До недавнего времени только спецподразделения МВД и ФСК имели на «вооружении» эту удивительную технику. После того, как АвтоВАЗ в начале 1997-го получил соответствующие сертификаты, «Лады» с роторными двигателями появились в свободной продаже.
Первый образец роторно-поршневого двигателя внутреннего сгорания (РПД), конструкцию которого разработал немецкий инженер Феликс Ванкель, был испытан еще в феврале 1957-го. Ванкель провел обширные теоретические исследования форм рабочей полости и ротора, которые по его выкладкам, должны быть выполнены в виде эпитрохоиды. В компании NSU, где служил немецкий инженер, серьезно работали в этом направлении. В середине 60-го РПД был смонтирован на малолитражку NSU Prince. После доводки конструкции, осенью 1963 года, свет увидела первая серийная машина с двигателем Ванкеля — NSU Prince Spyder. Но выпускалась она не долго. Сначала фирму NSU поглотила более крупная компания, а затем и сам РПД не выдержал жесткой конкуренции с «поршневиками». В бывшем СССР народ тоже не был «лыком cшит». В 1974 году тогдашний генеральный директор ВАЗа В.Н. Поляков поставил задачу создать собственный РПД. Решение было поручено специальному конструкторскому бюро (СКБ РПД), которое возглавил Б.С. Поспелов. При всех достоинствах РПД — компактности, приемистости, отсутствии кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов, а так же значительно меньших габаритов и массе при одинаковой с поршневыми двигателями внутреннего сгорания мощности, он имел и ряд серьезных недостатков. Основными на тот период были часто выходящие из строя уплотнительные элементы, плохая приспосабливаемость к изменениям внешней нагрузки, повышенный расход топлива и неудовлетворительные показатели по выбросам в отработавших газах. С таким набором плюсов и минусов и предстояло работать коллективу СКБ РПД Тольятти. Заметим, что отечественным разработчикам, в отличие от зарубежных, не пришлось воспользоваться наработками господина Ванкеля: денег на покупку лицензии или патента не было. Пошли проверенным «расейским» путем — достали серийный РПД фирмы NSU, разобрали, скопировали, где было не ясно — докумекали и сделали свой односекционный роторно-поршневой двигатель. Его появление датировано 1976 годом. Тогда первенец СКБ — ВАЗ-311 мощностью 70 л.с. — худо-бедно завращался, принеся надежду на будущее. Последующие пять лет ушли на доработку конструкции и борьбу с недостатками. В 1982 году на выставке НТТМ-82 вазовцы впервые продемонстрировали ВАЗ-21018 — автомобиль с роторно-поршневым двигателем. Машина представляла собой ВАЗ-21011 с силовым агрегатом ВАЗ-311. (Было выпущено 50 автомобилей для опробования в реальных условиях эксплуатации). Но первый блин оказался комом. Не поддержав машины необходимым сервисом и не подготовив соответствующим образом рядового покупателя, разработчики чуть было не загубили начатое дело. За пол года на 49 автомобилях заменили РПД на поршневые двигатели внутреннего сгорания. Основными неисправностями были выход из строя уплотнителей и подшипниковых узлов, появились также недостаточная сбалансированность роторно-эксцентрикового механизма (РЭМ) и плохая топливная экономичность. Взвесив все «за» и «против», решили отказаться от односекционного варианта РПД и бросить силы на разработку двухсекционного. При этом конструкторская мысль сосредоточилась на искоренении дефектов, выявленных в результате опытной эксплуатации. В итоге в 1982-83 гг. появились новые двигатели ВАЗ-411 (мощность 110-120 л.с., ширина ротора 70 мм) и ВАЗ 413 (140 л.с., ширина ротора 80 мм). Одновременно подыскивается сфера приложения «ротора». Конструкторы получают добро на применение разработок на практике от руководства МВД, ГАИ и КГБ — благо динамические и мощностные показатели моторы выдавали довольно неплохие, располагая при этом необходимым ресурсом, а топливная экономичность была тогда не столь важна. Так появились обычные на вид, но очень резвые ГАЗ-21, -24 и -3102, оснащенные моторами ВАЗ-314. В этот же период тольяттинские специалисты получают выгодный заказ на разработку роторных двигателей для легкой авиации и вертолетов. Автомобили временно отошли на второй план. Даже на появившиеся в 1984 году первые переднеприводные машины не обратили особого внимания. Тем не менее наработки, полученные в ходе сотрудничества с авиаторами, пошли на пользу. Лишь в 1992 году автомобильная тематика приобретает второе дыхание: появляется РПД для переднеприводных моделей (ВАЗ-414). С опозданием на целых 8 лет! Но, как говориться, лучше поздно чем никогда. Три года на доводку, и вот в конце 97 года базовый двигатель автомобильного направления — ВАЗ-415 — получил сертификат на право установки его на автомобиль общего назначения. До этого РПД устанавливался только на спец технику. ВАЗ-415 отличается от своих предшественников универсальностью. Его установка возможна на любую ВАЗовскую машину — «классику», передне- и полноприводные. Кроме того, РПД можно ставить на «Москвич», а в трехсекционном варианте (ВАЗ-425) — и на «Волгу».
