Rotujúce trojuholníky Reuleaux od Mazdy sa vracajú medzi masy, no jednoznačne s inou omáčkou...
Ešte v marci Martin ten Brink, viceprezident o Motor Mazda Európsky tím predaja a služieb zákazníkom aktivizoval nadšencov z celého sveta už len oznámením, že rotačný motor Wankel sa vráti do výroby.
Najmä ten Brink povedal, že rotačný spaľovací motor by sa mohol stať prvkom na rozšírenie rozsahu pohybu elektrické auto Modelový rok 2019, ale v tom čase to bola len fáma. „Mazda neoznámila žiadne konkrétne produkty zatiaľ čo. Mazda však zostáva odhodlaná pracovať na technológii rotačného motora.“, diskutovali na tému komentára viceprezidenta Mazdy v Mazda Motor of America.
Takže, čo je na tomto legendárnom motore, čo všetkých tak potešilo jeho návratom? A prečo by to tentokrát mohlo byť inak?
Ako pracuje
Prvky systému motora
klikni na zväčšenie
Rotačný motor vnútorné spaľovanie v tvare suda. Nenájdete na ňom ani v ňom veľa komponentov, na ktoré ste zvyknutí v bežnom piestovom motore. Po prvé, žiadne piesty nejdú hore a dole. Namiesto nich užitočná práca tvorí nezvyčajne tvarovaný trojuholníkový piest so zaoblenými hranami (trojuholník Reuleaux). Ich počet sa môže meniť od jedného do troch v jednom motore, ale najčastejšie používaná konštrukcia je s dvoma piestami rotujúcimi okolo hriadeľa cez excentrickú dutú stredovú časť.
Palivo a vzduch sú vtláčané do priestoru medzi bokmi rotorov a vnútornými stenami skrine, kde dochádza k zapáleniu zmesi. Rýchla, výbušná expanzia plynov otáča rotor, ktorý tak produkuje energiu. Rotory plnia rovnakú úlohu ako piesty v piestovom motore, ale s oveľa menším počtom pohyblivých častí, vďaka čomu sú ľahšie a kompaktnejšie ako piestový motor s ekvivalentným objemom.
Vzhľadom na to, že karburátor/sanie je v ľavej dolnej časti obrázka, zdroj zapaľovania je vpravo a výfuk je vpravo hore, je možné vytvoriť vizuálny diagram na znázornenie činnosti počnúc nasávaním zmesi paliva a vzduchu:
Rotor potom otáča excentrický hriadeľ a zvyšuje tlak v spaľovacej komore:
Zdroj vznietenia (alebo dve zapaľovacie sviečky, ako je to v prípade mnohých Wankelových motorov) začína spaľovací proces:
Toto spaľovanie paliva a vzduchu roztáča rotor počas pracovného zdvihu:
A nakoniec motor vypľuje a zvyšky nespáleného paliva von:
Málokto vie, ale rotačný motor bol pôvodne vynájdený takmer pred 100 rokmi, a nie v 50. rokoch 20. storočia. Princíp fungovania motora spočiatku vypracoval Felix Wankel, nemecký inžinier, ktorý prišiel s vlastným princípom fungovania spaľovacieho motora.
Výhoda č.1: Rotačný motor je ľahší a kompaktnejší ako bežný. piestový motor
Vojna, ktorá vychovala niektorých inžinierov, napríklad Ferdinanda Porsche, nedala iným príležitosť na rozvoj. Pokojné Wankelove motory neboli v nebezpečných časoch potrebné, a tak si vynálezca musel počkať do roku 1951, kedy dostal od automobilky NSU pozvanie na vývoj prototypu. Nemecká spoločnosť sa rozhodla pomocou triku zistiť, či bol pôvodný motor taký dobrý, a zároveň dala príležitosť predviesť svoju silu inému inžinierovi Hannsovi Dieterovi Paschkemu.
Komplexný Wankelov dizajn v skutočnosti prehral s jednoduchým prototypom vyvinutým inžinierom Hannsom Dieterom Paschkom, ktorý jednoducho odstránil všetky nepotrebné veci z pôvodného dizajnu, čím sa jeho výroba stala ekonomicky životaschopnou.
Takže v Nemecku bol vynájdený a otestovaný nový motor Mazda, ktorý bol dlhé desaťročia jedným z mála motorov na výrobu rotačných piestov a jediným v 21. storočí.
Moderný Wankelov motor nie je úplne Wankelov motor.
Áno, základom Wankelovho rotačného motora sa stal najúspešnejší dizajn tohto motora na svete a jediný, ktorý bol schopný dosiahnuť sériová výroba.
Začiatkom 60. rokov mali NSU a Mazda priateľskú spoločnú súťaž o výrobu a predaj prvého auta poháňaného Wankelom, pričom pracovali na surovom produkte, aby sa ho pokúsili premeniť na kvalitný produkt.
NSU sa ako prvá dostala na trh v roku 1964. Nemecká spoločnosť však mala smolu, že jej reputáciu v priebehu nasledujúceho desaťročia zničila nízka kvalita výrobkov. Časté poruchy motora znova a znova posielali majiteľov k predajcovi a do obchodu na náhradné diely. Čoskoro nebolo nezvyčajné nájsť modely NSU Spider alebo Ro 80 s tromi alebo viacerými Wankelovými rotačnými motormi vymenenými.
Problémom boli vrchné tesnenia rotora – tenké pásiky kovu medzi hrotmi spriadacích rotorov a krytmi rotorov. NSU ich vyrobil z troch vrstiev, čo spôsobilo nerovnomerné opotrebovanie. Bola to časovaná bomba nielen pre koncernové autá, ale aj pre samotnú automobilku. Mazda vyriešila problém tesnenia (mimoriadne dôležitý prvok motora, bez ktorého to pre nedostatok tlaku jednoducho nešlo) tak, že ich urobila jednovrstvovými. Pohonná jednotka sa začala montovať v roku 1967 na luxusné športové modely Cosmo...
Začiatkom 70. rokov predstavila Mazda celý rad áut poháňaných Wankelom, sen, ktorý zmarila ropná kríza v roku 1973. Musel som znížiť chuť do jedla a nechať motor tam, kde ho bolo najviac treba – v ľahkom športovom kupé Mazda RX-7. Od roku 1978 do roku 2002 sa vyrobilo viac ako 800 tisíc týchto legendárnych športových áut s nezvyčajným motorom, ktorý nemal žiadne iné analógy.
Z Nemecka do Japonska, z Japonska do ZSSR - to je cesta motora vyvinutého v dvadsiatych rokoch minulého storočia storočia Wankel
Milujeme a nenávidíme
Technologickí fanúšikovia milujú rotačné motory, pretože sú odlišné. Mnohí nadšenci áut, ktorí sa dobre orientovali v technike, mali na to určitú slabosť zvláštny motor jazdí na bežné palivo, ale nevyzerá tak štandardná sada piesty, ventily a iné integrálne prvky konvenčného piestového motora.
V závislosti od špecifík motora dodáva rotor výkon lineárne až do 7 000 – 8 000 otáčok za minútu – neprerušovane, takmer na rovnakej úrovni krútiaceho momentu. Táto úroveň police je práve to, čo ho odlišuje od drvivej väčšiny piestové spaľovacie motory, v ktorom je vo vysokých otáčkach veľa sily a v nízkych jej chýba.
Automobilky si rotačný motor obľúbili aj kvôli jeho hladkému chodu. Rotory rotujúce okolo stredovej osi nevytvárajú žiadne vibrácie v porovnaní s piestovými motormi, pri ktorých sú horné a spodné body piestu dobre viditeľné aj vo vnútri auta.
ale nezvyčajný motor- je to ako nezlomený kôň, svojvoľné zviera, a preto, na rozdiel od obdivovateľov Wankelovej myšlienky, tento koncept vzbudzuje svoju nenávisť aj medzi fanúšikmi áut a mechanikmi. A zdá sa, prečo?
