В массовой культуре РПД часто называют ванкелем, по аналогии с дизелем. Особенно распространено такое наименование в Германии, где подобные силовые установки называют wankelmotor. Но тот РПД что получил мировую известность, появился на свет благодаря другим людям: Вальтеру Фройде и Гансу Дитеру Пашке, работавшими в фирме NSU. Именно им принадлежала идея кинематической схемы с ротором-эксцентриком, вращающегося внутри цилиндра по эпитрохоиде и ее практическая реализация. Сам Ванкель придерживался другой концепции.
Drehkolbenmotor (DKM-54) «двигатель с вращающимся поршнем»
Оригинальная конструкция Феликса Ванкеля представляла собой бироторно-поршневой двигатель, в котором движущиеся части вращались вокруг неподвижных точек. То есть, вращался не только внутренний, но и второй, так называемый внешний ротор. При этом оба они вращались в одном направлении вокруг своих собственных осей, расположенных эксцентрично друг другу. Благодаря тому, что грани внутреннего ротора, двигаясь по трохоиде, постоянно находились в соприкосновении с внутренней стенкой наружного ротора, образовывались камеры, по своему значению соответствующие камере сгорания обычного четырехтактного двигателя. При этом внешний поршень-ротор также брал на себя функции газораспределительного механизма золотникового типа. Дополняли картину технического гения, граничащего с безумием, свеча зажигания распложенная непосредственно во внутреннем роторе.
Такая конструкция обеспечивала высокие КПД и мощность, отличную уравновешенность и позволяла достигать высочайших оборотов. На испытаниях прототип DKM-54 сразу показал 15 л.с. при 9000 об/мин. В ходе доводочных работ, отдачу довели до 21 л.с. Вскоре на ресурсных испытаниях агрегат Ванкеля выдержал 100-часовой «забег», а мощность и обороты удалось практически удвоить: 29 «лошадей» при 17 000 об/мин! Было построено четыре прототипа, но для NSU DKM-54 так остался единственным когда-либо построенным агрегатом такого типа.
Первая часть рассказа о роторно-поршневых двигателях.
Инженерам и руководству немецкой фирмы было очевидно, что двигатель построенный из множества деталей, требующих филигранного уплотнения, окажется слишком сложным и дорогим в производстве, да к тому же не слишком надежным. А обслуживание подобного агрегата и вовсе должно было стать ночным кошмаром как для счастливого владельца, так и для механика. Разумеется, что в подобном виде РПД никогда бы не стал серийным.
KKM 57 – Kreiskolbenmotor, «двигатель с поворачивающимся поршнем»
В 1957 году Ганс Дитер Пашке реализовал концепцию с неподвижным картером. То есть РПД в том виде, в каком его знает весь мир (патент CH376713A). Для обеспечения формирования камер сгорания, Пашке установил ротор на эксцентриковый вал, напоминающий коленчатый в привычном нам двигателе, но с меньшим плечом. Ось ротора обкатывалась вокруг оси вращения самого вала так, что три его грани движутся по эпитрохоиде, которую образовывали внутренние стенки корпуса.
В 1958 году были построены и успешно испытаны два прототипа, подтвердивших работоспособность подобной схемы, после чего KKM-250 установили под капот NSU Prinz. Мощность двигателя составляла примерно 30 л.с. при скромных 5000 об/мин.
Многие производители проявили интерес к новым двигателям, из-за гораздо меньшего количества необходимых для производства деталей, а также их плавной работы и высокой (для своего объема, но об этом ниже) мощности. Но поскольку конструкция РПД была запатентована, компании, желающие производить подобные агрегаты должны были отчислять лицензионные сборы в пользу NSU Motorenwerke AG и Wankel GmbH. Первым производителем, купившим лицензию на РПД в октябре 1958 года, стал американский производитель авиационных моторов Curtiss-Wright.
Curtiss-Wright
Американцы заплатили 2.1 миллиона долларов буквально спасшие немецкого производителя от разорения. Ведь NSU в то время испытывала большие трудности на рынке. Нужно отметить, что это была довольно любопытная сделка. Во-первых, из-за того, что Curtiss-Wright обрела эксклюзивные права на wankelmotor для Северной Америки, за исключением 5% роялти, которые немцам удалось выторговать. Во-вторых, из-за человеческого фактора.
Феликсу Ванкелю, частенько везло на нужных людей, так случилось и на этот раз. После войны, многие немецкие инженеры перебрались в США. В том числе Макс Бентеле, работавший в годы Войны (в том числе) над проектом реактивного Junkers Jumo 004B. Феликс Ванкель и Макс Бентеле знали друг о друге, и именно Бентеле удалось убедить руководство Curtiss-Wright, откровенно прозевавшей начало эры реактивной авиации, в блестящих перспективах РПД. По крайней мере, когда речь шла о диапазонах от 500 до 2000 лошадиных сил. Покупка лицензии на «ротор» такой авторитетной компанией вызвала всплеск интереса к двигателю Ванкеля во всем мире. Впоследствии Curtiss-Wright создали множество вариантов РПД, в конфигурации от 1 до 4 секций. Они даже построили экспериментальный «роторный» Ford Mustang, но серийного воплощения проект так и не получил.
Продолжение следует…