Wankelmotor

Geschreven op 31-05-2017 6:38 door autoblogger

Wankelmotor

De wankelmotor, genoemd naar zijn constructeur Felix Wankel, is een type verbrandingsmotor dat niet met cilinders en zuigers werkt, maar met een rotor van bij benadering driehoekige vorm welke in een trommel zit. In de open ruimten tussen de zijden van de driehoekige rotor en de trommel wordt een brandstof/luchtmengsel tot ontploffing gebracht, waardoor de rotor een draaiende beweging krijgt.

Voordelen van de wankelmotor zijn de compacte bouw, de enorme acceleratie en een minimum aan bewegende onderdelen, waardoor lage productiekosten mogelijk zijn. Doordat de ontbrandingsenergie meteen in een roterende beweging wordt omgezet is dit type motor zeer trillingsarm. De conventionele verbrandingsmotor zet immers de verbrandingsenergie via een lineaire beweging (zuigers) om in een roterende beweging (krukas). Nadelen van de wankelmotor zijn een hoger olieverbruik, veroorzaakt door de bovensmering van de motor, en een vrij hoog brandstofverbruik. Tot ongeveer 1970 gaven de afdichtingen tussen de hoeken van de rotor en de trommelwand nog veel problemen(de motoren hebben de neiging op dit punt sterk te slijten). Vanaf 1970 zijn deze problemen grotendeels opgelost en is de wankel net zo betrouwbaar als een 4-takt uit dezelfde periode. Door de ongunstige vorm van de verbrandingskamer is de ontsteking problematisch, en gaat relatief veel warmte verloren in de wand van de verbrandingskamer. Zelfs bij de meest geavanceerde versie van de wankelmotor (de ‘Renesis’ van Mazda uit de RX-8) zijn er problemen. Bij de koude start wordt een hoeveelheid olie in de verbrandingskamers gespoten om slijtage aan de punten van de rotor te verminderen. Wanneer men veel korte stukjes rijdt en herhaaldelijk moet starten, dan komt er te veel olie op de ontsteking, die daardoor sterk vervuild of zelfs defect kan raken.

Wankelmotoren in auto’s

Het automerk NSU introduceerde in 1964 de eerste auto met wankelmotor, de Wankelspider. NSU verbeterde de motor verder en introduceerde in 1967 de bekendere NSU Ro 80. Het bleek een hele opgave voor een relatief kleine autofabrikant om deze weg te blijven volgen. Aanvankelijk hadden de motoren veel problemen, in combinatie met een garantie van vijf jaar op de motoren zorgde dit ervoor dat het merk in financiële problemen kwam en werd overgenomen door de Volkswagen Group.

Zeer omvangrijk is de bijdrage aan de ontwikkeling van de wankelmotor van het Japanse merk Mazda. In 1967 debuteerde Mazda’s wankelmotor in de Cosmo Sport 110S, een lichtgewicht compacte sportwagen. Mazda hanteert zelf overigens de naam “rotatiemotor”. Het ontwerp van deze motor stamt uit 1961, maar de ontwikkeling begon eigenlijk al in 1940, bij de verbeteringen die Ralph Miller deed aan de ottomotor.

Mazda Cosmo

De Cosmo Sport was in 1967 de eerste auto ter wereld die werd aangedreven door een tweeschijfs rotatiemotor. Buiten Japan beter bekend als de 110S was het ook Mazda’s eerste sportauto die het DNA leverde dat later in legendarische modellen als de Mazda RX-7, RX-8 en MX-5 werd teruggevonden. Hoewel er maar 1.176 eenheden van werden gemaakt was de Cosmo Sport monumentaal voor Mazda, omdat het de transformatie markeerde van een producent van voornamelijk kleine vrachtauto’s en personenauto’s naar een spannend, uniek merk.

De ingenieurs van Mazda overwonnen talrijke uitdagingen om de rotatiemotor commercieel succesvol te maken, waarbij prototypes van de Cosmo Sport voorafgaand aan de marktlancering over honderdduizenden kilometers werden getest. Hoewel tientallen bedrijven, waaronder de meeste grote autofabrikanten, licentieovereenkomsten tekenden met NSU om de nieuwe technologie van deze Duitse auto- en motorfabrikant te mogen ontwikkelen, was er maar één merk succesvol.

