Двигатель Мазды Ванкеля

«20B» перенаправляется сюда. Для изотопа бора ( ²⁰ Б), см. Бор-20 .

Роторные двигатели Ванкеля
Обзор
Производитель	Мазда
Также называется	«РЕНЕСИС» (двигатель RX-8)
Производство	1967 -подарок
Макет
Конфигурация	Двигатель Ванкеля
Смещение	0,4 л 360 куб.см (22 куб.дюйма) 0,8 л 798 куб. См (48,7 куб. Дюймов) 1,0 л, 982 куб. См (59,9 куб. Дюймов) 1,2 л 1146 куб. См (69,9 куб. Дюймов) 1,3 л 1308 куб. См (79,8 куб. Дюймов) 2,0 л, 1962 куб. См (119,7 куб. Дюймов) 2,6 л 2616 куб. См (159,6 куб. Дюймов)
Горение
Турбокомпрессор	1982 и старше
Топливная система	Карбюраторный или инжекторный
Тип топлива	Бензин
Масляная система	Мокрый картер
Система охлаждения	Вода
Выход
Выходная мощность	100–700 л.с. (75–522 кВт)
Выходной крутящий момент	20–200 lb⋅ft (27–271 N⋅m)
Размеры
Сухой вес	347 фунтов (157 кг)

Двигатели Mazda Wankel — это семейство Ванкеля, роторных автомобильных двигателей внутреннего сгорания производимых Mazda .

Двигатели Ванкеля были изобретены в 1950-х годах Феликсом Ванкелем немецким инженером . С годами объем двигателя увеличивался и турбонаддув добавлялся . Роторные двигатели Mazda имеют репутацию относительно небольших и мощных двигателей за счет низкой топливной эффективности . Двигатели стали популярны среди производителей комплектных автомобилей , хот-родеров и легких самолетов из-за их легкого веса, компактных размеров, возможностей настройки и высокого соотношения мощности к весу - как и все двигатели типа Ванкеля.

После прекращения производства Mazda RX-8 в 2012 году двигатель производился только для одноместных гонок одной марки , а в чемпионате Star Mazda участвовали с двигателем Ванкеля до 2017 года; Переход серии на использование поршневого двигателя марки Mazda в 2018 году временно прекратил производство двигателя. В 2023 году Mazda повторно представила этот двигатель в качестве генератора для MX-30 e-Skyactiv R-EV подключаемого гибридного модуля 2023 года .

Смещение

См. Также: Двигатель Ванкеля § Объем и рабочий объем камеры.

Двигатели Ванкеля можно классифицировать по геометрическим размерам с точки зрения радиуса (расстояние от центра ротора до кончика, а также средний радиус статора), глубины (толщина ротора) и смещения (ход кривошипа, эксцентриситет, а также 1/4 разницы между основными и второстепенные оси). Эти показатели действуют аналогично диаметра цилиндра и хода измерениям поршневого двигателя . Смещение ротора можно рассчитать как

${\frac {3\cdot {\sqrt {3}}\cdot {\mathrm {Depth\cdot Radius^{2}\cdot (Offset/Radius)} }}{1000}}$

Обратите внимание, что это учитывает только одну грань каждого ротора как смещение всего ротора, поскольку при вращении эксцентрикового вала (коленчатого вала) со скоростью, в три раза превышающей скорость ротора, за один выходной оборот создается только один рабочий ход , то есть только одна грань ротор на самом деле работает на оборот «коленчатого вала», что примерно эквивалентно двухтактному двигателю с таким же объемом, как и у одной поверхности ротора. Почти все двигатели Ванкеля производства Mazda имеют один ротор радиусом 105 мм (4,1 дюйма) со смещением коленчатого вала 15 мм (0,59 дюйма) . Единственным двигателем, который отличался от этой формулы, был редкий двигатель 13A , в котором использовался радиус ротора 120 мм (4,7 дюйма) и смещение коленчатого вала 17,5 мм (0,69 дюйма).

Когда двигатели Ванкеля стали обычным явлением в автоспорте , возникла проблема правильного представления их объема для целей соревнований. Вместо того, чтобы заставлять участников, которые управляли автомобилями с поршневыми двигателями, а их было большинство, уменьшить заявленный объем вдвое, большинство гоночных организаций решили удвоить заявленный объем двигателей Ванкеля.

