Silnik Wankla powraca

Tylko jedna marka miała wystarczająco dużo odwagi, by na szeroką skalę stosować w aucie motor z wirującymi tłokami. Silnik Wankla zniknął z rynku w 2012 r. wraz z Mazdą RX-8. Teraz powraca jednak w MX-30.

Praktycznie cały świat spalinowej motoryzacji stoi silnikami z tłokami, które wykonują w cylindrach ruchy posuwisto-zwrotne. Nie jest to rozwiązanie optymalne. Aby zaprząc taki motor do napędzania pojazdu, ruch wykonywany przez tłoki trzeba zamienić w ruch obrotowy. Niezbędny jest do tego cały układ korbowy. Wymusza to projektowanie dużych silników i dopasowanych do nich przestrzeni pod maską, zwiększa masę pojazdu, a także generuje straty energii i wibracje.

Wankel w MX-30
Silnik Wankla ma długą historię. W przypadku Mazdy zaczęła się ona od widocznego w tle modelu Cosmo z przełomu lat 60. i 70. XX wieku.

Silnik Wankla jest znacznie mniej skomplikowany – jedynymi ruchomymi częściami są rotor i wał. Nie znajdziemy tu nawet wałków rozrządu czy zaworów – zastępują je tzw. porty, czyli odpowiednio ukształtowane otwory w obudowie, które we właściwych momentach są odkrywane lub zakrywane przez kręcący się rotor. Wszystko to sprawia, ze Wankel jest kompaktowy i lekki. Tłok o kształcie zbliżonym do trójkąta wiruje wewnątrz komory spalania o kształcie zbliżonego do owalu. Oba elementy są tak wyprofilowane, by w trakcie każdego obrotu między powierzchnią rotora, a cylindrem powstawały przestrzenie, w których przebiegają procesy ssania, sprężania, spalania i wydechu. W efekcie na jeden obrót wału przypada pełny cykl pracy, podczas gdy w klasycznym silniku tłokowym – na dwa obroty. Otwiera to drogę do uzyskiwania wysokiej mocy z małej pojemności. Wankel bardzo chętnie wkręca się też na obroty i nie generuje wibracji – masy wirujące dużo łatwiej wyważyć niż elementy poruszające się w różnych płaszczyznach. Dlaczego ten oryginalny i mający wiele zalet silnik nie odniósł sukcesu? Powodów było kilka. W tym znaczne spalanie benzyny, duże zużycie oleju, umiarkowana trwałość oraz problemy z toksycznością spalin.

Jedyną firmą, która przez lata walczyła o udoskonalenie silnika Wankla była Mazda. Szlaki przecierał debiutujący w 1967 r. model Cosmo. Ostatnim modelem z taką jednostką było RX-8. Japońska firma uznała, że rozwój silnika z wirującymi tłokami ma sens. Po dekadzie przerwy właśnie powrócił on w roli benzynowego napędu generatora energii w Mazdzie MX-30 e-Skyactiv R-EV. Oznaczona kodem 8C jednostka ma pojemność 830 cm³, a generuje 74 KM przy 4700 obr./min oraz 116 Nm przy 4000 obr./min.

MX-30 z Wanklem
Po otwarciu maski silnik Wankla nie jest specjalnie widoczny. Wprawne oko zauważy jednak dodatkowe elementy, np. rurę dolotową czy znajdujący się za nią wlew oleju.

Odpowiednią czystość spalin uzyskano m.in. dzięki układowi EGR oraz bezpośredniemu wtryskowi paliwa. Mazda zapewnia, że układ zasilania zapewni niższe niż w starszych Wanklach spalanie, a także dostateczne mieszanie paliwa z powietrzem nawet w niższych temperaturach oraz pomoże uniknąć wtryskiwania nadmiaru paliwa. Rozwiąże do znane z modelu RX-8 problemy z zalewaniem świec. Z kolei ewolucja gładzi komory silnika, bocznych powierzchni obudowy i poszerzenie uszczelniaczy na wierzchołkach tłoka ma zwiększyć ich trwałość.

Silnik Wankla - uszczelnienie tloka
Jednym z problemów silnika Wankla były dotychczas uszczelnienia na wierzchołkach rotora. Mazda deklaruje, że dzięki zoptymalizowanej konstrukcji udało się poprawić ich trwałość.

Dlaczego w Japonii zadano sobie trud tworzenia oryginalnego silnika od podstaw, a nie zdecydowano się na rozwiązanie kompromisowe, jak na przykład napędzany dwucylindrowym silnikiem ze skutera generator prądu w BMW i3 REx? Mazda wyjaśnia, że dzięki temu mogła idealnie dopasować rozwiązanie do potrzeb. I nie są to puste słowa. Rotor o promieniu 120 mm i szerokości 76 mm umożliwił ustawienie w jednej linii oraz integrację silnika spalinowego z napędem elektrycznym oraz generatorem – zespół napędzający przednie koła ma mniej niż 84 cm szerokości, dzięki czemu można było zamontować go do tego samego nadwozia, co w elektrycznym modelu MX-30 BEV.

Mazda MX-30 e-Skyactiv R-EV - silnik
Zasilany benzyną silnik z wirującym tłokiem oraz generator energii znajdują się po prawej stronie motoru elektrycznego.

Przełącznikiem przy selektorze kierunku jazdy kierowca będzie mógł zmienić tryb pracy napędu (Normal, EV lub Charge), by wybrać jazdę wyłącznie na prądzie lub uzupełnienia prądu. W domyślnym trybie Normal dopóki akumulator jest naładowany w wystarczającym stopniu, samochód będzie korzystać z napędu elektrycznego przy wyłączonym silniku Wankla. Jeśli – na przykład podczas przyspieszania – wymagana będzie wyższa moc niż ta, na którą pozwala poziom naładowania akumulatora, generator napędzany silnikiem Wankla uruchomi się w zależności od stopnia wciśnięcia pedału przyspieszenia i dostarczy dodatkową energię do akumulatora.

