Паровые машины и двигатели внутреннего сгорания обладают общим недостатком - это снижение КПД (коэффициент полезного действия) в результате трения и износу их частей. Что заставляет многих конструкторов ломать голову над тем, как создать двигатель внутреннего сгорания, в котором бы не было деталей совершающих возвратно-поступательные движения. Однако задача является не простой и решить ее удалось не инженерам и ученым, а механику самоучке, который и не получил техническое образование, и даже не имел рабочей специальности.
Имя этого механика Феликс Ванкель (1902-1988), уроженец немецкого города Лар. После гибели отца в Первую мировую войну будущему изобретателю пришлось бросить гимназию и пойти работать в книжную лавку, где изобилие литературы и тяга к изобретательству, позволила освоить самостоятельно основы механики и автомобилестроения.
Единственным из современников он в начале 20-х годов понял, что есть возможность совершить 4 такта ДВС не в неподвижном цилиндре, а при вращении ротора особой конструкции. Организовав небольшую мастерскую, где проводились первые исследования роторно-поршневого двигателя, он получил первый опытный образец нового типа мотора, на который был получен патент.
В 1936 году разработками заинтересовалась фирма BMW, Ванкель получил финансирование и лабораторию, где ему предстояло разработать новый двигатель для авиации. Но после создания двигателя на самолеты его ставить не стали, так как двигателю не хватало надежности, но вот применение он все таки нашел. И первый роторно-поршневой двигатель установили на автомобиль «NSU Prinz». Первоначально конструкция была далека от идеала и при замене свечей зажигания, приходилось разобрать мотор до основания, а об экономичности и говорить не приходилось. От серийного производства отказались, но возможность создания данного типа двигателей была доказана, но требовалась серьезная доработка.
Конструкция двигателя Ванкеля проста и состоит их камеры и вращающегося в ней ротора. Ротор он же поршень, от сюда и название роторно-поршневой. В центре ротора отверстие, по периметру нарезаны зубья на подобие шестерни. В отверстие вставляется вращающийся вал меньшего диаметра, так же имеющий зубцы, которые обеспечивают сцепление между валом и ротором. Отношение диаметров вала и отверстия подобраны так, что вершины треугольного ротора двигаются, описывая одну и ту же замкнутую кривую, в математике это называется «эпитрохоида». Вращение треугольного ротора, позволяет осуществлять любой четырехтактный цикл и ему не нежен механизм газораспределения. Что упрощает конструкцию, этак деталей на 500, что снижает вес почти в 2 раза, от ДВС такой же мощности, практически отсутствует вибрация, возможность выдерживать высокие обороты. Есть, однако и недостатки, это герметизация рабочих камер которые постоянно в движении, а так же высокое требование обработки каждой детали, ну и как уже говорилось выше повышенный расход горючего.
Применяется роторно-поршневой двигатель на таких мотоциклах фирм «Suzuki», «Norton», «DKW».
О создании мотоциклов фирмы Suzuki, можно прочитать на этом канале .
В последние годы активно ведется развитие двигателей на электрической тяги, видимо совсем скоро, ДВС вымрут и их место займут электрокары. В своё время ДВС пришли на смену конным экипажам, так что теперь эта учесть ждет их и возможно двигатель Ванкеля так и не будет доработан , и не войдет в массовое производство.
А как Вы считаете, через сколько лет закончится эра бензиновых и дизельных двигателей в нашей стране? И куда денутся наши с Вами автомобили, будут утилизированы, модернизированы ?