Тем удивительнее, что «у советских была собственная гордость», да еще какая – спроектированный для легковых машин роторно-поршневой двигатель! Причем «роторная тема» обросла слухами домыслами и легендами еще в начале восьмидесятых годов, и даже появление автомобилей ВАЗ с РПД в свободной продаже в шальные девяностые не расставило все точки над i.
Немецкий инженер-самоучка Феликс Ванкель занялся разработкой роторно-поршневого двигателя еще в двадцатые годы, но в предвоенный период ему так и не удалось довести до ума опытные образцы авиадвигателей, несмотря на поддержку компании BMW и министерства авиации.
После Второй мировой войны оборудование Ванкеля было демонтировано и вывезено во Францию. Несмотря на это, инженер-конструктор не прекращал работу над собственным РПД — теперь уже при поддержке компании NSU.
К середине пятидесятых Ванкель закончил теоретическую часть и в 1957 году изготовил опытный образец, по итогам испытаний которого в конструкцию были внесены необходимые изменения.
 |
 |
- Отец ротора – Феликс Ванкель
- Работа Ванкеля отнюдь не носила «академический» характер: в 1963 году началось производство первой серийной модели NSU — Prince Spyder, а впоследствии инновационным мотором оснащался и седан бизнес-класса NSU Ro 80.
Когда компании Audi «по наследству» досталась марка NSU и её наработки, она даже выпустила прототип Audi KKM на базе «сотки» второго поколения. В дальнейшем тему моторов Ванкеля в Audi не продолжали.
Однако достаточно быстро особенности РПД помешали ему одержать рыночную победу над традиционными поршневыми ДВС с кривошипно-шатунным механизмом.
Тем не менее, в годы серийного производства моторов Ванкеля патент на право производства таких агрегатов приобрели многие крупные автопроизводители, некоторые из которых занялись разработкой «роторной темы» всерьез и надолго.
Пожалуй, наиболее известным производителем РПД является японская компания Mazda, создавшая двигатель Renesis.
Сделано в СССР
Как же идея заняться выпуском роторно-поршневых двигателей могла возникнуть на ВАЗе?
Над различными альтернативными конструкциями поршневых двигателей в СССР работали еще в середине ХХ века — разумеется, не для автомобилестроения, а для авиации.
Потенциально такие моторы могли обеспечить более высокую отдачу, что было особенно ценно в самолётостроении.
Непосредственно к теме РПД в Советском Союзе приступили еще в «довазовский» период – по указанию Минавтопрома и Минсельхозмаша три научно-исследовательские институты (НАМИ, НАТИ и ВНИИмотопрома) занялись исследовательскими работами по созданию РПД.
Поэтому разработка Ванкеля и её практическое воплощение на серийных автомобилях в Советском Союзе не осталось незамеченным. Более того, лёгкий и мощный мотор мог стать востребованным для некоторых автомобилей специального назначения — например, так называемых «догонялок» или спортивных автомобилей.
Традиционно для автопрома СССР волевое решение могло быть принято лишь «на самом вверху» — то есть, на уровне министерства.
Однако ротором на ВАЗе занялись по распоряжению Генерального директора Волжского автозавода в 1973 году – казалось бы, по собственному усмотрению.
Но не все так просто: до того, как перейти на новый проект – строительство Волжского автогиганта, еще в 1965-м Виктор Николаевич Поляков занимал пост заместителя министра автомобильной промышленности СССР, а в 1975-м он и вовсе вернулся в министерское кресло, возглавив Минавтопром СССР.
Таким образом, можно утверждать, что работы по ротору были утверждены «без двух минут» министром автопрома и его же бывшим заместителем в одном лице.
Итак, после выхода соответствующего приказа Генерального директора было создано специальное конструкторское бюро, в задачу которого входила не только разработка моторов собственной конструкции, но и устранение «родовых недостатков» мотора Ванкеля, о которых советские конструкторы уже были осведомлены.
В отличие от западных коллег, под «собственной конструкцией» в СССР подразумевалась действительно разработка своего варианта, а не покупка патента или готовой лицензии.
Как и в случае с автоматической трансмиссией для ГАЗ-13 Чайка, советские инженеры за неимением вариантов были вынуждены изготовить свой вариант односекционного мотора Ванкеля, разобрав для этого один японский РПД.
Однако предварительно для «натурных испытаний» двигатель, снятый со специально приобретённой для работы над ротором Mazda RX-2, был установлен на Жигули третьей модели.
Мотор в Тольятти конструировали, тщательно изучив изнутри японский агрегат. Получилось, но не сразу.
Уже на ранних этапах на ВАЗе столкнулись с тем, что при компактности и высокой энерговооруженности легкий и мощный РПД был не слишком экономичным и экологичным, а также отличался частым выходом из строя уплотнений.
По сути, с этой проблемой десятилетиями боролись все, кто брался за двигатели конструкции Ванкеля, начиная с самого немецкого инженера – носителя этой фамилии.
И, к слову, именно низкая надежность уплотнений и послужила причина быстрого выхода из строя моторов на NSU Ro-80, что вынудило производителя вскоре прекратить выпуск этого автомобиля и «закрыть роторную тему».
Первый опытный образец СКБ РПД под обозначением ВАЗ-301 был готов уже в 1976 году, но о любом запуске в серию ротора в Тольятти было говорить еще рано — конструкция получилась явно «сырой».
Вазовский вариант роторно-поршневого двигателя оценил даже… сам Феликс Ванкель, который специально для этого посетил Волжский автозавод. «Отец ротора» одобрил общую компоновку тольяттинского РПД.
Уже в 1982-м был продемонстрирован ВАЗ-21018 — обычный ВАЗ-21011 с мотором ВАЗ-311 мощностью 70 л.с.
Двигатель ВАЗ-311 в разобранном состоянии 
Заказчики настояли, чтобы роторные Жигули внешне ничем не отличались от обычной «копейки» модификации ВАЗ-21011
Для того, чтобы выявить недостатки конструкции в условиях реальной эксплуатации, была выпущена партия из 50 двигателей, которые установили на пять десятков Жигулей, но всего через полгода все моторы, кроме одного (!), пришлось заменить на традиционные. Уплотнения и подшипники быстро выходили из строя, а кроме того, мотор оказался плохо сбалансированным и достаточно прожорливым.
