Роторно-поршневые двигатели

 В это время большинство крупнейших мировых фирм заметно охладело к двигателю Ванкеля.  

  — У меня есть свое понимание этого. Здесь сказала свое слово большая политика. Принципиально РПД доказал свое право на жизнь. Но для широкого внедрения его требовались очень серьезные средства, коренная перестройка всех сложившихся производственных потоков и, по сути, списание в убыток колоссальных и далеко еще не возмещенных вложений в традиционные "поршневики". Понятно, что кое-кому показалось выгоднее сбить прыть у "Ванкеля", осадить его, по крайней мере, на главном направлении — в массовом автомобилестроении. Подтверждением тому довольно успешное продвижение РПД для мотоциклов, моторных лодок. Мне даже довелось увидеть установки на основе РПД для германского бундесвера, почти бесшумные. Надо ли говорить, какое значение это имеет для подводного флота? 

   Мое глубочайшее  убеждение — последнее слово здесь еще не сказано.  

    Хочу  подчеркнуть, что мы старались  всегда смотреть трезво на  вещи. Даже самые рьяные ревнители  двигателя Ванкеля не ведут  речь, что он может заменить  в ближайшей перспективе двигатель  поршневой. Тем более что и сам Ванкель не проектировал свой двигатель сугубо под автомобиль. Он, наделенный, несомненно, искрой Божией, мыслил гораздо шире. 

   Инженерные  разработки, выполненные в разных  фирмах и странах, подтвердили  практическую возможность выпуска  двигателя, имеющего ряд крайне привлекательных свойств по сравнению с традиционным поршневым, уже почти достигшим своего потолка. Прежде всего, по весо-габаритным характеристикам: на единицу мощности РПД имеет значительно меньший объем. 

   Была  подтверждена сама возможность  создания двигателя, в котором бы отсутствовало возвратно-поступательное движение. А ведь с этим связаны основные износы, виброактивность и т.д. Плюс меньше деталей в двигателе. Все это родило надежду, что если довести рабочий процесс по крайней мере до уровня поршневого двигателя, даже с учетом крупных затрат по развертыванию нового производства, РПД может вполне претендовать на самый массовый выпуск и даже, выскажу свое мнение, претендовать на революционный скачок в деле освоения ресурсосберегающих технологий. 

   Назову, ради справедливости, и основные  доводы противников РПД. Кроме  сугубо спекулятивных посылок  (зачем отказываться от традиционных  технологий, в которые уже вложено  столько средств?), это несколько  повышенный расход топлива у  нынешних роторников, низкий ресурс уплотнений камеры сгорания, ряд претензий по экологии, — опять же в значительной мере основываясь на данных 60-х годов. Что я причислил бы к неизбежным детским болезням.  

    Мне  довелось беседовать на эту  тему с зарубежными учеными,  инженерами, бизнесменами. Господин Гарсайт много лет возглавлял известную фирму "Нортон". "Я не могу назвать ни одной технической причины, по которой этот проект мог бы быть отклонен". То же самое заявил директор фирмы "Ванкель" господин Айерман, бывший главный конструктор фирмы "Ауди" господин Штейнварт.  

      Давайте непредвзято заглянем за тот же "бугор". Фирма "Мазда" выпускает в год порядка 60 тысяч автомобилей с роторно-поршневым двигателем и успешно продает их, обеспечивая надежность и самые высокие требования по экологии. Англичане продолжают работать над роторной тематикой. Американцы несколько сократили масштабы и, тем не менее... Они увидели в РПД новые заманчивые возможности, сориентировав этот двигатель для транспортных средств войск специального назначения, быстрого реагирования. Осознав, что лезть с РПД на рынок массового автомобилестроения с его жесткой конкуренцией и необходимостью огромных капиталовложений неразумно, они решили опереться и использовать уникальные особенности роторника. Это прежде всего габаритные характеристики: обычно военная техника имеет очень плотную "упаковку" и выигрыш каждого дюйма свободного пространства значит весьма много. Второе — стоимостные показатели. РПД относительно дешевый двигатель. И третье — по специфике рабочего процесса этот двигатель менее требователен к октановому числу бензина. Они развили эту особенность и решили задачу создания всеядного двигателя. Что горит, на том он и должен работать: бензин, керосин, дизтопливо, спирт, газовое топливо. Ведь военная техника может оказаться в регионах, где нет или крайне трудно обеспечить ее традиционным топливом.  

