꿈을 추구하는 시승: Wankel에서 HCCI 엔진까지

로터리 엔진이 일본 브랜드 Mazda가 오늘날의 모습이되도록 도운 방법

Wankel 엔진의 첫 작동 프로토타입을 만든 지 60년, Mazda가 출시하고 회사가 기능적인 HCCI 엔진을 만들었다고 공식 발표한 지 50년이 지난 지금은 이 독특한 엔진의 역사로 돌아가는 기회입니다. 열 엔진.

Mazda는 더 이상 HCCI 모드 또는 균질 혼합 및 압축 점화 모드에서 넓은 작동 범위에서 작동하는 엔진의 개발이 성공했다는 사실을 숨기지 않고 2019년부터 이러한 엔진의 양산을 시작할 계획입니다. Mazda가 항상 자동차 커뮤니티를 놀라게 할 수 있는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 브랜드의 역사적 연대기를 대충 훑어보는 것만으로도 이 말의 출처를 찾을 수 있습니다. 최근까지 일본 회사는 Wankel 아이디어의 유일하고 열성적인 운송 업체였으며 Miller 사이클 (9 년부터 1993 년까지 Mazda Xedos 2003, 유럽에서 Mazda 2로 알려진 Demio)에서 작동하는 엔진이 장착 된 최초의 자동차 제조업체였습니다.

여기에서 언급할 가치가 있는 것은 Comprex 파동 압축 디젤 엔진, 캐스케이드, 트윈 제트 및 가솔린 엔진용 강제 가변 형상(다른 버전의 Mazda RX-7), 626년대 후반의 액티브 리어 액슬 스티어링 시스템 80입니다. 연소 과정에서 시동이 지원되는 고유한 i-Stop 시작-정지 시스템과 i-Eloop 커패시터를 사용한 에너지 회수 시스템. 마지막으로 르망 24시에서 Wankel 엔진을 장착한 자동차로 우승한 유일한 일본 제조업체라는 사실에 주목하십시오! 스타일링 측면에서 Luce, 상징적인 Wankel Cosmo Sport, RX-7 및 RX-8, MX-5 Roadster 및 Mazda 6와 같은 모델은 이 영역에서 브랜드의 독창성에 대해 많은 것을 말해줍니다. 그러나 이것이 전부는 아닙니다. 최근 몇 년 동안 Skyactiv 엔진은 연소 엔진이 아직 갈 길이 멀다는 것을 보여 주었을 뿐만 아니라 Mazda가 자체 방식을 보여줄 수 있음을 보여 주었습니다.

XNUMX 월 말 일본에 Mazda를 초청하여 다가오는 방문 후 회사 엔지니어의 발전에 대해 더 많이 이야기 할 것입니다. 그러나이 기사의 이유는 위의 소제목에서 찾을 수있는 유일한 이유는 아닙니다. Mazda의 제작자가 HCCI 엔진을 만들 수 있었던 이유를 이해하려면 회사의 역사로 돌아 가야 할 수도 있습니다.

Skyactiv-X의 기반이되는 로터리 엔진

표준 160km 마라톤을 완주하는 데 문제가 없는지 42km를 완주한 울트라마라토너에게 물어보십시오. 글쎄, 그는 42시간 동안 실행하지 않을 수도 있지만 꽤 괜찮은 속도로 적어도 2007시간 동안 계속 실행할 수 있습니다. 이러한 마음가짐으로 귀사가 히로시마에 본사를 두고 있고, 수십 년 동안 거대한 로터리 엔진 피스톤 회전 문제로 어려움을 겪었고 윤활 또는 배출, 파동 효과 및 터보차징, 특히 가변 블록으로 겸상 챔버 연소 프로세스와 관련된 수백 가지 문제를 해결했다면 Wankel을 기반으로 하는 볼륨을 사용하면 HCCI 엔진을 구축하기 위한 훨씬 더 안정적인 기반을 가질 수 있습니다. Skyactiv 프로젝트의 공식적인 시작은 정확히 8년 전인 XNUMX년(Mercedes가 정교한 HCCI Diesotto 엔진 프로토타입을 도입한 해)에 주어졌으며 당시에는 Wankel 기반 Mazda RX-XNUMX이 여전히 생산 중이었습니다. 아시다시피 일본 회사의 엔지니어들은 Skyactiv-R 로터리 엔진의 프로토타입을 개발할 때 HCCI 작동 모드를 정밀하게 실험하고 있습니다. 아마도 Mazda SPCCI(Spark Plug Conrolled Compression Ignition) 또는 Skyactiv-X라고 하는 HCCI 프로젝트에는 로터리 부서와 가솔린 및 디젤 엔진 부서의 엔지니어가 참여했을 것입니다. HCCI 프로세스 개발에 관련된 사람들의 필체를 인식할 수 있습니다. Skyactiav 엔진의 진화가 균일한 교반 및 자체 점화 엔진으로 바뀌었을 때 신은 알고 있습니다. Mazda 엔지니어는 오랫동안 이 주제에 관여한 것으로 알려져 있지만 Wankel 엔진이 아직 살아 있을 때 발생했을 것입니다.

