Иван Пятов |
Через год, в августе 2002 г. мировая инженерная общественность отметит
100-летний юбилей со дня рождения выдающегося изобретателя Феликса Ванкеля
(Felix Wankel), чье имя ныне находится в одном ряду с именами таких великих
инженеров-двигателистов, как Карл Бенц, Николас Отто, Готлиб Даймлер,
Вильгельм Майбах и Рудольф Дизель. Специалисты-моторостроители и автомобилисты ассоциативно связывают в
одно целое понятие "ванкель" и роторно-поршневой двигатель. В конце XX столетия двигатели с вращающимся поршнем перестали быть технической
экзотикой. Они нашли применение в автомобильном транспорте и авиации,
в качестве главных и вспомогательных судовых установок, в наземных стационарных
энергетических системах. Во всем мире продано уже более двух миллионов
автомобилей Mazda с роторно-поршневыми двигателями (РПД), что позволяет
говорить о том, что этот мотор прочно занял свою нишу в многоликой семье
двигателей внутреннего сгорания. Достигнутые успехи в создании новых технологий и материалов позволяют
фирмам, связанным с производством РПД, с полным основанием ожидать роста
спроса на них благодаря некоторым особенностям: способности работать на
разных видах топлива, низким виброактивности и шуму, малым габаритам и
массе и др. Феликс Ванкель родился 13 августа 1902 г. в городке Лар, а ушел из жизни
9 октября 1988 г. Он был единственным ребенком в семье лесничего Рудольфа
Ванкеля и Марты Хайдлауф. Его отец погиб в Первой мировой войне. В 19 лет Феликс окончил гимназию и вынужден был искать работу, а не думать
о продолжении обучения. В 1921 г. он устроился в издательство. Потеряв работу, Ванкель всю свою энергию направил на изобретательство.
Он открыл в Гейдельберге собственную мастерскую. У него возникла идея
"роторного" двигателя. В 1927 г. он разработал чертежи объемной
"машины с вращающимися поршнями " (DKM) или, иначе, роторно-поршневого
двигателя. Первый патент (DRP 507584) Ф. Ванкель получил в 1929 г. Заявку на двигатель
по схеме DKM он подал в 1933 г., но патент получил лишь в 1936 г. К 1936 г. Ванкель переселился в Линдау. В последующие годы он работал
над проблемами золотниковых механизмов и технологиями уплотнений. Тогда
же он изготовил несколько прототипов машин типа DKM. В ходе наступления
армий союзников в 1945 г. лаборатория Ванкеля подверглась разрушениям,
а сам он до 1946 г. просидел в тюрьме. В 1951 г. Ванкель смог восстановить лабораторию. Ему удалось заинтересовать
фирму NSU перспективами создания РПД. Этому способствовало то, что один
из руководителей - Вальтер Фройде был сторонником роторно-поршневого двигателя.
Именно Фройде поддерживал решение об использовании концепции ККМ (предусматривавшей,
в отличие от DKM, планетарное вращение ротора). Первым работающим роторным двигателем Ванкеля был агрегат, созданный
на основе концепции DKM. В феврале 1957 г. двигатель DKM-54 рабочим объемом
125 см3 заработал на метаноле. На бензине он впервые заработал в апреле,
развивая 15 л.с. при 9000 об/мин. К концу мая 1957 г. один из прототипов
наработал 2 часа и развил максимальную мощность 21 л.с. Наибольшая мощность,
достигнутая DKM-54, составила 29 л.с. при частоте вращения 17000 об/мин. Первый двигатель на основе ККМ заработал 7 июля 1958 г. Такое схемное
решение не устраивало Ф. Ванкеля, поскольку оно потребовало ввода внешних
уравновешивающих масс (противовесов). Однако ряд других преимуществ, хотя
бы такое, как установка свечей зажигания на неподвижном корпусе, а не
на вращающемся роторе, стали решающими для окончательного выбора. Фирме NSU понадобилось семь лет, чтобы пройти путь от первого пуска двигателя
нового типа до серийного выпуска автомобиля NSU Spider-54 c односекционным
двигателем KKM-502 (производился в 1964-1967 гг.). Все последующие конструкции
двигателей системы "NSU/Ванкель" создавались только по концепции
ККМ. Успех концепции ККМ привлек внимание двигателестроительных фирм к работам
Ф. Ванкеля и NSU. Уже 21 октября 1958 г. было заключено первое лицензионное
соглашение с известной американской компанией Curtiss-Wright. Впоследствии над конструкциями роторных двигателей работало много специалистов
разного уровня, однако никто из них не вложил столько сил, как Ф. Ванкель.
