Кажется, он уже стал достоянием истории. О нем не вспоминают на родине. Забыли в тех странах, где делали на него некую ставку. И даже фирма, полжизни своей положившая на доводку его до ума, несколько лет назад списала капризную конструкцию, двинувшись привычным для всех производителей курсом — доработкой традиционных моторов. И вдруг на последнем Токийском автосалоне неожиданная новость — роторно-поршневому двигателю под капотом Mazda быть! А с чем его, этот РПД, в простонародье ротор, вообще едят? Какие у него были славные подвиги, и стоит ли с придыханием ждать продолжения полувекового сериала?
Эйфория и разочарование

Экзотика и творение, безусловно, инженерного гения. Для кого-то надежда заполучить в моторный отсек нечто оригинальное. Для иных — единственная возможность обрести мощный движитель. В другом случае — лицо марки, выстраданное больше, чем самим создателем этого самого лица. Говорят, Феликсу Ванкелю, отцу двигателя, получившего его имя, будущее детище приснилось во сне еще в 17-летнем возрасте. Что же, такая легенда вполне укладывается в тот ореол загадочности и, быть может, даже скандальности, которым окружен РПД. Вообще трудно объяснить, как инженер-самоучка, не имевший образования и познаний в математике, зато обладавший от рождения плохим зрением, смог сгенерировать идею подобного мотора и просчитать ту сложную кривую, по которой будет двигаться основной рабочий орган — ротор. А в том, что сделано это было в первую треть жизни, сходятся все источники. Ведь всего в 34 года, в 1936-м, Ванкель уже имел от BMW собственную мастерскую, где работал над заинтересовавшим баварскую фирму РПД. Понятно, что в тот период финансирование на немецких технарей лилось подобно манне небесной. Но и левых, бесталанных людей, особенно компании, до кормушки не допускали.
Несомненно, Феликс Ванкель был тем идейным вдохновителем, благодаря которому мир узнал о роторно-поршневом двигателе не только в теории. Но у него бы это не получилось, не найди он единомышленников, о чем ниже

Первый рабочий образец двигателя был получен во второй половине 50-х — после отсидки, отобранного по репарации оборудования и сложностей с трудоустройством. Традиционные явления, касавшиеся в послевоенной Германии трудившихся на рейх инженеров, вне зависимости от их политических взглядов. Кстати, здесь на сцену выходит еще один конструктор — Вальтер Фреде — ведущий специалист фирмы NSU, давшей Ванкелю работу и веру в его разработку. Вся история роторного двигателя до Mazda тесно связана и с этим именем. Встречается даже мнение, что именно Фреде довел мотор до работоспособного состояния. Так или иначе, а не упомянуть этого инженера нельзя. Правда, первое единение РПД и NSU не вышло. Модель Prinz, которая должна была комплектоваться «ротором», в итоге получила 600-кубовую «двушку».

Для своего времени NSU была прогрессивной фирмой. Взгляните на модель Prinz — сколько модификаций на одной платформе, появившихся в период 1958–62 гг. Ну а то, что машина была компактной (длина 3150 мм в базовой версии), так это признак эпохи


Первым серийным автомобилем, оснащенным РПД, стал NSU Spider — фактически NSU Sport Prinz (на предыдущих фото в центре) с матерчатым верхом. «Ротор» имел объем 450 «кубиков» и развивал 50–54 л.с. С 1964 по 1967 годы было выпущено менее 2500 экземпляров, зато за океаном он принимал участие в ралли — и побеждал

Полностью и во всех отношениях РПД раскрылся в другой модели — NSU Ro 80. Будучи двухсекционным, объемом 995 «кубиков» и мощностью 113 л.с., двигатель обеспечивал нетяжелому седану («снаряженка» менее 1300 кг) неплохие динамические характеристики. Но по ресурсу едва дотягивал до 50 тыс. км.

NSU Ro 80 был интересен не только мотором. Передний привод, дисковые тормоза на всех колесах, независимая подвеска со стойками McPherson спереди, трансмиссия с гидротрансформатором и электропневмоприводом переключения передач — все это в 1967 году, когда появилась модель, было еще необычно. Даже внешне седан (кстати, обладавший низким на тот момент коэффициентом аэродинамического сопротивления в 0,355) выгодно отличался от своих одноклассников

Теперь можно сказать, что именно «ротор», а конкретно необходимость его гарантийных ремонтов, приговорила фирму NSU. В 1969-м ее приобрел VW. Правда, Ro 80 выпускался до 1977 года, но тираж за десятилетие оказался невелик — чуть более 37 тыс. машин. Любопытно, что в 1969–70 гг. документацию на РПД приобрели сразу несколько фирм. Полагали, что они-то уж точно справятся с капризным мотором, или информация о его проблемах еще не стала общедоступной? Так или иначе, а в это время с ним экспериментировали в Mercedes, Citroen, Chevrolet.