Koniec koncov, motor má jednoduchú konštrukciu: nie, žiadny vačkový hriadeľ, žiadny obvyklý ventilový systém. Ale jednoduchosť má svoju cenu veľká presnosť výroba dielov. Musia byť vyrobené bezchybne, čo výrazne zvyšuje ich cenu v porovnaní s náhradnými dielmi pre bežné piestové motory. Po druhé, tieto náhradné diely sú v prírode vzácne. A po tretie, na svete nie sú takmer žiadni špecialisti, ktorí by opravovali rotačné motory. V Moskve ich vraj pár je, ale fronta na nich je rok vopred.
Ďalšou nevýhodou je zvláštny chod rotačnej pohonnej jednotky. Konštrukcia zahŕňa spaľovanie oleja vo valcoch motora, kde sa čerpajú malé množstvá motorový olej priamo do spaľovacích komôr. Deje sa tak za účelom premazania priľahlých oblastí rotorov, ktoré sa otáčajú závratnou rýchlosťou. Modrastý dym, ktorý občas vychádza z koncovky výfuku, je znakom problémov a nezasvätených odstraší od modelov ako RX-7 alebo 8.
Výhodné sú aj rotačné motory minerálne oleje syntetické a ich dizajn znamená, že musíte do tejto hladnej jednotky každú chvíľu pridávať olej, aby sa nevyčerpal.
A nakoniec, tie horné tesnenia rotora, ktoré NSU nedokázala vyrobiť, stále nie sú dostatočne odolné. Raz za 130-160 tisíc km si motor vyžaduje generálnu opravu. A toto potešenie, ako ste už pochopili, je drahé. A čo je 130 000 km? Päť až šesť rokov prevádzky? Nebude to stačiť!
Moderní vodiči sú najcitlivejší aj na ďalšiu nevýhodu rotačných motorov: vysoké emisie škodlivé látky do atmosféry (toho sa Greenpeace s najväčšou pravdepodobnosťou obáva) a spotreby paliva kvôli tendencii motora úplne nespáliť zmes paliva a vzduchu pred odoslaním domov (tu je, samozrejme, rana do vrecka majiteľa auta) . Áno, rotačné motory majú vynikajúcu „chuť do jedla“.
RX-8 tieto problémy čiastočne vyriešil umiestnením výfukových otvorov po stranách spaľovacích komôr. Teraz sa však boj o životné prostredie zintenzívnil a navrhované vylepšenia nestačili. To bol ďalší dôvod, prečo sa RX-8 stala posledné auto s Wankelovým motorom pod kapotou. Predával sa 10 rokov, od roku 2002 do roku 2012, no životné prostredie ho zabilo.
Je čas vrátiť sa znova
Vráťme sa k fámam Mazdy, že spoločnosť môže použiť nejaký druh rotačného motora ako predlžovač dojazdu pre svoj pripravovaný elektromobil. Táto vec by dávala zmysel.
Ešte v roku 2012 si Mazda prenajala v Japonsku 100 kusov Demio EV, boli dobré, ale otravný bol krátky dojazd medzi nabitiami – necelých 200 km.
Po preštudovaní tejto záležitosti v roku 2013 Mazda vytvorila prototyp, ktorý dostal malý rotačný motor, rovnaký „predlžovač dosahu“, ktorý tento rozsah takmer zdvojnásobil. Model sa nazýval „Mazda2 RE Range Extender“.
Kolesá prototypu poháňal elektromotor a 0,33-litrový rotačný motor s výkonom 38 koní pracoval na dobíjaní batérií elektromotora, ak sa vybili a v blízkosti nebolo miesto na dobíjanie.
Keďže rotačný motor nedokázal posielať silu na kolesá, Mazda2 RE nebola hybridom ako Volt alebo Prius. Wankelova pohonná jednotka bola skôr palubným generátorom, ktorý pridával energiu do batérií.
Na rozdiel od bežnejších piestových konštrukcií poskytuje Wankelov motor výhody jednoduchosti, hladkosti, kompaktnosti, vysoké otáčky za minútu a vysoký pomer výkonu a hmotnosti. Je to spôsobené predovšetkým skutočnosťou, že na jednu otáčku Wankelovho rotora sa vygenerujú tri výkonové impulzy v porovnaní s jednou otáčkou v dvojtaktnom piestovom motore a jedným za dve otáčky v štvortaktnom motore.
RPM sa bežne označuje ako rotačný motor. Hoci tento názov platí aj pre iné konštrukcie, najmä letecké motory s valcami umiestnenými okolo kľukový hriadeľ.
Štvorstupňový cyklus nasávania, kompresie, zapaľovania a výfuku prebieha pri každej otáčke na každom z troch hrotov rotora, ktoré sa pohybujú vo vnútri oválne prispôsobeného krížového vŕtaného krytu, čo umožňuje trikrát toľko impulzov na otáčku rotora. Rotor má podobný tvar ako trojuholník Reule a jeho strany sú plochejšie.
Dizajnové prvky Wankelovho motora
Teoretický tvar Wankelovho RPD rotora medzi pevnými uhlami je výsledkom zmenšenia objemu geometrickej spaľovacej komory a zvýšenia kompresného pomeru. Symetrická krivka spájajúca dva ľubovoľné vrcholy rotora je maximálna v smere vnútorného tvaru skrine.
Centrálne hnací hriadeľ, nazývaný "excentrický" alebo "E-hriadeľ", prechádza stredom rotora a je podopretý stacionárnymi ložiskami. Valce sa pohybujú na excentroch (podobne ako ojnice) zabudovaných do excentrického hriadeľa (podobne ako kľukový hriadeľ). Rotory sa otáčajú okolo excentrov a robia orbitálne otáčky okolo excentrického hriadeľa.
Rotačný pohyb každého rotora okolo vlastnej osi je spôsobený a riadený dvojicou synchronizačných ozubených kolies. Pevné ozubené koleso namontované na jednej strane krytu rotora zapadá do ozubeného venca pripevneného k rotoru a zabezpečuje, že sa rotor pohne presne o 1/3 otáčky na každú otáčku excentrického hriadeľa. Výstupný výkon motora sa neprenáša cez synchronizátory. Sila tlaku plynu na rotor (k prvému priblíženiu) smeruje priamo do stredu excentrickej časti výstupného hriadeľa.
Wankel RPD je vlastne systém progresívnych dutín premenlivého objemu. Na tele sú teda tri dutiny, všetky opakujú rovnaký cyklus. Keď sa rotor orbitálne otáča, každá strana sa približuje a potom sa vzďaľuje od steny krytu, čím sa stláča a rozširuje spaľovacia komora, podobne ako pri zdvihu piestu v motore. Vektor výkonu spaľovacieho stupňa prechádza stredom posunutej lopatky.
Wankelove motory sú vo všeobecnosti schopné dosiahnuť oveľa vyššie otáčky ako motory s podobným výkonom. Je to spôsobené prirodzenou plynulosťou kruhového pohybu a absenciou vysoko namáhaných častí, ako sú kľuky a vačkové hriadele, alebo ojnice. Excentrické hriadele nemajú obrysy kľuky orientované na napätie.
Problémy so zariadením a ich riešenie
Felixovi Wankelovi sa podarilo prekonať väčšinu problémov, ktoré spôsobili predchádzajúce rotačné zariadenia neúspešné:
- Rotujúce RPD majú problém, ktorý sa nenachádza v štvortaktných piestových jednotkách, v ktorých má blokové teleso nasávanie, kompresiu, spaľovanie a výpary z dopravy, prechádzajúce na pevných miestach okolo tela. Použitie tepelných trubíc v vzduchom chladený Wankelov rotačný motor bol navrhnutý Floridskou univerzitou na prekonanie nerovnomerného zahrievania obytného bloku. Predhrievanie niektorých častí karosérie výfukovými plynmi zlepšilo výkon a spotrebu paliva a zároveň znížilo opotrebovanie a emisie.
