелец нашей сегодняшней героини всегда мечтал о Mazda RX-7. Особенно после выхода первой серии кинофильма «Форсаж», где герой Вина Дизеля разъезжает на потрясающей красной RX-7 1993 года.

Но цена подобных экземпляров в продаже в нормальном состоянии просто заоблачная. Поэтому он решил попробовать познакомиться с ее наследницей. Познакомился и проникся – особенно поразили, конечно же, распашные боковые двери.

Свою первую RX-8 Дима купил еще в 2009 году. Тогда он ездил на Nissan Skyline R34, и покупка Мазды получилась довольно спонтанной: отдавали по хорошей цене. Это была версия Standard Power с 4-ступенчатой автоматической коробкой передач и 192-сильным мотором. Слегка ударенная в переднее правое крыло и с недочетами по кузову, она поначалу не вызвала энтузиазма, но короткий тест-драйв избавил от сомнений.

Не испугал и недолговечный роторный мотор, который, случись задиры на стенках статора, чинить в родной Анапе было просто некому – пришлось изучать и обслуживать автомобиль самостоятельно. Капиталить двигатель, к счастью, так и не пришлось, и спустя год машина успешно была продана перед переездом в Москву.

Потом был короткий период с Subaru Impreza WRX STi, возвращение к RX-8 (на сей раз к High Power с «механикой» и форсировкой 247 л. с.), первый опыт на гоночном треке и гибель этой прекрасной машины в ДТП с участием КамАЗа, затем еще одна RX-8… Нынешняя машина – уже четвертая по счету: она куплена 1,5 года назад в полном стоке и тоже в версии High Power.

Mazda RX-8 High Power

Краткие технические характеристики

Двигатель:: Спортивный радиатор Mishimoto
Трансмиссия:: Дополнительный радиатор на коробку
Тормоза:: Brembo
Подвеска:: Регулируемые стойки Tein
Экстерьер:: Спойлер Mission GT
Диски:: 19-дюймовые диски, трехсоставная разборная ковка

Надо отдать должное, машина практически не ломается: будучи восьми лет от роду, RX-8 пока потребовала лишь замены рулевых наконечников и тяг, а также радиатора и расширительного бачка после основательного перегрева на треке. За мотором, конечно, нужен особый уход: учитывая периодические высокие нагрузки на гонках, интервал замены масла сокращен до 3 000, в исправности содержатся свечи, провода и катушки зажигания, а в бак попадает исключительно Аи-98 с проверенных АЗС. Теперь, когда вы имеете базовое представление о том, что вообще такое Mazda RX-8, перейдем к истории доработок.

Стайлинг

Задний бампер и пороги – это красноярская реплика INGS+1 от ателье LionsKit, а передний – копия MazdaSpeed от них же. Затем были заказаны крылья и капот с «жабрами» – от Accolade и AutoExe соответственно.

Чуть позже появился спойлер Mission GT. Вариант с длиной лезвия 165 см как раз под срез крыльев подошел идеально. Правда, в комплекте с ним не идут крепления к багажнику, так что пришлось первый раз в жизни ставить спойлер без них и вкручивать крепления непосредственно в «ноги». После была установлена диодная подсветка белого цвета и, в завершение образа, машина оклеена наклейками в стиле Need For Speed Underground.

Агрегаты

Машина регулярно участвует в любительских кольцевых заездах, так что от доработок «железа» ей было не уйти. Распространенный вариант, как уже было сказано, – это «своп» родного мотора на что-нибудь типа 2JZ от Тойоты, но этим порочным путем Дима идти не стал, сохранив верность ротору. Возможно, в будущем под капотом этой машины появится более «злой» маздовский агрегат такой же конструкции. Например, прогремевшие в 90-е годы 300-сильный 20B-REW от Eunos Cosmo, а то и 700-сильный R26B от прототипа Mazda 767.

