Але, можливо, боялися запитати...
Ветерани гаражних посиденьок завжди згадують роторно-поршневі двигуни (РПД) з придихом і роблять обличчя, як на картині Перова «Мисливці на привалі». Відставивши кухоль на пиловий капот, хто-небудь неодмінно розповість, як у друга брата сусіда знайомий у дев'яносто п'ятому намагався піти на свіжому «біммері» (тридцять четверта, мотор M50 «плита»!) від роторної «п'ятірки» «Жигулів». Безуспішно, зрозуміло. Присутні при цьому повинні робити обізнано-розуміючі особи. Трапися вам опинитися в цьому затишному гаражі з постерами «Совтрансавто», ви б, ймовірно, не запитали, що це за «ер-пе-де» таке, щоб не ловити на собі погляди, повні презирства і розчарування в людині, яка і дистильовану воду в акумулятор ніколи не доливав.
Втім, ці косі погляди варто розуміти так: мало хто з тих, хто мрійливо закочує очі при згадці «роторів», готовий пояснити, чим вони відрізняються від звичайних поршневих моторів. Ну а ми спробуємо.
Почнемо відразу з анімації, так наочніше. Тільки не з роторного двигуна, а якраз зі звичайного поршневого. У його циліндрах горить суміш повітря і пального, забезпечуючи поворотно-поступальний (вгору-вниз) рух поршнів, який перетворюється на обертальний рух колінного валу.
У роторному двигуні кінематика інша. У порожнині корпусу на ексцентричному валу обертається ротор - тіло, окреслене трьома дугами, щось на зразок трикутника з випуклими сторонами (точніше, це трикутник Рело). Сам корпус двигуна називають по-різному: статором, картером або просто секцією. Всередині нього і відбувається весь робочий цикл, ті ж такти (впуск, стиснення, робочий хід і випуск відпрацьованих газів), що і в поршневому двигуні.
Але на цьому схожість зі звичайним двигуном закінчується. Циліндрів у роторно-поршневому моторі немає: всі такти відбуваються в камері об'єму, що постійно змінюється, утвореного нерухомими стінками секції і рухомим ротором - кожна вершина «трикутника» постійно стикається з внутрішньою поверхнею корпусу, забезпечуючи герметичність.
Це постійне тертя вже саме по собі проблема. Легко сказати - герметичний контакт деталей! Але надійне, а тим більше довговічне ущільнення ротора і статичної секції навіть з сьогоднішніми технологіями створити досить складно. Це, мабуть, головний вроджений недолік РПД. Неповна герметичність контакту тягне за собою високу витрату масла і бензину, а також загрожує високою токсичністю викидів через велику частку незгорілих вуглеводнів. Очевидна й інша проблема: малий ресурс двигуна. Але все ж оригінальну конструкцію вирішили довести до розуму...
Роторно-поршневий двигун іноді називають «ванкелем» - на ім'я одного з його творців. Доктор Фелікс Ванкель спільно з Вальтером Фройде розробив прототип РПД у 1958 році для мотоцикла німецької марки NSU. Ця фірма давно втратила самостійність і фактично розчинилася в структурі сьогоднішнього концерну. Роторні технології надовго пережили свою колиску і в кінці п'ятдесятих здавалися неймовірно перспективними: патент на двигун Ванкеля купили і, і, і навіть ВАЗ. Правонаступник, марка, теж побудувала кілька прототипів.
Справедливе питання: чим так вабила інженерів концепція з вродженими слабкими місцями? Величезними перевагами, помноженими на віру, що всі складнощі вирішуються. Перспективи дійсно вабили. Якщо в звичайному поршневому двигуні обертальний рух колінчатого валу забезпечується поворотно-поступальним рухом поршнів, то роторна концепція пропонує тільки обертальний рух і поршня-ротора, і ексцентричного валу, що різко зменшує число рухомих деталей. У результаті скорочується число боягузячих пар, джерел шуму і вібрації. Двигун механічно збалансований.
Крім того, в РПД відсутній звичний механізм газорозподілу. Впускні та випускні отвори («вікна») відкриваються і закриваються самим обертовим ротором. Тобто відпадає необхідність і в клапанах, а разом з ними - в приводному ремені, розпредвалах, коромислах, пружинах клапанів... Просто погляньте ще раз на анімацію поршневого ДВЗ і подумки приберіть все, що вище снуючих вгору-вниз поршнів. Те ж!
У звичайному поршневому двигуні деталей більше на кілька сотень. Роторна концепція також пропонує високу питому потужність і надзвичайну компактність: РПД в 1,5-2 рази менше поршневого безнадувного мотора аналогічної потужності.
І все ж складнощі з масовим виробництвом «роторів» виявилися надто значні. Єдиною компанією, яка понад 50 років наполегливо вдосконалювала оригінальну і примхливу концепцію, стала. У 1961 році японці купили у патент і сам двигун.
Перший серійний РПД з Японії був двосекційним 1,0-літровим і розвивав потужність 110 л. с. І це, зауважте, в 1967 році! Двороторна схема виявилася оптимальною для серійних легкових машин: вона не набагато складніша за односекційну, але забезпечує найбільш рівномірний крутяючий момент, а заодно дозволяє зменшити обсяг камери згоряння і, як наслідок, частку незгорілого палива.
