logo autoride automagazin auta vsetko o autach
arrow_upward

Rotačný motor: Prečo je Wankelov rotačný motor najlepší na vodíkové palivo?


Wankelov rotačný motor zrejme netreba prestavovať, no v skratke ide o typ spaľovacieho motora s rotačným piestom, premieňa tlak na rotačný pohyb. Štvortaktný cyklus prebieha medzi vnútorným plášťom oválneho tvaru a rotačným piestom, ktorý má tvar trojuhoľníka.

Konštrukcia tohto motora má svoje výhody - motor je kompaktný, jednoduchší na konštrukciu (najmenej pohyblivých častí) a na svoju hmotnosť dokáže vyvinúť skvelý výkon. Napriek tomu sa vývoju motora okrem Mazdy nevenuje žiaden iný výrobca automobilov. Je to z toho dôvodu, že aj napriek spomenutým výhodám má motor svoje nedostatky a tie sú v prípade osobných automobilov dosť výrazné. Tieto nevýhody by sa však v prípade vodíkového paliva mohli eliminovať.

Nevýhody rotačného motora

Wankelov rotačný motor sa kvôli svojim hlavným nevýhodám momentálne v hromadnej výrobe nevyužíva a hoci mnohí už tento motor dávno pochovali, Mazda sa ho jednoducho nechce vzdať. Čo sa však nevýhod týka, k tej najzásadnejšej patrí neefektívne spaľovanie paliva v porovnaní s klasickým piestovým motorom a taktiež spaľovanie motorového oleja - to vedie k vysokým emisiám.

RX-8 poháňaná benzínom aj vodíkom

Aj keď momentálne Mazda nevyrába žiaden automobil vybavený rotačným motorom, vďaka vodíkovému palivu by sa to mohlo zmeniť. S experimentovaním kombinácie rotačného motora a vodíkového paliva začala Mazda už v 90-tych rokoch, v roku 2003 sa jej dokonca podarilo vyrobiť tzv. dual-fuel RX-8.

Táto špeciálna edícia RX-8 dokázala počas svojej prevádzky zmeniť palivo z benzínu na vodík a naopak. Ktovie, možno ešte stále jazdí po japonských cestách, pretože v roku 2006 bola predaná práve v Japonsku.

Prečo práve vodík a rotačný motor?

Jason Fenske z Engineering Explained (známy kanál na YouTube) prednedávnom publikoval video, v ktorom detailne vysvetľuje, čo sa deje vo Wankelovom motore poháňanom na vodík. K vysvetleniu použil rotačný motor vytlačený 3D tlačiarňou, celé video si môžeš pozrieť tu:

Čo sa týka Wankelovho rotačného motora, ktorý je poháňaný ako benzínom tak aj vodíkom, jeho konštrukcia je v podstate rovnaká, pribudol vstrekovač, ktorý vstrekuje vodíkové palivo priamo do spaľovacieho priestoru a taktiež vstrekovač do sacieho potrubia na predpripravenú zmes.

Výhodou rotačného motora oproti klasickému piestovému motoru je fakt, že rotačný motor má viac času na prípravu zmesi (cyklus nasávania). Čo sa samotnej zmesi týka, za použitia vodíkového paliva je oveľa ľahšie pripraviť zmes paliva a vzduchu, keďže vodík má oveľa lepší rozptyl než benzín. Vodík je taktiež horľavejší - je oveľa ľahšie ho zapáliť v porovnaní s benzínom.

Výhoda ľahšieho zapálenia vodíka by sa však v prípade klasických piestových spaľovacích motorov mohla stať nevýhodou z dôvodu predčasného zapálenia zmesi. Spaľovací cyklus však v rotačných motoroch prebieha v 3 komorách a komora, v ktorej prebieha nasávanie vzduchu a paliva, je oddelená od komory, v ktorej prebieha kompresia a zapálenie zmesi. Vďaka tomu je komora na nasávanie zmesi chladnejšia a je tak menšia šanca, že by došlo k predčasnému zapáleniu zmesi.

Využitie vodíka v rotačnom motore taktiež rieši problém neefektívneho spaľovania zmesi, a to vďaka vlastnostiam samotného vodíka. Vodík totiž dokáže horieť aj v tesnejšom priestore než benzín, vďaka tomu rotačný motor spáli viac zmesi v porovnaní s benzínom a zároveň vypustí menej emisií.

Pokiaľ hovoríme o emisiách, auto čisto na vodíkový pohon neprodukuje žiadne karbónové emisie, na druhú stranu však produkuje oxidy dusíka z dôvodu vysokej teploty, ktorá vzniká pri spaľovaní zmesi. Tieto emisie však Mazda vie ovplyvniť, a to úpravou zmesi - zmes bude obsahovať menej vodíka, vďaka čomu sa zníži teplota a zároveň emisie oxidov dusíka.

Záver

Rotačný motor si s vodíkom relatívne dobre rozumie, no definitívnou nevýhodou je krátky dojazd. Práve preto tá kombinácia s benzínom. Mazda však do budúcna plánuje využiť rotačný motor v hybridných modeloch, predovšetkým však na predĺženie dojazdu elektromobilov.