A konstrukció egyszerre zseniális és problémás. Rendkívül kompakt, könnyű, simán jár és elképesztően magas fordulatszámra képes, ugyanakkor a fogyasztása, az emissziója, az olajfogyasztása és a tömítések tartóssága komoly kihívást jelentett.

Nem véletlen, hogy bár az 1960-as években rengeteg autógyártó fantáziát látott benne, végül szinte mindenki feladta – Mazda pedig évtizedeken keresztül kitartott mellette.

Hogyan működik a Wankel-motor?

A hagyományos négyütemű motorban a dugattyú végzi a szívás, sűrítés, égés és kipufogás ciklusait.

A Wankel-motorban ugyanezek a folyamatok egy forgó rotor körül zajlanak. A háromszög alakú rotor három különálló munkateret hoz létre, amelyekben egymástól eltérő időpontban történik a szívás, a sűrítés, az égés és a kipufogás.

A rotor közvetlenül forgó mozgást hoz létre, ezért nincs szükség olyan hagyományos mechanizmusokra, mint a dugattyúk, hajtókarok, vezérműtengelyek vagy szelepek. Ez jelentősen leegyszerűsíti a motor felépítését és rendkívül kompakt méretet tesz lehetővé.

Miért volt ennyire különleges?

A Wankel egyik legnagyobb előnye a mérete és tömege.

Egy hasonló teljesítményű hagyományos motorhoz képest a forgómotor nagyon kicsi helyen elfér. Ez különösen sportautóknál jelent nagy előnyt, hiszen az alacsony tömeg és a kompakt kialakítás kedvezően befolyásolhatja az autó tömegközéppontját és súlyelosztását.

Ráadásul kevés fő mozgó alkatrésze van, és nincs szükség klasszikus szelepvezérlésre.

Hihetetlenül sima járás

A Wankel-motor egyik legkellemesebb tulajdonsága a rendkívül sima működés.

A hagyományos dugattyús motorokban a dugattyúk folyamatosan irányt változtatnak, ami rezgéseket generál. A Wankelben ezzel szemben folyamatos forgómozgás történik.

Ezért a motor járása nagyon egyenletes, miközben a hangja és karaktere is teljesen más, mint egy hagyományos négyhengeres vagy hathengeres motoré.

Nagy fordulatszám, különleges vezetési élmény

A Wankel-motor egyik legnagyobb élménye, hogy nagyon magas fordulatszámig képes pörögni.

A Mazda RX-8 Renesis motorja például akár 9000-es fordulatszámig is elforgott.

Ez egészen különleges karaktert ad az autónak: a motor egyre intenzívebben szól és dolgozik, ahogy közeledik a fordulatszám-tartomány felső részéhez.

Aki egyszer vezetett egy jó Wankel-motoros autót, pontosan tudja, miért alakult ki körülötte ekkora rajongótábor.

Akkor miért nem terjedt el?

Itt kezdődnek a problémák.

A Wankel-motor elméletben nagyon egyszerűnek tűnik, a gyakorlatban azonban rendkívül nehéz jól tömíteni és hatékonyan üzemeltetni.

A rotor három csúcsán úgynevezett apex tömítések találhatók. Ezeknek folyamatosan tömíteniük kell a munkateret, miközben nagy hőterhelésnek, nyomásnak és súrlódásnak vannak kitéve.

A korai Wankel-motoroknál ez komoly megbízhatósági problémákat okozott. A Mazda mérnökeinek egyik legnagyobb kihívása éppen az úgynevezett „chatter mark” jelenség megszüntetése volt, amikor a tömítések rendellenes kopási nyomokat hagytak a rotorház belső felületén.

A tömítések jelentik az egyik legnagyobb kihívást

A Wankel egyik alapvető problémája, hogy a tömítéseknek egyszerre kell:

• megfelelően zárniuk az égésteret,
• elviselniük a magas hőmérsékletet,
• ellenállniuk a súrlódásnak,
• követniük a rotor mozgását,
• hosszú időn keresztül megfelelően működniük.

A modern Wankelek természetesen rengeteget fejlődtek a korai konstrukciókhoz képest, de a tömítési probléma alapvető része maradt a konstrukciónak.

Miért fogyaszt olajat?

Ez egy másik olyan tulajdonság, ami elsőre furcsának tűnhet.

A Wankel-motoroknál az olaj bizonyos mennyiségét szándékosan az égéstér kenésére használják. Ez a rotor és a tömítések megfelelő kenésében játszik szerepet.

Vagyis bizonyos olajfogyasztás nem feltétlenül meghibásodás, hanem a konstrukció működéséből következik.

Ez azt is jelenti, hogy Wankel-motoros autónál különösen fontos az olajszint rendszeres ellenőrzése és a megfelelő kenőanyag használata.

A fogyasztás – a Wankel egyik Achilles-sarka

Talán ez az egyik legfontosabb oka annak, hogy a Wankel nem tudott széles körben elterjedni.

A rotorház különleges alakja miatt az égéstér hosszú és keskeny, ami nem kedvez az ideális égésnek. Bizonyos körülmények között az üzemanyag-levegő keverék egy része nem ég el olyan hatékonyan, mint egy hagyományos dugattyús motorban.

Ennek következménye lehet a magasabb üzemanyag-fogyasztás és nagyobb károsanyag-kibocsátás.