Впрочем, найти эти моторы в рабочем состоянии крайне сложно (а в случае с R26B практически нереально), и бюджет подобных доработок в любом случае крайне велик, так что пока нужно выжать максимум из имеющегося мотора. Для лучшего его охлаждения установлен алюминиевый радиатор Mishimoto, выхлопная система заменена на вариант MazdaSpeed, а летом, в трековый сезон, стоковый впуск меняется на комплект АЕМ. Трансмиссионные доработки ограничились установкой внешнего теплообменника на коробку; по ходовой части все почти стандартное, кроме регулируемых стоек Tein.

Что дальше?

На следующее лето он уже заказал комплект расширения Rocket Bunny от LionsKit. Нынешние 19-дюймовые диски уступят место более широким с большой хромированной полкой, а в подвеске пропишется комплект пневмостоек. Кроме того, предстоит перекраска в какой-нибудь пронзительный яркий цвет, возможно, с эффектом Candy.

Список доработок:

ДВИГАТЕЛЬ

Спортивные высоковольтные провода с большим сечением NGK
Катушки зажигания увеличенной проходимости NGK
Иридиевые спортивные свечи NGK
Холодный впуск AEM
Выхлоп MazdaSpeed
Спортивный термостат
Спортивный «жирный» радиатор Mishimoto

ТРАНСМИССИЯ

Дополнительный радиатор на коробку

ТОРМОЗА

Тормоза Brembo
Высокотемпературные спортивные колодки

ПОДВЕСКА

Регулируемые стойки Tein

ЭКСТЕРЬЕР

Передний бампер MazdaSpeed
Задний бампер INGS+1
Пороги INGS+1
Капот с жабрами AutoExe
Крылья с жабрами Accolade
Спойлер Mission GT
Реснички на фары
Спортивные замки капота
Неоновая подсветка

ДИСКИ И ШИНЫ

19-дюймовые диски, трехсоставная разборная ковка

тюнинг Mazda Mazda RX-8

Новые статьи

Статьи / Интересно 5 причин покупать и не покупать Mitsubishi Pajero Sport I Если вы изучаете возможность реализовать свою давнюю мечту и прикупить комфортабельный внедорожник просто потому, что это круто – можете смело переходить к чтению какого-то другого материала. .. 3081 0 1 20.11.2022

Статьи / История Стосорокет, равных которому нет: 10 самых уникальных версий Mercedes S-class W140 Третье поколение Mercedes S-класса с заводским индексом W140 – один из наиболее знаковых штутгартских звездоносцев. Во-первых, в 1991-м «эска» впервые получила шестилитровый двигатель V12, в… 2389 1 6 19.11.2022

Статьи / Практика Красный – цвет опасный: можно ли смешивать тормозные жидкости разных типов и цветов Тормозная жидкость в машине может закончиться слишком неожиданно прямо в дороге – например, из-за протечки суппорта или порванного тормозного шланга. И в этом случае возникает вопрос: а каку… 929 0 2 18.11.2022

Плюсы и минусы роторного двигателя

Деннис Хартман

AnniaTimchenko/iStock/Getty Images

Роторные двигатели, хотя и не распространены в современных автомобилях, представляют собой совершенно иную альтернативу обычным поршневым двигателям внутреннего сгорания. Хотя автопроизводители, использующие роторный двигатель, быстро указывают на его многочисленные преимущества, у него есть и определенные недостатки. Плюсы и минусы роторного двигателя объясняют, почему он предпочтительнее в определенных областях применения, даже если он не является стандартным предложением для большинства автомобилей.

Механическая операция

Роторный двигатель использует ротор треугольной формы для разделения пространства внутри двигателя, обеспечивая стандартный четырехтактный цикл впуска, сжатия, зажигания и выпуска. Движущийся ротор транспортирует топливо в различные отсеки двигателя для каждого этапа цикла. Таким образом, он напоминает поршневой двигатель с возвратно-поступательным движением. Роторные двигатели могут быть построены с любым количеством роторов, подобно множеству цилиндров, предлагаемых в поршневых двигателях. Роторы входят в зацепление с приводным валом, который затем приводит в действие приводной механизм транспортного средства (пропеллер самолета или колеса автомобиля).

