ідея роторного двигуна - одна з найкрасивіших в двигунобудування. Мінімум деталей, відсутність зворотно-поступальних рухів, ідеальна збалансованість, здатність витримувати високі обороти протягом довгого часу, висока потужність при крихітному обсязі камери згоряння ... Вид ротора, що описує епітрохоїді і постійно підтримує контакт трьох своїх вершин зі стінкою статора, здатний загіпнотизувати ентузіаста своєї механічної красою і математичним досконалістю! Але це на папері.

У 2017 році роторному двигуну виповнюється 50 років, а в 2020-м - столітній ювілей Мазди, майже вся історія якої пов'язана з «ротором». Хіба мало приводів для випуску спеціального концепту Mazda RX Vision?

Реальність роторного двигуна набагато прозаїчніше: низька економічність і екологічність, малий крутний момент на «низах», надзвичайно високі вимоги до точності складання і якості обслуговування. Саме тому «ротор» прийнято регулярно ховати, а прихильність йому здатні зберегти, мабуть, лише люди з істинно самурайським підходом: саме такі працюють в компанії Mazda, яка через п'ять років після зупинки виробництва купе RX-8 нарешті офіційно підтвердила: новому роторному двигуну бути. Щоб скрасити очікування, ми вирішили зібрати воєдино всі факти, чутки і домисли про новинку і, подивившись на них через призму історії, представити, що за автомобіль зараз створюється в «секретних лабораторіях» Хіросіми.

Почнемо здалеку, з факту, згадка про який необхідно, щоб зрозуміти ставлення Мазди до «ротора». У 1960 році Цунедзі Мацуда, тодішній президент компанії Тойо Коге, нині відомої під назвою Mazda, прийняв рішення шукати світле майбутнє компанії в перспективних технологіях. Вибір припав на набирає популярність технологію роторних двигунів. У той час з ними експериментували багато, але японці віддали перевагу конструкції Фелікса Ванкеля, яку розвивала компанія NSU. Делегація, відправлена ​​в Західну Німеччину, привезла з собою контракт на використання ноу-хау, дослідний зразок роторного двигуна і невтішні новини - розробка зіткнулася з нерозв'язною проблемою: через кілька годин роботи на внутрішніх стінках статора з'являються подряпини, які порушують герметичність, а значить, роблять мотор фактично непридатним до роботи. Інженери прозвали їх «мітками від кігтів диявола».

Протягом наступних трьох років команда з 47 молодих інженерів билася над вирішенням цієї проблеми. Кеніті Ямамото, який очолив відділ, порівнював їх місію з подвигом 47 ронінів, легендарних воїнів, які вирушили на вірну смерть, щоб помститися за свого загиблого пана. І у нього на те були всі підстави, адже в компанії не вірили в успіх проекту, а роботу відділу вважали безглуздим розбазарюванням грошей, яке мало не зведе фірму в могилу. Незважаючи на цей пресинг, в 1963 році причина появи відмітин була знайдена, слідом за нею з'явилося і рішення - потрібно було всього лише змінити конструкцію ущільнювачів так, щоб вони не були схильні до резонансних коливань. Рік по тому відвідувачі Токійського автосалону побачили прототип купе Mazda Cosmo - першої роторної Мазди.

Про історію автомобілів з двигуном Ванкеля ми вже розповідали досить докладно , Так що зараз включаємо швидке перемотування і переносимося в 2011 рік. Бензин дорожчає, покупці стають все більш скупими, та до того ж на горизонті маячить введення стандарту Євро-6, в який двигун купе Mazda RX-8 «впихнути» неможливо в принципі. У Хіросімі приймають рішення згорнути виробництво моделі, при цьому ні слова не кажучи про долю роторного двигуна, ніж породжують масу чуток і домислів.

