AutoPlus

Albee

Silnik Wankla

Silnik Wankla został wynaleziony przez niemieckiego inżyniera Felixa Wankla na początku lat 50 XX wieku.

Silnik taki jest silnikiem używającym rotacji tłoka (o kształcie przypominającym trójkąt) do napędu wału. Tłok, obracając się w komorze o eliptycznym kształcie tworzy komory, które w zależności od kąta obrotu zmieniają swą objętość. Szczelność komór gwarantowana jest przez „plomby” znajdujące się na każdym z rogów tłoka. W tym rodzaju silnika, wszystkie cztery suwy odbywają się podczas jednego obrotu trójstronnie symetrycznego tłoka. Im większe zakrzywienie ściany tłoka, tym większy jest stopień kompresji.

Centralny wał przechodzi przez środek tłoka i jest wsparty na mostkach. Tłok porusza się względem wału ruchem orbitalnym, a zębatki umieszczone na stałe, na każdej ze ścian komory wału współpracują z zębatkami na samym wale, zapewniając odpowiednie ustawienie i obrót zespołu.

Jeśli przyjrzeć się silnikowi podczas pracy dojrzymy wiele podobieństw do standardowego silnika tłokowego. Podczas cyklu, komory spalania zmieniają swą wielkość w podobny sposób.

Silnik Wankla wykonuje jeden suw na każdy obrót centralnego wału. Tak więc dla wykonania pełnego cyklu silnika potrzeba czterech takich obrotów. Nie wpływa to jednak negatywnie na moc takiego silnika. Wręcz przeciwnie. Silniki Wankla mają zdecydowanie większą moc od konwencjonalnych silników o zbliżonej pojemności. Różnice w mocy są na tyle znaczne, że niektórzy uważają, że aby uzyskać obiektywny stosunek pojemności do mocy należy tą pierwszą pomnożyć 3 razy. W wyścigach, w zależności od federacji, mnożnik ten wynosi od 1,5 do 2.

Silniki Wankla cechują się znacznie wyższym limitem prędkości obrotowej dzięki mniejszej ilości elementów wchodzących w skład silnika. Innymi jego zaletami są: zwarta konstrukcja, niewielka awaryjność współczesnego silnika Renesis, gładki przyrost prędkości obrotowej, minimalizacja wibracji, mniejsza podatność na przegrzanie (duża powierzchnia chłodzenia) i małe skomplikowanie konstrukcji. Ciekawostką jest też, że silniki wankla nie są narażone na krytyczną usterkę. Utrata kompresji wiąże się jedynie z utratą znacznej części mocy, nie spowoduje jednak zatrzymania silnika.

Do wad wankli należy zaliczyć: małą szczelność komór przed rozgrzaniem silnika, długi czas wykonywania każdego z suwów (ok. 50% dłuższy niż w przypadku konwencjonalnego silnika) i to, że konstrukcja silnika wymusza spalania odrobiny oleju przy każdym z obrotów.

Swą złą sławę silniki Wankla zawdzięczają temu, że w pierwszych latach ich produkcji były wykonywane z bardzo niskiej jakości materiałów. To, w połączeniu z charakterystycznym dla tych silników grzaniem się tylko w jednym miejscu (tam gdzie znajduje się komora spalania), prowadziło do częstych problemów z pęknięciami bloku. Problem ten ostatecznie został rozwiązany dopiero w Mazdzie RX-7 FD3S, choć już w poprzedniej, FC3S był to problem rzadko spotykany.

Dużym problemem dla inżynierów Mazdy było dostosowanie wankli do restrykcyjnych norm czystości obowiązujących w USA i Europie. Wymagało to zastosowania niebotycznie drogich i bardzo zaawansowanych katalizatorów. W nowszych konstrukcjach umożliwiono ograniczenie kosztów poprzez wzbogacenie mieszanki paliwowej i umożliwieniu jej dopalania się w specjalnej komorze kolektora wydechowego. Silnik Renesis spełnia kalifornijskie normy pozwalające uznać Mazdę RX-8 jako pojazd „półekologiczny”.

O tuningu, karierze wyścigowej i zastosowaniu silników Wankla opowiem innym razem.

Źródła: Wikipedia, Google, własna pamięć

[link widoczny dla zalogowanych] [link widoczny dla zalogowanych] [link widoczny dla zalogowanych] [link widoczny dla zalogowanych]

Mr_Mar

Fajnie, że poświęciłeś temu ciekowamu rozwiązaniu kilka słów. Cieszę się, że umiałeś to w prosty sposób wyjasnić. Przyznam się, że sam się od jakiegoś czas zbierałem na napisaenie paru zdań o tym silniku, myślałem, że nawet dziś wieczorem to zrobię, ale byłeś szybszy.

Albee

Miło mi, że komuś się podoba. Któregoś dnia dokończę artykuł, bo już dziś nie starczyło mi sił. Smile

Mr_Mar

Niewątpliwie podoba mi się, to prawda. Ale niestety dostrzegam wiele błędów i niedomówień, w Twoim artykule (nie chciałbym być niegrzeczny i uważać się za niewiadomo kogo, bo w moich pewnie też są błędy). Zastanawiam się natomiast nad Twoim stopniem wiedzy na temat samochodów, bo przyznam, że mi ciężko było opisać ten silnik.

