Αναλύοντας τον βάνκελ του Mazda RX-8

Μπορείτε να φανταστείτε ένα RX8 με παλινδρομικό κινητήρα; Όσο οι Ιάπωνες καταφέρνουν να εξελίσσουν τον Wankel τόσο ξεχωριστό καταφέρνει να είναι το μοναδικό αυτοκίνητο παραγωγής στον κόσμο που χρησιμοποιεί περιστροφικό κινητήρα.

40th_20b_rew_engine__jpg300_resizeΟ Wankel είναι «πολύ σκληρός για να πεθάνει» και ας λένε οι άλλοι ότι θέλουν όταν οι Ιάπωνες στο Τόκιο παρουσίασαν την δεύτερη γενιά Renesis (με μεγαλύτερη χωρητικότητα στα 1.600κ.εκ.). Ας θυμηθούμε μερικές από τις σημαντικότερες βελτιώσεις του Renesis που αφορά στη βελτίωση που επέφερε η μεταφορά των θυρίδων εξαγωγής ώστε να αποκλείεται το ενδεχόμενο τυχόν διαρροής (άκαυστου μίγματος και καυσαερίων με ταυτόχρονο «άνοιγμα») μεταξύ των θυρίδων εισαγωγής κι εξαγωγής. Από την άλλη, οι θυρίδες εισαγωγής στο RX8 με τους 240 ίππους είναι τρεις, με διαφορετικό χρονισμό ανοίγματος, και για τον καλύτερο έλεγχο της καύσης χρησιμοποιούνται συνολικά τρία μπεκ ψεκασμού για καθένα από τους δύο ρότορες του κινητήρα (το ένα από τα οποία ψεκάζει καύσιμο κατευθείαν μέσα στο θάλαμο καύσης).

Ένα άλλο σημαντικό στοιχείο του περιστροφικού κινητήρα του RX8 είναι το σύστημα μεταβλητής εισαγωγής με βαλβίδες που ελέγχουν τη ροή του αέρα που εξασφαλίζει την παροχή καυσίμου μίγματος μόνο σε όσες θυρίδες εισαγωγής είναι απαραίτητο ανά πάσα στιγμή, ανάλογα με τις συνθήκες λειτουργίας. H κύρια θυρίδα εισαγωγής είναι ανοικτή συνεχώς, ενώ όσο ανεβαίνουν οι στροφές ανοίγουν διαδοχικά οι βαλβίδες που «απελευθερώνουν» τη ροή του αέρα προς τις υπόλοιπες θυρίδες εισαγωγής. Επί πλέον μια ειδική «κεντρική» βαλβίδα ανοίγει στις 7.250 στροφές περίπου και μειώνει το μήκος της ροής μέχρι την πολλαπλή εισαγωγής, δημιουργώντας ένα είδος υπερτροφοδότησης «συντονισμό» ανάμεσα στις εισαγωγές των δύο ροτόρων και αυξάνοντας έτσι τη ροπή και την ισχύ του κινητήρα στις υψηλές στροφές.

H τεχνολογία του νέου περιστροφικού κινητήρα Renesis (με την συνδρομή του mazda.gr)