Ключом к сравнению рабочего объема четырехтактного двигателя и роторного двигателя является изучение количества оборотов, необходимых для возникновения термодинамического цикла. Чтобы 4-тактный двигатель завершил термодинамический цикл, двигатель должен сделать два полных оборота коленчатого вала, или 720°. Напротив, в двигателе Ванкеля ротор двигателя вращается со скоростью, составляющей одну треть скорости коленчатого вала. Каждый поворот двигателя (360°) приводит две стороны в цикл сгорания (подача крутящего момента на эксцентриковый вал). При этом для завершения всего термодинамического цикла требуется три полных оборота коленчатого вала, или 1080°. Чтобы получить соответствующее число для сравнения с 4-тактным двигателем, сравните события, происходящие при двух оборотах двухроторного двигателя. На каждые 360° вращения две стороны двигателя совершают цикл сгорания. Таким образом, за два полных оборота четыре грани завершат свой цикл. Если рабочий объем на каждую грань составляет 654 куб. См (39,9 куб. Дюймов), то четыре грани можно считать эквивалентными 2,6 л или 160 куб. Дюймов.

Экстраполируя на случай, когда три полных оборота представляют собой полный термодинамический цикл двигателя с шестью гранями, завершающими цикл, 654 куб. См (39,9 куб. Дюймов) на каждую грань для шести граней дает 3,9 л или 240 куб. Дюймов.

40А

Первым прототипом Ванкеля от Mazda был 40A , однороторный двигатель, очень похожий на NSU KKM400. Хотя модель 40A никогда не производилась серийно, она стала ценным испытательным стендом для инженеров Mazda и быстро продемонстрировала две серьезные проблемы с осуществимостью конструкции: «следы вибрации» на корпусе и большой расход масла. Следы вибрации, получившие прозвище «дьявольские ногти», были вызваны вибрацией уплотнения наконечника на своей собственной частоте. Проблему расхода масла решили с помощью термостойких резиновых сальников по бокам роторов. Этот ранний двигатель имел радиус ротора 90 мм (3,5 дюйма), смещение 14 мм (0,55 дюйма) и глубину 59 мм (2,3 дюйма).

Л8А

Самый первый прототип Mazda Cosmo объемом 798 куб.см (48,7 куб.дюйма) L8A использовал двухроторный двигатель Ванкеля . Двигатель и автомобиль были показаны на Токийском автосалоне 1963 года . Полые чугунные верхние уплотнения снижают вибрацию за счет изменения резонансной частоты и, таким образом, устраняют следы вибрации. В нем использовалась смазка с сухим картером . Радиус ротора увеличился с 40А до 98 мм (3,9 дюйма), но глубина упала до 56 мм (2,2 дюйма).

Для экспериментов также были созданы одно-, трех- и четырехроторные варианты L8A.

10А

Серия 10A была первым серийным автомобилем Mazda Ванкеля, появившимся в 1965 году. Это была двухроторная конструкция, объем каждой камеры которой составлял 491 куб. См (30,0 куб. Дюймов), поэтому две камеры (по одной на ротор) могли вытеснять 982 куб. См (59,9 куб. Дюймов); название серии отражает это значение («10» означает 1,0 литра). Эти двигатели имели основные размеры ротора с глубиной 60 мм (2,4 дюйма).

Корпус ротора был изготовлен из литого в песчаную форму алюминия и покрыт хромом, а алюминиевые боковые стороны для прочности были покрыты расплавленной углеродистой сталью. Для самих роторов использовался чугун, а их эксцентриковые валы — из дорогой хромомолибденовой стали. Добавление алюминиево-углеродных апексных уплотнений решило проблему вибраций.

0810

Первым двигателем 10А был 0810 , который использовался в Series I Cosmo с мая 1965 по июль 1968 года. Эти автомобили и их революционный двигатель часто называли L10A моделями . Полная мощность составляла 110 л.с. (82 кВт) при 7000 об/мин и 130 Нм (96 фунт-сила-фут) при 3500 об/мин, но обе цифры, вероятно, были оптимистичными (об/мин коленчатого вала).

Модель 10A имела по два боковых впускных канала на каждый ротор, каждый из которых питался от одного из четырех карбюратора цилиндров . При низких нагрузках использовался только один порт на ротор для дополнительной экономии топлива. Единственное периферийное выпускное отверстие направляло горячий газ через самые холодные части корпуса, а охлаждающая жидкость двигателя текла в осевом направлении, а не в радиальном, как в NSU. Немного масла было смешано с впускным топливом для смазки.

