Փորձնական դրայվ՝ երազանքի հետևից՝ Վանկելից մինչև HCCI շարժիչ

Ինչպես պտտվող շարժիչն օգնեց ճապոնական Mazda ապրանքանիշին դառնալ այն, ինչ կա այսօր

Wankel շարժիչի առաջին աշխատանքային նախատիպի ստեղծումից 60 տարի անց, Mazda-ի կողմից դրա գործարկումից 50 տարի անց և ընկերության պաշտոնական հայտարարությունից, որ ստեղծել է ֆունկցիոնալ HCCI շարժիչ, սա առիթ է վերադառնալու այս եզակի պատմությանը: ջերմային շարժիչ.

Mazda-ն այլևս չի թաքցնում այն ​​փաստը, որ շարժիչի մշակումը, որն աշխատում է HCCI ռեժիմներով լայն աշխատանքային տիրույթում կամ համասեռ խառնման և սեղմման բռնկման, հաջող է եղել, և մտադիր է նման շարժիչի սերիական արտադրությունը սկսել 2019 թվականից: Զարմանալի չէ, որ Mazda-ն միշտ կարող է զարմացնել ավտոմոբիլային հանրությանը: Բրենդի պատմական տարեգրությանը նույնիսկ հպանցիկ հայացքը բավական է այս հայտարարության աղբյուրները գտնելու համար։ Մինչև վերջերս ճապոնական ընկերությունը Վանկելի գաղափարի միակ և նախանձախնդիր կրողն էր և Միլլերի ցիկլով աշխատող շարժիչներով մեքենաների առաջին արտադրողը (Mazda Xedos 9 1993-ից մինչև 2003 թվականը, այնուհետև Demio, որը Եվրոպայում հայտնի է որպես Mazda 2):

Այստեղ հարկ է նշել Comprex ալիքային սեղմման դիզելային շարժիչը, կասկադային, երկակի ռեակտիվ և հարկադիր փոփոխական երկրաչափություն բենզինային շարժիչի համար (Mazda RX-7-ի տարբեր տարբերակներ), հետևի առանցքի ղեկի ակտիվ համակարգեր 626 80-ականների վերջից: տարիներ, եզակի i-Stop start-stop համակարգը, որի մեկնարկը ապահովվում է այրման գործընթացով, և էներգիայի վերականգնման համակարգը՝ օգտագործելով i-Eloop կոնդենսատորներ: Ի վերջո, ուշադրություն դարձրեք այն փաստին, որ նա միակ ճապոնական արտադրողն է, որը հաղթել է Լե Մանի 24 ժամվա ընթացքում, իհարկե, Վանկելի շարժիչով մեքենայով: Ինչ վերաբերում է ոճին, այնպիսի մոդելներ, ինչպիսիք են Luce-ը, խորհրդանշական Wankel Cosmo Sport-ը, RX-7-ը և RX-8-ը, MX-5 Roadster-ը և Mazda 6-ը, խոսում են այս ոլորտում ապրանքանիշի յուրահատկության մասին: Բայց սա դեռ ամենը չէ. վերջին տարիներին Skyactiv շարժիչները ցույց են տվել ոչ միայն, որ այրման շարժիչը դեռ երկար ճանապարհ ունի անցնելու, այլև որ Mazda-ն կարող է ցույց տալ այն իր ճանապարհը:

Ընկերության ինժեներների զարգացումների մասին շատ ավելին կպատմենք հոկտեմբերի վերջին Mazda-ի հրավերով Ճապոնիա կատարելիք մեր առաջիկա այցից հետո։ Այնուամենայնիվ, այս հոդվածի պատճառները միակը չեն, որոնք կարելի է գտնել վերը նշված ենթավերնագրում: Որովհետև հասկանալու համար, թե ինչու են Mazda-ի ստեղծողները կարողացել ստեղծել իրենց HCCI շարժիչը, մենք պետք է վերադառնանք ընկերության պատմությանը:

