Мы обязаны созданием роторного двигателя некоему доктору Феликсу Ванкелю . В 1924 году, в возрасте 22 лет, он создал свою исследовательскую лабораторию, посвященную проектированию роторного двигателя. Заинтересованный в его работе, Министерство авиации Германии субсидирует свои исследования во время Второй мировой войны, полагая, что это будет будущее машиностроения. После войны производитель мотоциклов NSU создает партнерские отношения с Wankel.
В 1958 году родился первый функциональный и практичный роторный двигатель KKM. С одним ротором KKM имеет общий объем 400 см3. NSU официально объявляет в 1959 году об успехе роторного двигателя Ванкеля. В настоящее время более ста компаний по всему миру берут на себя ответственность за технические планы этого двигателя. Тридцать четыре из них японцы.
Несколько производителей пытались разработать эту концепцию, не придумывая готового продукта. Как ни странно, только небольшая японская компания по имени Toyo Kogyo продолжает исследования, а другие сдаются. Жуджиро Мацуда, тогдашний президент компании, убежден в потенциале этого революционного двигателя. В 1961 году он подписал контракт с НГУ на совместную разработку жизнеспособного прототипа. После успеха самого успешного подразделения Toyo Kogyo переименовывается в имя известного производителя, которого сегодня все знают как Mazda .
Проблемы с надежностью
В 1963 году Mazda открывает свое исследовательское подразделение, посвященное исключительно роторному двигателю. Кеничи Ямамото, который тогда возглавлял это подразделение, обслуживает более 47 инженеров. Его миссия? Найти практическое применение роторного двигателя для массового производства и коммерческой продажи. Две основные проблемы задерживают его маркетинг: преждевременный износ внутренних компонентов и чрезвычайно высокий расход масла. После многих месяцев исследований и более 300 часов испытаний новые уплотнения и масло, разработанные специально для роторного двигателя, решают эти две основные проблемы.
В отличие от оригинальной концепции, Mazda предпочитает проектировать многороторный двигатель. Прототип с одним ротором, построенный NSU, на низких скоростях имел довольно анемичный крутящий момент и страдал от нестабильности, которая приводила к неприятным вибрациям. В декабре 1964 года исследовательское подразделение выпустило двухроторный двигатель с камерой сгорания объемом 491 куб. См, названный типом 3820. Этот двигатель быстро появился на производственных линиях под кодовым названием 10А.
10А - это первый роторный двигатель, продаваемый в автомобиле. Его первое появление датируется 30 мая 1967 года, когда Mazda продает Cosmo Sport, единственный гоночный автомобиль с одним ротором в мире. Оснащенный двойным четырехствольным карбюратором, установленным сбоку на впускных отверстиях и свечами зажигания для каждого ротора, 10A развивает выходную мощность 110 л.с. Учитывая легкость автомобиля и технологии, доступные в то время, Cosmo Sport считается технологическим достижением автомобильной прессы.
Только в 1970 году Mazda начала экспортировать свои автомобили в Северную Америку. К сожалению, в настоящее время Соединенные Штаты находятся в процессе принятия самых строгих норм выбросов. Более того, они находятся в разгар нефтяного кризиса. Чтобы противостоять проблеме, Mazda создает тепловой реактор, который сжигает загрязняющие выбросы. Производитель может наконец продать первый автомобиль с роторным двигателем в Северной Америке, R100 .
Другие инновации, такие как высокоинтенсивные системы зажигания и реактивные выпускные коллекторы, позволяют Mazda снизить расход топлива до 40%, обеспечивая жизнеспособность североамериканского роторного двигателя.