- Problémy nastali aj pri výskume v 50. a 60. rokoch. Už nejaký čas boli inžinieri konfrontovaní s tým, čo nazývali „diablovým škrabancom“ na vnútornom povrchu epitrochoidu. Zistili, že príčinou boli presné zhutnenia dosahujúce rezonančné vibrácie. Tento problém bol vyriešený znížením hrúbky a hmotnosti mechanických upchávok. Škrabance zmizli po zavedení kompatibilnejších tesniacich a náterových materiálov.
- Ďalším skorým problémom bol rast trhlín na povrchu statora v blízkosti otvoru zástrčky, ktorý bol eliminovaný inštaláciou zapaľovacích sviečok do samostatnej kovovej vložky, medenej objímky v kryte namiesto sviečky naskrutkovanej priamo do krytu bloku.
- Štvortaktné piestové zariadenia nie sú príliš vhodné na použitie s vodíkovým palivom. Ďalší problém súvisí s hydratáciou na mazacom filme v konštrukciách piestov. Vo Wankelových spaľovacích motoroch sa tento problém dá obísť použitím keramického mechanického tesnenia na rovnakom povrchu, takže nevzniká žiadny olejový film, ktorý by trpel hydratáciou. Plášť piestu musí byť mazaný a chladený olejom. To výrazne zvyšuje spotrebu mazacieho oleja v štvortaktnom vodíkovom spaľovacom motore.
Materiály na výrobu spaľovacích motorov
Na rozdiel od piestovej jednotky, v ktorej je valec ohrievaný spaľovacím procesom a následne chladený prichádzajúcou náplňou, sú Wankelove rotorové skrine na jednej strane neustále ohrievané a na druhej chladené, čo má za následok vysoké lokálne teploty a nerovnakú tepelnú rozťažnosť. Hoci to kladie veľké nároky na použité materiály, jednoduchosť Wankelu uľahčuje použitie látok, ako sú exotické zliatiny a keramika.
Zliatiny určené na použitie vo Wankel zahŕňajú A-132, Inconel 625 a 356 s tvrdosťou T6. Na pokrytie pracovnej plochy krytu sa používa niekoľko vysoko pevných materiálov. Pre hriadeľ sú preferované oceľové zliatiny s nízkou deformáciou pri zaťažení, na tento účel bolo navrhnuté použitie masívnej ocele.
Výhody motora
Hlavné výhody Wankel RPD sú:
- Vyšší pomer výkonu a hmotnosti ako piestový motor.
- Ľahšie sa zmestí do malých priestorov stroja ako ekvivalentný pohonný mechanizmus.
- Žiadne časti piestu.
- Schopnosť dosiahnuť vyššie otáčky ako bežný motor.
- Prevádzka prakticky bez vibrácií.
- Nepodlieha motorovému šoku.
- Výroba je lacnejšia, pretože motor obsahuje menej dielov
- Široký rozsah otáčok pre väčšiu prispôsobivosť.
- Môže používať palivo s vyšším oktánovým číslom.
Wankelove spaľovacie motory sú podstatne ľahšie a jednoduchšie, s oveľa menším počtom pohyblivých častí ako piestové motory s rovnakým výkonom. Pretože rotor jazdí priamo na veľkom ložisku na výstupnom hriadeli, nie sú tu žiadne ojnice ani kľukový hriadeľ. Eliminácia vratných síl a najviac zaťažených a poškodených častí zaisťuje vysokú spoľahlivosť Wankel.
Okrem odstránenia vnútorných vratných napätí pri úplnom odstránení vratných vnútorných častí zahrnutých v piestovom motore je Wankelov motor navrhnutý so železným rotorom v hliníkovom kryte, ktorý má vyšší koeficient tepelnej rozťažnosti. To zaisťuje, že ani vysoko prehriata Wankelova jednotka sa nemôže „zadrieť“, ako sa to môže stať v podobnom piestovom zariadení. To je významná bezpečnostná výhoda pre použitie v lietadlách. Bezpečnosť navyše zvyšuje absencia ventilov.
Ďalšou výhodou Wankelových otáčok na použitie v lietadlách je to, že zvyčajne majú menšiu prednú plochu ako ekvivalentné jednotky s výkonnými piestami, čo umožňuje aerodynamickejší kužeľ okolo motora. Kaskádovou výhodou je, že menšia veľkosť a hmotnosť Wankelovho spaľovacieho motora umožňuje úsporu stavebných nákladov lietadla v porovnaní s piestovými motormi porovnateľného výkonu.
Wankelove spaľovacie motory s rotačným piestom, pracujúce v súlade s pôvodnými konštrukčnými parametrami, takmer nepodliehajú katastrofickým poruchám. Wankel RPD, ktorý stratí kompresiu, chladenie alebo tlak oleja, stratí veľké množstvo, ale stále bude naďalej produkovať určitú energiu, čo umožní bezpečnejšie pristátie pri použití v lietadlách. Piestové zariadenia za rovnakých okolností sú náchylné k zadretiu alebo zničeniu častí, čo takmer určite povedie ku katastrofálnej poruche motora a okamžitej strate všetkého výkonu.
Z tohto dôvodu sú motory Wankel s rotačnými piestami veľmi vhodné pre snežné skútre, ktoré sa často používajú na odľahlých miestach, kde by porucha motora mohla spôsobiť omrzliny alebo smrť, a pre lietadlá, kde by náhla porucha mohla viesť k havárii alebo vynútenému pristátiu na vzdialenom miest.
Dizajnové chyby
Hoci mnohé nedostatky sú predmetom prebiehajúceho výskumu, aktuálne nedostatky Wankelovho zariadenia vo výrobe sú nasledovné:
- Tesnenie rotora. Toto je stále malý problém, pretože kryt motora má veľmi rozdielne teploty v každej jednotlivej sekcii komory. Rôzne koeficienty rozťažnosti materiálov vedú k nedokonalému tesneniu. Okrem toho sú obe strany tesnení vystavené pôsobeniu paliva a konštrukcia neumožňuje presné riadenie mazania rotora. Rotačné jednotky sú typicky mazané pri všetkých otáčkach a zaťažení motora a majú relatívne vysokú spotrebu oleja a iné problémy vyplývajúce z nadmerného mazania v spaľovacích zónach motora, ako je tvorba uhlíka a nadmerné emisie zo spaľovania oleja.
- Na prekonanie problému teplotných rozdielov medzi rôznymi oblasťami krytu a bočných a medzidoskových dosiek, ako aj s tým spojených nerovnovážnych teplotných dilatácií, sa používa tepelná trubica na transport ohriateho plynu z horúcej do studenej časti motora. Tepelné trubice efektívne smerujú horúce výfukové plyny do chladnejších častí motora, čo vedie k zníženiu účinnosti a výkonu.
- Pomalé horenie. Spaľovanie paliva prebieha pomaly, pretože spaľovacia komora je dlhá, tenká a pohyblivá. Pohyb plameňa prebieha takmer výlučne v smere pohybu rotora a končí zhasnutím, ktoré je hlavným zdrojom nespálených uhľovodíkov pri vysokých rýchlostiach. Zadná strana spaľovacej komory prirodzene vytvára „tlakový tok“, ktorý bráni plameňu dostať sa k zadnému okraju komory. Vstrekovanie paliva na prednej hrane spaľovacej komory môže minimalizovať množstvo nespáleného paliva vo výfukových plynoch.
- Slabá spotreba paliva. Je to spôsobené netesnosťami tesnení a tvarom spaľovacej komory. To má za následok zlé spaľovanie a priemerný efektívny tlak pri čiastočné zaťaženie, pomalá rychlosť rotácia. Emisné predpisy niekedy vyžadujú pomer paliva a vzduchu, ktorý neprispieva k dobrej spotrebe paliva. Zrýchľovanie a spomaľovanie pri priemerných jazdných podmienkach tiež ovplyvňuje spotrebu paliva. Avšak prevádzka motora s konštantná rýchlosť a zaťaženie eliminuje nadmernú spotrebu paliva.
