13B-MSP Renesis: Znáte poslední sériový wankel?

Atmosférický dvourotorový wankel nabízel vysoký litrový výkon a nechal se točit k 9 500 otáčkám za minutu. Spolehlivost nepatří k jeho kladným stránkám, ale charakter naopak ano.

Když v 50. letech minulého století Felix Wankel vynalezl motor s rotačním pohybem pístu, znamenalo to revoluční změnu v dosavadní konstrukci motorů. Nové řešení mělo za úkol odstranit neduhy agregátů s přímočarým pohybem pístu, k čemuž došlo eliminováním klikového mechanismu a snížením počtu pohybujících se částí. Rotační motor taktéž nabízel kompaktnější rozměry spolu s vyšším litrovým výkonem.

Z pohledu konstrukce je Wankelův motor, neboli Wankel, opravdu jednoduchý. Skládá se z trojúhelníkového pístu, který koná krouživý pohyb uvnitř skříně, jejíž tvar se nazývá zkrácená epitrochoida. Složitý obvod pracovního prostoru může být vytvořen několika geometrickými postupy, ale v zásadě se jedná o rotaci kružnice po další kružnici o dvojnásobném průměru. Na malé kružnici se vyznačí bod, který pak vytváří požadovanou křivku.

Píst svou konstrukcí vytváří hned tři komory, které mění svůj objem v závislosti na jeho pohybu. Mezitím, co v první komoře dochází k nasávání směsi, ve druhé komoře je dokončena komprese a dochází k zážehu dvojicí zapalovacích svíček a třetí komora se v ten samý moment nachází ve fázi výfuku. Pohyb pístu je určen ozubeným převodem, jímž je spojen s excentrickou výstupní hřídelí motoru. Vlivem převodu vykoná výstupní hřídel tři otáčky, ale píst přitom absolvuje otáčku jedinou. Udávané otáčky motoru jsou otáčky výstupního hřídele.

Ačkoliv se o svou podobu rotačního motoru pokusilo více automobilek, k největším průkopníkům patří kromě NSU hlavně japonská Mazda. Ta se jeho vývoji věnuje více než 50 let a za tu dobu zkonstruovala řadu modelů, s nimiž dosáhla velkých úspěchů. Nejvíce ji proslavilo sportovní kupé RX-7 a závodní speciál 787B, s nímž značka v roce 1991 vyhrála vytrvalostní závod 24h Le Mans, čímž se stala první japonskou automobilkou, která v tomto podniku vyhrála a zároveň prvním vítězem s Wankelovým motorem.

V prvním desetiletí 21. století se Mazda rozhodla na svou tradici navázat a vyvinout nástupce legendární RX-7, jímž se stalo čtyřdveřové kupé RX-8. Motor 13B-MSP (Multi Side Port) Renesis (Rotary Engine Genesis) na rozdíl od svého předchůdce nedisponoval přeplňováním, ale vsázel na plnění atmosférické. Cílem konstruktérů bylo dosáhnout obdobného výkonu a zároveň dosáhnout přijatelnější spotřeby paliva a nižší produkce emisí. Na evropském trhu byla RX-8 prodávána ve dvou výkonových variantách: 192 koní a 231 koní. Takový výkon inženýři Mazdy vydolovali z atmosférického dvourotorového motoru o objemu 1 308 ccm.

Naše Mazda RX-8

Zatím poslední sériově vyráběná Mazda s rotačním motorem se stala součástí i naší redakční garáže. Červený exemplář High Power disponuje výkonnější specifikací motoru a kvůli zvýšení jeho životnosti prochází „nutnými“ úpravami. K nim se řadí 2 kW spouštěč, absence katalyzátoru či silné zapalování s cívkami ACDelco. Více o naší RX-8 se můžete dočíst v seriálu, který naleznete v sekci Svezli jsme se naším autem.

Důležitou inovací oproti předchozí generaci Wankelu, jíž byl motor 13B-REW, je přemístění výfukových portů z čelní strany na bok spalovacího prostoru, kde také ústí sací kanály. Hlavní výhodou modernizace je odstranění překrytí otevření sacího a výfukového kanálů, což přispívá ke stabilnějšímu spalování a nižším emisím. V předchozím uspořádání opouštěly nespálené plyny pracovní prostor výfukovým kanálem v čelní straně a zvyšovaly tak emise škodlivin. Současné řešení dovoluje ponechat nespálenou směs v pracovním prostoru, kde je spálena v následujícím cyklu. Oproti předchozí generaci došlo ke zvětšení plochy průřezu sacího kanálu v pracovním prostoru o téměř 30%. Větší výfukové kanály umožnily jejich pozdější otevření, delší expanzi, zvýšení tepelné účinnosti a snížení spotřeby benzínu.

