Wankelmoottori
Wikipedia
Kiertomäntämoottorien ryhmään kuuluva Wankelmoottori on kevyt, pienikokoinen ja tärinättömästi käyvä polttomoottori. Sen käyttökelpoisuutta rajoittavat kuitenkin suhteellisen suuri polttoaineenkulutus ja moottorin osien verraten nopea kuluminen.
Mäntämoottorissa liikkuva mäntä muuttaa työ- eli palotilan tilavuutta. Iskumäntäperiaatteella toimivissa polttomoottoreissa tämä saadaan aikaan sylinterissä ylös- ja alaspäin liikkuvan männän avulla, kun taas kiertomäntämoottorin palotilan tilavuutta muutetaan yhden tai useamman pyörivän rakenneosan avulla. Sen seurauksena näiden kahden moottorityypin välinen olennainen ero on siinä, että tehon kehittämiseen tarvittavien liikkuvien osien yhteinen painopiste liikkuu iskumäntämoottorissa lähes suoraviivaisesti edestakaisin, kun se kiertomäntämoottorissa liikkuu pitkin pyöreää rataa. Koska kiertomäntämoottorissa toimivilla osilla ei esiinny lainkaan edestakaista liikettä, kiertomäntä on -- tai ainakin voi olla -- täysin tasapainossa. Tämän ansiosta kiertomäntämoottori toimii luonnostaan paljon tasaisemmin ja tärinättömämmin kuin iskumäntämoottori.
Pyörivällä männällä varustettuja vesipumppuja käytettiin jo 1500-luvulla. Pyöriviä siipi- ja Roots-ahtimia on vuosikymmenien ajan käytetty iskumäntämoottoreissa. Tri Felix Wankel alkoi jo ennen toista maailmansotaa luokitella ja tutkia kiertomäntämoottoreita. Näiden tutkimusten seurauksena syntyi tähän mennessä rakennetuista menestyksekkäin kiertomäntämoottori, jota keksijänsä mukaan nimitetään Wankelmoottoriksi.
Wankelmoottorin teoria on tunnettu jo vuodesta 1588 (Ramellin pumppu), mutta vasta 1951-1954 Felix Wankel viimeisteli ensimmäisen kiertomäntämoottorin. Teolliseen tuotantoon Wankelmoottori oli valmis vuonna 1957.
Moottorissa kolmion muotoinen mäntä kiertää kahdeksikon muotoisessa kammiossa. Nykyään ainoastaan Mazda käyttää kyseistä polttomoottorityyppiä sarjavalmisteisissa autoissaan (muun muassa RX-8 ja RX-7).
Wankelmoottoreita käytetään myös lentokoneissa. Wankelmoottorin etu ottomoottoriin verrattuna lentokoneissa on se, että moottorissa on kiertomäntä jonka liikettä ei tarvitse erikseen muuttaa pyöriväksi. Yksinkertaisemman mekaniikan ansiosta moottorista voidaan tehdä pienempi ja kevyempi.
[muokkaa] Historia
Wankel avasi oman pajan Heidelbergiin vuonna 1924, jona vuonna hän kehitti Wankelmoottorin (engl. rotary combustion engine). Hän yritti patentoida sen 1926, mutta haki väärällä tuotenimellä (engl. "grease turbine"), jolla jo oli patentti vuodelta 1886. Vuonna 1927 hän teki piirustukset laitteesta "Drehkolbenmaschine ilman epätasaisesti liikkuvia osia". Hän sai patentin vuonna 1929 (DRP 507 584). 1933 hän haki lisäpatenttia DKM-moottorille, jonka sai 1936.
Wankel oli kiinnostunut natsismista 1920-luvun lopun aikana ja liittyi mm. Hitler Jugendiin, jossa tapasi tulevan vaimonsa Emmy Kirn, ja liittyi NSDAP-puolueeseen eroten siitä 1932. Wankel ilmiantoi korruptoituneen Gauleiter Wagnerin ja mm. tästä syystä joutui itse pidätetyksi.
1936 hän muutti Lindauhin, Bodensee-alueelle. Wankel työskenteli moottorinsa kehittämisessä Lilienthal, BMW, DVL, Junker, ja Daimler-Benz yhtiöissä. Hän kehitti toimivia prototyyppejä. Ranskan asevoimat valtasivat alueen, jossa Wankel toimi - tehtaat purettiin ranskalaisten toimesta ja Wankel oli vankeudessa vuoteen 1946 asti.
Erään toisen maailmansodan lopun tarinan mukaan Wankel-moottorin piirustukset oli osa sitä materiaalia, jota Saksa siirsi 1944-45 sukellusveneillä Japaniin (mm. V1-ohjus on tällainen todennettu teknologiansiirto) ja tämä olisi syy, miksi Mazdalla oli varhain tietotaito ottaa moottori käyttöön.
