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