Tento typ motora má teda svoje nevýhody a výhody.
Hlavný rozdiel vnútorná štruktúra a princípom fungovania rotačného motora zo spaľovacieho motora je úplná absencia motorickej činnosti, pričom je možné dosiahnuť vysoké otáčky motora. Rotačný motor alebo inak Wankelov motor má množstvo ďalších výhod, ktorým sa budeme venovať podrobnejšie.
Všeobecný princíp rotačného motora
RPD je uložený v oválnom kryte pre optimálne umiestnenie rotora, ktorý má trojuholníkový tvar. Výrazná vlastnosť rotor pri absencii ojníc a hriadeľov, čo značne zjednodušuje konštrukciu. Kľúčovými časťami RD sú v podstate rotor a stator. Hlavná funkcia motora v tomto type motora sa vykonáva v dôsledku pohybu rotora umiestneného vo vnútri krytu, ktorý je podobný oválu.
Princíp činnosti je založený na vysokorýchlostnom pohybe rotora v kruhu, v dôsledku čoho sa vytvárajú dutiny na spustenie zariadenia.
Prečo nie sú rotačné motory žiadané?
Paradoxom rotačného motora je, že napriek svojej jednoduchosti konštrukcie nie je taký žiadaný ako spaľovací motor, ktorý má veľmi zložité konštrukčné vlastnosti a ťažkosti pri vykonávaní opravárenských prác.
Samozrejme, že rotačný motor nie je bez nevýhod, inak by bol široko používaný moderný automobilový priemysel, a možno by sme o existencii spaľovacieho motora nevedeli, pretože rotačný motor bol navrhnutý oveľa skôr. Tak prečo tak komplikovať dizajn, skúsme na to prísť.
Za zjavné nedostatky rotačného motora možno považovať chýbajúce spoľahlivé tesnenie v spaľovacej komore. To možno ľahko vysvetliť konštrukčnými vlastnosťami a prevádzkovými podmienkami motora. Počas intenzívneho trenia rotora so stenami valca dochádza k nerovnomernému zahrievaniu krytu a v dôsledku toho sa kov krytu iba čiastočne rozťahuje zohrievaním, čo vedie k výrazným narušeniam tesnenia krytu.
Na zlepšenie tesniacich vlastností, najmä ak existuje výrazný rozdiel teplotné podmienky medzi komorou a sacím alebo výfukovým systémom je samotný valec vyrobený z rôznych kovov a pre zlepšenie tesnosti sú umiestnené v rôznych častiach valca.
Na spustenie motora sa používajú iba dve zapaľovacie sviečky, čo je spôsobené konštrukčnými vlastnosťami motora, ktoré mu umožňujú produkovať o 20% vyššiu účinnosť v porovnaní so spaľovacím motorom za rovnaký čas.
Rotačný motor Zheltyshev - princíp činnosti:
Výhody rotačného motora
Napriek malým rozmerom je schopný vyvinúť vysoké rýchlosti, ale táto nuansa má aj veľkú nevýhodu. Napriek malým rozmerom rotačný motor spotrebuje obrovské množstvo paliva, no životnosť motora je len 65 000 km. Takže motor s objemom iba 1,3 litra spotrebuje až 20 litrov. palivo na 100 km. Možno to bol hlavný dôvod nedostatočnej popularity tohto typu motora pre masovú spotrebu.
Vždy sa berie do úvahy cena benzínu skutočný problémľudstvo, vzhľadom na to, že svetové zásoby ropy sa nachádzajú na Blízkom východe, v zóne neustálych vojenských konfliktov, ceny benzínu zostávajú dosť vysoké a neexistujú žiadne trendy na ich znižovanie v blízkej budúcnosti. To vedie k hľadaniu riešení pre minimálnu spotrebu zdrojov bez obetovania výkonu, čo je hlavný argument v prospech spaľovacích motorov.
To všetko spolu určilo polohu rotačných motorov ako vhodná možnosť pre športové autá. Svetoznáma automobilka Mazda však pokračovala v diele vynálezcu Wankela. Japonskí inžinieri sa vždy snažia vyťažiť maximálny úžitok z nenárokovaných modelov prostredníctvom modernizácie a aplikácie inovatívne technológie, čo nám umožňuje udržať si vedúcu pozíciu na svetovom automobilovom trhu.
Princíp činnosti rotačného motora Akhriev vo videu:
Nový model Mazda vybavený rotačným motorom nie je výkonovo horší ako vyspelé nemecké modely s výkonom až 350 koní. Spotreba paliva bola zároveň neporovnateľne vysoká. Konštruktéri Mazdy museli znížiť výkon na 200 koní, čo umožnilo normalizovať spotrebu paliva, ale kompaktné rozmery motora umožnili poskytnúť vozidlu ďalšie výhody a dôstojná súťaž európske modely áut.
U nás sa rotačné motory neudomácnili. Boli pokusy inštalovať ich na špecializované dopravné prostriedky, ale tento projekt nebol dostatočne financovaný. Všetok úspešný vývoj v tomto smere preto patrí japonským inžinierom zo spoločnosti Mazda, ktorá má v úmysle v blízkej budúcnosti ukázať nový model auta s modernizovaným motorom.
Ako funguje Wankelov rotačný motor vo videu
Princíp činnosti rotačného motora
RPD funguje na princípe otáčania rotora, takže výkon sa prenáša do prevodovky cez spojku. Transformačný moment spočíva v prenose energie paliva na kolesá v dôsledku otáčania rotora vyrobeného z legovanej ocele.
Mechanizmus činnosti motora s rotačným piestom:
- kompresia paliva;
- vstrekovanie paliva;
- obohatenie kyslíkom;
- spaľovanie zmesi;
- uvoľňovanie produktov spaľovania paliva.
Ako funguje rotačný motor, je znázornené na videu:
Rotor je pripevnený k špeciálne zariadenie, pri otáčaní vytvára na sebe nezávislé dutiny. Plnenie prebieha v prvej komore zmes vzduch-palivo. Následne sa dôkladne premieša.
Zmes následne prechádza do ďalšej komory, kde dochádza k stlačeniu a zapáleniu, vďaka prítomnosti dvoch sviečok. Následne sa zmes presunie do ďalšej komory a časti spracovaného paliva sa z nej vytlačia a opustia systém.
Takto prebieha celý cyklus prevádzky motora s rotačnými piestami, ktorý je založený na troch cykloch prevádzky len pri jednej otáčke rotora. Práve japonským vývojárom sa podarilo výrazne zmodernizovať rotačný motor a nainštalovať doň tri rotory naraz, čo im umožňuje výrazne zvýšiť výkon.
Princíp činnosti rotačného motora Zuev:
Dnes je vylepšený dvojrotorový motor porovnateľný so šesťvalcovým spaľovacím motorom a trojrotorový motor nie je z hľadiska výkonu nižší ako 12. valcový motor vnútorné spaľovanie.
Nezabudnite na kompaktná veľkosť motora a jednoduchosť zariadenia, umožňujúce v prípade potreby opravu resp úplná výmena hlavné komponenty motora. Inžinierom Mazdy sa teda podarilo dať tomuto jednoduchému a produktívnemu zariadeniu druhý život.
Ako viete, princíp fungovania rotačného motora je založený na vysokých rýchlostiach a absencii pohybov, ktoré odlišujú spaľovací motor. To odlišuje agregát od bežného piestového motora. RPD sa nazýva aj Wankelov motor a dnes sa pozrieme na jeho fungovanie a zjavné výhody.