На земле и на небе
После первой серьезной неудачи и последовавшим за этим дисциплинарными наказаниями на ВАЗе не прекратили заниматься роторами, но решили окончательно перейти от односекционной конструкции к двухсекционной. Такой мотор потенциально был не только мощнее, но и надежнее.
К тому времени у советского ротора потенциально уже была вполне осязаемая сфера применения — например, для установки на служебные автомобили спецподразделений ГАИ, МВД и КГБ.
На ведомственных автомобилях недостатки вроде не лучшей топливной экономичности отходили на второй план, а высокие динамические характеристики имели решающее значение.
Очень важно, что при эксплуатации на служебных автомобилях вазовские специалисты могли в виде стандартизованных отчетов получить подробную информацию о недостатках и дефектах, выявленных на практике, но в более-менее одинаковых условиях, что обеспечивало определённую объективность оценки.
Время от времени советская пресса скудно сообщала о моторе необычной конструкции
К 1983 году были разработаны два новых двухсекционных РПД — ВАЗ-411 мощностью 110-120 лошадиных сил и 140-сильный ВАЗ-413.
Предполагалось, что роторы будут ставить не только на «родные» для завода Жигули различных моделей, но и на другой автотранспорт силовых структур — в частности, Волги.
Разумеется, установка такого силового агрегата на седан горьковского автозавода потребовала соответствующей доработки крепления и некоторых узлов трансмиссии.
В это же время на практически готовые к использованию РПД обратили внимание и авиаторы, которые заказали тольяттинскому бюро разработку варианта для применения на вертолётах и легких самолётах.
Впрочем, роторно-поршневым типом двигателя заинтересовались и многие другие предприятия, которые заказали тольяттинцам разработку агрегатов для лодок, амбифий и даже мотоциклов! Эти услуги завод предоставлял по договорам на условиях широко вошедшего в то время в обиход хозрасчета, поэтому деятельность СКБ не была для ВАЗа убыточной. Также опытные образцы авиационных двигателей ВАЗ-416 и ВАЗ-426 были разработаны уже в эпоху функционирования НТЦ ВАЗа в середине девяностых годов.
Различные типы применения РПД дали возможность конструкторам понять, что конструктивные решения автомобильных и авиационных двигателей не могут быть полностью идентичными вследствие существенной разницы в режимах работы моторов на воздушном и автомобильном транспорте.
Поэтому одновременная разработка «единого» ротором лишена практического смысла — скорее, работы можно объединять по технологической и производственной базе, а не по конкретным решениям.
РПД и передний привод
Возникает вопрос: а как же переднеприводные автомобили? Неужто ВАЗ не обратил внимание на собственную «восьмерку»?
Разумеется, обратил: работа над РПД для принципиально нового семейства началась, когда ВАЗ-2108 только готовили к производству – в 1979 году, однако более предметно к теме «переднеприводного ротора» в вернулись в начале перестройки, заключив договор с Запорожским автозаводом.
И уже к 1987-му году были разработаны опытные образцы ВАЗ-414 для переднеприводных автомобилей ВАЗ и ЗАЗ, а еще в Тольятти создали вариант своего 40-сильного РПД под индексом 1185 даже для… Оки! Но в дальнейшем руководство отдало предпочтение авиационному направлению, а работы по автомобильным РПД были приостановлены.
Мелкосерийное производство необычной модификации Жигулей на базе «пятерки» продолжалось вплоть до распада СССР, хотя государственные закупки подобных машин силовыми ведомствами были совсем невелики, а «на сторону» автомобили с роторами под капотом не продавались.
Но вскоре заводу стало совсем не до собственных новых разработок — в конце восьмидесятых государственная поддержка автозаводов была свернута, а заводчанам было и без того чем заняться — например, созданием перспективной «десятки» или улучшением Нивы.
Последний автомобильный РПД ВАЗа
К теме роторных автомобильных двигателей на ВАЗе вернулись уже лишь в российский период деятельности завода, найдя возможность даже в непростые девяностые годы «достать из-под сукна» интересную разработку. Ведь в мире в то время давно существовали «подогретые» модификации обычных городских хэтчбеков, с которыми вазовский РПД был вполне сравним по развиваемой мощности.
Наличие такого мотора на автомобилях семейства 2108 могло «взбодрить» покупательский интерес — по крайней мере, в Тольятти на это рассчитывали.
Даже в непростых условиях новый РПД для Самары удалось освоить довольно быстро — благо, двигатель ВАЗ-415 не требовалось разрабатывать с нуля.
Некоторые источники утверждают, что доводочные работы при его трансформации в серийное изделие велись достаточно поспешно или не слишком успешно, вследствие чего мотор все равно сохранил ряд недостатков, присущих остальным вазовским РПД.
Впрочем, существует и другое мнение, что этот мотор, напротив, вобрал в себя все преимущества былых разработок — как достаточный ресурс, известный еще по 413-му мотору, так и «плотную» компоновку, доставшуюся ему по наследству от ВАЗ-414.
На фото: ВАЗ-415
Практически одновременно обновили и классику: в 1992 году на базе «семёрки» начался выпуск модификации Жигулей ВАЗ-21079 со 140-сильным мотором ВАЗ-4132.
Тем не менее, в 1997 году ВАЗ-415 наконец-то получил сертификат, позволявший его установку на обычные товарные авто, которые вскоре появились в автосалонах.
«На гражданке»: став доступным простым смертным, РПД тут же появился на страницах российских автоизданий
Конечно, цена машины увеличивалась на вполне ощутимые по тем временам 2,2-2,5 тысячи долларов, но зато динамика «восьмерки» улучшалась на порядок.
