ДВИГАТЕЛЬ ПРОГРЕССА. Пять самых необычных автомобильных моторов

[Журнал ЖЖ]

Honda Clarity Fuel Cell, Comyu, 2015 год

В марте 2016 года Honda объявила о начале продаж седана Clarity Fuel Cell на водородных топливных элементах. Clarity Fuel Cell обещает стать самой массовой из созданных на сегодняшний день водородных машин. Между тем, создание альтернативных силовых установок для автомобилей ведется с момента их появления на дорогах. Самые необычные из них - в обзоре ЖУРНАЛА ЖЖ. Двигатель Ванкеля


Mazda RX-7 с роторно-поршневым двигателем

Роторно-поршневой двигатель (двигатель Ванкеля) единственный в нашем рейтинге, который относится к классу двигателей внутреннего сгорания, видимо, поэтому он получил наибольшее распространение в автомобилестроении среди всех необычных моторов. В отличие от обычного ДВС, роль поршня в этом двигателе выполняет трехгранный ротор, который вращается внутри цилиндра специального профиля. Обратить внимание на такую конструкцию инженеров заставил ряд ощутимых преимуществ -небольшие габариты (в 1,5-2 раза меньшие чем у ДВС), высокий коэффициент полезного действия, более высокие динамические характеристики. Первым серийный автомобиль с роторным двигателем стал немецкий спорткар NSU Spider (запущен в производство в 1967 году). Первый массовый (37204 экземпляра) - немецкий седан бизнес-класса NSU Ro 80.

Однако, эти двигатели так и не получили глобального распространения. Последние 30 лет роторные машины выпускали лишь два крупных производителя - японский концерн Mazda (наиболее массовая машина- Mazda RX-7) и... российский АвтоВАЗ, который устанавливал двигатели Ванкеля на автомобили ВАЗ-21-09-90. Обе машины уже сняты с производства. Главным недостатком этих двигателей стал низкий моторесурс - «ротор» на «девятке» жил всего 40 000 километров пробега.

Газотурбинный двигатель


Газотурбинный Chrysler

Газотурбинные (турбовальные) двигатели пришли в автомобилестроение из авиации, такие агрегаты используются на вертолётах. Эксперименты с применением турбовальных двигателей в автомобилях проводились во многих странах мира, в том числе в СССР, где в 70 годах был создан экспериментальный автомобиль КрАЗ-Э260Е. Наибольших успехов в создании «турбинкаров» добилась американская компания Chrysler, которая во второй половине 20 века построила 77 автомобилей с ГДТ. Самая крупная серия (50 машин) - автомобили с двигателем A-831, которые устанавливали на оригинальные кузова фирмы Ghia.

Однако, в крупную серию машина так и не пошла, в 1967 году все «турбинкары» были уничтожены. Среди причин провала проекта - непомерный расход топлива при не особо выдающихся динамических характеристиках машины, а так же несоответствие введенным в это время в США экологическим стандартам. Кстати, газотурбинные двигатели получили распространение в танкостроении - в 1976 году на вооружение Советской армии был принят танк Т-80 оснащенный ГТД. Правда концепция применения газотурбинных двигателей в танках сегодня признана ошибочной, в частности, из-за непомерного расхода топлива и сложности обслуживания силовых агрегатов.

Двигатель Стирлинга


Экспериментальный AMX Spirit с двигателем Стирлинга, 1979 год

Двигатель Стирлинга является прямым антагонизмом двигателю внутреннего сгорания, так как работает за счет внешнего сгорания топлива. При нагревании, рабочее тело, которым служит газ, расширяется и толкает поршень цилиндра. В 70-х годах автогигант General Motors, в содружестве с Philips построил автомобильный V-образный «Стирлинг». Двигатель был «всеядным» и работал за счет сжигания различных видов жидких топлив, число цилиндров агрегата могло достигать восьми (опытный образец имел два цилиндра). Однако, на автомобили этот двигатель так и не устанавливался.

В 1971 году экспериментальный двигатель Стирлинга P-40 был установлен на автомобиль АМС Spirit. Однако результаты исследований, которые финансировались правительством США, были признаны бесперспективными. Двигатель отличался невысокой производительностью.

В 2010 году шведская компания Precer построила экспериментальный образец 16-сильного мини-внедорожника Bioracer. Машина приводилась в движения электромотором, который питался от аккумулятора, который в свою очередь заряжался от установленного на автомобиле двигателя Стирлинга. Что любопытно, топливом для двигателя служили древесные пеллеты (гранулы), как утверждали разработчики, на трех килограммах древесного топлива автомобиль мог проехать до 15 километров.

Воздухомобили


Воздухоавтомобиль Tata OneCAT

Самыми экологически чистыми из всех существующих сегодня позиционируются так называемые «воздухомобили». Принцип действия двигателей, которые был опробованы еще в середине 19 века на железнодорожном транспорте, предельно прост - поршни приводятся в движение сжатым воздухом из баллонов. Дополнительную силу двигателю придает эффект нагревания газа при расширении. В начале «нулевых» идею строительства автомобилей с такими двигателями активно продвигал бывший инженер Формулы-1 француз Ги Негр. Вместе с командой единомышленников он спроектировал и создал несколько прототипов воздухомобилей.

Так, например, заявлялось, что автомобиль e. Volution на одной воздушной заправке способен проехать от 200 до 300 километров со скоростью 110 километров в час. Разработкой заинтересовалась мэрия Мехико, которая, воодушевленная такими результатами решила перевести весь городской таксопарк на воздух. Однако, многие эксперты высказывали большие сомнения в том, что такие характеристики реализуемы, дело попахивало авантюрой. Так или иначе, а французы полностью свернули работы в этом направлении.

Идея получила вторую жизнь в Индии, где недавно местным автогигантом Tata Motors был создан прототип воздухомобиля OneCAT. Пятиместная машина с полным баком воздуха способна ехать со скоростью 100 км/ч на расстояние 90 км в городском режиме. Однако это не «чистый» воздухомобиль - он оснащен аккумуляторной батареей, которая во время движения подзаряжает баллон воздухом.

Гиробусы


Гиробус G3

Наверное, самой оригинальная двигательная установка применялась на так называемых «гиробусах», особом виде троллейбуса, созданного в 50-х годах в Швейцарии. Машина двигалась за счёт кинетической энергии, накопленной вращающимся маховиком, приводящим в движение тяговый генератор. Вес маховика достигал трех тонн, одной зарядки хватало в среднем на 800 метров пути. На каждой остановке гиробус подключался к электрической контактной штанге и электродвигатель вновь раскручивал маховик. Однако из-за короткого автономного пробега и проблем с управлением (маховик работал и как гироскоп) в 1960 году все гиробусы списали. Гиробусы эксплуатировались в Швейцарии, Бельгии и Бекльгийском Конго.

Попытки возрождения концепции гиробуса несколько лет назад предпринимались в США, но проект так и не нашел спонсоров.