Rotor takéhoto motora je umiestnený vo valci. Samotné puzdro nie je okrúhle, ale oválne, takže rotor trojuholníkovej geometrie do neho normálne zapadá. RPD nemá kľukový hriadeľ a ojnice a chýbajú mu aj ďalšie diely, čo značne zjednodušuje jeho konštrukciu. Inými slovami, asi tisíc dielov bežného spaľovacieho motora nie je v RPD.
Práca klasického RPD je založená na jednoduchý pohyb rotor vo vnútri oválneho krytu. Pri pohybe rotora po obvode statora vznikajú voľné dutiny, v ktorých dochádza k štartovacím procesom agregátu.
Prekvapivo, akýsi paradox predstavuje rotačná jednotka. Čo je to? A to, že má génia jednoduchý dizajn, ktorý sa z nejakého dôvodu neujal. Ale zložitejšia piestová verzia sa stala populárnou a používa sa všade.
Štruktúra a princíp činnosti rotačného motora
Pracovný model rotačného motora je niečo úplne odlišné od bežného spaľovacieho motora. Po prvé, musíme zanechať dizajn spaľovacieho motora, ako ho poznáme. A po druhé, snažte sa absorbovať nové poznatky a koncepty.
Rovnako ako piestový motor, aj rotačný motor využíva tlak, ktorý vzniká spaľovaním zmesi vzduchu a paliva. V piestových motoroch sa tento tlak vytvára vo valcoch a pohybuje piestami tam a späť. Ojnice a kľukový hriadeľ premieňajú vratný pohyb piestu na rotačný pohyb, ktorý možno použiť na otáčanie kolies automobilu.
RPD sa tak nazýva kvôli rotoru, teda časti motora, ktorá sa pohybuje. Vďaka tomuto pohybu sa výkon prenáša na spojku a prevodovku. Rotor v podstate vytláča energiu z paliva, ktorá sa potom prenáša na kolesá cez prevodovku. Samotný rotor je vyrobený z legovanej ocele a má, ako bolo uvedené vyššie, tvar trojuholníka.
Kapsula, kde je umiestnený rotor, je akýmsi matrixom, stredom vesmíru, kde prebiehajú všetky procesy. Inými slovami, v tomto oválnom tele sa deje:
- kompresia zmesi;
- vstrekovanie paliva;
- zásobovanie kyslíkom;
- zapálenie zmesi;
- uvoľnenie spálených prvkov do výtoku.
Jedným slovom šesť v jednom, ak chcete.
Samotný rotor je namontovaný na špeciálnom mechanizme a neotáča sa okolo jednej osi, ale zdá sa, že beží. Takto sú vytvorené izolovaný priateľ od seba sú vo vnútri oválneho tela dutiny, v každej z nich sa vyskytuje jeden z procesov. Keďže rotor je trojuholníkový, sú tu len tri dutiny.
Všetko to začína nasledovne: v prvej vytvorenej dutine dochádza k nasávaniu, to znamená, že komora je naplnená zmesou vzduchu a paliva, ktorá sa tu mieša. Potom sa rotor otáča a tlačí túto zmiešanú zmes do ďalšej komory. Tu sa zmes stlačí a zapáli pomocou dvoch sviečok.
Zmes potom ide do tretej dutiny, kde sú časti použitého paliva vytlačené do výfukového systému.
Toto je úplný cyklus RPD práca. Ale také jednoduché to nie je. Schému RPD sme skúmali len z jednej strany. A tieto akcie prebiehajú neustále. Inak povedané, procesy prebiehajú na troch stranách rotora naraz. Výsledkom je, že len pri jednej otáčke jednotky sa opakujú tri cykly.
Okrem toho sa japonským inžinierom podarilo vylepšiť rotačný motor. Rotačné motory Mazda dnes nemajú jeden, ale dva alebo dokonca tri rotory, čo výrazne zvyšuje výkon, najmä v porovnaní s bežným spaľovacím motorom. Pre porovnanie: dvojrotorový RPD je porovnateľný so šesťvalcovým spaľovacím motorom a 3-rotorový je porovnateľný s dvanásťvalcom. Ukazuje sa teda, že Japonci sa ukázali byť tak prezieraví a okamžite rozpoznali výhody rotačného motora.Opäť platí, že výkon nie je jedinou výhodou RPD. Má ich veľa. Ako už bolo spomenuté vyššie, rotačný motor je veľmi kompaktný a používa až o tisíc menej dielov ako rovnaký spaľovací motor. V RPD sú iba dve hlavné časti - rotor a stator a nemôžete si predstaviť nič jednoduchšie ako to.
Princíp činnosti rotačného motora
Princíp činnosti motora s rotačným piestom kedysi prinútil mnohých talentovaných inžinierov prekvapene zdvihnúť obočie. A dnes si talentovaní inžinieri Mazdy zaslúžia všetku chválu a uznanie. Nie je to vtip, verte vo výkon zdanlivo zakopaného motora a dajte mu druhý život, a aký druhý život!
Rotor má tri konvexné strany, z ktorých každá pôsobí ako piest. Každá strana rotora má v sebe vybranie, ktoré zvyšuje rýchlosť otáčania rotora ako celku a poskytuje viac priestoru pre zmes vzduchu a paliva. V hornej časti každého čela je kovová platňa, ktorá tvorí komory, v ktorých dochádza k zdvihom motora. Steny týchto komôr tvoria dva kovové krúžky na každej strane rotora. V strede rotora je kruh, v ktorom je veľa zubov. Sú spojené s pohonom, ktorý je pripevnený na výstupnom hriadeli. Toto spojenie určuje dráhu a smer, ktorým sa rotor pohybuje vo vnútri komory.
Motorová komora približne oválneho tvaru (ale presnejšie povedané, je to Epitrochoid, čo je zase predĺžená alebo skrátená epicykloida, čo je plochá krivka tvorená pevným bodom na kružnici, ktorá sa valí po inej kružnici). Tvar komory je navrhnutý tak, že tri vrcholy rotora sú vždy v kontakte so stenou komory a tvoria tri uzavreté objemy plynu. V každej časti komory prebieha jeden zo štyroch cyklov:
- Prívod
- Kompresia
- Spaľovanie
- Uvoľnite
Vstupné a výstupné otvory sú umiestnené v stenách komory a nie sú na nich žiadne ventily. Výfukový otvor je pripojený priamo k výfukové potrubie a prívod je priamo spojený s plynom.
Výstupný hriadeľ má polkruhové vačkové výstupky umiestnené asymetricky voči stredu, čo znamená, že sú odsadené od stredovej čiary hriadeľa. Každý rotor zapadá do jedného z týchto výstupkov. Výstupný hriadeľ je analogický s kľukovým hriadeľom v piestových motoroch. Každý rotor sa pohybuje vo vnútri komory a tlačí svoju vlastnú vačku.
Pretože vačky sú inštalované asymetricky, sila, ktorou na ne rotor tlačí, vytvára krútiaci moment na výstupnom hriadeli, čo spôsobuje jeho otáčanie.
Konštrukcia rotačného motora
Rotačný motor pozostáva z vrstiev. Dvojrotorový motor pozostáva z piatich hlavných vrstiev, ktoré držia pohromade dlhé skrutky usporiadané do kruhu. Chladivo preteká všetkými časťami konštrukcie.
Ďalšia vrstva obsahuje samotný rotor a výfukovú časť.
Stred pozostáva z dvoch komôr prívodu paliva, jednej pre každý rotor. Tiež oddeľuje dva rotory, takže jeho vonkajší povrch je veľmi hladký.
V strede každého rotora sú dve veľké ozubené kolesá, ktoré sa otáčajú okolo menších ozubených kolies a sú pripevnené ku krytu motora. Toto je dráha otáčania rotora.
Samozrejme, ak by rotačný motor nemal žiadne nevýhody, potom by sa určite používal moderné autá. Je dokonca možné, že ak by bol rotačný motor bezhriešny, o piestovom motore by sme nevedeli, pretože rotačný motor vznikol skôr. Potom ľudský génius, ktorý sa snažil vylepšiť jednotku, vytvoril modernú piestovú verziu motora.