Mercedes-Benz C111 задумывался как платформа для экспериментов с новыми моторами, каковыми в первую очередь стали роторно-поршневые агрегаты. Испытывались трех- и четырехсекционные двигатели мощностью 280 и 370 л.с. С ними прототип с композитным кузовом и дверьми, открывавшимися вверх, разгонялся до 270 и 300 км/ч. В 1976 году от РПД отказались, его сменила дизельная «пятерка» объемом три литра, развивавшая 190–230 л.с. В последней версии приводился 4,8-литровым 500-сильным V8. С дизелем и «восьмеркой» C111 установил десять мировых рекордов скорости


В 1967 году NSU и Citroen создали совместное предприятие Comotor SA, выпускавшее роторные двигатели. Первенцем, получившим РПД, стал оригинальный двухобъемный M35 с гидропневматической подвеской. Машина с 497,5-кубовым «ротором», развивавшим 50 л.с., выпускалась с 1969 по 1971 годы, но производство было мелкосерийным — 267 экземпляров, на которых обкатывались различные технические решения


Citroen GS Birotor, как следует из его названия, был версией модели GS с РПД — двухсекционным, объемом 995 «кубиков», мощностью 106 л.с. Автомобиль выпускался серийно, с 1970 по 1986 годы, однако проблемы с «ротором» всплыли и здесь — всего машин с ним было выпущено менее 850. На смену ему пришли четырехцилиндровые «оппозитники» объемом 1,0–1,3 л


Роторным двигателем заинтересовались даже в GM, в частности президент концерна Эд Коул, который стал инициатором появления интересного прототипа Corvette XP-897 Two-Rotor. В 1973 году двухсекционный 180-сильный двигатель появился в базе автомобиля, созданного на шасси Porsche 914 и укрытого кузовом от Pininfarina


Chevrolet Aerovette, появившийся в 1976-м, имел уже четырехсекционный РПД отдачей в 420 сил. В том же году его сменили на 6,6-литровый V8. На этом история «ротора» в GM закончилась

В 1974–77 гг. «ротор» устанавливался и на мотоцикл — на немецкий Hercules W-2000. С одной секцией объемом 294 «кубика» он развивал 27–32 л.с.

Ухватиться за соломинку

Чем была Mazda до покупки патента на РПД в 1961 году? Малолитражки с V-образными «двойками», трицикл... До превращения в полноценную автокомпанию лежала целая пропасть. Ни платформ покрупнее, ни своего двигателя. «Ротор» стал той соломинкой, той фишкой, что упростила получение фирмой модельного ряда, помогла сделать прибыль, в конце концов, обрести самобытный имидж. Знали ли японцы о том, с какими проблемами они столкнутся? Вряд ли. Думается, сами немцы, ответственные за доработку «ротора», в это время еще воспринимали его в радужных тонах. Да и не было как такового эксплуатационного опыта — работы в технических отделах NSU и Mazda велись параллельно. При этом двухсекционный РПД под капотом «японки» появился даже раньше, чем у Ro 80 — на пять месяцев, в мае 1967-го.

Элегантная Mazda Cosmo в конце 60-х была лицом фирмы. Таким же самобытным, как и 982-кубовый РПД, располагавшийся под капотом. Например, задние тормоза были барабанными, а подвеска де Дион сочеталась с рессорами. Двигатель развивал 110 л.с., но в 1968-м в рамках модернизации купе его форсировали до 130 сил


С 1967 (в некоторых источниках с 1968-го) по 1973 годы Mazda выпускала второе поколение модели Familia в версии Presto Rotary (на других рынках R100) — с тем же 982-кубовым двухсекционным РПД, что ставился на Cosmo. Только отдача была снижена до 100 л.с. Familia Rotary Coupe неплохо выступала в кольцевых гонках, а у ее обладателей-японцев был другой приятный момент — сниженный дорожный налог из-за объема двигателя менее литра

Это сейчас Mazda ассоциируется с технологией Skyactiv, с оригинальным дизайном и, в общем-то, драйверскими шасси. А в 70-80-х второе имя ее было — роторная. Несмотря на то, что та же Cosmo с 1975 года вдобавок к РПД имела обычные двигатели; Familia, начиная с 1977-го, «ванкелей» вообще лишили. Но в тех же 70-х подоспели двухдверные Capella и Luce, в 1978-м дебютировала RX-7/Savanna — на треть века ставшая «рекламной вывеской» компании, ее побед на ниве борьбы с РПД. На рубеже тех десятилетий японцы настолько осмелели, что «турбовали» «роторы», доведя мощность нового на тот момент 1,3-литрового двигателя 13B сначала до 160, а потом и до 215 л.с. С чем же приходилось бороться?