    Если  уж мы вышли на эту несколько  скользковатую тему, назову факты,  прошедшие в открытой печати. Во время вооруженного конфликта  с Египтом и Сирией Израиль использовал беспилотные авиационные разведчики поля боя, на которых стояли роторно-поршневые двигатели мощностью 100-150 лошадиных сил.  

  - Весьма  любопытно, но давайте сначала  поговорим о развитии автомобильного  профиля РПД.  

   - 18 апреля  1974 года появился приказ по "АВТОВАЗу" о создании специального конструкторского бюро по роторно-поршневым двигателям. Работа развернулась буквально по всем направлениям. Началось формирование коллектива "роторщиков", костяком которого стали вазовцы. Были приглашены двигателисты с авиационных предприятий Куйбышева. Молодежный костяк бюро составила большая группа выпускников Тольяттинского политехнического института.  

    Объединенными  усилиями ВАЗа, НАМИ, НАТИ, ВНИИмотопрома  и других институтов создавались первые образцы отечественного роторного двигателя и основы его производства. 

   Внимательно  изучались образцы лучших зарубежных  роторно-поршневых двигателей фирм "Ауди НСУ", позднее "Мазды", "Фихтель и Закс", Удалось  заимствовать оттуда ряд решений,  но, по большому счету, подбор материалов, пар трения, технологию изготовления, системы охлаждения и смазки двигателя создавали сами. Некоторые из тех пионерных решений, определившие идеологию первых РГЩ, актуальны и по сей день. Назову хотя бы систему управления зажиганием. Первоначально проводились безуспешные попытки внедрения механического "двухэтажного" распределительного зажигания по типу "Мазды". Однако привод его "безобразил" двигатель, и после того как МА Коржов познакомился в Штутгарте с версией управления зажиганием немецкого изобретателя Хартига, на основе ее началась разработка электронно-цифровой системы зажигания для РГД, ив 1975 году уже появились первые собственные системы электронного зажигания.  

   Параллельно  с разработкой блока управления  зажиганием, что само по себе  было проблемным из-за отсутствия  электронной базы в автомобилестроении, велась разработка датчиков контроля  параметров двигателя, исполнительных устройств, освоение всей этой новой техники на заводах отрасли. Более 50 разработок были подтверждены авторскими свидетельствами.  

   Я бы  назвал период с 1973 по 1980 год самым ярким в биографии РПД на ВАЗе и в стране. Это был период осуществления больших дел по всем направлениям роторной тематики, больших надежд и первых сомнений. Уже ко Дню машиностроителя 1974 года была изготовлена первая опытная партия РГЩ, и начались стендовые испытания. Сначала это был односекционный, чуть позднее развернулись работы по двухсекционному двигателю.  

   Все это  уже на фоне несколько изменившегося  в мире отношения к РПЦ. Мировой энергетический кризис середины 70-х годов и более жесткие требования к расходу топлива, а затем и усиление экологических требований добавили противников РПД Главный аргумент в том, что из-за щелевой неоптимальной камеры сгорания организовать хороший рабочий процесс в РПД невозможно, он всегда будет проигрывать поршневому двигателю. А учитывая необходимость крупных инвестиций во все стадии жизненного цикла этого двигателя, индустриализация его нецелесообразна. 

    ...Ванкель  не был профессиональным двигателистом.  Точнее его было бы назвать  просто талантливым и удачливым  изобретателем, наткнувшимся на  свою "золотую жилу". Он умер  в 1988 году, в возрасте 86 лет, далеко не бедным человеком. Продажа лицензий на РПЦ, акции фирмы "НСУ" позволили ему сколотить приличное состояние. 

    80-е  годы стали для коллектива  СКВ РПД периодом борьбы за  выживание. К этому времени  большинство европейских и американских фирм, занимавшихся автомобилями с РПД, включая "Дженерал Моторс", к концу 70-х годов свернули свои "роторные" программы. На плаву осталась только упорная японская "Мазда". 

    Представьте  себе спортсмена — бегуна, слегка  задержавшегося на старте, но затем резво пустившегося догонять основную группу соперников и вдруг обнаружившего, что впереди никого нет, нет даже и финишной ленточки... 

    К  Олимпийским играм 1980 года в  Москве СКВ РПД подготовил  для спецслужб МВД и КГБ  партию скоростных вазовских автомобилей с двухсекционными роторно-поршневыми двигателями мощностью 120 л. с. Машины понравились, шла их доводка.  

