Tesztvezetés egy álom nyomán: Wankeltől a HCCI motorig
Hogyan segítette a rotormotor a japán Mazda márkanevet abban, amilyen ma
60 évvel a Wankel motor első működő prototípusának megalkotása, 50 évvel a Mazda általi piacra dobása és a cég hivatalos bejelentése után, hogy működőképes HCCI motort készített, ez az alkalom, hogy visszatérjünk ennek az egyedülálló motornak a történetéhez. hőerőgép.
A Mazda ma már nem titkolja, hogy a HCCI üzemmódokban - vagy homogén keveréssel és kompressziós gyújtással - széles üzemi tartományban működő motor fejlesztése sikeres volt, és 2019-től szándékozik egy ilyen motor sorozatgyártása is. Nem csoda, hogy a Mazda mindig meg tudja lepni az autóipari közösséget. Egy felületes pillantás a márka történeti évkönyveire is elég ahhoz, hogy megtaláljuk ennek az állításnak a forrását. Egészen a közelmúltig a japán cég volt a Wankel-ötlet egyedüli és buzgó hordozója, valamint a Miller-cikluson működő motoros autók első gyártója (9-tól 1993-ig a Mazda Xedos 2003, majd az Európában Mazda 2 néven ismert Demio).
Itt érdemes megemlíteni a Comprex hullámkompressziós dízelmotort, kaszkádos, kétsugaras és kényszerváltoztatható geometriájú benzinmotorhoz (a Mazda RX-7 különböző változatai), a 626-as évek végéről származó 80-os aktív hátsótengely-kormányrendszereket. években az egyedülálló i-Stop start-stop rendszer, amelyben az indítást az égési folyamat támogatja, valamint az i-Eloop kondenzátorokat használó energiavisszanyerő rendszer. Végül vegye figyelembe, hogy ez az egyetlen japán gyártó, aki megnyerte a Le Mans-i 24 órás versenyt – természetesen Wankel-motoros autóval! A stílust tekintve az olyan modellek, mint a Luce, az ikonikus Wankel Cosmo Sport, az RX-7 és RX-8, az MX-5 Roadster és a Mazda 6, sokat beszélnek a márka egyediségéről ezen a téren. De ez még nem minden – az elmúlt években a Skyactiv motorok nemcsak azt mutatták meg, hogy a belsőégésű motornak még hosszú út áll előtte, hanem azt is, hogy a Mazda meg tudja mutatni a maga útját.
Sokkal többet mesélünk a cég mérnökeinek fejleményeiről a Mazda október végi, japán meghívására tett közelgő látogatásunk után. A fenti alcímben azonban nem csak a cikk okai találhatók meg. Mivel ahhoz, hogy megértsük azokat az okokat, amelyek miatt a Mazda alkotói megalkothatták HCCI motorját, vissza kell térnünk a vállalat történetéhez.
Rotációs motor a Skyactiv-X alapjául
Kérdezzen meg egy 160 kilométeres utat teljesítő ultramaratonist, hogy nem lesz-e probléma egy normál 42 kilométeres maraton teljesítése során. Nos, lehet, hogy nem futja őket két órán keresztül, de egészen tisztességes tempóban még legalább 42 órán keresztül biztosan tud menni. Ezzel a gondolkodásmóddal, ha cége székhelye Hirosimában található, ha évtizedek óta hatalmas forgómotor-dugattyú-forgási problémákkal küszködik, és több száz problémát oldott meg a kenéssel vagy a károsanyag-kibocsátással, a hullámhatásokkal és a turbófeltöltéssel, vagy különösen a sarlókamrás égési folyamatokkal, változó blokk segítségével. kötet alapján a Wankel, sokkal stabilabb alapja lehet a HCCI motor építésének. A Skyactiv projekt hivatalos indulását pontosan tíz éve, 2007-ben adták (ugyanabban az évben, amikor a Mercedes bemutatta a kifinomult HCCI Diesotto motor prototípusát), és ekkor még gyártották a Wankel-motoros Mazda RX-8-at. Mint ismeretes, a japán cég mérnökei pontosan a Skyactiv-R forgómotorok prototípusainak fejlesztésekor kísérleteznek a HCCI üzemmódokkal. Valószínűleg a Mazda SPCCI (Spark Plug Conrolled Compression Ignition) vagy Skyactiv-X névre keresztelt HCCI projektben mind a forgórészleg, mind a benzin- és dízelmotor részleg mérnökei vettek részt, mert már a Skyactiv-D égési folyamatának fejlesztése során is fel tudja ismerni a HCCI folyamat kialakításában részt vevő személyek kézírását. Isten tudja, mikor vált a Skyactiav motorok fejlődéséből homogén keverős és öngyulladós motor – a Mazda mérnökei már régóta köztudott, hogy érintettek ebben a témában –, de ez valószínűleg akkor történt, amikor a Wankel-motor még élt.