Ez különösen nagy probléma lett akkor, amikor az autóipar egyre szigorúbb fogyasztási és emissziós előírásokkal szembesült.

Az olajválság sem segített

Az 1970-es évek elejéig a Wankel-motor még komoly jövő előtt állt.

Több gyártó is fejlesztette a saját változatát, és a technológia iránt óriási volt az érdeklődés. Az 1973-as olajválság azonban teljesen megváltoztatta a helyzetet.

Hirtelen sokkal fontosabbá vált az alacsony fogyasztás.

A Wankel pedig éppen ezen a területen nem tudott igazán versenyre kelni a hagyományos motorokkal. A Mazda jelentős fejlesztésekkel tudta javítani a fogyasztást, de a konstrukció alapvető hátrányait nem lehetett teljesen megszüntetni.

És ott voltak az emissziós előírások

A modern autóknál már nem elég, hogy egy motor erős és megbízható legyen.

Meg kell felelnie az egyre szigorúbb emissziós követelményeknek is.

A Wankel konstrukciója ebből a szempontból kedvezőtlenebb helyzetből indult. A nem tökéletes égés miatt különösen a szénhidrogén-kibocsátás jelentett komoly kihívást.

A Mazda ugyan folyamatosan fejlesztette a technológiát, és az RX-8 Renesis motorjánál például az oldalsó kipufogóportok alkalmazásával is javítottak a hatásfokon és az emisszión, de a szigorodó szabályozás végül a hagyományos személyautós Wankel-korszak végét jelentette.

Miért szereti mégis ennyire a Mazda?

Mert a Wankel olyan tulajdonságokat tud, amelyeket egy hagyományos motor csak nehezen.

Kompakt. Könnyű. Sima járású. Magas fordulatszámra képes.

És mindehhez egészen egyedi hang és vezetési élmény társul.

A Mazda történetében a Wankel annyira fontos szerepet töltött be, hogy a márka egyik legfontosabb technológiai védjegyévé vált. A Cosmo Sport, az RX-7 és az RX-8 nélkül ma egészen másképp nézne ki a Mazda sportautós története.

Miért volt az RX-7 ennyire sikeres?

A Wankel talán legjobb felhasználási területe mindig is a sportautó volt.

Egy sportautónál kevésbé fájdalmas a magasabb fogyasztás, ha cserébe kis tömegű, kompakt és magas fordulatszámú motort kapunk.

A Mazda RX-7 három generációján keresztül bizonyította, hogy a konstrukciónak igenis van létjogosultsága.

A Wankel különösen jól illeszkedett ahhoz az elképzeléshez, hogy egy könnyű autóban kis méretű, de nagy teljesítményű motor dolgozzon.

Akkor rossz motor a Wankel?

Nem.

Egyszerűen más kompromisszumokat kíván.

Ha az elsődleges szempont az alacsony fogyasztás, a hosszú szervizperiódus és a minimális karbantartási igény, akkor a hagyományos dugattyús motor általában jobb választás.

Ha viszont a kis méret, az alacsony tömeg, a magas fordulatszám és az egyedi karakter számít, a Wankel nagyon érdekes alternatíva.

Visszatért a Wankel?

Érdekes módon igen – csak nem úgy, ahogy sok rajongó várta.

A Mazda 2023-ban visszahozta a Wankel-motort az MX-30 R-EV modellben. A motor azonban nem közvetlenül hajtja a kerekeket, hanem hatótávnövelőként generátort hajt, amely az akkumulátor töltésében vesz részt.

Ez egy nagyon logikus felhasználási módja a Wankelnek: a motor kompakt mérete és alacsony tömege megmarad, miközben nem kell folyamatosan változó terhelésen közvetlenül hajtania az autót.

Ez lehet a Wankel jövője?

Talán.

A Wankel legnagyobb problémái közül több akkor jelentkezik igazán, amikor az autót változó fordulatszámon és terhelésen kell hajtania.

Egy generátorként működő motor viszont sokkal inkább optimalizálható egy szűkebb, hatékonyabb üzemi tartományra.

Ez nem jelenti azt, hogy a Wankel hirtelen jobb lett egy modern benzinmotornál. Inkább arról van szó, hogy más feladatra használva jobban kiaknázhatók az előnyei.

Összegzés

A Wankel-motor története tulajdonképpen egy hatalmas mérnöki kísérlet története.

Egy olyan motort akartak létrehozni, amely egyszerűbb, kisebb és könnyebb a hagyományos dugattyús motoroknál. Ez sikerült is.

A probléma az volt, hogy ezért cserébe komoly kompromisszumokat kellett elfogadni: magasabb fogyasztást, jelentős olajfogyasztást, nehezebb tömítést, nagyobb emissziós kihívást és speciális karbantartási igényeket.

A Wankel tehát nem azért nem terjedt el, mert rossz konstrukció lenne. Éppen ellenkezőleg: túl sok olyan tulajdonsága van, amelyben fantasztikus, miközben néhány nagyon fontos területen – főleg hatásfokban és emisszióban – nehéz volt felvennie a versenyt a folyamatosan fejlődő dugattyús motorokkal.

Talán éppen ezért maradt belőle legenda.

Kevés motor tud egyszerre ennyire különleges lenni, ennyire szerethető lenni – és közben ennyi kompromisszumot igényelni.