Модель 0810 была модифицирована для гоночного автомобиля Cosmos, используемого на Нюрбургринге . Эти двигатели имели как боковые, так и периферийные впускные каналы, переключаемые дроссельной заслонкой для использования на низких и высоких оборотах (соответственно).

Приложения:

• 1965–1968 Mazda Cosmo Series I/L10A

0813

Роторный двигатель 0813 в Mazda Cosmo (L10B)

Усовершенствованный двигатель 0813 появился в июле 1968 года в Series II/L10B Cosmo . Его конструкция была очень похожа на 0810 .

Полная мощность по японской спецификации составляла 100 л.с. (75 кВт) при 7000 об/мин и 133 Нм (98 фунт-сила-фут) при 3500 об/мин. Использование менее дорогих компонентов увеличило массу двигателя со 102 до 122 кг (от 225 до 269 фунтов).

Приложения:

• Июль 1968 г. – сентябрь 1972 г. Mazda Cosmo Series II / L10B.
• 1968–1973 Mazda R100 / Familia Rotary

0866

Последним представителем семейства 10А стал 0866 1971 года выпуска . Этот вариант отличался чугунным термическим реактором для снижения выбросов выхлопных газов и перенастроенными выхлопными отверстиями. Новый подход к сокращению выбросов частично стал результатом принятия правительством Японии закона о контроле выбросов в 1968 году, реализация которого началась в 1975 году. Mazda назвала свою технологию двигателя загрязнением с роторного ) борьбы ( REAPS система . Корпус ротора, отлитый под давлением, теперь был покрыт новым процессом: новый процесс нанесения покрытия методом трансплантации (TCP) включал напыление стали, которая затем покрывалась хромом. Полная мощность составляла 105 л.с. (78 кВт) при 7000 об/мин и 135 Нм (100 фунт-сила-фут) при 3500 об/мин.

Приложения:

• 1972–1974 Mazda RX-3 (версия для Японии)

3А

Mazda начала разработку однороторного двигателя объемом 360 куб.см (22 куб.дюйма) и был разработан для использования в кей-карах в будущей Mazda Chantez, но так и не был запущен в производство. Это была уменьшенная версия двигателя 10A, установленного на R100. Прототип двигателя выставлен в музее Mazda в Хиросиме , Япония.

Роторный двигатель 3А, изначально предназначавшийся для Chantez.

13А

Двигатель 13А в купе Mazda Luce R130

Модель 13A была разработана специально для переднеприводных автомобилей . Это была конструкция с двумя роторами, объем каждой камеры составлял 655 куб. См (40,0 куб. Дюймов), поэтому две камеры (по одной на ротор) имели объем 1310 куб. См (80 куб. Дюймов); Продолжая прежнюю практику, название серии отражает это значение («13» означает 1,3 литра). Это была единственная серийная Mazda Wankel с роторами разных размеров: радиус составлял 120 мм (4,7 дюйма), а смещение - 17,5 мм (0,69 дюйма), но глубина осталась такой же, как у 10A , - 60 мм (2,4 дюйма). Еще одним важным отличием от предыдущих двигателей был встроенный масляный радиатор с водяным охлаждением.

Модель 13A использовалась только в R130 Luce 1969–1972 годов , где она производила 126 л.с. (93 кВт) и 172 Нм (127 фунт-сила-фут). Это был конец карьеры этой конструкции двигателя: следующий Luce был заднеприводным , и Mazda больше никогда не выпускала переднеприводные роторные автомобили.

Приложения:

• 1970–1972 Мазда Р130

12А

12А . — это «удлиненная» версия 10А: радиус ротора остался таким же, но глубина была увеличена на 10 мм (0,39 дюйма) до 70 мм (2,8 дюйма) Он продолжил двухвинтовую конструкцию; с увеличением глубины каждая камера сместилась на 573 куб.см (35,0 куб.дюйма), поэтому две камеры (по одной на ротор) будут смещать 1146 куб.см (69,9 куб.дюйма); название серии продолжает прежнюю практику и отражает это значение («12», что означает 1,2 литра). Серия 12A производилась в течение 15 лет, с мая 1970 по 1985 год. В 1974 году двигатель 12A стал первым двигателем, построенным за пределами Западной Европы и США, который финишировал в 24 часах Ле-Мана (а в 1991 году Mazda безоговорочно выиграла гонку с 4-роторный двигатель R26B).

