Τεχνικό: Πώς λειτουργεί ο Wankel κινητήρας της Mazda; [video]

Είναι το μοτέρ του θρυλικού RX-8. Είναι το μοτέρ που το 1991 χάρισε στη Mazda την νίκη στον 24ωρο αγώνα του Λε Μαν. Είναι το μοτέρ που επιστρέφει ως range extender με το Plug-in hybrid MX-30 R-EV. Είναι ο Wankel…

Οι «47 Σαμουράι» της Mazda, μαζί με Γερμανό μηχανικό

Μπιέλες, πιστόνια, εκκεντροφόροι, βαλβίδες. Όλα αυτά τα κινούμενα μέρη συναπαρτίζουν έναν κινητήρα εσωτερικής καύσης. Κάθε εμβολοφόρο κινητήρα, για να είμαστε ακριβείς, διότι υπάρχει μία «περήφανη εξαίρεση», ο κινητήρας Wankel. Το μοτέρ που εμπνεύστηκε ο Γερμανός μηχανικός Felix Wankel, με 47 μηχανολόγους της Mazda (από τον θρύλο των «47 Σαμουράι» να το κάνουν πραγματικότητα. Πού διαφέρει σε σχέση με τα κλασικά μοτέρ, με το πιστόνι και την ευθύγραμμη παλινδρομική κίνηση; Στο ότι ο Wankel είναι περιστροφικός, με έναν ή περισσότερους ρότορες που εκτελούν μία σχεδόν κυκλική κίνηση, σε μία αρκετά διαφορετική λειτουργία. Εξηγούμεθα.

Δεν υπάρχουν πιστόνια & Νεκρά Σημεία, ο ρότορας έχει μία μόνο κατεύθυνση

Αναφέραμε πως ο Wankel κινητήρας δεν έχει κινούμενα μέρη που συναντάμε σε θερμικά μοτέρ, γεγονός που επιτρέπει πολύ υψηλούς ρυθμούς περιστροφής. Μόνο που η περιστροφή δεν γίνεται από το κλασικό πιστόνι, παρά από έναν ρότορα. Πρόκειται για ένα δισκοειδές έμβολο, με σχήμα που θυμίζει τρίγωνο Reuleaux (καμπύλες και όχι ευθείες πλευρές). Στο εσωτερικό του έχει οδόντωση, ενώ είναι συνδεδεμένος με έναν άξονα. Ο ρότορας δεν κάνει ευθύγραμμη παλινδρομική κίνηση. Κινείται προς μία κατεύθυνση, σχεδόν κυκλική (περιστροφική), για αυτό κιόλας δεν υπάρχουν Νεκρά Σημεία. Και το κάνει γύρω από έναν στροφαλοφόρο άξονα, στο εσωτερικό ενός ελλειψοειδούς τύπου (οβάλ) κυλίνδρου.

Κάθε περιστροφική κίνηση ισούται με ένα χρόνο καύσης

Μέσα στον κύλινδρο (θάλαμο καύσης) στη μία πλευρά βρίσκονται οι αυλοί εισαγωγής και εξαγωγής και στην άλλη τα μπουζί για την ανάφλεξη. Κάθε περιστροφική κίνηση δημιουργεί 3 κενά μεταξύ του ρότορα και των τοιχωμάτων του θαλάμου, 3 ελεύθερους χώρους από τους οποίους ορίζεται και η χωρητικότητά από την διαφορά των όγκων μεταξύ του μέγιστου και του ελάχιστου (λόγος μετάδοσης κινούμενου άξονα και εμβόλου είναι 3:1).
 
Σε αντίθεση με τους συμβατικούς κινητήρες που διαθέτουν ένα χρόνο καύσης ανά δύο περιστροφές του στροφάλου, ο Wankel έχει ένα χρόνο καύσης σε κάθε περιστροφή ρότορα. Η διαδικασία που προκύπτει με μία περιστροφική κίνηση είναι η ακόλουθη:

• Εισαγωγή του καυσίμου στο θάλαμο, μέσω της υποπίεσης
• Συμπίεση μείγματος και παράλληλη φραγή του αυλού εισαγωγής
• Ανάφλεξη και εκτόνωση αερίων από την καύση (νέα ώθηση ρότορα)
• Απομάκρυνση αεριών από την εξαγωγή

Video: Πώς λειτουργεί ο Wankel κινητήρας;