Jaribio la kutekeleza ndoto: kutoka Wankel hadi injini ya HCCI
Jinsi injini ya kuzunguka ilisaidia chapa ya Kijapani Mazda kuwa vile ilivyo leo
Miaka 60 baada ya kuundwa kwa mfano wa kwanza wa kufanya kazi wa injini ya Wankel, miaka 50 baada ya kuzinduliwa na Mazda na tangazo rasmi la kampuni hiyo kwamba imeunda injini inayofanya kazi ya HCCI, hii ni hafla ya kurudi kwenye historia ya hii ya kipekee. injini ya joto.
Mazda haifichi tena ukweli kwamba maendeleo ya injini ambayo inafanya kazi katika aina mbalimbali za uendeshaji katika njia za HCCI - au mchanganyiko wa homogeneous na kuwasha kwa compression, imefanikiwa, na inatarajia kuanza uzalishaji wa mfululizo wa injini kama hiyo kutoka 2019. Haishangazi Mazda inaweza kushangaza kila wakati jumuiya ya magari. Hata mtazamo wa haraka haraka kwenye kumbukumbu za kihistoria za chapa hiyo inatosha kupata vyanzo vya taarifa hii. Hadi hivi majuzi, kampuni ya Kijapani ilikuwa mtoaji wa pekee na mwenye bidii wa wazo la Wankel na mtengenezaji wa kwanza wa magari yenye injini zinazofanya kazi kwenye mzunguko wa Miller (Mazda Xedos 9 kutoka 1993 hadi 2003, na kisha Demio, inayojulikana Ulaya kama Mazda 2).
Inafaa kutaja hapa ni injini ya dizeli ya Comprex ya mgandamizo wa wimbi, iliyoshuka, jeti pacha na jiometri ya kulazimishwa kwa injini ya petroli (matoleo tofauti ya Mazda RX-7), mifumo ya uendeshaji ya axle ya nyuma 626 kutoka mwishoni mwa miaka ya 80. miaka, mfumo wa kipekee wa kuanza wa i-Stop, ambao kuanzia unasaidiwa na mchakato wa mwako, na mfumo wa kurejesha nishati kwa kutumia capacitors za i-Eloop. Hatimaye, kumbuka ukweli kwamba ni mtengenezaji pekee wa Kijapani aliyeshinda Saa 24 za Le Mans - kwa gari linaloendeshwa na Wankel, bila shaka! Kwa upande wa mitindo, miundo kama vile Luce, Wankel Cosmo Sport maarufu, RX-7 na RX-8, MX-5 Roadster na Mazda 6 huzungumza mengi kuhusu upekee wa chapa katika eneo hili. Lakini sio yote - katika miaka ya hivi karibuni, injini za Skyactiv zimeonyesha sio tu kwamba injini ya mwako bado ina njia ndefu ya kwenda, lakini kwamba Mazda inaweza kuonyesha njia yake mwenyewe.
Tutasema mengi zaidi juu ya maendeleo ya wahandisi wa kampuni hiyo baada ya ziara yetu ijayo kwa mwaliko wa Mazda kwenda Japan mwishoni mwa Oktoba. Walakini, sababu za nakala hii sio pekee ambazo zinaweza kupatikana katika kichwa kidogo hapo juu. Kwa sababu kuelewa sababu ambazo waundaji wa Mazda waliweza kuunda injini yao ya HCCI, inabidi turudi kwenye historia ya kampuni.
Injini ya Rotary kama msingi wa Skyactiv-X
Muulize mwanariadha wa kasi zaidi ambaye amemaliza njia ya kilomita 160 ikiwa kutakuwa na matatizo yoyote ya kukamilisha mbio za kawaida za kilomita 42. Kweli, anaweza asiziendeshe kwa saa mbili, lakini bila shaka anaweza kuendelea kwa angalau saa nyingine 42 kwa mwendo mzuri sana. Kwa mtazamo huu, ikiwa kampuni yako ina makao yake makuu huko Hiroshima, ikiwa kwa miongo kadhaa umejitahidi na matatizo makubwa ya mzunguko wa pistoni ya injini ya rotary na kutatua mamia ya matatizo ya lubrication au uzalishaji, athari za mawimbi na turbocharging, au hasa michakato ya mwako ya chemba ya mundu na kizuizi cha kutofautiana. kiasi kulingana na Wankel, unaweza kuwa na msingi thabiti zaidi wa kujenga injini ya HCCI. Kuanza rasmi kwa mradi wa Skyactiv kulitolewa miaka kumi iliyopita, mnamo 2007 (mwaka huo huo ambao Mercedes ilianzisha mfano wa injini ya HCCI Diesotto), na wakati huo Mazda RX-8 yenye nguvu ya Wankel ilikuwa bado katika uzalishaji. Kama unavyojua, wahandisi wa kampuni ya Kijapani wanajaribu njia za uendeshaji za HCCI wakati wa kutengeneza prototypes za injini za mzunguko za Skyactiv-R. Pengine, mradi wa HCCI, unaoitwa Mazda SPCCI (Spark Plug Conrolled Compression Ignition) au Skyactiv-X, ulihusisha wahandisi kutoka idara ya mzunguko na idara ya injini ya petroli na dizeli, kwa sababu hata katika maendeleo ya mchakato wa mwako katika Skyactiv-D sisi. inaweza kutambua mwandiko wa watu wanaohusika katika maendeleo ya mchakato wa HCCI. Mungu anajua wakati mageuzi ya injini za Skyactiav yalipogeuka kuwa injini ya msukosuko na kujiwasha yenyewe - wahandisi wa Mazda wamejulikana kwa muda mrefu kuhusika katika mada hii - lakini labda ilitokea wakati injini ya Wankel ilikuwa bado hai.