Описание
По большому счету роторный двигатель ВАЗ-415 явился доработкой ранее выпускавшегося ВАЗ-4132. В сравнении с ним созданный ДВС стал универсальным – его можно устанавливать на заднеприводные Жигули, на переднеприводные Самары и полноприводные Нивы.
Основное отличие от широко известных поршневых моторов заключалось в отсутствии кривошипно-шатунного механизма, ГРМ, поршней, а также приводов всех этих сборочных единиц.
Такая конструкция давала массу преимуществ, но в то же время наделяла автовладельцев неожиданными неприятностями.
ВАЗ-415 представляет собой роторный бензиновый атмосферник с объемом 1,3 литра, мощностью 140 л. с и крутящим моментом 186 Нм.
Двигатель ВАЗ-415 под капотом Лады ВАЗ 2108
Выпускался мотор мелкими партиями и устанавливался на автомобили ВАЗ 2109-91, 2115-91, 21099-91 и 2110. Единичные установки осуществлялись на ВАЗ 2108 и РАФ.
Положительным моментом ВАЗ-415 является его безразличие к топливу – одинаково ровно работает на любой марке бензина от А-76 до АИ-95. Надо заметить, что расход топлива при этом желал лучшего – от 12 литров на 100 км.
Еще больше поражает «любовь» к маслу. Расчетный расход масла на 1000 км составляет 700 мл. На реальных новых двигателях он достигает 1 л/1000 км, а на приближающихся к ремонту 6 л/1000 км.
Ресурс пробега заявленный производителем 125 тыс. км практически никогда не выдерживался. В 1999 году рекордсменом считался двигатель, прошедший почти 70 тыс. км.
Но при этом нужно принять во внимание, что этот мотор в основном предназначался для автомобилей КГБ и МВД. В частные руки попали считанные единицы этих агрегатов.
Таким образом, понятие «экономичность» не для ВАЗ-415. Не каждому простому автолюбителю понравится такой расход ГСМ, относительно короткий срок эксплуатации, не дешевые запчасти для ремонта.
На вид сам двигатель чуть побольше коробки передач ВАЗ 2108. Он укомплектован карбюратором Solex, система зажигания сдвоенная: два коммутатора, две катушки, по две свечи на каждой секции (основная и дожигающая).
Навесное оборудование компактно сгруппировано и имеет легкий доступ для обслуживания.
Компоновка навесного оборудования на ВАЗ-415
Устройство двигателя довольно простое. В нем нет привычного всем КШМ, ГРМ и их приводов. Роль поршней выполняет ротор, а цилиндров – сложная внутренняя поверхность статора. В работе мотора реализован четырехтактный цикл. На представленной ниже схеме показана работа ДВС.
Схема чередования тактов
Ротор (на схеме черный выпуклый треугольник) за один оборот трижды совершает такт рабочего хода. Отсюда берутся мощность, практически постоянный крутящий момент и высокие обороты двигателя.
И, соответственно, повышенный расход топлива и масла. Нетрудно представить, какую силу трения приходится преодолевать вершинам треугольника ротора. Для ее снижения масло подается напрямую в камеру сгорания (сходство с топливной смесью мотоциклов, где масло заливается в бензин).
Понятно, что в этом случае соблюдение экологических стандартов очистки выхлопа почти не выполнимо.
Более подробно с конструкцией мотора и принципом его работы можно ознакомиться, просмотрев видео:
Что это такое РПД?
