Silnik Wankla (zwany również silnikiem z obrotowym tłokiem) znany jest zapewne tylko osobom, które mają domieszkę benzyny we krwi. Reszta ogląda się za Mazdą RX-8, nie wiedząc, że pod maską tego sportowego samochodu pracuje niewielki, bo mający pojemność zaledwie 1300 cm³ silnik o mocy ponad 230 KM.
Ponieważ to rzadkie auta, najłatwiej spotkać je w okolicach stacji benzynowych z powodu spalania znacznych ilości paliwa. Ten ciekawy motor pojawił się pod maską po raz pierwszy w NSU Spider, który zadebiutował w początku lat sześćdziesiątych ubiegłego stulecia.
Trójkątny tłok
Specyfiką silnika jest budowa tłoka, którego kształt przypomina trójkąt o wypukłych bokach, który obracając się tworzy cztery komory: ssawną, sprężania, rozprężania i wydechową. Jeden obrót wału oznacza wykonanie trzech cyklów pracy: ssania, sprężania, wydechu (silnik czterosuwowy potrzebuje dwóch obrotów wału na wykonanie jednego cyklu). Jego główne zalety to niewielki rozmiar a co za tym idzie, niska masa. Ponadto składa się z mniejszej liczby części, co w połączeniu z prostą konstrukcją daje wysoką sprawność mechaniczną. Wśród wad, obok wspomnianego wysokiego zużycia paliwa, należy wskazać problemy z uszczelnieniem tłoka, znaczną emisję gazów oraz utratę ciepła z wynikającą z kształtu komory spalania. Jednak Mazda doszła do takiej wprawy w produkcji tych jednostek, że w 2003 roku silnik Renesis został wyróżniony nagrodą Engine of The Year. W 2007 roku japoński koncern przedstawił model RX-8 Hydrogen RE, w którym – po kilkunastu latach prac badawczych – udało się połączyć dwa sposoby zasilania – paliwem i wodorem. Kierowca mógł przełączać źródła napędu i miał wówczas do wyboru 210 KM z benzyny lub 109 KM z wodoru. Zasięg wynosił 549km na benzynie i dodatkowe 100km na wodorze.
Chociaż w 2011 roku zaprzestano produkcji modelu RX-8, który był jedynym seryjnym autem z silnikiem Wankla, prace nad jego rozwojem nie zostały wstrzymane. Problematyczne okazały się normy emisji spalin, które ostatnio okazują się ważniejsze od przyjemności z jazdy.
Badania trwają również w Polsce
Projekt „Zasilanie wodorem silnika Wankla”, dzięki dofinansowaniu z Europejskiego Funduszu Rozwoju Regionalnego (Program Operacyjny Innowacyjna Gospodarka) zrealizowała Katedra Termodynamiki, Mechaniki Płynów i Napędów Lotniczych Politechniki Lubelskiej. Jego budżet zamknął się kwotą niemal dwóch milionów złotych, a owocem niemal dwuletniej pracy naukowców są obliczenia symulacyjne oraz opracowanie prototypu reduktora ciśnienia oraz wtryskiwacza, procedur sterowania wtryskiem i zapłonem, opracowanie konstrukcji badawczej jednostki sterującej a także wypracowanie kodu systemu sterowania.
Przydatny wodór
Zaletą wodoru jest jego wysoka energetyczność, czyli wydajność, ale również dostępność – jest go wokół nas pod dostatkiem. Dodatkowo efektem utleniania wodoru jest powstanie wody, co ma niebagatelne znaczenie w obliczu działań wielu państwa zmierzających do obniżenia emisji CO₂ do atmosfery. Niestety rozwiązanie to ma również wady – wodór jest paliwem niezwykle trudnym do wykorzystania. Jak wyjaśnia prof. dr hab. inż. Mirosław Wendeker, który kierował projektem, efekty pracy lubelskich naukowców, można zastosować do produkcji ciepła i energii elektrycznej. Problematyczne jest pozyskiwanie wodoru, bowiem jest on ciągle zbyt drogi. Lubelscy naukowcy zaproponowali, stworzony przez siebie, elektrolizer, który pod wpływem prądu stworzy z wody – tlen i wodór. Profesor wyjaśnia, że ogrzanie domu o powierzchni 150m², podgrzanie wody oraz wytworzenie potrzebnej energii elektrycznej wymaga ok. 50 kilowatogodzin lub spalenia 1,5kg wodoru. To pozwoli ogrzać nasze domy nie tylko taniej, ale również w sposób mniej szkodzący środowisku naturalnemu.
dr Marcin Piechocki