В 1990–96 гг. Mazda выпускала еще одну интересную модель, ставшую продолжением линейки Cosmo — Eunos Cosmo. Она оснащалась трехсекционным (654х3, 1962 куб. см) твинтурбовым мотором 20B, развивавшим 280 л.с.

Восстановить нельзя менять

Не будем тут подробно описывать конструкцию РПД — по видео все ясно и так:

Понятна и эйфория всех тех инженеров — от Ванкеля до японцев, — что ухватились за идею получения и доводки такого мотора. Легкий, компактный, он позволил играть с компоновкой моторного отсека, получая какую надо развесовку и не ограничивая выбор конструкции подвески. А какую простоту, технологичность и экономию он обещал в производстве! Вместо коленвала с его кривошипами — коротенький и несложный в выплавке «обрубок». Нет шатунов и поршней, трудоемких в производстве. Отсутствует головка блока как таковая со всем ее газораспределительным «барахлом». А один из вариантов ГРМ РПД можно опять-таки посмотреть на видео:

К тому же возвратно-поступательные движения поршней с шатунами в обычном двигателе, как известно, приводят к возникновению вибраций. В РПД ротор (или роторы при двух, трех или четырех секциях), играющий здесь роль поршня, и связанный с ним вал вращаются в одну сторону. Плюс массы этих вращающихся частей ниже, чем у мотора традиционной конструкции. Отсюда и меньший уровень вибраций, и мощность выше. На последнюю работает и другая особенность РПД — за каждый оборот ротора выходной вал делает три оборота. Ну и крутится он хорошо, 8500 об/мин — не проблема. Что же до надежности, то один из основных постулатов механики гласит — тем она выше, чем меньше в агрегате деталей. С этой точки зрения «ротор» вообще должен был быть идеален.
Одно из основных явных преимуществ РПД — его компактность. Так, при классической компоновке и двух секциях двигатель удается разместить в пределах базы, то есть за осью передних колес

Увы, еще первые натурные опыты показали: у РПД масса недостатков, не характерных для поршневых моторов. Так, он не лишен вибраций, которые «обеспечивает» планетарная схема движения ротора, — вокруг центра масс всего корпуса он вращается с эксцентриситетом, то есть вызывая колебания. Не они ли вызывали вибрации уплотнительных пластин, на сленге «ножей», располагающихся на вершинах треугольника-ротора и играющих роль поршневых колес? Так или иначе, а именно борозды, оставляемые этими деталями на внутренней поверхности камеры (поэтичные японцы назвали их метками от когтей дьявола), и вообще износ «зеркала цилиндра» стали тем, с чем прежде всего столкнулись инженеры. Говорят, первые РПД работали всего по несколько часов, а ресурс в четверо суток считался достижением. К появлению Ro 80, как говорилось ранее, его увеличили максимум до 50 тыс. км. Поршневые моторы отхаживали минимум в шесть-восемь раз больше... Поверхность хромировали, обращались к стальному покрытию, «вплавляли» стальную полосу, которую должны были обкатывать «ножи». Из последних технологий, которые достались уже RX-7 и RX-8, — керамическое напыление, позволившее увеличить ресурс до 150–200 тыс. км.

На вершинах треугольника-ротора (слева) хорошо видно уплотнительные пластины — основной элемент, обеспечивающий компрессию в двигателе. Со временем они истирают покрытие, по которому работают. Что еще хуже — при прохождении впускных и выпускных окон их выгибает, потом они срезаются или ломаются и уничтожают напыление. В самых запущенных случаях (в центре) механически повреждается сам ротор. Причем набивка от его движения бывает даже на крышках (справа). Ржавчина в каналах охлаждения — от использования воды. Встречалось и такое. Японцы были бы шоке. Попадаются и трещины в перемычках «рубашки»

