Test drive në ndjekje të një ëndrre: nga Wankel në motorin HCCI

Si motori rrotullues ndihmoi markën japoneze Mazda të bëhej ajo që është sot

60 vjet pas krijimit të prototipit të parë të punës të motorit Wankel, 50 vjet pas lançimit të tij nga Mazda dhe njoftimit zyrtar të kompanisë se ka krijuar një motor funksional HCCI, ky është një rast për t'u kthyer në historinë e këtij unik. motor ngrohje.

Mazda nuk e fsheh më faktin se zhvillimi i një motori që funksionon në një gamë të gjerë funksionimi në modalitetet HCCI - ose përzierjen homogjene dhe ndezjen me kompresim, ka qenë i suksesshëm dhe synon të fillojë prodhimin serik të një motori të tillë nga viti 2019. Nuk është çudi që Mazda gjithmonë mund të befasojë komunitetin e automobilave. Mjafton edhe një vështrim i përciptë në analet historike të markës për të gjetur burimet e kësaj deklarate. Deri vonë, kompania japoneze ishte bartësi i vetëm dhe i zellshëm i idesë Wankel dhe prodhuesi i parë i makinave me motorë që funksiononin në ciklin Miller (Mazda Xedos 9 nga 1993 deri në 2003, dhe më pas Demio, i njohur në Evropë si Mazda 2).

Vlen të përmendet këtu motori dizel me kompresim me valë Comprex, gjeometria e ndryshueshme e kaskaduar, me dy avion dhe e detyruar për një motor benzine (versione të ndryshme të Mazda RX-7), sisteme drejtuese aktive të boshtit të pasmë 626 nga fundi i viteve '80. vite, sistemi unik start-stop i-Stop, në të cilin nisja mbështetet nga procesi i djegies, dhe sistemi i rikuperimit të energjisë duke përdorur kondensatorët i-Eloop. Së fundi, vini re faktin se është i vetmi prodhues japonez që ka fituar 24 Orët e Le Mans - me një makinë me motor Wankel, sigurisht! Për sa i përket stilit, modele të tilla si Luce, ikonë Wankel Cosmo Sport, RX-7 dhe RX-8, MX-5 Roadster dhe Mazda 6 flasin shumë për veçantinë e markës në këtë fushë. Por kjo nuk është e gjitha - vitet e fundit, motorët Skyactiv kanë treguar jo vetëm se motori me djegie ka ende një rrugë të gjatë për të bërë, por se Mazda mund t'i tregojë rrugën e vet.

Ne do të tregojmë shumë më tepër për zhvillimet e inxhinierëve të kompanisë pas vizitës sonë të ardhshme me ftesë të Mazda në Japoni në fund të Tetorit. Sidoqoftë, arsyet për këtë artikull nuk janë të vetmet që mund të gjenden në nëntitullin e mësipërm. Sepse për të kuptuar arsyet pse krijuesit e Mazda ishin në gjendje të krijonin motorin e tyre HCCI, mund të na duhet të kthehemi në historinë e kompanisë.

Motori rrotullues si bazë për Skyactiv-X

Pyesni një ultramaratonist që ka përfunduar një rrugë 160 kilometra nëse do të ketë ndonjë problem për të përfunduar një maratonë standarde prej 42 kilometrash. Epo, ai mund të mos i drejtojë ato për dy orë, por ai patjetër mund të vazhdojë të ecë për të paktën 42 orë të tjera me një ritëm mjaft të mirë. Me këtë mendim, nëse kompania juaj ka selinë në Hiroshima, nëse për dekada keni luftuar me probleme të mëdha të rrotullimit të pistonit të motorit rrotullues dhe keni zgjidhur qindra probleme me lubrifikimin ose emetimet, efektet e valëve dhe turbocharging, ose veçanërisht proceset e djegies së dhomës së drapërit me një bllok të ndryshueshëm vëllimi i bazuar në Wankel, mund të keni një bazë shumë më të qëndrueshme për ndërtimin e një motori HCCI. Fillimi zyrtar i projektit Skyactiv u dha saktësisht dhjetë vjet më parë, në 2007 (në të njëjtin vit kur Mercedes prezantoi prototipin e sofistikuar të motorit HCCI Diesotto), dhe në atë kohë Mazda RX-8 me fuqi Wankel ishte ende në prodhim. Siç e dini, inxhinierët e kompanisë japoneze po eksperimentojnë me mënyrat e funksionimit HCCI pikërisht kur zhvillojnë prototipe të motorëve rrotullues Skyactiv-R. Ndoshta, projekti HCCI, i quajtur Mazda SPCCI (Ndezja me Kompresim me Kandilje me Kandilje) ose Skyactiv-X, përfshinte inxhinierë si nga departamenti rrotullues ashtu edhe nga departamenti i motorëve të benzinës dhe naftës, sepse edhe në zhvillimin e procesit të djegies në Skyactiv-D ne mund të njohë dorëshkrimin e njerëzve të përfshirë në zhvillimin e procesit të HCCI. Zoti e di kur evolucioni i motorëve Skyactiav u shndërrua në një motor homogjen agjitues dhe vetëndezës – inxhinierët e Mazda kanë qenë prej kohësh të njohur që janë përfshirë në këtë temë – por ndoshta kjo ka ndodhur kur motori Wankel ishte ende gjallë.

