Двигатель Ванкеля. Красота, не ставшая силой - Электронный журнал Авто3н
— Мы постоянно сталкиваемся с великими возможностями, тщательно замаскированными под неразрешимые проблемы. Ли Якокка
Ли Якокка

Двигатель Ванкеля. Красота, не ставшая силой

Конструкция роторно-поршневого двигателя на первый взгляд проста и элегантна, а сочетание компактности и мощности – мечта конструктора. Однако до серийного производства его фактически довели только две компании, да и те в итоге отказались от него. Говорят, есть женщины, в которых влюбляются, но не женятся. Двигатель Ванкеля оказался в роли такой женщины: автомобильная промышленность быстро в него влюбилась, но в итоге решила остаться верной классическому двигателю с шатунами и коленвалом.

Дважды член НСДАП

Феликс Ванкель (1902–1988) был очень талантливым самоучкой. Не сдавший даже экзамен после окончания старших классов школы, он проявил такие способности, что еще не достигнув тридцатилетия уже выступал перед руководителями НСДАП по вопросу о техническом образовании, а в тридцатые годы получил финансирования от BMW, заинтересовавшейся его идеей роторного двигателя, а затем и от рейхсминистерства авиации.

Его биографию не очень украшает членство в нацистской партии, в которую он вступал дважды – первый раз закончился в связи с ее запретом, а второй – исключением и даже тюремным заключением после того, как он примкнул к оппозиции. Из этого заключения его выпустили по указанию самого Гитлера, который считал работу Ванкеля ценной для Германии. И правда: молодой инженер настолько хорошо решал проблемы с клапанами и уплотнениями для различных механизмов, что вскоре получил прозвище «Главный уплотнитель Рейха».

Можно сказать, что именно политические взгляды Ванкеля обеспечили ему возможность реализации в качестве инженера и изобретателя. Как ни печально, именно войны – очень эффективный стимулятор технического прогресса. Именно благодаря финансированию военными ведомствами разработка двигателя была почти завершена к окончанию войны. В 1945 году Линдау, где работал Ванкель, оказалась во французской зоне оккупации, он был арестован за сотрудничество с нацистами, а оборудование его лаборатории стоимостью несколько миллионов марок было конфисковано в счёт репараций. После освобождения ему пришлось начинать с нуля. В 1951 году работу Ванкеля согласилась финансировать компания Goetze. Она специализируется на производстве поршневых колец, и заинтересовалась решением главной проблему роторного двигателя – уплотнения вращающегося ротора-поршня.

Соавторы

Двигатель, разработанный Дизелем, часто называют дизелем. Роторно-поршневой двигатель по аналогии иногда называют ванкелем. Только вот роторно-поршневой двигатель, каким мы его знаем, ооздал не Ванкель. Впрочем, и у Дизеля, говорят, сначала получилось не очень хорошо, так что реальные серийные двигатели были доведены другими конструкторами, в частности, российским инженером Густавом Тринклером. А Ванкелю помогли конструкторы немецкого производителя мотоциклов и автомобилей NSU Motorenwerke.

NSU (сокращение названия города Неккарсульм) начинавшая с выпуска швейных машин, в 1880 году стала производить велосипеды, в 1901 году освоила мотоциклы, а затем в 1905 году и автомобили. В 1932 году ей пришлось продать производство автомобилей FIAT, чтобы покрыть долги – Великая депрессия не способствовала спросу на автомобили. Во время войны она выпускала военную технику. А после ее окончания возобновила выпуск велосипедов и мотоциклов в 1949 году. Дело пошло неплохо – в послевоенной Европе двух колесная техника пользовалась более высоким спросом, чем дорогие для основной массы населения автомобили. Легкий и компактный двигатель Ванкеля был бы очень неплох именно для мотоцикла или небольшого автомобиля в будущем.

Финансы позволяли инвестировать в перспективную технологию: в 1955 году NSU стала крупнейшим в мире производителем мотоциклов. Ее машины установили четыре мировых рекорда скорости, и именно на NSU в 1956 году Вильгельм Херц стал первым мотоциклистом, достигшим скорости 339 км/ч. И в ее спортивных мотоциклах уже использовались идея Ванкеля – правда, в виде механических роторных нагнетателей воздуха. Для применения в качестве двигателя агрегат готов не был.

В 1954 году Ванкель, представил NSU первый работоспособный образец двигателя своей конструкции. Но он оказался слишком сложным: ротор вращался на неподвижной оси, а корпус двигателя тоже двигался вокруг него, то есть тоже был ротором. И именно с корпусом был связан выходной вал. И все это заключено во второй, неподвижный корпус. Конструкция была крайне неудобная для обслуживания: например, для замены установленных на роторе свечей надо было разобрать двигатель почти полностью.

 За его усовершенствование взялись инженеры NSU Ханнс Дитер Пашке (Hanns Dieter Paschke, 1923–2015) и Вальтер Фрёде (Walter Froede, 1901–1984). Их вполне можно считать соавторами Ванкеля, настолько серьезно они переработали конструкцию двигателя, сохранив, впрочем, ключевую идею.

Пашке разработал конструкцию с неподвижным корпусом. Для обеспечения формирования камер сгорания ротор поставили на эксцентриковый вал, напоминающий коленчатый в обычном двигателе, но с меньшим плечом. Ось ротора обкатывается вокруг оси вращения самого вала так, что три конца ротора движутся по эпитрохоиде, которую образовали внутренние стенки корпуса. Этот двигатель был готов в 1957 году.

Эти отличия нашли отражение в обозначениях двигателей: образец Ванкеля назывался DKM – Drehkolbenmotor 1954 года. Это слово можно перевести как «двигатель с вращающимся поршнем». А прототип NSU получил название KKM 57 – Kreiskolbenmotor, «двигатель с поворачивающимся поршнем». Именно этот термин сейчас используется в немецком языке для обозначения роторно-поршневого двигателя.

Ванкеля такие существенные изменения не очень обрадовали: как и любой автор, он ревниво относился к реализации своих идей, и заявил, что из его скакуна сделали сельскую лошадь. Но выбора у него не было – NSU платила ему зарплату, и немаленькую, 3000 марок в месяц. Патенты на новый двигатель были оформлены на NSU и фирму Ванкеля. Готовый двигатель был представлен в январе 1960 года. Потенциал новой конструкции впечатлил специалистов и журналистов – журнал “Auto, motor und sport” накануне презентации писал «Мы можем только догадываться о масштабах революции, которая надвигается в области двигателестроения». Через полгода после демонстрации двигателя акции NSU выросли в несколько раз – при номинале в 100 марок на бирже их цена достигла 3200 марок. Правда, затем она начала падать, но все же это показывает, насколько велик был интерес к новому двигателю, и как оптимистично оценивала широкая публика перспективы роторного двигателя.

В 1964 году началось производство первого серийного автомобиля с РПД – NSU Spider. Это была открытая спортивная версия заднемоторного NSU Prinz.

Продолжение читайте далее...

Автор – Валерий Чусов, специально для Auto3N

Автор публикации

не в сети 8 месяцев

Валерий Чусов

0
Комментарии: 0Публикации: 12Регистрация: 24-12-2021
Электронный журнал Авто3н
Комментарии