Wankel: Motor, ktorému možno vďačíte za život

Máme po druhej svetovej vojne, Marshallov plán napumpoval do zotavujúcej sa Európy milióny dolárov - a nevyhol sa ani Nemecku. Malo čo ponúknuť. Ľudových vozidiel sa vyvážali do USA obrovské množstvá, na image vozidla “s fúzikmi pod nosom” sa zabudlo hneď. Spoločnosti ako Sachs a Siemens prekvitali. A práve niekde medzi týmito “veľkáčmi” sa zrodila idea rotačného motora.

The Genesis of Renesis – Felix Wankel

Teda, zrodila. Štandardný piestový motor bol síce spoľahlivý a na svoju dobu účinný, ak však máte za sebou isté základy fyziky, viete, že je tak trošku celý zle. A to z mnohých dôvodov - najmä však preto, lebo stráca veľa energie trením veľkého množstva pohyblivých súčastí. Tie však mať musí, pretože od  svojej podstaty premieňa priamočiary pohyb na rotačný.

Logicky, niekto sa po dlhšej dobe musel zamyslieť nad tým, či je to vlastne celé nutné a či by nešlo palivo využiť troška efektívnejšie. A tu sa vraciame do povojnového Nemecka, konkrétne do firmy Wankel Versuchwerkstatten a jej vlastníkovi, Felixovi Wankelovi. Princíp epitrochoidného motora bol vecou načatou už z dávnejších období, mal však problémy, ktoré (čiastočne) vyriešil až Felix (dolu sediaci so svojim dielom).

A teraz k tomu zvláštnemu slovku. Epitrochoidný. Namiesto drtenia poučiek vám skôr ukážem toto GIFko, aby ste pochopili správne. Epitrochoida je tá červená čiara, ktorá vzniká ako produkt pohybu jednej kružnice po druhej. Ak vieme zostaviť motor skladajúci sa z rotora, ktorý dokáže využiť rotáciu po kruhovej ose a priestor opísaný epitrochoidnou krivkou (v prípade Wankelovho motora trojuholníkový piest na nepohyblivom ozubenom kolese prenášajúci pohyb na hriadeľ vo vnútri pevného kolesa), získame spaľovací priestor len s jednou či dvoma pohyblivými časťami, ktorého pracovná plocha sa cyklicky zväčšuje a zmenšuje. Nepotrebuje ventily, pracovné prostredie vymedzuje samotný tvar piestu.

BIM. Nechápete? Ďalšie GIFko povie viac, ako tisíc slov.

Pozeráte sa na proces spaľovania až druhej verzie motoru vyvinutého v spolupráci automobilky NSU a Felixom Wankelom, tzv. KKM (Kreiskolbenmotor). Sám Felix Wankel nebol týmto motorom už natoľko nadšený, v jeho pôvodnom pláne sa počítalo s tým, že sa otáčať bude aj plášť motora. V takejto konštelácii sa motor dokáže krútiť rýchlosťou až 17 000 otáčok za minútu pri oveľa lepšom vyvážení a efektivite, pre výmenu sviečok by ste ho ale napríklad museli celý rozobrať. A to nechcete.

A tu sa začína sranda. KKM bol prvým motorom s rotačným piestom, ktorého derivát sa po šiestich rokoch dostal do sériového automobilu - ako ľúbivý NSU Spider. A nasledovalo sklamanie. Motor vydržal príliš nízky nájazd a trpel desivou spotrebou oleja a paliva. Ozvala sa Achillova päta všetkých Wankelov.

Aká? No, tu nám dala fyzika zasa trocha päsťou do tváre. Keďže sa na jednej strane palivo vznieti a na druhej vypúšťa a teda chladí, plášť musí znášať extrémne teplotné rozdiely. Aby toho nebolo málo, presne v strede týchto dvoch tlakov sa nachádzajú sviečky. A sme doma. Tesnenia, sviečky, tesniace krúžky, to všetko sa namáha až príliš extrémne.