Dekada të tëra prodhimi të makinave rrotulluese, shumica prej tyre të gjitha vetëm, mund të mos i sjellin Mazda-s një kthim serioz financiar, por do të sjellë gjithashtu njohjen e shpirtit të palëkundur, gjetjen e zgjidhjeve për të gjitha llojet e problemeve, këmbënguljen e pabesueshme dhe, si rezultat, akumulimin e përvojë e madhe dhe shumë e çmuar. Megjithatë, sipas Kiyoshi Fujiwara, i cili është përgjegjës për planifikimin e produktit në Mazda, secili nga projektuesit e përfshirë në projektin Skyactiv mbart frymën e një motori Wankel, por kthehet në një mundësi për të përmirësuar një motor konvencional. Ose në HCCI jo tradicionale. “Por pasioni është i njëjtë. Është ajo që e bën Skyactiv realitet. Kjo aventurë e vërtetë është bërë gëzimi më i madh në jetën time. Është e vërtetë që çdo kompani prodhon makina për të shitur dhe për të fituar para,” shpjegon Seita Kanai, Shef i Zhvillimit në Mazda, “por më besoni, për ne në Mazda, fakti që makinat që ndërtojmë është po aq i rëndësishëm. ato burojnë në zemrat tona dhe çdo herë ndërtimi i tyre bëhet një aventurë romantike për ne. Forca kryesore lëvizëse pas këtij procesi është pasioni ynë. Të jesh më i miri është romanca ime inxhinierike.”

Dreamndrra e një të riu

Ndoshta në vitet '60, inxhinierët e makinës së parë Mazda të lëshuar së fundmi gjetën "një roman të tyre inxhinierik" në motorin Wankel. Sepse motori rrotullues lindi nga ëndrra e një djali gjerman 17-vjeçar në vitin 1919 dhe emri i tij është Felix Wankel. Në atë kohë, i lindur në vitin 1902 në rajonin Lahr të Gjermanisë (ku lindën Otto, Daimler dhe Benz), ai u tha miqve të tij se makina e tij e ëndrrave kishte një motor që ishte gjysmë turbinë, gjysmë pistoni. Në atë kohë, ai nuk kishte ende njohuri bazë për motorët me djegie të brendshme reciproke, por intuitivisht besonte se motori i tij mund të kryente katër cikle pune - marrje, kompresim, veprim dhe shkarkim kur pistoni rrotullohet. Është kjo intuitë që do ta çojë atë për një kohë të gjatë në krijimin e një motori rrotullues që funksionon, të cilin projektuesit e tjerë e kanë provuar pa sukses shumë herë që nga shekulli i 16-të.

