Po wizycie we wtryskiwaczach Piezo, Autopédia da Razão Automóvel poświęcona jest dziś kolejnemu rozdziałowi tej wyprawy w mechanikę: silnikowi Wankla.
Czy nazwisko Felix Wankel jest ci znane? Nie? No cóż, pan Wankel był niemieckim inżynierem, który chciał zrewolucjonizować przemysł motoryzacyjny. Wankel nie pogodził się z tworzeniem silników tłokowych i postanowił zaprojektować realną alternatywę dla obecnej architektury silnika. Bardzo trudne zadanie od samego początku.
W 1951 roku, we współpracy z NSU Motorenwerke (jedną z firm, które dały początek Audi), Wankel rozpoczął realizację jego najwybitniejszego projektu: silnika Wankla. Po 13 latach poprawek, ulepszeń i zamieszania między nimi pojawia się NSU Spider: pierwszy samochód produkcyjny napędzany silnikiem rotacyjnym Wankla. Ten silnik, którym Wankel chciał zaskoczyć świat.
Podobnie jak czterosuwowe silniki tłokowe – zapomnijmy do tego o silnikach dwusuwowych, ok? – praca silnika Wankla sprowadza się do czterech etapów: dopuszczenia, sprężania, wybuchu i wydechu. Są one jednak wykonane inaczej niż silnik tłokowy. Blok Wankla składa się zasadniczo z trzech części (tak, trzech części): wirnika, obudowy wirnika i wałka rozrządu. Nie ma sprężyn, zaworów, wałków rozrządu i innych ruchomych elementów. Nie komplikuj!
Epitrochoid – nie, nie tylko kichnąłem… – to słowo określa kształt obudowy, w której mieści się trójkątny wirnik silnika Wankla. Etapy konwersji energii mają miejsce w trzech obszarach utworzonych przez przestrzeń między wirnikiem a obudową (patrz rysunek). Ruch okrężny wykonywany przez wirnik przekazywany jest na wałek rozrządu, podobnie jak wałek rozrządu, który z kolei przesyła energię do skrzyni biegów.
Niedogodności
- Zużycie: sprawność tego typu silnika jest niższa niż silników tłokowych. Silniki spalinowe przekształcają paliwo w energię mechaniczną i ciepło. W przypadku bloków Wankla więcej energii marnuje się w postaci ciepła, gdyż powierzchnia przestrzeni wewnętrznych silnika jest większa niż powierzchnia komory spalania silników tłokowych.
- Moment obrotowy: przy niskich obrotach silniki Wankla mają taki sam moment obrotowy jak… mrówka. Wynika to ze sposobu, w jaki gazy po zapłonie rozszerzają się. W silniku tłokowym gazy rozszerzają się w jednym kierunku, popychając tłok ruchem liniowym. W przypadku silników obrotowych gazy rozprężają się w różnych kierunkach, wpychając wirnik w ruch nieliniowy, nie wykorzystujący również wytworzonej energii. Jednak przy dużych prędkościach bezwładność wirnika łagodzi ten deficyt.
Korzyści
- Płynność: w przeciwieństwie do tradycyjnego silnika nie ma odwrócenia ruchu jak w górnym-dolnym tłoku, jest wspomniany ruch obrotowy, który zapewnia znacznie płynniejszą pracę.
- Ilość części: w porównaniu z silnikiem zwrotnym jest znacznie mniejsza, co przekłada się przynajmniej w teorii na większą niezawodność (gdyby nie uszczelnienia Apex…)
- Masa i rozmiar: silniki Wankla są lżejsze i bardziej kompaktowe niż silniki tłokowe. To oczywiście umożliwia zmniejszenie masy samochodu, a także obniżenie środka ciężkości, poprawiając w ten sposób ogólne zachowanie samochodu.
- CV a „Pojemność”: kiedy myślisz o mocy silnika wolnossącego o pojemności 1300 cm3, jaka liczba się pojawia? 90KM? 120KM? 140KM? Nie. A co powiesz na 240 KM? Tak, Mazda RX-8 wytwarza 240 KM przy 1300 cm3, bez turbosprężarek. Taki fakt jest po prostu nierówny.
- Dźwięk: Symfonia 10 000 obr./min silnika Wankla jest po prostu genialna.
Zabytki silnika Wankla:
Mercedes-Benz C111
Opracowany w 1968 r. C111 był studium marki Stuttgart do produkcji i marketingu samochodów napędzanych blokami obrotowymi. Kiedy został pokazany światu w 1969 roku na pokazie we Frankfurcie, szybko wzbudził ciekawość dzięki innowacjom technologicznym i odważnemu projektowi. Korzyści były również miłe: 280 KM, 260 km/h i 5 sekund od 0-100 km/h.
Mazda 787b
W 1991 roku Mazda stała się jedyną japońską marką samochodową, która wygrała 24-godzinny wyścig Le Mans, a także jedyną, która wygrała wyścig bez użycia silnika tłokowego, co pozostaje do dziś. Użyty samochód to genialny 787b, z 830 kg, 700 KM i ryczącym dźwiękiem. W sezonie '92 silniki Wankla zostały zakazane, ponieważ ich ogromna niezawodność i wydajność (tak, silniki obrotowe w skali 700 KM są bardziej wydajne niż silniki tłokowe) były uważane za wadę dla innych konkurentów. Po wyścigu inżynierowie Mazdy zdemontowali silnik i przewidzieli, że będzie on nadal działał bez żadnych problemów przez kolejne 24 godziny. Legenda głosi, że jedynym problemem 787b podczas całego wyścigu była zepsuta żarówka…
Kult
Mazda jest jedyną marką, która w niedalekiej przeszłości wprowadziła na rynek samochody z tego typu silnikiem, z naciskiem na RX-7 i RX-8, nic więc dziwnego, że wokół tych dwóch modeli powstał szczególny kult (przejdź … Dominic Toretto ze swoim czerwonym RX-7 też trochę pomógł). Nasi australijscy przyjaciele z jakiegoś powodu zakochali się w silnikach Wankla i stworzyli różne grupy, kluby i warsztaty poświęcone obrotowym bestiom i oczywiście wyścigi na 400 metrów nie zostały wyłączone z tego kultu. Obecny rekord to przejście 6,475 sekundy przy około 360 km/h. Innym sportem, który nie pominął Wankla, był Drift. Australijski fenomen popularności Mad Mike, z czterowirnikowym MadBull RX-7, podpala publiczność i kolektory wydechowe.
Podobał Ci się ten artykuł na Autopedii? Zostaw nam swoje komentarze tutaj i na naszych portalach społecznościowych i wyślij je do nas Twoje sugestie dotyczące motywów!