Proč zemřel motor Wankel? Připomínáme jeho největší nevýhody i výhody

Německý konstruktér Felix Heinrich Wankel (* 13. srpna 1902; † 9. října 1988) se pustil do vývoje spalovacího motoru, u nějž písty nevykonávají přímočarý vratný pohyb, ale krouží, již ve dvacátých letech dvacátého století a svému vynálezu se věnoval více než třicet let.

Jeho konstrukce sestává z trojúhelníkového pístu, který koná krouživý pohyb. Boky pístu jsou tvořeny válcovými plochami, které spolu se skříní tvoří tři pracovní prostory. Profil vnitřku skříně, ve které rotuje píst, je tvořen válcovou plochou, která se nazývá zkrácená epitrochoida. K této křivce vede několik geometrických postupů, ale v zásadě se jedná o rotaci kružnice po další kružnici o dvojnásobném průměru. Na malé kružnici se vyznačí bod, který pak vytváří požadovanou křivku.

Rotující píst mění objemy tří komor. Každá z komor vykoná za 3 otáčky jeden čtyřdobý pracovní cyklus. Pokud uvažujeme rotaci pístu doprava, v první komoře dochází k nasávání směsi a stlačování směsi, ve druhé komoře je dokončena komprese a dochází k zážehu, třetí komora se v té samé chvíli nachází ve fázi výfuku.

Pohyb pístu je určen ozubeným převodem uvnitř pístu (pastorek je pevný, rotuje píst) a tento pohyb se přenáší přes excentr na výstupní hřídel motoru. Díky převodu vykoná výstupní hřídel 3 otáčky, ale píst přitom absolvuje otáčku jedinou. Jako otáčky Wankelova motoru se udávají otáčky výstupního hřídele.

Mazda oživí Wankel. Nejzajímavější auta s rotačním motorem. Měli ho v Rusku!

Mezi výhody Wankelova motoru ve srovnání s klasickým pístovým motorem patří:

- klidnější chod, neboť rotují jen hlavní části, které jsou navíc dokonale dynamicky vyváženy

- lepší ukazatele výkonové hmotnosti [kg/kW]

- menší zastavěný prostor [m³/kW]

- menší počet součástí, menší hmotnost

Mezi nevýhody Wankelova motoru ve srovnání s klasickým pístovým motorem patří:

- problémy s utěsněním spalovacích prostorů, nízká životnost těsnících lišt

- velké kluzné rychlosti radiálních těsnících lišt (omezují nejvyšší otáčky motoru)

- nevhodný tvar spalovacího prostoru (velký měrný povrch-vysoké tepelné ztráty)

- malá dosažitelná hodnota kompresního poměru

- velká měrná spotřeba (důsledek nízkého kompresního poměru a malé tepelné účinnosti)

- vyšší spotřeba oleje v důsledku nutnosti mazání těsnících lišt

- vyšší emise HC, CO a CO₂

Motor s rotujícím pístem se objevil ve vozech NSU, Citroën AvtoVAZ, Mercedes-Benz a Mazda. Právě japonská automobilka tento typ motoru proslavila nejvíce a na jeho dalším vývoji i výrobě pracovala nejdéle.

Mazda a Wankel – osudové spojení

Mazda získala licenci na motor Wankel v roce 1961 a začala pracovat na své verzi pro sériovou výrobu. Prototyp sportovního kupé s tímto motorem Mazda Cosmo Sports (110S) se představil na tokijském autosalonu 1964 a v roce 1967 se začal vyrábět sériově.

Na tento model Mazda navázala řadou dalších sportovních vozů a Wankel zamířil v sedmdesátých letech i pod kapoty sedanů, kombi a dokonce i pick-upu. V Evropě se Wankel nejvíce proslavil ve spojení se třemi generacemi sportovního kupé RX-7, na které navázal model RX-8.

S motorem Wankel pohánějícím závodní speciál 787B se Mazda stala v roce 1991 první a doposud jedinou japonskou automobilkou, která se může pochlubit celkovým vítězstvím v závodě 24 hodin Le Mans.

Výrobu motorů Wankel nakonec Mazda ukončila v pátek 22. června roku 2012. Tehdy byl vyroben poslední motor Renesis pro model RX-8. Tento dvourotorový motor disponoval při svém uvedení na trh v roce 2003 výkonem 141 kW (191 k), resp. 170 kW (231 k) a byl vrcholem vývojem motorů Wankel u Mazdy.