Совсем не оптимальным оказался РПД с точки зрения смесеобразования. Сферическая камера поршневых моторов едва ли не идеальна для смешивания бензина с воздухом и подачи этого состава к свечам зажигания. А тут получается узкая серповидная полость, где горючая смесь эффективно сгорает только в небольшом объеме, возле свечей, которых нужно две. Вдобавок фаза перекрытия впускного и выпускного окон получается достаточно широкой — выхлопные газы попадают на впуск. Способны газы прорываться и между полостями, где происходят различные такты. К тому же специальные форсунки на такте впуска подают масло в камеры сгорания — для смазки ребер ротора и поверхности статора. Вкупе, несмотря на рециркуляцию выхлопных газов (EGR) и катализаторы, это обуславливает высокую токсичность отработавших газов — только двигатель RX-8 довели до норм Евро-4. И высокий расход топлива с моторным маслом. Даже первые односекционные РПД объемом менее 500 «кубиков» потребляли более десяти литров бензина. Двухсекционный 1,3-литровый 13B да еще с турбонаддувом ест 14–20 л/100 км, и это не предел. Расход масла — около 300 г/1000 км, но он может вырастать, если увлекаться оборотами. Наконец, РПД еще и температурно нагружен — из-за большой площади контакта камеры сгорания с горящей смесью и выхлопными газами. Правда, это компенсируется достаточно емкой (порядка десяти литров) системой охлаждения.
К появлению RX-8 двухсекционный 13B-REW доработали. Получилось то, что было названо Renesis (от английского rotary engine genesis). Само собой, распределенный впрыск топлива — о шести форсунках. Отсутствие турбонаддува, две версии мощностью в различных спецификациях от 192 до 250 л.с. и раскрутка до 9000 об/мин. Главное — выпускные окна, ранее располагавшиеся на стенках камеры, переехали на боковую поверхность, что минимизировало фазу перекрытия. Кроме того, стала сложнее и эффективнее система впускных магистралей. В ней есть длинные и короткие трубопроводы, по четыре окна на секцию, клапаны в тракте и эффект резонансного наддува. У наиболее мощных версий по шесть впускных окон в каждой секции.
Верхнее окно впускное, нижнее — выпускное. На РПД до 2000-х, не исключено, 90-х годов выпуск осуществлялся через порт, расположенный не на боковой поверхности статора-цилиндра — на его стенке

К сожалению, все модернизации, что инженерные, что «металлургические», не изжили проблем, чье наличие тесно связано с принципом работы РПД. Скажем, если расход топлива и можно сократить, колдуя над впуском-выпуском, то от расхода масла никуда не деться. А как еще здесь смазывать пары трения? Наверняка что ни делай, останутся проблемы с экологией — из-за того же масла и более «горячего» выпуска, когда в тракт поступает еще горящая смесь. И вряд ли удастся как-то значительно увеличить ресурс мотора. Во всяком случае, все современные технологии нанесения на зеркало цилиндра обычных моторов различных покрытий не привели к «ресурсной революции». Вообще странно, что в 2003 году Renesis был признан лучшим двигателем в мире (по версии журнала Engine Technology International). Хотя критерии отбора там своеобразные, далекие от особенностей эксплуатации, от надежности и пробега до «капиталки».
Поэтому и странно на Токийском моторшоу было услышать заявления представителей Mazda — роторный двигатель будет. Для него уже готова «оболочка».

Кажется, под капот концепта RX-Vision войдет и рядная «восьмерка», однако, похоже, решение об оснащении будущего представителя Gran Turismo роторным мотором принято. Менеджмент Mazda говорит именно об этом. Подождем... Напомним, что РПД японцы перестали выпускать в середине 2012 года — со снятием с конвейера модели RX-8

А что ждет покупателя и обладателя «ротора» в наших реальных условиях, когда машина приобретается в Японии либо уже после местной эксплуатации? Пробег в этом случае имеет решающее значение. Ведь при несоблюдении элементарных правил — да, для роторного мотора более жестких, чем для традиционного — ресурс может снижаться в 1,5–2 раза. Так что покупка машины, близкой к 100 тысячам, даже в Японии, даже без тюнинга — та еще лотерея. Из плюсов, если не принимать во внимание экзотичность роторной Mazda, — сочетание мощности и объема, то есть «кубиков», за которые придется платить таможенную пошлину. Модель с обычным в 200–250 «лошадок» двигателем обойдется значительно дороже.
Выбирая же машину в России, стоит сделать ей диагностику. Первое, на что надо обращать внимание — это компрессия, которая не должна быть ниже 6,5–7 атм. Второй момент — расход масла. Если его нет, вышли из строя масляные форсунки. Двигатель или отдельные секции — на выброс.
Нужно отметить, ремонт РПД возможен. В России даже научились восстанавливать неглубокие (до 1 мм) царапины в керамическом покрытии (около 100–120 тыс. руб. с заменой уплотнителей и резинок). Но для того, чтобы не проспать момент, когда такой ремонт возможен, надо периодически проверять компрессию. Например, при замене свечей — это раз в 10 тыс. км. Масло, кстати, здесь меняется через 5 тыс. км, и это тот случай, когда лучше обратиться к специализированному продукту.
Безусловно, можно спорить о том, а что, собственно, есть такого в масле для роторных двигателей (какие присадки), чего нет в продуктах для «широкого пользования». Производитель же рекомендует «спецжидкость»

