Silnik Wankla nazywany inaczej silnikiem rotacyjnym to rodzaj spalinowej jednostki napędowej, w której tłok wykonuje ruch obrotowy wokół cylindra. Wbrew pozorom taka konstrukcja sprawia, że silnik jest wydajny, a przy tym praktycznie bezkolizyjny. Dlaczego zatem nie stosuje się go powszechnie?
Felix Wankel, bo to od niego trzeba zacząć, jest twórcą silnika rotacyjnego. Pomysł na zbudowanie nowego rodzaju jednostki napędowej wziął się podobno z niechęci do silników tłokowych, a niechęć spowodowana była ich kolizyjnością, skomplikowaną budową i dość niską kulturą pracy. W odpowiedzi na to Wankel tworzył kolejne prototypy – pierwszy zgłoszony patent powstał w 1929 roku – aż w 1957 roku udało mu się wyprodukować w pełni działającą jednostkę. W 1963 roku trafiła ona do seryjnej produkcji i została umieszczona w NSU (obecne Audi) Spider. Patent udostępniono również markom takim jak Alfa Romeo, Ford, Citroen, Mercedes, Nissan, Porsche czy Toyota, a mimo to silnik Wankla do dziś nie należy do często wykorzystywanych w nowych modelach samochodów. Dlaczego?
Budowa silnika Wankla
Wynika to z problemów konstrukcyjnych. Z tego powodu panuje ogólne przekonanie, że silnik Wankla jest bardziej skomplikowany w swojej budowie niż tłokowy silnik spalinowy. Nic bardziej mylnego. W praktyce jednostka rotacyjna jest prostszy. Jej konstrukcja opiera się na jednym tłoku, który ma kształt zaokrąglonego trójkąta. Tłok ten obraca się wewnątrz epitrochioidalnego cylindra. Tym, jak porusza się tłok inaczej nazywany rotorem, kieruje przekładnia zębata. Jeden obrót to cztery cykle pracy: ssanie, sprężanie, rozprężanie oraz wydech. Jeżeli silnik jest dwusuwowy, w trakcie jednego obrotu wału wykonuje jeden cykl pracy, jeżeli zaś czterosuwowy – dwa cykle. Taka częstotliwość cykli umożliwia jednocześnie wyeliminowanie koła zamachowego i osiąganie wysokiego momentu obrotowego na niskich obrotach.
Silnik Wankla a Mazda
Ze wspomnianymi problemami konstrukcyjnymi w końcu poradziła sobie Mazda, wykorzystując wiedzę 47 specjalistów, którzy przez dwa lata pracowali nad konstrukcją Wankla. Udało się, a technologia rozwijana jest do dziś. Aktualne jednostki rotacyjne różnią się jednak od tych montowanych w latach 60. O największych zmianach można było mówić przy Maździe RX-8 z 2001 roku, do której wstawiono wolnossący silnik Renesis z realizacją dolotu oraz wydechu przez boczne płaszczyzny wirnika. Wcześniej kanały ssące i wydechowe rozmieszczone były promieniowo, co wpływało na tempo zużywania się części uszczelniających. Ale to nie wszystko. Silnik dostał elektrycznie sterowane przepustnice, kanały ssące zyskały różną długość, a oprócz tego zamontowano już wówczas wymagany katalizator.
Ciekawostka – rok po zaprezentowaniu silnika Renesis jednostka ta została wstawiona do prototypu RX-8 zasilanego wodorem i na tym nie poprzestano. Na targach motoryzacyjnych w Tokio Mazda przedstawiła dwa pojazdy koncepcyjne. Jeden z hybrydowym zespołem napędowym – silnikiem Wankla i ogniwami wodorowymi, zaś drugi z silnikiem Wankla o zasilaniu benzynowym i wodorowym ze wspomaganiem w postaci modułu elektrycznego. Co będzie dalej? Niewątpliwie Mazda chce korzystać z tej technologii i będzie to robić, pytanie tylko, w jakim zakresie.