MAZDA_RENESIS_1Eντελώς διαφορετικός σε αρχιτεκτονική και τρόπο λειτουργίας σε σχέση με τους «κλασικούς» βενζινοκινητήρες, με τους οποίους έχει κοινό μόνο τον θερμοδυναμικό κύκλο λειτουργίας (εισαγωγή καυσίμου μίγματος – συμπίεση – ανάφλεξη με σπινθήρα – εκτόνωση), ο κινητήρας τύπου «βάνκελ» (Wankel) που η Mazda χρησιμοποιεί σε αυτοκίνητα παραγωγής από το 1967, έχει ως βασικά πλεονεκτήματα τον μικρό όγκο και βάρος, τον πολύ μικρότερο αριθμό εξαρτημάτων και τη δυνατότητα λειτουργίας σε υψηλούς αριθμούς στροφών. Στους άλλους βενζινοκινητήρες, που ονομάζονται «παλινδρομικοί», μέσα σε καθένα από τους κυλίνδρους κινείται παλινδρομικά ένα έμβολο και αυτή η παλινδρομική κίνηση μετατρέπεται σε περιστροφική μέσω του διωστήρα («μπιέλας») και του στροφαλοφόρου και μετά μεταδίδεται μέσω του συστήματος μετάδοσης προς τους τροχούς.
Στον κινητήρα βάνκελ μέσα σ’ ένα ειδικά διαμορφωμένο περίβλημα (στάτορα) κινείται περιστροφικά ένας ρότορας τριγωνικού σχήματος (με καμπυλωμένες πλευρές) ο οποίος παίζει το ρόλο του εμβόλου. Kατά συνέπεια υπάρχει κατευθείαν περιστροφική κίνηση, καταργώντας την ανάγκη του συστήματος μετατροπής της κίνησης με διωστήρες και στροφαλοφόρο, που υπάρχει στους άλλους κινητήρες.

rotary-engine-partsMε τον κινητήρα Renesis που χρησιμοπoιείται στο RX-8, πραγματοποιείται μια πραγματική επανάσταση στο χώρο των κινητήρων βάνκελ, καθώς οι τεχνολογικές λύσεις που χρησιμοποιήθηκαν λύνουν τα παραδοσιακά προβλήματα των βάνκελ (αυξημένη κατανάλωση, αυξημένη φθορά ελατηρίων). Έτσι η απόδοσή του αυξάνεται εντυπωσιακά (είναι χαρακτηριστικό, ότι ο σημερινός κινητήρας αποδίδει χωρίς τούρμπο την ίδια ισχύ με τον υπερτροφοδοτούμενο βάνκελ του RX-7 και μάλιστα με σημαντικά μικρότερη κατανάλωση). Οι βραβεύσεις του νέου κινητήρα Renesis, άλλωστε, με τους τίτλους του «διεθνούς κινητήρα της χρονιάς 2003» και «κινητήρα της χρονιάς 2004 (2.5-3lt) «, αποδεικνύει ότι η τεχνολογία του προκάλεσε μεγάλη αίσθηση στους ειδικούς.

sxima11111Mεγάλο ρόλο σ’ αυτή τη βελτίωση έπαιξε η μεταφορά των θυρίδων εξαγωγής, από τα «κάθετα» τοιχώματα του περιβλήματος μέσα στο οποίο κινείται ο ρότορας στα πλευρικά (βλ. Σχήμα 1). Aυτό αποκλείει την «επικοινωνία» (με ταυτόχρονο «άνοιγμα») μεταξύ των θυρίδων εισαγωγής κι εξαγωγής και τη μεταφορά άκαυτου μίγματος κατευθείαν στην εξαγωγή, όπως επίσης και το αντίστροφο, που συνέβαινε σε χαμηλούς ρυθμούς περιστροφής, δηλαδή την ανάμιξη μεγάλων ποσοτήτων καυσαερίων με το φρέσκο μίγμα σε επίπεδα πέρα από τα επιθυμητά (η ανάμιξη αυτή είναι σε ορισμένες περιπτώσεις επιθυμητή -ως ένα βαθμό- για τη μείωση των παραγόμενων ρύπων).

H μεταφορά αυτή έδωσε τη δυνατότητα στους μηχανικούς της Mazda ν’ αυξήσουν τη συνολική επιφάνεια των θυρίδων εξαγωγής, τοποθετώντας δύο αντί για μία (από μία σε κάθε πλευρά του περιβλήματος) και μειώνοντας έτσι σημαντικά τις ροϊκές αντιστάσεις της εξαγωγής. H ανακύκλωση μέρους των καυσαερίων ελέγχεται τώρα πολύ καλύτερα, όπως και η συνολική λειτουργία του κινητήρα. Oι θυρίδες εισαγωγής στην έκδοση υψηλής ισχύος του κινητήρα (με τους 240 ίππους) είναι τρεις, με διαφορετικό χρονισμό ανοίγματος, ώστε να εξασφαλίζεται η αποτελεσματικότερη πλήρωση του θαλάμου καύσης (βελτίωση κατά 30% σε σχέση με τον κινητήρα της προηγούμενης γενιάς).

