Orzuga intilishda sinov haydash: Wankeldan HCCI dvigateliga

Aylanadigan dvigatel qanday qilib Yaponiyaning Mazda brendining bugungi holatiga aylanishiga yordam berdi

Wankel dvigatelining birinchi ishchi prototipi yaratilganidan 60 yil o'tib, Mazda tomonidan ishlab chiqarilganidan 50 yil o'tgach va kompaniya funktsional HCCI dvigatelini yaratganligi haqida rasmiy e'lon qilganidan so'ng, bu ushbu noyob dvigatelning tarixiga qaytish uchun imkoniyatdir. issiqlik dvigateli.

Mazda endi HCCI rejimlarida keng ish diapazonida ishlaydigan dvigatel - yoki bir hil aralashtirish va siqish bilan yoqish muvaffaqiyatli bo'lganini yashirmaydi va 2019 yildan boshlab bunday dvigatelni seriyali ishlab chiqarishni yo'lga qo'yish niyatida. Mazda avtomobil hamjamiyatini har doim hayratga solishi ajablanarli emas. Ushbu bayonotning manbalarini topish uchun hatto brendning tarixiy yilnomalariga bir qarash kifoya. Yaqin vaqtgacha yapon kompaniyasi Wankel g'oyasining yagona va g'ayratli tashuvchisi va Miller siklida ishlaydigan dvigatelli avtomobillarning birinchi ishlab chiqaruvchisi edi (9 yildan 1993 yilgacha Mazda Xedos 2003, keyin esa Evropada Mazda 2 nomi bilan tanilgan Demio).

Bu erda eslatib o'tish joizki, Kompleks to'lqinli siqish dizel dvigateli, kaskadli, ikki reaktivli va benzinli dvigatel uchun majburiy o'zgaruvchan geometriya (Mazda RX-7 ning turli xil versiyalari), 626-yillarning oxiridan boshlab 80 orqa aksning faol boshqaruv tizimlari. yillar davomida ishga tushirish yonish jarayoni tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan noyob i-Stop start-stop tizimi va i-Eloop kondensatorlari yordamida energiyani qayta tiklash tizimi. Va nihoyat, shuni e'tiborga olingki, u 24 soatlik Le Manda g'olib bo'lgan yagona yapon ishlab chiqaruvchisi - albatta Wankel dvigatelli avtomobil bilan! Uslubga kelsak, Luce, mashhur Wankel Cosmo Sport, RX-7 va RX-8, MX-5 Roadster va Mazda 6 kabi modellar brendning ushbu sohadagi o'ziga xosligi haqida gapiradi. Lekin bu hammasi emas – so‘nggi yillarda Skyactiv dvigatellari nafaqat yonish dvigateli hali ko‘p yo‘l bosib o‘tishini, balki Mazda buni o‘z yo‘lini ko‘rsatishi mumkinligini ko‘rsatdi.

Mazda kompaniyasining oktyabr oyi oxirida Yaponiyaga taklifiga binoan bo'lib o'tadigan tashrifimizdan keyin kompaniya muhandislarining rivojlanishi haqida ko'proq gapirib beramiz. Biroq, ushbu maqolaning sabablari yuqoridagi kichik sarlavhada topilishi mumkin bo'lgan yagona narsa emas. Mazda yaratuvchilari nima uchun o'zlarining HCCI dvigatellarini yaratishga qodir bo'lganliklarini tushunish uchun biz kompaniya tarixiga qaytishimiz kerak bo'lishi mumkin.

Skyactiv-X uchun asos sifatida aylanadigan dvigatel

160 kilometrlik marshrutni bosib o'tgan ultramarafonchidan standart 42 kilometrlik marafonni yakunlashda muammolar bo'ladimi, deb so'rang. Xo'sh, u ularni ikki soat davomida ishlatmasligi mumkin, lekin u kamida yana 42 soat davomida juda yaxshi sur'atda davom etishi mumkin. Agar sizning kompaniyangiz Xirosimada joylashgan bo'lsa, agar siz o'nlab yillar davomida aylanadigan dvigatelning pistonini aylantirish muammolari bilan kurashgan bo'lsangiz va moylash yoki emissiya, to'lqin effektlari va turbo zaryadlash yoki ayniqsa o'zgaruvchan blokli o'roq kamerali yonish jarayonlari bilan bog'liq yuzlab muammolarni hal qilgan bo'lsangiz. Wankel-ga asoslangan hajmda siz HCCI dvigatelini yaratish uchun ancha barqaror asosga ega bo'lishingiz mumkin. Skyactiv loyihasining rasmiy boshlanishi roppa-rosa o'n yil oldin, 2007 yilda (Mersedes murakkab HCCI Diesotto dvigatel prototipini taqdim etgan yili) berilgan va o'sha paytda Wankel dvigatelli Mazda RX-8 hali ham ishlab chiqarilayotgan edi. Ma'lumki, yapon kompaniyasi muhandislari Skyactiv-R aylanma dvigatellarining prototiplarini ishlab chiqishda HCCI ish rejimlari bilan aniq tajriba o'tkazmoqda. Ehtimol, Mazda SPCCI (Spark Plug Conrolled Compression Ignition) yoki Skyactiv-X deb nomlangan HCCI loyihasi aylanish bo'limidan ham, benzin va dizel dvigatellari bo'limidan ham muhandislarni jalb qilgan, chunki Skyactiv-D-da yonish jarayonini ishlab chiqishda ham biz. HCCI jarayonini ishlab chiqishda ishtirok etgan odamlarning qo'l yozuvini taniy oladi. Skyactiav dvigatellarining evolyutsiyasi qachon bir hil qo'zg'alish va o'z-o'zidan yonish dvigateliga aylanganini Xudo biladi - Mazda muhandislari bu mavzuda ishtirok etishlari uzoq vaqtdan beri ma'lum - lekin bu, ehtimol, Wankel dvigateli hali tirik bo'lganida sodir bo'lgan.