Պտտվող շարժիչը որպես Skyactiv-X-ի հիմք

Հարցրեք ուլտրամարաթոնիստին, ով ավարտել է 160 կիլոմետր երթուղին, արդյոք խնդիրներ կառաջանան ստանդարտ 42 կիլոմետրանոց մարաթոնն ավարտելու համար: Դե, նա կարող է երկու ժամ չվազել, բայց հաստատ կարող է շարունակել առնվազն ևս 42 ժամ բավականին պատշաճ տեմպերով: Այս մտածելակերպով, եթե ձեր ընկերության գլխամասային գրասենյակը գտնվում է Հիրոսիմայում, եթե տասնամյակներ շարունակ պայքարել եք պտտվող շարժիչի մխոցների պտտման հսկայական խնդիրների դեմ և լուծել հարյուրավոր խնդիրներ՝ կապված քսման կամ արտանետումների, ալիքային էֆեկտների և տուրբո լիցքավորման հետ, կամ հատկապես մանգաղային պալատի այրման պրոցեսների հետ՝ փոփոխական բլոկով: ծավալը՝ հիմնված Wankel-ի վրա, դուք կարող եք շատ ավելի կայուն հիմք ունենալ HCCI շարժիչի կառուցման համար: Skyactiv նախագծի պաշտոնական մեկնարկը տրվեց ուղիղ տասը տարի առաջ՝ 2007 թվականին (նույն տարին, երբ Mercedes-ը ներկայացրեց բարդ HCCI Diesotto շարժիչի նախատիպը), և այդ ժամանակ Wankel-ով աշխատող Mazda RX-8-ը դեռ արտադրվում էր: Ինչպես գիտեք, ճապոնական ընկերության ինժեներները փորձարկում են HCCI աշխատանքային ռեժիմները հենց Skyactiv-R պտտվող շարժիչների նախատիպերը մշակելիս: Հավանաբար, HCCI նախագիծը, որը կոչվում է Mazda SPCCI (Spark Plug Conrolled Compression Ignition) կամ Skyactiv-X, ներգրավել է ինչպես պտտվող բաժնի, այնպես էլ բենզինի և դիզելային շարժիչների բաժնի ինժեներներին, քանի որ նույնիսկ Skyactiv-D-ում այրման գործընթացի զարգացման հարցում մենք կարող է ճանաչել HCCI գործընթացի զարգացման մեջ ներգրավված մարդկանց ձեռագիրը: Աստված գիտի, երբ Skyactiav շարժիչների էվոլյուցիան վերածվեց միատարր գրգռման և ինքնայրման շարժիչի. Mazda-ի ինժեներները վաղուց հայտնի էին, որ ներգրավված են այս թեմայում, բայց դա հավանաբար տեղի ունեցավ, երբ Wankel շարժիչը դեռ կենդանի էր:

Պտտվող մեքենաների տասնամյակների արտադրությունը, որոնցից շատերը միայնակ, կարող են Mazda-ին լուրջ ֆինանսական եկամուտ չբերել, բայց դա նաև կբերի անսասան ոգու ճանաչում, բոլոր տեսակի խնդիրների լուծումներ գտնելու, անհավատալի հաստատակամության և, որպես հետևանք, կուտակում: հսկայական և շատ անգնահատելի փորձ: Այնուամենայնիվ, ըստ Kiyoshi Fujiwara-ի, ով պատասխանատու է Mazda-ում արտադրանքի պլանավորման համար, Skyactiv նախագծում ներգրավված յուրաքանչյուր դիզայներ կրում է Wankel շարժիչի ոգին, բայց վերածվում է սովորական շարժիչի վրա կատարելագործվելու հնարավորության: Կամ ոչ ավանդական HCCI-ում: «Բայց կիրքը նույնն է. Հենց նա է Skyactiv-ին իրականություն դարձնում։ Այս իսկական արկածը դարձավ իմ կյանքի ամենամեծ ուրախությունը։ Ճիշտ է, յուրաքանչյուր ընկերություն մեքենաներ է արտադրում վաճառելու և փող աշխատելու համար,- բացատրում է Mazda-ի զարգացման գծով ղեկավար Սեյտա Կանայը,- բայց վստահեք ինձ, մեզ համար Mazda-ում այն ​​փաստը, որ մեր կառուցած մեքենաները նույնքան կարևոր են: դրանք սկիզբ են առնում մեր սրտերում, և ամեն անգամ դրանց կառուցումը մեզ համար դառնում է ռոմանտիկ արկած: Այս գործընթացի հիմնական շարժիչ ուժը մեր կիրքն է: Լավագույնը լինելն իմ ինժեներական սիրավեպն է»:

Երիտասարդի երազանք

Թերևս 60-ականներին վերջերս թողարկված առաջին Mazda մեքենայի ինժեներները Վանկելի շարժիչում գտան «իրենց ինժեներական վեպը»: Քանի որ պտտվող շարժիչը ծնվել է 17 թվականին 1919-ամյա գերմանացի տղայի երազանքից, և նրա անունը Ֆելիքս Վանկել է: Դեռ այն ժամանակ, ծնված 1902 թվականին Գերմանիայի Լահր շրջանում (որտեղ ծնվել են Օտտոն, Դայմլերը և Բենցը), նա ընկերներին ասաց, որ իր երազանքի մեքենան ուներ կես տուրբին, կես մխոց շարժիչ: Այդ ժամանակ նա դեռևս չուներ հիմնական գիտելիքներ փոխադարձ ներքին այրման շարժիչների մասին, բայց ինտուիտիվորեն հավատում էր, որ իր շարժիչը կարող է կատարել աշխատանքի չորս ցիկլ՝ մուտք, սեղմում, գործողություն և արտանետում, երբ մխոցը պտտվում է: Հենց այս ինտուիցիան երկար ժամանակ նրան կհանգեցնի աշխատող պտտվող շարժիչի ստեղծմանը, որը մյուս դիզայներները 16-րդ դարից ի վեր անհամար անգամ փորձել են:

Վանկելի հայրը մահացել է Առաջին համաշխարհային պատերազմի ժամանակ, որից հետո երիտասարդը տպագիր գործեր է վաճառել և շատ տեխնիկական գրականություն է կարդացել։ 1924 թվականին 22 տարեկանում նա հիմնել է պտտվող շարժիչի մշակման փոքրիկ լաբորատորիա, իսկ 1927 թվականին կատարել է «Die Drehkolbenmaschine» (պտտվող մխոցային մեքենայի) առաջին գծագրերը։ 1939 թվականին ավիացիայի հնարամիտ նախարարությունը պտտվող շարժիչի մեջ ռացիոնալ հատիկ հայտնաբերեց և դիմեց Հիտլերին, որն անձամբ հրամայեց ազատ արձակել Վանկելին, որն այն ժամանակ բանտում էր տեղի Գոլեյթերի հրամանով, և սարքավորել լճի վրա փորձնական լաբորատորիա։ Կոնստանցիա. Այնտեղ նա նախագծել է BMW-ի, Lillethal-ի, DVL-ի, Junkers-ի և Daimler-Benz-ի նախատիպերը։ Այնուամենայնիվ, առաջին փորձնական Wankel շարժիչը շատ ուշ եկավ, որպեսզի օգնի Երրորդ Ռեյխի գոյատևմանը: Գերմանիայի հանձնվելուց հետո ֆրանսիացիները բանտարկեցին Վանկելին, նույնը, ինչ նրանք արդեն արել էին Ֆերդինանդ Պորշեի հետ: Մեկ տարի անց Ֆելիքսն ազատ արձակվեց և, ավելի արդյունավետ զբաղմունք չունենալու պատճառով, սկսեց գիրք գրել պտտվող մխոցային շարժիչների մասին: Հետագայում նա հիմնեց ինժեներական հետազոտությունների տեխնիկական ինստիտուտը և շարունակեց մշակել պտտվող շարժիչներ և կոմպրեսորներ արդյունաբերական օգտագործման համար: 1951 թվականին հավակնոտ դիզայներին հաջողվեց համոզել NSU սպորտային մոտոցիկլետների բաժնի ղեկավար Վալտեր Ֆրեդին համագործակցել։ Վանկելը և NSU-ն իրենց ջանքերը կենտրոնացրեցին խնձորի ձևով (տրոխոիդ) խցիկով և կամարակապ եռանկյունաձև մխոցով պտտվող շարժիչի վրա: 1957 թվականին կառուցվել է շարժիչի առաջին աշխատանքային նախատիպը DKN անունով։ Սա Wankel շարժիչի ծննդյան ամսաթիվն է:

60-ականներ. պտտվող շարժիչի խոստումնալից ապագան

DKM-ը ցույց է տալիս, որ պտտվող շարժիչը պարզապես երազանք չէ։ Իրական գործնական Wankel շարժիչը ֆիքսված մարմնի տեսքով, որը մենք գիտենք, հաջորդ KKM-ն է: NSU-ն և Wankel-ը համատեղ իրականացրել են վաղ գաղափարներ՝ կապված մխոցների կնքման, կայծային մոմերի տեղադրման, անցքերի լցման, արտանետումների մաքրման, քսման, այրման գործընթացների, նյութերի և արտադրական բացերի հետ: Այնուամենայնիվ, բազմաթիվ խնդիրներ են մնում...

Դա չի խանգարում NSU-ին 1959 թվականին պաշտոնապես հայտարարել ապագայի շարժիչի ստեղծման մասին։ Ավելի քան 100 ընկերություններ առաջարկում են տեխնիկական համագործակցություն, այդ թվում՝ Mercedes-ը, Rolls-Royce-ը, GM-ն, Alfa Romeo-ն, Porsche-ն, Citroen-ը, MAN-ը և մի շարք մեքենաշինողներ գնում են լիցենզիաներ։ Նրանց թվում է Mazda-ն, որի նախագահ Ցունեյ Մացուդան մեծ ներուժ է տեսնում շարժիչի մեջ։ Ի լրումն NSU-ի ինժեներների հետ զուգահեռ խորհրդակցությունների, Mazda-ն հիմնում է սեփական Wankel շարժիչների մշակման բաժինը, որն ի սկզբանե ներառում է 47 ինժեներ:

The New York Herald Tribune-ը Վանկելի շարժիչը հռչակում է հեղափոխական գյուտ: Այն ժամանակ NSU-ի բաժնետոմսերը բառացիորեն պայթեցին. եթե 1957-ին նրանք վաճառվում էին 124 գերմանական մարկով, ապա 1960-ին նրանք հասան տիեզերական 3000-ի: 1960 թվականին ներկայացվեց Վանկելի շարժիչով առաջին մեքենան՝ NSU Prinz III-ը։ Դրան հաջորդեց 1963 թվականի սեպտեմբերին NSU Wankel Spider-ը մեկ կամերային 500 cc շարժիչով, որը երկու տարի անց հաղթեց Գերմանիայի առաջնությունը: Այնուամենայնիվ, 3-ի Ֆրանկֆուրտի ավտոսրահի սենսացիան նոր NSU Ro 1968-ն էր: Կլաուս Լյութեի կողմից նախագծված էլեգանտ սեդանը ամեն կերպ ավանգարդ է, և նրա աերոդինամիկ ձևերը (80 հոսքի գործակիցն ինքնին մեքենան դարձնում է եզակի: իր ժամանակի համար) հնարավոր է դարձել փոքր չափի երկռոտոր KKM 0,35 շարժիչի շնորհիվ: Փոխանցման տուփն ունի հիդրավլիկ կալանք, չորս սկավառակային արգելակ, իսկ առջևի մասը գտնվում է փոխանցման տուփի կողքին: Ro 612-ն այնքան տպավորիչ էր իր ժամանակի համար, որ 80 թվականին ճանաչվեց տարվա ավտոմեքենա: Հաջորդ տարի Ֆելիքս Վանկելը դոկտորի կոչում ստացավ Մյունխենի տեխնիկական համալսարանում և ստացավ Գերմանիայի Ինժեներների Ֆեդերացիայի ոսկե մեդալը՝ Գերմանիայում գիտական ​​և տեխնիկական նվաճումների ամենահեղինակավոր մրցանակը։

(հետևել)

Տեքստ ՝ Գեորգի Կոլև