Гоночний прототип Mazda 787B

Розповідаючи про роторному двигуні, не можна не згадати спорт-прототип Mazda 787B. Цей автомобіль в 1991 році приніс компанії першу в історії перемогу в абсолютному заліку добового марафону 24 години Ле-Мана. Це єдина перемога японського автовиробника і машини без звичайного поршневого двигуна. Незважаючи на всі розмови про ненадійність роторних двигунів, Мазді вдалося обіграти конкурентів саме завдяки відсутності технічних проблем. Автомобіль буквально з фінішу забрали до Японії на детальну інспекцію і, розібравши його до гвинтика, зрозуміли, що знос деталей двигуна настільки малий, що машину можна було знову виставляти на 24-годинну гонку.

Протягом наступних чотирьох років в інформаційному полі регулярно з'являються осередки суперечливих пліток: хтось із інсайдерів заявляє, що проект вирішено поховати, інший стверджує, і я особисто був тому свідком, що «ротор - це ДНК Мазди» і його розробка просто поставлена ​​на паузу, так як у компанії недостатньо коштів ... За ці роки двигун Ванкеля ховали і воскрешали раз десять, а то й більше, і ось перша офіційна заява японців. На домашньому автосалоні в Токіо вони представляють концепт-кар Mazda RX-Vision , А також підтверджують назву нового мотора - Skyactive-R. Про подробиці залишається лише здогадуватися, чим ми і займемося, благо в останні роки інсайдери залишили нам чимало «хлібних крихт», натякають на конструкцію і характеристики майбутнього мотора.

Перша з них - спеціальна веб-сторінка, присвячена історії «ротора» і новому, перспективному роторному двигуну, випущена у світ американським підрозділом Мазди до 45-річчя. Зараз цей сайт недоступний, проте на ньому йшлося про мотор з повністю переробленої геометрією і збільшеним до 1,6 л робочим об'ємом. Згідно з теоретичними викладками, представленим на сайті, секції повинні були стати «вище», але вже. Збільшення обсягу одночасно зі зменшенням глибини повинно було зробити довше траєкторію, описувану Апекс за робочий цикл, тобто, кажучи мовою поршневих ДВС, збільшити хід поршня. Так само, як у випадку зі звичайними агрегатами, такі зміни покликані збільшити крутний момент, особливо «на низах», що для високоспритних моторів - традиційна проблема, і «ванкель» тут не виняток. Судячи з ілюстрацій, на розробку цієї версії двигуна, що отримала індекс 16X, витрачено багато часу і сил, а значить, швидше за все, серійний агрегат буде до нього близький.

Ключові нововведення в двигуні Renesis 16X: більший обсяг, безпосереднє уприскування і алюмінієвий статор. На фото праворуч синім контуром показана камера згоряння двигуна 13B

Наступний фрагмент пазла компанія Mazda озвучила двічі, в 2007 році і під час прем'єри концепту RX Vision. Йдеться про безпосередній уприскуванні, і, судячи з усього, його поява можна вважати доконаним фактом. Раніше, з огляду на те, що роторним двигунам не потрібен механізм газорозподілу, система уприскування також була простою: суміш потрапляла в камеру згоряння через спеціальні вікна в бічних стінках секції. Що може дати «ротора» безпосереднє уприскування? Наприклад, велику свободу в налаштуванні параметрів суміші в різних режимах роботи або краще сумішоутворення, яке дозволить забезпечити більш повне згоряння. І не можна забувати, що такий тип впорскування відмінно охолоджує двигун, а роторні мотори ой як гарячі! Це нововведення може помітно позначитися на економічності і терміні служби мотора.

Порівняння паливних форсунок SkyActiv і DISI

Зліва - форсунка від одного з нинішніх моторів Mazda з бейджиком SkyActiv, праворуч - попередній варіант безпосереднього вприскування DISI (Direct Injection Spark Ignition), такий, наприклад, був на Mazda 3 MPS. Новий тип інжекторів дозволяє адаптувати уприскування палива у великих межах, як щодо режиму роботи двигуна, так і щодо форми камери згоряння. До того ж окремі струмені викликають більше завихрень суміші і покращують її параметри.

