Co to jest silnik Wankla? Jak działa? Jakie ma zalety, a jakie wady?

Silnik WanklaCzym jest wynaleziony przez Felixa Wankla silnik, nazwany od nazwiska jego konstruktora, silnikiem Wankla? W prasie motoryzacyjnej można spotkać artykuły dotyczące samochodów wyposażonych w ten silnik, ale nie do końca wiadomo, o co tu chodzi? Może to silnik na wodę? Wodór? A może pochodzi od pozaziemskich cywilizacji?  Wyjaśniamy.

Felix Wankel opracował i opatentował prototyp silnika przed drugą wojną światową. Jednak pierwszy sprawny i działający prototyp powstał dopiero w 1957 roku. Konstrukcja jest zupełnie odmienna i bardziej zaawansowana od tradycyjnych konstrukcji. W silniki Wankla wyposażone są między innymi niektóre modele Mazdy.

Zasada działania silnika Wankla

W silniku Wankla nie ma tradycyjnego układu korbowo - tłokowego, a zamiast niego znajduje się wirujący tłok (rotor), poruszający się ruchem złożonym z ruchu obrotowego i równocześnie ruchu płaskiego. Przekrój przypomina trójkąt z wypukłymi bokami. Tłok osadzony jest w owalnej obudowie, tworząc z nią powierzchnie robocze. Ruch tłoka wyznaczany jest przez przekładnię zębatą, umieszczoną w jego wnętrzu. Na rotorze, od środka znajduje się nacięcie uzębienia, współpracujące z kołem zębatym osadzonym w korpusie, co ogranicza płaszczyznę ruchu do dwóch zachodzących na siebie okręgów, tworzących owalny kształt przekroju. Taka konstrukcja sprawia, że silnik ma więcej powierzchni roboczej, a dla porównania, w silniku tradycyjnym tłok wraz z cylindrem to jedna powierzchnia robocza, a w silniku Wankla, tłok obrotowy wraz z obudową to trzy powierzchnie robocze. Trudno więc porównywać tu emisję spalin, zużycie paliwa czy wskaźnik mocy, aczkolwiek specjaliści sugerują mnożenie pojemności silnika przez dwa, aby uzyskać miarodajne dla porównań jednostek napędowych, dane. Tłok, podczas obrotu tworzy ze ścianami korpusu cztery komory spalania. Istotne jest, że każda w danym momencie pełni inną funkcję (trochę jak obrotowy kalejdoskop), gdzie po kolei w ruchu obrotowym komory posiadają funkcję ssania, sprężania, pracy i wydechu. Ruch obrotowy przekazywany jest na wał wyjściowy, obracający się trzy razy szybciej niż rotor, co powoduje powstanie trzech pełnych cykli czterosuwowych na jeden obrót rotora i jeden cykl czterosuwowy na jeden obrót wału wyjściowego.

Genialna prostota silnika Wankla

W silniku Wankla nie ma rozrządu, brak zaworów. Nie są dzięki temu generowane dodatkowe koszty eksploatacji, związane z wymianą i naprawą. Nie stosuje się żadnych dodatkowych wałków wyrównoważających, co pozwala zachować wysoką kulturę pracy oraz niski poziom hałasu. Silnik Wankla montuje się w autach sportowych, a to dlatego, że motor posiada stosunkowo niewielką masę i wielkość w porównaniu do tradycyjnej konstrukcji. Daje to szerokie możliwości konstrukcyjne, ale też pozwala na lepsze przyspieszenie.

Niestety, silnik Wankla ma również wady…

Do wad należy problem z uszczelnieniem poszczególnych komór spalania. W silniku Wankla uszczelnia się obrzeża komór spalania. Stosuje się tu rozwiązania skomplikowane, wieloelementowe, takie jak na przykład listwy uszczelniające, zrobione z wytrzymałych spieków ceramicznych, które z czasem mogą się przecierać, powodując przedmuchy i spadek kompresji. co z kolei przekłada się na spadek mocy czy problemy z rozruchem. Brak jest również, przynajmniej w naszym kraju specjalistów, zajmujących się silnikami Wankla, a wiedza mechaników na ten temat jest z reguły mocno ograniczona.

Innym charakterystycznym problemem tych konstrukcji jest chłodzenie, ponieważ silnik Wankla może oddawać ciepło przez dwie niewielkie powierzchnie, natomiast trzy główne powierzchnie są cały czas ogrzewane, jako powierzchnie robocze. Bolączką jest ograniczona możliwość regulacji osiągów czy zużycia paliwa, dość duża emisja spalin, znaczne straty termiczne, co przekłada się na niską konkurencyjność względem tradycyjnych konstrukcji.

Wyścig, między silnikami Wankla i tradycyjnych jednostek napędowych trwa. Silniki Wankla po chwilowej przewadze, zostały dziś nieco z tyłu, jednak rozwój nowych technologii pozwala sądzić, że silniki Wankla mogą wrócić w nowej odsłonie.

Autor: www.eurohol.pl.

Komentarze

Gazikk
Czy ja wiem, czy silnik Wankla można uznać za nietrafiony silnik? Jest to na pewno silnik wyjątkowy, który wymaga większej dbałości, ale pasjonaci go doceniają :) Tu fajny artykuł o zaletach i wadach tej jednostki: https://www.mazda.warszawa.pl/5-sposob-dzialania-silnika-wankla-zalety-i-wady-silnika-wankla-jak-nie-zepsuc-wankla-czyli-silnik-rotacyjny-w-praktyce-serwis-problemy-i-eksploatacja/