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HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE, TECHNOLOGIE, OBJETS AUTOUR DE NOUS
Moteur rotatif. Histoire de l'invention et de la production
Annuaire / L'histoire de la technologie, de la technologie, des objets qui nous entourent Un moteur rotatif à combustion interne (ICE) est un moteur thermique dans lequel l'élément de travail mobile principal du moteur, le rotor, tourne. Les moteurs doivent produire un mouvement de rotation de l'arbre principal. Et c'est précisément ce que les moteurs à combustion interne rotatifs se comparent favorablement aux moteurs à combustion interne à piston les plus courants aujourd'hui, dans lesquels l'élément de travail mobile principal, le piston, effectue des mouvements alternatifs. Dans les moteurs rotatifs, où l'élément de travail principal tourne de toute façon, aucun mécanisme supplémentaire n'est nécessaire pour obtenir un mouvement de rotation. Mais dans les moteurs à pistons, il est nécessaire d'utiliser des mécanismes de manivelle volumineux et complexes pour convertir le mouvement alternatif du piston en mouvement de rotation du vilebrequin.
La première voiture produite en série au monde avec un moteur à piston rotatif (RPD) a quitté les portes de la société ouest-allemande NSU en 1964. Mais même trois ans avant cet événement, le ministère de l'Industrie automobile et le ministère de la Défense de l'URSS se sont donné pour tâche de créer un RPD national pour les instituts de recherche de l'industrie. Et non seulement livré, mais également aidé avec des dessins détaillés. Pour être tout à fait exact, ce ne sont pas les ministères qui ont fourni la documentation, mais le GRU. Comme les brevets n'ont pas été achetés à Wankel lui-même, ils n'ont pas été acceptés. Le premier moteur rotatif fonctionnel a été présenté en 1957 lors d'une conférence de la Société des ingénieurs allemands (VDI) par Felix Wankel et Walter Freude. Wankel a essayé de nombreux emplois dans sa vie, d'apprenti typographe dans une maison d'édition non romanesque à vendeur junior, mais il n'a jamais obtenu son diplôme. En fin de compte, il a opté pour l'invention d'appareils mécaniques. La fabrication de pompes rotatives et de compresseurs a été entrecoupée de peines de prison: d'abord pour avoir critiqué les abus financiers de l'élite régionale nazie, puis pour avoir collaboré avec les mêmes nazis (pendant la Seconde Guerre mondiale, Wankel a résolu avec succès les problèmes de sceaux pour les torpilles allemandes et moteurs d'avion). Libéré en 1946, l'inventeur restaure son laboratoire de Lindau, au bord du lac de Constance (il fut détruit en 1945 par les troupes françaises), et reprend les travaux sur le moteur. Cinq ans plus tard, Wankel réussit à intéresser la société allemande NSU à son projet. Chaque année, ses moteurs fonctionnaient de plus en plus longtemps : si en 1957 l'un des prototypes fonctionnait 2 heures et développait une puissance de 21 litres. s., puis en un an - 100 heures à une puissance de 29 litres. Avec. Apparemment, ces paramètres étaient suffisants pour lancer "Wankelemania" dans le monde - les licences du moteur sont d'abord acquises par la Curtiss-Wright Corporation, un an plus tard par Daimler-Benz, MAN, Friedrich Krupp et Mazda. Au début des années 70, presque tous les géants de la construction de moteurs et de l'automobile du monde, dont Rolls-Royce, Porsche, Ford, GM et de nombreuses entreprises japonaises, ont acheté des licences. Les avantages évidents du RPD par rapport aux moteurs à pistons traditionnels (il a plusieurs fois moins de pièces mobiles, son poids et ses dimensions sont 1,5 à 2 fois plus petits, le niveau de vibration est très faible et les caractéristiques dynamiques sont excellentes) semblaient faire de ce moteur un best-seller . Après la NSU Spyder sortie en 1964, le mythique modèle NSU Ro 80 a suivi (il existe encore de nombreux clubs de propriétaires de ces voitures dans le monde), Citroën M35 (1970), Mercedes C-111 (1969), Corvette XP (1973) . Mais le seul constructeur de masse de voitures rotatives était le japonais Mazda, qui a produit 1967 nouveaux modèles avec RPD depuis 23. Des moteurs rotatifs ont été installés sur des bateaux, des motoneiges et des avions légers. La fin de l'euphorie est arrivée en 1973, au plus fort de la crise pétrolière. C'est alors que le principal inconvénient des moteurs rotatifs est apparu - l'inefficacité. À l'exception de Mazda, tous les constructeurs automobiles ont mis fin aux programmes rotatifs et les ventes de la société japonaise en Amérique sont passées de 104 960 voitures vendues en 1973 à 61 192 en 1974. Mais c'est au cours de l'année désastreuse de 1974 que le gouvernement soviétique a créé un bureau de conception spécial RPD (SKB RPD) à l'usine automobile de la Volga - l'économie socialiste est imprévisible. À Tolyatti, les travaux ont commencé sur la construction d'ateliers pour la production en série de "wankels". Étant donné que le VAZ était initialement