В 1974 году был использован новый процесс упрочнения корпуса ротора. В процессе вставки листового металла (SIP) использовался лист стали, очень похожий на гильзу цилиндра обычного поршневого двигателя с хромированной поверхностью. Также было изменено боковое покрытие корпуса, чтобы устранить проблемный напыленный металл. Новый процесс «REST» позволил создать настолько прочный корпус, что от старых угольных уплотнений можно было отказаться в пользу обычных чугунных.

Ранние двигатели 12A также оснащены тепловым реактором, аналогичным 0866 10A, а в некоторых из них используется вставка выпускного отверстия для снижения шума выхлопа. Версия , работающая на обедненной смеси, была представлена ​​в 1979 (в Японии) и 1980 (в Америке), которая заменила более традиционным каталитическим нейтрализатором эту «камеру дожига» . Основной модификацией архитектуры 12A стала 6PI с портами переменной индукции.

Приложения:

• 1970–1972 Мазда Р100
• 1970–1974 Mazda RX-2 , 130 л.с. (97 кВт) и 156 Нм (115 фунт-сила-фут)
• 1972–1974 Mazda RX-3 (Япония), 110 л.с. (82 кВт) и 135 Нм (100 фунт-сила-фут)
• 1972–1974 Мазда RX-4
• 1972–1980 Мазда Лайт
• 1978–1985 Mazda RX-7 , 100 л.с. (75 кВт)
• Гоночный самолет Aero Design DG-1 использовал два двигателя Mazda RX-3 ( 12A ), каждый из которых приводил в движение пропеллер — один спереди, другой в задней части самолета.
• постное сжигание
  • 1979–1985 Mazda RX-7 (Япония)
  • 1980–1985 Mazda RX-7 (США)
• 6ПИ
  • 1981–1985 Мазда Лайт
  • 1981–1985 Мазда Космо

Турбо

Турбированный 12А установлен на Mazda Cosmo

Новейшим двигателем 12А стал двигатель с электронным впрыском топлива, который использовался в японских моделях Cosmo серии HB , Luce , и серия SA RX-7 . В 1982 году купе Cosmo с турбодвигателем 12A было официально признано самым быстрым серийным автомобилем в Японии. Он отличался «полупрямым впрыском » одновременно в оба ротора. использовался пассивный датчик детонации Для устранения детонации , а более поздние модели оснащались специально разработанным меньшим и более легким двигателем «Impact Turbo», который был модифицирован с учетом уникального выхлопа двигателя Ванкеля и увеличил мощность на 5 лошадиных сил. Двигатель использовался до 1989 года в серии HB Cosmo, но к этому моменту он заработал репутацию двигателя, требующего жажды.

• Исходная мощность составляет 160 л.с. (118 кВт) при 6500 об/мин и 226 Нм (167 фунт-фут) при 4000 об/мин.
• Мощность Impact Turbo составляет 165 л.с. (121 кВт) при 6000 об/мин и 231 Нм (170 фунт-сила-фут) при 4000 об/мин.

Приложения:

• 1982–1989 Мазда Космо
• 1982–1985 Мазда Лайт
• 1984–1985 Мазда RX-7

12Б

Модель 12B была улучшенной версией модели 12A и была незаметно представлена ​​для Mazda RX-2 и RX-3 1974 года. Он имел повышенную надежность по сравнению с предыдущей серией, а также впервые использовал один распределитель: более ранние модели 12A и 10A были двигателями с двумя распределителями.

Приложения:

• 1974–1978 Мазда RX-2
• 1974–1978 Mazda RX-3 , 90 л.с. (67 кВт) при 6000 об/мин и 96 фунт-футов (130 Нм) при 4000 об/мин (США)

13Б

Роторы Ванкеля 13В

13B — наиболее широко производимый роторный двигатель. Он стал основой для всех будущих двигателей Mazda Wankel и производился более 30 лет. 13B не имеет никакого отношения к 13A. Вместо этого это удлиненная версия 12A с роторами толщиной 80 мм (3,1 дюйма). Это была конструкция с двумя роторами, объем каждой камеры составлял 654 куб. См (39,9 куб. Дюймов), поэтому две камеры (по одной на ротор) имели объем 1,3 л (1308 куб. См); название серии отражает это значение («13» означает 1,3 литра), как и в случае с 13A того же рабочего объема, но с другими пропорциями.

