Ši gamintoja žada vėl sugrąžinti į automobilių pasaulį šio tipo motorus – jie taps pagalbininkais MX-30 elektromobiliui.
Tokio tipo varikliuose galia išgaunama iš esmės tokiu pačiu principu kaip ir įprastuose vidaus degimo varikliuose, turinčiuose cilindrus: sprogimo metu sukuriama energija čia paverčiama variklio dalių judėjimu, kuris, pasitelkiant velenų ir pavarų dėžės pagalbą, perduodamas į ratus.
Pagrindiniai skirtumai slypi variklio viduje – vietoj aukštyn ir žemyn judančių cilindrų čia degimo kameroje sukasi trikampio formos rotorius suapvalintomis briaunomis. Šiam sukantis vidinėje kameroje, trys susidariusios kameros tarp rotoriaus ir kameros sienelės keičia erdvės dydį: jos tampa tai didesnės, tai mažesnės. Kamerų padidėjimas ir sumažėjimas įsiurbia oro ir degalų mišinį, tuomet jį suspaudžia, o po šio mišinio sprogimo padidėjęs slėgis yra naudojamas kaip inercinė jėga.
Sunki pradžia ir pasiryžimas
Rotoriniai varikliai teoriškai turi daugiau privalumų nei įprasti stūmokliniai varikliai, tačiau įvairios aplinkybės vis sutrukdydavo japonų gamintojai iki galo ištobulinti šią technologiją – modeliai su tokiu varikliu dažniausiai pasirodydavo neilgam. Septintajame praėjusio amžiaus dešimtmetyje įmonės „Mazda“ prezidentas Tsuneji Matsuda ieškojo būdų, kaip tapti konkurencingesniems pasaulinėje automobilių rinkoje, tad vokiečio inžinieriaus pasauliui šviežiai pristatytas ir visų automobilių gamintojų aptariamas rotorinis variklis pasirodė esantis geidžiama naujovė.
Tiesa, šis variklis turėjo trūkumų – inžinieriams didžiausią iššūkį kėlė sandarumas variklio viduje. Šiam klausimui spręsti įmonėje buvo suburta net 47 inžinierių komanda, bet po kurio laiko į šį projektą buvo imta žiūrėti kaip į pinigų švaistymą. 1963 metais vieno inžinieriaus siūlymu šiek tiek pakoregavus variklio struktūrą, buvo pasiektas norimas rezultatas. Netrukus „Mazda“ pasauliui pristatė ir pirmąjį automobilį, varomą dviejų rotorių varikliu, – „Cosmo Sport“.
Išskirtinio dizaino automobilis prieš masinę prekybą buvo pristatytas pardavimo vietose tam, kad gamintojai galėtų surinkti kuo daugiau klientų atsiliepimų ir pašalintų visus įmanomus trūkumus. Tuometinis įmonės prezidentas sakė, jog ši strategija turėjo padėti jiems nuspręsti, ar rotorinis variklis turi ateitį, ar verčiau šį projektą sustabdyti: „Bendradarbiaudami su pardavėjais galėsime gauti naudingų praktinių duomenų. Jei nuėjus taip toli mums nepavyks, galėsime sakyti, kad rotorinis variklis yra beprasmė naujovė. Būtų labai gaila.“
Koją pakišo krizė
Tiesa, įmonei vis dėlto pavyko – gavę klientų pastabų, „Mazda“ inžinieriai skubiai ištaisė visas klaidas ir 1967 metų gegužės 30 dieną pristatė masinei gamybai paruoštą „Cosmo Sport“. Dėl tuo metu kylančios Japonijos ekonomikos automobilių pardavimo skaičiai nuteikė optimistiškai ir jau po metų buvo pristatytas antras rotoriniu varikliu varomas modelis. Su juo gamintoja tikėjosi užkariauti Jungtinių Amerikos Valstijų rinką, tačiau čia susidūrė su griežtais ekologiniais reikalavimais. Paaiškėjo, kad naujasis variklis jų neatitinka. Nors rasti sprendimą užtruko, jau 1973 metais japonai pristatė smarkiai taršą sumažinančią šiluminio reaktoriaus technologiją. Deja, tuojau pat pasaulį sudrebino naftos krizė ir visi atkreipė dėmesį į automobilių degalų suvartojimą.
Ne paslaptis, kad pirmieji rotoriniai motorai naudojo itin daug degalų, tad japonams teko spręsti ir šią problemą. 1973-aisiais pristačiusi „Phoenix“ projektą, „Mazda“ siekė 40 proc. pagerinti savo rotorinių variklių degalų sąnaudas, bet galų gale pasiekė net 50 proc. geresnių rezultatų. Neilgai trukus buvo pristatytas ir ikona tapęs sportinis automobilis – 1978 metais Las Vegase pasaulį išvydusi sportiškoji kupė RX-7 kartu pažymėjo ir naują rotorinių variklių erą. Dėl vis tobulesnio ir galingesnio motoro „Mazda“ tapo pirmąja Japonijos gamintoja, laimėjusia legendines 24 valandų Le Mano lenktynes.