Mazda

Na de Cosmo Sport bleef Mazda de wankelmotor doorontwikkelen en werden er steeds nieuwe modellen met deze motor op de markt gebracht. Na de Cosmo Sport kwam de R100, de eerste Mazda die naar de Verenigde Staten geëxporteerd werd. Daarna kwam de R130, de RX-2 ‘Capella’, de RX-3 ‘Savanna’, de RX-4, de ‘Roadpacer’, de RX-5 Cosmo AP, de RX-7 en uiteindelijk de RX-8 met de Renesis motor die enkele prijzen won bij zijn lancering in 2003.

Door het potentieel van de rotatiemotor optimaal te benutten om prestatieniveaus te leveren die gelijkwaardig zijn aan veel grotere en zwaardere traditionele zuigermotoren, wist Mazda bijna twee miljoen modellen met rotatiemotor te produceren, met als resultaat aanzienlijke racesuccessen. De RX-7 domineerde bijvoorbeeld zijn klasse tijdens de IMSA races (International Motor Sport Association) in de jaren 80. Maar Mazda’s grootste triomf op een circuit kwam in 1991, toen een Mazda 787B, aangedreven door een 2.6 liter vier-schijfs rotatiemotor met 710 pk, de 24 Uur van Le Mans won. Het was de enige niet-zuiger motor ooit die deze magische endurance-race wist te winnen en tevens de eerste overwinning van een Aziatisch merk.

Mercedes

Mercedes-Benz heeft met de wankelmotor geëxperimenteerd van 1962 tot in het begin van de jaren 70. Ze hebben zowel kleine wankelmotoren gebouwd voor hun sedans, maar ook een tweetal grotere voor een prototype genaamd de Mercedes-Benz C111. In 1969 was dat eerst een model met 3 rotoren, goed voor 280 pk en in 1970 een model met 4 rotoren dat een maximum leverde van meer dan 400 pk. Er is ook een wankelmotor ingebouwd in een Mercedes 350SL, welke met 320 pk ruim 120 pk meer leverde dan de standaard 3,5 liter V8, maar toch ook 60 kilo lichter was. Deze auto is cadeau gedaan aan Felix Wankel, hoewel deze nooit in het bezit is geweest van een rijbewijs.
Door de oliecrisis is er uiteindelijk nooit een Mercedes met wankelmotor in productie gegaan.

Citroen

Ook het Franse merk Citroën heeft met de wankelmotor geëxperimenteerd en samen met NSU een “Comotor” opgericht in Luxemburg. Het zocht 500 trouwe klanten die bereid waren om, onder het waakzame oog van de firma en met de waarborg van optimale servicemogelijkheden, 30.000 km of meer per jaar te rijden met de vanaf 1 januari 1970 geproduceerde M 35. Het was een prototype afgeleid van het toenmalige model AMI 8, een 2+2 coupé met hydraulische ophanging zoals de DS, en uitgerust met een wankelmotor van 497,5 cm³, goed voor 49 pk bij een toerental van 5500/minuut, en een topsnelheid van 144 km/u. Uiteindelijk werden er tussen 1970 en 1971 slechts 267 van geproduceerd.

Daarna waagde Citroën een stapje verder: in 1973 kreeg het wankelexperiment een vervolg met de zogenaamde GS Birotor. De motor beschikte over twee rotors (in feite de verdubbeling van de M 35-motor) met een totale inhoud van 995 cm³: deze leverde 107 pk bij 6500 toeren per minuut, goed voor een topsnelheid van 175 km/u. De wankelmotor zorgde wel voor een geruisloze en snelle versie van het populaire GS-model, maar het benzineverbruik was bijzonder hoog, en dat maakte de verkoop (vanaf februari 1974, in volle oliecrisis) zeker niet tot een succes. Omdat Citroën zich realiseerde dat het project geen succes zou kennen, werd de productie van de GS birotor reeds na 847 exemplaren in 1975 stopgezet, zonder dat er een nieuw koetswerk werd ontwikkeld, wat de oorspronkelijke bedoeling was geweest. De exemplaren die in omloop waren zijn voor zover mogelijk teruggehaald. Hierdoor zijn exemplaren van de GS Birotor extreem zeldzaam, en navenant duur.

Ook het Oost-Duitse Wartburg experimenteerde met de Wankelmotor.

Sinds 1977 is het Japanse Mazda het enige autobedrijf ter wereld dat de wankelmotor (of rotatiemotor) nog toepast.



Login om dit wiki-artikel aan te vullen of te wijzigen. Ben je nog niet geregistreerd? Meld je aan!

Tags:
787B, cosmo, felix-Wankel, motor, nsu, RX-8, wankelmotor

Revisies:




Artikelen op autoblog.nl