zurück

3.3 Das große Problem des Kreiskolbenmotors

Ein spezielles Ärgernis in der Kreiskolbenfrühzeit wurde mindestens so bekannt wie das geniale Prinzip der Maschine, indem die Leisten an den drei Kolbenecken schnell abnutzten. Dadurch wurden an der Gehäusewand oder auch Trochoidenwand genannt, Rattermarken erzeugt. Massen – und Gaskräfte bewirken ein periodisches Abheben und Hämmern der Dichtleisten, dadurch entstanden Verschleißmarken, die man seit jeher an Werkzeugmaschinen oder Kugellagern findet.

Bild 7: Rattermarken
“Die Kratzspuren des Teufels”

Zunächst wurde das Problem vornehmlich von der Werkstoffseite gelöst. Nach einer mühsamen Entwicklung brachten Hartkohleleisten auf der nitrierten oder hartverchromten Trochoidenwand gute Laufeigenschaften. Eine andere Lösung ist, dass die Dichtungen aus einer Metall – Keramik Verbindung hergestellt werden.

Mazda löste das Gewichtsproblem, indem sie die Dichtleisten der Länge nach durchbohrten und so den Verschleiß durch Rattermarken zusätzlich stark vermindern. So kommen sie endlich auf große Laufzeiten. 

Bei modernen Wankelmotoren, wie beim neuen Mazda RX-8 besteht die Lauffläche jetzt aus einer Chrom-Molybdän-Legierung. Molybdän ist einer der wenigen Materialien, bei denen keine Rattermarken auftreten. Außerdem hat es ausgezeichnete Laufeigenschaften.


3.4 Einsatzgebiete des Kreiskolbenmotors

Der Kreiskolbenmotor kann überall dort eingesetzt werden, wo auch Ottomotoren ihren Dienst verrichten. Anwendung findet er in Kraftfahrzeugen, Motorrädern, Bootsantrieben und im stationären Einsatz. Aufgrund seines geringen Gewichtes wird er auch gerne in Flugzeugen verwendet.


3.5 Vorteile und Nachteile des KKM

Der Wankelmotor hat eigentlich viele Vorteile gegenüber anderen Motoren, allerdings hat er auch einige gravierende Nachteile, die ihn derzeit zum Nischenprodukt machen.


Vorteile:

Der Wankelmotor hat nur zwei bewegte Teile, den Kreiskolben und die Exzenterwelle.

Da er keine Ventile besitzt, braucht er auch keine Nockenwelle, Steuerkette etc..

Auch hat er einen vibrationsfreien Lauf, da die Massen im Gegensatz zum Hubkolbenmotor exakt ausgewuchtet werden können.

Durch seine geringe Baugröße, und sein dadurch geringes Gewicht, weist er ein gutes Leistungsgewicht auf.

Im Gegensatz zu Hubkolbenmotoren ist der Wankelmotor sehr gut für Wasserstoff als Brennstoff geeignet, da der Einlassbereich des Kreiskolbenmotors "kalt" ist, während bei einem Hubkolbenmotor die Ventile sehr heiß werden und der Wasserstoff sich dort selbst entzündet. Zudem ist der thermodynamische Wirkungsgrad beim Wasserstoffbetrieb nicht so wichtig und die Verbrauche wird im Vergleich zu Hubkolbenmotoren identisch sein.

Das sagte schon Felix Wankel zu Lebzeiten!


Nachteile:

Die Brennraumform des Wankelmotors hat eine relativ schlechte Thermodynamik, wodurch leider ein hoher Verbrauch entsteht (Entwicklungspotential ist vorhanden). Außerdem sind die Dichtflächen des Drehkolbens sehr groß, was sich problematisch auswirkt.

Was passieren wird, ob man sich für die Vorteile des Wankelmotors, oder gegen die Nachteile entscheidet, und wie sich die Motorenindustrie dann entwickeln wird werden wir sicher mit Spannung verfolgen


3.6 Zukunftsaussichten

Lange war Mazda und Graupner, die einzigen Hersteller, die Wankelmotoren in Serie fertigten. Aber wie heißt es so schön: Todgesagte leben länger! In Amerika und Japan wird rege geforscht. Die NASA  hat den Wankelmotor unter ihre Fittiche genommen, aber wieder war es Mazda, die den entscheidenden Einfall hatten. Die neueste Entwicklung heißt Renesis und vereint alles, was die Wankel – Entwickler seit vier Jahrzehnten gewusst, aber materialtechnisch nicht umsetzen konnten. Durch diese und weitere Verbesserungsmaßnahmen soll der Renesis 40% weniger verbrauchen und 30% sauberer sein als der Vorgängermotor 13B REW!

Bei dem Mazda Renesis Wankelmotor, mit einem Kammervolumen von 2x654ccm, beträgt die Motorleistung 250PS/184kW bei 8500Upm. Im RX-Evolv Version leistet der Motor sogar 280PS/205kW bei 9000Upm.

Aus dem Ackergaul (KKM) ist nun das Rennpferd geworden, das sich Felix Wankel immer gewünscht hat.

Spätestens, wenn der Wasserstoff sich als Treibstoff durchsetzt, wird der Wankel eine große Rolle spielen, denn hier ist er dem Hubkolbenmotor überlegen.

Kurzum: Es steckt noch viel Entwicklungspotential im Kreiskolbenmotor!

Bild 8: Mazda RX-8

weiter

zurück