- Dé internetsite voor de Automotive Professional · 2015-04-11 · 4 P Vmm. Vmal_-V F' t 3 4...

13
© WWW.AMT.NL - Dé internetsite voor de Automotive Professional

Transcript of - Dé internetsite voor de Automotive Professional · 2015-04-11 · 4 P Vmm. Vmal_-V F' t 3 4...

Page 1: - Dé internetsite voor de Automotive Professional · 2015-04-11 · 4 P Vmm. Vmal_-V F' t 3 4 ~EILJGER Pa s Vm,,,-Vm.illx~ V lig.2 b. het medium kan nu samengeperst worden door het

© WWW.AMT.NL - Dé internetsite voor de Automotive Professional

Page 2: - Dé internetsite voor de Automotive Professional · 2015-04-11 · 4 P Vmm. Vmal_-V F' t 3 4 ~EILJGER Pa s Vm,,,-Vm.illx~ V lig.2 b. het medium kan nu samengeperst worden door het

HET ARTIKEL VAN DE MAAND

Enige beschouwingenover de Wankelmotor

1. Inleiding.Sedert de introductie van de Wankel-motor in 1954 Is er een felle strijdgaande over de vraag hoe de Wankel·motor met ;z;ijn roterende lI:uigersvergeleken moet worden met de ge.wone motor met rechtlijnig heen enweergaande zuigers.Om tot een exacte vergelijking tekunnen komen is een hernieuwde be-studering nodig van de definities diewe plegen te kanteren bij de beoor-deling van de gewone motoren, im-mers een goede definitie levert eeneenduidige maatstaf waarmee beidetypen met elkaar vergeleken kunnenworden, Dit is des te meer belangrijkomdat uit de onderlinge vergelijkin.gen de toekomstyerwachtingen beterbeoordeeld kunnen worden, In hetnu volgende artikel worden enkeleeigenschappen van belde typen metelkaar vergeleken.

1. Overll:icht van roterende motorenHet mechanisch vermogen wordt vanoudsher voornamelij k geb ruikt i n devorm van een moment dat door eendraaiende as geleverd wordt. Het is dusniet verwonderlijk dat al heel vroeg ge-zocht werd naar een verb randi ngsmotorwaarvan de gask rachcen di reet aan eenroterende as worden overgedragen. Ditis zeer logisch en blijkt ook wel uit deontelbare uitvindingen d ie op roterendemotoren betrek ki ng hebben. Men kan

Rotor na 10.000 km.

474

1

hierbij een globaal onderscheid makentusse n d ri e soort en :a. de afdichting is simpel maar de over-brengi ng van de gaskrachten is gecom-pllceerd :b. de overbrengi ng van de ga:;krachtenis eenvoud ig maar de afdichti ng is ge-compliceerd;c. beide problemen zij n gecompliceerd.

Van deze i n theorie vaak bijzonder aan-trekkeliJke roterende motoren hebbenslechts enkele het proef- en prod uktie-stadium bereikt. Veel van deze ontwer-pen sneuvelden door finandêle oorzakenmaar ook, en zeker niet in de laatsteplaats door technische.Het is o.a. aan de inspanningen van FelixWankel te dan ken dat nu een bru ikbareoplossing voor het afdichtingsprobleemis gevonden waarbij bovend ien de over-b renging van de gaskrachten eenvoudigis. Wankel heeft voor deze typen eenindeling gegeven van de manieren waar-op roterende motoren mogelij k zijn:1. "Drahkol benmaschi nen". DKM. Dezemotoren worden gevormd door een stil-staand Iichaarn waarom heen een rotordraait die in een stilstaand huls gela-gerd is.2. "Kreiskolbenmaschinen". KKM. Bij dittype dr-aait de rotor binnen een stil-staand hui s.

De voordelen van dit laatsre type. o.a,kleine afmetingen en laag gewicht. zijnveel groter dan bij de DKM - typen zodatwe ons tot de KKM-typen zullen be-perken.

3. Definitie van twee- en viertakt.motoren

Om het verschtl tussen twee- en vier-taktmotoren te kunnen vaststellen. is hetnod ig Om de vijf processen te bestuderendie zich in een motor met inwendige ver-brand i ng afspelen bij de omzetti ng vanchern lsche energie in mechanische.In een van de omgeving afge.loten ruimtespeelt zich het volgende af:

a. het vol ume van de rui mte is maxi maal.fig. Ia. Deze ru imte is gevuld met eenmedium. bij het Otrepreccs is dit me-dium een mengsel van lucht en vleetbareof gasvormige brandstof, bij het Diesel-proce. i. dit zuivere lucht. Dit med iu mheeft een bepaalde druk. In een d ru k-volume-dtagram kan deze situatIe doorpu nt 1 weergegeven worden: fig. 2.

© WWW.AMT.NL - Dé internetsite voor de Automotive Professional

fi 9_'

4P

Vmm. Vmal_ -V

F't 3 4 ~EILJGER

Pa

s

Vm,,,- Vm.illx~ V

lig.2

b. het medium kan nu samengeperstworden door het volume t!! laten afne-men van een maximum naar een mini-mum. rig. tb. Een dergelijke volume-verandering van maximum naar minimumof omgekeerd. noemen we een takt.Ten gevolge van deze com pressie neemtde dru k toe, pIJnt 2 i n het p-v-diagram :c, als het volume minimaal is wordt hetmedi um verbrand. d it kan gebeu reo bijconstant volume zoals bij het Ottoproees(2 --. l). of bij gel ijkblij 'lende d ruk zoalsbij het DIeselproces. De volu meverand e-ri ng i. hierb ij klein en speelt geen verdererol in onze beschouwing. Ook een com-binatie van beide processen ;s mogelijk,het zgn. Seiliger- proces;d. na de verbrand i ng expandeert de in·

Page 3: - Dé internetsite voor de Automotive Professional · 2015-04-11 · 4 P Vmm. Vmal_-V F' t 3 4 ~EILJGER Pa s Vm,,,-Vm.illx~ V lig.2 b. het medium kan nu samengeperst worden door het

!loud van de afgesloten ruimte, hetvolume verandert van mInimaal naarmaximaal waarbij vermogen geleverdwordt.

Dele drie processen. compressie, ver-branding en expansie zIjn zowel voor hettweelakt- als voor het vierlaktprocesgelijk. Bij de nu volgende beschouwingwordt het essentiële verschil tusse nbelde duidelijk;

e, biJ de tweetaktmotor verandert hetvolume per cyclus tweemaal. éénmaalVin maxlmum naar minimum en éénmaalc;>mgekeerd. Hoe het medium in de ruim-te kc;>mten hoe het na verbranding af-gevoerd wordt speelt hierbij geen enkelerol. We zien d us dat een keer arbeid ge-Ieverd word t per twee tak ten;f. bij de viertaktmotoren zijn er naastde genoemde twee takten ook nog tweeeXtA nodig. één takt van minimum naarrnaxlmcrn volume om het medium In deru Imte te laten kom en, inIaartakt, en éé nvan maxrrnurn naar minimum om het ver-brande medium uit de ru lmte te latenstromen, uitlaattakt. We zien hier dusdat éénmaal arbeid geleverd wordt perVier takten.

