Только одна марка отважилась на масштабное использование роторно-поршневого двигателя в автомобиле. Двигатель Ванкеля исчез с рынка в 2012 году вместе с Mazda RX-8, но теперь возвращается в MX-30.
Практически весь мир двигателей внутреннего сгорания стоит на двигателях с поршнями, совершающими возвратно-поступательные движения в цилиндрах. Это не является оптимальным решением. Для того чтобы использовать такой двигатель для приведения в движение транспортного средства, движение поршней должно быть преобразовано во вращательное движение. Для этого требуется целая кривошипно-шатунная система.
Это требует проектирования больших двигателей и приспособленного пространства под капотом, увеличивает вес автомобиля и приводит к потерям энергии и вибрациям.
Двигатель Ванкеля гораздо менее сложен — единственными движущимися частями являются ротор и вал. Здесь нет распредвалов и клапанов — их заменяют так называемые порты, то есть отверстия специальной формы в корпусе, которые в нужные моменты открываются или закрываются вращающимся ротором. Все это делает Ванкеля компактным и легким.
Поршень треугольной формы вращается внутри камеры сгорания, имеющей форму овала. Оба компонента профилированы таким образом, что при каждом вращении между поверхностью ротора и цилиндром образуются пространства, в которых происходят процессы всасывания, сжатия, сгорания и выхлопа. В результате за один оборот вала происходит полный рабочий цикл, по сравнению с двумя оборотами в классическом поршневом двигателе. Это открывает путь к получению высокой мощности при небольшой емкости.
Ванкель также очень охотно вращается и не создает вибраций — вращающиеся массы гораздо легче сбалансировать, чем компоненты, движущиеся в разных плоскостях. Почему этот оригинальный двигатель, имеющий множество преимуществ, не стал успешным? Причин было несколько.
Включая значительное сгорание бензина, высокий расход масла, умеренную долговечность и проблемы с токсичностью выхлопа.
Единственной компанией, которая долгие годы боролась за совершенствование двигателя Ванкеля, была Mazda. Путь был проложен моделью Cosmo, дебютировавшей в 1967 году. Последней моделью с таким агрегатом была RX-8, и японская компания решила, что имеет смысл разработать двигатель с вращающимися поршнями. После десятилетнего перерыва он только что вернулся в качестве бензинового генератора в Mazda MX-30 e-Skyactiv R-EV.
Агрегат под кодовым названием 8C имеет рабочий объем 830 см³ и генерирует 74 л.с. при 4 700 об/мин и 116 Нм при 4 000 об/мин.
Достаточная чистота выхлопа была достигнута, в частности, благодаря системе EGR и непосредственному впрыску топлива. Mazda уверяет, что система питания обеспечит более низкий уровень сгорания, чем в старых Ванкелях, а также достаточное смешивание топлива и воздуха даже при более низких температурах, и поможет избежать впрыска избыточного топлива. Это позволит решить знакомые проблемы с залипанием свечей зажигания модели RX-8.
В свою очередь, эволюция сглаживания моторного отсека, боковых поверхностей корпуса и расширение уплотнений на вершинах поршней, как ожидается, повысит их долговечность.
Почему Япония пошла на то, чтобы создать оригинальный двигатель с нуля, а не выбрала компромиссное решение, такое как двухцилиндровый двигатель от электрогенератора скутера в BMW i3 REx? Mazda объясняет, что это позволило ей идеально подогнать решение. И это не пустые слова.
Ротор с радиусом 120 мм и шириной 76 мм позволил выровнять и интегрировать двигатель внутреннего сгорания с электроприводом и генератором — ширина переднеприводного устройства составляет менее 84 см, поэтому его можно установить на тот же кузов, что и электрический MX-30 BEV.
С помощью переключателя рядом с селектором направления движения водитель сможет изменить режим движения (Normal, EV или Charge), чтобы выбрать либо движение только на токе, либо добавление тока. В стандартном режиме Normal, пока аккумулятор достаточно заряжен, автомобиль будет использовать электропривод с выключенным двигателем Ванкеля. Если, например, во время разгона требуется больше энергии, чем позволяет уровень заряда батареи, генератор, приводимый в действие двигателем Ванкеля, включается в зависимости от степени нажатия на педаль акселератора и выдает дополнительную энергию в батарею.
