Warum sind Wankelmotoren verboten? | Stirlingkit

Woher kommen Wankelmotoren?

Wenn es um Wankelmotoren geht, wird Mazda in den Sinn kommen. Viele Leute sagen, dass der Wankelmotor dem Mazda entspricht. Tatsächlich ist es nicht wahr. Der eigentliche Erfinder des Wankelmotors war ein Ingenieur der deutschen Firma NSU, Felix Wankel, geboren am 13. August 1902 in Lahr, Deutschland. Und Mazda hat den Wankelmotor einfach weitergeführt. In der Geschichte des Wankelmotors hat Mazda einen größeren Beitrag zum Wankelmotor geleistet als jedes andere Unternehmen, und so auch der Wankelmotor für Mazda. Der erste Wankelmotor hieß „Wankelmotor“. 1954 wurde der erste Wankelmotor erfolgreich entwickelt und in Rennwagen eingesetzt. Später erwarb Mazda das Patent für den Wankelmotor, begann mit der Verbesserung und Weiterverfolgung der Forschung und Entwicklung des Wankelmotors und baute den Wankelmotor in das Serienauto ein.

Kenichi Yamamoto, Vater des Mazda Wankelmotors

Das Unternehmen namens „ Toyo Cork Kogyo Co. Ltd. “ wurde 1920 von Jujiro Matsuda in Hiroshima, Japan, gegründet und stellte hauptsächlich Korkprodukte her. 1923 erlebten Japaner das schlimmste Erdbeben, das Große Kanto-Erdbeben. 1927 änderte das Unternehmen seinen Namen in „ Toyo Kogyo Co., Ltd. “ aufgrund von Problemen beim Städtebau und begann mit der Entwicklung von Industriemaschinen. Mazdas erstes Modell entstand in dieser Zeit, genannt Mazda Go, ein motorisiertes Dreirad.

„Mazda“ kommt von Ahura Mazda, dem Gott der Harmonie, Intelligenz und Weisheit aus der frühesten Zivilisation Westasiens. „Mazda“ war auch eine perfekte Art, dem kapitalen Gründer Jujiro Matsuda Respekt zu zollen , dessen Familienname sehr ähnlich wie „Mazda“ ausgesprochen wird.

Heute vor 30 Jahren, am 23. Juni 1991, war Mazda der einzige Hersteller von Wankelmotoren und der erste japanische Hersteller, der den Gesamtsieg bei den 24 Stunden von Le Mans errang.

Die Vorteile eines Wankelmotors

Wenn ein herkömmlicher Motor arbeitet, bewegt sich der Kolben linear im Zylinder hin und her. Um die lineare Bewegung des Kolbens in eine Drehbewegung umzuwandeln, muss ein Kurbel-Schieber-Mechanismus verwendet werden, was zweifellos die Komplexität des Motors erhöht. Der Rotationsmotor ist anders, die mit dem Rotor verbundene Ausgangswelle dreht sich mit der Drehung des Rotors selbst. Es gibt viele Vorteile, die durch die Aufhebung nutzloser linearer Bewegung gebracht werden. Nehmen wir als Beispiel einen Zweizylinder-Otto-Kreiskolbenmotor. Im Vergleich zu einem herkömmlichen 6-Zylinder-Ottomotor gleicher Leistung ist die Gesamtzahl der Teile um etwa 20 % geringer, das Volumen um etwa 30 % kleiner und das Eigengewicht geringer. fast die Hälfte.

Da der Rotor so wichtig ist, zieht sein Design natürlich die Aufmerksamkeit auf sich, warum wurde also am Ende das Lelo-Dreieck gewählt? Alles beginnt mit den Eigenschaften des Lelo-Dreiecks.

Das Leroy-Dreieck ist das einfachste und am leichtesten zu verstehende Leroy-Polygon außer dem Kreis, einer Kurve konstanter Breite. Die feste Breite wird am direktesten durch die folgende Abbildung erklärt. Wir werden feststellen, dass der Kreis, nachdem er um einen bestimmten Winkel gedreht wurde, immer noch die obere und untere Linie berühren kann, dh seine Breite ändert sich nicht.

