ИЖ 8.201 “Вега”

This entry is also available in: Английский Китайский

В 1936 г. разработками Ванкеля заинтересовалась компания BMW, и Феликсу выделили техническую лабораторию в Линдау. Тогда же началось сотрудничество инженера с DVL (Deutsche Versuchsanstalt für Luftfahrt) – авиационным опытно-конструкторским производством, расположенным в Берлине.

Во второй половине 30-х гг. Ванкель занимался лепестковыми клапанами и уплотнителем элементов двигателей для BMW, DVL, Junker, Daimler-Benz. Во время войны Ванкель продолжал работу над лепестковыми клапанами, разрабатывая авиационные моторы и двигатели для быстроходных военных катеров.

После поражения гитлеровской Германии оборудование из лаборатории в Линдау реквизировали Французские власти, а Ванкель попал в тюрьму за связи с нацистами. Его освободили только в 1947 году.

Возобновить работу над роторно-поршневым двигателем получилось только в 1951 году, когда Феликс Ванкель поступил на работу в компанию NSU в должности инженера-конструктора, где продолжил свои разработки вместе с ведущим инженером Вальтером Фройде.
В 1957 г. инженерам впервые удалось установить модернизированный роторно-поршневой двигатель на автомобиль NSU Prinz.

Новый двигатель стал сенсацией, страницы популярных журналов запестрели заголовками: «Двигатель Ванкеля — революция в моторостроении». Феликс, однако, остался недоволен двигателем и продолжал совершенствовать конструкцию.

Изучали двигатель и в СССР. Первый рабочий образец — РД-250 — был создан уже в 1961 г. во ВНИИ Мотопром. Корпус мотора был изготовлен из чугуна, применялось воздушное охлаждение. Серпуховским инженерам удалось добиться устойчивой работы РПД на частотах до 6000 об/мин при мощности 8,5 л.с, однако при форсировке мотора до 17 л.с. на 9000 об/мин появились проблемы, связанные с малой эффективностью уплотнений и большими механическими потерями. Постепенное решение этих проблем и накопленный опыт позволили в 1964 г. приступить к разработке РПД для установки непосредственно на мотоцикл.

Техническое задание предусматривало создание мотоциклетного мотора мощностью 30-35 л.с. для замены агрегата в киевских и ирбитских мотоциклах с коляской. В 1970 г. начались дорожные испытания двигателя РД-350В в шасси мотоцикла К-650. Машина демонстрировала удовлетворительную динамику (двигатель развивал мощность 30,5 л.с.), но долговечность мотора (100 моточасов) оказалась явно недостаточной.

Поэтому в 1972 г. создается новый вариант мотора — РД-500В. Его корпус был выполнен из алюминиевого сплава, с хромовым покрытием рабочей поверхности. Двигатель развивал мощность 40 л.с. при 6000 об/мин, дорожные испытания мотора проводились в шасси мотоцикла МТ-9. Развитием РД-500В стал созданный в 1973 г. РД-501, в котором применили никасиловое покрытие корпуса, ротор из спеченного алюминиевого сплава и электронную бесконтактную систему зажигания.

Тем временем в Германии, в 1964 году, компания NSU выпустила первый в мире серийный автомобиль с РПД – NSU Spider с 54-сильным двигателем и максимальной скоростью в 153 км/ч. Модель оказалась удачной и на Франкфуртском автосалоне 1967 года состоялась официальная презентация очередной новинки – NSU Ro80. К предстоящему автосалону 1969 года компания NSU подготовила уже три преемника Ro80, однако в том же году была выкуплена немецкой Volkswagen Group и объединена с также принадлежащей Volkswagen бывшей DKW. Объединенное предприятие получило название Audi NSU Auto-Union A.G., а совместная продукция выпускалась под маркой Audi. Несмотря на то, что производство собственных моделей NSU продолжалось параллельно, все работы над роторно-поршневыми двигателями приостановились.

Эстафету переняли французский Citroen, японская Toyo Kogyo (современная Mazda) и немецкий Daimler-Benz, не говоря о множестве мелких производителей и конструкторских бюро. Повальное увлечение идеей использования двигателя Ванкеля привело к тому, что в середине 70-х гг. выпуском автомобилей и мотоциклов с РПД занималось полтора десятка фирм, как вдруг, ажиотаж закончился. Из-за различных недостатков большинство серийных автомобилей оснащенных РПД терпели крах на рынке, что грозило некоторым компаниям потерей самостоятельности и даже банкротством. Изменить конструктивные особенности первых серийных роторно-поршневых двигателей удалось только инженерам японской Toyo Kogyo.

Основная проблема первых моделей РПД заключалась в неравномерном износе внутренней поверхности рабочей камеры, в результате чего появлялись поперечные борозды. В ходе исследований, проведённых в Mazda, выяснилось, что при вращении треугольного ротора заглушки на его вершинах начинают вибрировать, в результате чего образуются борозды на рабочей поверхности.

Повышенная токсичность выхлопа РПД Ванкеля являлась ещё одной серьёзной проблемой. За счёт неполного сгорания топлива роторный двигатель выделяет в атмосферу меньше окислов азота, но гораздо больше углеводородов. Инженеры Mazda нашли простое и эффективное решение этой проблемы – в конструкцию двигателя был добавлен термальный реактор, в котором сжигаются остатки углеводородов в выхлопных газах. Первым автомобилем, реализовавшим такую схему, стал Mazda R100, также называемый Familia Presto Rotary, выпущенный в 1968 г.
Это была одна из немногих машин сразу прошедших весьма жёсткие экологические требования выдвинутые США в 1970 г. для импортируемых автомобилей. К 1973 г. из 104 960 автомашин Mazda, проданных в США, более 92% оснащались роторно-поршневым двигателем.