Om bovenstaande theorie in praktIjk tebrengen moest op een zo eenvoudig mo-gelijke wijze een afsluitbare ruimte ge-maakt worden, waarbij het volume ver-anderd kan worden. Dit was zeer mak-kelljk te realiseren door een ronde cilin-der te nemen en het volume te veran-deren door er een zuiger in heen enweer te bewegen. Door deze ronde vormte ne men kon b ove nd len op ve r rass endsimpele wijze de ruimte door middelvan de alom bekende zuigerveer afge-dicht worden. met kleppen om het me-dium in de ruimte toe of af te voerenkan het viertaktproces uitgevoerd wOr·den: met kleppen, poorten of een com-binati e van be ide het tWeetaktp races.Nu is echter de omzetting van chemischeenergie In mechanische energie die aande rechtlijnig in de cilinder heen en weer·gaand e JUIger afgegeven wo rd t, n iet JOpraktisch; we hebben liever een rond-draai ende as. Ook dit Is op eenvou d igewijJe te verwezenlijken door de zuigerdoor middel van een kru k-d rijFstang·mechanisme te verbl nden aan de krukas.HIer was wel een groot nadeel aan ver-bonden want de drijfstang kan niet on-eind Ig lang gemaakt worden, er blijvenhierdoor trillingen over die niet altijdgebalanceerd kun nen word en.

Rotor met dichtcilinders en oxiaJ" dicht·lijsten.

Rotor met excenteres en excencerschijven

Omdat een dergelijk soort motor langetijd de enige praktische motor was. is Inhet algemene spraakgebruik de defonitievan het twee- en viertaktproces verbas-terd tot; één arbeidstakt per omwente-llng van de krukas resp. één arbeldstaktper twee omwentelingen.Deze def nltie Is aUeen ju,st als een recht-lijnig bewegende zuiger met een kruk-d rijfstangmechanisme aan de krukas ver-bonden wordt. Passen we deze verbas-te rd eden n itie op rote re nde moto re ntoe, dan ka n d it een fout ier beeld geven.Voor een exacte vergelijking van allerleitypen moeoren met inwendige verbran-d Ing Is het noodzakelij k om het aantalvolumeveranderingen te beschouwen.Dus de def nltle is voor;tweetakt: per twee volumeveranderingenwordt één keer arbeid geleverd:vlertakt.: per vier volumeveranderingenwordt één keer arbeid geleverd.Met een volumeverandering bedoelen wed us één verandering van hec maxi malevolume van de ruimte tot het minimalevolume, of omgekeerd.Passen we deze definitie toe op de NSU-Wankelmotor 2 : 3. dan zien we dat dittype. In tegenstellt ng tot vele publicaties.volgens het viertaktproces werkt.

4. Theoretische constructie van deWankelmotor

De bas isth eorl e van deconstru etie va nde wankelmotor is veel gecompliceerderdan die van de gewone zuigermotor,omdat veel hogere wisku nde toegepastmoet worden. Wc zullen U de belang-rij kste formules echter niet onthoudenzodat U zelf een ind ruk van de achter-gronden kunt krijgen.Als eerste punt komt naar voren hoe debaan va n de wan kei geconnru ee rd word t.In de wiskunde kent men deze baanonder de naam crocholde, die op devolgende manier ontstallt: in een recht-hoekig assenstelsel met X. en Y- 3Snemen we de oorsprong 0 als middel-

© WWW.AMT.NL - Dé internetsite voor de Automotive Professional

y

Q.

l(

lig.)

pu nt van een clrkel met straal e, Opdeze cirkel nemen we een willekeurigpunt P. de hoek die de lijn door OPmet de X-as maakt noemen we a, alfa.(Dit is te vergelijken met een gewonekruk3S met 0 afs middelpunt van dehoofdlagertap en P als dat van het drIJf-stanglager . de afstand e is dan de kru k-straal. deze Is gelijk aan de halve slag).Vanuit P wordt een lijn I getrokken dieeen hoek alz met de X.as maakt. Hler-b ij is zeen geh eel getal dat aa ngeefthoeveel kamers er gaan komen, of wathetzelfde is hoeveel hoekpunten er af-gedicht moeten worden.Op de lijn I passen we een afsund Raf.het eindpunt noemen we Q. One af-stand R kunnen we met een germanismede "producerende straal" noemen.Als we pu nt Platell rondd raaien veran-dert de hoek a, hierbij zorgen we steedsdat de hoek tussen PQ en de X. a. heta-see deel van Cl blijft, het eindpunt Qgeeft dan de gevraagde baan.Er doen zich echter twee mogelijkhedenvoor:a. P en Q draale n alleb ei dezelfd e kan top. De vorm van de baan die we zo

'''5

2

Page 4: - Dé internetsite voor de Automotive Professional · 2015-04-11 · 4 P Vmm. Vmal_-V F' t 3 4 ~EILJGER Pa s Vm,,,-Vm.illx~ V lig.2 b. het medium kan nu samengeperst worden door het

COIiISTRUCllE w ••••• ,,.. EPllROCHOIOE Z_,"t·,

krijgen is dan een zgn. epitroc:hoide. Omdit aan te geven krijgt z een plusteken.b. P draait de ene kant op en Q deandere: Dit geeft een hypotroc:hoide.z krijgt dan een minteken.

De wiskundige vergelijkingen van deepitrochoide zijn:

)( = e cos a + R cos alzy = e sin a (.) R sina/z

Het minteken geldt voor de hypotro-choïde.

In het geval van de NSU - Wankelmotor2 : 3 geldt met z = + 3:

)(= e cos a + R cos aj3y = e sin a + R sin a/3

Figuur " geeft hiervan een voorbeeld,we kunnen verder nog onderscheideneen lange as C en een korte as 0:

C = 2 (R + e)o = 2 (R - el

De beide vormen. epi- en hypotrochoide.kunnen we op twee manieren gebruiken:als rotor of als huis. De vorm van het bijde rotor horende huis vinden we doorte kijken welke vorm de rotor preciesomhult als we de rotor ronddraaien.De typen die we hierdoor krijgen ziJnepi- en hypotrochoiden met een buiten-omhullende, de zgn. a-typen. de afdicht-elementen zitten hier in de hoekpuntenvan het huis.Gebruiken we de epi- of hypotrochoideals huis. dan kunnen we kijken hoe devorm van de rotor wordt als we dezebinnen het huis ronddraaien. dit zijn dezgn. i-typen waarbij de afdicht-elementenin de hoekpunten van de rotor zitten.We komen hier later op terug als wede NSU - Wankelmotor 2: 3 nader be-kijken.Bij huis en rotor hoort een getal dataangeeft hoeveel hoekpunten of insnoe-ringen er zijn van huis en rotor. Als deverhouding van deze aantallen kleinerdan 1 Is. zijn dit de zgn. S-typen. hethuis heeft dan één hoekpunt of insnoe-ring minder dan de rotor 1 : 2. 2: 3.3 : 4•.• : 5, enz. Als de verhoudi ng gro-

476

3

~ _ SOD •••••e- ,. --.. ") ..

ter dan 1 is. zijn dit de K-typen. hethuis heeft dan één hoekpunt of Insnee-rong meer dan de rotor 2: 1, 3: 2.4 : 3. enz. Totaal zijn er dus vier hoofd-typen: SI. Sa. Ki. Ka.