Ke snížení emisí škodlivin přispěl i systém sekundárního vzduchu, který přivádí vzduch napomáhající shoření nespálených plynů za motorem dříve, než odejdou výfukem. Systém sekundárního vzduchu zároveň napomáhá rychlejšímu ohřátí katalyzátoru, jehož funkce je hlídána dvojicí lambda sond. Tyto změny výrazně přispěly snížení emisí oproti motoru 13B-REW.

Výkonnější specifikace motoru disponuje třemi sacími kanály: primárním, sekundárním a doplňkovým. Ty obsluhují pracovní prostory a v celém motoru je dohromady šest vyústění ve dvou spalovacích prostorech. Sekundární kanál je otevírán v 6 250 otáčkách za minutu a doplňkový v 7 250 otáčkách za minutu. Ve stejných otáčkách zároveň dochází ke zkrácení sacího potrubí a otevřením příslušné klapky se k němu přidává doplňkové sání, kterým je navýšen točivý moment a výkon při vysokých otáčkách.

Motor 13B-REW dosahoval maximálního výkonu při 6 500/min, motor 13B-MSP Renesis dosahuje svého maxima až při 8 500 otáčkách za minutu. Zvýšení otáček motoru bylo dosaženo novými rotory, jenž jsou o 11% lehčí, a dalšími úsporami hmotnosti rotujících hmot. O vhodné rozprášení paliva do nasávaného vzduchu se stará čtveřice vstřikovačů, v případě výkonnější varianty dokonce šest. Jednotka disponuje elektronicky ovládanou škrticí klapkou a 32-bitovou řídící jednotkou.

Zlepšení plynulosti chodu a snížení vibrací dvourotorového motoru přispělo dynamické vyvážení, které nahradilo předchozí statické a uvažuje hmotnost mazacího oleje vstupujícího do rotoru. Protizávaží, která rotovala stejným smyslem jako oba rotory, mají nyní vzájemně opačný smysl rotace.

Na závěr je vhodné uvést, z jakých materiálů byl Renesis vyráběný. Skříň tvořící tvar spalovacího prostoru byla vyrobena z hliníku s vnitřní ocelovou vložkou, zatímco díly uzavírající prostor ze stran byly ze šedé litiny s honovanými styčnými plochami. V těchto odlitcích jsou umístěné i tepelně velmi zatěžované výfukové kanály, které dostaly teplotně odolnou keramickou vložku. Rotory byly vyrobené ze šedé litiny a kovaný hřídel s excentry byl podstatně jednodušší oproti klikovým hřídelům běžných pístových motorů.

Speciály pro Gran Turismo

Auta navržená, aby se mohla objevit ve slavné hře na PlayStation. Některá z nich se později ukázala i v reálném světě.

Číst celé

Škoda MB Wankel: Rychlejší, prostornější, ale dražší embéčko

Škodovka v šedesátých letech experimentovala s rotačním motorem, který se mohl dostat pod kapotu legendárního embéčka. Do sériové výroby se nakonec nedostalo z důvodu nedostatku finančních prostředků.

Číst celé

Mototechna roku 1974: 7 aut, která jste mohli mít

Auta, jimiž jezdili naši otcové a dědové. Víte, kolik stála jako nová?

Číst celé

Dan Gurney vyrazil proti nezdolným Jaguarům s Impalou. Rychle mu to zakázali

Stane se jen těžko, aby impala v divočině předstihla jaguára. Při automobilovém závodění v šedesátých letech se ale něco podobného vážně stalo.

Číst celé

Gaylord Gladiator: Skvělé jméno pro kabriolet luxusnější než Rolls-Royce

Luxusní a technicky pokročilý kabriolet Gaylord Gladiator byl zhmotněným snem dvou bratrů. Sériovou výrobou ale bohužel zaměstnali společnost Zeppelin, výrobce slavné vzducholodě Hindenburg, která to ale s auty moc neuměla.

Číst celé

Mercedes-Benz 600: Majestátní limuzína sloužící dobru i zlu

Majestátní Mercedes-Benz 600 byl oblíbenou limuzínou nejvýznamnějších osobností po celém světě. Milovali jej celebrity, legitimní státníci i diktátoři.

Číst celé