A több évtizedes forgóautók gyártása, legtöbbjük egyedül, nem biztos, hogy komoly anyagi megtérülést hoz a Mazdának, de a rendíthetetlen szellemiség elismerését, a legkülönfélébb problémákra megoldások keresését, a hihetetlen kitartást és ennek eredményeként az autók felhalmozódását is. hatalmas és nagyon felbecsülhetetlen tapasztalat. A Mazda terméktervezéséért felelős Kiyoshi Fujiwara szerint azonban a Skyactiv projektben részt vevő tervezők mindegyike egy Wankel-motor szellemiségét hordozza magában, de lehetőség nyílik egy hagyományos motor fejlesztésére. Vagy a nem hagyományos HCCI-ben. „De a szenvedély ugyanaz. Ő az, aki a Skyactivot valósággá teszi. Ez az igazi kaland lett életem legnagyobb öröme. Igaz, hogy minden cég gyárt autókat, hogy eladja és pénzt keressen – magyarázza Seita Kanai, a Mazda fejlesztési vezetője –, de higgyék el nekem, a Mazdánál az a tény, hogy az általunk gyártott autók ugyanolyan fontosak. szívünkből fakadnak, és minden alkalommal romantikus kalandmá válik építésük. Ennek a folyamatnak a fő hajtóereje a szenvedélyünk. A legjobbnak lenni az én mérnöki romantikám.”
Egy fiatalember álma
Talán a hatvanas években a nemrégiben kiadott első Mazda autó mérnökei "egy saját mérnöki regényt" találtak a Wankel-motorban. Mert a forgómotor egy 60 éves német fiú álmából született 17-ben, és a neve Felix Wankel. Akkoriban, 1919-ben született a németországi Lahr régióban (ahol Otto, Daimler és Benz is született), barátainak mesélte, hogy álomautójának félig turbinás, félig dugattyús motorja van. Ekkor még nem rendelkezett alapvető ismeretekkel a dugattyús belsőégésű motorokról, de intuitívan úgy gondolta, hogy motorja négy munkaciklust tud végrehajtani - szívó, sűrítés, működés és kipufogó, amikor a dugattyú forog. Ez az intuíció vezeti őt sokáig egy működő forgómotor megalkotásához, amellyel más tervezők a 1902. század óta számtalanszor próbálkoztak sikertelenül.
