Горизонты прорыва

Для определенного класса автомобиля различными производителями доведены практически до однотипности основные технические решения в ходовой части, достигнута высокая унификация и других узлов. Однако специалисты всего мира непрерывно занимаются усовершенствованием двигателей. Известно, что в кривошипно-шатунных механизмах двигателей внутреннего сгорания (ДВС) почти четвертая часть полезной мощности уходит на трение. Преобразование прямолинейного перемещения поршня во вращательное движение коленчатого вала с помощью шатуна вызывает появление бокового усилия на стенку цилиндра. Чтобы избежать связанного с этим повышенного износа поршней, им придают конусную форму, а их юбки делают эллипсными. Однако это не решает проблемы в корне. Бороться с этим явлением можно с помощью конструкции, в которой шатун двигался бы только возвратнопоступательно, не совершая угловых качаний. Вот за практическое воплощение такой идеи взялся выдающийся советский инженер Сергей Степанович Баландин.

На базе авиационного мотора М-11 Баландин сделал бесшатунный 4цилиндровый мотор. В этом моторе штоки с поршнями ходят только взад-вперед. Вибрации таких моторов неправдоподобно малы. Бесшатунный двигатель Баландина на 33 % мощнее аналогичного, вдвое уменьшились размеры радиатора охлаждения, снизился удельный расход топлива, моторесурс увеличился в 18 раз! Последний из опытных моторов Баландина — 8-цилиндровый ОМ-127РН, оснащенный системой впрыска топлива и турбонаддувом, развивал мощность 3500 л.с. В 1957 г. Баландин получил авторское свидетельство на «Двигатель внутреннего сгорания с бесшатунным механизмом». Переход авиации на реактивную тягу привел к сворачиванию деятельности Баландина.

Двигатели Баландина не получили широкого распространения — необходима технология высочайшего уровня. Но специалисты продолжают его усовершенствовать. Так, инженер А. Вуль из Харькова доработал мотор Баландина, предложив собственный способ решения проблемы.

Он изготовил два 4-цилиндровых V-образных дизеля мощностью 68 и 136 л.с. Свое усовершенствование мотора Баландина провел В.Фролов из Николаева, создав 2-цилиндровый двигатель, при массе 7,5 кг развивающий мощность 30 кВт.

В мае 1964 г. Нурбей Владимирович Гулиа подал заявку на изобретение первого в мире супермаховика — энергоемкого и разрывобезопасного. Но затянувшаяся почти на 20 лет экспертиза этого изобретения (патент выдан лишь в 1983 г.) не позволила автору воспользоваться своими правами на изобретение, хотя приоритет остался за ним. Сделал свой супермаховик Гулиа не сплошным, а из стальной ленты, что позволило раскручивать его до бешеной скорости. Чтобы не мешало воздушное сопротивление, поместил его в вакуумный кожух на магнитной подвеске. Разработал оригинальную бесступенчатую трансмиссию для передачи движения от маховика. В 1965 г. Гулиа ставит свой маховик на автомобиль УАЗ-450. Маховик с вариатором превратил силовой агрегат автомобиля в так называемый «гибридный», позволяющий экономить до половины топлива. Сейчас гибриды «двигатель-маховик» считаются одними из перспективнейших, и над ними работают виднейшие автомобильные фирмы.

В настоящее время доктор технических наук, заведующий кафедрой «Детали машин» Московского государственного индустриального университета вместе с учениками разрабатывает планетарные многодисковые вариаторы. Малые габариты и автоматичность действия позволяют встроить такие вариаторы даже в ведущие колеса автомобиля, что обещает этакую небольшую «революцию» в автомобилестроении. Для супермаховика подбирают новые материалы. Так, если сделать ленты маховика из углеволокна, то он может превзойти стальной в 20–30 раз.

А вот уже упоминаемый русский изобретатель Иван Федорович Ефимов разработал двигатель внутреннего сгорания, принципиально отличный от существующих (патент № 2177065), который специалисты окрестили «двигателем XXI века».

В двигателе Ефимова нет поршней и цилиндров, нет клапанов, нет коленчатого и распределительного валов. Так как отсутствует коленчатый вал, то отпала необходимость в дорогостоящем масле. Мотор имеет небольшой вес и объем. Так, аналог жигулевского двигателя мощностью в 50 кВт весит 27 кг, а аналог движка ЗИЛ-130 мощностью 100 кВт весит 40 кг. Конструкция такова, что его можно устанавливать в любом современном автомобиле. Мотор получился очень экономичным и может работать на любом виде топлива, включая водород! Он без труда найдет применение не только в автомобильной промышленности, но и в авиации, и в кораблестроении для небольших судов.

К Ивану Федоровичу обращались специалисты многих западных фирм с просьбой продать патент. Но Ефимов хочет делать двигатель в России, и вот здесь у него начинаются большие проблемы. А этого он никак не может понять, почему России не нужны такие двигатели. Сейчас Иван Федорович на пенсии, но вместе с сыном продолжает свою научную и изобретательскую работу.