В номенклатуру силовых агрегатов, выпускавшихся ранее АвтоВАЗом, входит и роторно-поршневой двигатель (РПД) – разновидность моторов внутреннего сгорания конструкции инженера Ванкеля. Это движок в виде цилиндра с вращающимся внутри него 3-х гранным ротором, исполняющим функции поршня, и камерой сгорания в форме эпитрахоиды – криволинейной круговой поверхности. Сегодня автозаводом РПД не производятся, но ранее ставились на спецавтомобили и мотоциклы силовых структур, что говорит об их повышенных мощностных и разгонных характеристиках.
История роторных двигателей ВАЗ
Внешне автомобили с ДВС иного типа ничем не отличались от оснащённых обычными бензомоторами Жигулей, Лад, Волг, РАФов. Разрабатывался первый роторный двигатель на ВАЗ переделкой купленного для этой цели японского ротора Mazda RX-2 для установки на авто ВАЗ 2101.
Хронология творчества созданного заводом Специального Конструкторского Бюро (СКБ) РПД по моделям и годам:
- Первенец выпущен односекционным под индексом 311 в 1976 мощностью 70 л.с. В 1978 изготовили малую серию числом 50 моторов, для обозрения автомобиль ВАЗ 21011 с РПД выставлен в 1982 г. с обозначением авто номером 21018.
- Следующие модели сделали 2-х секционными – у двигателя ВАЗ 411 тяга возросла до 120 сил при 6000 об./мин., а скорость – 160 км/ч. Выпущенный в 1982 г. мотор в начале 90-х годов модифицирован (впрыск вместо карбюратора) в модель 411-01 мощностью 130-140 л. с., сравнявшись по тяговитости с двигателем ВАЗ 413 1983 года выпуска. В 1986 выпущена первая партия вазовских спецавтомобилей для милиции 21059 с РПД №411М, в 1991 году – 21079 (4132): предельная скорость составляла 180 км/ч, разгон до 100 – 9 с, рабочий объём – 1,3 л, тяга – 140 сил.
- Роторный 40-сильный движок для Оки создан в 1987 г. с присвоением ему индекса 1185. В это же время сделан опытный образец ротора №414 для переднеприводных ВАЗов, а продемонстрирован автолюбителям в 1992 году.
- Дорабатывался ВАЗ-414 в течение 3-х лет, результат – появление РПД №415. Двигатель универсальной версии: для заднего и переднего приводов.
- Самые мощные вазовские роторы – для Волги и Чайки: №431 и №441 соответственно 3-х и 4-х секционные, 210 и 280 л. с.
Принцип работы, характеристики и особенности роторных двигателей ВАЗ
Схема действия ДВС РПД выглядит следующим образом: по сложной поверхности внутри статора перемещаются грани вращающегося трехгранного ротора и отсекают посредством 3-х радиальных уплотнений поочередно разные объёмы камер. Впрыск топливовоздушной смеси, её зажигание и выхлоп сгоревших газов производится в раздельных полостях.
В конструкции нет механизма преобразования поступательного движения поршней во вращательное: энергия горения топлива передаётся сразу на эксцентриковый вал. В качестве цилиндра работает статор, а ротор исполняет функции поршней.
Технические характеристики модели №415 приведены в таблице.
| Показатели 2-х секционного роторного двигателя ВАЗ 415 | Значения |
| Рабочий объём | 1.3 дм³ |
| Мощность | 140 л. с. |
| Степень сжатия | 9,4 |
| Наименьшие обороты холостого хода | 900 об./мин. |
| Крутящий момент | 186 Нм |
| Система питания бензином | карбюратор Solex |
| Расход топлива (от А-76 до АИ-95) | 12-20 л/100 км пути |
| Электросистема зажигания (сдвоенная): | |
| коммутатор | 2 |
| катушка | 2 |
| свечи | 4 (по 2 на секцию) |
| Потребление моторного масла 5W-30 – 15W-40: | % от сгоревшего топлива – 0,6; расход – 04,-1 л/100 км |
Водители, которым довелось управлять автомобилем с РПД, отмечают ровный и быстрый разгон: скорость 90 км/ч можно было набрать уже на 1-й передаче. Другая особенность в том, что торможение двигателем не приветствуется: синхронизаторы КПП не выдерживают.
