Тест возење во извршување на сон: од Wankel до HCCI мотор

Како ротациониот мотор и помогна на јапонската марка Mazda да стане она што е денес

60 години по создавањето на првиот работен прототип на моторот Wankel, 50 години по неговото лансирање од страна на Mazda и официјалното соопштение на компанијата дека создала функционален HCCI мотор, ова е повод да се вратиме во историјата на овој уникатен топлински мотор.

Mazda веќе не го крие фактот дека развојот на мотор кој работи во широк опсег на работа во режими HCCI - или хомогено мешање и палење со компресија, е успешен и има намера да започне сериско производство на таков мотор од 2019 година. Не е ни чудо што Mazda секогаш може да ја изненади автомобилската заедница. Дури и површен поглед на историските анали на брендот е доволен за да се најдат изворите на оваа изјава. Јапонската компанија до неодамна беше единствениот и ревносен носител на идејата Ванкел и првиот производител на автомобили со мотори кои работат на циклусот Милер (Mazda Xedos 9 од 1993 до 2003 година, а потоа и Demio, познат во Европа како Mazda 2).

Вреди да се спомене тука е дизел моторот Comprex со компресија на бранови, каскадна, двојна и принудна променлива геометрија за бензински мотор (различни верзии на Mazda RX-7), активни системи за управување со задната оска 626 од доцните 80-ти. години, уникатниот систем старт-стоп i-Stop, во кој стартувањето е поддржано од процесот на согорување и системот за враќање на енергијата со помош на кондензатори i-Eloop. Конечно, забележете го фактот дека тој е единствениот јапонски производител кој победил на 24 часа Ле Ман - со автомобил на погон на Ванкел, се разбира! Во однос на стилот, моделите како што се Luce, иконите Wankel Cosmo Sport, RX-7 и RX-8, MX-5 Roadster и Mazda 6 зборуваат многу за уникатноста на брендот во оваа област. Но, тоа не е сè - во последниве години, моторите на Skyactiv покажаа не само дека моторот со согорување има уште долг пат да помине, туку дека Mazda може да го покаже својот пат.

Theе кажеме многу повеќе за развојот на настаните на инженерите на компанијата по нашата претстојна посета на покана на Mazda во Јапонија на крајот на октомври. Сепак, причините за овој напис не се единствените што можат да се најдат во поднасловот погоре. Бидејќи за да ги разбереме причините зошто креаторите на Mazda беа во можност да го создадат својот мотор HCCI, можеби ќе треба да се вратиме на историјата на компанијата.

Ротирачки мотор како основа за Skyactiv-X

Прашајте ултрамаратонец кој има поминато 160 километри патека дали ќе има некакви проблеми при завршување на стандарден маратон од 42 километри. Па, можеби нема да ги трча два часа, но дефинитивно може да продолжи барем уште 42 часа со прилично пристојно темпо. Со овој начин на размислување, ако вашата компанија е со седиште во Хирошима, ако со децении се мачите со огромни проблеми со вртење на клипот на моторот и решивте стотици проблеми со подмачкување или емисии, бранови ефекти и турбополнење, или особено процеси на согорување во српеста комора со променлив блок. волумен врз основа на Wankel, можете да имате многу постабилна основа за изградба на HCCI мотор. Официјалниот почеток на проектот Skyactiv беше даден пред точно десет години, во 2007 година (истата година кога Mercedes го претстави софистицираниот прототип на моторот HCCI Diesotto), а во тоа време Mazda RX-8 на погон на Ванкел сè уште беше во производство. Како што знаете, инженерите на јапонската компанија експериментираат со режимите на работа HCCI токму кога развиваат прототипови на ротациони мотори Skyactiv-R. Веројатно, проектот HCCI, наречен Mazda SPCCI (Spark Plug Conrolled Compression Ignition) или Skyactiv-X, вклучуваше инженери и од ротациониот оддел и од одделот за бензински и дизел мотори, бидејќи дури и во развојот на процесот на согорување во Skyactiv-D ние може да го препознае ракописот на луѓето вклучени во развојот на процесот на HCCI. Господ знае кога еволуцијата на моторите Skyactiav се претвори во хомоген мотор за агитација и самозапалување - инженерите на Mazda одамна се знае дека се вклучени во оваа тема - но тоа веројатно се случило кога моторот Ванкел сè уште бил жив.

Децениското производство на ротирачки автомобили, повеќето од нив сами, можеби нема да ѝ донесат на Mazda сериозен финансиски поврат, но ќе донесе и признание за непоколеблив дух, изнаоѓање решенија за секакви проблеми, неверојатна упорност и, како резултат на тоа, акумулација на огромно и многу непроценливо искуство. Сепак, според Кијоши Фуџивара, кој е одговорен за планирање на производи во Mazda, секој од дизајнерите вклучени во проектот Skyactiv го носи духот на Wankel моторот, но се претвора во можност за подобрување на конвенционалниот мотор. Или во нетрадиционални HCCI. „Но, страста е иста. Токму таа го прави Skyactiv реалност. Оваа вистинска авантура стана најголемата радост во мојот живот. Вистина е дека секоја компанија прави автомобили за да продава и да заработи пари“, објаснува Сеита Канаи, шеф на развој во Mazda, „но верувајте ми, за нас во Mazda, фактот дека автомобилите што ги произведуваме е исто толку важен. тие потекнуваат од нашите срца, и секој пат кога нивната изградба станува романтична авантура за нас. Главната движечка сила зад овој процес е нашата страст. Да се биде најдобар е мојата инженерска романса“.