Темп работы двигателя Ванкеля зависит от режима движения и способа управления акселератором. Инженеры Mazda утверждают, что поршень будет вращаться в диапазоне от 2000 до 4500 об/мин. В результате монотонный шум не будет проникать в салон, а у водителя не будет создаваться впечатление, что работа привода никак не соотносится с дорожной ситуацией.
Согласно омологации WLTP, Mazda MX-30 e-Skyactiv R-EV сжигает 1,0 л/100 км и преодолевает до 85 км в комбинированном цикле на электроэнергии, запасенной в аккумуляторном блоке емкостью 17,8 кВтч, и до 110 км в городском цикле, используя в среднем 22,6 кВтч/100 км. 50-литровый бак имеет большую емкость, чем баки многих подключаемых гибридов или вышеупомянутого BMW i3 REx. Даже длительное путешествие на Mazda MX-30 с Ванкелем не будет отмечено раздражающе частыми остановками на заправочных станциях. Во время поездки или если водитель регулярно не заряжает тяговую батарею, расход бензина не должен превышать 8 л/100 км. Увеличение мощности двигателя со 145 до 170 л.с., по сравнению с электрической версией MX-30, позволило сократить время спринта от 0 до 100 км/ч с 9,7 до 9,1 секунды.
В обоих случаях максимальная скорость ограничена электроникой до 140 км/ч.
Польские дилеры Mazda начнут принимать заказы на MX-30 e-Skyactiv R-EV 16 января. Базовая, богато оснащенная версия Prime-Line имеет цену 161 100 злотых. Он идентичен полностью электрической Mazda MX-30.
Самый топовый, ограниченный вариант Edition R стоит 192 500 фунтов стерлингов. Снаружи MX-30 с двигателем Ванкеля под капотом практически ничем не будет отличаться от электрической версии.
Роторный двигатель | Science Garage На Русском
Только натренированный глаз сможет заметить другую маркировку на крышке багажника, треугольные ротообразные эмблемы на передних брызговиках или лючок на левой стороне, скрывающий топливный бак. Символические изменения были внесены и в кабину. Использование двигателя Ванкеля было особенно подчеркнуто в Edition R. Края передней и задней панелей ключей были изогнуты под тем же углом, что и стороны роторов двигателя Ванкеля.
Боковые стороны корпуса имеют ширину 2,5 мм — такую же ширину, как и полосы уплотнения ротора. Декоративное тиснение на подголовниках сидений также напоминает форму поршня.
Mazda еще раз доказала, что автомобильные компании не обязаны идти по проторенной дорожке и что в автомобильном мире еще есть место для инноваций. Найдет ли MX-30 e-Skyactiv R-EV свое место на рынке? Это не исключено, поскольку автомобиль хорошо сочетает в себе преимущества электрического привода и привода внутреннего сгорания. В зависимости от мощности источника питания, зарядка от 20-80% займет от 25 минут (зарядка постоянным током от станции мощностью 36 кВт) до 1,5 часов (зарядка переменным током мощностью 7,2 кВт). С точки зрения водителя, возможность регулярно заряжать аккумулятор дома или на работе представляется ключевой.
Многие люди ежедневно преодолевают расстояния менее 80-100 км. В такой ситуации ежедневно заряжаемый MX-30 с Ванкелем будет полноценным электромобилем, а на дороге — гибридом. Следует помнить, что по польскому законодательству его пользователь не сможет рассчитывать на привилегии, предусмотренные для электромобилей — включая возможность использования автобусных полос, бесплатную парковку и субсидии.
Похожие статьи
-
Новая Mazda 2 (2022) — официальные изображения и информация
Новая Mazda 2 станет первой моделью бренда в Европе, которая будет доступна с полностью гибридной силовой установкой. Это результат сотрудничества с…
Роторное зло? Нет — веселье!
-
BMW не верит в электромобили и работает над X5 на водородном топливе
Мюнхенский производитель раскрыл подробности технических решений для BMW X5 с водородным двигателем. Узнайте больше об этом здесь. Многолетнее…