Babai i Wankel vdiq gjatë Luftës së Parë Botërore, pas së cilës i riu shiti vepra të shtypura dhe lexoi shumë literaturë teknike. Në vitin 1924, në moshën 22 vjeçare, ai themeloi një laborator të vogël për zhvillimin e një motori rrotullues dhe në vitin 1927 ai bëri vizatimet e para të "Die Drehkolbenmaschine" (makinë rrotulluese me pistoni). Në vitin 1939, Ministria e zgjuar e Aviacionit zbuloi një kokërr racionale në motorin rrotullues dhe iu drejtua Hitlerit, i cili personalisht urdhëroi lirimin e Wankelit, i cili atëherë ishte në burg me urdhër të Gauleiter-it lokal, dhe për të pajisur një laborator eksperimental në Liqen. Konstancës. Atje ai projektoi prototipe për BMW, Lillethal, DVL, Junkers dhe Daimler-Benz. Sidoqoftë, motori i parë eksperimental Wankel erdhi shumë vonë për të ndihmuar mbijetesën e Rajhut të Tretë. Pas dorëzimit të Gjermanisë, francezët e burgosën Wankelin - të njëjtën gjë që kishin bërë tashmë me Ferdinand Porsche. Një vit më vonë, Felix u lirua dhe, për mungesë të një profesioni më produktiv, filloi të shkruante një libër mbi motorët me piston rrotullues. Ai më vonë themeloi Institutin Teknik për Kërkime Inxhinierike dhe vazhdoi të zhvillonte motorë rrotullues dhe kompresorë për përdorim industrial. Në vitin 1951, një stilist ambicioz arriti të bindë kreun e departamentit të motoçikletave sportive të NSU, Walter Frede, që të bashkëpunonte. Wankel dhe NSU i përqendruan përpjekjet e tyre në një motor rrotullues me një dhomë (trokoide) në formë molle dhe një piston trekëndor me mure të harkuara. Në 1957, prototipi i parë i punës i motorit u ndërtua me emrin DKN. Kjo është data e lindjes së motorit Wankel.

Vitet 60: e ardhmja premtuese e motorit rrotullues

DKM tregon se motori rrotullues nuk është thjesht një ëndërr. Një motor i vërtetë praktik Wankel në formën e trupit fiks që ne njohim është KKM-ja e ardhshme. NSU dhe Wankel zbatuan së bashku idetë e hershme në lidhje me vulosjen e pistonit, pozicionimin e kandelave, mbushjen e vrimave, pastrimin e shkarkimit, lubrifikimin, proceset e djegies, materialet dhe boshllëqet e prodhimit. Megjithatë, shumë probleme mbeten...

Kjo nuk e pengon NSU që të shpallë zyrtarisht krijimin e motorit të së ardhmes në 1959. Më shumë se 100 kompani ofrojnë bashkëpunim teknik, duke përfshirë Mercedes, Rolls-Royce, GM, Alfa Romeo, Porsche, Citroen, MAN dhe një numër ndërtuesish makinerish blejnë licenca. Midis tyre është Mazda, presidenti i së cilës Tsunei Matsuda sheh potencial të madh në motor. Përveç konsultimeve të njëkohshme me inxhinierët e NSU, Mazda po krijon Departamentin e vet të Zhvillimit të Motorit Wankel, i cili fillimisht përfshin 47 inxhinierë.

New York Herald Tribune e shpall motorin Wankel një shpikje revolucionare. Në atë kohë, aksionet e NSU shpërthyen fjalë për fjalë - nëse në 1957 ata tregtoheshin për 124 marka gjermane, atëherë në 1960 ata arritën në 3000 kozmike! Në vitin 1960, u prezantua makina e parë me motor Wankel, NSU Prinz III. Ai u pasua në shtator 1963 nga NSU Wankel Spider me një motor me një dhomë 500 cc, i cili fitoi kampionatin gjerman dy vjet më vonë. Megjithatë, ndjesia në Panairin e Makinave të Frankfurtit të vitit 3 ishte NSU Ro 1968 i ri. Sedani elegant, i projektuar nga Klaus Lüthe, është avangardë në çdo mënyrë dhe format e tij aerodinamike (një faktor rrjedhje prej 80 në vetvete e bën makinën unike për kohën e tij) u mundësuan nga një motor me dy rotorë me përmasa të vogla KKM 0,35. Transmisioni ka një tufë hidraulike, katër frena disku dhe pjesa e përparme ndodhet pranë transmisionit. Ro 612 ishte aq mbresëlënës për kohën e tij sa që fitoi Makina e Vitit në 80. Një vit më pas, Felix Wankel mori doktoraturën në Universitetin Teknik të Mynihut dhe mori medaljen e artë të Federatës Gjermane të Inxhinierëve, çmimi më prestigjioz për arritjet shkencore dhe teknike në Gjermani.

(ta ndjek)

Teksti: Georgy Kolev