Viskas puikiai klostėsi ir gamintoja 1991 metais pristatė FD serijos RX-7 modelį, pažįstamą kone visiems automobilių entuziastams. Tuo pačiu metu buvo kuriama ir nauja rotoriniams varikliams skirta išmetimo technologija, bet dėl užklupusios ekonomikos recesijos ir dėl to kritusių sportinių automobilių pardavimų gamintojai 2002-aisiais teko sustabdyti RX-7 gamybą. Kartu nustota tobulinti ir rotorinius variklius. Tiesa, netrukus, 2003 metais, pasaulį išvydo kitas rotoriniu varikliu varomas sportinis automobilis – RX-8. Keturvietis nedidelis sportinis modelis buvo išskirtinis ne tik dėl savo durų dizaino, bet ir dėl technologinių eksperimentų. RX-8 buvo pristatytas su vandeniliu varomu rotoriniu varikliu ir tapo pirmuoju praktiškai panaudojamu vandeniliu varomu automobiliu pasaulyje. Tiesa, ši technologija tuomet nesusilaukė populiarumo.
Atgimė kaip elektromobilių pagalbininkai
„Mazda“ nepasidavė – įmonė toliau tobulino savo rotorinius variklius ir ieškojo geriausio jų panaudojimo būdo. Tam puikiai tiko elektromobiliai, kur vidaus degimo variklis gali būti pagalbininkas įkraunant bateriją. Tokią technologiją galima aptikti, pavyzdžiui, „BMW i3 REx“ modelyje ar 2022 metų Dakaro ralyje startavusiuose „Audi RS Q e-tron“ elektromobiliuose – vidaus degimo variklis čia nėra prijungtas prie ratų, bet dirba kaip generatorius, įkraunantis elektromobilio baterijas.
Japonų gamintoja šią technologiją pirmą kartą pritaikė 2013 metais, pristačiusi „Demio EV“ elektromobilį vietinei rinkai. Šis modelis su rotoriniu varikliu galėjo nuvažiuoti apie 400 km viena įkrova, kai tuo tarpu tuometiniai elektromobiliai vargais negalais įveikdavo du šimtus. Įsitikinusi, kad ši technologija tikrai veiksminga, gamintoja pasauliui pristatė tokio tipo hibridinį elektromobilį – „Mazda MX-30“ nuo šiol bus galima įsigyti ir su rotoriniu varikliu.
Daugeliui iš karto kyla klausimas, kodėl vidaus degimo varikliai naudojami elektromobiliuose, nors pastarieji turėtų būti ekologiški ir nenaudoti iškastinio kuro. Tiesa yra ta, kad, skirtingai nei esant pagrindiniam galios šaltiniui, kai vidaus degimo variklis neprijungtas prie ratų, jis gali dirbti naudingiausiomis sąlygomis. Štai jau minėtame „Audi RS Q e-tron“ vidaus degimo variklis, kraudamas bateriją, veikia ties maždaug keturių tūkstančių sūkių per minutę riba, nes tai leidžia varikliui išgauti didžiausią šiluminį efektyvumą ir sukurti daugiausia energijos iš vieno litro degalų. Prie variklio neprijungta pavarų dėžė taip pat leidžia pasiekti geresnį bendrą efektyvumą.
Tiesa, pastarasis variklis, dirbdamas ties tokiais aukštais sūkiais, skleidžia stiprų garsą ir vargu ar būtų pageidaujamas kasdieniuose automobiliuose. „Mazda“ pasirinko rotorinį variklį dar ir dėl to, kad šis pasižymi tokiam darbui itin tinkančioms savybėmis. Apie tai užsimena ir Vilniaus Gedimino technikos universiteto Transporto inžinerijos fakulteto Automobilių inžinerijos katedros vedėjas Saugirdas Pukalskas: „Rotorinio variklio vibracijos yra daug mažesnės nei stūmoklinio variklio, nes jo trikampis stūmoklis visada sukasi į vieną ir tą pačią pusę, kai tuo tarpu stūmoklinio variklio stūmokliai per sekundę po keletą kartų turi pakilti – sustoti – pakeitę kryptį nusileisti – vėl sustoti – vėl keisti kryptį ir t. t. Ir taip be perstojo. Kadangi stūmoklis turi tam tikrą masę, kintant greičiui atsiranda nemažos inercijos jėgos ir vibracijos. Joms sumažinti taikomos tam tikros priemonės, kaip antai specialūs balansiniai velenai.“
Tiesa, S. Pukalskas užsimena ir apie tai, kad senieji rotoriniai varikliai pasižymėjo didesnėmis degalų sąnaudomis ir prastais ekologiniais rodikliais, tačiau, lyginant sukuriamą galią, rotorinis variklis turi pranašumų: „Jis nurungia stūmoklinį vidaus degimo variklį, nes stūmoklinio variklio cilindre visi procesai vyksta paeiliui vienas po kito, o rotoriniame visi procesai, galima sakyti, vyksta nenutrūkstamai.“
Taigi, mažesnis dydis, silpnas skleidžiamas garsas bei vibracijos ir galimybė visada dirbti idealiomis sąlygomis siekiant efektyvumo leis legendiniam rotoriniam varikliui vėl atgimti, o įmonės „Mazda“ inžinieriai per ištisus dešimtmečius sukauptą patirtį galės pritaikyti našiems automobiliams kurti.
Naujasis elektrinis MX-30 su rotoriniu varikliu turėtų pasirodyti jau kitais metais. Tai bus puikus pasirinkimas tiems, kurie pageidauja elektrinio automobilio, bet nenori jaudintis dėl tolėliau esančių įkrovimo stotelių ar išsikrausiančios baterijos.