Простота

Одним из основных преимуществ роторного двигателя является его механическая простота. Роторный двигатель содержит гораздо меньше деталей, чем сопоставимый поршневой двигатель. Это может снизить стоимость проектирования и производства. Это также приводит к снижению веса. По сравнению со стандартными поршневыми двигателями, роторные двигатели не содержат клапанов, распределительного вала, коромысла, зубчатых ремней или маховика. Все это означает меньший вес, меньше возможностей для неисправности и более простой ремонт. Когда роторные двигатели были впервые разработаны, они использовались для приведения в движение самолетов, используя преимущество высокой удельной мощности роторного двигателя.

Другие преимущества

Благодаря революционному движению роторный двигатель работает с меньшей вибрацией, чем поршневой двигатель. Это позволяет настроить роторные двигатели для работы на более высоких оборотах, тем самым производя больше мощности. Еще одним преимуществом роторного двигателя является то, что в случае поломки двигатель не заклинит. Потеря компрессии или другие распространенные причины отказа двигателя, вероятно, приведут к серьезной потере мощности, но роторный двигатель будет продолжать работать некоторое время, тогда как поршневой двигатель немедленно прекратит работу при аналогичных нагрузках.

Недостатки

Роторные двигатели содержат конструктивные элементы, которые также приводят к эксплуатационным недостаткам. Утечка между камерами двигателя является обычным явлением и обычно приводит к потере эффективности с течением времени. Кроме того, ожидается, что роторные двигатели не прослужат так же долго, как традиционные поршневые двигатели с возвратно-поступательным движением. Другие элементы конструкции заставляют роторные двигатели целенаправленно сжигать моторное масло в небольших количествах, что требует частой проверки уровня масла и его добавления. Повышенное техническое обслуживание и короткий срок службы делают роторные двигатели предпочтительными для конкретных применений, отличных от автомобилей массового производства.

Области применения

Поскольку маловероятно, что роторные двигатели заклинят при эксплуатационных отказах, они являются гораздо более безопасным выбором для самолетов, позволяя пилоту самолета с отказавшим двигателем вовремя безопасно приземлиться. Роторные двигатели также используются в спортивных и гоночных автомобилях, особенно в серии спортивных автомобилей Mazda RX. Это в основном связано со способностью роторного двигателя работать на высоких оборотах и производить больше мощности за более короткое время. Другие области применения, в которых используется плавная работа роторного двигателя, включают картинг, гидроциклы, газогенераторы, мотоциклы и бензопилы.

Другие статьи

Роторный двигатель Ванкеля — вскрытие

С момента появления автомобиля процент автомобилей, построенных с бензиновыми поршневыми двигателями, приближается к 100 процентам, хотя в последнее время мы наблюдаем, как электрические и гибридные автомобили делают вмятину. Единственным другим существенным отклонением от проверенного и настоящего поршневого двигателя был многообещающий выскочка, появившийся в 1960-х годах: роторный двигатель Ванкеля.

Роторный двигатель был радикально новой концепцией, которая родилась в Германии и усовершенствовалась в Японии. Используя тот же четырехступенчатый процесс Отто для сжигания бензина, что и его поршневой аналог, он сделал это таким образом, что имел много преимуществ. Роторные двигатели более компактны и легче, что обеспечивает превосходное соотношение мощности и веса. Они проще, дешевле в производстве и более сбалансированы.

Несмотря на эти неотъемлемые плюсы, в 2012 году он был положен на покой, когда Mazda прекратила производство RX-8. (Да, они все еще используются в различных приложениях, включая автоспорт — здесь я имею в виду только серийные автомобили.) Давайте исследуем рождение, жизнь и смерть роторного двигателя, чтобы увидеть причины его ранней кончины.

‍

Родился в послевоенной Германии

Отцом роторного двигателя является Феликс Ванкель, немецкий инженер-механик, который придумал эту идею, когда ему было всего 17 лет. Одарённому Ванкелю понадобилось ещё несколько лет, чтобы разработать дизайн в 1924, на которую он получил патент в 1929 году, когда ему было всего 27 лет.