Úspech a pád

Poznáte NSU Ro80? Pravdepodobne nie, pretože väčšinu exemplárov vďaka tomuto problému NSU radšej odkúpilo späť a v pokoji si skrachovalo. Jeho motor zlyhával už po 30 000 najazdených kilometroch a spotreboval príliš veľké množstvo paliva (reči hovoria až o tridsiatich litroch na sto kilomerov pri nadmernom zaťažení), čo ho po palivovej kríze v sedemdesiatych rokoch poslalo veľmi rýchlo do automobilového neba. A to mal nádhernú, bohato svetelnú karosériu futuristických tvarov a titul Auto roka 1967. Nuž, ľudia sú nevďační a satisfakcia v podobe keramických tesnení sviečok prišla až príliš neskoro, aby napravila reputáciu automobilky.

Zhodný motor - Comotor 624 s dvoma rotormi a objemom 995 cm3 - požíval chvíľu aj Citroën GS vo verzii Birotor. Správne, aj Citroën sa odvážne namočil do problematiky Wankelových motorov (Comotor bola spoločná firma Citroënu a NSU) a po aplikovaní keramiky do 107-koňového Comotoru v roku 1969 vychŕlili až 40 000 exemplárov. Záujem Európanov o tento typ motoru však vďaka spomínanej kríze rýchlo opadol.

Zdrastvuj, Wankel

Kde však Wankel ožil, to bolo… socialistické Rusko. Vláda totiž v šesťdesiatych rokoch prišla s požiadavkami vytvoriť armádne či policajné vozidlo s väčším výkonom a podstatne lepšou agilitou ako štandardné vozidlá - muselo však vyzerať úplne štandardne. Wankel bol na túto misiu ideálny - pri rovnakých až menších rozmeroch vedel vyprodukovať oveľa viac výkonu zároveň mal však nižšiu hmotnosť. Aj VAZ 21018, vychádzajúci z modelu 2101, disponoval síce len o 7 kW väčším výkonom, no oveľa lepšími jazdnými vlastnosťami - bol ľahší a motor disponoval väčším množstvom výkonu vo vyšších otáčkach.

V krajine, kde zajtra znamenalo už dnes (alebo kde už včera zjedli to, čo mali na zajtra) však inžinieri pracovali tak pilne, akoby im hrozil gulag a dokázali z malého Wankelu vytlačiť až 88 kW. Model, vychádzajúci z 2105-ky tak vedel zrýchliť z nuly na sto za menej ako 10 sekúnd a skončil až pri rýchlosti 180 kilometrov za hodinu. Spotreboval len 10 - 11 litrov benzínu na sto kilometrov a vylepšenia sa dočkal v roku 1982, kedy uviedli až 96 kW verziu.

A aj povestné Samary mali rotary. Úplne nový dvojrotor VAZ 415 dosahoval až 103 kW a s hmotnosťou okolo 1100 kilogramov vystrelil Samaru z nuly na sto za 8 sekúnd. Maximálna rýchlosť bola položená až na úrovni 200 km/h pri hatchbacku a 210 km/h pri sedane! Legendy vravia, že Lada ich vyrába v obmedzenej produkcii doteraz a s výkonom až 176 kW. Nič sa však nedá stopercentne overiť, ruská automobilka je na informácie tradične skúpa. S Wankelom sa experimentovalo aj v autobusoch, motorkách (Suzuki), lietadlách (Lada a Lockheed) či sa ho pokúšali poháňať naftou (Rolls-Royce).

Jediným oficiálnym výrobcom Wankelovho motoru pre automobilový priemysel však zostala donedávna automobilka Mazda. Začala modelmi Cosmo a Luce, potom vyrobila legendárnu RX-7, aby neskôr zistila, že na iné ako rekreačné a športové účely asi nie je Wankel najvhodnejší. S ukončením výroby jej nástupcu RX-8 však zostáva nad Wankelovým motorom veľký otáznik.

P.S.: K tomu nadpisu. Viete, kde sa dnes Wankel využíva najviac? V pyrotechnických predpínačoch bezpečnostných pásov! Jeho funkciu presne popisuje toto nemecky strohé video. Funkciu paliva preberajú dve výbušné kapsulky a vystrelí len raz a navždy, čiže životnosť má zďaleka najkratšiu. Tú vašu však v prípade nárazu predĺži o to podstatnejšie.


GALÉRIA - 35 obrázkov

0 KOMENTÁROV

Napísať komentár môže len registrovaný užívateľ