В Соединенных Штатах 13B был доступен с 1974 по 1978 год, а затем был снят с производства седанов, но продолжал выпускаться в 1984–1985 годах в RX-7 GSL-SE. Затем с 1985 по 1992 год он использовался в RX-7 FC в вариантах с наддувом или с турбонаддувом, а затем еще раз в RX-7 FD в варианте с двойным турбонаддувом с 1992 года. Он снова исчез с рынка США в 1995 году, когда были проданы последние RX-7 американской спецификации. Двигатель постоянно использовался в Японии с Mazda Luce / RX-4 1972 года по RX-7 2002 года.

АП

Модель 13B была разработана с учетом высокой производительности и низкого уровня выбросов. Ранние автомобили, использующие этот двигатель, имели название AP .

Приложения:

• 1975–1980 Мазда Космо АП
• 1974–1977 Mazda REPU (пикап с роторным двигателем)
• 1974–1977 Мазда Бульвар
• 1975–1977 Мазда Роудпейсер
• 1973–1978 Мазда RX-4
• 1975–1980 Мазда RX-5

13B-ВОЗВРАТ

Настроенный впускной коллектор впервые был использован в двигателе Ванкеля с 13B-RESI . RESI = супервпрыск роторного двигателя. Так называемый впуск с динамическим эффектом представлял собой двухуровневую впускную коробку, которая создавала нагнетателю, эффект, подобный за счет резонанса Гельмгольца открывающихся и закрывающихся впускных отверстий. Двигатель RESI также имел Bosch L-Jetronic систему впрыска топлива . Мощность была значительно улучшена: 135 л.с. (99 кВт) и 180 Нм (133 фунт-сила-фут).

Приложения:

• 1984–1985 Mazda HB Light
• 1984–1985 Мазда ХБ Космо
• 1984–1985 Mazda FB RX-7 GSL-SE

13Б-ДЕИ

Как и 12A-SIP, RX-7 второго поколения получил систему регулируемого впуска. Двигатель, получивший название DEI , оснащен системами 6PI и DEI, а также четырехинжекторным электронным впрыском топлива . Общая мощность составляет до 146 л.с. (107 кВт) при 6500 об/мин и 187 Нм (138 фунт-сила-фут) при 3500 об/мин.

13B-T был оснащен турбонаддувом в 1986 году. Он оснащен новым четырехинжекторным впрыском топлива двигателя 6PI, но не имеет одноименной системы регулируемого впуска и 6PI этого двигателя. Mazda вернулась к конструкции воздухозаборника с 4 отверстиями, аналогичной той, которая использовалась в 13B 74–78 годов. В двигателях 86–88 годов турбонагнетатель с двойной спиралью питается от двухступенчатого клапана с механическим приводом, однако на двигателях 89–91 годов использовалась лучшая конструкция турбокомпрессора с разделенным коллектором, приводящим в действие конфигурацию с двойной спиралью. Для двигателей, выпущенных в период с 1886 по 1988 годы, номинальная мощность составляет 185 л.с. (136 кВт) при 6500 об/мин и 248 Нм (183 фунт-сила-фут) при 3500 об/мин.

Приложения:

• 1986–1991 Mazda HC Luce Turbo-II, 185 л.с. (136 кВт)
• 1986–1988 Mazda RX-7 (FC3S, S4) Turbo-II, 185 л.с. (136 кВт)
• 1989–1991 Mazda RX-7 (FC3S, S5) Turbo-II, 200 л.с. (147 кВт)

13Б-РЕ

Двигатель 13B-RE из серии JC Cosmo был похож на двигатель 13B-REW, но имел несколько ключевых отличий, а именно: он имел самые большие боковые порты среди роторных двигателей более поздних моделей.

Размеры форсунок = 550 куб.см (34 куб.дюйма) PRI + SEC.

Было продано около 5000 JC Cosmos с опцией 13B-RE, поэтому найти этот двигатель почти так же сложно, как и его более редкий старший брат 20B-REW.

Приложения:

• 1990–1995 Eunos Cosmo , 230 л.с. (169 кВт)

13B-REW

13B - Версия 13B с последовательным турбонаддувом, REW , прославилась своей высокой мощностью и малым весом. Турбины работали последовательно, причем только первичная из них обеспечивала наддув до 4500 об/мин, а вторичная дополнительно включалась после этого. Примечательно, что это была первая в мире система последовательного турбокомпрессора серийного производства. В конечном итоге мощность достигла и, возможно, превысила неофициальный максимум Японии в 280 л.с. (206 кВт; 276 л.с.) DIN для окончательной версии, используемой в Mazda RX-7 серии 8.

