ロータリーエンジン。発明と生産の歴史

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ロータリーエンジン。発明と生産の歴史

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ロータリー内燃エンジン (ICE) は、エンジンの主な可動作動要素であるローターが回転する熱機関です。

モーターは主軸の回転運動を出力する必要があります。そしてこれはまさに、ロータリー内燃エンジンが、主な可動作動要素であるピストンが往復運動を行う今日最も一般的なピストン内燃エンジンと比べて優れている点です。回転モーターでは、主作動要素がとにかく回転するため、回転運動を得るために追加の機構は必要ありません。しかし、ピストンエンジンでは、ピストンの往復運動をクランクシャフトの回転運動に変換するために、大きくて複雑なクランク機構を使用する必要があります。

ロータリーエンジンの運転方式

ロータリーピストンエンジン (RPD) を搭載した世界初の量産車は、1964 年に西ドイツの会社 NSU の門を離れました。しかし、この出来事の XNUMX 年前でさえ、自動車産業省とソ連国防省は、業界研究機関向けに国内の RPD を作成するという課題を設定していました。そして納品だけでなく、詳細な図面作成も手伝ってくれました。完全に正確に言うと、文書を提供したのは省庁ではなく、GRU でした。特許はヴァンケル本人から購入したものではないため、受理されませんでした。

最初に実用的なロータリーエンジンは、1957 年にドイツ技術者協会 (VDI) の会議でフェリックスヴァンケルとヴァルターフロイデによって発表されました。ヴァンケルは、ノンフィクション出版社の植字見習いから下級セールスマンまで、人生でさまざまな仕事に挑戦しましたが、結局卒業することができませんでした。最終的に彼は機械装置の発明に落ち着きました。

ロータリーポンプとコンプレッサーの製造には、懲役刑が散見されました。最初はナチスの地域エリートによる経済的虐待を批判し、次に同じナチスと協力したためです（第二次世界大戦中、ヴァンケルはドイツの魚雷のシールの問題を解決することに成功しました）。および航空機エンジン）。 1946年に釈放された後、発明者はボーデン湖畔のリンダウにある研究室を修復し（1945年にフランス軍によって破壊された）、エンジンの研究を再開した。

1957 年後、ヴァンケルはドイツの企業 NSU に彼のプロジェクトに興味を持ってもらうことができました。年々、彼のエンジンはますます長く作動するようになりました。2 年にプロトタイプの 21 つが 100 時間作動し、29 リットルの出力を発生したとします。 s.、その後XNUMX年で、XNUMXリットルの電力でXNUMX時間。と。どうやら、これらのパラメータは世界で「ヴァンケマニア」を引き起こすのに十分でした。エンジンのライセンスは最初にカーチス・ライト社によって取得され、XNUMX年後にはダイムラー・ベンツ、MAN、フリードリヒ・クルップ、マツダが取得しました。

70年代初頭までに、ロールスロイス、ポルシェ、フォード、GM、そして多くの日本企業を含む世界のほぼすべてのエンジン製造および自動車大手がライセンスを購入した。従来のピストンエンジンに対する RPD の明らかな利点 (可動部品が数倍少なく、重量と寸法が 1,5 ～ 2 倍小さく、振動レベルが非常に低く、動的特性が優れている) により、このエンジンはベストセラーになったようです。。

1964 年に NSU スパイダーがリリースされた後、伝説的な NSU Ro 80 モデル (これらの車のオーナーのクラブが世界中にまだたくさんあります)、シトロエン M35 (1970 年)、メルセデス C-111 (1969 年)、コルベット XP (1973 年) が続きました。。しかし、ロータリーカーの唯一の量産メーカーは日本のマツダであり、1967年以来RPDを搭載した23の新しいモデルを生産してきました。ロータリーエンジンはボート、スノーモービル、軽飛行機に搭載されました。幸福感の終焉は石油危機の真っただ中の1973年に訪れた。そのとき、ロータリーエンジンの主な欠点、つまり非効率が現れました。マツダを除くすべての自動車メーカーはロータリープログラムを終了し、日本企業のアメリカでの販売台数は104年の960万1973台から61年には192万1974台に減少した。

しかし、ソビエト政府がヴォルガ自動車工場に特別設計局 RPD (SKB RPD) を創設したのは、1974 年の悲惨な年でした。社会主義経済は予測不可能です。トリヤッチでは、「ワンケル」の大量生産のための作業場の建設が始まりました。 VAZはもともと西洋の技術（特にフィアットの技術）の単純なコピー機として計画されていたため、工場の専門家はマツダのエンジンを再生産することを決定し、国内のエンジン製造機関のXNUMX年間の開発をすべて完全に放棄しました。

