Когда Mazda перестала выпускать модель RX-8, многие подумали, что автомобильная экзотика, которой во все времена считали РПД, навсегда ушла в историю. Но в нынешнем январе японская компания вновь удивила: представила кроссовер MX-30 e-Skyactiv R-EV с роторно-поршневым двигателем. На этот раз РПД используется для привода генератора, заряжающего батарею или питающего электромотор. При таком применении двигатель работает в оптимальном режиме, что помогает снизить расход топлива и, соответственно, выбросы отработавших газов — то есть решить проблему, которая вынудила Mazda в середине 2012 года прекратить производство упомянутого спорткупе.
В свое время появление РПД было встречено с энтузиазмом и потенциальными покупателями, и производителями. Однако в Западной Европе лишь две компании выпускали серийные автомобили с РПД. В Америке роторно-поршневой двигатель так и не был запущен в производство. И лишь Mazda в течение целых 45 лет сохраняла верность этой конструкции. Но не только: в Тольятти с апреля 1974 по 2004 год работало специальное конструкторское бюро роторно-поршневых двигателей. В нем разрабатывали и строили небольшими сериями двигатели Ванкеля, и автомобили с ними даже поступали в свободную продажу. Почему же ВАЗ не пошел по пути Mazda и не купил лицензию, позволяющую выпускать такие моторы серийно? Нам об этом известно буквально из первых рук. Но сначала — немного истории.
Спайдермен
Роторно-поршневой двигатель разработал немецкий инженер Феликс Ванкель. Идея замены поршней с кривошипно-шатунным механизмом на вращающийся ротор-поршень пришла ему в голову еще в двадцатые годы XX века. Она обещала много преимуществ — в таком двигателе не было не только поршней и шатунов, но и клапанов. Сокращение числа деталей позволяло улучшить многие параметры двигателя. Отсутствие возвратно-поступательного движения снижало вибрации. РПД получался компактнее и легче традиционного двигателя той же мощности. Идея выглядела гениально простой… Но вот с воплощением возникли проблемы.
MAZDA RX-8 выпускали с февраля 2003 по июнь 2012 года и сделали 193 094 экземпляра. Ее заднее сиденье рассчитано на двоих взрослых, и для доступа туда появились дополнительные створки, которые можно распахнуть, когда открыты основные двери
В 1951 году Ванкелю удалось заинтересовать своим проектом компанию NSU Motorenwerke. Правда, ее инженеры сочли конструкцию слишком сложной для эксплуатации. Например, чтобы сменить свечи, двигатель надо было разобрать почти полностью. Они существенно переработали агрегат, сделали его проще, надежнее и в 1960 году показали публике. Журнал Auto Motor und Sport назвал это революцией в автомобилестроении, акции NSU Motorenwerke AG вскоре взлетели на бирже в несколько раз. А в 1963 году на автосалоне во Франкфурте-на-Майне NSU представила первый серийный автомобиль с роторно-поршневым двигателем — РПД установили под капот модели NSU Spider, сделанной на базе купе Sport Prinz. В 1964-1967 годах было выпущено 2375 экземпляров таких машин. А в сентябре 1967 года, опять на выставке во Франкфурте, состоялась премьера специально спроектированного под двигатель такого типа седана среднего класса NSU Ro 80.
Блестящий дебют
В шестидесятые мир привык к торжеству науки и технологическим прорывам — в жизнь обычного человека вошли реактивная авиация и атомная энергетика, началось освоение космоса, появились первые компьютеры. Казалось, что вся техника должна развиваться так же стремительно.
NSU Ro 80 даже внешне казался, что называется, автомобилем будущего — дизайнер Клаус Люте создал оригинальную и аэродинамичную форму с Cx, равным 0,38. Большая площадь остекления и деформируемые для безопасности зоны кузова в те годы были авангардными идеями. Плюс передний привод и полуавтоматическая трансмиссия. Ro 80 был избран «Автомобилем 1968 года» в Европе — первый лауреат этой награды из ФРГ.
Новым двигателем заинтересовались многие автопроизводители. Первой отреагировала Mazda, которая тогда называлась Toyo Kogyo. 30 мая 1967 года начались продажи Mazda Cosmo Sport. Правда, сделано этих купе было всего 1519 штук. В кооперацию с NSU вступил и Citroen — в 1965 году организовали совместную исследовательскую компанию Comobil в Швейцарии, а в мае 1967 года в Люксембурге было создано совместное предприятие Comotor, которое и выпускало двигатель для NSU Ro 80. Позже этот же агрегат ставили на модели Citroen M35 и GS Birotor.
В 1970 году лицензию на роторный двигатель купила General Motors — крупнейший автопроизводитель мира.