In figuur 5 is duidelijk aangegeven welkevormen mogelijk zijn. U zult sommigetypen ongetwijfeld herkennen als com-pressor of als oliepomp. Dit komt omdatdeze typen een bijzonder hoge compres-sieverhouding hebben. de schadelijkeruimte die bij pompen zo'n belangrijkerol spelen is derhalve erg klein.Omdat z ieder geheel getal kan zijn ishet aantal mogelijkheden in theorie on-beperkt groot. Voor toepassing als ver-

Fig. 5. Verschillende epi- en hypotrochoiden.

brandingsmotor komen echter sleehtsenkele in aanmerking: de hypotrochoidenzijn niet zo bruikbaar omdat o.a. de snel-heden van de afd Ichtelementen en dusde slijtage en de wrijvingsverliezen zeergroot zijn (5a- en Ki - typen).Van de epitrochoiden heeft het Ka- typehet nadeel dat de compressieverhoudingerg groot is zodat een zeer groot volumein huis of rotor uitgespaard moet wor-den om de compressieverhouding vol.doende te verlagen tot waarden d ie Ineen verbrandingsmotor gebruikelijk zijn.Aan het type z = + 5 (5: 4) heeftRenault tijdens de periode van samen-werking met American Motors veel on-derzoekingen gedaan. Figuur 6 geeft dedoorsnede van een voorkamer diesel metkleppen en een benzinemotor met gas-schuiven.De Si.typen hebben de meeste voer-delen als verbrandingsmotor. De typen1 : 2. 3 : 4. 5 : 6 enz. zijn alleen als twee-taktmotor bruikbaar, de typen 2: 3.4 : 5. 6: 7 enz. als viertakt. Van dezelaatste heeft de Si - 2 : 3 de meeste voor-delen omdat deze bouwwijze geen klep-pen of schuiven nodig heeft om de gas-wisseling te verzorgen. dit kan namelijkgebeuren door in- en uitlaatpoorten inde loopbaan of In de zijwanden. De af-metingen van een dergelijke motor kun-nen. afgezien van de hulpapparatuur, dehelft zijn van de afmetingen van de ge-wone zuigermotor.Van het type Si-2 : 3 met z = + 3 geldtals vergelijking voor het huis:

x = e cos a + R cos a/3y = e sin a + R sin a/3

Dit houdt onder andere in dat de ex-centeras driemaal zo snel draait als derotor.Zoals reeds is opgemerkt wordt de vormvan de rotor gevonden door te kijkenwelke vorm in iedere stand van de ex-centeras P binnen de trochoide valt. derotor moet dan kleiner zijn dan dezebinnenomhullende. Het uitgangspunt isz, het getal dat aangeeft hoeveel kamerser zijn, In dit geval dus drie. De hoek-punten van de rotor liggen derhalve om120 graden om punt P op de trochoïde.Een verdere eis is dat de insnoering A

~@)~ ~ ®J (~ S,-Masoh;neo

'S 1:2 z=.2 2:3 z=.3 3:' z=,1, 1;:5 z=.S 5:6 1=.6

tfJt-0e e(1)Ka-Mas~;nen

2'/ z=.2 3:2 z= +J 1;:3 z=.1, S~~,z=.S 6.5 z=.6

i{)ê~0 G Sa-_cmnen

~ 2:3 1=-2 3:' 1=-3 ':5 z= -I, 5:6 1=-5 6:7 z=-6•..

~@)@ ~ ©.~.K;-MascMnen

3:2 1=-2 ':3 z» -3 5:4 z«-I, 6.5 z= -5 7:6 z=-c>

© WWW.AMT.NL - Dé internetsite voor de Automotive Professional

Page 5: - Dé internetsite voor de Automotive Professional · 2015-04-11 · 4 P Vmm. Vmal_-V F' t 3 4 ~EILJGER Pa s Vm,,,-Vm.illx~ V lig.2 b. het medium kan nu samengeperst worden door het

fig- 60_ Renault voorkamerdiesel met kleppen.

lig.611A-A

(ig. 6b. Renau!t benzinemotor met ga55chuiven_

van de trecboïde nooit binnen de rotormag liggen anders zou deze niet rondkunnen draaien! De maximale vorm vande rotor wordt dus bepaald door te kijkenof de rotor bij het ronddraaien preciesde insnoering A raakt, fig. 7.

Bij de hiervoor beschreven constructievan huis en rotor treedt als sterk nadeelnaar voren dat de afdichtingselementenin de hoekpunten van de rotor scherpin een punt moeten eindigen. dit is ombegrijpelijke redenen niet gewenn. Alswe echter als loopvlak niet de epitro-choide kiezen maar een vlak dat op af-stand a evenwijdig is aan de epitreehelde.dan is het mogelijk om een radiale dicht-Iijst aan te brengen waarvan de top af-gerond kan zijn. De straal van deze af-ronding is dan de afstand a. dit heefttot gevolg dat de dichtlijst niet altijdmet dezelfde punt de loopbaan raakt

477

De aldus verkregen maximale vorm heefteen moeilijke wiskundige vergelijkingdie niet gegeven wordt omdat deze theo-retische vorm in de praktijk toch bena-derd wordt door drie cirkels met straalI\. \ 3. Zo is bovendien een goedkopebewerking mogelijk. ti .7

©WWW.AMT.NL - Dé internetsite voor de Automotive Professional 4

Page 6: - Dé internetsite voor de Automotive Professional · 2015-04-11 · 4 P Vmm. Vmal_-V F' t 3 4 ~EILJGER Pa s Vm,,,-Vm.illx~ V lig.2 b. het medium kan nu samengeperst worden door het

De slijtage wordt dan gelij krnarlger overde tOp van de dichtlijst verdeeld.

5, Vergelijking van de hoofdafme-tingen

Bij de gewone motor zijn de verhoudin-gen tussen borIng en slag en die tussenkrukstraal en drIjfstanglengte belangrijkvoor de afmetingen van de motor. Ditkennen we ook bij de wankelmotor,hier spelen de verhoudingen tussen ex-centriciu!it e en de producerende straalR een grote rol evenals die tussen e ende breedte van de rotor B.figuur 8 geeft een beeld van wat er metvorm en afmetlngen gebeurt al. dezeverhoudingen gevarieerd worden. Hier-bIj IS tevens aangegeven hoe groot detheoretisch mogelijke compressteverhou-ding is. Ce middelste tekening geeft demotor van de NSU - Ro 80 weer metRIl! = 7,14, hier Is de cornpresslever-houding 1 : 18 dus duidelijk te hoogvoor toepassing van het otto proces.Door een rul mte In de rotor uit te sparenka n de compressleverhouding veTIaagdworden.Bij een verhouding van RI e = 11,5 Is

fig. 90. Mozdo 0813 dworsd<iOfsnede

zelfs een verhouding van 1 : 30 mogeUJk_De defmlti eve keuze t ussen de verhou-dingen RI" en Bie is een compromistussen voor- en nadelen. Een grote waar-de van Bie heeft een nadelige invloedop de vorm van de verbrandingskamer.de doorbuiging van de excenreras en opde afstand die het vlamfront vanaf debougie moet afleggen tot het eind vande verbrandlngsrulmre.Een kleine Rle, de zgn. K·fattor, heertals voordeel dat de totale armetingenvan de motor kleiner zijn, dat de lager-belasting van het rotorlage r kieineris,dat de afstand van de bougie tot heteind van de verbrand ingskamer klein isen dat de verhouding tussen wandepper-vlak en kamerinhoud lager Is :tOOatdewarmteverllezen kleiner zijn.Een grote K-lactor heeft als voordelendat in de rotor een groot volume voor

fig. 8. Inyloed van R en e op de afmetln·gen bij dezelfde komerinhoud.