Приложения:

• 1992–1995 Mazda RX-7 , 255 л.с. (188 кВт)
• 1996–1998 Mazda RX-7 , 265 л.с. (195 кВт)
• 1999–2002 Mazda RX-7 , 280 л.с. (206 кВт)

13Г/20Б

Двигатель Eunos Cosmo в музее Mazda

Роторный двигатель 20Б

В гонках Ле-Ман первый трехроторный двигатель, использованный в 757, получил название 13G .

Основное различие между 13G и 20B заключается в том, что 13G использует заводской периферийный впускной канал (используется для гонок), а 20B (серийный автомобиль) использует боковые впускные каналы.

Он был переименован в 20B в честь соглашения Mazda о наименовании модели 767 в ноябре 1987 года. В конструкции с тремя роторами, объем каждой камеры которой составляет 654 куб. См (39,9 куб. Дюймов), три камеры (по одной на каждый ротор) будут вытеснять 1962 куб. См (119,7 куб. Дюймов). , и поэтому название новой серии отражает это значение («20» означает 2,0 литра).

Трехвинтовой двигатель 20B-REW использовался только в Eunos Cosmo 1990-1995 годов . Он предлагался как в форме 13B-RE , так и в форме 20B-REW. Он вытеснял 1962 куб.см (119,7 куб.дюйма) на комплект из трех камер объемом 654 куб.см (39,9 куб.дюйма) (считая только одну камеру на ротор) и использовал давление наддува 0,7 бар (10 фунтов на квадратный дюйм; 70 кПа) от сдвоенных последовательных турбонагнетателей для создания заявленная мощность 280 л.с. (206 кВт) и 407 Нм (300 фунт-сила-фут).

Версия 20B, известная как «R20B Renesis 3 Rotor Engine», была построена компанией Racing Beat в США для концепт-кара Furai , выпущенного 27 декабря 2007 года. Двигатель был настроен на мощную работу на топливе, состоящем из 100% этанола (E100), произведенном в сотрудничестве с BP. Во время фотосессии Top Gear в 2008 году пожар в моторном отсеке в сочетании с задержкой в ​​сообщении пожарным командам, автомобиль был охвачен, а вся машина разрушена. Эта информация была скрыта до тех пор, пока не была обнародована в 2013 году.

13Дж

Первым гоночным четырехроторным двигателем Mazda был 13J-M, который использовался в 1988 и 1989 годах (13J-MM с двухступенчатой ​​​​впускной трубой) на гонщиках 767 Ле-Мана группы C. Этот мотор был заменен на 26B.

Р26Б

Самый известный 4-роторный двигатель Mazda, 26B, использовался только в различных спортивных прототипах Mazda , включая 767 , 787B и RX-792P, взамен более старого 13J . В 1991 году Mazda 787B с двигателем 26B стала первым японским автомобилем и первым автомобилем с чем-либо, кроме поршневого двигателя, который сразу выиграл гонку «24 часа Ле-Мана» . Двигатель 26B имел объем 2,6 л (2616 куб.см) на набор из четырех камер (считая только одну камеру объемом 654 куб.см (39,9 куб.дюйма) для каждого из четырех роторов) - таким образом, цифра «26» в названии серии означает 2,6 литра - и разработала 700 л.с. (522 кВт) при 9000 об/мин. В конструкции двигателя используются периферийные впускные каналы, впускные отверстия с бесступенчатой ​​геометрией и дополнительная (третья) свеча зажигания на каждый ротор.

13B-MSP Ренесис

Производство Mazda Renesis в музее Mazda

2004 модельного года Двигатель Renesis, также 13B-MSP (Multi-Side Port), который впервые появился в производстве в Mazda RX-8 , представляет собой эволюцию предыдущего двигателя 13B. Он был разработан для снижения выбросов выхлопных газов и улучшения экономии топлива , что было двумя наиболее распространенными недостатками роторных двигателей Ванкеля. В отличие от своих последних предшественников из линейки 13B, он безнаддувный, и, следовательно, немного менее мощный, чем двигатель Mazda RX-7 13B-REW с двойным турбонаддувом , мощность которого составляет 255–280 л.с. (190–209 кВт).