Miongo kadhaa ya utengenezaji wa magari ya kuzunguka, wengi wao peke yao, inaweza isilete Mazda mapato makubwa ya kifedha, lakini pia italeta utambuzi wa roho isiyoweza kubadilika, kutafuta suluhisho kwa kila aina ya shida, uvumilivu wa ajabu na, kwa sababu hiyo, mkusanyiko wa uzoefu mkubwa na wa thamani sana. Walakini, kulingana na Kiyoshi Fujiwara, ambaye anajibika kwa upangaji wa bidhaa huko Mazda, kila mmoja wa wabunifu wanaohusika katika mradi wa Skyactiv hubeba roho ya injini ya Wankel, lakini inageuka kuwa fursa ya kuboresha injini ya kawaida. Au katika HCCI isiyo ya kawaida. "Lakini shauku ni sawa. Ni yeye ambaye hufanya Skyactiv kuwa ukweli. Tukio hili la kweli limekuwa furaha kuu maishani mwangu. Ni kweli kwamba kila kampuni inatengeneza magari ili kuuza na kupata pesa,” anaeleza Seita Kanai, Mkuu wa Maendeleo wa Mazda, “lakini niamini, kwetu sisi Mazda, ukweli kwamba magari tunayojenga ni muhimu vile vile. zinaanzia mioyoni mwetu, na kila wakati ujenzi wao unakuwa tukio la kimapenzi kwetu. Nguvu kuu ya kuendesha mchakato huu ni shauku yetu. Kuwa bora zaidi ni mapenzi yangu ya uhandisi."
Ndoto ya kijana
Labda katika miaka ya 60, wahandisi wa gari la kwanza la Mazda lililotolewa hivi karibuni walipata "riwaya ya uhandisi yao wenyewe" kwenye injini ya Wankel. Kwa sababu injini ya rotary ilizaliwa kutokana na ndoto ya mvulana wa miaka 17 wa Ujerumani mwaka 1919 na jina lake ni Felix Wankel. Wakati huo, alizaliwa mwaka wa 1902 katika eneo la Lahr nchini Ujerumani (ambako Otto, Daimler na Benz walizaliwa), aliwaambia marafiki zake kwamba gari lake la ndoto lilikuwa na injini ambayo ilikuwa nusu ya turbine, nusu ya pistoni. Wakati huo, bado hakuwa na ujuzi wa msingi wa kurudisha injini za mwako wa ndani, lakini kwa angavu aliamini kuwa injini yake inaweza kufanya mizunguko minne ya kazi - ulaji, compression, hatua na kutolea nje wakati bastola inazunguka. Ni intuition hii ambayo itamongoza kwa muda mrefu kuunda injini ya mzunguko inayofanya kazi, ambayo wabunifu wengine wamejaribu bila mafanikio mara nyingi tangu karne ya 16.