Постоянное улучшение
В результате своего успеха в сокращении выбросов загрязняющих веществ и расхода топлива, Mazda продвигает свои исследования, чтобы максимизировать производительность своих роторных двигателей. Одним из первых усовершенствований была конструкция впуска с шестью отверстиями для роторного двигателя 12А (две камеры объемом 573 куб. См). Каждый ротор оснащен тремя впускными отверстиями, открытие которых контролируется в два этапа. Этот механизм повышает топливную экономичность, не жертвуя высокими характеристиками. Одним из первых автомобилей - и, безусловно, одним из самых известных - чтобы получить выгоду от этого двигателя, является самая первая версия RX-7, FB3S, родившаяся в марте 1982 года. Однако необходимо будет подождать до 1983 года, чтобы увидеть первый турбированный RX-7.
Турбонаддув и роторные двигатели всегда работали хорошо. Это происходит главным образом потому, что роторные двигатели имеют тенденцию выделять больше энергии из выпускного отверстия по сравнению с традиционными двигателями. Эта черта характера может быть приписана внезапному открытию выпускных отверстий, которые находятся в прямой линии с движением выталкивания ротора. И, конечно же, больше энергии, выходящей из выхлопа, позволяет лучше использовать турбокомпрессор.
Компактная спортивная классика
Второе поколение RX-7, FC3S, вероятно, лучше известно новичкам роторных двигателей. В то время доступны четыре версии, а именно SE, GTU, GLX и Turbo II. Первые три оснащены атмосферной версией и имеют электронный впрыск двигателя 13B (две камеры по 672 куб. См). Представленный в 1985 году как 1986 год выпуска, FC3S - первый RX-7 с дисковыми тормозами на всех четырех колесах. Базовая модель SE оснащена 14-дюймовыми колесами и двухпоршневыми передними суппортами. GTU, рассматриваемый как спортивная версия группы, имеет алюминиевый капот, а также четырехпоршневые суппорты и трансмиссию версии Turbo II. GLX оснащен электрической группой и 15-дюймовыми колесами. Наконец, версия Turbo II является самой мощной с механикой 13B-T.
В 1988 году FC3S имеет право на некоторую эстетическую ретушь и имеет хороший удар по производительности сзади. Кавалерия 13B увеличилась с 145 л.с. до 160 л.с., в то время как 13B-T выдает около 200 л.с. Визуальные различия неуловимы; то, что отличает два поколения, это новые задние фонари модели 1988 года, круглые на каждом конце вместо прямоугольных в предыдущие годы.
Последний, но тем не менее важный
Последнее издание RX-7 поставляется под кодовым названием FD3S. Этот спортивный автомобиль высокого калибра был представлен в 1992 году как модель 1993 года. Хотя сам автомобиль до сих пор считается самой красивой интерпретацией роторного двигателя, это благодаря чудесам, скрывающимся под капотом. Двигатель 13B-REW (REW для роторного двигателя Twin Turbo) использует две турбины в последовательном режиме, достигая довольно приличных 255 л.с. с красной зоной, стартующей с 8000 об / мин!
Последовательный режим довольно прост в теории. На низких оборотах используется только одна турбина. Очевидно, что проще управлять одним турбо, чем двумя. Это улучшает реакцию двигателя на низких оборотах. Воздух, находящийся под давлением первого турбонагнетателя, позволяет двигателю вырабатывать достаточную мощность для работы второго турбонагнетателя, не затрагивая диапазон мощности на низкой скорости, в то же время получая дополнительные пони на высокой скорости.
В Северной Америке было предложено четыре версии, а именно базовая модель Touring, PEP и R1 / R2. Touring, роскошная версия, оснащена такими опциями, как кожаные сиденья, аудиосистема Bose, люк с электроприводом и круиз-контроль. Touring также является единственной версией, поставляемой в качестве опции с автоматической коробкой передач. PEP или «Пакет с популярным оборудованием», как следует из названия, является самым популярным из всех, и в стандартную комплектацию входит люк на крыше, кожаные сиденья и круиз-контроль. R1, наиболее интересная версия для высокопроизводительных автолюбителей, оснащена спортивной подвеской, двойным масляным радиатором, передним амортизатором, обтянутыми замшей сиденьями и задним спойлером. В 1994 году R1 заменен на R2. К сожалению, Mazda также выводит FD3S с рынка США.
