Из-за чего конструкторы ДВС постоянно ищут альтернативу классическому поршневому двигателю? Чем он их не устраивает? Неужели с главным двигателем человечества XX и начала XXI века что-то не так?
В относительно короткой истории автомобилизации человечества, существовало немало индивидуальных средств передвижения с необычными силовыми установками. Паромобили, газотурбинные турбокары и даже атом-мобили – на их фоне машины оснащенные классическими поршневыми ДВС действительно выглядят бледновато. Судите сами: в них не происходят ядерные реакции деления урана, не вырабатывается и не конденсируется перегретый пар высокого давления, да и оборотов, сравнимых с ГТД, поршневые моторы не достигают.
Все это так, однако, поршневому четырехтактному двигателю внутреннего сгорания тоже есть чем похвастаться. Он достаточно мощный, экономичный, компактный и выносливый. В общем – отличный выбор, причем как для газонокосилок, так и для моторов гигантских танкеров. Но даже на солнце бывают пятна, что уж говорить об агрегате, обладающим серьезными концептуальными недостатками. И речь, в первую очередь, о необходимости трансформации возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленвала, осуществляемое с помощью кривошипно-шатунного механизма. Кстати, ГРМ также не добавляет эффективности данному типу ДВС. Ведь все эти механизмы, так или иначе, снижают КПД, а это – святой грааль для инженеров. Вот если бы удалось избавиться от лишних деталей, тогда получилось бы всю энергию, полученную от сгорания топлива, тратить только на вращение выходного вала, а значит получился бы идеальный двигатель! Собственно, к этому и стремятся изобретатели альтернативных моторов.
Роторно поршневые двигатели
Одним из таких новаторов стал Феликс Ванкель, еще в межвоенный период размышлявший над тем, как заставить поршень вращать выходной вал способом аналогичным паровой (или газовой) турбине. Вообще-то, подобные роторно-поршневые насосы и компрессоры (например, коловратная машина) были известны еще с 16 века. Но Ванкель был первым, кто успешно применил этот принцип к двигателю внутреннего сгорания.
Краткая биография Феликса Ванкеля. Будущий инженер-самоучка родился 13 августа 1902 года, в городе Лар. В 1922 вступил в НСДАП, а спустя пару лет в голове гениального «нематематика» (арифметика ставит меня в тупик!) родилась идея роторно-поршневого двигателя. В 1933 году Ванкель получает патент на DKM-32. Правда практически реализовать проект удалось лишь после Второй Мировой – в 1957 году.
Странно, но в русскоязычной Википедии нет упоминаний, например, о звании герра Ванкеля и его должности. Или, что в том же 24-м Ванкель возглавил боевую группу «Великий немецкий югендвер». Так вот, в разные годы Феликс занимал пост окружного лидера НСДАП в Мангейме, был оберштурмбанфюрером СС, и являлся гауляйтером гитлерюгенда в Бадене. Причем взгляды Ванкеля на воспитание молодежи оказались столь радикальными, что из НСДАП его выгнали. А вскоре (после голословных обвинений в коррупции Роберта Вагнера – регионального лидера нацистов) и вовсе заключили в тюрьму. Лишь благодаря вмешательству Вильгельма Кеплера, экономического советника фюрера, в сентябре 1933 года Ванкеля освободили.
Разумеется, что отныне о политической карьере не могло идти и речи, но Гитлер, после личной встречи в Мюнхене, считал Феликса Ванкеля никак не меньше чем «гениальным механиком планеты»: der fanatische Tüftler. Поэтому нет ничего удивительного в том, что вскоре Ванкель получил контракты сперва с BMW, а потом и с министерством авиации Рейха. Ванкелю даже предоставили целый институт в Линдау (Wankel-Versuchs-Werkstätten), расположенном на богемском озере! Там Феликс работал над усовершенствованием авиамоторов люфтваффе, а также разработал механизм дисковых клапанов для двигателя торпеды Junkers Jumo KM-8.
В 1943 году Ванкель представил «Zischboot» – небольшой глиссирующий торпедный катер на подводных крыльях. «Вундерваффе» вызвал повышенный интерес рейхсфюрера СС Генриха Гиммлера, но до конца войны проект завершить не успели. Лишь в семидесятых Ванкель сумел снять сливки с былого сотрудничества с нацистами, представив «Zisch 2».
В конце весны 1945 года Феликса Ванкеля арестовали французы, лабораторию демонтировали, всю документацию изъяли. В конце 1951 года Ванкеля берет на работу фирма NSU. Вскоре мотоцикл Delphin III установит новый рекорд наземной скорости. Вильгельму Герцу удалось разогнать обтекаемую двухколесную капсулу до 339.635 км/ч. Эта наземная торпеда оснащалась роторным нагнетателем wankel.