O'nlab yillar davomida aylanma mashinalarni ishlab chiqarish, ularning aksariyati faqat Mazda-ga jiddiy moliyaviy daromad keltirmasligi mumkin, ammo bu o'zgarmas ruhni tan olishni, har xil muammolarga yechim topishni, aql bovar qilmaydigan sabr-toqatni va natijada to'planishini olib keladi. katta va juda bebaho tajriba. Biroq, Mazda kompaniyasida mahsulotni rejalashtirish uchun mas'ul Kiyoshi Fujivaraning so'zlariga ko'ra, Skyactiv loyihasida ishtirok etgan dizaynerlarning har biri Wankel dvigateli ruhini o'zida mujassam etgan, biroq an'anaviy dvigatelda takomillashtirish imkoniyatiga aylanadi. Yoki noan'anaviy HCCIda. “Ammo ishtiyoq bir xil. Aynan u Skyactivni haqiqatga aylantiradi. Bu haqiqiy sarguzasht hayotimdagi eng katta quvonchga aylandi. To‘g‘ri, har bir kompaniya sotish va pul topish uchun mashinalar ishlab chiqaradi”, deb tushuntiradi Mazda’ning rivojlanish bo‘limi boshlig‘i Seita Kanai, “lekin menga ishoning, Mazda’dagi biz uchun, biz ishlab chiqarayotgan mashinalar ham shunchalik muhim. ular bizning qalbimizda paydo bo'ladi va har safar ularning qurilishi biz uchun romantik sarguzashtga aylanadi. Bu jarayonning asosiy harakatlantiruvchi kuchi bizning ishtiyoqimizdir. Eng zo'r bo'lish - bu mening muhandislik muhabbatim."

Yigitning orzusi

Ehtimol, 60-yillarda yaqinda chiqarilgan birinchi Mazda avtomobilining muhandislari Wankel dvigatelida "o'zlarining muhandislik romanini" topdilar. Chunki aylanuvchi dvigatel 17-yilda 1919 yoshli nemis yigitining orzusidan dunyoga kelgan va uning ismi Feliks Vankel. O'sha paytda, 1902 yilda Germaniyaning Lahr viloyatida (Otto, Daimler va Benz tug'ilgan) tug'ilgan u do'stlariga orzu qilgan mashinasi yarim turbinali, yarim pistonli dvigatel borligini aytdi. O'sha paytda u pistonli ichki yonuv dvigatellari bo'yicha hali boshlang'ich bilimga ega emas edi, lekin intuitiv ravishda uning dvigateli to'rtta ish siklini - qabul qilish, siqish, harakat va piston aylanganda chiqarishni bajarishi mumkinligiga ishondi. Aynan shu sezgi uni uzoq vaqt davomida boshqa dizaynerlar 16-asrdan beri ko'p marta muvaffaqiyatsiz sinab ko'rgan ishlaydigan aylanadigan dvigatelni yaratishga olib keladi.