Baba ya Wankel alikufa wakati wa Vita vya Kwanza vya Kidunia, baada ya hapo kijana huyo aliuza kazi zilizochapishwa na kusoma maandishi mengi ya kiufundi. Mnamo 1924, akiwa na umri wa miaka 22, alianzisha maabara ndogo kwa ajili ya maendeleo ya injini ya rotary, na mwaka wa 1927 alifanya michoro ya kwanza ya "Die Drehkolbenmaschine" (mashine ya pistoni ya rotary). Mnamo 1939, Wizara ya Anga ya busara iligundua nafaka nzuri kwenye injini ya kuzunguka na kumgeukia Hitler, ambaye yeye mwenyewe aliamuru kuachiliwa kwa Wankel, ambaye wakati huo alikuwa gerezani kwa amri ya Gauleiter ya eneo hilo, na kuandaa maabara ya majaribio kwenye Ziwa. Constance. Huko alitengeneza prototypes za BMW, Lillethal, DVL, Junkers na Daimler-Benz. Walakini, injini ya majaribio ya kwanza ya Wankel ilichelewa sana kusaidia kuishi kwa Reich ya Tatu. Baada ya kujisalimisha kwa Ujerumani, Wafaransa walimfunga Wankel - kitu kile kile ambacho walikuwa wamefanya na Ferdinand Porsche. Mwaka mmoja baadaye, Felix aliachiliwa na, kwa kukosa kazi yenye tija zaidi, alianza kuandika kitabu juu ya injini za bastola za mzunguko. Baadaye alianzisha Taasisi ya Kiufundi ya Utafiti wa Uhandisi na akaendelea kutengeneza injini za mzunguko na compressor kwa matumizi ya viwandani. Mnamo 1951, mbuni aliyetamani aliweza kumshawishi mkuu wa idara ya pikipiki ya michezo ya NSU, Walter Frede, kushirikiana. Wankel na NSU walielekeza juhudi zao kwenye injini ya mzunguko yenye chemba yenye umbo la tufaha (trochoid) na bastola ya pembe tatu yenye kuta. Mnamo 1957, mfano wa kwanza wa injini ulijengwa chini ya jina la DKN. Hii ndiyo tarehe ya kuzaliwa kwa injini ya Wankel.
Miaka ya 60: baadaye ya kuahidi ya injini ya rotary
DKM inaonyesha kuwa injini ya rotary sio ndoto tu. Injini halisi ya vitendo ya Wankel katika umbo lisilobadilika tunalojua ni KKM inayofuata. NSU na Wankel walitekeleza kwa pamoja mawazo ya mapema yanayohusiana na kuziba bastola, kuweka cheche za cheche, kujaza mashimo, kutolea moshi, ulainishaji, michakato ya mwako, vifaa na mapungufu ya utengenezaji. Walakini, shida nyingi zimebaki ...
Hii haizuii NSU kutangaza rasmi uundaji wa injini ya siku zijazo mnamo 1959. Zaidi ya makampuni 100 yanatoa ushirikiano wa kiufundi, ikiwa ni pamoja na Mercedes, Rolls-Royce, GM, Alfa Romeo, Porsche, Citroen, MAN na makampuni kadhaa ya uhandisi wa mitambo hununua leseni. Miongoni mwao ni Mazda, ambayo rais Tsunei Matsuda anaona uwezo mkubwa katika injini. Mbali na mashauriano ya wakati mmoja na wahandisi wa NSU, Mazda inaanzisha Idara yake ya Maendeleo ya Injini ya Wankel, ambayo hapo awali inajumuisha wahandisi 47.
New York Herald Tribune inatangaza injini ya Wankel kuwa uvumbuzi wa kimapinduzi. Wakati huo, hisa za NSU zililipuka - ikiwa mnamo 1957 walifanya biashara kwa alama 124 za Kijerumani, basi mnamo 1960 walifikia 3000 ya ulimwengu! Mnamo 1960, gari la kwanza la Wankel-powered, NSU Prinz III, lilianzishwa. Ilifuatiwa mnamo Septemba 1963 na NSU Wankel Spider yenye injini ya chumba kimoja cha 500 cc, ambayo ilishinda ubingwa wa Ujerumani miaka miwili baadaye. Hata hivyo, hisia katika 3 Frankfurt Motor Show ilikuwa NSU Ro 1968 mpya. Sedan ya kifahari, iliyoundwa na Klaus Lüthe, ni avant-garde kwa kila namna, na maumbo yake ya aerodynamic (sababu ya mtiririko wa 80 yenyewe hufanya gari kuwa ya kipekee. kwa wakati wake) yaliwezekana kwa injini ya twin-rotor ya ukubwa mdogo KKM 0,35. Maambukizi yana clutch ya hydraulic, breki nne za disc, na sehemu ya mbele iko karibu na maambukizi. Ro 612 ilikuwa ya kuvutia sana kwa wakati wake hivi kwamba ilishinda Car of the Year mnamo 80. Mwaka uliofuata, Felix Wankel alipokea PhD yake kutoka Chuo Kikuu cha Ufundi cha Munich na akapokea medali ya dhahabu ya Shirikisho la Wahandisi la Ujerumani, tuzo ya kifahari zaidi kwa mafanikio ya kisayansi na kiufundi nchini Ujerumani.
(kufuata)
Nakala: Georgy Kolev