Движущая сила
Инженеры и вообще все, кто был связан с автомобильной промышленностью в СССР, следили за мировыми новостями — для этого выписывали специализированные издания и, когда удавалось, посещали автосалоны. Так что о появлении революционного типа двигателей в СССР, конечно, знали. Для НАМИ по государственной программе «Изучение и воспроизводство образцов новой техники» был приобретен NSU Ro 80. В те годы новаторский энтузиазм в автопроме подогревался введением в строй в 1970 году Волжского автозавода по контракту с FIAT. Благодаря ему международные связи стали быстро расширяться.
Главным энтузиастом создания производства роторно-поршневых двигателей на ВАЗе стал Б.С. Поспелов. На должность заместителя главного конструктора в Тольятти его перевели в 1966 году с ГАЗа, где он занимался, в частности, автоматической коробкой передач для «Чайки». Директор ВАЗа В.Н. Поляков, он же одновременно заместитель министра автомобильной промышленности, тоже заинтересовался идеей РПД. B ноябре 1973 года вышел приказ министра автомобильной промышленности СССР № 288 «О развитии и ускорении работ по созданию роторно-поршневых двигателей для автомобилей и мотоциклов».
В марте 1974 года делегация под руководством Полякова посетила Японию, в том числе компанию Toyo Kogyo. В апреле 1974 года вышел приказ директора АвтоВАЗа о создании СКБ РПД, которое и возглавил Борис Поспелов. Вскоре был заложен завод для производства до 100 тыс. роторных двигателей в год: планировали выпускать до 20 тыс. моторов мощностью 70 л.с. для ВАЗ-2101, 30 тыс. мощностью 100-105 л.с. для ВАЗ-2103 и «Москвича», и 50 тыс. мощностью 140 л.с. для «Волги».
Встал вопрос о приобретении лицензии. Решать его должен был Госкомитет по науке и технике (ГКНТ) — очень влиятельное ведомство, его глава имел ранг заместителя председателя Совета министров, то есть по нынешним меркам вице-премьера правительства. И ГКНТ отказал.
Как и почему это произошло, нам рассказал Дмитрий Георгиевич Юрушкин, который в то время работал в отделе экспертизы и планирования закупок иностранных лицензий и курировал как раз автомобильную промышленность.
Дмитрий Юрушкин: «Затраты себя не оправдают»
Как роторно-поршневый двигатель не совершил переворота в советском автопроме. Рассказ очевидца
Дмитрий Георгиевич Юрушкин с середины шестидесятых годов работал в НАМИ, затем в Государственном комитете по науке и технике и в Министерстве автомобильной промышленности. В 1992 году стал советником Ford Motor Company в России. Ветеран автомобильной промышленности СССР
Дмитрий Георгиевич Юрушкин с середины шестидесятых годов работал в НАМИ, затем в Государственном комитете по науке и технике и в Министерстве автомобильной промышленности. В 1992 году стал советником Ford Motor Company в России. Ветеран автомобильной промышленности СССР
Мы занимались экспертизой заявок всех отраслей промышленности. Кропотливая и ответственная работа: анализировали бизнес-планы, техническую новизну, востребованность, потенциал производства по оборудованию и масштабам, экономический эффект... Не в одиночку, конечно, с экспертными группами, оппонентами, выездом на места... У нас был доступ к иностранной периодике, и не только технической, поэтому мы могли оценить тему объективно и рассудительно, с учетом зарубежной практики.
Роторно-поршневой двигатель ВАЗ-415 при рабочем объеме 1,3 литра развивал 135 или 140 л.с. Такие ставили на переднеприводные модели 2109-91 и 2110-91. Сам Феликс Ванкель назвал компоновку вазовских РПД очень удачной
Мы понимали, что РПД — это классное, новаторское техническое решение, но с сомнительными свойствами. Такой двигатель требовал создания специальной структуры поставщиков, новых, дорогих материалов, иных технологий и высокоточного оборудования вместо уже производившихся в миллиардных объемах поршней, колец, клапанов и шатунов. Практика использования роторных двигателей выявила их эксплуатационные недостатки — недостаточный ресурс и повышенный расход топлива. Перспектива на рынке, даже домашнем, была сомнительной. Ведь новый двигатель — это еще и другая сервисная сеть.
Судьба серийных роторных машин в Европе складывалась не блестяще. Продажи NSU Ro 80 так и не достигли высоких значений — первые двигатели оказались недолговечными, что испортило репутацию модели, а расходы на их гарантийные ремонты испортили финансовый баланс NSU. За без малого десять лет производства было сделано всего лишь 37 398 машин.
Citroen выпустил только 874 экземпляра GS Birotor. Они были довольно дорогими — модель с новым двигателем имела еще и самую роскошную комплектацию в гамме. Рост цены бензина сделал высокий расход топлива критически важной характеристикой. В итоге Citroen предложил всем владельцам GS Birotor поменять его на CX с обычным двигателем: не только более новую модель, но и выше классом. Большинство владельцев согласились. Проект вертолета Citroen RE-2 с роторным двигателем также был закрыт, и его опытный экземпляр остался единственным.
