Fotki:

Silnik Wankla
Autor: Mgr inż. Andrzej Moldenhawer <>
Źródło: Młody Technik 4/1971 <http://www.mt.com.pl>

SILNIK WANKLA
Silniki Wankla przeszły już wszystkie stadia wielkiego wynalazku, a wiec
badanie, długotrwałe próby, próbne serie. Po 13 latach opracowywania
pomysłu Feliks Wankel, niemiecki mechanik bez wyższego wykształcenia, może
być równie dumny ze swego dzieła, jak inny mechanik, Ferdynand Porsche,
który także nie mając wykształcenia inżynierskiego stworzył Volkswagena.
Obaj zresztą uzyskali doktoraty honoris causa. Warto przy tym wspomnieć, że
wielcy mechanicy i organizatorzy przemysłu z poprzedniego pokolenia byli
też często samoukami (Ford, Royce, Wright'owie). Wszystkich cechowała
wytrwała, solidna praca i olbrzymi upór.
Silnik Wankla badany był z politechnikach i instytutach naukowych, a
optimum jego kształtu ustaliły już maszyny matematyczne. Obecnie
produkowany jest on przez wiele światowej sławy firm samochodowych. Dla
celów lotniczych licencję zakupił amerykański koncern Curtis Wrig ht.
Zresztą licencji takich, oznaczających już produkcję, sprzedała firma NSU
aż 17. Firma ta, która silnik wylansowała, wydała na cele jego rozwoju
ponad 20 mln dolarów. Taka jest cena wprowadzenia na rynek konkurencyjnego
silnika, mającego w porównaniu do silników tłokowych kilka istotnych zalet.
Są nimi blisko dwukrotnie mniejsze rozmiary i ciężar oraz znacznie bardziej
równomierna praca.
Podstawowym problemem konstrukcyjnym, który pokonać musiał Wanket, było
uszczelnienie wirującego tłoka. W tej zresztą dziedzinie był on najwyższej
klasy specjalistą, ponieważ przez wiele lat zajmował się uszczelnianiem
różnych maszyn i dokonał wielu wynalazków.
Na okładce pokazujemy przekrój silnika Wankla zastosowanego w samochodzie
NSU-Ro80. Silnik ma dwa tłoki w kształcie trójkąta (1) wirującego wewnątrz
cylindra (3), którego obrys przypomina dwa półcylindry połączone odcinkiem
prostym. W czasie jednego obrotu w poszczególnych komorach pomiędzy tłokiem
a cylindrem występują jednocześnie te same cykle jak w tłokowym silniku
czterosuwowym: praca, wydech, ssanie i sprężanie. Dwa krążące tłoki
odpowiadają więc pod względem ilości cykli 6 cylindrom.
Jak już wspomniałem, głównym zagadnieniem konstrukcyjnym tego silnika jest
uszczelnienie wirującego tłoka. Na ścianach bocznych zastosowano tutaj
podwójne uszczelki, natomiast na trzech wierzchołkach trójkąta znajdują się
uszczelki pojedyncze, w postaci płytek dociskanych do bieżni. Dzięki
zawieszeniu tłoka na wewnętrznym jego zazębieniu, opierającym się na wale
(2), sam tłok nie dotyka nigdy do bieżni, a jedynie uszczelka dociskana
jest siłą odśrodkową do bieżni cylindra. To rozwiązanie zadecydowało
właśnie o trwałości tego silnika równej trwałości silników tłokowych.
Narażone na ścieranie uszczelki wykonane są ze specjalnego żeliwa, a gładź
cylindra również jest dodatkowo utwardzona. Gdyby tłoki nie były zawieszone
na zazębieniu wału, praca tego typu silnika byłaby w ogóle niemożliwa,
ponieważ ogromna siła odśrodkowa występująca przy większych obrotach, nie
pozwoliłaby na rozkręcenie się układu wirującego. Silnik jest chłodzony
wodą, która przepływa przez komory (4) w korpusie, a następnie do chłodnicy
(niewidocznej na rysunku), skąd tłoczona jest pompą wodną (5) z powrotem do
komór. W przedniej części wału znajduje się koło zębate, z którego
odbierany jest napęd na pompę olejową (7), aparat zapłonowy (8) oraz koło
pasowe z przeciwwagą (dla wyważania tłoków). Koło pasowe napędza z kolei
wentylator (9) połączony wspólnym wałkiem z pompą wodną. W tylnej części
silnika znajduje się przetwornica momentu obrotowego (11) typu
hydraulicznego, umożliwiająca ciągłą regulację zmiany przełożenia między
silnikiem a szczątkową skrzynią biegów składającą się z biegu wstecznego i
biegu do przodu. To skomplikowane urządzenie, które opisywaliśmy już w
„M.T.", działa na zasadzie zmiany ilości cieczy pomiędzy wirującymi
czaszami, a co za tym idzie, pozwala na kontrolowany poślizg, a więc
określone przełożenie. Na zakończeniu wału znajduje się koło zębate
napędzane w czasie rozruchu przez „klasyczny" rozrusznik samochodowy (10).
W dobie intensywnych poszukiwań idealnego źródła napędu dla samochodów
osobowych i małych samolotów, a również motorówek, których po świecie krąży
już wiele milionów, silnik Wankla stanowić może jedynie ogniwo przejściowe.
Nie rozwiąże on bowiem zasadnicznego problemu wszystkich silników
spalinowych: zjadania tlenu i wytwarzania trujących spalin. Niewątpliwie
jed nak umożliwi zmniejszenie wymia rów samochodu i jego cichszą i
spokojniejszą jazdę.

Mgr inż. Andrzej Moldenhawer