Παράγοντας έργο, κάνοντας κύκλους
Οι κινητήρες των μοτοσυκλετών κατηγοριοποιούνται βάσει του δίχρονου ή τετράχρονου κύκλου λειτουργίας τους, καθώς και από τον αριθμό των κυλίνδρων και της διάταξης τους, ωστόσο ένα κοινό ανάμεσα τους, είναι είναι η εμβολοφόρα φύση τους. Ο Wankel κινητήρας του αυτοδίδακτου μηχανικού Felix Wankel αποτελεί την εξαίρεση και υπήρξαν στο παρελθόν αρκετές και σοβαρές προσπάθειες για την καταξίωση του στον δίτροχο κόσμο. Κείμενο: Κώστας Γαμβρούλης
O Felix Wankel γεννήθηκε το 1902 στην νοτιοδυτική Γερμανία και από μικρός έδειξε μια έμφυτη περιέργεια για το πώς λειτουργούν τα πράγματα, έχοντας μάλιστα ένα εξαιρετικό ταλέντο στο να αντιλαμβάνεται και να αναλύει πολύπλοκα μηχανολογικά σχέδια στο μυαλό του, με μια μοναδική αντίληψη του χώρου.
Παρά αυτή του την κλίση, ο Wankel δεν ακολούθησε σπουδές στη μηχανολογία ή σε κάποια τεχνική σχολή, για την ακρίβεια εγκατέλειψε την δευτεροβάθμια εκπαίδευση χωρίς να πάρει απολυτήριο και ξεκίνησε από νεαρή ηλικία να εργάζεται σε διάφορες άσχετες με το αγαπημένο του αντικείμενο εργασίες.
Ωστόσο τον ελεύθερο χρόνο του τον περνούσε σε ένα μηχανουργείο-γκαράζ που είχε δημιουργήσει μαζί με κάποιους φίλους του, το οποίο αργότερα μετατράπηκε σε «ανεπίσημο» και χωρίς άδεια συνεργείο, με τα πρώτα χαρτζιλίκια από μικροεπισκευές να ενθαρρύνουν τον Wankel να αφοσιωθεί σε αυτό που λάτρευε.
Κάπως έτσι, ο Wankel παραιτήθηκε από την πρωινή δουλειά του και με τα επιδόματα που λάμβανε ως άνεργος, σε συνδυασμό με τα χρήματα που έβγαζε από τον «μαύρο» συνεργείο, εξασφάλισε ένα ικανοποιητικό εισόδημα για να συντηρείται και να βρίσκεται στο φυσικό του περιβάλλον.
Με την εμπειρική μέθοδο ο Wankel κατάφερε να εξελιχθεί πολύ σύντομα σε έναν εξαιρετικό μηχανικό, ενώ η σκέψη του λειτουργούσε έξω από τα στεγανά, θέλοντας να αλλάζει και να βελτιώνει τα πράγματα, ακόμα κι αν αυτό απαιτούσε μια ριζική μηχανολογική επαναπροσέγγιση.
Σε ηλικία μόλις 22 ετών, ο Wankel έχει σχηματοποιήσει στο μυαλό του την μορφή ενός νέου είδους κινητήρα, χωρίς πιστόνια, και καταπιάνεται με την υλοποίηση του. Ο κινητήρας αυτός λειτουργεί με βάση τον κύκλο των τετράχρονων, δηλαδή εισαγωγή, συμπίεση, καύση/εκτόνωση και εξαγωγή αλλά ο τρόπος που επιτυγχάνεται αυτό είναι καινοτομικός.
Ο Wankel κινητήρας, που ονομάστηκε φυσικά έτσι από τον εφευρέτη του, έχει ένα σταθερό σώμα με σχήμα πεπλατυσμένου 8, μέσα στο οποίο περιστρέφεται έκκεντρα ένας τριγωνικός ρότορας. Στο κέντρο του ρότορα αυτού υπάρχει ένας κύκλος με εσωτερική οδόντωση που μεταφέρει την περιστροφική κίνηση σε έναν άξονα με εξωτερική οδόντωση.
Κατά την περιστροφή του, οι κορυφές του τριγωνικού αυτού ρότορα έρχονται σε επαφή με το σώμα που τον περικλείει, δημιουργώντας «στεγανές» κοιλότητες μεταβαλλόμενης χωρητικότητας.
Στο εξωτερικό σώμα και σε κατάλληλες θέσεις βρίσκονται οι αυλοί της εισαγωγής και της εξαγωγής καθώς και το ή τα μπουζί.
Περιστρεφόμενος ο ρότορας, παραλαμβάνει με τη μια πλευρά του το εισερχόμενο από την τροφοδοσία μίγμα και το συμπιέζει, ενώ ακολουθεί η έναυση / εκτόνωση και η εξαγωγή των καυσαερίων, με τη πλευρά του ρότορα να έχει κάνει περιστροφή 270 μοιρών και να οδεύει προς ολοκλήρωση της περιστροφής του, όπου έχει ήδη ξεκινήσει ένας νέος κύκλος με τη φάση της εισαγωγής.
Προσόν του Wankel κινητήρα είναι ότι όσο και αν ακούγεται περίπλοκος στη λειτουργία του, είναι πολύ πιο απλός από οποιονδήποτε τετράχρονο και δίχρονο κινητήρα, έχοντας μόλις ένα περιστρεφόμενο και κινούμενο μέρος. Αυτό πέραν από αισθητά λιγότερους κραδασμούς έχει ως αποτέλεσμα δυνατότητες για μεγαλύτερη ευστροφία.
Το μεγαλύτερο πλεονέκτημά του, όμως, είναι ότι με έναν μόλις ρότορα συντελούνται ταυτόχρονα όλες οι φάσεις του τετράχρονου κύκλου λειτουργίας (από τις τρεις πλευρές του) κάτι που είναι αδύνατο να επιτευχθεί με έναν μονοκύλινδρο ή δικύλινδρο συμβατικό κινητήρα.
MZ Wankel[/caption]
Με την ΜΖ να τελεί από την λήξη του ΒΠΠ και μέχρι την πτώση του Τείχους υπό κρατικό έλεγχο από την Ανατολική Γερμανία, το κόστος εξέλιξης που απαιτείτο για να διορθωθεί το μεγάλο αυτό πρόβλημα απορρίφθηκε χωρίς δεύτερη συζήτηση, και έτσι το 1969 έληξε η χρονική διάρκεια της άδειας για την εμπορική χρήση του κινητήρα και τα δύο αυτά πρωτότυπα δεν είχαν συνέχεια.
Η Hercules είχε την άδεια αλλά για πολύ καιρό ήταν αδρανής. Έτσι η επόμενη προσπάθεια έρχεται από την Yamaha, η οποία το 1972 αποκτά και άδεια και κατασκευάζει έναν Wankel κινητήρα σε χρόνο ρεκόρ, με το πρωτότυπο RZ201 να παρουσιάζεται την ίδια χρονιά στο σαλόνι του Τόκιο.
Η μοτοσυκλέτα φαινόταν πλήρως λειτουργική και έφερε μοτέρ με δύο ρότορες, χωρητικότητας 660cc, με απόδοση 66 ίππους! Όμως, ούτε αυτή η προσπάθεια είχε αίσιο αποτέλεσμα, με τη Υamaha να εγκαταλείπει το project έχοντας να αντιμετωπίσει ένα άλλο μεγάλο πρόβλημα του Wankel, την υπερβολική θερμοκρασία στις εξατμίσεις.
(Συνεχίζεται στο δεύτερο μέρος)