prévu comme un simple copieur des technologies occidentales (en particulier celles de Fiat), les spécialistes de l'usine ont décidé de reproduire le moteur Mazda, en écartant complètement tous les développements décennaux des instituts nationaux de construction de moteurs. Les responsables soviétiques ont négocié avec Felix Wankel pendant un certain temps concernant l'achat de licences, dont certaines ont eu lieu directement à Moscou. Certes, aucun argent n'a été trouvé et il n'a donc pas été possible d'utiliser certaines technologies propriétaires. En 1976, le premier moteur Volga VAZ-311 à une seule section d'une capacité de 65 ch a été mis en service. s., il a fallu encore cinq ans pour affiner la conception, après quoi un lot expérimental de 50 pièces de "ceux" rotatifs VAZ-21018 a été produit, qui s'est instantanément dispersé parmi les travailleurs du VAZ. Il est immédiatement devenu clair que le moteur ne ressemblait qu'à un moteur japonais - il a commencé à s'effondrer de manière très soviétique. La direction de l'usine a été contrainte de remplacer tous les moteurs par des moteurs à pistons de série en six mois, de réduire de moitié les effectifs de SKB RPD et de suspendre la construction d'ateliers. Le salut du bâtiment domestique des moteurs rotatifs est venu des services spéciaux: ils n'étaient pas très intéressés par la consommation de carburant et la durée de vie du moteur, mais ils étaient très intéressés par les caractéristiques dynamiques. Immédiatement, un RPD à deux sections d'une capacité de 311 ch a été fabriqué à partir de deux moteurs VAZ-120. avec., qui a commencé à être installé sur "l'unité spéciale" - VAZ-21019. C'est à ce modèle, qui a reçu le nom officieux "Arkan", que nous devons d'innombrables histoires sur la police "Zaporozhets" rattrapant la fantaisie "Mercedes", et de nombreux agents des forces de l'ordre - ordres et médailles. Jusqu'aux années 90, Arkan, sans prétention extérieure, a très facilement dépassé toutes les voitures. Relancé sur commandes spéciales, SKB RPD a commencé à fabriquer des moteurs pour les sports nautiques et les sports automobiles, où les voitures à moteur rotatif ont commencé à remporter des prix si souvent que les responsables sportifs ont été contraints d'interdire l'utilisation du RPD. N'ayant pas de formation technique terminée, à la fin de sa vie, Felix Wankel a acquis une reconnaissance mondiale dans le domaine de la construction de moteurs et de la technologie d'étanchéité, après avoir remporté de nombreux prix et titres. Les rues et les places des villes allemandes (Felix-Wankel-Strasse, Felix-Wankel-Ring) portent son nom. En plus des moteurs, Wankel a développé un nouveau concept d'engin à grande vitesse et a construit lui-même plusieurs bateaux. La chose la plus intéressante est que le moteur rotatif, qui a fait de lui un millionnaire et lui a valu une renommée mondiale, Wankel n'aimait pas, le considérant comme un "vilain petit canard". De véritables RPD fonctionnels ont été fabriqués selon le soi-disant "concept KKM", qui prévoit une rotation planétaire du rotor et nécessite l'introduction de contrepoids externes. Un rôle important a été joué par le fait que ce schéma n'a pas été proposé par Wankel, mais par l'ingénieur NSU Walter Freude. Jusqu'à récemment, Wankel lui-même considérait la disposition idéale du moteur "avec des pistons rotatifs sans pièces en rotation inégale" (Drehkolbenmasine - DKM), conceptuellement beaucoup plus belle, mais techniquement complexe, nécessitant notamment l'installation de bougies d'allumage sur un rotor rotatif. Néanmoins, les moteurs rotatifs du monde entier sont précisément associés au nom de Wankel, car tous ceux qui connaissaient étroitement l'inventeur affirment à l'unanimité que sans l'énergie infatigable de l'ingénieur allemand, le monde n'aurait pas vu cet incroyable appareil. Félix Wankel est décédé en 1988. L'histoire de la Mercedes 350 SL est curieuse. Wankel voulait vraiment avoir une Mercedes C-111 rotative. Mais la société Mercedes n'est pas allée à sa rencontre. Ensuite, l'inventeur a pris la série 350 SL, a jeté le moteur "natif" à partir de là et a installé un rotor du C-111, qui pesait 8 kg de moins que le précédent 60 cylindres, mais développait beaucoup plus de puissance (320 ch à 6500 tr/min). En 1972, lorsque le génie de l'ingénierie a terminé de travailler sur son prochain miracle, il aurait pu conduire la Mercedes Classe SL la plus rapide à l'époque. L'ironie était que Wankel n'a jamais obtenu de permis de conduire pour le reste de sa vie. Le cœur du RPD est un rotor convexe trièdre tournant à l'intérieur de la cavité cylindrique du stator. Le contour de la cavité est une épitrochoïde - une courbe que les sommets du rotor triangulaire passent sans séparation. Comme un moteur à essence conventionnel, un cycle à quatre temps est mis en œuvre dans le RPD, qui est effectué trois fois pendant une rotation complète du rotor. Auteur : S.Apresov
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