수십 년간 회전식 자동차를 제조해 온 대부분은 Mazda에게 심각한 재정적 수익을 가져다주지 못할 수도 있지만, 모든 종류의 문제에 대한 해결책을 찾는 불굴의 정신을 인정받게 될 것입니다. 방대하고 매우 귀중한 경험. 그러나 Mazda에서 제품 기획을 담당하는 Kiyoshi Fujiwara에 따르면 Skyactiv 프로젝트에 참여하는 각 디자이너는 Wankel 엔진의 정신을 지니고 있지만 기존 엔진을 개선할 수 있는 기회가 됩니다. 또는 비 전통적인 HCCI에서. “하지만 열정은 같습니다. Skyactiv를 현실로 만드는 것은 바로 그녀입니다. 이 진정한 모험은 내 인생에서 가장 큰 기쁨이 되었습니다. 모든 회사가 판매하고 돈을 벌기 위해 자동차를 만드는 것은 사실입니다.”라고 Mazda의 개발 책임자인 Seita Kanai는 설명합니다. 그것들은 우리 마음에서 시작되고, 그것들의 건설은 매번 우리에게 낭만적인 모험이 됩니다. 이 과정의 주된 원동력은 우리의 열정입니다. 최고가 되는 것은 나의 엔지니어링 로맨스입니다.”

청년의 꿈

아마도 60년대에 최근에 출시된 최초의 Mazda 자동차의 엔지니어들은 Wankel 엔진에서 "그들 자신의 엔지니어링 소설"을 발견했습니다. 로터리 엔진은 17년 1919세 독일 소년의 꿈에서 탄생했으며 그의 이름은 Felix Wankel입니다. 당시 그는 1902년 독일의 Lahr 지역(Otto, Daimler, Benz가 태어난 곳)에서 태어나 친구들에게 자신이 꿈꾸는 자동차에 터빈 반, 피스톤 반인 엔진이 장착되어 있다고 말했습니다. 당시 그는 아직 왕복 내연 기관에 대한 기본 지식이 없었지만 피스톤이 회전할 때 자신의 엔진이 흡입, 압축, 작용 및 배기의 16주기 작업을 수행할 수 있다고 직관적으로 믿었습니다. 다른 설계자들이 XNUMX세기 이후 수없이 시도했지만 실패한 로터리 엔진을 오랫동안 만들게 된 것은 바로 이 직감이었습니다.