.78

5 © WWW.AMT.NL - Dé internetsite voor de Automotive Professional

Page 7: - Dé internetsite voor de Automotive Professional · 2015-04-11 · 4 P Vmm. Vmal_-V F' t 3 4 ~EILJGER Pa s Vm,,,-Vm.illx~ V lig.2 b. het medium kan nu samengeperst worden door het

koeling aanwezIg is. op de zijkant vande rotor is meer plaats voor olie- engasafdkhdngen. de afstand v~n de rotor-boog tot de bovenste axiale boogvormigeIfdichtelementen is groter. De rOtorkin dichter langs de insnoering Vin deloopbaan draaien. dit Is gunstig In hetspoel·bovenste.dode-punt. dus bij deIn. en ultlaattakt maar ongunstig in hetverbrandlngs-bovenste-dode-punt als hetgehele mengsel verbrand moet worden.Een verder voordeel van een grote K-factor is dat de theoretische compres-sieverhouding grorer is. dit maakt eenbetere vormgeving mogelijk van de ruim-te die in de rotor uitgespaard moet wor-den. Verschillende nadelen zijn minderbelangrijk geworden nu de bekende01,llt5e ZlIigerfabrihnt Kol benschmidteen aillminium rotor heeft ontwikkelddie niet gekoeld hoeft te worden. Menis daardoor vrijer geworden in de keuzevan de diverse afmetingen. Bovendienkan het aluminium tevens als lager-materiaal dienst doen. door het lagegewicht kunnen de contra-gewichten ookkleiner zijn.Door de afwezigheid van de rotor-koe-ling is bovend ie neen rustiger lop e1'1Vande motor mogelijk omdat het heen enweer plonzen van de koeloHe met dedaaraan gepaard gaande vermogensver-liezen niet meer voorkomt.

In principe zij 1'1de afmetingen van deroterende motoren kleiner dan van degewone motoren. dit komt omdat ergeen lange drijfstang nod ig Is om degaskrachten van de rotor over te bren-gen op de excenceras en omdat dekamers stervormig om deze as gegroe-peerd zijn. Bovendien vindt de gaswis-sellng. aithans bij het type Si- 2 : 3. piaatsdoor poo rten die doo r de rotor geo penden g!!,sloten worden zodat geen ruimtevoor kreppen en k Iepaandrijvingen no-dig is.Het potent;é!e voordeel wordt bij mo-toren met één rotor niet benut. bij twceroto rs 2 ijn de af metl ngen co ncu TrI!rendmet zeer compact gebouwde gewonemotoren. Pas bij meer rotors is de Wan-kelmotor veel kleiner.

6. Lengte van de afdichtingenDe lengte van de afd ichti ngen van eenkamer bed raagt:

1= 2 [(nf3.(R + a). \ 3 + B) JIn tabel II Is voor de Ro-SO wankelmotoropgenomen hoe dell! af te dichten lengteIn verhouding staat tor de omtrek vande zuigers van de gewone motoren. Hetgaat hier alleen om de lengte van de be-wegende delen. de omtrek van in- enuitlaatkleppen wordt dus niet meegeteld.omdat deze 1'1iet beweg en a Is ze g esl ote nzijn. De afdichting van de kamers Is maat-gevend voor de levensduu r van de wan-kelmotor. In het begin deden zich enkelebijzondere slijtagevormen voor waarvande zgn. "Rattermarken" we! de belang-rijkste waren. hierbij kreeg het huis eenwasbordachtig loopvlak waardoor de si ij-tage versneld toenam. Door het al urn i-nlu mhuis langs galvan lsche weg te voor-zien van een nikkellaag met daart 1'1fij nverdeeld siliciumcarbide kon dit probleemopgelost worden. De rad iale dichtlijstenvan gewoon zuigerveer-materiaal hebbenonder zeer gunstige omstandigheden eenslijtage van 2 mIeron per uur vollast, Detotale levensduu r zou dan 100.000 kmbedragen,

7. Slag- of kamervolumeHet slagvolu me van een verbrand ings-motor is een zeer belangrijke maat dje

Rotor meI ofd ich te/em enten

ons informatie geeft over de totale af·meti ngen en het te verwachten vermogen.Volgens de in punt 3 genoemde deflnl-tie bedoelen wij er mee; het verschilin inhoud tussen maximum en mInImum-stand van de veranderlijke rui mte. Het

is eenvoud ig in te zien dat in figuur 11 aen 11 b de maximum en minimum standvan deze ruimte is weergegeven. Hettegengesteld gearceerde vlakje geeft de;n de rotor uitgespaarde corn pressie-ruimte weer die net zo mln als bij de

fig. 9b. Mazda 0813 langsdoorsnede.

479

6© WWW.AMT.NL - Dé internetsite voor de Automotive Professional

Page 8: - Dé internetsite voor de Automotive Professional · 2015-04-11 · 4 P Vmm. Vmal_-V F' t 3 4 ~EILJGER Pa s Vm,,,-Vm.illx~ V lig.2 b. het medium kan nu samengeperst worden door het

fig.10

gewone zuigermotoren een rol speeltbij de bepaling van het slagvolume.Het volume van één kamer is voor alletypen

4z 180"Vhmer = e. (R +a). B. - sin--

z-1 zMet z = + 1 geldt dus:

Vkamer = 3 vl.e.(R+a).B.

Vullen we deze formule in met de waar-den voor de Ro - 80 uit tabel I dan vin-den we als kamervolu me:Vhmer = 5,t96. 14. (100 + 2) . 67

= 497 ccrn,Omdat per rotor drie karners aanwezigzijn moet het volume per rotor metdrie vermenigvuldigd worden. De RC-SOheeft twee rotors dus het tOta Ie vol umeis drie liter. Over d it totale volume invergeli] king tot het rotale volume vande gewone mOtoren is veel onjuistevoorlicht] ng gegeven. in pu nc 9 komenwe hierop terug.

