Autoforum

/

Foto: Archiv Autoforum.cz

Kdysi nadějné řešení, jak dostat z motoru o malém zdvihovém objemu, velikosti a hmotnosti vysoký výkon, je dnes prakticky po smrti. Proč?

Wankelův rotační motor si za poslední dekády našel spoustu příznivců. A má to své důvody. Jeho fanoušci vyzdvihují ohromný hlad motoru po otáčkách, téměř dokonale hladký chod a fakt, že z relativně nízkého objemu umí při nízké hmotnosti nabídnout spoustu výkonu. Není to přehnané a jeho extrémní aplikace to době ukazují - měli jsme tu Wankel s šesti a dokonce s dvanácti rotory, přičemž ten druhý z motoru o velikosti vidlicového osmiválce a ještě menší hmotnosti doluje bez velkého úsilí 1 420 koní.

Kdysi se Wankel zdál být budoucností spalovacích motorů, hned jeho první velká aplikace ve voze NSU Ro80 ale poukázala na jeho nevýhody. Lepší jméno se udělal v modelech značky, kterou si dnes s Wankelem spojujeme skoro automaticky - v Mazdách. Bodoval zejména v modelech RX-7 a RX-8, kde si řidiče podmaňoval výše zmíněným. Dvourotorový Wankel v RX-8 posílal na kola až 241 koní při objemu pouze 1,3 litru. Bez turbodmychadla, samozřejmě, však motor zvládal až 9 000 otáček.

Mazda RX-8 se udržela ve výrobě asi devět let a měla dvě generace. Ty se od sebe lišily jen trochu, ale přesto dost na to, aby ta novější byla pevnější ve zkrutu a měla lepší zrychlení. Klíčem k jejímu úspěchu ale nebyl to ani její design, byl to právě motor, přesto se RX-8 stala posledním produkčním autem s Wankelem na světě. S jejím koncem se za Wankely v sériově vyráběných automobilech zavřela voda a je otázkou, jestli se ještě někdy otevře. Ano, byla tu Mazda RX-Vision, která se tvářila, že tento motor vrátit do hry a Japonci o návratu pravidelně mluví. Jestli nepřehánějí, ukáže jen čas, do té doby je ale Wankel mrtev a na místě je otázka, proč.

Při jeho výhodách a oblibě totiž jeho konec zní jako paradox. Někteří mají tendenci hledat za tím různé konspirační teorie, faktem ale je, že Wankel má nejen velké výhody, ale také velké nevýhody. A právě ty mu zlomily na počátku druhé dekády 21. století vaz. Dají se shrnout do čtyřech klíčových bodů.

1. Nízká termální účinnost

K velkým slabinám Wankelu vždy patřila vysoká spotřeba paliva. Při jeho zdvihovém objemu to může znít jako nesmysl, důvod je ale jinde - v řešení samotného motoru a jeho termální účinnosti. Spalovací komora se totiž u Wankelu pohybuje směrem od svíček, a tak plamen musí urazit poměrně dlouhou vzdálenost, než všechna směs v ní shoří. A než se tak stane, zbytek nespálené směsi vyletí ven výfukovým potrubím. Proto jsou u aut s Wankely tak časté plameny z výfuků - všechno palivo zkrátka nestihne shořet včas.

Když se podíváme na srovnání spotřeby prvního modelového roku Mazdy RX-8 a dalších aut, zjistíme, že RX-8 je na tom se spotřebou dle realistických norem americké EPA hůře než Chevrolet Corvette, který byl v té době v generaci C5 a měl 5,7litrový osmiválec. Srovnání s Golfem V GTI, podobně výkonným autem, vyznívá pro RX-8 ještě hůře, jak ukáže následující tabulka.

Po stránce spotřeby paliva je Wankel obtížně konkurenceschopný, navzdory svému minimálnímu zdvihovému objemu

Pochopitelně se objevovaly snahy, jak spotřebu Wankelu co nejvíce snížit, zrodu se dočkal i dieselový Wankel. Žádné z nich ale nepřinesly dostatečně uspokojivé řešení a „Wankel Diesel” skončil jen v muzeu.

2. Spalování oleje

Spotřeba paliva Wankelu k úspěchům nepomáhá a v dnešní době by mu při vysokých pokutách za nadlimitní emise CO2, tedy spotřebu paliva, jistě utahovala smyčku. Jen ta jej ale nezabila. Další problémem je, že motor i ve své nejlepší formě spaluje olej.

Pro dobré fungování motoru je jednak nezbytné, aby byl olej vstřikován do vzduchu spolu s benzínem a tvoří směs ke spálení ve „válci”, a jednak je vstřikován ještě znovu do „válce”, aby tam lubrikoval vrcholová těsnění na rotačním pístu. To znamená, že se olej spaluje spolu s benzínem, podobně jako u dvoutaktních motorů. Dále to snižuje efektivitu spalovacího procesu a také to znamená, že se do výfuku dostávají věci, jejichž emitování do okolního prostředí dnes nikdo nemíní tolerovat.

Prst ukazuje na otvor, kterým je do sací komory vstřikován olej pro mazání, ten už pak může být jen spálen

3. Utěsnění rotoru

Další velký problém u Wankelu je utěsnit jednotlivé komory. Klíčovým důvodem je, že fáze sání probíhá vždy na jedné straně motoru a fáze sání vždy na té druhé. Sice probíhají současně, ale na úplně jiném místě, což znamená velký rozdíl teplot. A pakliže se o těsnost komor starají kovové materiály s pochopitelně nenulovou roztažností, stává se z utěsnění opravdu velká výzva.

Konstruktéři ji pochopitelně nenechali ladem a za léta existence Wankelu se snažili s teplotami zejména skrze dodatečné chlazení pracovat tak, aby rozdíly mezi nimi minimalizovali, tento problém ale nikdy zcela nevyřešili. A potíže s utěsněním znamenají další problém pro efektivitu fungování tohoto jinak pozoruhodného motoru.

Toto je ono namáhané vrcholové těsnění, které Wankelu přidělává potíže

4. Vysoké emise

Všechny výše zmíněné důvody, které jsou spíše faktické a technické, lze shrnout v jeden, který je spíše legální a formální. Neefektivní spalovací proces, spalování oleje a potíže s utěsněním způsobují, že motor má vysokou spotřebu a emise, které nejsou s to vyhovět současným regulacím.

Motor Renesis v RX-8 nebyl schopný vyhovět už normě Euro 5, takže se v roce 2010 musel v Evropě přestat prodávat. Poté byl ještě k mání v USA či v Japonsku, také tam ale doplatil na svá omezení, nehledě na to, že vůz původně z roku 2004 už přestával být pro zákazníky zajímavý i z jiných důvodů.

V posledních letech fanoušci Wankelu doufají, že Mazda bude s to tyto problémy vyřešit dostatečně dobře na to, aby rotační motor vrátila zpět do hry. Jak a zda vůbec se ji to podaří, je stále otázkou, protože konstruktéři naráží na zmíněné, do značné míry principielní nedostatky Wankelu a s přibývajícím časem také na stále přísnější limity emisí a spotřeby. Držme jim palce a nechme se překvapit, třeba se jednou nového auta s vesele si hvízdajícím Wankelem ještě dočkáme. Abychom ale byli upřímní, příliš s tím nepočítáme...

Marek Bednář