Nevzdávajúca sa rotačka

Do vynálezu Félixa Wankela sa vkladali veľké nádeje. Mal to byť revolučný motor, ktorý poháňal dopravné prostriedky na súši, na mori i vo vzduchu. Milovali ho i preklínali. Urobili nad ním kríž, no on sa opäť vracia.

Felix Wankel, foto wikipédia

Bolože to slávy, keď v roku 1963 v súčasnosti už neexistujúca nemecká automobilka NSU predstavila na autosalóne vo Frankfurte nad Mohanom prvý sériový model s rotačným motorom, nazvaným podľa mena vynálezcu Felixa Wankela (1902 – 1988).Tú česť odštartovať plánovanú novú éru v automobilovom priemysle malo NSU Spider. Všetko vyzeralo tak nádejne… Novej hviezde na štyroch kolesách zodpovedala aj cena – 8 500 mariek. Len na porovnanie: základná cena legendárneho VW chrobáka bola 4 500 mariek, špičkový chrobák kabriolet vyšiel na 6 910 mariek.

Krútiaci sa piest

Wankelov motor je spaľovací motor s vnútorným spaľovaním. Na rozdiel od bežného piestového spaľovacieho motora má oveľa menej pohyblivých častí. Základom je rotujúci piest vnútri stroja. Pôvodne F. Wankel uvažoval o rotácii piestu i valca okolo pevných osí otáčania odlišnou rýchlosťou, čo by prinieslo symetriu rotujúcich častí a ich dobré vyváženie. Toto riešenie však prinášalo problémy s rotujúcim valcom, a tak F. Wankel uprednostnil rotujúci piest, ktorého stred vykonáva ďalší rotačný pohyb. Vyváženie sa tu dosiahlo konštrukciou motora s dvojicou piestov. Motor nemal nijaké vačkové hriadele ani ventily. Rovnako ako pri bežnom spaľovacom motore sa aj v tomto prípade pracovný cyklus skladá zo štyroch častí. V prvej časti sa do valca vháňa zmes paliva, v druhej fáze sa zmes stláča. V tretej fáze nastane výbuch a palivo a plyny tlačia na piest, ktorý sa začne otáčať. V poslednej fáze sa zmes vypustí cez výfukový ventil. No keďže je pomer otáčok hriadeľa k otáčkam piesta 3 : 1, t. j. za jednu otáčku piesta sa hriadeľ otočí trikrát a motor vykoná pracovný cyklus počas jednej otáčky piesta, čiže pri jednej pracovnej otáčke Wankelovho motora prebehnú všetky štyri cykly naraz, znamená to, že Wankelov motor má všeobecne vyšší výkon ako štvortaktný motor s podobnými dispozíciami.

Prvé sériovo vyrábané vozidlo s Wankelovým motorom bolo NSU Spider, foto wikipédia

Nákup licencií

Motor spočiatku splnil všetky očakávania: bol podstatne menší a ľahší než klasické motory s rovnakým výkonom, mal menej rotujúcich častí, a tak sa dal takmer dokonale vyvážiť. Skrátka, jednoduchá konštrukcia agregátu s rotorom, ktorý mal nahradiť nie priveľmi efektívny vratný pohyb piestov, vyvolala senzáciu. Po uvedení funkčného prototypu 1. februára 1957 nastal o zázračný motor veľký záujem. NSU začala predávať licencie, ale s podmienkou, že o výsledky vývoja sa budú musieť všetci navzájom informovať a deliť. Licenciu okamžite kúpil americký Curtis-Wright, Daimler-Benz, Alfa Romeo, Citroën, ale aj britský Rolls-Royce. Svoje využitie našiel Wankelov motor okrem automobilov aj v motocykloch, poľnohospodárstve, začal poháňať člny a malé lietadlá. Svet sa zbláznil do wankelov a výrobcovia konvenčných piestových motorov sa začali obávať o svoju budúcnosť. Pre ďalší vývoj a rozvoj Wankelovho motora znamenal medzník rok 1961, keď japonská Mazda naň získala od NSU licenciu. Vtedajší prezident Mazda Tsuneji Matsuda rozpoznal potenciál ukrytý vo Wankelovom riešení spaľovacieho priestoru. Rokovania vyvrcholili podpísaním kontraktu v júli roku 1961. V roku 1964 na tokijskom autosalóne Mazda po prvý raz predstavila prototyp športového kupé s dvojrotorom Cosmo Sport 110S a od roku 1967 ho začala vyrábať sériovo. Odvtedy sa v Mazde nevedia vzdať myšlienky na wankel.

Preberanie sa zo sna

Prvý Wankelov motor z roku 1957, foto wikipédia

Začiatky 60. rokov 20. storočia sa niesli v znamení wankelmánie. Odborníci i milovníci áut boli z Wankelovho motora unesení. Motor miloval otáčky, nemal takmer nijaké vibrácie a z konštrukčného hľadiska udivoval minimom pohyblivých častí. Väčšia spotreba sa priveľmi neriešila, väčšinou ju kompenzoval nárast výkonu, dokonca aj ekológovia tých čias považovali tento motor za vyhovujúci. Všetko vyzeralo ako pri pohľade cez ružové okuliare… Ako však na tachometroch NSU Spider pribúdali najazdené kilometre, životnosť zázračných motorov rapídne klesala. Množstvo wankelov tak už po 50 000 km prešlo generálnou opravou. Agregáty strácali výkon a nevhodné materiály viedli napriek jednoduchosti konštrukcie k častým poruchám. Najhoršie na tom bola životnosť tesnenia v mieste, kde sa vrcholy rotora dotýkajú komory. Kazila sa špeciálne tvarovaná vložka – tesnenie spaľovacieho priestoru (apex seals). Wankelov motor dokázal vyvinúť extrémne zmeny teplôt, čo sa prejavilo na už aj tak veľmi namáhaných tesneniach apex. To spôsobovalo straty kompresie a prefuky medzi jednotlivými komorami. Veľké rozdiely teplôt vznikali jednak zlým spôsobom chladenia motorového bloku, a jednak studenými štartmi, pri ktorých sa tesniace apexy zahrievali od ich stredu, a tak nerovnomerne tlačili na steny bloku. Majiteľov takejto rotačky nepotešila ani veľká spotreba oleja a benzínu. Výmena tesnení apex znamenala pre NSU nielen obrovský rast nákladov za záručné opravy, ale aj zníženie ceny Spideru na 7 000 mariek, takže už v roku 1967, teda necelé štyri roky po predstavení automobilka úplne zastavila jeho výrobu. Vzniklo tak iba 2 400 kusov.

Tento článok si môžete prečítať v časopise Quark 04/2018.

Ak chcete mať prístup aj k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov alebo si objednať tlačenú verziu časopisu Quark, prihláste sa alebo zaregistrujte.

R

Komentáre