8. Glijsnelheden van de radialedichtlijsten

Over de maxi male toerentallen van dewankelmotoren lopen de meningen nogaluiteen: som migen menen dat, vanwegede mogelIjktleid tot volledige balancering

480

7

Voor. en achterwand met epicrochoidehuis

Voor- en achterwand

Epi t(ochoiden uis

© WWW.AMT.NL - Dé internetsite voor de Automotive Professional

Page 9: - Dé internetsite voor de Automotive Professional · 2015-04-11 · 4 P Vmm. Vmal_-V F' t 3 4 ~EILJGER Pa s Vm,,,-Vm.illx~ V lig.2 b. het medium kan nu samengeperst worden door het

en de afwezigheid van heen en weer"pande delen als zuigers, zuigerveren,kleppen en klepvaren, dit toerental nietun een bepaaldegrens zou zijn gebon-den. Inderdaad heeft de wankelmotorals groot voordeel dat hij niet 1.0 gevoe-lig is voor een overschrijding van hetopgegeven maximum toerental. Als we«hter de snelheid bekijken waarmee deradiale afdichtlng~-elementen langs hetloopvlak gJljden dan zien we dat dezeIn vergelijking tOt die van de gewonelulgel'Veren vee1 hoger is. Voor dezesnelhedengeldt de formule, vocr z = + 3:

ne R + aVmaK 0= (-- + 3) mlsec.

. 30000 1

ne R + aVmin. = 30000 ( 3 - 3) m/~ec.

Hierin is ne het toerental van de excen-teras. Vullen we de waarden uit tabel IIn dan vinden we voor de genoemdemaximumtoerentallen: (Zie tabel boven).

Met het oog op een juiste vergeli] kingis het nodig om ook te bekijken hoegroot de weg is die de radiale dichtlijstenper cyclus afleggen. deze afgelegde wegis gelijk aan de omtrek van het huis enbedraagt bij:

NSU- RO-80 687,3 mmNSU- Spider 687.3 mmMazda0813 .. 774,2 mmNSU- KKM tSO . 483,0 mmNSU- KKM 2S0 . <lSt,<I mmCitroen M 3S . . 687.3 mm

In figuur 12 is voor een motor met deafmetingen van de RO· 80 het verbandtussen toerental en gUjsnelheid van deradiale afdichtingselementen aangegeven.

9, Berekening van het vermogen8ij de berekening van het vermogeng.an we van één kamer uit. De gemid-delde effectieve druk Pe vermenigvuldigdmet het geprojecteerde rotoroppervlakgeeftdande gemiddelde effectieve kracht:

Fe = Pe. 8 . (R + aJ. V 3 kgf.Tijden. de arbeldstakr wordt door dezekracht een weg afgelegd die 3e is.De geleverde arbeid is dus:

A = 3e. Fe kgf.m.

Gljlsne/heid ols (unctie von het toerentol.

vmin. Ymax, Vgem.

NSU - RO-SO 12,5 30.2 21,3 m/sec.NSU - Spider. 11,5 27.7 t'J,5 m/sec.Mazda 0813 14,7 36,7 25,7 mlsec.NSU - KKM 150 8,6S 24,OS 16,35 m/sec.NSU. KKM 2S0 16,3 37,0 26,6 mlse~.

Per omwentel ing van de rotor heeft perkamer één arbeldstakt plaats, dus bijn omwentelingen van de rotor is hetgeleverde vermogen:N = 3e. Fe. nrotor kgf.ml min. of wel:

N =3e.pe.8.(R+a) \··3.nr kgf.m/min.Met Vkamer = 3 \·3 e (R+a) 8wordt dus het vermogen per kamer:

Vk - Pe . nrOtOr450 - pkjkarnerNwankel

Nu is:

Ngewoon

Zoals bekend draait de excenteras vande wankel 2 : 3 driemaal zo snel als derotor. Het totale vermogen wordt bijde gewone motoren gevonden door hetcilind ervermogen met het aantal clli n-ders te vermenigvuldigen. Diuelfde geldtvoor het vermogen van de wankel metdit verschII dat het aantal kamers althansbij de 2 : 3, altijd een veelvoud van driemoet zijn.Omdat de pk-formule van deze wankelgelijk Is aan die Van tweetakt gewonemotoren is vaak de on] uIste conclusiegetrokken dat de 2: 3 ook een twee-taktmotor is.8ij een vergelij king tussen het vermogenvan de wankel- en de gewone motorkomt prof. dr. ing. E. W. Huber, de he-kende Duitse hoogleraar die veel onder-zoekingen In opdracht van NSU-Wankelverrich theeft, tot de conclusie dat:"b IJ hetzelfde toerental van de as diede motor uitkomt en bij dezelfde ge·middelde effenieve druk, het vermogendat door een gewone zuigermotor ge-leverd wordt vergeleken kan wordenmet dat Yin een wankelmotor als de

tsoR: 100 mm.e :- 14a :;; 2

IJIII V'"•••40 móllt.E'U lD Vgem.2tic: 20'" Vm1n..--;,

10

2 3 4 5 6 , 8 x 1000 tptn.toetental excenteras

lig.12

© WWW.AMT.NL - Dé internetsite voor de Automotive Professional

rig.ll

inhoud van twee kamers gelijk is aan deinhoud van één cilinder"_Nu speelt bij de beoordeling van motorenmet inwendige verbranding het volumevan de ruimte waarbinnen chemischeenergie uit de brandstof omgezet wordtin mechanische energie, een zeer groteroJ. Ook bij wedstrijdcfassificatles enzelfs bij de belastingwetgevIng in o.a.Duitsland speelt de inhoud van de mo-toren een grOte rol. Het is dus voor eenfabrikant van belang om uit een zo kleinmogelijke inhoud een zo groot mogelijkvermogen te ontwikkelen. We kunnenook begrijpen dat het voor een fabrikantdie met een alternatieve mogelijkheidkomt, uiterst belangrij k is om zij n pro-dukt zo goed mogelijk te presenteren.Dit neemt echter niet weg dat het on-iulst is om te stellen dat bij de wankel2 : 3 maar twee irtplaats van drie kamersmeegeteld moeten worden bij de be-paUng van het totale volume, Immerseen kubieke centimeter is een kubiekecentimeter. Deze maat is even grOOt inde gewone zowel als in de wankelmotor.De onj uistheid van de redenering vanprof. Huber is gelegen in een foutiefuitgangspunt waarbij de as beschouwdwordt die uit de motor komt.Bij een gewone motor met een kruk-drijfstangmechanisme Is één ornwenre-ling van de krukas gelijk aan twee ve-lumeverand eringen. bij de wankel 2 : 3geldt dit niet, dus het is onj uist om hettoerental van de excenteras te verg.,.lijken met dat van een krukas. 8oven-dien speeltee n heeJandere overwegi ngook een rol: het toerental van een asdie de motor uitkomt is helemaal nietbelangri)k: als het ons niet goed uitkomtkunnen we het altijd aanpassendoor eenversnel1ings· of vertragi ngsbak aan tebouwen. Het essentiële bij een motormet inwendige verbranding is. zoals wein punt 3 hebben aangetoond, het aantalvol umeveranderi ngen per tijdseenheid.Dat bij de huidige wankelmotor het aan-tal vol urneveranderingen per minuutlager Is dan bij gewone motoren ligt o.a,in het feit dat nu al de glijsnel heden vande radiale afdIchtingselementen en deweg die per tyc1us)fgelegd wordt, veel