   Часть  автомобилей с РПД поступила  в свободную продажу. 

   - Я вспоминаю рассказ Е.А. Башинджагяна, как он, уже, будучи зам. министра автомобильной промышленности, ошеломлял сотрудников ГАИ на правительственной Рублевке. Его машина прямо от светофора брала с первой на третью передачу и стремительно уходила в отрыв. Еще бы, под капотом было 140 "лошадей". Колеса чуть ли не дымились, как у первых реактивных самолетов при посадке.  

  - Ничего  удивительного. Нам даже пришлось  ограничивать возможности двигателя  в части реализации мощности. Зажали на выпуске штатную  выпускную систему, зажали мощностные  характеристики системами питания.                            — Чтобы автомобиль ненароком не превратился в самолет?                                         - Не смейтесь, и это могло произойти, окажись еще под колесами хороший трамплинчик. Но, прежде всего, чтобы ресурс ходовой части РПД был в рамках поршневого. Вместе с тем приобретая дополнительные качества с точки зрения динамики и скорости.  

    Вообще  ниша скоростных автомобилей у нас в стране не культивировалась до недавних пор. В отличие от западных моделей так называемого псевдоспортивного класса. Это не чисто Спортивный гоночный автомобиль, но и не автомобиль общего пользования. Многие западные фирмы на базе одного кузова выпускают несколько модификаций с разными двигателями: 1,3 -1,6,1,8-2 литра. И в России появился сектор, пусть пока и небольшой, людей богатых, которые могут позволить себе купить автомобиль с несколько повышенным расходом топлива, но зато дающий "простор душе". 

    У  нас есть партнер в Бельгии,  тоже инженер, со своей фирмой, зараженный идеей РПД. Он занимается тем, что покупает у "Мазды" двигатели и ставит их на европейские автомобили. Он предлагает поставлять ему двигатели, а он будет работать как наш дилер в Европе.  

Как только структуры  госбезопасности, министерства внутренних дел, и в частности ГАИ, оказались на "голодном пайке", мы потеряли очень крупного заказчика. Которому и мы, думаю, были нужны и полезны. И не среагируй вовремя... А так, бросив главные силы на автомобили общего пользования, мы смогли к лету 97-го года провести сертификацию 8-го, 9-го, 99-го и 15-го автомобилей с роторно-поршневыми двигателями мощностью 140 л. с. Получив тем самым право продавать их. 

   Уже выстроился  целый модельный ряд наших  роторников: ВАЗ-413, ВАЗ-414, ВАЗ-415. Последний  сумел унаследовать от 413-го двухсекционника его надежность (именно на нем была отработана специальная система смазки "угловых" уплотнений ротора, позволяющая обеспечить его надежную и длительную работу — "Волги" с таким мотором ходили по 300 тысяч километров), а от 414-го — компоновочные решения, позволяющие сделать его универсальным по применяемости для любых вазовских моделей, от "классики" и "Нивы" до "восьмерки" и "десятки".  

   Семейство  415-х двигателей, имеющих сжатие 9,4 единицы, рассчитано на бензин  с октановым числом 93 (возможно  применение и 76-го бензина, хотя для этого требуется некоторое изменение системы зажигания), и на стандартные "жигулевские" масла.  

   Обслуживание "роторника" проще, чем его  поршневого собрата. Ведь у  РПД нет газораспределительного  механизма, а, следовательно, отпадает трудоемкая операция по регулировке клапанных зазоров. Во время технического обслуживания лишь меняются свечи, фильтры и масла. 

    Если  же говорить о мощностных возможностях  нашего 415-го двигателя, то сейчас  мы работаем над форсированной  версией этого двигателя к спортивной "десятке". Он обеспечит мощность в 240-250 л. с. (то, что показывает японская "Мазда"), а в перспективе и до 300 л. с. Если же оснастить его еще системой турбонаддува, имеется реальная возможность снимать 450-500 л. с. 

    Первые выступления этого роторника на больших соревнованиях (под управлением нашего же гонщика Бориса Маслова) не просто подтвердили наши надежды, но и вызвали своеобразный шок у вазовских конкурентов. Думаю, появление на трассах соревнований "десятки" с доведенным 415-м РПЦ откроет если не новую главу, то главку в развитии этого увлекательного вида спорта.