В классическом четырехтактным двигателем одно и то же цилиндр используется для различных операций — впрыск, сжатие, сжигание и выпуска. В роторном же двигателе каждый процесс выполняется в отдельном отсеке камеры. Эффект мало чем отличается от разделения цилиндра на четыре отсека для каждой из операций. В поршневом двигателе давление возникает при сгорании смеси заставляет поршни двигаться вперед и назад в своих цилиндрах. Шатуны и коленчатый вал преобразуют этот толкательной движение во вращательное, необходимое для движения автомобиля. В роторном двигателя нет прямолинейного движения которое надо было бы переводить во вращательное. Давление образуется в одном из отсеков камеры заставляя ротор вращаться, это снижает вибрацию и повышает потенциальную величину оборотов двигателя. В результате всего большая эффективность, и меньшие размеры при той же мощности, что и обычного поршневого двигателя.
Технические характеристики
| Производитель | Концерн «АвтоВАЗ» |
| Тип двигателя | роторный, 2-х секционный |
| Год начала выпуска | 1994 |
| Число секций | 2 |
| Объем, см³ | 1308 |
| Мощность, л. с | 140 |
| Крутящий момент, Нм | 186 |
| Степень сжатия | 9.4 |
| Минимальные обороты холостого хода | 900 |
| Применяемое масло | 5W-30 – 15W-40 |
| Расход масла (расчетный), % от расхода топлива | 0.6 |
| Система питания топливом | карбюратор |
| Топливо | бензин АИ-95 |
| Экологические нормы | Euro 0 |
| Ресурс, тыс. км | 125 |
| Вес, кг | 113 |
| Расположение | поперечное |
| Тюнинг (без потери ресурса), л. с | 217* |
*305 л. с для ВАЗ-415 с инжектором
Преимущества
Преимуществами мотора являлись те факторы, которые характерны для всех двигателей подобного рода конструкций. Именно поэтому о нем достаточно много говорят, и есть отдельные энтузиасты, использующие такой силовой агрегат несмотря на все недостатки:
- Конструкция двигателя обеспечивает стабильные показатели мощности практически на всем диапазоне оборотов. Это позволяет гарантировать нереальную динамику для автомобилей, которые приводятся в движение таким двигателем как со старта, так и после достижения определенной скорости.
- У данного типа двигателей, несмотря на то, что они уже в стандартном исполнении имеют достаточно большой показатель мощности, есть огромный потенциал для тюнинга. Практически все элементы сделаны из прочных материалов, поэтому мощность можно увеличивать до 3 раз.
- Двигатели Ванкеля отличаются высокими показателями коэффициента полезного действия. Это также влечет за собой наличие довольно высоких показателей крутящего момента, и возможность снять достойные показатели мощности со сравнительно небольшого объема.
- Широкий рабочий диапазон. Двигатель можно крутить до 10 тысяч оборотов в минуту, при этом на протяжении набора практически всех показателей его мощность не будет падать. Это дает возможность достичь отличной динамики.
Надежность, слабые места, ремонтопригодность
Надежность
Несмотря на множество недоработанных моментов, ВАЗ-415 считается надежным двигателем. Об этом доходчиво выразился на одном из форумов cut из Новосибирска. Он пишет: «… двигатель простой, относительно надежный, но вот с запчастями и ценами беда…».
Показателем надежность является ресурс пробега до капитального ремонта. Заявленный производителем ресурс выдерживался редко, но в истории мотора были интересные факты.
Так, журнал «За рулем» описывает ситуацию с роторным двигателем, установленным на РАФ. Подчеркивается, «… окончательно двигатель износился к 120 тысячам км, а ремонту ротор фактически не подлежал…».
Автовладельцы-частники также имеют опыт длительной эксплуатации ДВС. Имеются сведения, что агрегат обеспечивал пробег свыше 300 тыс. км без капремонта.
Вторым основным фактором, говорящим о надежности, является запас прочности. У ВАЗ-415 он внушительный. Только одна установка инжектора повышает мощность мотора более, чем в 2,5 раза. Интересно то, что двигатель легко выдерживает большие обороты. Так, раскручивание до 10 тыс. оборотов для него не является пределом (эксплуатационные – 6 тысяч).
Конструкторское бюро АвтоВАЗа постоянно работает по вопросам повышения надежности агрегата. Так, была решена проблема повышения эффективности работы подшипниковых узлов, газовых и маслосъемных уплотнений, коробления металла узлов корпуса из-за разного их нагрева.
ВАЗ-415 характеризуется как надежный двигатель, но только в случае своевременного и тщательного за ним ухода.
