Роторно-поршневой двигатель

Автомобилестроение на своем веку пережило массу попыток создать уникальный мотор, свободный от недостатков классических поршневых двигателей. Одна из наиболее удачных моделей – роторно-поршневой двигатель, сконструированный в 1957 году немцем Феликсом Ванкелем.

В основу работы роторно-поршневого двигателя (РПД) положен традиционный цикл четырехтактного двигателя, в котором последовательно происходят процессы впуска, сжатия, рабочего хода и выпуска. При этом Ванкель нашел удивительно изящное решение задачи – он просто избавился от традиционного кривошипно-шатунного механизма! В РПД Вы не встретите цилиндров, шатунов и поршней – их заменяет ротор, близкий по форме к треугольному и именуемый «дельтоидом». Ротор вращается в статоре сложной формы, касаясь его при этом своими вершинами. Соответственно, статор постоянно поделен вершинами ротора на три полости переменного объема. В них, собственно, и происходят все рабочие процессы. Ротор при этом выполняет собой и функции газораспределительного механизма, перекрывая в нужный момент каналы подачи топлива, воздуха и отвода выхлопных газов.

Воспламенение рабочей смеси в РПД происходит от обычной свечи зажигания. При этом энергия от сгорания рабочей смеси передается на эксцентриковый вал через ротор и зубчатую передачу. Таким образом инженеры имеют возможность размещать на данном валу несколько роторных секций, увеличивая объем и мощность двигателя.

Теперь о преимуществах. Во-первых, РПД в 2-3 раза компактнее классического ДВС. Во-вторых, двигатель Ванкеля отличается тихой и плавной работой, что объясняется малым количеством движущихся частей. Третье, и самое главное – ротор в РПД способен раскручиваться до более высоких оборотов, обеспечивая значительное преимущество в мощности перед традиционными ДВС. Двигатель Ванкеля объемом всего 1,3 литра развивает фантастическую мощность 200-230 л.с.

Казалось бы, вот он – идеальный двигатель! Но нет, недостатков у РПД также хватает. Прежде всего, это высокая токсичность – форма камеры сгорания двигателя Ванкеля далека от оптимальной, отсутствие клапанов приводит к отсутствию точного контроля состава смеси. Еще один существенный недостаток – небольшой ресурс таких двигателей. В процессе эксплуатации грани ротора быстро изнашиваются, а значит нарушается герметичность рабочих полостей.

Единственная компания сегодня, которая в состоянии позволить себе массовый выпуск автомобилей с РПД, - это японская Mazda. Роторно-поршневой двигатель Renesis спортивного купе Mazda RX-8 в 2003 году даже получил престижный титул «Двигатель года».