Расход топлива первых серийных образцов РПД значительно превышал расход топлива стандартного ДВС, но инженеры Mazda смогли решить эту проблему. Был переработан термореактор и карбюратор, добавлен теплообменник в выхлопную систему, разработан каталитический конвертер, установлена новая система зажигания. В результате этих усовершенствований Mazda добилась снижения потребления топлива на 40% и в 1978 выпустила знаменитую Mazda RX-7.

23 ноября 1973 г., во время глобального снижения интереса к РПД, вышел приказ министра автомобильной промышленности СССР № 228 от 23 ноября 1973 г. «О развитии и ускорении работ по созданию роторно-поршневых двигателей для автомобилей и мотоциклов». В марте 1974 г. группа специалистов во главе с Виктором Николаевичем Поляковым (первым генеральным директором ВАЗа, позже – заместителем министра автомобильной промышленности СССР) отправилась в Японию. Они побывали на автомобильных комплексах Toyo Kogyo, Toyota, Nissan и др. Далее последовал приказ В.Н. Полякова от 18 апреля 1974 г.: «Создать на Волжском объединении по производству легковых автомобилей (без включения в штаты Волжского автомобильного завода) специальное конструкторское бюро по роторно-поршневым двигателям».

Японскую командировку ВАЗовцев тогдашний начальник технического бюро цеха Волжского завода Николай Максимович Головко вспоминает так: ” В Японии нам постарались показать максимально мало. Все издалека, с каких-то подвесных галерей, лишь в самых общих чертах. Поляков нервничал: командировка срывается, информации по самому минимуму. Но и в этих условиях мы старались выжать все возможное, особенно от посещения станкостроительных и автомобильных заводов. Это же была первая вазовская поездка в Японию. Вкалывали как звери. Вставали в шесть утра, ложились в час-два ночи, и то, если не расшифровывали записи или не составляли тезисы — по просьбе Полякова, чтобы уже утром вручить всем членам делегации. После каждого осмотра Поляков заставлял нас еще в автобусе высказаться, — по горячим следам, пока ничего не забыто. И даже когда домой летели, в самолете, это часов 8-10, набрасывали предварительный отчет”.

Такой провал положил конец работе над односекционным вариантом РПД и конструкторы направили усилия на разработку двухсекционного. Уже через год появились двигатели ВАЗ-411 мощностью 110-120 л.с. и ВАЗ-413 мощностью 140 л.с., в то время как серийные двигатели внутреннего сгорания показывали стендовую мощность не более 80 л.с. 

В розничную продажу машины с РПД так и не пошли, зато нашли свое пристанище в гаражах МВД и Спецслужб СССР. Например, Эскортной службе Гаража особого назначения (далее – ГОН) требовался быстрый мотоцикл, способный сопровождать автомобиль Генерального Секретацря ЦК КПСС.

Первый мотоцикл с РПД был изготовлен на ВАЗе в 1980 г. Темпы разработки роторных мотоциклов, разумеется, отставали от автомобилей. К тому же тольяттинские конструкторы получили заказ на разработку РПД для легкой авиации и вертолетов, поэтому даже автомобильные роторные двигатели периодически отходили на второй план.

С 1986 г. разрабатывался опытный образец роторного мотоцикла специально для ГОНа. Прототип эскортного мотоцикла с роторным двигателем был создан на базе ходовой части мотоцикла ИЖ, на которую устанавливались и другие двигатели (экспериментальный V-образный мотор собственной конструкции ИЖмаша и РПД разработки ВНИИ Мотопрома). Об этих машинах сохранилось крайне мало информации.

Иж 8.201 из собрания “Мотомира Вячеслава Шеянова” – один из немногих сохранившихся прототипов. Мотоцикл оснащен двухсекционным роторно-поршневым двигателем с алюминиевым корпусом, общим объемом 736 куб. см и мощностью 87 л.с.

Несмотря на трудности, результаты работы СКБ РПД были впечатляющими. Правительством рассматривался вопрос о создании на базе СКБ РПД самостоятельной организации – Всесоюзного конструкторско-технологического центра по роторно-поршневым двигателям. Однако из-за осложнения политической и экономической ситуации в стране, также из-за смерти Б.С. Поспелова в январе 1988 года, реализация проекта отложилась на неопределенный срок. В начале 90-х СКБ РПД практически полностью перешло на моторы для самолетов, а в 2004 г. вышел приказ № 342 президента-генерального директора ОАО «АВТОВАЗ» о закрытии СКБ РПД.

Использованные материалы:

• Р.А. Киселева “Борис Поспелов”
• Александр Воронцов “Rock’n’roll внутри мотора”
• Иван Пятов  “РПД изнутри и снаружи”
• Статья ” История роторного двигателя: от Ванкеля до АВТОВАЗ ” с сайта mazdaworld.info
• В.А. Шнякин ” На земле, на небесах и на море “
• Андрей Ломанов “Двигатель Ванкеля — пока экзотика. Но ненадолго”

 

---

---