Фото: Юрий Михайлин
Фото: Юрий Михайлин
Фото: Юрий Михайлин
General Motors заплатила за лицензию на РПД $50 млн. Кроме того, в случае серийного выпуска и продаж компания ежегодно должна была бы платить роялти. При этом ей пришлось еще и вкладываться в создание собственного двигателя и его производства. Проект был остановлен руководством GM в сентябре 1974 года. Инженеры сообщали, что технические проблемы решены и они могут создать двигатели с ресурсом до 850 тыс. км пробега. Однако после нефтяного эмбарго стоимость топлива выросла почти в полтора раза, появился дефицит и расход бензина стал очень важным параметром. Решение GM затронуло и коллег-конкурентов — American Motors Corporation проектировала под РПД новую модель AMC Pacer, которую пришлось срочно модифицировать под рядную «шестерку».
К моменту главного обсуждения «покупать лицензию или нет» — к слову, было неизвестно, какую цену запросили бы за нее с Советского Союза, — мы прочитали в журнале Motor Trend острую статью «GM’s Wankel: The $700 Million Miscalculation», то есть «Просчет в семьсот миллионов долларов». В ней как раз шла речь о решении General Motors отказаться от РПД и закрыть проект строительства завода по его производству. И тогда мы еще раз себе сказали: «В СССР такой проект не потянуть, и огромные затраты на лицензии, спецоборудование, создание сети кооперационных поставок себя не оправдают!»
Но в Государственном комитете по науке и технике при Совмине СССР были приверженцы РПД, и начался скандал. Всесторонняя экономическая оценка новой техники и ее производства не была сильной стороной больших руководителей и разработчиков. Директор департамента машиностроения кричал: «Я вот уйду на пенсию и, когда весь мир будет ездить на РПД, буду бросать камни в ваши окна за такое безмозглое решение!» Но зампред комитета выслушал нас спокойно и сказал: «Спасибо, ребята, с вами согласен!»
В Тольятти взялись за разработку РПД без господдержки в виде купленной лицензии, и тогда, когда в Европе и Америке от роторных двигателей уже отказывались. Вдохновлял только пример Mazda — в 1973 году производство японских автомобилей с РПД достигло 190 тыс. в год! И хотя после топливного кризиса 1974 года спрос на них заметно упал, он все равно оставался достаточным для продолжения выпуска.
В Тольятти активно работало СКБ РПД. Его посещали иностранные коллеги. В ноябре 1977 года, когда Comotor был уже закрыт и были сделаны последние Ro 80, Тольятти посетила делегация Citroen. Французы отметили, что советские разработки находятся на том же уровне, что и у самого Citroen, — возможно, они даже позавидовали тому, что в СССР работы продолжаются. Побывал в Тольятти и Феликс Ванкель. Он похвалил новую компоновку вазовского РПД, назвав ее лучшей из существующих.
Фото: Юрий Михайлин
Фото: Юрий Михайлин
Для освоения нового двигатели были привлечены десятки предприятий по всей стране, включая АЗЛК и ЗАЗ, в исследовательских работах принимали участие многие НИИ. В конце 1978 года была изготовлена первая партия, 51 экземпляр ВАЗ-21018 — 21011 с односекционным роторно-поршневым двигателем модели 311 мощностью 70 л.с. Машины было разрешено продавать сотрудникам ВАЗа и для опытной эксплуатации передавать в МВД.
Первые двигатели оказались не очень удачными и довольно ненадежными. Коллектив КБ сократили с 650 до 340 человек, однако Поспелову даже с уменьшенным числом сотрудников удалось создать двухсекционные двигатели ВАЗ-411 (120 л.с.) и ВАЗ-413 (140 л.с.). Первый устанавливали на ВАЗ-2101, ВАЗ-4132 на 21059 и 21079, а второй на «Волгу» ГАЗ-31028. Такие автомобили выпускали небольшими партиями для спецслужб. Это были так называемые догонялки, подобные ГАЗ-23 и ГАЗ-24-24, на которые ставили силовой агрегат от «Чайки» — внешне обычные «Лады» и «Волги», способные развивать очень высокую скорость. Но РПД был значительно меньше и легче, чем «чайковский» V8.
В девяностые годы некоторое количество роторных «Лад» разных моделей даже продавали в розницу всем желающим. В основном частным лицам предлагали приобрести «Самары» и ВАЗ-2110-91 с двигателем ВАЗ-415, но встречались и ВАЗ-21059. Некоторые из них пошли в автоспорт. Роторные двигатели разрабатывали для катеров, легких самолетов и вертолетов, однако серийно они не выпускались. Всего за время существования СКБ РПД в нем было собрано более 2,5 тыс. роторных двигателей. СКБ было ликвидировано руководством ВАЗа в 2004 году.
Редакция благодарит за содействие в подготовке материала Сергея Ильинского и Станислава Березия.
Подписывайтесь на страницу «Автопилота» в VK