В запущенных ситуациях восстановление агрегата может быть нецелесообразно. Одна секция стоит 90 000 руб. Столько же — ротор. Вместе с работой и мелкими деталями-резинками цена ремонта может быть и полмиллиона, и больше. Не дешевле обойдется двигатель в сборе. Другой вариант — мотор, восстановленный за рубежом. В той же Америке лет десять назад появилось целое предприятие, занимающееся реинкарнацией РПД. Но и тогда вряд ли можно уложиться в 400 000 руб. При том что, скажем, RX-8 в возрасте 10–12 лет удастся приобрести за 300–500 тыс. руб. Цена купе 2008–09 гг. выпуска доходит до 650–700 тыс. руб. И только машины последних двух лет выпуска могут стоить под миллион. Так что же делать? Ставить «джей зет» — хоть 2,5-, хоть трехлитровый. Разумеется, с ним у автомобиля будет другая развесовка, изменится управляемость, Mazda потеряет частичку своей души. Впрочем, не выбрасывать же сам автомобиль, который и помимо самобытного двигателя обладает любопытными качествами.



Автору в свое время посчастливилось попробовать на ходу RX-7 с 1,3-литровым 255-сильным Twin turbo и RX-8 с тем же двигателем, но атмосферным, мощностью 210 л.с. Первая — бескомпромиссное купе 2+2, не едущее до 3000 об/мин, но беснующееся после и вплоть до шести тысяч. Жесткое, с неинформативными тормозами, неудобное при посадке, однако с картовой управляемостью. Не зря как минимум шасси, а иногда даже вместе с двигателем RX-7 становится базой для постройки гоночных «корчей», в основном дрифтовых. Между прочим, для РПД есть набор тюнинг-комплектующих, в том числе «ножей»-уплотнителей (часть подготовки мотора представлено на видео выше). Выжимают до 600 сил и более. RX-8 другая. «Атмосферник» оживает с двух тысяч, подхватывает на 4500–5000 об/мин и охотно крутится до 7250 об/мин (250-сильная версия, как говорилось выше, еще крутильнее). Управляемость, тормоза — все на высоте. А больше понравились настройки подвески — не жесткие и не мягкие. Можно говорить о пресловутом подвесочном компромиссе, когда автомобиль приятен в городе и способен кое-что показать на кольце


Наш материал был бы неполным без «отечественного следа» в истории «ротора». В 1974 году на ВАЗе было создано специальное конструкторское бюро РПД. Непонятно, удалось ли договориться о лицензии с Ванкелем, но уже в 1976-м появился первый односекционный мотор, развивавший 65-70 л.с. Проблемы с ними были те же, что и у первых немецких двигателей. Поэтому 50 «копеек» с РПД очень быстро перевели на «поршневую тягу». Но тут непривычным агрегатом заинтересовались в КГБ/МВД, благодаря чему был создан двухсекционный 120-сильный РПД. Позже он устанавливался на «пятерки»-«семерки» и все переднеприводное семейство. В какой-то момент удалось добиться 50-тысячного ресурса. А установка (есть информация, что уже 140-сильная) на ВАЗ-2108/09/099 «жила» до 120 тысяч. В 90-х роторные «переднеприводники» пошли в народ. Программа была свернута то ли в 1998-м, то ли в 2002-м. Еще раньше — в 60-х — РПД пытались комплектовать мотоциклы «Урал» и «Днепр». История запутанная — вроде бы это была отечественная разработка. К 1973 году удалось получить рабочий образец мощностью 40 л.с., который установили на «Днепр». Потом появилась 48-сильная модификация, воздушное охлаждение заменили на водяное. В середине 80-х под РПД, что отхаживал уже до 50 тыс. км, создали оригинальное шасси/мотоцикл и собирались построить новый завод. Все это осталось в планах. Всего было выпущено несколько десятков роторных «Днепров»

Читать полностью:http://info.drom.ru/misc/39277/



http://info.drom.ru/misc/39277/