Ale bohužiaľ, rotačný motor má nevýhody. Medzi takéto zjavné chyby tohto agregátu patrí utesnenie spaľovacej komory. Je to spôsobené najmä nedostatočne dobrým kontaktom samotného rotora so stenami valca. Pri trení o steny valca sa kov rotora zahrieva a v dôsledku toho sa rozširuje. A samotný oválny valec sa tiež zahrieva, a čo je ešte horšie - zahrievanie sa vyskytuje nerovnomerne.
Ak je teplota v spaľovacej komore vyššia ako v sacom/výfukovom systéme, valec musí byť vyrobený z high-tech materiálu inštalovaného v rôzne miesta kryty.
Aby sa takýto motor naštartoval, používajú sa iba dve zapaľovacie sviečky. Už sa neodporúča kvôli povahe spaľovacej komory. RPD je vybavené úplne inou spaľovacou komorou a produkuje výkon tri štvrtiny pracovného času spaľovacieho motora a účinnosť je až štyridsať percent. Na porovnanie: pre piestový motor je to isté číslo 20 %.
Výhody rotačného motora
Menej pohyblivých častí
Rotačný motor má oveľa menej častí ako povedzme 4-valcový piestový motor. Dvojrotorový motor má tri hlavné pohyblivé časti: dva rotory a výstupný hriadeľ. Aj ten najjednoduchší 4-valcový piestový motor má najmenej 40 pohyblivých častí, vrátane piestov, ojníc, tyčí, ventilov, vahadiel, ventilových pružín, rozvodových remeňov a kľukového hriadeľa. Minimalizácia pohyblivých častí umožňuje rotačným motorom dosiahnuť viac vysoká spoľahlivosť. To je dôvod, prečo niektorí výrobcovia lietadiel (napríklad Skycar) používajú namiesto piestových motorov rotačné motory.
Mäkkosť
Všetky časti v rotačnom motore sa otáčajú nepretržite jedným smerom, na rozdiel od neustále sa meniaceho smeru piestov normálny motor. Rotačný motor využíva vyvážené rotujúce protizávažia na potlačenie akýchkoľvek vibrácií. Dodávanie výkonu v rotačnom motore je tiež plynulejšie. Každý spaľovací cyklus prebieha pri jednej otáčke rotora o 90 stupňov, výstupný hriadeľ sa otočí trikrát na každú otáčku rotora, každý spaľovací cyklus prebieha o 270 stupňov, počas ktorých sa výstupný hriadeľ otáča. To znamená, že jediný rotačný motor vyprodukuje tri štvrtiny výkonu. V porovnaní s jednovalcovým piestovým motorom dochádza k spaľovaniu každých 180 stupňov každej otáčky alebo iba štvrtiny otáčky kľukového hriadeľa.
Pomalosť
Pretože sa rotory otáčajú v jednej tretine rotácie výstupného hriadeľa, hlavné časti motora sa otáčajú pomalšie ako v bežnom piestovom motore. Pomáha to aj spoľahlivosti.
Malé rozmery + vysoký výkon
Kompaktnosť systému spolu s vysokou účinnosťou (v porovnaní s bežným spaľovacím motorom) umožňuje miniatúrnemu 1,3-litrovému motoru produkovať približne 200-250 koní. Pravda, spolu s hlavnou konštrukčnou chybou v podobe vysokej spotreby paliva.
Nevýhody rotačných motorov
Najdôležitejšie problémy pri výrobe rotačných motorov:
- Dodržiavať predpisy o emisiách CO2 do životného prostredia je pomerne ťažké (ale nie nemožné), najmä v USA.
- Výroba môže byť v porovnaní s piestovými motormi oveľa drahšia, vo väčšine prípadov kvôli nízkej objemovej výrobe.
- Spotrebúvajú viac paliva, pretože sú termodynamické Účinnosť piestuúčinnosť motora je znížená v dlhom spaľovacom priestore a tiež v dôsledku nízkeho kompresného pomeru.
- Rotačné motory majú vďaka svojej konštrukcii obmedzenú životnosť - v priemere je to asi 60-80 tisíc km
Táto situácia jednoducho núti byť rotačné motory klasifikované ako modely športových áut. A nielen to. Dnes sú priaznivci rotačného motora. Ide o slávnu automobilku Mazda, ktorá sa vydala cestou samurajov a pokračovala vo výskume majstra Wankela. Ak si spomenieme na rovnakú situáciu so Subaru, úspech je jasný Japonskí výrobcovia, zdanlivo lipnutie na všetkom starom a západniari zavrhnutom ako nepotrebné. Ale v skutočnosti sa Japoncom darí vytvárať nové veci zo starých. To isté sa stalo potom s motory boxer, ktoré sú v súčasnosti „vlastnosťou“ Subaru. Zároveň sa používanie takýchto motorov považovalo takmer za zločin.
Práca rotačného motora zaujala aj japonských inžinierov, ktorí sa tentokrát pustili do vylepšovania Mazdy. Vytvorili rotačný motor 13b-REW a vybavili ho systémom twin-turbo. Teraz mohla Mazda pokojne konkurovať nemeckým modelom, keďže ponúkala až 350 koní, no opäť trpela vysokou spotrebou paliva.
Musel som prijať extrémne opatrenia. Ďalší model Mazda RX-8 s rotačným motorom už vychádza s výkonom 200 koní, čo pomáha znižovať spotrebu paliva. Ale to nie je to hlavné. Rešpekt si zaslúži niečo iné. Ukázalo sa, že predtým nikomu okrem Japoncov nenapadlo využiť neuveriteľnú kompaktnosť rotačného motora. Koniec koncov, výkon je 200 koní. Mazda RX-8 bola uvedená na trh s 1,3-litrovým motorom. Slovom, nová Mazda sa dostáva na inú úroveň, kde dokáže konkurovať západným modelom, pričom preberá nielen výkon motora, ale aj ďalšie parametre, napr. nízka spotreba palivo.Prekvapivo sa u nás pokúsili zaviesť RPD. Takýto motor bol vyvinutý na inštaláciu na VAZ 21079, určený ako vozidlo pre spravodajské služby, no projekt sa, žiaľ, neujal. Ako vždy nebolo dosť peňazí zo štátneho rozpočtu, ktoré sa zázračne vytrácajú z pokladnice.
Japoncom sa to však podarilo. A sú zapnuté dosiahnutý výsledok nechcú prestať. Podľa najnovších údajov výrobca Mazdy vylepší motor a čoskoro vyjde nová Mazda s úplne iným agregátom.
Rôzne konštrukcie a vývoj rotačných motorov
Wankelov motor
Želtyševov motor
motor Zuev
» väčšina ľudí sa spája s valcami a piestami, systémom distribúcie plynu a kľukový mechanizmus. Drvivá väčšina áut je totiž vybavená klasickým a najobľúbenejším typom motora – piestovým.
Dnes budeme hovoriť o Wankelovom motore s rotačným piestom, ktorý má celý rad vynikajúcich technické vlastnosti, a naraz sa predpokladalo, že otvorí nové vyhliadky v automobilovom priemysle, ale nedokázalo zaujať svoje právoplatné miesto a nerozšírilo sa.
História stvorenia
Za úplne prvý tepelný motor rotačného typu sa považuje eolipile. V prvom storočí nášho letopočtu ho vytvoril a opísal grécky strojný inžinier Herón z Alexandrie.
Konštrukcia eolipile je pomerne jednoduchá: rotujúca bronzová guľa je umiestnená na osi prechádzajúcej stredom symetrie. Vodná para použitá ako pracovná kvapalina, vyteká z dvoch trysiek inštalovaných v strede gule oproti sebe a kolmo na os montáže. 
K rotačným motorom staroveku možno pripísať aj mechanizmy vodných a veterných mlynov, využívajúcich silu živlov ako energiu.