В дизайне Renesis есть два основных изменения по сравнению с его предшественниками. Во-первых, выпускные отверстия не являются периферийными, а расположены сбоку корпуса, что исключает перекрытие и позволяет перепроектировать площадь впускных отверстий. Это позволило добиться заметно большей мощности благодаря увеличенной эффективной степени сжатия; однако инженеры Mazda обнаружили, что при замене выхлопного отверстия на боковой корпус скопление углерода в выхлопном отверстии может остановить работу двигателя. Чтобы исправить это, инженеры Mazda добавили в боковой корпус канал водяной рубашки. Во-вторых, роторы герметизированы по-другому за счет использования измененной конструкции боковых уплотнений, уплотнений вершины малой высоты и добавления второго отсекающего кольца. Инженеры Mazda изначально использовали уплотнения вершины, идентичные уплотнениям старой конструкции. Mazda изменила конструкцию уплотнения вершины, чтобы уменьшить трение и приблизить новый двигатель к предельным возможностям.

Эти и другие инновационные технологии позволяют Renesis повысить мощность на 49% и снизить расход топлива и выбросы. Что касается характеристик выбросов углеводородов (HC) RENESIS, то использование бокового выхлопного отверстия позволило снизить содержание углеводородов примерно на 35–50% по сравнению с 13B-REW с периферийным выхлопным отверстием. Благодаря этому сокращению автомобиль RENESIS соответствует требованиям США LEV-II (LEV). Renesis получил награды «Международный двигатель года» и «Лучший новый двигатель» в 2003 году. а также имеет награду за размер «от 2,5 до 3 литров» (обратите внимание, что Mazda обозначает двигатель как 1,3 литра). для 2003 и 2004 годов, где считается двигатель объемом 2,6 л, но только для вручения наград. Это связано с тем, что, хотя двухроторный двигатель Ванкеля с камерами объемом 654 куб.см (39,9 куб.дюйма) вытесняет за один оборот выходного вала тот же объем, что и четырехтактный поршневой двигатель объемом 1,3 л, двигатель Ванкеля выполнит 2 полных цикла сгорания за один и тот же период. количество времени, необходимое четырехтактному поршневому двигателю для завершения 1 цикла сгорания. Наконец, он вошел в список 10 лучших двигателей Ward в 2004 и 2005 годах.

Renesis также был адаптирован для работы на двух видах топлива, что позволяет ему работать на бензине или водороде в таких автомобилях, как Mazda Premacy Hydrogen RE Hybrid и Mazda RX-8 Hydrogen RE .

Все роторные двигатели Mazda получили высокую оценку из-за их легкого веса. Немодифицированный двигатель Renesis 13B-MSP имеет вес 112 кг (247 фунтов), включая все стандартные приспособления (за исключением воздушной камеры, генератора, стартера, крышки и т. д.), но без моторных жидкостей (таких как охлаждающая жидкость, масло и т. д.). .), известная мощностью 157–175 кВт (211–235 л.с.).

16X

Мазда Тайки

Также известный как Renesis II, он впервые и единственный появился в Mazda Taiki концептуальном автомобиле на Токийском автосалоне 2007 года, но с тех пор его никто не видел. Он имеет мощность до 300 л.с. (224 кВт), удлиненный ход поршня, корпус ротора уменьшенной ширины, непосредственный впрыск и алюминиевые боковые кожухи.

8С

Двигатель 8C используется в качестве генератора в подключаемом гибриде MX-30 e-Skyactiv R-EV 2023 года.

Модель 8C представляет собой один ротор радиусом 120 мм, шириной 76 мм, с уплотнениями вершины 2,5 мм и рабочим объемом 830 куб.см, развивая мощность до 75 л.с. (55 кВт) при 4700 об/мин и 116 Нм (85 фунт-фут) при 4000 об/мин. Он имеет более высокую степень сжатия 11,9:1 и первый случай прямого впрыска бензина в серийном роторном двигателе, что повышает экономию топлива на целых 25%.

Для дальнейшего повышения эффективности двигателя были интегрированы различные другие технологии, в том числе рециркуляция выхлопных газов (EGR) для снижения температуры в камере сгорания и плазменное напыление внутренних частей корпусов для уменьшения трения на роторе.

Также были внесены изменения для уменьшения веса устройства, например, за счет использования алюминиевых боковых кожухов, что позволило сэкономить 15 кг (33 фунта).