Всего клуб Ванкеля продал 32 лицензии. В 1957 г. Ф. Ванкель вместе со своим партнером Эрнстом Хютценлаубом создал
собственную компанию Wankel GmbH. Затем Ванкель создал научно-исследовательский
институт (TES) в Линдау. Сейчас компания Wankel GmbH преобразована в фирму WANKEL ROTARY GmbH
и располагается в городе Корб. Президентом фирмы стал Юрген Бакс. Один
из ее проектов связан с группой Volkswagen, которая купила лицензию на
компрессоры с роторно-поршневым механизмом, предназначенные для кондиционеров
(проект Climastar). Будучи чрезвычайно пытливым человеком, Ф. Ванкель самостоятельно приобрел
технические знания в области теории машин и механизмов, совмещая изобретательскую
работу с выполнением исследований. Достигнув мирового признания, как удачливый
изобретатель в области двигателестроения и уплотнительной техники, заслужив
множество почетных званий и титулов, Ф. Ванкель не имел законченного специального
технического образования. Но это не помешало ему находить верные технические
решения там, где большинство других изобретателей и инженеров оказывались
бессильными. В 1969 г. Ванкель получил Золотую медаль Федерации германских инженеров,
а Мюнхенский технический университет присвоил ему степень почетного доктора.
В 1970 г. он получил высшую государственную награду ФРГ, в 1971 г. - Медаль
Франклина в США, а в 1973 г. - Медаль Баварии. В 1981 г. Ванкель стал
почетным гражданином Лара, а в 1987 г. получил, наконец, титул профессора. Те, кто встречался и имел возможность общения с Ф. Ванкелем, отмечают
многогранность его интересов. Он разработал новую концепцию создания скоростных
судов и построил несколько образцов быстроходных лодок. Творческая активность
Ф. Ванкеля не угасала до последних месяцев жизни. Заявка на последний
патент была им подана в 1987 г., а патент был выдан в январе 1989 г. До
конца жизни, будучи известен как изобретатель роторно-поршневого двигателя
и получив в связи с этим признание, славу и деньги, Ф. Ванкель относился
к "реальному РПД", как к гадкому утенку. Будучи глубоко неудовлетворен
концепцией ККМ, он продолжал создавать разнообразные варианты двигателей
с простым вращением роторов, придумывая все новые и новые конструкции
уплотнительных устройств. Ф. Ванкель неоднократно встречался с советскими специалистами. Но так случилось, что развитие роторно-поршневых двигателей в СССР прошло без поддержки Ванкелевского клуба. Поэтому специалистам России пришлось пройти свой путь проб и ошибок, заблуждений и приобретений. Внимательное, непредвзятое изучение и использование творческого наследия Ф. Ванкеля и его сподвижников, особенно в области техники уплотнений подвижных узлов, и сегодня актуально для эффективного решения насущных проблем во многих машинах и устройствах: двигателях, компрессорах, насосах, детандерах. В связи с этим было бы целесообразно осуществить переводы основных трудов Ф. Ванкеля и его коллег, а также предпринять издание их в России в интересах специалистов многих отраслей техники.
|
предыдущий материал |