481

8

Page 10: - Dé internetsite voor de Automotive Professional · 2015-04-11 · 4 P Vmm. Vmal_-V F' t 3 4 ~EILJGER Pa s Vm,,,-Vm.illx~ V lig.2 b. het medium kan nu samengeperst worden door het

hoger zijn dan bij de huid ige gewonezu igerm OtOren.In de belde formules ter bepaling v~nhet vermogen staan vier termen: hetvermogen N, het cilinder- resp. hetkamervolume Vç en Vk. het toerentalvan krukas resp. retor nk en nr en degemiddelde effectIeve druk Pe.Van dele term en kan het ver mogen meteen rem gemeten worden, het volumekan van tevoren gemeten of berekendworden, het toerental wordt gemeten,de gemiddelde effe<:tieve druk kan alleenmaar berekend worden en bovendienalleen al. de andere d rle termen bekendIiJn.Gaan we uit van hetzelfde vermogen perliter dan zien we dat:Neil. Pe . nk Nkamer Pe . nr--- = --- en -----Vdl. 900 Vkamer 450

dus:

(Pe) gewoon(Pe)wankel . n rotor .2

nkrukasOm een algemene Indruk te krijgen.steil en we het doo rs nee kr ukastee re ntalop 6000 tpm. Het globale exeeneeras-teerenta I is 6000 t pm., de rotor draai tdus 2000 tpm. zie tabel 1.Als beide typen motoren hetzelfde ver-mogen per liter inhoud zouden hebbendan zou dus moeten gelden:

(pe)gewoon = 211 . (Pel wankelEen dergeliJ k soort betrekking kunnenwe ook voor gewone twee- en viertakt-motoren opstellen, dan krijgen we debekende formule:{Pelt weetakt = 1f2 . (Pe)v iertak t

Het zal duidelij k zijn dat belde formulesin de praktij k niet waar zij n, bij de wankel;5, gelien tabel II, de gemiddelde effec·tieve d ruk niet anderhalf maal groterdan biJ gewone motoren. De huidigestand van ontwikkeling van de wankelis niet te vergelijken met die vall de ge-wone motoren. Dit is ook vrij eenvoudigIn te zien, immers een rui m honderd.Jarige ontwikkeling kan moeilijk in vijftienjaar ingehaald worden.Als de stand van ontwlkkell ng nIet ver-geli)kbaar is, is dIt geen red en om voorde wankel een aparte definItie van "ver-geliJkbaar slagvol urne" op te steUen. Eendefinitie waar bovendien in beweerdwordt dat een wankel-kubieke centl.meter iets anders ZOu zij n dan een ge-wone kubieke centimeter.Willen we een juiste vergelijking makenop basis van het zo belangrijke slag-vol ume, dan Ol oeten we bijvoo rbeel d deRO - 80 vergelij ken met drie-licer moto-ren en niet zoals vaak gedaan wordt, mettwee-Ii ter mete ren.In tabel II ziJn diverse grootheden vaneen aantal van deze drie-liter motorenopgenom en.

10, LuchtverontreinigingIn het begl n was men, gezien de vormvan de verbrandingskamer. bevreesd datde verbranding aanleid Ing IOU geven toteen zelfde mate van luchtverontreinigingals bij de gewone zuigermotoren. Doorde lagere efflcieney van de wa nkelmoto ris de tem peratuur van de Ultlaatgu$enbij lage motorbe!asting ongeveer 100"Celsi U$ en bij vollast 1SO - 2000 Cel$ iushoger dan biJ de gewone motor. Omdatde u idaat een prak tisc h con ti nue st roomU Itlaatgassen te verwerken krijgt, Is detemperatuur van de uitlaat dus bedul-dend hoger. Door de aanwet.lgheid vangrote hoeveelheden onverbrande kool-waterstoffen kan een vlak achter de motorgeplaatste naverbrander zonder mengsel-

482

9

verrij k Illg al werken vanaf het national retoerental, bij gewone motoren moethiertoe het mengsel wel verrij kt worden.De naverbrander kan bij de wankel mo-toren bovendien kleiner lijn. De resul-taten die bereikt zijn en die uit drieonafhankell] ke Amertkaanse tests bleken,zij n in de volgende tabel opgenomell'

CH CO NOx

Els 1971 2,2 23,0 4.0 gram/mijlEis 1974 1,5 23,0 t.3 gram/mijlEls 1980 0.25 4.7 0.4 gram/mijlNSU.RO-80 t .54 19,7 gram/m ij1Mnda 1,4 11,9 gram/mijlCurtiss-

Wright 1,4 17,8 1,44 gram/m ijl

Tussen de jaren 1971 en 1980 lopen deeisen sterk progressief op. Het laatstemerk voldoet nu al op alle drie pu ntenaan de eisen van 1973.

11. VerbrandIngDe vorm van de verbrandingskamer islowe I voor toe pass ing va n het otto procesal. voor het diesel proces minder gunstigdan bij de gewone luigermotor, Immersde verhouding tussen wandoppervJak eninhoud is veel grour zodat met grotereveri lezen rekening gehouden moet wor-den. Dit beïnvlcedt het brandstofver-brui k in ongunstige zi n,Bij de wankel die volgens het otroproceswerkt kunnen de eleceroden om begriJ·pelijke redenen Iliet in de verbrand ings-rui mte uitsteken zodat door de a(wezig-heid van koeling door het gasmengselzeer hoge eisen aan de warmteafvoergesteld worden. Er doet zich echter nogeen verschij nsel voor (Jat bij de gewonemotor onbekend is. Als de ontstekingheeft piaats gevo nden. st roo mt het gasuit deel 8 van de verbrandIngsruimtedoor de In de rotor uitgespaarde com-pressJeru lmte naar deel A. zie figuur 14.Dit gebeu rt met zulke hoge gassnelhedendat het vlamfront van het III deel A aan-gestoken mengsel niet tegen deze gas-stroom op kan. In deel B vindt dus geenverbrand ing plaats, deze wordt vertraagdtot al het ga. u it B in deel A aangekomenIs. Dit SOOrt verbranding is "slepend".Om de nadelige gevolgen van een derge-lijke trage verbranding te verminderen

lig.14

heeft men bij de eerste u itvoering vande RO -80 belde delen van de verbran-dIngskamer met een bougie uitgevoerd.Omdat dit een vrij grote drukstijging totgevolg bleek te hebben I. men hier latervan afgestapt zodat men tegenwoordig,evenals sommige andere fabrikanten vanwankelmotoren weer een bougie per ka-mer toepast.

12, Gedrag bij lage toerentallenTegenover het grote voordeel dat dewankel me-cor pas tot zijn recht ,,""mt bijhoge toe ~ntanen staat, wegens de "wetvan behoud 'G.· " Je", het nadeel datbij lage toe ... _,~;,ell het ontwikkeldevermogen laag is door een minder goede

' . ..t"" smeerklep van decarburator geheel of gedeeltelijk geslotenls wordt tijdens de Inlaattakt die zich bijA afspeelt, u ltlaatgas aangezogen via dein de rotor uitgespaarde ruimte uIt B,waar zich een uitlaattakt afspeelt (fig. 15).Het mengsel dat 1angs een ged ee IteUjkgeopende smoorklep aan gelogen wordtis dus door het eveneens aallgezogenuitlaatgas vervuild. Dit heeft een hor-rende en stotende verbranding tot ge-volg die in Duitsland bekend gewordenis onder de naam "Schieberückeln".

