Wankelův motor, známý také jako rotační motor, je fascinující technologická inovace, která přitahuje pozornost nejen automobilových nadšenců, ale i inženýrů po celém světě. Tento motor se odlišuje od klasických pístových motorů svým unikátním designem a způsobem přeměny paliva na pohyb. V tomto článku se podíváme na princip jeho fungování, výhody i nevýhody, a také na to, proč je v některých oblastech stále populární.
Článek také ve videoformě:
Co je Wankelův motor?
Wankelův motor je spalovací motor, který místo tradičních pístů používá rotační trojúhelníkový rotor, jenž se otáčí uvnitř oválné komory. Tento design, patentovaný Felixem Wankelem v roce 1929, představuje revoluci v konstrukci motorů. Na rozdíl od pístových motorů, které přeměňují lineární pohyb na rotační, Wankelův motor generuje rotační pohyb přímo, což zajišťuje jeho jednoduchost a kompaktnost.
Jak funguje Wankelův motor?
Funkce Wankelova motoru je založena na čtyřech základních fázích spalovacího cyklu:
1. Nasávání
Rotor se otáčí a zvětšuje objem prostoru mezi sebou a stěnou komory. Tím vzniká podtlak, který nasává směs vzduchu a paliva do komory.
2. Komprese
Jak se rotor dále otáčí, zmenšuje objem prostoru, čímž stlačuje směs vzduchu a paliva. Tento proces zvyšuje teplotu a tlak směsi.
3. Spalování
Když je směs stlačená na maximum, zapálí ji svíčka, což způsobí explozi. Tato exploze tlačí rotor dále, což generuje rotační pohyb.
4. Výfuk
V závěrečné fázi se rotor otáčí do polohy, kdy uvolňuje spaliny z komory ven výfukovým ventilem.
Každý otáč rotoru zahrnuje všechny čtyři fáze cyklu, což znamená, že Wankelův motor má méně pohyblivých částí než pístový motor.
Konstrukce Wankelova motoru
1. Rotor
Rotor má tvar trojúhelníku se zaoblenými rohy. Každá strana trojúhelníku slouží jako „píst“ a během každé otáčky prochází spalovacím cyklem.
2. Skříň motoru
Skříň je oválného tvaru (epitrochoida), což umožňuje rotoru pohybovat se tak, aby zachovával těsnění v různých fázích cyklu.
3. Zapalování
Motor obvykle používá dvě zapalovací svíčky na jednu spalovací komoru, což zlepšuje účinnost a spolehlivost zapalování.
4. Výfukový systém
Výfukové plyny jsou vypouštěny přímo z komory, což minimalizuje složitost výfukového systému.
Výhody Wankelova motoru
- Kompaktní velikost a nízká hmotnost: Díky absenci složité klikové hřídele a dalších komponent je Wankelův motor lehčí a menší než pístové motory se stejným výkonem.
- Hladký chod: Rotační pohyb rotoru eliminuje vibrace, které jsou běžné u pístových motorů.
- Jednodušší konstrukce: Wankelův motor má méně pohyblivých částí, což zjednodušuje výrobu a údržbu.
- Vysoký výkon: Motor dokáže generovat vysoký výkon vzhledem ke své velikosti a váze.
Nevýhody Wankelova motoru
- Spotřeba paliva: Wankelovy motory mají obvykle vyšší spotřebu paliva než klasické pístové motory, což je dáno jejich nižší termodynamickou účinností.
- Emise: Vzhledem k nedokonalému spalování a úniku oleje mají Wankelovy motory vyšší emise.
- Opotřebení těsnění: Rotační pohyb rotoru může způsobovat rychlejší opotřebení těsnění, což vede ke ztrátě komprese.
- Nižší účinnost: Kvůli úniku tepla a menší schopnosti přeměnit energii paliva na mechanickou práci.
Kde se Wankelův motor používá?
Wankelovy motory se nejvíce proslavily v automobilovém průmyslu, zejména díky společnosti Mazda. Mazda vyvinula řadu vozidel poháněných rotačními motory, jako je slavný model Mazda RX-7 a později Mazda RX-8.
Další aplikace:
- Letecký průmysl: Díky své nízké hmotnosti a kompaktnosti se používají v malých letadlech a dronech.
- Motocykly: Některé modely motocyklů, jako například Suzuki RE-5, byly poháněny Wankelovým motorem.
- Generátory: Pro stacionární generátory, kde není spotřeba paliva klíčovým faktorem.
Historie a budoucnost Wankelova motoru
Historie
- 1929: Felix Wankel získal patent na rotační motor.
- 1960: První komerční použití Wankelova motoru ve vozidle NSU Wankel-Spider.
- 1970–1980: Mazda dominovala na trhu s Wankelovými motory díky modelům RX-3, RX-7 a RX-8.
Budoucnost
I když Wankelovy motory ztratily popularitu kvůli přísným emisním normám, existují náznaky jejich návratu. Mazda oznámila, že pracuje na rotačních motorech nové generace, které by mohly být využity jako rozšířené range extendery pro elektrická vozidla.
Srovnání Wankelova motoru s pístovým motorem
| Parametr | Wankelův motor | Pístový motor |
|---|---|---|
| Počet pohyblivých částí | Méně | Více |
| Kompaktnost | Vyšší | Nižší |
| Vibrace | Nižší | Vyšší |
| Spotřeba paliva | Vyšší | Nižší |
| Údržba | Složitější kvůli opotřebení těsnění | Snazší, běžně dostupné komponenty |
Závěr: Fascinující technologie s unikátním místem v historii
Wankelův motor je technologický zázrak, který přinesl revoluci do automobilového průmyslu. Jeho jednoduchost a výkon jsou působivé, i když má své limity ve spotřebě a emisích. Přestože jeho popularita klesla, potenciál pro budoucí aplikace, zejména v kombinaci s moderními technologiemi, zůstává.
Pokud vás fascinují motory nebo technologie obecně, Wankelův motor rozhodně stojí za hlubší zkoumání. Možná jednou znovu uvidíme tuto unikátní technologii v moderních vozidlech.