Сон на еден млад човек

Можеби во 60-тите, инженерите на неодамна објавениот прв автомобил Мазда пронајдоа „свој инженерски роман“ во моторот Ванкел. Бидејќи ротациониот мотор е роден од сонот на 17-годишно германско момче во 1919 година и неговото име е Феликс Ванкел. Тогаш, роден во 1902 година во регионот Лар во Германија (каде се родени Ото, Дајмлер и Бенц), тој им кажал на своите пријатели дека неговиот автомобил од соништата има мотор кој е половина турбина, половина клип. Во тоа време, тој сè уште немал основни познавања за мотори со внатрешно согорување, но интуитивно верувал дека неговиот мотор може да изврши четири циклуси на работа - вшмукување, компресија, дејство и издувни гасови кога клипот се ротира. Токму оваа интуиција ќе го наведе долго време да создаде работен ротационен мотор, кој другите дизајнери безуспешно го испробале безброј пати од 16 век.

Таткото на Ванкел починал за време на Првата светска војна, по што младиот човек продавал печатени дела и читал многу техничка литература. Во 1924 година, на 22-годишна возраст, основал мала лабораторија за развој на ротационен мотор, а во 1927 година ги направил првите цртежи на „Die Drehkolbenmaschine“ (машина со ротирачки клип). Во 1939 година, генијалното Министерство за воздухопловство открило рационално зрно во ротирачкиот мотор и се свртело кон Хитлер, кој лично наредил ослободување на Ванкел, кој тогаш бил во затвор по наредба на локалниот Галејтер, и опремување на експериментална лабораторија на езерото. Констанца. Таму дизајнирал прототипови за BMW, Lillethal, DVL, Junkers и Daimler-Benz. Сепак, првиот експериментален мотор Ванкел дојде предоцна за да помогне во опстанокот на Третиот Рајх. По предавањето на Германија, Французите го затворија Ванкел - истото што веќе го направија со Фердинанд Порше. Една година подоцна, Феликс беше ослободен и, поради недостаток на попродуктивна окупација, почна да пишува книга за мотори со ротирачки клип. Подоцна го основал Техничкиот институт за инженерско истражување и продолжил да развива ротациони мотори и компресори за индустриска употреба. Во 1951 година, амбициозен дизајнер успеа да го убеди шефот на одделот за спортски мотоцикли NSU, Валтер Фред, да соработува. Ванкел и НСУ ги фокусираа своите напори на ротационен мотор со комора во форма на јаболко (трохоидна) и триаголен клип со заоблен ѕид. Во 1957 година беше изграден првиот работен прототип на моторот под името DKN. Ова е датумот на раѓање на моторот Ванкел.

60-тите години: ветувачка иднина на ротирачкиот мотор

DKM покажува дека ротациониот мотор не е само сон. Вистински практичен Wankel мотор во форма на фиксна каросерија што ја знаеме е следниот KKM. NSU и Wankel заеднички ги имплементираа раните идеи поврзани со запечатување на клипот, позиционирање на свеќичките, полнење на дупки, чистење на издувните гасови, подмачкување, процеси на согорување, материјали и производни празнини. Сепак, остануваат многу проблеми...

Ова не го спречува НСУ официјално да го објави создавањето на моторот на иднината во 1959 година. Повеќе од 100 компании нудат техничка соработка, меѓу кои Mercedes, Rolls-Royce, GM, Alfa Romeo, Porsche, Citroen, MAN и голем број машински компании купуваат лиценци. Меѓу нив е и Mazda, чиј претседател Цунеи Мацуда гледа голем потенцијал во моторот. Покрај истовремените консултации со инженерите на NSU, Mazda формира свој оддел за развој на мотори Wankel, кој првично вклучува 47 инженери.

Њујорк Хералд Трибјун го прогласува моторот Ванкел за револуционерен изум. Во тоа време акциите на НСУ буквално експлодираа - ако во 1957 година се тргуваа за 124 германски марки, тогаш во 1960 година достигнаа космички 3000! Во 1960 година беше претставен првиот автомобил со погон на Ванкел, NSU Prinz III. Следеше во септември 1963 година од NSU Wankel Spider со еднокоморен мотор од 500 кубика, кој го освои германскиот шампионат две години подоцна. Сепак, сензацијата на саемот за автомобили во Франкфурт во 3 година беше новиот NSU Ro 1968. Елегантниот седан, дизајниран од Клаус Луте, е авангарден во секој поглед, а неговите аеродинамични форми (факторот на проток од 80 сам по себе го прави автомобилот уникатен за свое време) беа овозможени со мала големина мотор со двоен ротор KKM 0,35. Преносот има хидраулична спојка, четири диск сопирачки, а предниот дел се наоѓа веднаш до менувачот. Ro 612 беше толку импресивен за своето време што го освои автомобилот на годината во 80 година. Следната година, Феликс Ванкел докторирал на Техничкиот универзитет во Минхен и го добил златниот медал на Германската федерација на инженери, најпрестижната награда за научни и технички достигнувања во Германија.

(да се следи)

Текст: Георги Колев