Когда Германия вступила в войну, его таланты нашли применение в разработке уплотнений и поворотных клапанов для немецкой армии. Стоит отметить, что он был очень активен в нацистской партии и антисемитских организациях до и во время Второй мировой войны, что не очень хорошо. После войны Ванкеля посадили под домашний арест, а его инженерную лабораторию закрыли и конфисковали французы.

Когда Германия восстановилась, он пошел работать в NSU Motorenwerke в 1951, где он, наконец, смог разработать роторный двигатель и увидеть, как его мечта осуществилась. Ванкель построил прототип, а его коллега из NSU по имени Ханнс Дитер Пашке сделал альтернативную версию своей собственной конструкции. По иронии судьбы двигатель, который мы все сегодня называем роторным двигателем Ванкеля, на самом деле был построен Пашке.

Прототип, DKM 54, впервые запустили 1 февраля 1957 года — теперь это официальный день рождения роторного двигателя — и произвел 21 л. с. Однако, как только стало известно, появился большой спрос на лицензию на новый дизайн.

Первым заказчиком стала американская компания Curtiss-Wright, которая хотела использовать новый дизайн в авиации и промышленности. Тем не менее, производители автомобилей также требовали этого. Alfa Romeo, American Motors, Citroën, Ford, GM, Mercedes-Benz, Nissan, Porsche, Rolls-Royce, Suzuki и Toyota заключили контракт с NSU на использование революционной конструкции двигателя.

GM даже начала проект роторного двигателя Corvette. Однако только один производитель автомобилей начал массовое производство роторных двигателей: Mazda.

1964 NSU Spider, первый серийный автомобиль с роторным двигателем Ванкеля.

‍

Mazda идет ва-банк

В 1961 году NSU и Mazda договорились объединиться, чтобы вывести на рынок первый автомобиль с роторным двигателем. NSU представила NSU Spider на автосалоне во Франкфурте в 1964 году. Это был двухместный автомобиль с очаровательным кузовом от Bertone, оснащенный расположенным сзади роторным двигателем объемом 498 куб. NSU Spider был первым серийным автомобилем с роторным двигателем, и в конечном итоге было продано 2400 единиц за период, закончившийся в 1919 году.67.

Тем временем Mazda наращивала масштабы производства в Японии. Они вложили огромные инженерные средства в роторный двигатель, который, по их мнению, существенно отличался от других японских автопроизводителей.

Mazda Cosmo 1967 года выпуска

В 1964 году на Токийском автосалоне был представлен футуристический спортивный автомобиль Cosmo. Однако только в 1967 году Cosmo был запущен в серийное производство с двухроторным двигателем мощностью 110 л.с. Cosmo был хорошо принят, но его производство было небольшим — менее 1200 единиц.

У NSU все еще были проекты собственной линейки автомобилей Ванкеля с роторным двигателем. В 1967 году они выпустили четырехдверный роскошный седан под названием Ro80. Именно эта модель привела к краху NSU, поскольку двигатели были плохо спроектированы, с плохими уплотнениями и плохой смазкой, что приводило к очень высоким гарантийным расходам.

У NSU также было недолговечное предприятие с Citroen под названием Comotor, которое построило роторный двигатель, который появился в экспериментальных Citroen M35 и GS Birotor. Историческая фирма, основанная в 1873 году, была куплена Volkswagen AG в 1919 году.69 и вкатился в ауди. Марка NSU перестала использоваться в 1977 году.

Компания Mercedes-Benz даже продемонстрировала намерения, когда в первой модели линейки прототипов автомобилей C111 была установлена трехроторная машина Ванкеля. C111 имел среднемоторную компоновку, двери типа «крыло чайки» и кузов из стекловолокна. Mercedes даже тестировал C111 с четырехроторным двигателем, но в конечном итоге преследовал другие силовые установки, включая дизельную версию.

Mazda решила все проблемы, на которые NSU не потратил время. После закрытия NSU Mazda стала единственной автомобильной компанией, производящей роторные двигатели Ванкеля. За эти годы они разработали двух-, трех- и четырехроторные версии, а также добавили турбокомпрессоры.