Eπίσης, για τη βελτίωση της ομογενοποίησης του καυσίμου μίγματος και τον καλύτερο έλεγχο της καύσης χρησιμοποιούνται συνολικά τρία ακροφύσια («μπεκ») ψεκασμού για καθένα από τους δύο ρότορες του κινητήρα, το ένα από τα οποία ψεκάζει καύσιμο κατευθείαν μέσα στο θάλαμο καύσης. Ένα μικρό ακροφύσιο αέρα επηρεάζει τη δέσμη καυσίμου που ψεκάζει το τρίτο ακροφύσιο καυσίμου, στρέφοντας την προς την επιθυμητή κατεύθυνση, ώστε να βελτιωθεί η ανάμιξη με τον αέρα και να βρεθεί το μίγμα στην «κατάλληλη» περιοχή του θαλάμου καύσης.

Ένα άλλο σημαντικό στοιχείο του νέου περιστροφικού κινητήρα της Mazda είναι το σύστημα μεταβλητής εισαγωγής (βλ. Σχήμα 2), που εξασφαλίζει την απόδοση υψηλής ροπής σε όλη την κλίμακα των στροφών παράλληλα με την αύξηση της μέγιστης ισχύος στις υψηλές στροφές. Ένα προσεκτικά μελετημένο «δίκτυο» αυλών εισαγωγής στην έκδοση υψηλής ισχύος, με με μια σειρά βαλβίδων που ελέγχουν τη ροή του αέρα, εξασφαλίζει την παροχή καυσίμου μίγματος μόνο σε όσες θυρίδες εισαγωγής είναι απαραίτητο ανά πάσα στιγμή, ανάλογα με τις συνθήκες λειτουργίας.

H κύρια θυρίδα εισαγωγής είναι ανοικτή συνεχώς, ενώ όσο ανεβαίνουν οι στροφές ανοίγουν διαδοχικά οι βαλβίδες που «απελευθερώνουν» τη ροή του αέρα προς τις υπόλοιπες θυρίδες εισαγωγής. Eπί πλέον μια ειδική «κεντρική» βαλβίδα ανοίγει στις 7250 στροφές περίπου και μειώνει το μήκος της ροής μέχρι την πολλαπλή εισαγωγής, δημιουργώντας ένα είδος υπερτροφοδοσίας με «συντονισμό» ανάμεσα στις εισαγωγές των δύο ροτόρων και αυξάνοντας έτσι τη ροπή και την ισχύ του κινητήρα στις υψηλές στροφές.

sxima2222

Στάνταρ έκδοση κινητήρα (αριστερά)

1. Eισαγωγή φρέσκου αέρα
2. Φίλτρο αέρα
3. «Πεταλούδα» γκαζιού
4. Bαλβίδα μεταβλητής εισαγωγής
5. Bαλβίδα δευτερεύουσας θυρίδας εισαγωγής
6. Δευτερεύουσα θυρίδα εισαγωγής
7. Περίβλημα ρότορα
8. Θυρίδα εξαγωγής

Έκδοση υψηλής ισχύος (δεξιά)
1. Eισαγωγή φρέσκου αέρα – VFAD
2. Φίλτρο αέρα – Air cleaner
3. «Πεταλούδα» γκαζιού – Throttle valve
4. Bαλβίδα μεταβλητής εισαγωγής – VDI
5. Bαλβίδα δευτερεύουσας θυρίδας εισαγωγής – SSV
6. Δευτερεύουσα θυρίδα εισαγωγής – Sec.Intake Port
7. Περίβλημα ρότορα – Rotor housing
8. Θυρίδα εξαγωγής – Exaust Port
9. Bοηθητική θυρίδα εισαγωγής – Aux. Intake Port[

Σχηματική αναπαράσταση λειτουργίας

Ετικέτες

Nίκος Ι. Mαρινόπουλος

Πρόκειται για τον δημιουργό και συντονιστή του καρότου με τις περισσότερες τεχνολογικές βιταμίνες σε όλον τον κόσμο!

