Czym jest i jak działa silnik Wankla?

Silnik Wankla to jednostka, która znacząco różni się od typowego silnika, spotykanego w większości samochodów.

Jest to konstrukcja pozbawiona układu korbowo-tłokowego, w której za wytwarzanie momentu obrotowego odpowiedzialny jest wirujący tłok w kształcie trójkąta Reuleaux.

Spis treści:
1. Silnik Wankla – co to jest?
2. Jak działa silnik Wankla?
3. Silnik Wankla – wady i zalety
4. Teraz już wiesz, jak działa silnik Wankla!

Od początków historii motoryzacji podejmowano rozmaite próby wynalezienia nowego typu silnika, który byłby pozbawiony tłoków, korbowodów oraz skomplikowanego wału korbowego. Jedna z alternatywnych koncepcji silnika spalinowego została opracowana w 1929 roku przez niemieckiego inżyniera Feliksa Wankla.

Podstawą pomysłu Wankla był wirujący tłok o kształcie zbliżonym do trójkąta, umieszczony w korpusie o epitrochoidalnej formie. Pomimo tego, że silnik Wankla był dużo prostszą mechanicznie konstrukcją od tradycyjnego silnika spalinowego, miał on niestety dużo wad, które ostatecznie sprawiły, że samochody z silnikiem Wankla nie zdobyły dużej popularności. Jeżeli chcesz się dowiedzieć, jaka jest zasada działania silnika Wankla oraz poznać jego największe wady i zalety, to zachęcamy do przeczytania dalszej części naszego artykułu. 

Silnik Wankla – co to jest?

Budowa silnika Wankla jest oparta o tłok o przekroju trójkąta Reuleaux i korpus w kształcie epitrochoidy (przypominający owal), w którym ten tłok jest umieszczony. W odróżnieniu od klasycznych silników spalinowych rotor w silniku Wankla wykonuje, jak sama nazwa wskazuje ruch obrotowy połączony z ruchem płaskim. 

Kształt obudowy, w której umieszczony jest ten szczególnego rodzaju tłok, jest ściśle powiązany z charakterem jego ruchu. Wirujący rotor posiada wewnętrzne uzębienie, które współpracuje z nieruchomym kołem zębatym osadzonym w korpusie silnika. Tłok osadzony jest jednocześnie na mimośrodowym wale napędowym. Współpracując z nieruchomą zębatką, rotor wprawia wał w ruch obrotowy i za pośrednictwem skrzyni biegów napędza samochód.

Unikalny kształt tłoka sprawia, że silniki Wankla mają aż trzy powierzchnie robocze przypadające na pojedynczy rotor. W tradycyjnym silniku z układem korbowo-tłokowym jedynie górna powierzchnia tłoka może być określona jako robocza. Z tego powodu czasami przyjmuje się, że pojemność silnika Wankla należy pomnożyć trzykrotnie, by porównać go z klasycznym silnikiem spalinowym. Jest to jednak duże uproszczenie.

Wspomnieliśmy już wcześniej, że obecnie rzadko spotyka się samochód wyposażony w silnik Wankla. Budowa tej jednostki pomimo tego, że znacząco uproszczona w stosunku do tradycyjnego silnika, jest problematyczna. Najlepiej świadczy o tym fakt, że pierwszy działający prototyp powstał dopiero w 1957 r., podczas gdy Felix Wankel zgłosił patent na swój silnik wiele lat wcześniej, bo już w 1929 roku.

Silniki Wankla początkowo wzbudziły spore zainteresowanie wielu producentów samochodów. Pierwszym seryjnie produkowanym samochodem wyposażonym w ten rodzaj napędu był NSU Spider. Nowym typem silnika były zainteresowane również takie firmy jak FORD, GM, Porsche i wiele innych. Jednak problematyczna budowa silnika Wankla i mnożące się problemy konstrukcyjne sprawiły, że większość marek porzuciła pracę nad samochodami wyposażonymi w tę jednostkę.

Jedna z marek nie porzuciła jednak koncepcji silnika w wirującym tłokiem i nie żałowała zasobów na to, by nadal ją rozwijać. Mowa rzecz jasna o Maździe, która pomimo tego, że dziś samochody z silnikiem Wankla nie znajdują się już w jej ofercie, w dalszym ciągu jest z nimi kojarzona. Przez blisko 40 lat modele takie, jak Cosmo, RX-7 czy RX-8 zdobyły spore grono wielbicieli.

Zobacz również: „Zakucie silnika” – co to znaczy i na czym polega?

silnik-wankla-1

Jak działa silnik Wankla?