Состав роторного двигателя
Если вы внимательно посмотрите на вращающийся двигатель, вы заметите, что он состоит из нескольких пластин, собранных как сэндвич. В традиционном роторном двигателе, то есть 2 ротора (в нашем случае 13В), мы замечаем наличие шести таких пластин. Делая обложку исключением, мы пока остановимся на остальных пяти.
Две большие пластины называются корпусами ротора. Как следует из их названия, они содержат оба ротора. Внутренняя часть корпуса представляет собой рабочую поверхность или, если хотите, камеру сгорания. Эта поверхность находится в трохоидальной форме. Другими словами, представьте круг, концы которого были бы растянуты по вертикальной оси, чтобы придать ему вытянутую форму. Добавьте два небольших выпуклости внутрь на каждом конце горизонтальной оси, и вы получите трохоидальную форму.
Если вы наблюдаете за корпусом, вы заметите, что есть два конверта, один внутри и один снаружи. Между ними есть десятки проходов различной формы. Самые маленькие круги на контуре - это отверстия для натяжных болтов. Это то, что соединяет пластины. Большие круги представляют масляные внутренние проходы. Другие отверстия различной формы являются трубопроводами для охлаждающей жидкости.
На внутренней поверхности корпуса можно увидеть два крошечных отверстия. Это расположение свечей зажигания. Верхняя называется задней свечой зажигания, а нижняя - ведущей свечой зажигания. Подробнее об этом позже. А пока давайте посмотрим на большое отверстие сбоку корпуса. Это выпускное отверстие ротора, используемое для удаления остатков процесса сгорания. Последним важным элементом является проход в верхнем левом углу корпуса, который используется для подачи необходимого масла в верхние суставы через небольшое отверстие на внутренней поверхности. В отличие от обычных четырехтактных двигателей, в которых используются поршневые кольца, невозможно смазывать соединения поверхностью, не подверженной сгоранию. Действительно, верхние уплотнения действуют как уплотнительные кольца и всегда открыты. Вместо этого масло впрыскивается непосредственно для смазки компонентов,
Другие три пластины называются боковым корпусом и промежуточным боковым корпусом. В дополнение к их роли уплотнения внутри корпуса ротора, они также содержат впускные отверстия двигателя. Впускные каналы на промежуточной пластине, то есть одна в центре двух корпусов ротора, называются первичными портами. Над этими отверстиями находятся два отверстия в промежуточной пластине для форсунок. Здесь следует отметить, что воздухозаборник расположен сбоку с ротором и не обращен к нему, как выпускные отверстия. Боковые панели также содержат так называемые вторичные порты. После 1984 года нетоторные роторные двигатели 13B имеют на своих боковых пластинах еще одну пару отверстий для шести портов. Эти два дополнительных порта называются «вспомогательными».
Если вы посмотрите на иллюстрации, вы заметите, что на поверхности этих пластин циркулирует масло. Действительно, когда ротор вращается, это создает трение на боковой поверхности, которое необходимо смазать, чтобы избежать преждевременного износа внутренних компонентов. Следует также отметить, что эти масляные каналы ограничивают размер впускных отверстий. При настройке роторного двигателя цель состоит в том, чтобы найти оригинальный способ увеличить размер этих портов для более эффективной подачи воздуха и топлива в двигатель при соблюдении ограничений двигателя.
Самыми важными деталями, безусловно, являются роторы и эксцентриковый карданный вал. Если вы посмотрите на центр роторов, вы можете увидеть неровную и гладкую поверхность. Эта последняя часть представляет подшипник ротора. Зубчатая часть сопряжена с другой зубчатой частью, называемой неподвижными зубчатыми колесами. Они прикреплены к боковым пластинам. Приводной вал эксцентрика скользит через все элементы, от пластин до роторов и через неподвижные шестерни.
Спасибо, что дочитали до конца, ставьте лайк и подписывайтесь на канал!
До скорых встреч!