Klasifikácia rotačných motorov
Pracovná komora rotačný spaľovací motor môžu byť hermeticky uzavreté alebo mať neustále spojenie s atmosférou, keď od životné prostredie je oddelená lopatkami obežného kolesa rotora. Na tomto princípe sú postavené plynové turbíny.
Medzi motormi s rotačnými piestami s uzavretými spaľovacími komorami odborníci rozlišujú niekoľko skupín. Oddeľovanie môže nastať podľa: prítomnosti alebo neprítomnosti tesniacich prvkov, podľa prevádzkového režimu spaľovacej komory (prerušovane pulzujúca alebo kontinuálna), podľa typu rotácie pracovného telesa.
Stojí za zmienku, že väčšina opísaných štruktúr nemá pracovné vzorky a existujú na papieri.
Klasifikoval ich ruský inžinier I.Yu. Isaev, ktorý je sám zaneprázdnený tvorbou dokonalého rotačného motora. Analyzoval patenty z Ruska, Ameriky a ďalších krajín, celkovo viac ako 600.
Rotačný spaľovací motor s vratným pohybom
Rotor v takýchto motoroch sa neotáča, ale vykonáva vratné výkyvy oblúka. Lopatky na rotore a statore sú nehybné a medzi nimi dochádza k expanzným a kompresným zdvihom. 
S pulzačno-rotačným, jednosmerným pohybom
V skrini motora sú dva rotujúce rotory, medzi ich lopatkami dochádza ku kompresii, keď sa k sebe približujú, a k expanzii, keď sa vzďaľujú. Vzhľadom na to, že rotácia lopatiek prebieha nerovnomerne, je potrebný vývoj zložitého vyrovnávacieho mechanizmu. 
S tesniacimi klapkami a vratnými pohybmi
Schéma sa úspešne používa v pneumatických motoroch, kde sa rotácia vykonáva stlačený vzduch, sa v spaľovacích motoroch neudomácnil kvôli vysoký tlak a teploty. 
S tesneniami a vratnými pohybmi tela
Schéma je podobná predchádzajúcej, iba tesniace klapky nie sú umiestnené na rotore, ale na skrini motora. Nevýhody sú rovnaké: nemožnosť zabezpečiť dostatočnú tesnosť lopatiek krytu s rotorom pri zachovaní ich pohyblivosti. 
Motory s rovnomerným pohybom pracovných a iných prvkov
Najsľubnejšie a najpokročilejšie typy rotačných motorov. Teoreticky môžu vyvinúť najvyššie otáčky a získať výkon, ale zatiaľ sa nepodarilo vytvoriť jednotnú pracovnú schému pre spaľovacie motory. 
S planetárnym, rotačným pohybom pracovného prvku
Ten zahŕňa najznámejší dizajn motora s rotačnými piestami od inžiniera Felixa Wankela.
Aj keď existuje veľké množstvo iných návrhov planetárneho typu:
- Umpleby
- Gray & Dremmond
- Marshall
- Spand
- Renault
- Thomas
- Wallinder & Skoog
- Sensand
- Maillard
- Ferro
Wankelova história
Život Felixa Heinricha Wankela nebol ľahký, v ranom veku zostal sirotou (otec budúceho vynálezcu zomrel v prvej svetovej vojne), Felix nemohol získať prostriedky na štúdium na univerzite a jeho pracovné zameranie áno; nedovoliť mu získať ťažkú krátkozrakosť.
To podnietilo Wankela k tomu samoštúdium technické disciplíny, vďaka čomu v roku 1924 prišiel na myšlienku vytvorenia rotačného motora s rotačnou spaľovacou komorou. 
V roku 1929 získal patent na vynález, ktorý sa stal prvým krokom k vytvoreniu slávneho Wankel RPD. V roku 1933 vynálezca, ktorý sa ocitol v radoch Hitlerových odporcov, strávil šesť mesiacov vo väzení. Po oslobodení sa spoločnosť BMW začala zaujímať o vývoj rotačného motora a začala financovať ďalší výskum, pričom na prácu vyčlenila dielňu v Landau.
Po vojne to ide Francúzom ako reparácia a samotný vynálezca ide do väzenia ako spolupáchateľ Hitlerovho režimu. Až v roku 1951 sa Felix Heinrich Wankel zamestnal vo výrobnej spoločnosti motocyklov NSU a pokračoval vo svojom výskume. 
V tom istom roku začína pracovať spolu s hlavným konštruktérom NSU Walterom Freudeom, ktorý sa sám dlhodobo zaoberá výskumom v oblasti vytvorenia rotačného piestového motora pre pretekárske motocykle. V roku 1958 sa na skúšobnej stolici uskutočnila prvá vzorka motora. 
Ako funguje rotačný motor?
Navrhli Freude a Wankel pohonná jednotka, je rotor vyrobený v tvare trojuholníka Reuleaux. Rotor sa planétovo otáča okolo ozubeného kolesa namontovaného v strede statora - stacionárnej spaľovacej komory. Samotná komora je vyrobená vo forme epitrochoidu, ktorý sa nejasne podobá na osmičku s predĺženým stredom, pôsobí ako valec.
Rotor, ktorý sa pohybuje vo vnútri spaľovacej komory, vytvára dutiny s premenlivým objemom, v ktorých dochádza k zdvihom motora: nasávanie, kompresia, zapaľovanie a výfuk. Komory sú od seba hermeticky oddelené tesneniami - apexami, ktorých opotrebovanie je slabou stránkou rotačných piestových motorov.
Zmes paliva a vzduchu je zapálená dvoma zapaľovacími sviečkami naraz, pretože spaľovacia komora má pretiahnutý tvar a veľký objem, čo spomaľuje rýchlosť spaľovania pracovná zmes.
Na rotačnom motore sa používa skôr retardovaný uhol ako pokročilý uhol, ako je to pri piestovom motore. Je to potrebné, aby k zapáleniu došlo o niečo neskôr a sila explózie posunula rotor v požadovanom smere. 
Wankelova konštrukcia umožnila výrazne zjednodušiť motor a odstrániť mnohé časti. Už nebolo potrebné samostatného mechanizmu distribúcie plynu a výrazne sa znížila hmotnosť a veľkosť motora.
Výhody
Ako už bolo spomenuté, Wankelov rotačný motor nevyžaduje toľko dielov ako piestový motor, preto má menšie rozmery, hmotnosť a hustotu výkonu (počet „koní“ na kilogram hmotnosti).
Nechýba kľukový mechanizmus (v klasickej verzii), čo umožňuje znížiť hmotnosť a zaťaženie vibráciami. Vďaka absencii vratných pohybov piestov a nízkej hmotnosti pohyblivých častí môže motor vyvinúť a udržiavať veľmi vysoké otáčky, pričom takmer okamžite reaguje na stlačenie plynového pedálu.
Rotačný spaľovací motor produkuje výkon pri troch štvrtinách každej otáčky výstupného hriadeľa, zatiaľ čo piestový motor produkuje výkon iba pri jednej štvrtine.
Nedostatky
Práve preto, že Wankelov motor má so všetkými svojimi výhodami veľké množstvo nevýhod, dnes ho len Mazda ďalej vyvíja a zdokonaľuje. Patent naň si síce kúpili stovky spoločností vrátane Toyoty, Alfa Romeo, General Motors, Daimler-Benz, Nissan a ďalšie.
Malý zdroj
Hlavné a najviac významná nevýhoda-krátka životnosť motora. V priemere je to pre Rusko rovných 100 tisíc kilometrov. V Európe, USA a Japonsku je toto číslo dvakrát vyššie, a to vďaka kvalite paliva a kompetentnej údržbe. 
Najvyššiemu zaťaženiu sú vystavené kovové platne, apexy - radiálne koncové tesnenia medzi komorami. Musia vydržať vysoká teplota, tlak a radiálne zaťaženie. Na RX-7 je výška vrcholu 8,1 milimetra, výmena sa odporúča pri opotrebovaní na 6,5, na RX-8 bola znížená na 5,3 z výroby a prípustné opotrebovanie nie viac ako 4,5 milimetra.
