STRUKE:

Wankelov motor

ilustracija
WANKELOV MOTOR, presjek i taktovi rada
ilustracija1ilustracija2

Wankelov motor [va'ŋkəl~], četverotaktni motor s unutarnjim izgaranjem s rotirajućim ekscentričnim klipom. Bitno se razlikuje od klipnih ili stapnih strojeva, pa je i sam naziv klip za rotirajuću trokutastu ploču (rotor, okretni stap) zadržan više prema srodnosti uloge u stroju nego prema geometrijskoj sličnosti ili principu rada. Naime, kod benzinskih i Dieselovih motora s unutarnjim izgaranjem klip se pravocrtno giba unutar cilindra, a gibanje i snaga prenose se na pogonsko (koljenasto) vratilo s pomoću klipnoga mehanizma. Nasuprot tomu, kod Wankelova se motora trokutasti rotor giba unutar ovalnoga kućišta (stator), dodirujući vrhovima njegovu unutarnju stijenku oblika → epitrohoide. Time unutar kućišta nastaju tri odvojene komore, a zahvaljujući složenomu gibanju rotora, njihov se obujam stalno mijenja ovisno o položaju rotora, pa komore imaju istu ulogu kao i cilindri klipnih motora. Složeno gibanje rotora posljedica je njegove istodobne rotacije oko vlastite osi i gibanja oko osi vratila. Naime, rotor nije jednostavno nasađen na vratilo motora, već u obliku planetarnoga zupčanika (→ prijenos, mehanički) ekscentrično obigrava oko mirujućega zupčanika, s kojim je u stalnom zahvatu preko ozubljenja svojega središnjeg otvora. Os mirujućega zupčanika poklapa se s osi vratila motora, na koje se gibanje, sve sile i snaga s rotora prenose posredstvom ekscentričnoga rukavca. Ozubljenja zupčanika i rukavac tako su konstruirani da je kutna brzina rotacije rotora oko vlastite osi tri puta manja od kutne brzine vratila. Jednako kao i kod odgovarajućega benzinskoga motora, proces u Wankelovu motoru ima četiri takta: usisavanje, kompresiju, ekspanziju i ispuh. U svakoj od triju komora istodobno se odvija jedan od taktova, ali s faznim pomakom, tako da se u jednom ciklusu gibanja (okreta) rotora obave tri puna četverotaktna procesa. U odnosu na druge motore s unutarnjim izgaranjem, Wankelov je motor kompaktniji, ima veliko specifično opterećenje radnog obujma cilindra, te tihi rad bez šumova i vibracija. Nedostatci su mu veliko termičko opterećenje u području svjećica, postizanje maksimalnoga zakretnoga momenta tek kod razmjerno velikoga broja okretaja, kraći vijek trajanja, problemi složenoga brtvljenja i nešto veća potrošnja goriva (do 16%).

Iako su prvi strojevi s rotirajućim klipom bile neke konstrukcije pumpa još iz XVI. st. te motora iz XIX. st., najveća zasluga za njihov razvoj pripada njemačkom izumitelju Felixu Wankelu (1902–88). Pošto se dulji niz godina bavio razvojem motora s rotirajućim klipom, konačna inačica prikladna za proizvodnju i praktičnu primjenu izvedena je na osnovi njegovih zamisli 1960. u njemačkoj tvornici automobila NSU. U toj je tvornici počela 1964. serijska proizvodnja osobnog automobila NSU Wankel Spider, s Wankelovim motorom s jednim rotorom, a od 1967. i vrlo uspješnog automobila NSU Ro 80 s dva rotora. Do danas je u svijetu konstruirano i serijski proizvedeno više od trideset tipova automobila s Wankelovim motorom, među kojima su najbrojniji oni japanske tvrtke Mazda. Od 1981. američka tvrtka Curtiss-Wright proizvodi Wankelove motore s četiri rotora ukupne snage 1100 kW za pogon desantnih brodova. U skromnijem opsegu, Wankelov je motor primijenjen za pogon motocikla, posebnih plovila i zrakoplova. Konstrukcija Wankelova motora u dizelskoj izvedbi do sada je ostala bez znatnijeg uspjeha.

Wankelov motor. Hrvatska enciklopedija, mrežno izdanje. Leksikografski zavod Miroslav Krleža, 2018. Pristupljeno 6.4.2020. <http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=65828>.