Κινητήρας Wankel: Η ιδιοφυής ιδέα που δεν έγινε ποτέ mainstream

Ο Φέλιξ Βάνκελ είχε ένα όραμα ζωής το οποίο προσπάθησε και κατάφερε να το υλοποιήσει: Να δημιουργήσει έναν περιστροφικό κινητήρα εσωτερικής καύσης ο οποίος να σπάσει το μονοπώλιο του εμβολοφόρου.

Ο Γερμανός μηχανικός είχε την τύχη να δει το δημιούργημά του -που ονομάστηκε Wankel, φέροντας το επίθετό του- να υιοθετείται σε οχήματα κάποιων εταιρειών (π.χ. Chevrolet, Citroen, Mazda, NSU) αλλά όχι να έχει την επιτυχία που ίσως ο ίδιος να ήθελε.

Θεωρητικά, ο Wankel κινητήρας είναι μια ευφυής αρχιτεκτονική και πολύ ενδιαφέρουσα ιδέα. Στην πράξη, όμως, δεν κατάφερε να ξεπεράσει πολλά από τα προβλήματα που παρουσιάζονταν, τόσο αξιοπιστίας όσο στον τρόπο λειτουργίας του.

Ίσως ήταν ένας κινητήρας που προηγούταν της εποχής του καθώς, όταν δημιουργήθηκε, η τεχνολογία δεν ήταν ακόμη τέτοια που να μπορεί να δώσει λύσεις. Γι’ αυτό ο περιστροφικός κινητήρας παρέμεινε ως μια σπάνια υλοποίηση που όλοι παραδέχονταν αλλά λίγοι είχαν την πρόθεση να διαθέσουν πόρους για την περαιτέρω εξέλιξή του.

Παρόλα αυτά, πρόκειται για μια εξαιρετικά ενδιαφέρουσα κατασκευή. Να σημειώσουμε ότι έχουν εφευρεθεί περισσότεροι από έναν τύποι περιστροφικού κινητήρα, όμως συνηθίζεται όλοι να προσδιορίζονται με την ονομασία Wankel.

Δηλαδή, το επίθετο του αρχικού δημιουργού που εισήγαγε την ιδέα ενός μοτέρ με έναν ή περισσότερους ρότορες, οι οποίοι κινούν τον στροφαλοφόρο άξονα, από τον οποίο η ισχύς μεταφέρεται στους τροχούς, μέσω του συστήματος μετάδοσης.

Η μορφή με την οποία είναι ευρύτερα γνωστός ο κινητήρας Wankel αποτελείται από έναν (ή περισσότερους) ρότορες περίπου τριγωνικού σχήματος, οι οποίοι περιστρέφονται έκκεντρα μέσα σε έναν θάλαμο (που μπορούμε να πούμε ότι μοιάζει με το σχήμα του αριθμού 8).

Σε κάθε πλήρη περιστροφή του ρότορα, η κλασική διαδικασία καύσης (εισαγωγή μείγματος αέρα-καυσίμου, συμπίεση, ανάφλεξη και εξαγωγή καυσαερίων) πραγματοποιείται τρεις φορές. Ο στροφαλοφόρος άξονας εκτελεί τρεις περιστροφές κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, καθώς συνδέεται με τον ρότορα με σχέση μετάδοσης 3:1.

Οι περιστροφικοί κινητήρες έχουν τη φήμη ότι επιτυγχάνουν υψηλές στροφές λειτουργίας, ωστόσο αυτό είναι εν μέρει παραπλανητικό.

Όταν αναφέρεται ότι ένας τέτοιος κινητήρας λειτουργεί στις 9.000 σ.α.λ., ο στροφαλοφόρος άξονας περιστρέφεται σε αυτό το ρυθμό και ο αριθμός των κύκλων καύσης αντιστοιχεί σε εκείνον ενός εμβολοφόρου κινητήρα στην ίδια ταχύτητα. Ωστόσο, οι ρότορες περιστρέφονται μόλις στις 3.000 σ.α.λ., δηλαδή τρεις φορές λιγότερο.

Τα πλεονεκτήματα
Ο κινητήρας Wankel λειτουργεί εξαιρετικά ομαλά, αφενός επειδή κάθε επιμέρους καύση είναι σχετικά μικρής έντασης και αφετέρου επειδή οι ρότορες περιστρέφονται διαρκώς.

Δηλαδή, δεν υπάρχει το αντίστοιχο φαινόμενο ενός εμβόλου που ξεκινά από στάση στο Άνω Νεκρό Σημείο, επιταχύνει και στη συνέχεια επιβραδύνει μέχρι το Κάτω Νεκρό Σημείο, επαναλαμβάνοντας τη διαδικασία κατά την επιστροφή του προς τα επάνω.

Επιπλέον, οι διαστάσεις του (Wankel) είναι σημαντικά μικρότερες συγκριτικά με αυτές ενός αντίστοιχου εμβολοφόρου. Έτσι, εάν για παράδειγμα τοποθετηθεί στο εμπρός μέρος ενός αυτοκινήτου, η μάζα του συγκεντρώνεται πλησιέστερα στο κέντρο του οχήματος.

Αυτό ευνοεί την κατανομή βάρους εμπρός πίσω και εξηγεί τον λόγο που τα αυτοκίνητα με περιστροφικό κινητήρα συχνά έχουν καλύτερη οδική συμπεριφορά και  δυναμικά χαρακτηριστικά σε σχέση με ένα που έχει εμβολοφόρο.

Τα μειονεκτήματα
Η φύση λειτουργίας ενός περιστροφικού κινητήρα συνεπάγεται σχεδόν συνεχή εισαγωγή καυσίμου, άρα και αυξημένη εκπομπή καυσαερίων. Συχνά, αυτό έχει αρνητικές επιπτώσεις στην κατανάλωση και στην εκπομπή ρύπων.

Κατά συνέπεια, αυτός είναι ένας από τους βασικότερους λόγους για τους οποίους ο Wankel κινητήρας δεν μπόρεσε να έχει την απήχηση που θα έπρεπε, παρά τα πλεονεκτήματά του.

Επιπλέον, οι περιστροφικοί κινητήρες δεν διακρίνονται για τη ροπή τους σε σχέση με αυτή ενός αντίστοιχου εμβολοφόρου. Πέραν αυτών, ακόμη ένα σημαντικό μειονέκτημα, αφορά στο γεγονός ότι τα γωνιώδη άκρα των ροτόρων δεν εξασφαλίζουν πάντα την απαραίτητη απόλυτη στεγανότητα με το εσωτερικό τού τοιχώματος των θαλάμων καύσης, κάτι που προκαλεί φθορές και ενδεχομένως και καταστροφή του κινητήρα.

---

ΕΙΔΗΣΕΙΣ ΣΗΜΕΡΑ

Το νέο FIAT 500 Hybrid διαθέσιμο στην Ελλάδα (+τιμές)

Δοκιμή: Foton Tunland G7

Το αυτοκίνητο που σταμάτησαν να αγοράζουν επιστρέφει

---