Obwohl der Wankelmotor ein geringeres Gewicht und einen höheren thermischen Wirkungsgrad hat, gewann das mit dem Wankelmotor ausgestattete Mazda-Team bei den 24 Stunden von Le Mans 1991 die Meisterschaft, indem es den zweiten Platz mit zwei Runden Vorsprung anführte. Debüt ist der Gipfel, bewandert in Gesang, Tanz, Rap und Basketball... (aber die guten Zeiten währten nicht lange, wohl weil der Schatten des zweiten Platzes zu groß war, und der Wankelmotor im zweiten Jahr ausgesetzt wurde)

Obwohl es so leistungsstark ist, wurden der Kraftstoffverbrauch, die Rotorlebensdauer und die Kosten von Rotationsmotoren nicht weit verbreitet. Die bekannten Rotormodelle sind RX-7 und RX-8 ( Projekt D , Keisuke Takahashi)

Was ist eine Eigenschaft eines Wankelmotors?

Die Bewegungscharakteristik des Wankelmotors ist: Während sich der Mittelpunkt des dreieckigen Rotors um den Mittelpunkt der Abtriebswelle dreht, dreht sich der dreieckige Rotor selbst um seinen Mittelpunkt. Wenn sich der dreieckige Rotor dreht, kämmt das in der Mitte des dreieckigen Rotors zentrierte Hohlrad mit dem in der Mitte der Ausgangswelle zentrierten Zahnrad, das Zahnrad ist am Zylinderblock befestigt und dreht sich nicht, und das Verhältnis der Anzahl von Verzahnung zwischen Hohlrad und Zahnrad beträgt 3:2. Die obige Bewegungsbeziehung lässt die Bewegungsbahn des Scheitels des dreieckigen Rotors (d. h. die Form der Zylinderwand) einer „8”-Form ähneln.

Der dreieckige Rotor teilt den Zylinder in drei unabhängige Räume, und jeder der drei Räume vervollständigt nacheinander das Ansaugen, Verdichten, Arbeiten und Auslassen. Aufgrund des obigen Bewegungsverhältnisses ist die Drehzahl der Abtriebswelle das Dreifache der Drehzahl des Rotors, was völlig anders ist als das 1:1-Bewegungsverhältnis zwischen dem Kolben und der Kurbelwelle eines Hubkolbenmotors.

Was macht einen Wankelmotor anders?

Rotationsmotoren zeigen eine einfachere, effizientere Energieübertragung vom Verbrennen des Benzins bis zum Drehen der Räder, da sich alle internen Hauptkomponenten des Rotationsmotors in einer weitgehend kreisförmigen Bewegung drehen. In diesem Fall hat der Wankelmotor weniger bewegliche Teile, ist kleiner, leichter und leistungsstärker für seine Kapazität.

Ein Youtuber verwendete eine transparente Acrylplatte, um den "Seitenzylinder" des Motors zu ersetzen, was den Arbeitszustand des Rotationsmotors gut demonstrierte.

Dieser Wankelmotor ist für Modellflugzeuge bestimmt. Obwohl er in der zivilen Automobilindustrie ausgestorben ist, lässt der Wankelmotor in der Welt der Modellflugzeuge und des Kartsports aufgrund seiner hervorragenden Leistung glänzen.

Aus der obigen Abbildung können wir ersehen, dass der Rotationsmotorzylinder oval, acht- oder erdnussförmig ist. Der dreieckige Rotor bewegt sich innerhalb des Zylinders.

Die Seitenwand des Zylinders, das heißt, es gibt zwei Öffnungen in der Ebene, eine für den Einlass und eine für den Auslass, und die Grube am Rotor ist die Brennkammer.

Durch eine kurze Einführung werden Sie feststellen, dass es keinen Platz zum Lagern von Öl gibt. Wie also schmieren? Es ist sehr einfach, das heißt, Benzin und Öl werden gemischt und verbrannt.

Nur Mischverbrennung kann die Schmierung gewährleisten, und es geht nicht anders, was dazu führt, dass der Wankelmotor Öl verbrannt hat, kein Wunder, dass der Umweltschutz versagt.

Wir alle wissen, dass der Zylinder abgedichtet werden muss, damit das Gas nach der Verbrennung den Kolben drücken kann, also hängt die Abdichtung vom Kolbenring ab, und der Rotor hat auch einen Kolbenring, der als Abstreifer bezeichnet wird.