Mazda MX-30 e-Skyactiv R-EV - tryby pracy napędu
Obok selektora kierunku jazdy znajduje się przełącznik trybów jazdy. Charge wymusi ładowanie akumulatora, natomiast EV pozwoli na poruszanie się w trybie całkowicie elektrycznym.

Tempo pracy Wankla będzie uzależnione od trybu jazdy oraz sposobu operowania gazem. Inżynierowie Mazdy mówią, że tłok będzie kręcił się w zakresie 2000-4500 obr./min. Dzięki temu do kabiny nie będzie przenikał jednostajny hałas, a kierowca nie będzie miał wrażenia, że praca napędu nie jest w żaden sposób skorelowana z sytuacją na drodze.

Mazda MX-30 e-Skyactiv R-EV - wnetrze
Drzwi Mazdy MX-30 otwierają się w oryginalny sposób. Wcześniej firma użyła takiego rozwiązania w RX-8, który był napędzany silnikiem Wankla.

Według homologacji WLTP Mazda MX-30 e-Skyactiv R-EV ma spalać 1,0 l/100 km, a na prądzie gromadzonym w akumulatorze o pojemności 17,8 kWh pokona w cyklu mieszanym do 85 km, natomiast w cyklu miejskim – do 110 km, zużywając średnio 22,6 kWh/100 km. 50-litrowy zbiornik ma większą pojemność niż baki sporej liczby hybryd plug-in czy wspomnianego BMW i3 REx. Nawet długa podróż Mazdą MX-30 z Wanklem nie będzie upływała pod znakiem irytująco częstych postojów na stacjach paliwa. Podczas niej lub gdy kierowca nie będzie regularnie ładował akumulatora trakcyjnego, spalanie benzyny nie powinno przekroczyć 8 l/100 km. Zwiększona, względem elektrycznej wersji modelu MX-30, moc silnika ze 145 do 170 KM skróciła czas sprintu od 0 do 100 km/h z 9,7 do 9,1 s. W obu przypadkach prędkość maksymalna jest elektronicznie ograniczona do 140 km/h.

Mazda MX-30 e-Skyactiv R-EV z silnikiem Wankla
Hybrydowa wersja Mazdy MX-30 od widocznej w tle, elektrycznej różni się detalami. Podczas premiery firma zaprezentowała egzemplarz w specjalnej wersji Edition R.

Polscy dealerzy Mazdy rozpoczną przyjmowanie zamówień na MX-30 e-Skyactiv R-EV 16 stycznia. Podstawowa, bogato wyposażona wersja Prime-Line została wyceniona na 161 100 zł. To identyczna kwota jak w przypadku Mazdy MX-30 z napędem całkowicie elektrycznym. Topowy, limitowany wariant Edition R kosztuje 192 500 zł. Z zewnątrz MX-30 z Wanklem pod maską praktycznie nie będzie różniła się od wersji elektrycznej.

Mazda MX-30 e-Skyactiv R-EV - emblemat
Jednym ze znaków rozpoznawczych MX-30 z silnikiem Wankla są znajdujące na jej błotnikach emblematy w kształcie rotora tej jednostki.

Jedynie wprawne oko będzie w stanie wychwycić inne oznaczenie na klapie bagażnika, emblematy na przednich błotnikach w kształcie trójkątnego rotora czy klapkę po lewej stronie, która kryje wlew paliwa. Symboliczne zmiany zaszły także w kabinie. Fakt użycia silnika Wankla starano się szczególnie zaakcentować w wersji Edition R. Krawędzie przedniego i tylnego panelu kluczyka zakrzywiono pod tym samym kątem, co boki rotorów w silniku Wankla. Boki obudowy mają szerokość 2,5 mm – taką samą, jak listwy uszczelniające rotora. Ozdobne wytłoczenia na zagłówkach foteli również nawiązują do kształtu tłoka.

MX-30 e-Skyactiv R-EV wersja Edition R
Motyw wirującego tłoka został powielony także na zagłówkach. Część potencjalnych nabywców to doceni – zapewne nie będzie wśród nich brakowało osób wybierających ten samochód ze względu na techniczną oryginalność.

Mazda ponownie udowodniła, że koncerny motoryzacyjne nie muszą podążać utartymi ścieżkami, a w świecie motoryzacji wciąż jest miejsce na innowacje. Czy MX-30 e-Skyactiv R-EV znajdzie swoje miejsce na rynku? Nie jest to wykluczone, bo samochód dobrze łączy zalety napędu elektrycznego i spalinowego. W zależności od mocy źródła prądu, ładowanie w zakresie 20-80% będzie trwało od 25 minut (ładowanie prądem stałym ze stacji o mocy 36 kW) do 1,5 godziny (ładowanie prądem przemiennym o mocy 7,2 kW). Z punktu widzenia kierowcy kluczem do sukcesu wydaje się możliwość regularnego ładowania akumulatora w domu lub miejscu pracy. Wiele osób na co dzień pokonuje dystanse mniejsze niż 80-100 km. W takiej sytuacji codziennie ładowana MX-30 z Wanklem będzie pełnowartościowym samochodem elektrycznym, natomiast na trasie – hybrydowym. Trzeba pamiętać, że w świetle polskiego prawa jej użytkownik nie będzie mógł liczyć na przywileje przewidziane dla aut elektrycznych – w tym możliwość korzystania z bus-pasów, bezpłatne parkowanie oraz dotacje.

ZOSTAW ODPOWIEDŹ

Proszę wpisać swój komentarz!
Proszę podać swoje imię tutaj