Ведь 120-140 «роторных» лошадиных сил позволяли набирать сотню с места за 8-9 секунд, а реальная максимальная скорость вплотную подобралась к заветным 200 км/ч. Расход топлива, конечно, при этом колебался от 8 до 14 литров.
Зато компактный роторный моторчик крутился до умопомрачительных 8 тысяч оборотов, обеспечивая «пилоту» ощущения, несравнимые с разгоном обычного «зубила».
РПД-415 под капотом ВАЗ-2108 выглядит вполне органично. Но при этом мотор заметно компактнее родного. Подзолков Александр
РПД всегда славился своим «горячим характером», поэтому масляный радиатор ему был необходим, как воздух. Или вода. В общем, для охлаждения. Подзолков Александр
- Вид снизу намекает, что это какая-то очень непростая «восьмерка». Подзолков Александр
Микропроцессорное зажигание можно было встретить и на ВАЗ-2108 с обычным ДВС. Но очень нечасто. Подзолков Александр
Увы, при этом малопонятный большинству ротор оставался «вещью в себе» — обычным мотористам не была известна технология его ремонта, да и запасные части в любом магазине за углом не продавались.
Вдобавок на обычных вазовских моторах к тому времени уже набирал обороты распределённый впрыск, а на РПД питанием по-прежнему заведовал архаичный карбюратор Солекс.
Смесь РПД готовил привычный «Солекс», но со своими регулировками. «Сектор газа» имел дополнительный рычаг для привода дозирующего масляного насоса — лубрикатора. Подзолков Александр
Вид сверху на ВАЗ-415 с демонтированным карбюратором. Подзолков Александр
И, несмотря на наличие микропроцессорной системы зажигания (МПСЗ), ротор не мог похвастать покладистостью и (главное!) долговечностью обычного поршневого ДВС.
Ведь при заявленном ресурсе в 125 000 км многие моторы начинали быстро «умирать» уже после 50 000 км, чему способствовало применение «неправильного» масла.
Как и у японских автомобилей Mazda с РПД, при этом резко ухудшался пуск двигателя и увеличивался расход масла на угар, а в дальнейшем мотор мог и вовсе выйти из строя.
Герметичность уплотнений – больное место любого РПД, не только ВАЗ-415. Подзолков Александр
Многочисленные тюнинговые фирмы, появившиеся в Тольятти и около него словно грибы после дождя, в тот период предлагали различные по бюджету и степени вмешательства программы тюнинга обычных моторов которые позволяли без заметной потери ресурса снимать практически ту же мощность, что и у ротора. А ведь РПД при традиционной системе питания было невозможно втиснуть в грядущие экологические нормы Евро 2, которым без проблем соответствовал только что освоенный вазовский же впрыск.
В силу немассовости производства в дальнейшем ни работы, ни само производство РПД ВАЗу были не очень-то интересны, поскольку они, как и в истории Mazda, могли быть продиктованы разве что имиджевыми соображениями. Что в случае с тольяттинским автозаводом было недостаточно веским аргументом…
По ряду перечисленных причин уже в начале двухтысячных годов вазовский ротор стал резко терять обороты. Да, ВАЗ-415 успели примерить даже «десятка» и «пятнашка» в модификациях 2110-91 и 2115-91 соответственно, однако вскоре производство роторных двигателей на ВАЗе было прекращено, а само СКБ РПД, разработавшее свой последний продукт в 2001 году, было перерегистрировано.
Почти четыре десятка разработок за 26 лет – конструкторы СКБ РПД немало поработали над роторной темой
После 2004 года деятельность КБ в рамках работы над двигателями РПД была окончательно прекращена, а примерно в 2007-м оборудование частично вывезено и утилизировано. Похоже, на этом в истории советско-российского ротора была поставлена окончательная точка.
Опрос
Жалеете ли вы о том, что роторные ВАЗы так и не получились?
Ваз 2109 с роторным двигателем и его история
Ваз 2109 с роторным двигателем
Ваз 2109 с роторным двигателем в одно время воспринимали, как шутку. Якобы на скорости 200 км/ч такая «девятка» обгоняла Мерседес,но в каждой шутке есть доля правды.
На Ваз 2109 роторный двигатель устанавливали и указывали, что по динамико-скоростным качествам автомобиль превосходит все известные модели отечественного автопрома.
Но почему выпуск таких «девяток» не был поставлен на поток? Попробуем выяснить все, что касается этого вопроса и представим преимущества роторного двигателя перед обычным ДВС.
Рпд в ссср и после
Роторный двигатель ваз 2109
Начнем с того, что в 1996 году на территории нашей страны стали выпускать Ваз 2109 с роторным мотором. Это была машина с повышенной мощностью.
Под капотом урчал 140-сильный двигатель ротор, разгонявший любимую «девятку» до 100 км/ч всего-то за каких-нибудь 8 секунд, а максимальная скорость составляла – 200 км/ч. Вот откуда слухи о гонках с Мерседесом.
Что касается топливного бака, то его объем составлял 39 л, так как аппетит такого Ваз 2109 был просто волчий. Благодаря огромному по размерам баку, можно было доехать от столицы до Смоленска и вернуться обратно.
Примечание. Огромный расход топлива, в некотором роде, объясняет непопулярность Ваз 2109 с роторным силовым агрегатом.
Время на месте не стоит. После выпуска первой «девятки» с таким мотором, производители выпустили еще две версии: мотор на 150 л.с. и форсированную модификацию, развивающую 250 л.с.
Такая огромная динамика ничего толкового не давала. Всего 40 тыс. км пробега и бешеный по мощностным характеристикам двигатель превращался в рухлядь.
Примечание. Еще одной причиной, из-за которой роторная «девятка» не прижилась в России, называют высокую стоимость автомобиля и огромные расходы на его содержание.
Немного истории
Интересные факты:
- Роторный двигатель или РПД попал в ореол зрения советского правительства еще в провальном для страны 1974 году. Чтобы хоть как-то повысить обороты, социалистическая экономия идет ва-банк.