Albee

Co do błędów i niedomówień to jestm pewien, że znajdzie się ich całkiem sporo. Jestem hobbystą - amatorem, a gros informacji zawartych w tym tekście pochodzi z anglojęzycznych książek które kiedyś przeglądałem u kuzyna - mechanika, a które zapadły mi w pamięć. Jeśli dostrzegasz jakieś przekłamania (które przy takim sposobie pozyskiwania informacji mogły powstać), nie krępuj się bezceremonialnie mi ich wytknąć. Smile

Mr_Mar

To tym bardziej jestem pod wrażeniem, że jesteś "tylko" hobbystą.
A co do błędów to kształt tłoka jest trochoidalny, podczas jego obrotu są trzy komory, a nie jak napisałeś cztery. Jednak zabrakło mi informacji, że w przekazaniu napędu z tłoka na wał pośredniczy przekłada mimośrodowa, obiegowa. Bo jak sam napisałeś tłok prócz rotacji, wykonuje także ruch po elipsie, która właśnie zapewnia mimośród.
Dodatkowo stwierdziłeś, że silnik taki osiąga większe prędkości obrotowe ponieważ mają mniej elementów, które wchodzą w skład jego budowy. Po części się z tym zgadzam. Jednak prawda jest taka, że silnik wankla nie ma punktów zwrotnych, gdzie musi nastąpić zatrzymanie i zmiana kierunku ruchu oraz rozpędzenie tłoka. W związku z tym siły bezwładności są o wiele mniejsze co sprawia, że możemy zastosować większą liczbę obrotów. Najlepej zaobserwować to na przykładzie dzwona, który działa właśnie na zasadzie siły bezwładności. A teraz małe pytanko do Ciebie, na które chciałbym abyś mi odpowiedział. Napisałeś "(...)konstrukcja silnika wymusza spalania odrobiny oleju przy każdym z obrotów". No więc ja chciałbym się dowiedzieć od Ciebie dlaczego silnik ten zużywa olej? Jak on jest smarowany?

Albee

W żadnym miejscu nie napisałem o czterech komorch silnika. Pisałem jedynie o czterech suwach.
Co do kształtu tłoka, to uproszczenie wynika z tego, iż doszedłem do wniosku, że większości osób łatwiej jest wyobrazić sobie faktyczny wygląd tych elementów kiedy kształt opisałem jako "zbliżony do trójkąta".
Zużycie oleju wynika z faktu, że musi on byc w niewielkiej ilości nanoszony na "plomby" (od angielskiego seal) uszczelniające komory, aby zapobiec ich przedwczesnemu zużyciu. Jest to jednak cecha charakterystyczna nowszych tego typu silników. Starsze, po przejechaniu ok. 80 000 km wymagały wymiany tłoka (w najstarszych konstrukcjach) a w nieco nowszych wymiany pierścienia uszczelniającego.

Mr_Mar

Ze znalezionych przeze mnie informacji odnośnie smarowania silnika Wankla, wynika, że opis, który Ty przedstawiłeś funkcjonuje w nowych silnikach stosowanych w RX8. I powiem szczerze, że jest to chyba bardzo dobre rozwiązanie. A zużycie oleju wynika z tego, że nie możliwości tej i tak już niewielkiej ilości oleju, odprowadzenia do miski olejowej. W starszych konstrukcjach było to smarowanie mieszankowe, jakie znamy z silników dwusuwowych.
P.S Zdawało mi się, że widziałem informację o czterech komorach. Widocznie miałem przewidzenia. Co do Twoich uproszczeń to oczywiście nie mam nic przeciwko, bo jeśli ktoś nie zgłebia tej wiedzy to trudno mu wytłumaczyć czym jest trochoida.

Albee

Przypominam, że w żadnym przypadku nie wolno traktować mojego tekstu jako tekstu naukowego, czy w jakikolwiek inny sposób profesjonalnego! Są to dość podstawowe i ogólnikowe informacje, zawierające wiele uproszczeń (choć mam nadzieję, żednych przekłamań Wink

) w celu ułatwienia ich przyswajalności.

Mr_Mar

Spokojnie nie traktowałem Ciebie i Twojego tekstu jako naukowego. Ale przyznam, że pewne rzeczy wyłożyłeś wprost, o których ja bym zapomniał.

Albee

Mój powyższy post nie był adresowany do Ciebie. Napisałem to, żeby komuś nie przyszło do głowy pisać z podobnych tekstów jakiejś porządnej pracy zaliczeniowej czy czegokolwiek innego. Smile

tajger

@ Mr_Mar wedlug mojej wiedzy ksztalt tloka nie jest trochoidalny, lecz jest to trojkat o krzywoliniowych bokach. Trochoidalny ksztalt ma zarys podstawy cylindra, a sam on jest "niskim walcem o podstawie nie kolowej".

oraz cytat z pierwszego postu:
""Silnik Wankla wykonuje jeden suw na każdy obrót centralnego wału. Tak więc dla wykonania pełnego cyklu silnika potrzeba czterech takich obrotów""

z tym rowniez sie nie zgodze. Wszystkie suwy, ktore w tym silniku nazwane sa taktami odbywaja sie podczas jednego obrotu walu.

pozdrawiam

adam9112 · Wysłany: Czw 12:39, 06 Mar 2014 Temat postu:

a ja znów słyszałem że Polak pierwszy badał taki silnik ale zmarł i Niemiec przejął po nim pracę i nazwał silnik swoim nazwiskiem

[link widoczny dla zalogowanych]