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HISTORIA DE LA TECNOLOGÍA, TECNOLOGÍA, OBJETOS ALREDEDOR DE NOSOTROS
Motor rotativo. Historia de la invención y la producción.
Directorio / La historia de la tecnología, la tecnología, los objetos que nos rodean. Un motor rotativo de combustión interna (ICE) es un motor térmico en el que gira el principal elemento de trabajo móvil del motor, el rotor. Los motores deben generar un movimiento de rotación del eje principal. Y esto es precisamente lo que los motores rotativos de combustión interna comparan favorablemente con los motores de combustión interna de pistón más comunes en la actualidad, en los que el principal elemento móvil de trabajo, el pistón, realiza movimientos alternativos. En los motores rotativos, donde el elemento de trabajo principal gira de todos modos, no se requieren mecanismos adicionales para obtener el movimiento de rotación. Pero en los motores de pistón, es necesario utilizar mecanismos de manivela voluminosos y complejos para convertir el movimiento alternativo del pistón en el movimiento de rotación del cigüeñal.
El primer automóvil del mundo producido en serie con un motor de pistón rotativo (RPD) salió de las puertas de la empresa de Alemania Occidental NSU en 1964. Pero incluso tres años antes de este evento, el Ministerio de Industria Automotriz y el Ministerio de Defensa de la URSS se propusieron la tarea de crear un RPD nacional para los institutos de investigación de la industria. Y no solo entregó, sino que también ayudó con dibujos detallados. Para ser completamente exactos, no fueron los ministerios los que suministraron la documentación, sino el GRU. Dado que las patentes no se compraron al propio Wankel, no se aceptaron. El primer motor rotativo en funcionamiento fue presentado en 1957 en una conferencia de la Sociedad de Ingenieros Alemanes (VDI) por Felix Wankel y Walter Freude. Wankel probó muchos trabajos en su vida, desde aprendiz de tipógrafo en una editorial de no ficción hasta vendedor junior, pero nunca llegó a graduarse. Al final, se decidió por la invención de los dispositivos mecánicos. La fabricación de bombas rotativas y compresores estuvo intercalada con penas de prisión: primero por criticar los abusos financieros de la élite regional nazi, y luego por colaborar con los mismos nazis (durante la Segunda Guerra Mundial, Wankel resolvió con éxito los problemas de los sellos para los torpedos alemanes y motores de aviones). Habiendo sido liberado en 1946, el inventor restauró su laboratorio en Lindau, a orillas del lago de Constanza (fue destruido en 1945 por las tropas francesas), y reanudó el trabajo en el motor. Cinco años después, Wankel logró interesar a la empresa alemana NSU en su proyecto. Cada año, sus motores funcionaban cada vez más: si en 1957 uno de los prototipos funcionaba durante 2 horas y desarrollaba una potencia de 21 litros. s., luego en un año - 100 horas a una potencia de 29 litros. Con. Aparentemente, estos parámetros fueron suficientes para iniciar "Wankelemania" en el mundo: las licencias para el motor son adquiridas primero por Curtiss-Wright Corporation, un año después por Daimler-Benz, MAN, Friedrich Krupp y Mazda. A principios de los años 70, casi todos los gigantes de la construcción de motores y automóviles del mundo, incluidos Rolls-Royce, Porsche, Ford, GM y muchas empresas japonesas, compraron licencias. Las ventajas obvias del RPD sobre los motores de pistón tradicionales (tiene varias veces menos piezas móviles, su peso y dimensiones son 1,5 a 2 veces más pequeñas, el nivel de vibración es muy bajo y las características dinámicas son excelentes) parecían hacer de este motor un éxito de ventas. . Después del NSU Spyder lanzado en 1964, siguió el legendario modelo NSU Ro 80 (todavía hay muchos clubes de propietarios de estos autos en el mundo), Citroen M35 (1970), Mercedes C-111 (1969), Corvette XP (1973) . Pero el único fabricante masivo de autos rotativos fue el japonés Mazda, que ha producido 1967 nuevos modelos con RPD desde 23. Los motores rotativos se pusieron en barcos, motos de nieve y aviones ligeros. El fin de la euforia llegó en 1973, en plena crisis del petróleo. Fue entonces cuando apareció el principal inconveniente de los motores rotativos: la ineficiencia. Con la excepción de Mazda, todos los fabricantes de automóviles finalizaron los programas rotativos y las ventas de la empresa japonesa en Estados Unidos descendieron de 104 automóviles vendidos en 960 a 1973 en 61. Pero fue en el año desastroso de 1974 que el gobierno soviético creó una oficina de diseño especial RPD (SKB RPD) en la planta de automóviles Volga: la economía socialista es impredecible. En Tolyatti, se comenzó a trabajar en la construcción de talleres para la producción en masa de "wankels". Dado que el VAZ se planeó originalmente