N a het op nie uwintrap pe n van het gas-pedaal zijn enkele omwentelingen nodigom er voor te zorgen dat voldoendevers mengsel aangezogen wordt om een

Close·up yan het bougiegoe met aftekening von hee vlamfront na 10.000 km.

© WWW.AMT.NL - Dé internetsite voor de Automotive Professional

Page 11: - Dé internetsite voor de Automotive Professional · 2015-04-11 · 4 P Vmm. Vmal_-V F' t 3 4 ~EILJGER Pa s Vm,,,-Vm.illx~ V lig.2 b. het medium kan nu samengeperst worden door het

Tabel 1

Merk Type N. nexc. Md. nexc. Compr. Aantal Pepk. tpm. mkg,· tpm. verh, ~ rotors kgficm'

f NSU - Spider KKM 502 54 - 6000 7,9·3500 8.5 1 8,12 N5U - Ra-BQ KKM 612 11S - 5500 16.2 - 4500 9.0 2 'I,S3 NSU. Wankel KKM 150 18,5 - 7000 2.1 - 5000 8,5 1 7,9

" NSU. Wankel KKM 250 « - 9000 4,1 - 5500 8,0 , 8.85 Mercedes Benz C 11t 280 .7000 30 - 5500 9,3 3 10.16 Mercede.; Benz C1tt 350 .7000 40 - 5500 9,3 4 s.s7 Mazda 0813 108 ·7000 13.3 - 3500 9,4 2 7,18 Citroën M 3S 49 • SSOO 7 - 2800 9,0 1 8.1

R e a b Vk Vlot. Vmin. vmax+ vg,em. omtrekmm mm mm mm cern ccrn mis mis mis mm

1 100 14 2 67 498 1494 12.5 JO,2 21.3 687.32 100 14 2 67 498 2988 H.5 27,7 19,5 687.33 66 10,5 1 41 150 450 MS 24,0 t6.3S 483.0

" 84 11 1 52 250 750 16.3 37,0 26,6 451,45 10S '4 ol 70 596 5364 15.4 37,2 26,3 765.06 105 14 ol 70 596 7152 15,4 37,2 26,3 765.07 tOf 15 4 60 491 2946 14,7 36,7 25,7 7«.28 100 14 2 67 498 1494 11,5 27,7 t9,S 687.3----

Pe = gemiddelde effectieve d ruk bij maximaal Vmin. minimum gllj.nelheid van de radiale afdichting mis,toerental kgf lcm' Ymax. = maxi mum gUJ.nel heid van de radi3le afd ichting mis.

R = Prod ucerend e straa I mm Vgem. = gemiddelde gl!jsnelheid van de radiale afdichting mis.e = excentriciteit mm 0 = omtrek van de epltrochoide mma vergroting van de trochoïde mm Vk = slagvolume van een kamer cm'8 = breedte van de rotor mm Vtot. = totale slagvolume (= 3. Vk • aantal rotors) cm'

Tabel 11 Overzicht van drie·llter motoren.

Mer'_ Motor DxS Vslag t N - n

1 NSU RO-80 2Rotors 2988 9,0 1'5 - 55002 Alfa Romeo Montreal 8V 80 x 64 2593 9,0 200.65003 Alvis TF 21 6L 84 x90 2912 9,0 tSO· 47504 Austin 3.litre 6L 83.3 x 88,9 2992 9,0 124 - 47SO5 8MW 2800 6L 86 x 80 2788 9.0 170 - 60006 Citroen SM 6V 87 x 7S 2670 9,0 170 - 55007 Ferrari 275GTB4 12V 77 x 58,8 3286 9.2 300 - 80008 Fiat 130 6l 96 x 66 2866 8.3 160.58009 ford 2600 6V 90 x 66,8 2520 9,0 125·5300

10 Humber Super Snipe 6L 87,3 x 82.6 2965 8,0 129·50001t Jaguar XJ6-2.8 litre 6L 83 )( 86 2792 8,0 186 - 600012 Mercedes 2805 6L 86,S x 78,8 2778 9,0 140-5200

Mercedes 280 si 6l 86,5 x 78,8 2n8 9.5 170 - 5750IJ Opel Commodore 6l 87 )( 70 2490 'I,S 115.5200

Opel 2800 6L 92 x 69.8 2784 9,5 165·5600H Rover 3,S litre 8V 89 x 71 3S29 10,5 151-52001S Triumptl Stag 8V 86 x64 2997 8,8 145·5SOO16 Vau)(tlaU Ventora 6L 92 x 82 3294 8,5 124.460017 Volvo 164 6L 88,9 x 80 2980 9.2 t 30.5000

Md - n Pe Vz s NI

1 16,2·4500 9.5 21.3 687 38,42 24 -4700 10.7 13.9 256 773 25,6 - 3750 9.S 14,2 360 504 22,3 - 3000 8,1 14,1 356 42,S5 24 - 3700 9,2 16,0 320 616 23.8.4000 10,4 13,7 300 63,S met:7 JO .6000 10,3 15,7 235 91 D. S boring en slag in mm8 22,2 - 3400 8,65 12.75 264 569 20,,5 - 3000 8.4 t1.8 267 49,6 Vslag totale slagvolume in ccrn

10 23,0 - 2600 7,5 13,8 330 43,S £ compressIeverhoud Ing

1t 25,2 - HSO 10.0 17.2 334 66,6 N - n maximaal vermogen in DlN·pk.12 22,8 - 3600 8,7 13,7 316 50,S maximaal toerental

24.8 - 4500 9,6 15,1 316 61,S Md-n maximaal d raaimoment met bij-

13 17,7 - 3800 8,0 12,1 lSO 46,2 behorend toerental. DIN - mkg

23,3 - -4100 9.S 13,0 279 59,2 Pe gemiddelde effectieve druk in14 27,7 - 2750 7,4 12.3 28-4 42,8 kgflcm'

1S 23,5.3500 7,9 11.7 256 48.5 Vz gemiddelde zuigersnelheld in rnjsec

16 2-4.1 .2400 7,35 12,4 328 37.7 s afgelegde weg per vier takten in17 21 ·2500 7.85 13,3 320 43,6 mm

NI litervermogen in pk /I.

'183

~r:&:1;:!lÎm© WWW.AMT.NL - Dé internetsite voor de Automotive Professional 10

Page 12: - Dé internetsite voor de Automotive Professional · 2015-04-11 · 4 P Vmm. Vmal_-V F' t 3 4 ~EILJGER Pa s Vm,,,-Vm.illx~ V lig.2 b. het medium kan nu samengeperst worden door het

regelm arige verbrand ing te k rijgen. Decornblnatle van d it verse hij nsel met 0 .a,een slechter-e verbranding bij I'ge toe-rentallen en een verm inderd e afd ichtingomdat de gasd ru kkcn lager zij n, is er deoorzaak. van dat de trckkr ach t b ij lagetoerentalIe nni et zo bes, is.