Vankelning otasi Birinchi Jahon urushi paytida vafot etdi, shundan so'ng yigit bosma asarlarni sotdi va ko'plab texnik adabiyotlarni o'qidi. 1924 yilda 22 yoshida aylanuvchi dvigatelni ishlab chiqish bo'yicha kichik laboratoriyaga asos soldi va 1927 yilda "Die Drehkolbenmaschine" (aylanuvchi porshenli mashina) ning birinchi chizmalarini yaratdi. 1939 yilda zukko Aviatsiya vazirligi aylanuvchi dvigatelda oqilona donni topdi va Gitlerga murojaat qildi, u shaxsan o'sha paytda mahalliy Gauleiter buyrug'i bilan qamoqda bo'lgan Vankelni ozod qilishni va ko'lda eksperimental laboratoriyani jihozlashni buyurdi. Konstans. U erda u BMW, Lillethal, DVL, Junkers va Daimler-Benz uchun prototiplarni ishlab chiqdi. Biroq, birinchi eksperimental Wankel dvigateli Uchinchi Reyxning omon qolishiga yordam berish uchun juda kech keldi. Germaniya taslim bo'lgandan so'ng, frantsuzlar Vankelni qamoqqa tashladilar - xuddi ular Ferdinand Porsche bilan qilgan ishini. Bir yil o'tgach, Feliks ozodlikka chiqdi va unumdorroq kasbi yo'qligi uchun aylanuvchi pistonli dvigatellar haqida kitob yozishni boshladi. Keyinchalik u muhandislik tadqiqotlari texnik institutiga asos soldi va sanoatda foydalanish uchun aylanadigan dvigatellar va kompressorlarni yaratishga kirishdi. 1951 yilda shuhratparast dizayner NSU sport mototsikllari bo'limi boshlig'i Valter Fredeni hamkorlik qilishga ishontirishga muvaffaq bo'ldi. Wankel va NSU o'z sa'y-harakatlarini olma shaklidagi (troxoid) kamerasi va kamar devorli uchburchak pistonli aylanuvchi dvigatelga qaratdi. 1957 yilda DKN nomi ostida dvigatelning birinchi ishchi prototipi qurilgan. Bu Wankel dvigatelining tug'ilgan kuni.

60-yillar: aylanadigan dvigatelning istiqbolli kelajagi

DKM shuni ko'rsatadiki, aylanadigan dvigatel shunchaki orzu emas. Biz bilgan sobit tana shaklidagi haqiqiy amaliy Wankel dvigateli keyingi KKM. NSU va Wankel birgalikda pistonni muhrlash, shamni joylashtirish, teshiklarni to'ldirish, egzoz chiqindilarini tozalash, moylash, yonish jarayonlari, materiallar va ishlab chiqarish bo'shliqlari bilan bog'liq dastlabki g'oyalarni birgalikda amalga oshirdilar. Biroq, ko'p muammolar hali hamon ...

Bu NSU 1959 yilda kelajak dvigatelini yaratishni rasman e'lon qilishiga to'sqinlik qilmaydi. 100 dan ortiq kompaniya texnik hamkorlikni taklif qiladi, jumladan, Mercedes, Rolls-Royce, GM, Alfa Romeo, Porsche, Citroen, MAN va qator mashinasozlik korxonalari litsenziya sotib oladi. Ular orasida Mazda ham bor, uning prezidenti Tsuney Matsuda dvigatelda katta imkoniyatlarga ega. NSU muhandislari bilan parallel maslahatlashuvlardan tashqari, Mazda dastlab 47 muhandisni o'z ichiga olgan o'zining Wankel dvigatellarini ishlab chiqish bo'limini tashkil qiladi.

The New York Herald Tribune Wankel dvigatelini inqilobiy ixtiro deb e'lon qiladi. O'sha paytda NSU aktsiyalari tom ma'noda portladi - agar 1957 yilda ular 124 nemis markasiga sotilgan bo'lsa, 1960 yilda ular kosmik 3000 ga yetdi! 1960 yilda birinchi Wankel dvigatelli avtomobil NSU Prinz III taqdim etildi. Undan keyin 1963-yil sentabrida NSU Wankel Spider bitta kamerali 500 cc dvigatelga ega bo‘lib, ikki yildan so‘ng Germaniya chempionligini qo‘lga kiritdi. Biroq, 3 yilgi Frankfurt avtosalonidagi sensatsiya yangi NSU Ro 1968 bo'ldi. Klaus Lyüte tomonidan ishlab chiqilgan nafis sedan har tomonlama avangarddir va uning aerodinamik shakllari (oqim koeffitsienti 80 ning o'zi avtomobilni noyob qiladi). o'z davri uchun) kichik o'lchamli ikkita rotorli KKM 0,35 dvigateli yordamida amalga oshirildi. Transmissiya gidravlik debriyajga, to'rtta diskli tormozga ega va old qismi transmissiya yonida joylashgan. Ro 612 o'z davri uchun shunchalik ta'sirli ediki, u 80 yilda "Yil avtomobili" mukofotini qo'lga kiritdi. Keyingi yili Feliks Vankel Myunxen texnika universitetida doktorlik dissertatsiyasini oldi va Germaniya muhandislar federatsiyasining Olmoniyadagi fan va texnika yutuqlari uchun eng nufuzli mukofoti oltin medalini oldi.

(ergashmoq)

Matn: Georgi Kolev