Роторный двигатель был неэкономичным и имел высокие выбросы, поэтому он пострадал во время нефтяного кризиса начала 70-х годов. Он подвергся ужесточению стандартов, направленных на то, чтобы автомобили меньше загрязняли окружающую среду. В этот момент Mazda решила снова ввести автомобили с поршневым двигателем в свой модельный ряд и сосредоточила внимание на роторном двигателе на рынке с высокими характеристиками.

1978 Mazda RX-7

В 1978 году Mazda представила новаторский спортивный автомобиль RX-7, который стал блокбастером. Он был постоянным участником списков «лучших автомобилей», и за 17 лет своего существования Mazda выпустила более 800 000 автомобилей RX-7.

Удивительно, но в 1991 году Mazda приняла участие в гонке «24 часа Ле-Мана» на прототипе четырехроторного спортивного автомобиля 787B. Он, как известно, выиграл гонку в целом и является единственным гоночным автомобилем без поршня, выигравшим в Ле-Мане. Программа 787B также стала первой победой японского производителя в легендарной гонке на выносливость. Создание Mazda стало сенсацией, а его громкий рев двигателя остается легендой. (Впоследствии Ле-Ман запретил роторные двигатели на гонках 1992 года, иначе Mazda могла бы оказать большее влияние. Имхо, рывок.)0005 Mazda 787B, победившая в гонке «24 часа Ле-Мана» 1991 года

‍

Причина смерти

После RX-7 Mazda представила RX-8 в качестве преемника в 2003 году. так же популярен и имел проблемы с соблюдением стандартов выбросов. В 2012 году производство RX-8 было остановлено. Это был последний серийный автомобиль с роторным двигателем.

У роторного двигателя Ванкеля было много преимуществ. Однако, несмотря на спортивный и производительный успех Mazda, это всегда было диковинкой и диковинкой. При всех плюсах список минусов был одинаково длинным.

Истинная причина смерти заключалась в том, что его конструкция по своей сути была менее эффективной при сжигании топливно-воздушной смеси, чем поршневые двигатели. Недостатком роторной конструкции является ее термический КПД. Большая площадь поверхности камеры сгорания поглощает больше тепла, что снижает эффективность двигателя. Кроме того, чтобы уплотнения оставались смазанными, двигатель сжигал масло с высокой скоростью, что приводило к большему количеству загрязняющих веществ. Результатом стал плохой расход бензина и, что еще хуже, плохие выбросы.

Наконец, роторные двигатели требовали большего обслуживания, чем их поршневые аналоги, и их обслуживание было дорогостоящим. По иронии судьбы, в двигателе Ванкеля было меньше деталей, но, поскольку Mazda была единственным производителем, они были дорогими, и лишь немногие механики знали, как с ними работать. Проблемы, которые, возможно, не возникли бы, если бы другие производители запрыгнули на подножку роторных двигателей.

Будущее еще впереди?

Может быть немного преждевременно полностью списывать роторные двигатели, поскольку они могут получить спасательный круг от чистых автомобилей. Только в этом году Mazda объявила, что производит небольшой роторный двигатель для Mazda MX-30 в качестве расширителя диапазона.

Альтернативные виды топлива — реальная возможность. Оказывается, роторные двигатели оптимальны для водородных двигателей внутреннего сгорания. Термические свойства, которые были вредны для газовых автомобилей, являются огромным преимуществом при сжигании водорода. Есть даже прототипы автомобилей с роторными двигателями, которые могут переключаться между бензином и водородом.

Роторный двигатель Ванкеля, скорее всего, останется отличной идеей, которая так и не была реализована. Это позор, поскольку, как правило, выгодно иметь альтернативные технологии, конкурирующие на рынке. Посмотрим, сможет ли он значительно вернуться в «революцию чистого топлива», но до тех пор производительность и невероятный звук роторного двигателя Ванкеля всегда будут иметь своих поклонников.

‍

Источники:

Инженер Вакар, Что такое двигатель Ванкеля? | Как работает роторный двигатель?, Механический форсаж.