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.

Debata o Eclipse Cross: Spolknutá hrdost ve jménu záchrany

Mitsubishi Eclipse Cross je zoufalý pokus o zatažení záchranné brzdy, proto vsází na jistotu. Jde totiž o hodně.

Číst celé

BMW 1602 Elektro-Antrieb: Praděda BMW i3

BMW na olympijských hrách v Mnichově roku 1972 představilo elektrickou verzi typu 1602, která se stala prvním elektromobilem v historii značky.

Číst celé

Bizzarrini 1900 GT Europa: Poslední hřebíček do rakve

Bizzarrini byl výjimečný konstruktér, ale mizerný podnikatel. Přestože svým levným sportovním autem oslovil mnoho lidí, uspěchaná investice do materiálu mu vytvořila nepřekonatelnou překážku.

Číst celé

Ferrari 250 LM: Poslední Ferrari historie, které vyhrálo Le Mans

Ferrari vyrobilo pouze 32 exemplářů typu 250 LM. Záměrem bylo přenést technologie prototypů do automobilových závodů třídy GT.

Číst celé

Budoucnost značky začíná u jejích kořenů: Maserati si připomíná závodní Tipo 300S

Juan Manuel Fangio s vozem Maserati Tipo 300S ve velké ceně Venezuely zahájil dva roky závodních úspěchů, které proslavily značku Maserati v motorsportu.

Číst celé

Supersporty z Japonska: Tyhle 3 zanikly ve fázi prototypů

Japonští inženýři nenavrhují supersportovní vozy každý den, ale když to zkusí, výsledek jejich snažení stojí za to. Každý z těchto projektů měl slibnou budoucnost, ale všechny zanikly dříve, než dostaly šanci na úspěch.

Číst celé