Автозавод декларировал ресурс РПД на уровне 100-125 тыс. км до капремонта, фактически полный износ уплотнения ротора наступал уже при 70-90 тысячах пробега.
Плюсы и минусы роторных моторов
Исполнение двигателя позволяет изготавливать РПД набором определённого количества секций, чтобы получить нужную мощность для комплектуемого автомобиля, что на ДВС традиционного исполнения сделать невозможно. К преимуществам роторных моторов также относят:
- меньшие в сравнении с поршневыми движками габариты и вес, что объясняется отсутствием шатунов, поршней, газораспределительного механизма;
- вибрации и шум при работе незначительны: детали механизма совершают только сбалансированные вращательные действия – крутящий момент создаётся непосредственно на оси ротора;
- хорошая приемистость (быстро набирает обороты), постоянство крутящего момента при любой скорости вращения вала в диапазоне 1-10 тыс. об./мин.;
- лучшее соотношение мощности и массы движка: у ВАЗ 415 – 140/113=1,24, а у вазовской восьмерки с таким же объёмом (1.3 л) – 64/127=0,50 л. с./кг;
- уменьшенное против обычного ДВС на 35-40% количество деталей: в двухсекционном РПД имеются всего лишь 3 движущихся элемента – 2 ротора и выходной вал;
- доступность для обслуживания навесного оборудования: роторный мотор компактен, занимает меньше места в подкапотном пространстве авто.
Недостатки роторно-поршневых движков привели к свёртыванию программы их производства. Нерешёнными остались проблемы стойкости уплотнителей, повышенного расхода горючего и смазки, токсичности выхлопа, склонности двигателя к перегреву. Сервис по ремонту роторов отсутствует.
Недостатки роторов в части повышенного сжигания топлива и моторного масла для любителей тюнинга (улучшения характеристик) автомобиля значения не имеют, если их цель – увеличение мощности машины.
Есть ли будущее у роторных движков ВАЗ
По состоянию на лето 2022 года информация о возобновлении АвтоВАЗом работ по РПД отсутствует, но Mazda, свернувшая производство роторов в 2012 г., намерена к ним вернуться. Использовать роторные двигатели автоконцерн планирует уже с середины текущего года на своих новых моделях EV в составе гибридной силовой установки:
- комплектуемый автомобиль – кроссовер Mazda MX-30;
- модификация «чистый электромобиль» – 145-сильный мотор, батарея ёмкостью 35кВт*ч с запасом хода 200-250 км;
- установка РПД увеличит пробег вдвое.
Независимая от ВАЗа российская частная компания на основе универсала Лада Гранта в мае презентовала 80-сильный электроавтомобиль с ходовой характеристикой 150 км. АвтоВАЗ также выпускал авто на электрической тяге EL Lada, Vesta EV, а Минторг России в феврале спрогнозировал появление первого серийного электрокара в конце 2022 года.
Все это дает основания надеяться, что и вазовские инженеры по примеру японских специалистов вернутся к забытой теме ранее выпускавшихся вазовских РПД.
Технологии не стоят на месте, неустранимые 20 лет назад недостатки могут стать несущественными в настоящем времени. Тем более, что автолюбители не прекращают попыток переделать свою Ладу в роторную, невзирая на сложности с узакониванием такой модернизации.
Как вы относитесь к роторным двигателям?
Гордость отечественного производства конечно, но времени не так много прошло и технологии уже намного вперед ушли. Правда вот уплотнитель реально часто приходилось менять, 70-90 км это мало конечно.
Вот это да! 90 км на первой передаче! Я бы хотела проехать на автомобиле с таким двигателем)) Жаль, что сейчас нет такого в массовом производстве.. интересно было бы вживую попробовать..
Как автолюбитель, я могу сказать, что история роторных двигателей на отечественных автомобилях, в частности на ВАЗ, довольно интересна, но не всегда удачная.
С одной стороны, роторный двигатель имел некоторые преимущества перед обычным поршневым, таким как более высокая мощность, более высокий крутящий момент, меньшая вибрация и более плавный ход. Однако, он также имел свои недостатки, такие как высокий расход топлива, низкая надежность, сложность ремонта и высокие затраты на производство.
Мое житейское мнение заключается в том, что использование роторных двигателей на отечественных автомобилях было интересным экспериментом, но не оправдало себя из-за высоких затрат и низкой надежности.