Слабые места
ВАЗ-415 присущи слабые места его предшественников. В первую очередь автовладельцев не удовлетворяют большой расход масла и топлива. Это особенность роторного двигателя, и с ней приходится смириться.
По этому поводу автолюбитель wooden_goblin из Махачкалы пишет: «… правда расход почти литр масла на 1000, да еще и заменять масло надо каждые 5000, а свечи — каждые 10000… Ну и запчасти изготавливаются только двумя заводами…».
В тон ему высказывается Phillip J: «…самая неприятная – не экономность. Роторная «восьмерка» ест 15 литров бензина на 100 км. С другой стороны, двигателю, как утверждают его разработчики, совершенно все равно, чем питаться: хоть 98-м, хоть 76-м…».
Особая конструкция камеры сгорания не позволяет иметь одинаковую температуру всех поверхностей ДВС. Поэтому невнимательная и агрессивная езда зачастую приводит к перегреву агрегата.
Немаловажное значение имеет высокий уровень токсичности отработанных газов. По ряду причин двигатель не соответствует экологическим нормам, принятым в Европе. Здесь надо отдать должное производителю – работы в этом направлении ведутся.
Большое неудобство вызывает процесс обслуживания мотора. Большая часть СТО не берет такие ДВС. Причина – нет специалистов, работающих по роторным двигателям.
Практически, имеется всего лишь два автосервиса, где можно качественно обслужить или отремонтировать агрегат. Один находится в Москве, второй в Тольятти.
Ремонтопригодность
ВАЗ-415 простой по конструкции, но не из тех, которые можно отремонтировать в любом гараже. Во-первых, существует определенная проблема с поиском запчастей. Во-вторых, агрегат очень болезненно реагирует на качество деталей. Малейшее несоответствие приводит к его выходу из строя.
Одним из доступных вариантов является приобретение контрактного двигателя. В интернете легко найти продавцов роторных ДВС. При этом нужно быть готовым к тому, что стоимость этих ДВС довольно высокая.
Несмотря на перспективность роторных двигателей выпуск ВАЗ-415 был прекращен. Одной (и, пожалуй, самой главной) из причин явилась высокая затратная часть на его производство.
всё про роторный двигатель ВАЗ-415
1
- Авто и мото Автоспорт
- Автострахование
- Автомобили
- Сервис, Обслуживание, Тюнинг
- Сервис, уход и ремонт
- Выбор автомобиля, мотоцикла
- ГИБДД, Обучение, Права
- Оформление авто-мото сделок
- Прочие Авто-темы
- Искусство и развлечения
- Военная служба
- Здоровье
- Первые блюда
- Дружба
- Компьютеры
- Домашние задания
- Самостоятельный отдых
- Обстановка на работе
- Воспитание детей
woprosi.ru
Проблемы
Как уже всем стало понятно, роторно поршневой двигатель ВАЗ 415 не получил широкого распространения среди широкой общественности. Причиной тому стало наличие достаточно большого количества проблем, вызывающих частые поломки. Список можно продолжать бесконечно, но пока выделим только самые распространенные:
- Конструктивно камеру сгорания изготавливают в форме линзы, что приводит к очень плохому отводу тепла, а это в свою очередь влечет склонность к перегреву. В случае работы при повышенной температуре деформация ротора наступает практически моментально, и после этого мотор уже невозможно эксплуатировать.
- Также такая форма камеры сгорания повлекла за собой и повышенный расход топлива. Геометрическая особенность делает невозможным обеспечить вихревое наполнение камеры сгорания топливо-воздушной смесью. В результате чего она просто сгорает неполностью, что приводит к возможности обеспечить сжигание только 75% топлива.
- Во время работы уплотнения ротора испытывают очень большие нагрузки, поскольку они постоянно соприкасаются с камерой сгорания своими трущимися поверхностями под переменными углами. Для уменьшения таких колоссальных нагрузок производителями было принято решение установки впрыска смазывающей жидкости во впускной коллектор. Это не только конструктивно усложнило мотор, но еще и повлекло то, что он не может соответствовать нормам по выбросу.
- Ресурс двигателя нереально маленький. Несмотря на то, что производители говорят о пробегах до 125 тысяч километров без необходимости капитального ремонта, на практике проехать больше 75 тысяч километров не удавалось никому.
- Сборочные единицы должны быть исключительного качества, что сделало практически невозможным представить выгодный для производства двигатель. Поскольку во время сборки использовалось только высокотехнологичное оборудование, то цена мотора очень большая.