Wankel의 아버지는 제 1924 차 세계 대전 중에 사망했으며 그 후 청년은 인쇄물을 판매하고 많은 기술 문헌을 읽었습니다. 22년 1927세의 나이에 그는 로터리 엔진 개발을 위한 작은 실험실을 설립했고 1939년에는 "Die Drehkolbenmaschine"(회전 피스톤 기계)의 첫 도면을 그렸습니다. 1951에서 독창적 인 항공부는 로터리 엔진에서 합리적인 곡물을 발견하고 지역 Gauleiter의 명령에 따라 감옥에 있던 Wankel의 석방을 개인적으로 명령하고 호수에 실험 실험실을 갖추도록 지시 한 히틀러에게로 향했습니다. 콘스탄스. 그곳에서 그는 BMW, Lillethal, DVL, Junkers 및 Daimler-Benz의 프로토타입을 디자인했습니다. 그러나 최초의 실험적인 방켈 엔진은 제1957제국의 생존을 돕기에는 너무 늦었습니다. 독일이 항복한 후, 프랑스는 방켈을 투옥했습니다. 이미 페르디난트 포르쉐에게 했던 것과 같은 일이었습니다. XNUMX년 후 Felix는 석방되었고 더 생산적인 직업이 없었기 때문에 로터리 피스톤 엔진에 관한 책을 쓰기 시작했습니다. 그는 나중에 공학 연구를 위한 기술 연구소를 설립하고 계속해서 산업용 로터리 엔진과 압축기를 개발했습니다. XNUMX년 야심찬 디자이너가 NSU 스포츠 오토바이 부서장인 Walter Frede를 설득하여 협력하게 했습니다. Wankel과 NSU는 사과 모양(트로코이드) 챔버와 아치형 벽으로 된 삼각형 피스톤이 있는 로터리 엔진에 노력을 집중했습니다. XNUMX년에 DKN이라는 이름으로 작동하는 최초의 엔진 프로토타입이 제작되었습니다. 이것은 Wankel 엔진의 탄생일입니다.

60 년대 : 로터리 엔진의 유망한 미래

DKM은 로터리 엔진이 단순한 꿈이 아님을 보여줍니다. 우리가 알고 있는 고정된 몸체 형태의 실제 실용적인 Wankel 엔진은 다음 KKM입니다. NSU와 Wankel은 피스톤 실링, 스파크 플러그 위치 지정, 구멍 채우기, 배기 청소, 윤활, 연소 공정, 재료 및 제조 격차와 관련된 초기 아이디어를 공동으로 구현했습니다. 그러나 많은 문제가 남아 있습니다 ...

이것은 NSU가 1959년 미래 엔진의 창조를 공식적으로 발표하는 것을 막지 못합니다. Mercedes, Rolls-Royce, GM, Alfa Romeo, Porsche, Citroen, MAN을 비롯한 100개 이상의 회사가 기술 협력을 제공하고 여러 기계 엔지니어링 회사가 라이센스를 구매합니다. 그 중에는 마쓰다 츠네이 사장이 엔진의 큰 잠재력을 보고 있는 마쓰다가 있습니다. NSU 엔지니어와의 동시 협의 외에도 Mazda는 초기에 47명의 엔지니어를 포함하는 자체 Wankel 엔진 개발 부서를 구성하고 있습니다.

New York Herald Tribune은 Wankel 엔진이 혁신적인 발명품이라고 선언합니다. 그 당시 NSU 주식은 문자 그대로 폭발했습니다. 1957 년에 124 독일 마르크와 거래했다면 1960 년에는 우주 3000에 도달했습니다! 1960년에 최초의 방켈 동력 자동차인 NSU Prinz III가 출시되었습니다. 1963년 500월에는 단일 챔버 3cc 엔진을 탑재한 NSU Wankel Spider가 뒤를 이어 1968년 후 독일 챔피언십에서 우승했습니다. 그러나 80년 프랑크푸르트 모터쇼에서 센세이션을 일으킨 것은 신형 NSU Ro 0,35이었습니다. Klaus Lüthe가 디자인한 이 우아한 세단은 모든 면에서 아방가르드적이며 공기역학적 형태(흐름 계수 612 자체가 차를 독특하게 만듭니다. 당시)는 소형 트윈 로터 엔진 KKM 80에 의해 가능해졌습니다. 변속기에는 유압 클러치, 1968개의 디스크 브레이크가 있으며 앞 부분은 변속기 옆에 있습니다. Ro XNUMX은 그 당시 매우 인상적이어서 XNUMX년 올해의 차를 수상했습니다. 이듬해 Felix Wankel은 뮌헨 공과대학에서 박사 학위를 받았으며 독일에서 가장 권위 있는 과학 및 기술 성과에 대한 상인 독일 공학자 연맹의 금메달을 받았습니다.

(따라)

텍스트 : Georgy Kolev