W tym miejscu postaramy się wyjaśnić, na czym polega zasada działania silnika Wankla. We wcześniejszym akapicie opisaliśmy już jego budowę opierającą się o wirujący, trójkątny tłok umieszczony w korpusie o epitrochoidalnym kształcie. Silnik Wankla pracuje w cyklu zbliżonym do silnika czterosuwowego. Różnica polega jednak na tym, że w przypadku silnika rotacyjnego jeden pełen cykl przekłada się na jeden obrót wału napędowego. Jeśli zaś chodzi o tradycyjny silnik, zajmuje on dwa pełne obroty.

Tłok w trakcie obrotu tworzy ze ścianami swojego korpusu aż cztery komory spalania: ssania, sprężania, pracy oraz wydechową. Poszczególne komory zmieniają swoje przeznaczenie w miarę obrotu trójkątnego tłoka. W silniku Wankla moment ssania i wydechu jest znacznie dłuższy niż w przypadku tradycyjnego silnika, dlatego osiąga on wyższą sprawność.

silnik-wankla-2

Silnik Wankla – wady i zalety

Wiesz już, co to jest silnik Wankla oraz jaka jest zasada jego działania. Czas przyjrzeć się jego największym zaletom i wadom, które ostatecznie sprawiły, że nie zdobył on większej popularności. Jakie są więc zalety, jakie posiada silnik Wankla? Budowa pozbawiona tłoków, korbowodów i wału korbowego to z pewnością jeden z największych plusów. Dzięki niej silniki Wankla nie generują tak dużych wibracji jak ich tradycyjne odpowiedniki, pracujące na zasadzie ruchu posuwisto zwrotnego.

Silnik rotacyjny nie posiada również tradycyjnych zaworów, które generują duży opór. Dzięki temu silniki Wankla mają płaski wykres momentu obrotowego w szerokim zakresie obrotów. Wysoka sprawność przekłada się również na stosunkowo wysoką moc tych jednostek uzyskiwaną z niewielkiej pojemności. Ich zaletą są również nieduże rozmiary i niska masa.

Jakie są wady, które posiada silnik Wankla? Spalanie dużych ilości oleju jest jedną z nich. Coś, co w zwykłym silniku spalinowym jest oznaką zużycia silnika, w przypadku silników rotacyjnych jest zupełnie normalne. Jednak największym mankamentem tych jednostek jest ich wysoka awaryjność. To właśnie ona ostatecznie sprawiła, że nie zyskały one popularności. Ma ona związek z dużymi siłami generowanymi przez pracujące rotory. Z ich powodu uszkodzeniom ulegają korpusy silników.

Inną powszechną wśród samochodów z silnikiem Wankla usterką jest zużycie się uszczelek znajdujących się na wierzchołkach wirującego tłoka. Jest to największa wada konstrukcyjna, jaką ma silnik Wankla. Cena napraw oraz ich duża częstotliwość sprawiają, że wielu właścicieli Mazd z silnikiem rotacyjnym decyduje się często na zastąpienie tej jednostki motorem, pochodzącym z modelu innego producenta. Nie sposób nie wspomnieć również o wysokim spalaniu. Nawet w katalogach producenta podaje się wartości rzędu 16 l/100 km. 

Sprawdź także: Nagar w silniku. Skąd się bierze i jak się go pozbyć?

silnik-wankla-3

Teraz już wiesz, jak działa silnik Wankla!

Mamy nadzieję, że po przeczytaniu naszego artykułu wiesz już, co to jest silnik Wankla. Jego wynalezienie było próbą wyeliminowania największych wad silnika korbowo-tłokowego. Pomimo tego, że założenia stojące za tą koncepcją wydawały się słuszne, to jednak liczne wady i problemy konstrukcyjne spowodowały, że obecnie trudno jest spotkać samochód wyposażony w silnik Wankla. Spalanie oleju, duże zużycie paliwa oraz problemy ze zużywającymi się uszczelnieniami tłoka to największe minusy tej jednostki napędowej.

Szukasz nowego ubezpieczenia dla swojego samochodu? W takim razie gorąco Cię zachęcamy do zapoznania się z ofertą LINK4. Kalkulator OC, który znajdziesz na naszej stronie www.link4.pl, pomoże Ci wybrać najlepszy dla Twojego portfela wariant. Sprawdź również szczegóły naszych innych produktów, takich jak ubezpieczenie domu lub mienia.

Sprawdź kalkulator OC dostępny na naszej stronie, aby obliczyć wysokość składki.

Szczegółowe informacje o produktach, limitach i wyłączeniach, a także OWU dostępne są na stronie www.link4.pl.

Redakcja

Komentarze