Λειτουργία-εξέλιξη-προοπτικές εμβολοφόρου κινητήρα περιστροφικής καύσης /πλανητικής περιστροφής τύπου Wankel

Abstract

Η εμφάνιση των κινητήρων τύπου Wankel στις αρχές της δεκαετίας του ’60 αποτέλεσε μια σημαντικότατη καινοτομία στον τομέα των ΜΕΚ. Αποτέλεσε στην ουσία το επιστέγασμα πολυετούς έρευνας διαφόρων επιστημόνων (συμπεριλαμβανομένου του ιδίου του Felix Wankel) σε μια ευρεία κατηγορία κινητήρων εσωτερικης καυσης, τους λεγομενους περιστροφικούς κινητήρες ή αλλιώς κινητήρες «περιστροφικής καύσης». Το σχέδιο του Wankel, με τα ποικίλα πλεονεκτήματά του, επρόκειτο να αποτελέσει σημείο αναφοράς σε σχέση με τους συμβατικούς παλινδρομικούς κινητήρες και να θέσει νέα δεδομένα στον ανταγωνισμό. Η λειτουργία των κινητήρων αυτών βασίζεται στην περιστροφή τριγωνικού εμβόλου εντός ειδικά διαμορφωμένου πλαισίου (επιτροχοειδές). Σε κάθε περιστροφή του εμβόλου αυτού αντιστοιχούν τρεις πλήρεις θερμοδυναμικοί κύκλοι καυσίμου, γεγονός που οδηγεί σε υψηλή συγκέντρωση ισχύος έναντι των παλινδρομικών, ενώ το βάρος τους διατηρείται σε χαμηλά επίπεδα. Ωστόσο, δεν απουσιάζουν και ορισμένα μειονεκτήματα (όπως η υψηλή κατανάλωση καυσίμου και οι υψηλές απαιτήσεις τους σε λιπαντικό έλαιο), τα οποία αποτελούν πεδίο έρευνας ώστε να καθίστανται οι Wankel αρκούντως ανταγωνιστικοί σε σχέση με τους παλινδρομικούς. Χαρακτηριστικότερο παράδειγμα εμπορικής επιτυχίας αυτοκινήτου με κινητήρα Wankel στις μέρες μας αποτελεί το Mazda RX-8. Ωστόσο, από την εποχή του πρώτου αυτοκινήτου παραγωγής με κινητήρα τέτοιου είδους, του NSU Spider Car, έως σήμερα, πολλές βιομηχανίες αυτοκίνησης (και όχι μόνο) ανέπτυξαν ποικίλα σχέδια κινητήρων Wankel, (άλλοτε με σχετική επιτυχία, και άλλοτε όχι), κάτι που συνετέλεσε στο να αποτελέσει η συγκεκριμένη κατηγορία κινητήρων το αντίπαλο δέος των συνήθων παλινδρομικών στον τομέα του ανταγωνισμού.

The appearance of Wankel engines at 60’s was a very important innovation in the field of internal combustion engines. In fact, it was the result of a long scientific investigation (including Felix Wankel’s efforts) in a great category of these engines, called “rotaty piston” or “rotary combustion” machines. The Wankel project ,with its advantages, turned to be a reference point in comparison with the common reciprocating piston engines and posed new standards of competition. The operation of these machines is based on the rotation of a triangular piston into a appropriately shaped frame, called “epitrochoid”. Each rotation of the piston corresponds to three complete thermodynamic cycles of fuel. As a result, the produced horsepower is too high, not mentioning that these engines are not of great weight. However, there are also some disadvantages (such as high fuel consumption or excessive demands of lubricant), which become objects of investigation, so that Wankel engines become more competitive. The best example of commercial success in this category of engines was the Mazda RX-8. During the years following the appearance of the first produced car with Wankel engine, the NSU Spider Car, many industries developed various Wankel projects (either successful or not). This contributed to the establishment of these engines as the great adversary of common reciprocating piston machines in the field of commercial competition.