Создается на ВАЗ специальное конструкторское бюро под названием РПД, целью и главной задачей которого становится серийное производство «ванкельных агрегатов»; - Поскольку ВАЗ планировался изначально, как копия западных технологий, в частности Фиат, новым конструкторским бюро было решено воспроизвести двигатель Мазда. На десятилетние наработки советских инженеров(см.ВАЗ 2109: ремонт инжектора — как производить?) правительству было, грубо говоря, «начхать» и их предали забвению, как оказалось зря;
- Вначале советские чиновники вели долгие переговоры с самим Ванкелем на предмет покупки лицензии, которые оказались безуспешными в виду ограниченности бюджета (по слухам Ванкель запросил огромную сумму). Все же, некоторые передовые технологии были успешно переняты.
На выпуск был поставлен первый 1-секционный мотор Ваз 311. Он имел мощность, правда, 65 л.с., но это было лишь начало; - Опытная партия была выпущена, как ни странно, только после 5 лет. Уже с конвейера сошло 50 образцов роторного мотора. Они мгновенно расходятся среди самих работников автопрома, так сказать, внутри кухни. Ну, может, и правительственным работникам высшего звена, кое-что перепало, не без этого.
Ваз 2109 с роторнопоршневым двигателем
Примечание. Правда, это не помогло двигателю прижиться, так как он перенял только внешнее сходство с японским, а нутро у него было не очень – сыпаться стал по-советски скоро.
- Пришлось заменить все агрегаты на обычные поршневые. Идея не удалась;
- Но неожиданно приходит спасение откуда не ждали. Конструкторское бюро по РПД, сотрудников которого уже отправили в черный список и в скором времени бы отчитывали на закрытом съезде работников автопрома, получает предложение от спецслужб. «Чекистов» расход топлива и ресурс мотора нисколько не интересовал, а вот мощностные показатели очень даже;
- Получив предложение, комбинат сразу же запустил производство 2-секционного РПД. Мощность этого мотора – 120 л.с. Установили на Ваз 2101 Аркан (специального производства);
- Оживший РПД, настолько понравился, что стали заказывать его для спорта и водного транспорта. Автомобили и лодки, оснащенные таким мотором, завоевывали только призовые места, оставив далеко позади транспорт с обычными поршневыми двигателями.
Видимо, это и стало причиной запрета на выпуск РПД в дальнейшем. Только после развала СССР за новую попытку взялись, как и было описано выше, производители Ваз 2109.
Роторный двигатель на ваз 2109
Вот такая история у роторного ДВС в эпоху СССР.
Этот мотор постоянно привлекал и привлекает к себе максимальное внимание не только на просторах нашей Родины.
И это неудивительно: конструкция подобного силового агрегата очень проста, а характеристики, словно под капотом не один, а два мотора,но, как и в нашем случае, этот агрегат не прижился нигде.
Создателем такого мотора называют Ванкеля, которому удалось придумать эту конструкцию еще в 1919 году. Ванкель был немцем и в 17 лет он сотворил чудо. Как ему такое удалось, остается загадкой.
DKM или «машина с вращающими поршнями» – именно так назвали первый автомобиль с роторным агрегатом, первый патент на выпуск которого Ванкель получил уже в 1929 году.
Принцип действия
Роторный двигатель в ваз 2109 и его принцип работы
Роторный мотор сегодня называют отличной альтернативой сильно форсированному двигателю.
Этот агрегат имеет следующие преимущества:
- Неизменную мощность на всем диапазоне работы двигателя;
- Гигантский потенциал для форсирования (чип-тюнинга);
- Невероятно большой КПД (с 1 л рабочего объема удается выжать около 110 л.с. даже без проведения чип-тюнинга);
- Хотя в случае с Ваз 2109 инженерам не удалось добиться экономичности, роторный двигатель, по сути, может съедать сравнительно мало (есть шанс повторить опыт с «девяткой»);
- Автомобили с роторным агрегатом способны развивать большие обороты (до 10 000 в минуту).
Принцип работы этого чудо-агрегата таков:
- Он разительно отличается от работы поршневого ДВС, так как связано это с конструктивными особенностями. Среди главных отличий выделяют именно сам ротор, который выполняет и роль поршня и роль шатуна;
- В таких агрегатах весь КВШ механизм сводится только к ротору и валу. Энергия топлива вынуждает вал вращаться с большой скоростью.
Интересно. Примечательно, что подача топлива, вращение вала и остальное происходит в одном блоке, являющимся и камерой сгорания и ГРМ.
- В единственном блоке происходят все важные процессы: впуск и выхлоп;
- Сам блок изнутри имеет форму, напоминающую капсулу. В науке такая форма имеет свое название – эпитрохоида;
- На валу установлен бывает ротор. Он прочно сцеплен с зубчатым колесом, которое соединено, в свою очередь, со статором.
Ванкель и его двигатель
Примечание. Следует знать, что ротор по размерам намного больше статора, но, несмотря на это, он легко вращается вместе с зубчатой шестерней.
- Ротор имеет форму треугольника. Двигаясь по внутренней поверхности блока, треугольник (вернее, каждый из его концов) отсекает определенное количество пространства;
- Что касается поршневых колец, то в роторном агрегате их функцию выполняют специальные пластины, прижимающиеся к стенкам блока ленточными пружинами, давлением газа и центробежными силами;
- Конструкция двигателя Ванкеля лишена сложного ГРМ, что значительно ее упрощает;
- За счет отсутствия потерь на трение (как помним, в этом моторе нет многих деталей КВМ – см. выше), удается выработать большую мощность;
- В роторном агрегате за один полный оборот ротора налицо целых три рабочих цикла.
Примечание. Один из недостатков роторного двигателя – большой аппетит, объясняется, в частности тем, что камера сгорания в момент такта сжатия получается слишком длинной и горючее не успевает полностью догореть.
Именно в целях борьбы с этим, для повышения экономичности, на такие моторы ставятся по две свечи. Срабатывают они поочередно, воспламеняя горючее с двух сторон.
Благодаря таким мерам, придуманным совсем недавно, удалось значительно повысить показатели роторного агрегата в плане экономичности (инженерам Ваз 2109 на заметку).
Пока все это только на бумаге выглядит хорошо. На примере Ваз 2109 и других моделей авто с роторным двигателем, становится ясно, что до успеха в реальной жизни еще далеко.
По всему свету, в разных его концах, разбросано множество автомобилей с таким мотором. Единицы из них еще на ходу, большинство же (которым повезло) хранятся в музеях или частных коллекциях.
Немало моделей с моторами времен 60-80 х годов можно встретить на свалке.
История роторного двигателя
Недостатки такое редкого на сегодня мотора сразу же всплывут на поверхность и обескуражат ярого агитатора внедрения роторного ДВС в автопроизводство, как только представим себе следующую ситуацию. Владелец «девятки» с ротором оказался в неприятной ситуации: его мотор перегрелся.
Что он будет делать? Ответ однозначен: носится по всему городу и искать специалистов, редкие запчасти и детали.
С другой стороны, у роторного двигателя есть право на будущее. Его никто не отбирал.
Двигателю Ванкеля зеленый свет и инженерам всего мира придется немало потрудиться, чтобы усовершенствовать конструкцию и устранить большинство его недостатков.
Вот тогда уже обычный поршневой ДВС перед мощным роторным агрегатом окажется слабым конкурентом, удел которого забвение. А сегодня пока что рано об этом думать.
Схема работы РПД
Технические характеристики мотора ВАЗ 415
| Число секций | 2 |
| Рабочий объем камеры агрегата, дм3 | 1,308 |
| Мощность, кВт/л.с. | 103/140 |
| Масса мотора, кг | 113 |
| Размеры мотора – высота/ширина/длина, см | 57/53,5/66,5 |
| Ресурс мотора до 1-го капремонта, км | 125 тысяч |
Ваз с роторным двигателем видео
НОВОЕ СЕМЕЙСТВО РОТОРНЫХ МОТОРОВ
Итак, новое семейство роторно-поршневых двигателей. Его основа — двигатель ВАЗ-415, который, в отличие от предшественников, можно назвать универсальным.
То есть его установка возможна на любую вазовскую машину — переднеприводные Самары, заднеприводные Жигули и полноприводные Нивы.
Кроме того, его можно будет применять на автомобилях АЗЛК, а в трехсекционном варианте — и на Волгах. А еще — на самолетах малой авиации.
Этот мотор соединил в себе достоинства двух моделей, выпускаемых ранее. Напомним, что это были за двигатели. Во-первых, ВАЗ413 (для Волги), в основе конструкции которого лежала концепция надежности.
Он «вырос» в свою очередь из первого, еще односекционного, «ротора» BA3-311, которым в свое время комплектовались машины ВАЗ-21018. Во-вторых, ВАЗ-414 (для переднеприводных ВАЗов), где главными задачами были вопросы компоновки.
Новичок должен был унаследовать от BA3-413 достаточный ресурс (его пробег на Волгах достигал 300—320 тыс. км без разборки), а от мотора ВАЗ-414 — возможность установки на разных моделях автомобилей.
- А принципиальные отличия новой конструкции таковы:
- — компоновочные решения, позволяющие собирать двух-трехсекционные двигатели, причем и автомобильные, и авиационные, на одной технологической базе;
- — оптимизация конструкции по тепловому состоянию;
- — совместимость с системами впрыска топлива, что позволит в перспективе уложиться в международные требования по расходам и токсичности.
Заметим, что изготовление деталей для «роторов» не связано напрямую с достижениями военно-промышленного комплекса, а возможно на уровне общего машиностроения. При этом стоимость роторно-поршневого двигателя (РПД) предполагается удержать в районе 2500 долларов США — на уровне известного мотора Volkswagen мощностью 150 л. с.
Новые моторы рассчитаны на российские горючесмазочные материалы, в частности, на «жигулевское» моторное масло и бензин Аи-93 или А-92. Есть вариант, рассчитанный на бензин А-76, и даже двигатель, где октановое число бензина будет выбираться положением специального переключателя в салоне машины.
Двигатели могут быть оснащены распределенным впрыском топлива. Система впрыска представляет собой гибрид из комплектующих фирмы Bosch и отечественного блока управления. Возможно оборудование системой дожита и нейтрализации отработавших газов с учетом европейских и американских норм.
Расход масла «на угар» (0,4—0,5% от расхода топлива) находится на уровне поршневых двигателей, а расход топлива составляет 190—195 грамм на одну лошадиную силу в час, что в пересчете на привычные значения означает увеличение эксплуатационных расходов в пределах одного литра на 100 км по сравнению с обычным мотором такой же мощности.
Итак, базовый двухсекционный двигатель ВАЗ-415. Максимальная мощность — до 150 л. с. при 6000 об/мин, а максимальный крутящий момент — 19— 19,5 кгм при 4000 об/мин.
При этом есть возможность закладывать различные характеристики кривой момента с помощью настройки системы впуска. Все зависит от места расположения впускного канала.
Так, «радиальный» впуск позволяет получить спортивные и авиационные моторы с хорошим «верхом», а «торцевой» впрыск обеспечивает хорошую тяговитость «на низах».
ВАЗ-416 — это тоже двухсекционный двигатель, но уже повышенной мощности (свыше 150 л. е.), причем имеет форсированную модификацию, способную выдавать до 240—250 л. с.
И, наконец, ВАЗ-426 — это трехсекционный двигатель для авиации мощностью до 250 л. с.
Переоборудование автомобилей под «роторы» нового поколения максимально упрощено. Дело в том, что точки крепления этих моторов готовятся в нескольких вариантах, так, чтобы их можно было легко установить на стандартные посадочные места и ВАЗ2108, и ВАЗ-2110. и Жигулей, и Нивы.
- Роторный двигатель по размерам близок к «восьмой» коробке передач, и его едва видно за воздушным фильтром
- Правда, поскольку такой лихой мотор позволит автомобилю разгоняться до 210—215 км/ч (время разгона до 100 км/ч составит 8— 8,5 секунды), то после его установки потребуется значительная доработка подвески и тормозов, чтобы обеспечить надежность управления на высоких скоростях и максимальный ресурс агрегатов ходовой части.
- Сначала пройдут работы с переднеприводными автомобилями, но вскоре это будет сделано и с «классикой», если, конечно, заднеприводные Жигули продержатся на производстве еще несколько лет.
Например, на Самары планируется устанавливать 14-дюймовые колеса и вентилируемые 14-дюймовые передние тормозные диски (от ВАЗ-2112), газонаполненные амортизаторы и т. д.
Первый этап работ будет посвящен автомобилям специального назначения (в народе — «кагэбэшным машинам»). В 1997 году планируется выпустить первые 500 автомобилей. Пока такая техника будет оснащаться серийными узлами трансмиссии.
А вот второй этап — это уже автомобили общего назначения, их начнут выпускать в 1998 году по несколько тысяч в год.
На нашем тесте побывал тот самый «полицейский» ВАЗ-2109-90, который и был представлен на автосалоне. Боевая раскраска, мигалки. Все, как положено. И ничто не намекает на то, что на этой машине установлен РПД.
Открываем капот. Вот оно! Двухсекционный роторный двигатель ВАЗ-415. Мощность — 135 л. е., момент — 18 кгм.
На вид сам двигатель чуть побольше «восьмой» коробки передач. Он укомплектован карбюратором Solex, система зажигания сдвоенная: два коммутатора, две катушки, по две свечи на каждой секции (основная и дожигающая).
Alliance rostec auto b v
Все навесное оборудование — генератор, бензонасос, масляный и водяной насосы — сгруппировано в зоне правого брызговика и легкодоступно для замены.
Машина пока имеет серийную (от «восьмерки») систему выпуска и ходовая часть — тоже серийная. Так что оценивать нам придется не специально подготовленный «роторный» автомобиль, а практически стандартную «девятку» с установленным на нее РПД.
В «гнезде» запаски автомобиля появился дополнительный топливный бак емкостью 60 литров.
Запускаем двигатель. И сразу отмечаем два момента. Необычный дребезжаще-звенящий «голос» системы выпуска. Это разговаривают перегородки серийных глушителей.
Дело в том, что РПД имеет высокое давление выхлопных газов, а «восьмая» система выпуска оказывает им приличное сопротивление, «съедая» часть мощности.
Специальный глушитель, который позволит «снять» с ротора ВАЗ-415 максимальную мощность.
уже разрабатывают, а сейчас приходится слушать этот комарино-шмелиный «зуммер». Кстати, он прослушивается, пока двигатель не наберет тысячи три—четыре оборотов, а далее это подзванивание превращается в шум обычного выхлопа.
Второй момент — отсутствие вибраций. Руль и рычаг КПП совершенно «чистые», совсем не зудят.
И, держа в голове невесть откуда взявшееся мнение, что, дескать, у «ротора» совсем нет «низов», трогаемся.
Сначала — в спокойной манере. Трогание с места довольно легкое, хотя и жестковатое, примерно как с серийным «восемьдесят третьим» мотором. Вторая, третья передачи. Добираемся до четвертой, где-то на шестидесяти включаем пятую. По впечатлениям, под капотом совершенно обычный мотор. Хотя нет, отличие все-таки нашлось. Торможение двигателем заметно менее эффективно, чем на серийном моторе.
Теперь попробуем динамичный стиль. Больше газу, резко бросаем сцепление. Машина не двигается с места, с визгом проворачивая колеса на сухом асфальте. Для того, чтобы она пошла, газ приходится чуть отпустить. Теперь нужна ювелирная работа акселератором, чтобы колеса если и проскальзывали, то незначительно.
На первой легко набираем 60 км/ч и переключаемся на вторую. Переключаемся скорее по привычке, стереотипно, так как по ощущениям двигатель этого еще не «просит».
Спокойный, ровный «подхват» на второй и легкая, без надрыва, раскрутка до 120, 130, 135. Хватит, включаем третью. На ней машина без проблем «рисует» на спидометре 180 и продолжает ускорение.
Но ведь у нас еще не использованы четвертая и пятая!
Обращает на себя внимание ровный разгон во всем диапазоне оборотов. Впечатление такое, что характеристика момента расположена почти горизонтально — никаких явных пиков. Машина по ощущениям очень напоминает электромобиль.
Здесь необычно «длинный» газ — вроде бы и нажал уже прилично, и раскрутил моторчик здорово, ан нет, можно еще дожать педаль и мотор будет раскручиваться еще и еще. При этом, как объяснили специалисты, двигатель легко крутится до 8000 оборотов. Правда, злоупотреблять этим не стоит.
Теперь попробуем «потянуть» моторчик. На четвертой сбрасываем скрость до сорока. Едет! До тридцати. Едет!
А теперь утопим акселератор в пол. Никакой детонации, никаких провалов. Только звук, издаваемый двигателем, становится похож на глухое ворчание. Разгон не впечатляет. Но как только стрелка спидометра заходит за цифру 40, ворчание стихает.
К 50 км/ч звук двигателя уже становится обычным, ускорение более интенсивным. И дальше, если газ так и держать, можно загнать стрелку спидометра на «второй круг».
Поражает при этом легкость и какая-то обыденность в работе мотора, отсутствие даже намека на напряжение или надрыв.
А если попробовать тронуться со второй? При попытке плавно отпустить сцепление на холостых оборотах, ротор явно намеревается заглохнуть. Больше газа! Колеса с визгом проворачиваются, и машина буквально прыгает вперед. А если после второй включить сразу пятую? И это проглотила, едет без всяких проблем.
Да, теперь и мы на собственном опыте убедились, что ряд передаточных чисел в коробке для такого движка должен быть новым. И тормоза должны быть более эффективными, и с подвеской автомобиля нужно поработать.
А теперь нам остается только ждать весны следущего года, когда для АРтеста будет предоставлен настоящий роторный автомобиль, который будет отличаться от серийного не только двигателем. Тогдато мы и займемся этой машиной более серьезно, в первую очередь — исследованиями динамических характеристик и управляемости.
Там, где «по штату» положено было быть «запаске», теперь установлен дополнительный бензобак. В итоге, с учетом милицейского специнструмента и перекочевавшей со своего места «запаски», емкость багажника практически свелась к нулю
Как работает двигатель Ванкеля
Роторно-поршневой двигатель ВАЗ411 состоит из двух секций, каждая из которых работает следующим образом (см. схему).
Во внутренней полости двигателя расположен трехгранный ротор-поршень 2, совершающий при рабочем цикле сложное вращательное движение одновременно вокруг двух осей: собственной продольной и оси вала отбора мощности — на ней ротор установлен с эксцентриситетом, а возможность взаимного вращения обеспечивают шарикоподшипники (на рисунках эксцентриковый вал не показан, поскольку расположен с другой стороны ротора).
Зависимость вращений такова. За один оборот вокруг своей оси ротор совершает три оборота на эксцентриковом валу, причем кинематическая зависимость этих вращений задается зубчатой планетарной парой: шестерня (3) с внешним зацеплением закреплена на корпусе двигателя 1 неподвижно, а роль сопрягаемой с ней детали выполняет внутренний зубчатый венец 4 самого ротора.
Площади граней ротора воспринимают силы давления газов и передают их на эксцентриковый вал, вызывая его вращение.
Когда ротор находится в положении, показанном на позиции I, в объеме 1, ограниченном гранью ВС ротора, происходит сгорание смеси и расширение газов, то есть совершается рабочий ход.
При дальнейшем вращении ротора его грань СА перекрывает выпускной и впускной каналы, и в объеме 2 заканчивается выпуск. При этом начинается процесс впуска в объеме 3 , а в объеме 4, ограниченном гранью АВ, происходит сжатие смеси.
Lada connect номер комплекта
На позиции II показано положение ротора, при котором в объеме [5] заканчивается расширение продуктов сгорания и начинается выпуск. Когда ротор проходит положение, показанное на позиции III, его вершина С находится между выпускным и впускным каналами, и электрическая искра, проскакивающая между электродами свечей, воспламеняет смесь, сжатую в объеме [6], ограниченном гранью ВА.
На позиции IV показано положение ротора, соответствующее началу рабочего хода в объеме [7].
Таким образом, в роторно-поршневом двигателе с треугольным ротором в каждой из трех его рабочих камер последовательно происходит впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск. Все эти процессы совершаются за один оборот ротора.
Газораспределение в двигателе осуществляется путем перекрытия ротором выпускного и впускного каналов каждой секции двигателя.
Ваз 2109 с роторным двигателем
Ваз 2109 с роторным двигателем в одно время воспринимали, как шутку. Якобы на скорости 200 км/ч такая «девятка» обгоняла Мерседес,но в каждой шутке есть доля правды.
На Ваз 2109 роторный двигатель устанавливали и указывали, что по динамико-скоростным качествам автомобиль превосходит все известные модели отечественного автопрома.
Но почему выпуск таких «девяток» не был поставлен на поток? Попробуем выяснить все, что касается этого вопроса и представим преимущества роторного двигателя перед обычным ДВС.
Рпд в ссср и после
Роторный двигатель ваз 2109
Начнем с того, что в 1996 году на территории нашей страны стали выпускать Ваз 2109 с роторным мотором. Это была машина с повышенной мощностью. Под капотом урчал 140-сильный двигатель ротор, разгонявший любимую «девятку» до 100 км/ч всего-то за каких-нибудь 8 секунд, а максимальная скорость составляла – 200 км/ч. Вот откуда слухи о гонках с Мерседесом.
Что касается топливного бака, то его объем составлял 39 л, так как аппетит такого Ваз 2109 был просто волчий. Благодаря огромному по размерам баку, можно было доехать от столицы до Смоленска и вернуться обратно.
Автомобили с роторно-поршневым двигателем (РПД).
 |
 |
 |
С 1974 года на Волжском автомобильном заводе работает специальное конструкторское бюро роторно-поршневых двигателей, которое занимается разработкой и доводкой РПД . Создано семейство двигателей мощностью от 40 до 200 л.с.
, в основном, для автомобилей специального назначения. Проведен большой обьем доводочных работ,в результате которых подтверждена работоспособность конструкции. Автомобили с РПД успешно эксплуатируются службой безопасности России.
В СКБ РПД наибольший обьем работ был проведен по двигателям мощностью 120 и 140 л.с.
В результате этих работ были решены такие проблемы роторного двигателя как работоспособность подшипников, газовых и маслосьемных уплотнений, оптимизирован газообмен для получения наибольшей мощности, создана цифровая многоканальная система зажигания. Решение этих вопросов подтверждено многолетней эксплуатацией и испытаниями. Наибольший пробег без ремонта автомобиля с РПД более 300 тыс.км.
Большая работа ведется по дальнейшему совершенствованию роторно-поршневого двигателя с целью обеспечить выполнение перспективных норм токсичности и экономичности.
Роторно-поршневой двигатель из-за особенностей кинематической схемы имеет возможность применения принципиально отличных от поршневого конструктивных решений повышающих его экономичность, ресурс и снижающих токсичность отработавших газов.
К таким решениям относится послойное распределение топлива в камере сгорания позволяющее работать на смесях более бедных чем, это возможно для поршневого двигателя. Другие мероприятия имеют имеют большую эффективность в РПД, чем в поршневом моторе или конструктивно проще.
Это динамический наддув за счет отраженной волны от смежной секции влияние на наполнение которого соизмеримо с регулируемой длинной впускного патрубка.
Пpоблема снижения токсичности pотоpно-поpшневого двигателя существенно не отличается от этой же пpоблемы поpшневого двигателя. Основные пути pешения — это: совеpшенствование смесеобpазования, совеpшенствование пpоцесса сгоpания, пpименение сpедств обезвpеживания выхлопных газов.
Кpоме того, к настоящему вpемени выявлено и пpовеpено экспеpиментально в поpшневых двигателях новое напpавление: подача водоpода в бензовоздушную смесь. Эффективность снижения токсичности соизмеpима с пpименением тpехкомпонентных нейтpализатоpов.
Для pотоpно-поpшневого двигателя, с его особенной «пеpемещающейся» камеpой сгоpания эффективность снижения токсичности пpи добавке водоpода может быть больше.
Особо следует отметить предрасположенность РПД для работы на водороде. Фирма Mazda провела большой обьем исследовательских работ по применению водорода в качестве топлива для автомобильного ДВС.
В ходе этих исследований было однозначно выявлено, что при работе классического поршневого двигателя возникает ряд существенных проблем. В то же время роторно-поршневой двигатель при небольшой модернизации позволяет использовать водород в качестве топлива.
Поэтому фирмой было заявлено, что в «водородной» программе предпочтение отдано РПД. Перспективность этих работ очевидна.
В настоящее время малыми партиями (до 100 шт. в год) оснащаются РПД автомобили ВАЗ-2105, ВАЗ-2107, семейство ВАЗ-2108, проходит испытания переднеприводной автомобиль ВАЗ-2110 с РПД ВАЗ-415.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОМОБИЛЕЙ ВАЗ-21079 И ВАЗ-2108-91 (Приведены изменившиеся по сравнению с ВАЗ-2107 и ВАЗ-2108 параметры)
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РПД ВАЗ-4132 И ВАЗ-415
Роторный двигатель: между прошлым и будущим
Сергей Клочков, бывший начальник КБ испытаний завода РАФ, ныне испытатель в журнале «За рулем».
Сергей Клочков, бывший начальник КБ испытаний завода РАФ, ныне испытатель в журнале «За рулем».
— Первые Жигули с односекционным 70‑сильным роторным мотором появились у нас в Риге в начале восьмидесятых. Тогда все заводы передавали друг другу опытные образцы для эксплуатационных испытаний. Вот и нам достались необычные «копейки». На машине с кузовом ВАЗ‑21011 ездил мой предшественник — начальник КБ испытаний Валдис Либерт.
Вскоре мы сдали эту машину на ВАЗ и получили ВАЗ‑2103 уже с двухсекционным 120‑сильным роторным двигателем. На нем я ездил несколько лет.
Мотору требовалось масло М‑12ГИ с импортными присадками и четырехэлектродные свечи А23ДВ. На машине стояла штатная четырехступенчатая коробка передач, сцепление Sachs и два длинных карданных вала.
Двигатель-то был короткий — всего около 500 мм. Поэтому и рычаг коробки передач сместился вперед примерно на 70 мм.
Мотор раскручивался до 8500 об/мин! Стрелки спидометра и тахометра упирались в положение «дальше некуда». Среди серийных советских машин ни одна не могла составить конкуренцию по динамике таким Жигулям.
Поскольку двигатель был очень горячий, пробку расширительного бачка рассчитали на большее давление, а температура кипения охлаждающей жидкости поднялась до 120–130 ºС. Выпускная система стояла штатная, но звук выхлопа на разгоне оказался более высоким.
Поначалу был непривычен стремительный и ровный, «троллейбусный» разгон. На первой передаче, быстро раскрутив мотор, удавалось развить скорость 90 км/ч! Еще одна характерная черта «ротора» — невозможность тормозить двигателем, переключая передачи вниз.
Из-за этого при энергичной езде (а как еще ездить на такой машине?) страдали синхронизаторы коробки. Помню забавный случай. Устроил в Москве светофорные гонки с обычной на вид «трешкой» и никак не мог ее «сделать».
А потом на очередном светофоре услышал характерный звук выхлопа и понял: на ней такой же мотор, роторный!
Поскольку для смазки торцевых уплотнителей ротора масло капало в карбюратор, его расход составлял не менее 200 г/1000 км. Поэтому масло не меняли, только фильтры — замена масла обеспечивалась периодическим доливом. Расход топлива составлял в среднем около 12 л/100 км, поэтому для дальних поездок поставил в багажник второй бак.
Первый признак умирания мотора — плохой пуск из-за износа уплотнений ротора и, как следствие, снижения компрессии. На моей «трешке» двигатель отходил 91 000 км. В Тольятти на нее поставили такой же, но новый мотор. На нем я проехал всего 63 000 км… В это время СССР уже лихорадило, и машину просто сдали на ВАЗ.
Материалы по теме
В 1985 году, в соответствии с министерской программой внедрения роторных двигателей на автомобили разных заводов, мы привезли из Тольятти два двухсекционных 140‑сильных агрегата для РАФов. Поставили их на стандартный микроавтобус и на санитарку.
Первый предполагали выпускать для девятого управления КГБ, занимавшегося охраной первых лиц государства, а вторую — для четвертого управления Минздрава, обслуживающего этих самых лиц. Собирали машины в Риге: сделали новые кронштейны крепления мотора, установили радиатор от ГАЗ‑53.
В салоне исчез высокий капот между сиденьями, и министерские начальники предложили поставить там еще одно сиденье. Бред, конечно, ведь передняя ось РАФа и так была перегружена.
Первые же испытания показали, что стандартная коробка ГАЗ‑24 для такого двигателя абсолютно не годится, поэтому мы изменили передаточные числа на те, что были у вазовской коробки. Помнится, испытатель Юрис Сникерис после первой поездки прорычал: «На третьей — 140, быстрее просто страшно!».
Немудрено, ведь РАФ остался РАФом — и по управляемости, и по тормозам. При замерах динамики на Дмитровском автополигоне приходилось стягивать веревкой передние двери — на скорости 160 км/ч они начинали оттопыриваться, как уши! Потом двери усилили.
Масла машина поедала около 800 г на 1000–1200 км, бензина — от 12 л/100 км до… какого угодно количества, в зависимости от скорости. Зато обгоны — одно удовольствие!
Тему роторного мотора на РАФ‑22038 вскоре закрыли, но одна из машин еще некоторое время бегала на заводе, а потом и в руках того самого испытателя — Сникериса. Окончательно двигатель износился к 120 тысячам километров.
Загрузка...