Der Rotor hat an jeder Ecke sowie an der Seite des Rotors einen Wischer. An dieser Stelle werden Sie bestimmt sagen: Gott! Ist ein Wankelmotor nicht ein einzelner Gasring!

Richtig, die Kolben des Kolbenmotors sind alle, zwei Gasringe plus ein Ölring, die richtig abgedichtet sind, und der Rotor wird komplett von einem einzigen Ring betrieben, kein Wunder, dass die Lebensdauer gering ist.

Der einzelne Ring nutzt sich sehr schnell ab, sodass der Wankelmotor alle 100.000 Kilometer einmal überholt werden muss. Auch wenn der Abstreifer ausgetauscht wird, ist das ein Tropfen auf den heißen Stein. Schließlich ist auch der Zylinder verschlissen.

Der traditionelle runde Zylinder kann durch Aufbohren des Zylinders aufgearbeitet werden. Der Zylinder wird leicht vergrößert und in seinen Originalzustand zurückversetzt. Können Sie mir sagen, wie man den speziell geformten Zylinder des Rotors schleift? schwer, oder?

Außerdem hat der Rotor kein Ventil, und der Ein- und Auslass werden vollständig vom Rotor angetrieben, oder "Spülen", also von variablen Ventilen und variabler Zeitsteuerung.

Sie werden feststellen, dass ein Wankelmotor einem Zweitaktmotor sehr ähnlich ist. Sie können sich den Rotor wie folgt vorstellen: einen Viertaktmotor mit einer Zweitakt-Einlass- und Auslassstruktur.

Da der Wankelmotor kein Ventil und keine mechanische Ventilstruktur hat, sind Einlass und Auslass alle zufällig, und niemand kümmert sich darum.

Der Kolbenmotor hat eine mechanische Luftverteilungsstruktur, wann und wie viel Luft angesaugt wird, ist also geplant.

Dann werde ich das Auspuffgeräusch der beiden Motoren imitieren. Beachten Sie, dass es das Auspuffgeräusch im Leerlauf ist.

Kolbenmotor:
brap... brap... brap... brap... brap... brap...
Wankelmotor:
brap brap... brap... brap brap... brap... brap... brap...

Das Auspuffgeräusch des Rotors ist bei niedriger Drehzahl unregelmäßig. Wenn die Motordrehzahl zunimmt, nähert sich das Geräusch der beiden Motoren allmählich an und das Auspuffgeräusch des Rotors wird immer regelmäßiger.

Auf Wiedersehen! Wankelmotor

Der Wankelmotor erscheint wie ein Traum. Die inhärenten Vorteile des Wankelmotors haben Autohersteller aus aller Welt tief angezogen, aber seine Probleme sind auch von Forschern wie in einen Bann gehüllt. Kein Unternehmen gewinnt dieses Spiel, das Rotationsmotoren untersucht.

Der Wankelmotor hat einen Geburtsfehler - hoher Ölverbrauch. Denn Mazda setzte den Wankelmotor nach 1973 erfolgreich in die Praxis um. Doch nach drei Ölkrisen, bei weiter steigenden Ölpreisen, wird dieses Problem für Mazda fatal. So reduzierte Mazda nach und nach den Anwendungsbereich des Wankelmotors, der am Ende nur noch in Sportwagen zu sehen war, die auf hohe Leistung abzielten. Schließlich führten immer strengere Abgasvorschriften dazu, dass die Produktion des RX-8 im Jahr 2012 eingestellt und der Wankelmotor offiziell aus der Produktpalette von Mazda genommen wurde.

Das Haltbarkeitsproblem des Wankelmotors ist immer noch nicht gut gelöst. NSU ist nicht berechtigt, das Rotordichtungsmaterial zu verbessern und eine erweiterte Garantierichtlinie bereitzustellen. Diese Politik verschärft auch die Finanzkrise des NSU. 1969 wurde NSU von Volkswagen übernommen und in der Auto Union aufgegangen.

Jetzt, wo neue Energiefahrzeuge dazu neigen, herkömmliche Kraftstofffahrzeuge zu ersetzen. Das bedeutet, dass es weniger Möglichkeiten gibt, dass Wankelmotoren auf die Bühne der Geschichte zurückkehren.