Wankel apja az első világháborúban halt meg, ezt követően a fiatalember nyomtatott műveket adott el, és rengeteg szakirodalmat olvasott. 1924-ben, 22 évesen kis laboratóriumot alapított egy forgómotor fejlesztésére, 1927-ben pedig elkészítette a "Die Drehkolbenmaschine" (forgódugattyús gép) első rajzait. 1939-ben a leleményes légügyi minisztérium racionális szemcsét fedezett fel a forgómotorban, és Hitlerhez fordult, aki személyesen elrendelte Wankel szabadon bocsátását, aki akkor a helyi Gauleiter parancsára börtönben volt, és egy kísérleti laboratórium felszerelését a tavon. Constance. Ott a BMW, a Lillethal, a DVL, a Junkers és a Daimler-Benz prototípusait tervezett. Az első kísérleti Wankel-motor azonban túl későn jelent meg ahhoz, hogy elősegítse a Harmadik Birodalom túlélését. Németország feladása után a franciák bebörtönözték Wankelt – ugyanezt tették már Ferdinand Porschéval. Egy évvel később Felixet szabadon engedték, és termékenyebb foglalkozás híján könyvet kezdett írni a forgódugattyús motorokról. Később megalapította a Műszaki Kutatóintézetet, majd ipari felhasználásra szánt forgómotorok és kompresszorok fejlesztésével foglalkozott. 1951-ben egy ambiciózus tervezőnek sikerült meggyőznie az NSU sportmotoros részlegének vezetőjét, Walter Frede-et, hogy működjön együtt. Wankel és az NSU erőfeszítéseiket egy alma alakú (trochoid) kamrával és íves falú háromszögdugattyúval rendelkező forgómotorra összpontosították. 1957-ben DKN néven megépült a motor első működő prototípusa. Ez a Wankel-motor születési dátuma.
60-as évek: a forgó motor ígéretes jövője
A DKM megmutatja, hogy a forgómotor nem csak álom. Egy igazi praktikus Wankel-motor az általunk ismert fix karosszériaformában a következő KKM. Az NSU és Wankel közösen valósította meg a dugattyútömítéssel, a gyújtógyertyák elhelyezésével, a lyukak kitöltésével, a kipufogógáz-elvezetéssel, a kenéssel, az égési folyamatokkal, az anyagokkal és a gyártási hézagokkal kapcsolatos korai ötleteket. Sok probléma azonban továbbra is fennáll...
Ez nem akadályozza meg az NSU-t abban, hogy 1959-ben hivatalosan is bejelentse a jövő motorjának megalkotását. Több mint 100 cég kínál műszaki együttműködést, köztük a Mercedes, a Rolls-Royce, a GM, az Alfa Romeo, a Porsche, a Citroen, az MAN és számos gépészmérnöki cég vásárol licencet. Köztük van a Mazda is, amelynek elnöke, Tsunei Matsuda nagy lehetőségeket lát a motorban. Az NSU mérnökeivel párhuzamosan folytatott konzultációk mellett a Mazda felállítja saját Wankel Motorfejlesztési Osztályát, amely kezdetben 47 mérnököt foglal magában.
A New York Herald Tribune forradalmi találmánynak nyilvánítja a Wankel-motort. Abban az időben az NSU részvényei szó szerint felrobbantak - ha 1957-ben 124 német márkáért kereskedtek, akkor 1960-ban elérték a kozmikus 3000-et! 1960-ban mutatták be az első Wankel-motoros autót, az NSU Prinz III-at. Ezt követte 1963 szeptemberében az NSU Wankel Spider egykamrás 500 köbcentis motorral, amely két évvel később megnyerte a német bajnokságot. Az 3-as Frankfurti Autószalon szenzációja azonban az új NSU Ro 1968 volt. A Klaus Lüthe által tervezett elegáns szedán minden tekintetben avantgárd, aerodinamikai formái (a 80-ös áramlási tényező önmagában is egyedivé teszi az autót) a maga idejében) egy kis méretű, kétrotoros KKM 0,35 motor tette lehetővé. A sebességváltó hidraulikus tengelykapcsolós, négy tárcsafékes, az első rész a sebességváltó mellett található. A Ro 612 annyira lenyűgöző volt a maga idejében, hogy 80-ban elnyerte az Év Autója díjat. A következő évben Felix Wankel a Müncheni Műszaki Egyetemen szerzett PhD fokozatot, és megkapta a Német Mérnökszövetség aranyérmét, amely Németország tudományos és műszaki eredményeinek legrangosabb kitüntetése.
(követni)
Szöveg: Georgy Kolev