Третя підказка прилетіла до нас з Японії буквально на днях: виявляється, мотористи з Хіросіми всерйоз розглядають появу на новому роторному моторі турбонаддува або компресора. Тут необхідно зазначити кілька моментів. По-перше, поєднання двигуна Ванкеля з примусовим нагнітанням суміші явище не нове: все-таки купе Mazda RX-7 серії FD з її 280-сильним «бітурборотором» стало так популярно багато в чому через кришесносящего співвідношення потужності двигуна і його обсягу.

По-друге, про турбонаддуве для нового «ротора» ми чуємо далеко не вперше. Ця інформація вже спливала раніше, правда, тоді мова йшла про екзотичну на той момент технології електронаддува. Після того як більшість лише покрутив пальцем біля скроні, прочитавши цю новину, технологією впритул зацікавилися в BMW і Audi, так що навряд чи вона так вже фантастична і далека від серії. Що ж може дати «ротора» електротурбіна? Її фундаментальне властивість - незалежність від оборотів коленвала, так що в дію вона може вступати саме тоді, коли двигуни Ванкеля за своєю природою слабкі - на низьких оборотах. Наскільки близьким до серії виявиться це рішення - неясно. Можливо, наддув виявиться традиційним, а можливо - комбінованим, однак ідея виглядає дуже розумною і логічною.

Зліва - схема електричного турбонаддува від Audi - при низьких навантаженнях повітря проходить через додатковий турбокомпресор з електроприводом, що не залежить від оборотів коленвала, таким чином досягається достатня потужність «на низах» і заодно нівелюється турболаг. При гальмуванні, наприклад, або в поворотах електротурбіна підтримує тиск. Праворуч - «жива» електрична турбіна від Valeo, вона може розкручуватися до 70 000 об / хв!

Говорячи про сумішоутворення і економічності з екологічністю, не можна забувати про сам процес згоряння палива: його повноті, характеристиці напрямку фронту полум'я і так далі. Для попередніх виконань роторного двигуна цей момент був «слабкою ланкою». Проблема в тому, що оптимальне місце для виникнення іскри знаходиться в товщі суміші, тобто свічка запалювання повинна виступати в порожнину камери згоряння, що абсолютно неможливо у випадку з роторним двигуном. У ньому свічки знаходяться в поглибленнях, далеко від оптимального положення. В результаті і суміш підпалюється неоптимально, і її фронт поширюється не строго в потрібному напрямку.

Одне з потенційних рішень проблеми - лазерні свічки запалювання. Про те, що компанія Mazda працює над такими, повідомлялося пару років назад. На жаль, ніяких офіційних даних про статус розробки з тих пір не з'являлося, так що шанс зустріти лазерні свічки в серійному двигуні приблизно такий же, як побачити динозавра на Тверській: 50/50 - або побачиш, чи ні. Є також невелика ймовірність того, що проблему неоптимального згоряння суміші в Хіросімі вирішать інакше, обійшовшись, по суті, взагалі без свічок. Справа в тому, що не так давно мотористи з Мазди хвалилися, що впритул підійшли до серійного втілення технології HCCI (Homogenous Charge Compression Ignition) - займання палива від стиснення суміші, як це відбувається в дизельних двигунах.

Концепт Mazda RX-Vision, крім іншого, показує напрямок розвитку візуального стилю марки. Той факт, що багато хто назвав його найкрасивішим автомобілем Токійського автосалону 2015 року, про що говорить!

Майбутнє покаже, яким саме виявиться наступний роторний автомобіль Mazda. Наші домисли можуть втілитися в реальність в повному обсязі, а можуть бути реалізовані лише частково. Можливо, японці і зовсім покажуть щось абсолютно несподіване, адже не можна забувати про експерименти компанії Mazda з двигуном Ванкеля, що працює на водні. Та й гібридні силові агрегати скидати з рахунків не можна, враховуючи, що «ротор» з його любов'ю до високих обертів - майже ідеальний партнер для електромоторів. Швидше за все, чекати розкриття секретів залишилося недовго, тепер уже приховують сенсу немає, та й назад японці не підуть. Адже в останні роки вони знову, як і півстоліття тому, повторювали подвиг 47 ронінів, в повній тиші займаючись справою, на загальну думку приреченим на провал. І, схоже, знову досягли успіху.

Читайте також: