Silnik Wankla

Ten artykuł od 2010-08 zawiera treści, przy których brakuje odnośników do źródeł. Należy dodać przypisy do treści niemających odnośników do źródeł. Dodanie listy źródeł bibliograficznych jest problematyczne, ponieważ nie wiadomo, które treści one uźródławiają. Sprawdź w źródłach: Encyklopedia PWN • Google Books • Google Scholar • Federacja Bibliotek Cyfrowych • BazHum • BazTech • RCIN • Internet Archive (texts / inlibrary) Dokładniejsze informacje o tym, co należy poprawić, być może znajdują się w dyskusji tego artykułu. Po wyeliminowaniu niedoskonałości należy usunąć szablon {{Dopracować}} z tego artykułu.

Silnik Wankla – silnik spalinowy, w którym tłok obraca się wewnątrz cylindra. Nazywany silnikiem z tłokiem obrotowym a także potocznie silnikiem Wankla, od nazwiska konstruktora. Silnik ten opatentował Felix Wankel^[1].

Zasada działania

W tym silniku tłok w kształcie zbliżonym do trójkąta (trójkąt Reuleaux o lekko wypukłych bokach) (1), mimośrodowo umieszczony w epitrochoidalnym korpusie (2), obracając się, tworzy komory: ssawną, sprężania, rozprężania (pracy) i wydechową. W zależności od kąta obrotu tłoka komory te zmieniają kształt i objętość. W czasie jednego obrotu wału silnik wykonuje 4 cykle pracy – ssanie (napełnienie komory roboczej świeżym ładunkiem mieszanki paliwowo-powietrznej), sprężanie, pracę (rozprężanie gazów spalinowych) oraz wydech (usuwanie spalin) – silnik dwusuwowy wykonuje w czasie jednego obrotu wału jeden cykl pracy, czterosuwowy zaś na jeden cykl pracy potrzebuje dwóch obrotów wału^[2]. W momencie gdy mieszanka paliwowo-powietrzna jest maksymalnie sprężona, następuje zapłon. Mieszanka paliwowo-powietrzna dostarczana jest przez kanał doprowadzający (3), a spaliny odprowadzane przez kanał odprowadzający (4). Ruch tłoka jest przenoszony na mimośrodowe odcinki wału centralnego. Ruch rotora jest kształtowany przez koła zębate nieruchomo przymocowane do płaskich ścian komory i współosiowe z wałem centralnym.

Zastosowanie

Silnik Wankla po raz pierwszy zastosowano seryjnie w samochodach NSU Spider – prezentacja miała miejsce w roku 1963 na salonie samochodowym we Frankfurcie. Cztery lata później firma Mazda zaprezentowała sportowy samochód Cosmo Sport z pierwszym silnikiem z dwiema komorami wyprodukowanym na licencji NSU-Wankla. W roku 1968 do produkcji wszedł model NSU Ro 80, także z silnikiem dwukomorowym^[3].

Głównymi zaletami silnika Wankla są stosunkowo małe rozmiary i masa, prosta konstrukcja (mniejsza liczba elementów niż w klasycznych silnikach), niewielkie wibracje, niska hałaśliwość podczas pracy oraz osiąganie wysokich prędkości obrotowych i wysoka sprawność mechaniczna. Mimo to jest on stosowany rzadko, zaś wiele prób rozpowszechnienia tego typu silnika zakończyło się niepowodzeniem z powodu problemów konstrukcyjnych i technologicznych. Do produkcji rotorów oraz bloku silnika używano stopów na tyle słabych, że silniki zużywały się dosyć szybko. Główne wady silnika to trudne do uszczelnienia obszary pracy związane z przedmuchami; z tego względu mniejsze jest ciśnienie sprężania i mniejsza sprawność termodynamiczna. Są też większe straty ciepła na skutek bardzo niekorzystnej (szerokiej i płaskiej) komory spalania – co zwiększa straty ciepła i generuje naprężenia termiczne związane z "gorącą" i "zimną" strefą pracy silnika. Nie bez znaczenia jest też spore jednostkowe zużycie paliwa i duża emisja gazów spalinowych na jednostkę mocy. Ta wada, wraz z niedostateczną trwałością uszczelnień tłoka, jest powodem małego zainteresowania tym silnikiem w praktyce motoryzacyjnej. Były nawet sytuacje, gdy bloki silnikowe na skutek naprężeń termicznych nie wytrzymywały i pękały. W praktyce konstrukcja silnika była bardzo trudna do uszczelnienia, a silnik zużywał dużo paliwa^[2].

Wraz z rozwojem techniki firma Mazda pokonała te problemy i zastosowała swój silnik w samochodzie Mazda RX-7. Obecnie już nie produkuje się tego modelu. Zastąpił go nowszy Mazda RX-8. Zastosowany w modelu RX-8 silnik Wankla nazwano Renesis. Kilkakrotnie zdobył on nagrody za najlepszy silnik roku. Konstrukcja silnika jest na tyle uniwersalna, że firma Mazda testuje silnik Wankla – Renesis używający jako paliwa wodoru (RX-8 Hydrogen RE concept car). Po wprowadzeniu w 2009 liftingu modelu RX-8 prócz zewnętrznych zmian wprowadzono szereg modyfikacji w silniku co przyczyniło się do zmniejszenia jego awaryjności^[4]. W 2011 roku Mazda ogłosiła, że pracuje nad kolejną wersją tego silnika o nazwie 16x^[5][6].

Przypisy

Bibliografia

• ”Maszyny z krążącym tłokiem” autor: Mieczysław Foltyński, ”Młody Technik” 4/1985

Linki zewnętrzne

Zobacz multimedia związane z tematem: Silnik Wankla

• Animacja zasady działania silnika Wankla (ang.)
• Silnik Wankla. technikum.net.pl. [zarchiwizowane z tego adresu (2014-09-14)]. (pol.)