Je dôležité sledovať kompresiu, stav oleja a olejových vstrekovačov, ktoré dodávajú mazivo do komory motora. Hlavnými znakmi opotrebovania motora a blížiacej sa generálnej opravy je nízka kompresia, spotreba oleja a ťažké štartovanie za tepla.
Nízka šetrnosť k životnému prostrediu
Pretože mazací systém motora s rotačnými piestami zahŕňa priame vstrekovanie oleja do spaľovacej komory, a tiež vďaka úplné spálenie palivá, výfukové plyny majú zvýšenú toxicitu. To sťažilo absolvovanie environmentálnych inšpekcií, ktoré bolo potrebné splniť, aby sa autá predávali na americkom trhu.
Na vyriešenie tohto problému inžinieri Mazdy vytvorili tepelný reaktor, ktorý spaľoval uhľovodíky pred ich vypustením do atmosféry. Prvýkrát bol nainštalovaný na Mazda R100. 
Namiesto zastavenia výroby ako iní, Mazda začala v roku 1972 predávať autá so systémom spúšťania. škodlivé emisie pre rotačné motory REAPS (Rotary Engine Anti-Pollution System).
Vysoká spotreba
Všetky autá s rotačnými motormi majú vysokú spotrebu paliva.
Okrem Mazdy to boli aj Mercedes C-111, Corvette XP-882 Four Rotor (štvordielny, 4-litrový objem), Citroen M35, ale to boli väčšinou experimentálne modely a kvôli ropnej kríze, ktorá vypukla v r. v 80. rokoch bola ich výroba pozastavená.
Krátka dĺžka zdvihu rotora a tvar polmesiaca spaľovacej komory neumožňujú úplné vyhorenie pracovnej zmesi. Výfukový otvor sa otvára ešte pred úplným spaľovaním, plyny nemajú čas preniesť plnú silu tlaku na rotor. Preto teplota výfukové plyny tieto motory sú tak vysoké.
História domáceho RPD
Začiatkom 80. rokov sa o techniku začal zaujímať aj ZSSR. Je pravda, že patent nebol zakúpený a rozhodli sa prísť so všetkým sami, inými slovami, kopírovať princíp fungovania a dizajn rotačného motora Mazda.
Na tieto účely bola vytvorená dizajnérska kancelária a v Tolyatti bola vytvorená dielňa na sériovú výrobu. V roku 1976 vznikol prvý prototyp jednosekčného motora VAZ-311 s výkonom 70 k. s. inštalované na 50 autách. Vo veľmi krátkom čase vyvinuli zdroj. Zlá rovnováha REM (rotačný excentrický mechanizmus) a rýchle opotrebovanie vrcholy. 
O vývoj sa však začali zaujímať špeciálne služby, pre ktoré dynamické vlastnosti motory boli oveľa dôležitejšie ako zdroj. V roku 1982 uzrel svetlo sveta dvojdielny rotačný motor VAZ-411 so šírkou rotora 70 cm a výkonom 120 k. s., a VAZ-413 s rotorom 80 cm a 140 hp. s. Neskôr boli motory VAZ-414 použité na vybavenie vozidiel KGB, dopravnej polície a ministerstva vnútra.
Od roku 1997 autom bežné používanie inštalujú pohonnú jednotku VAZ-415, Volga sa objaví s trojdielnym VAZ-425 RPD. Dnes v Rusku nie sú autá vybavené takýmito motormi.
Zoznam áut s rotačným piestovým motorom
| Značka | Model |
|---|---|
| NSU | Pavúk |
| Ro80 | |
| Mazda | Cosmo Sport (110S) |
| Familia Rotary Coupe | |
| Parkway Rotary 26 | |
| Capella (RX-2) | |
| savana (RX-3) | |
| RX-4 | |
| RX-7 | |
| RX-8 | |
| Eunos Cosmo | |
| Rotačný zberač | |
| Luce R-130 | |
| Mercedes | C-111 |
| XP-882 so štyrmi rotormi | |
| Citroen | M35 |
| GS Birotor (GZ) | |
| VAZ | 21019 (Arcanum) |
| 2105-09 | |
| PLYN | 21 |
| 24 | |
| 3102 |
Zoznam rotačných motorov Mazda
| Typ | Popis |
|---|---|
| 40A | Prvá stolná kópia, polomer rotora 90 mm |
| L8A | Systém mazania suchej vane, polomer rotora 98 mm, objem 792 ccm. cm |
| 10A (0810) | Dvojdielny, 982 cu. cm, výkon 110 l. p., miešanie oleja s palivom na mazanie, hmotnosť 102 kg |
| 10A (0813) | 100 l. p., prírastok hmotnosti do 122 kg |
| 10A (0866) | 105 l. s., technológia znižovania emisií REAPS |
| 13A | Pre predný náhon R-130, objem 1310 ccm. cm, 126 l. s., polomer rotora 120 mm |
| 12A | Objem 1146 ccm. cm, materiál rotora je spevnený, životnosť statora je zvýšená, tesnenia sú z liatiny |
| 12A Turbo | Polopriame vstrekovanie, 160 l. s. |
| 12B | Jediný rozdeľovač zapaľovania |
| 13B | Najobľúbenejší motor, objem 1308 ccm. cm, nízky level emisie |
| 13B-RESI | 135 l. p.s., RESI (Rotary Engine Super Injection) a vstrekovanie Bosch L-Jetronic |
| 13B-DEI | 146 l. p., variabilné nasávanie, systémy 6PI a DEI, vstrekovanie so 4 vstrekovačmi |
| 13B-RE | 235 l. p., veľké turbíny HT-15 a malé turbíny HT-10 |
| 13B-REW | 280 l. p., 2 sekvenčné turbíny Hitachi HT-12 |
| 13B-MSP Renesis | Ekologický a ekonomický, môže bežať na vodík |
| 13G/20B | Trojrotorové pretekárske motory, 1962 ccm. cm, výkon 300 l. s. |
| 13J/R26B | Štvorrotorový, pre automobilové preteky, objem 2622 ccm. cm, výkon 700 l. s. |
| 16X (Renesis 2) | 300 l. str., koncepčný automobil Taiki |
Pravidlá prevádzky rotačného motora
- Vymeňte olej každých 3-5 tisíc kilometrov. Spotreba 1,5 litra na 1000 km sa považuje za normálnu.
- monitorovať stav olejových vstrekovačov, ich priemerná životnosť je 50 tisíc.
- zmeniť vzduchový filter každých 20 tisíc.
- používajte iba špeciálne zapaľovacie sviečky, zdroj 30 - 40 000 kilometrov.
- Naplňte nádrž benzínom nie nižším ako AI-95, a ešte lepšie AI-98.
- zmerajte kompresiu pri výmene oleja. Na to sa používa špeciálne zariadenie; kompresia by mala byť v rozmedzí 6,5-8 atmosfér.
Pri prevádzke s kompresiou pod týmito hodnotami nemusí stačiť štandardná opravná sada – budete musieť vymeniť celú sekciu a možno aj celý motor.
Dnešný deň
Dnes je Mazda RX-8 v sériovej výrobe, vybavená motorom Renesis (skratka Rotary Engine + Genesis). 
Konštruktérom sa podarilo znížiť spotrebu oleja o polovicu a spotrebu paliva o 40 % a ekologickú triedu dostali na úroveň Euro-4. Motor so zdvihovým objemom 1,3 litra produkuje výkon 250 koní. s.
Napriek všetkým úspechom Japonci nekončia. Na rozdiel od tvrdení väčšiny odborníkov, že RPD nemá budúcnosť, neprestávajú vylepšovať technológiu a nie je to tak dávno, čo predstavili koncept športové kupé RX-Vision, s rotačným motorom SkyActive-R. 
