«Жигули» Ванкеля. 40 лет назад ВАЗ показал машину с роторным мотором
Сорок лет назад на выставке Научно-Технического Творчества Молодежи 1982 года Волжский автомобилестроительный завод ВАЗ показал первый отечественный мотор Ванкеля. Эта необычная конструкция отличалась чрезвычайно высокой эффективностью и обещала переворот в автомобилестроении. Было выпущено несколько двигателей подобной конструкции, которые полюбились сотрудникам советской милиции и Комитета государственной безопасности КГБ за высокую мощность и яркие динамические характеристики. Однако в массовое производство этот тип силового агрегата на пошел. Почему же мотор, считавшийся перспективным, не нашел понимания у автомобилистов?
Что такое мотор Ванкеля?
Немецкий инженер-самоучка Феликс Ванкель разработал принципиально иной двигатель внутреннего сгорания (ДВС), в котором вместо обычных поршней работали трехгранные роторы с эксцентриковым механизмом. Все такты обычного ДВС протекали внутри одной камеры, благодаря чему роторно-поршневой мотор (РПД) развивал высокую мощность и крутящий момент при относительной простоте конструкции. Сначала Феликс Ванкель попытался предложить свои разработки в авиастроение, но совместные эксперименты с BMW в 30-е годы показали, что конструкция силового агрегата несовершенна и требует доработок. Несмотря на это, инженер не прекращал работу над собственным РПД и к середине 1950-х годов совместно с компанией NSU ему удалось представить серийный мотор для заднемоторного автомобиля Prince Spyder, который стал предтечей компактных Audi. Концерн Volkswagen приобрел фирму NSU и даже выпустил прототип Audi KKM с мотором Ванкеля. Однако в серию машина не пошла, так как немцы посчитали более перспективным рядный 5-цилиндровый двигатель.
Зато Audi KKM прогремела на многих автосалонах и сделала Ванкеля знаменитым.
Начало работ на ВАЗе
В начале 1970-х годов вслед за Audi многие автопроизводители начали экспериментировать с моторами Ванкеля. И хотя Audi отказалась от развития этой темы, мотор Ванкеля подкупал инженеров по всему миру выдающимися характеристиками. При малом весе и компактных размерах он мог поспорить по мощности с крупными V-образными агрегатами. Двухсекционный РПД по характеристикам был аналогичен 6-цилиндровому бензиновому двигателю. Наибольших успехов в доводке РПД достигли Mazda и Ford.
Инженеры Волжского автозавода тоже соблазнились перспективной разработкой и решили создать свой РПД. В 1976 году предприятии было сформировано конструкторское бюро СКБ РПД. Инженеры взяли за основу роторно-поршневой агрегат Mazda RX-2 и после его глубокого изучения сделали свой вариант под индексом ВАЗ-311. Мотор имел одну секцию Венкеля мощностью 70 лс.
В 1978 был готов опытный образец мотора. Его растиражировал в количестве 50 штук и установили на серийные автомобили ВАЗ-2101. Пятьдесят экспериментальных машин отправились на дороги общего пользования для всесторонних испытаний. «Сырой» мотор показал себя не с лучшей стороны. Испытатели фиксировали частые поломки уплотнителей и подшипниковых узлов. Появились проблемы с балансировкой роторно-эксцентрикового механизма (РЭМ), что приводило к вибрациям. В итоге, первый советский РПД отправили на доработку.
Машины — «догонялки»
В течение трех лет инженеры исправляли недостатки РПД и к началу 80-х добились существенного прогресса. Мотор уже мог сравнительно бесперебойно работать в течение нескольких лет эксплуатации, выдавая хорошие характеристики.
В 1982 году роторный ВАЗ 21018 был показан на выставке «Научно-Технического Творчества Молодежи» в Москве. Это был серийный автомобиль, который предполагалось запустить в производство.
Хотя автомобилисты при всей любви к инновациям отнеслись к новинке прохладно. Мотор имел склонность к высокому потреблению масла, да и запчасти на него было не достать.
Однако нашлись потребители, которые спасли проект. Это были МВД и КГБ, для которых требовались быстрые автомобили для преследования нарушителей и перехватов на автодорогах. Специально для спецслужб был разработан мотор с двумя секциями Венкеля РПД ВАЗ-411 суммарной мощностью 120 лс. Благодаря ему «Жигули» разгонялись до 100 км/ч за 9 секунд, а максимальная скорость достигала 160 км/ч. В 1986 году была выпущена первая партия спецавтомобилей для милиции ВАЗ 21059, которые в народе тут же окрестили «догонялками».
«Волги», «Чайки» и «Самары»
Третья генерация роторно-поршневого мотора пошла в серию в начале 90-х годов под индексом РПД ВАЗ-413 этот мотор после модификации получил систему впрыска и его мощность поднялась до 140 л.с. В 1991 году был выпущен ВАЗ 21079 с таким усовершенствованным мотором. Максимальная скорость машины достигла уже 180 км/ч. Тем самым, роторные ВАЗы могли догонять и преследовать любые иномарки той поры.
В последние годы существования СССР роторные моторы проходили тесты на «Волгах» и «Чайках». Подкупала высокая мощность и компактные размеры двигателя. К примеру, на ГАЗ 31028 стоял уже усовершенствованный трехсекционный РПД ВАЗ 431, который развивал мощность 210 лс. Для «Чайки» подготовили уже четырехсекционный ВАЗ 441 мощностью 280 л.с.
Правда, ресурс роторно-поршневых двигателей был невысок. Уже после пробега 40-50 тыс км начинались проблемы с балансировкой роторно-эксцентрикового механизма.
Последняя модификация роторно-поршневого мотора была выпущена в 1997 году под индексом РПД ВАЗ 415. Силовой агрегат развивал 135 лс и шел на «Самары— ВАЗ 2109–91, ВАЗ 21099-91 и ВАЗ 2115-91. Но в те годы главный заказчик уже потерял интерес к устаревшим машинам. В качестве «догонялок» спецслужбы стали закупать мощные немецкие модели BMW.
Роторные «Самары» поступили в свободную продажу, но понимания у автомобилистов не нашли. По сравнению с обычными 4-цилиндровыми моторами РПД имел существенные недостатки, а именно большой расход топлива, высокую токсичность выбросов, а главное, высокую стоимость запчастей и низкий ресурс. Хотя еще какое-то время завод продолжал развивать направление роторно-поршневых двигателей, пока в 2004 году окончательно не закрыл конструкторское бюро СКБ РПД. Эпоха отечественных роторно-поршневых моторов закончилась.