Sellz ineverbrulk al.resultaat vcn cellduit.e RO-80-gebrui-kNlte.!.

t.-'-••-" 302

""

••0'1

c

":.-••20'""ëOl

~••<> 10

GEMIDDELD6.4 km/I

11. Praktijkervaringen met Wankel-MDtor-en

U it een in Du itsland ge houde n gebru i-kerstest van de NSU Ra· 80 waarbij 191eerste eigenaren zich over een gem id-deld e atsrand vall 32.329 km ve rplaats-ten (6.2 miljoen km) is duidelijk naarvoren gekomen dat de Ra· 80 hel aa snog niet zo betrouwbaar is als de ge.wone zuigermotor.174 eigenaren {6S%l moesten binnen deeerste 18 maand en een nieuwe meterlaten monteren. m eer dan de helft heeftmoeilij k heden met de rotors en de lage-rillg gehad, 59 % had moeilijkheden metde ontsteking. waarbij opgemerkt moetworden dat NS U du intu ssen gewij ,igd

s 6 7benZI fie verbrUIk

8km/i.

tig.16

heeft en de Ra· eo motor'en n u urtrust,n et slechts een bougie per rotor zodateen verbeteri ng te verwachten valt. ookvoor wat betreft de srartmoeillj kheden

de temperarur en en de srneringscondi-ties veel gu nst iger zij n.Bij h et hoge percentage schadegevallenbij de Ra· eo zij n natu u dij k wel en keleopm erkingen te plaatsen: het is de vraagin hoeverre deze eerste mororen t~ hjdenhebben geh~d van berijd en zonder en igrechn iseh gevoel. Ook word I het beeldvertroebel d door het feit d at de NSU-fabrieken in de eerste periode een zeercoulante houding hebben aangenomen enom icd er risico te vermijden vaa k ergsnel er toe over gi ngen om ee n kapottemotor t~ ve rvangen door een nieuwe.Ook. Citroën en de andere licentiehou-ders hebben problemen om een wat gro-tere betrou wbaarheid in het dagel ijksegeb rui k te berei k e n.AI met .,1 ka n geconel udecrd word en dat

Gezien de snel hed en waarmee de radialedichtelementen zie h langs de grote orn-trek van de eprtrochoïde bewege n laalhet zich aanzien dat het si ijt,geprobl eernvan ernst.ige aard moet zij n, M ercedesBenz heeft si ijragewaarden opgegevenvan ,. 2 micron per uur. Als de toe-la3tbare slijtage 2.5 m iIIim eter is kanhierb ij ond er id eale omstand igheden.waarbij desmee rfll mop de rrochoïdeniet door de benzl ne weggespoeld word t.een levensduur bereikt worden "an100.000 km. De overige d ichtelen1entengeven geen bijzondere probie men omdatrig 15

(jg. 17. Mercedes Benz CIII dWGr<- en Jangsd""r<ncde i 3 rotors j.

484

11 © WWW.AMT.NL - Dé internetsite voor de Automotive Professional

Page 13: - Dé internetsite voor de Automotive Professional · 2015-04-11 · 4 P Vmm. Vmal_-V F' t 3 4 ~EILJGER Pa s Vm,,,-Vm.illx~ V lig.2 b. het medium kan nu samengeperst worden door het

radiaal afdicntinll

r'"I~o:----driehoekig ~dichtele menl"!",,, •• ~ •••••• ~,..--- __ ---dichlcilinder

driehoeki9aId ichl.lemenl

zuigerveer m.tgasdicht slot

l verwenleldezuigerverenmei borgpen --~'-"':"":'.&l

tandkrons metbinnenver_t.ndlng

(ig. IB. Voorbeeld von de afdichting van de rotor.

de wankelmotor nog niet die perfectiebereikt heeft die we bij de gewone zui-germotoren gewend zijn. Gezien de ont-wikkelingstijd kan men echter nauwelijkslets anders verwachten.

14. ConclusieHet is bijzonder knap van Felix Wankel.dat hij er na jarenlange onderzoekingenaan gaswissellngssystemen en roterendeverbrandingsmotoren in geslaagd is om

diverse problemen op te lossen zodateen bruikbare motor is ontstaan. Het zalechter duidelijk zijn dat de resterendeproblemen nog veel tijd en geld zullenvergen voordat deze opgelost zijn. Menzal zij n aandacht moeten richten op deslechte verbranding die waarschijnlijkeen stuk verbeterd zal kunnen wordendoor toepassing van de beter bij hetkarakter van de wankel passende ben-zine-i nspuiting.

Het lage thermisch nuttig effect kan ookdoor aanwending van drukvulling ver-beterd worden. We hebben gezien datde weg die de radiale dichtelementen percyclus moeten afleggen niet alleen vrijgroot is. ongeveer het dubbele van dewaarde bij gewone motoren. maar datook de minimum en maximum snelhedenwaarmee dit gebeurt zeer hoog zijn. Omook onder ongunstige omstandighedeneen redelijke levensduur te krijgen zalveel speurwerk verricht moeten wordenom betere materialen te krijgen. Deeisen die aan de ontsteking gesteld wor-den zijn ook bijzonder hoog, maar aanbetrouwbaarheid ontbreekt het zelfs bijde gewone motor nog wel eens.

Een groot voordeel, dat bij toepassingvan meerdere rotors duidelijker op devoorgrond treedt. is de ruimtewinst diebehaald kan worden door het niet aan-wezig zij n van d rijfstangen en gaswisse-llngsorganen zoals de kleppen en de aan-d rljvi ng hiervan.

Zelfs al zou op een zeker ogenblik dekwaliteit van de wankelmotor in iederopzicht op hetzelfde niveau komen testaan als die van de gewone zuigermotor,die nu in miljoenen stuks van de bandrollen, dan is het nog de vraag of devoordelen van de wankel sterk genoegnaar voren zullen komen om als ver-vanger van de ook nog steeds verderontwikkelde huis-tuin-en-keuken motorte gaan dienen. Speciaal het kostenaspectzal h ierbij een grote rol spelen omdatin de huidige motorenindustrie onvoor-stelbare kapitalen geînvesteerd zijn.

De voor- en nadelen van beide typenzullen regelmatig gewikt en gewogenmoeten worden waarbij we in ogen-schouw moeten nemen dat de "wet vanbehoud van ellend e" altijd geldig is zodathet kiezen tussen een roterende of re-ciprocerende motor altijd een compro-mis moet zijn.

Ir. D. VAN DIJK

JONGEMAN. 29 jaar, gehuwd. in het bezit van diploma'sMulo A; I.V.A.-A en Patroonsdiploma. goede kennis vanEngelse taal en 8 jaar ervaring in personenwagens, zoekteen technisch-aclministratieve functie in het O. des lands.Brieven onder nr. AT 930. Adm. "Auto- en Motortechniek",Montaubanstraat 13. Zeist.

AUTOTECHNICUS. 27 jaar, in bezit van einddiplomaU.A.T.S. Apeldoorn en Bovag Patroonsdiploma, ervaring invrijwel alle takken van de automobieltechniek, zoekt eenfunctie als Chef werkplaats of bedrijfsleider. Brieven ondernr. AT 931, Adm. "Auto- en Motortechniek". Montauban-straat 13, Zeist.

© WWW.AMT.NL - Dé internetsite voor de Automotive Professional

485

12