Σχόλια

  1. Ιστορίες καθημερινής τρέλας ενός club-άκια wakel-ά ποδηλάτη.

    Όσοι με γνωρίζουν ξέρουν ότι ασχολούμαι εδώ και καιρό με το άθλημα της ποδηλασίας. Οι καθημερινές μετακινήσεις, οι Σαββατιάτικες προπονήσεις είναι πάγια κατάσταση. Και τα Brevets όμως των 100 και πλέον χιλιομέτρων δεν είναι καθόλου ασυνήθιστο φαινόμενο. Μέσα απ’ όλη αυτή τη διαδικασία η εμπειρία RX-8 έχει πάρει ένα άλλο νόημα. Θέματα όπως κόστος χρήσης (καταναλώσεις κλπ) έχουν από καιρό πάψει να απασχολούν τον εγκέφαλό μου. Ακόμα και εγκυκλοπαιδικά να με ρωτήσει κάποιος μίζερος, αδυνατώ να απαντήσω και τον χτυπάω στην πλάτη με στοργή (έχεις κοιτάξει για κανά Prius;).

    Όταν παίρνει μπροστά το RΧ-8, όταν ακούγεται ο μελωδικός ήχος του, είναι σαφές πως πρόκειται για ώρα διασκέδασης, για μια ακόμη εμπειρία οδήγησης. Τίποτα άλλο δεν υπάρχει στον ορίζοντα.

    Έτσι λοιπόν συνέβη και την περασμένη Πέμπτη. Το εργαλείο ανέβηκε στην Πεντέλη, έπιασε πάλι 170, έστριψε με 100+, γύρισε με φρένο, γύρισε με γκάζι, γύρισε με τιμονιά. Βρήκε κάθε δυνατό τρόπο να κρατήσει πάλι μόνιμο το χαμόγελο στο πρόσωπο του ποδηλάτη…

    Φτάνοντας όμως στη Ν. Μάκρη μας τα χάλασε. Ενώ τα πήγαινε μια χαρά στις υψηλές στροφές, στις χαμηλές έδειχνε άροπο, αδύναμο να ξεκινήσει. 1,2 προσπάθειες στα φανάρια τα ίδια. Μια επιτάχυνση μέχρι τον κόφτη και μετά πάλι χαμηλά, τα ίδια.

    Είχε αρχίσει να με πιάνει η καρδιά μου. Κανένα λαμπάκι στο ταμπλό, άρρυθμο και άροπο το ρελαντί. Ήταν σαφές πως ο ένας ρότορας είχε πάρει σύνταξη και μάλλον υπολειτουργούσε.

    Το μυαλό πήγε αμέσως στη συμπίεση. Μοντέλο 2006. 78.000km απροβλημάτιστα. Βγήκα λίγο από το αμάξι να ακούσω το μοτέρ. Ένα ρυθμικό φύσημα ακουγόταν από αριστερά, άρρυθμα σκασίματα από την εξάτμιση. Σβήσιμο και ξανα-άναμα. Δεύτερη σφαλιάρα. Ενώ ανέκαθεν το μοτέρ άρπαζε με μισή μιζιά, τώρα ήθελε 2-3 δεύτερα για να πάρει σιγά-σιγά.