Продажи

Устаревшие годовые продажи «роторных» двигателей Mazda Wankel без RX-8 и без промышленных двигателей (источник данных: Ward's AutoNews )

Mazda была полностью привержена двигателю Ванкеля как раз в тот момент, когда разразился энергетический кризис 1970-х годов. В 1974 году компания практически исключила поршневые двигатели из своей продукции, и это решение едва не привело к краху компании. Переход к трехкомпонентному подходу (поршневой-бензиновый, поршневой- дизельный и Ванкеля) в 1980-х годах привел к тому, что Ванкель стал использоваться в спортивных автомобилях (в RX-7 и Cosmo ), что серьезно ограничило объем производства. Но компания продолжала непрерывное производство с середины 1960-х годов и была единственным производителем автомобилей с двигателем Ванкеля, когда производство RX-8 было прекращено в июне 2012 года, а для JDM (RHD) производились модели RX-8 Spirit R 2000 года (RHD). ) рынок.

Хотя это и не отражено на графике справа, RX-8 был более массовым автомобилем, чем его предшественники. Продажи RX-8 достигли пика в 2004 году и составили 23 690 экземпляров, но продолжали снижаться до 2011 года, когда было произведено менее 1000 экземпляров.

16 ноября 2011 года генеральный директор Mazda Такаши Яманучи объявил, что компания по-прежнему привержена производству роторных двигателей, заявив: «Пока я остаюсь вовлеченным в эту компанию… в линейке будет предложение роторного двигателя или несколько предложений. ."

В настоящее время двигатель производится для SCCA Formula Mazda , а ее профессиональная лига Indy Racing League LLC dba INDYCAR санкционировала чемпионат Pro Mazda .

Будущие ожидания

Последний раз Mazda выпускала серийный уличный автомобиль RX-8 с роторным двигателем в 2012 году, но от него пришлось отказаться в основном из-за низкой топливной эффективности и низкого уровня выбросов. Однако компания продолжает работать над этой технологией, поскольку она является одной из отличительных черт компании. Чиновники Mazda ранее предполагали, что, если они смогут заставить его работать так же хорошо, как и поршневой двигатель, они вернут его обратно, чтобы он мог работать на обычном спортивном автомобиле.

16 ноября 2011 года генеральный директор Mazda Такаши Яманучи объявил, что компания по-прежнему привержена производству роторных двигателей, заявив: «Пока я остаюсь вовлеченным в эту компанию… в линейке будет предложение роторного двигателя или несколько предложений. ."

17 ноября 2016 года старший исполнительный директор отдела исследований и разработок Mazda Киёси Фудзивара сообщил журналистам на автосалоне в Лос-Анджелесе, что компания в настоящее время разрабатывает свой первый электромобиль в 2019 году и, скорее всего, он будет включать роторный двигатель, но детали пока неизвестны. «большой секрет». Однако он сказал, что автомобиль, скорее всего, будет использовать роторный двигатель нового поколения в качестве расширителя запаса хода, аналогичный по концепции BMW i3 . В 2013 году Mazda представила прототип автомобиля Mazda2 RE, в котором использовалась аналогичная электромобильная система с поворотным расширителем диапазона.

27 октября 2017 года старший управляющий директор и руководитель отдела исследований и разработок Киёси Фудзивара сообщил журналистам, что они все еще работают над роторным двигателем для спортивного автомобиля, который потенциально на некоторых рынках будет иметь гибридную трансмиссию, но оба будут иметь силовые агрегаты, отличные от первого электромобиля Mazda. , который выйдет в 2019/20 году. «...в некоторых городах будет запрещено сжигание топлива, поэтому нам нужна дополнительная часть электрификации, потому что водитель не может использовать этот роторный спортивный автомобиль. В некоторых регионах нам не нужна эта небольшая электрификация, поэтому мы можем использовать чисто роторные двигатели. ."

В 2021 году Mazda объявила, что предстоящий подключаемый гибридный вариант MX-30 будет оснащен новым роторным двигателем, который действует как расширитель запаса хода для подзарядки аккумуляторов, но не для приведения в движение колес.

См. также

• двигатели Мазда
• Серия MidWest AE

Ссылки

• Ямагучи, Джек К. (1985). Новые спортивные автомобили Mazda RX-7 и Mazda с роторным двигателем . Пресса Святого Мартина, Нью-Йорк. ISBN  0-312-69456-3 .
• Ян П. Норбай (1973). «Берегитесь Мазды!». Автомобильный ежеквартальный журнал . XI.1 : 50–61.

Внешние ссылки

• Страница роторного двигателя Mazda
• Специалист по роторным двигателям Mazda