como una simple copia de las tecnologías occidentales (en particular, las de Fiat), los especialistas de la fábrica decidieron reproducir el motor Mazda, descartando por completo todos los desarrollos de diez años de los institutos nacionales de construcción de motores. Los funcionarios soviéticos negociaron con Felix Wankel durante bastante tiempo la compra de licencias, algunas de las cuales se llevaron a cabo en Moscú. Es cierto que no se encontró dinero y, por lo tanto, no fue posible utilizar algunas tecnologías propietarias. En 1976, se puso en funcionamiento el primer motor Volga VAZ-311 de una sola sección con una capacidad de 65 hp. s., se necesitaron otros cinco años para afinar el diseño, después de lo cual se produjo un lote experimental de 50 piezas de "unos" rotativos VAZ-21018, que se dispersó instantáneamente entre los trabajadores de VAZ. Inmediatamente quedó claro que el motor solo se parecía en apariencia a uno japonés: comenzó a desmoronarse de una manera muy soviética. La gerencia de la planta se vio obligada a reemplazar todos los motores con motores de pistón en serie en seis meses, reducir a la mitad el personal de SKB RPD y suspender la construcción de talleres. La salvación de la construcción de motores rotativos domésticos vino de los servicios especiales: no estaban muy interesados en el consumo de combustible y la vida útil del motor, pero sí en las características dinámicas. Inmediatamente, se fabricó un RPD de dos secciones con una capacidad de 311 hp a partir de dos motores VAZ-120. con., que comenzó a instalarse en la "unidad especial" - VAZ-21019. Es este modelo, que recibió el nombre no oficial de "Arkan", al que le debemos innumerables historias sobre la policía "Zaporozhets" que se puso al día con el elegante "Mercedes" y muchos agentes de la ley: órdenes y medallas. Hasta los años 90, el Arkan aparentemente sin pretensiones superó fácilmente a todos los autos. Revivido por pedidos especiales, SKB RPD comenzó a fabricar motores para deportes acuáticos y automovilismo, donde los automóviles con motores rotativos comenzaron a ganar premios con tanta frecuencia que los funcionarios deportivos se vieron obligados a prohibir el uso de RPD. Al no tener educación técnica completa, al final de su vida, Felix Wankel logró el reconocimiento mundial en el campo de la construcción de motores y la tecnología de sellado, habiendo ganado muchos premios y títulos. Las calles y plazas de las ciudades alemanas (Felix-Wankel-Strasse, Felix-Wankel-Ring) llevan su nombre. Además de los motores, Wankel desarrolló un nuevo concepto para embarcaciones de alta velocidad y construyó varios barcos él mismo. Lo más interesante es que el motor rotativo, que lo hizo millonario y le dio fama mundial, no le gustaba a Wankel, considerándolo un "patito feo". Los RPD de trabajo real se fabricaron de acuerdo con el llamado "concepto KKM", que prevé la rotación planetaria del rotor y requiere la introducción de contrapesos externos. El hecho de que este esquema no fue propuesto por Wankel, sino por el ingeniero de la NSU, Walter Freude, desempeñó un papel importante. Hasta hace poco, el propio Wankel consideraba el diseño ideal del motor "con pistones giratorios sin partes que giran de manera desigual" (Drehkolbenmasine - DKM), conceptualmente mucho más hermoso, pero técnicamente complejo, que requiere, en particular, la instalación de bujías en un rotor giratorio. Sin embargo, los motores rotativos de todo el mundo están asociados precisamente con el nombre de Wankel, ya que todos los que conocieron de cerca al inventor afirman unánimemente que sin la energía incansable del ingeniero alemán, el mundo no habría visto este asombroso dispositivo. Félix Wankel falleció en 1988. La historia del Mercedes 350 SL es curiosa. Wankel realmente quería tener un Mercedes C-111 rotativo. Pero la empresa Mercedes no fue a su encuentro. Luego, el inventor tomó la serie 350 SL, desechó el motor "nativo" de allí e instaló un rotor del C-111, que era 8 kg más liviano que el 60 cilindros anterior, pero desarrolló una potencia significativamente mayor (320 hp a 6500 rpm). En 1972, cuando el genio de la ingeniería terminó de trabajar en su próximo milagro, podría haber conducido el Mercedes SL-class más rápido en ese momento. La ironía fue que Wankel nunca obtuvo una licencia de conducir por el resto de su vida. El corazón del RPD es un rotor triédrico convexo que gira dentro de la cavidad cilíndrica del estator. El contorno de la cavidad es epitrocoide, una curva por la que pasan las partes superiores del rotor triangular sin separación. Al igual que un motor de gasolina convencional, en el RPD se implementa un ciclo de cuatro tiempos, que se realiza tres veces durante una rotación completa del rotor. Autor: S.Apresov
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