    Άρπα τη Koutsman. Βιάστηκες να κοροϊδέψεις τον Sokin που σου έλεγε ότι θες μοτέρ στα 60.000. Καλά δε διαβάζεις τόσα χρόνια στο Club ότι αυτό το μοτέρ δεν αντέχει όσο τα εμβολοφόρα; Ότι πρέπει να το προσέχεις, να βάζεις 100άρα βενζίνη, να βάζεις premix, να ψάχνεις συνέχεια με τι λάδι να το γεμίζεις, να μη το λιώνεις στο βουνό μετά από τόσα χιλιόμετρα; Αφού δεν καταλαβαίνεις διαβάζοντας, ξεκίνα τώρα να πληρώνεις.

    Πραγματικά άρχισα να σκέφτομαι που στο καλό θα βρω τα λεφτά. Καινούριο μοτέρ από Mazda πολλά χιλιάρικα. Εγγύηση τέλος εδώ και 5 μήνες. Να φέρω μοτέρ από Γερμανία; Να πάω με το αμάξι Γερμανία να αλλάξω μοτέρ και να το οδηγήσω πίσω; Να το κλειδώσω, να πάρω ένα αμαξάκι να κάνω δουλειά μου και… βλέπουμε (για τις μέρες που βρέχει βρε αδερφέ!). Έχω αρχίζει να ζυγίζω τα πράγματα. Όλες οι λύσεις απογοήτευση.

    Πρώτο βήμα, ραντεβού στο συνεργείο τη Δευτέρα για διάγνωση. Α να μην ξεχάσω να ρίξω μια ματιά στα πινακάκια της συμπίεσης. Α και να του πω ότι κάποιοι άλλαξαν μοτέρ και μετά τα 3 χρόνια στην εγγύηση. Δεν είχαν βέβαια μοντέλο 2006. Σκατά.

    Παρασκευή πρωί φουλάρισμα με 100άρα και βελτιωτικό οκτανίων. Τα ίδια χάλια.

    Σάββατο λίγα μέτρα στην πόλη για δοκιμή, τα ίδια.

    Κυριακή πρωί είπα να κατέβω λίγο να ανοίξω το καπό. Δε μπορεί, αφού ακούγεται το φύσημα κάποια διαρροή θα υπάρχει. Ίσως κάποια ρωγμή, ίσως και τίποτα. Να κοιτάξω πάλι το λάδι.

    Αμέσως σταμάτησε το μάτι στην μπουζόπιπα που κρεμόταν μακρυά από το Leading μπουζί του δεύτερου ρότορα.

    Ευτυχία…

    Ένα κλικ με το χέρι και κατευθείαν στην καμπίνα. Μισή μιζιά, κελάηδισμα. Ροπές κανονικά. Το παλιό καλό περιστροφικό εργαλείο.

    Τσακώνομαι με τον εαυτό μου που παρασύρθηκε από τις κινδυνολογίες που διαβάζω εδώ μέσα και αλλού. Με έχει κάνει παράλογο όλο αυτό. Για όλα φταίει ο wankel. Δυστυχώς κάποιοι που απλά πήραν ένα αμάξι μεταχειρισμένο ή δεν πρόσεξαν τα λάδια του, ή απλά δεν ξέρουν να το οδηγήσουν και στο τέλος αντιμετώπισαν μηχανικά προβλήματα, έχουν βήμα, έχουν και άποψη. Δεν είναι όμως αυτή η πλήρης εικόνα.

    Θα επαναλάβω το χιλιοειπωμένο. Χαρείτε το αμαξάκι σας όπως του αξίζει. Αν δείτε ότι δε σας κάνει, ότι αλλιώς το φανταζόσασταν, μην απελπίζεστε. Πολλοί την πάτησαν όπως εσείς. Δώστε το και πάρτε κάτι άλλο.

    Ευχαριστώ για την ανάγνωση.

    (Αναδημοσίευση από http://www.rx8club.gr)

  2. Από που θα μπορούσαμε να έχουμε πληροφόρηση για αυτόν τον πρωτοποριακό κινητήρα σχετικά με:
    1) Το σύστημα λίπανσης του
    2) Το επίπεδό του αντιρρυπαντικής τεχνολογίας EURO

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Back to top button
Close
Close