ソ連当局はライセンスの購入に関してかなり長い間フェリックス・ヴァンケルと交渉し、その一部はモスクワで直接行われた。確かに、お金は見つからなかったので、いくつかの独自のテクノロジーを使用することはできませんでした。 1976 年に、311 馬力の容量を備えた最初のヴォルガ単一セクション VAZ-65 エンジンが稼働しました。 s.、設計を微調整するのにさらに50年かかり、その後、21018個の回転式「ones」VAZ-XNUMXの実験バッチが製造され、即座にVAZの労働者に分散されました。エンジンは外見的には日本のエンジンに似ているだけであることがすぐに明らかになりました。エンジンは非常にソ連風に崩れ始めました。

工場の経営陣は、311か月以内にすべてのエンジンを直列ピストンエンジンに交換し、SKB RPDの人員を半減し、工場の建設を中止することを余儀なくされた。国内ロータリーエンジンの建物の救いは、特別なサービスによってもたらされました。彼らは燃料消費量やエンジンの寿命にはあまり興味がありませんでしたが、動的特性には非常に興味を持っていました。すぐに、120馬力の容量を持つ21019セクションのRPDが90つのVAZ-XNUMXエンジンから作られました。「特別ユニット」-VAZ-XNUMXにインストールされ始めました。非公式の名前「Arkan」を受け取ったこのモデルは、警察「Zaporozhets」が派手な「Mercedes」に追いついたという無数の物語、そして多くの法執行官 - 命令と勲章を私たちが負っているのです。 XNUMX年代までは、一見気取らないアルカンは本当に簡単にすべての車を追い越しました。特別注文によって復活した SKB RPD は、ウォータースポーツやモータースポーツ用のエンジンを製造し始めました。ロータリーエンジンを搭載した車が頻繁に賞を受賞するようになり、スポーツ関係者は RPD の使用を禁止せざるを得なくなりました。

フェリックス・ヴァンケルは技術教育を修了していませんでしたが、晩年にはエンジン製造とシーリング技術の分野で世界的に知られるようになり、多くの賞やタイトルを獲得しました。ドイツの都市の通りや広場 (フェリックスヴァンケルシュトラーセ、フェリックスヴァンケルリング) は彼の名にちなんで命名されています。ヴァンケルはエンジンに加えて、高速船の新しいコンセプトを開発し、自ら数隻のボートを建造しました。最も興味深いのは、彼を億万長者にし、世界的な名声をもたらしたロータリーエンジンが、ヴァンケルが彼を「醜いアヒルの子」と考えて好まなかったことです。実際に動作する RPD は、ローターの遊星回転を可能にし、外部のカウンターウェイトの導入を必要とする、いわゆる「KKM コンセプト」に従って作成されました。

この計画がヴァンケルではなく、NSU のエンジニアであるヴァルター・フロイデによって提案されたという事実が重要な役割を果たしました。ヴァンケル自身は最近まで、「不均一に回転する部品のない回転ピストンを備えた」(Drehkolbenmasine - DKM) という理想的なエンジンレイアウトを考えていました。これは概念的にははるかに美しいですが、技術的には複雑で、特に回転するローターに点火プラグを取り付ける必要があります。それにもかかわらず、発明者をよく知る人は皆、ドイツ人技術者の不屈のエネルギーがなければ、この驚くべき装置が世界に登場することはなかったと満場一致で主張しているため、世界中のロータリーエンジンはまさにヴァンケルの名前と関連付けられています。フェリックス・ヴァンケルは1988年に亡くなった。

メルセデス 350 SL の歴史は興味深いものです。ヴァンケルは本当にロータリーのメルセデス C-111 を欲しがっていました。しかしメルセデス社は彼に会いに行かなかった。その後、発明者はシリアル 350 SL を手に取り、そこから「ネイティブ」エンジンを捨て、C-111 のローターを取り付けました。これは、以前の 8 気筒より 60 kg 軽量でしたが、大幅に大きな出力 (320 馬力で 6500 馬力) を開発しました。 rpm）。 1972 年、エンジニアリングの天才が次の奇跡への取り組みを終えたとき、彼は当時最速のメルセデス SL クラスを運転していたかもしれません。皮肉なことに、ヴァンケルは生涯運転免許を取得できなかった。

RPD の心臓部は、ステーターの円筒空洞内で回転する三面体の凸面ローターです。キャビティの輪郭はエピトロコイド、つまり三角形のローターの上部が分離せずに通過する曲線です。従来のガソリンエンジンと同様に、RPD には XNUMX ストロークサイクルが実装されており、ローターが XNUMX 回転する間に XNUMX 回実行されます。

著者: S.アプレソフ

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