Kreiskolbenmotor/Wankelmotor
Heutzutage sind Kreiskolbenmotoren eher eine Seltenheit. Doch das Motorenkonzept fasziniert bereits Generationen von Ingenieuren und Konstrukteuren, bietet es doch einige Vorteile gegenüber Hubkolbenmotoren. Leider konnten die Nachteile nie richtig ausgeräumt werden, wodurch die Antriebe immer ein Nischendasein führten. Wir zeigen, woher sie kommen und wie sie funktionieren.
Wie Funktioniert ein Wankel- oder Kreiskolben-Motor?
Wankel- oder Kreiskolben-Motoren arbeiten wie Hubkolben-Motoren mit dem Viertaktprinzip, bestehend aus Ansaugen, Verdichten, Arbeiten und Ausstoßen, allerdings entfallen Ein- und Auslassventile. Vielmehr steuert die trochoide (gewölbt dreieckige) Kolbenkontur die Ein- und Auslassöffnungen. Die Vorteile des Wankels liegen im vollkommenen Masseausgleich und der daraus resultierenden Laufruhe und der kompakten Bauweise sowie einem recht hohen Drehmoment bis 8.000 U/min. Von Nachteil sind ein relativ hoher Sprit- und Ölverbrauch, genauso wie eine geometrisch ungünstige Brennraumform und relativ hohe HC-Emissionen.
Durch den langgestreckten Brennraum könnten Wankelmotoren für einen künftigen Betrieb mit Wasserstoff interessant werden, da hier die Verbrennung langsamer als beim Hubkolben-Motor abläuft. Zumindest entwickelt Mazda bereits in diese Richtung.
Geschichte
Die Geschichte der Rotationskolbenmaschine begann bereits im 16. Jahrhundert, allerdings als Wasserpumpe. Über viele Jahre versuchten sich immer wieder auch bekannte Persönlichkeiten, wie James Watt, William Murdoch oder die Gebrüder Roots – nach denen der Roots-Kompressor mit Kreiskolben benannt ist –, die Technologie zu einer Dampfmaschine oder einem Verbrennungsmotor zu entwickeln.
Doch mangelndes Wissen über eine haltbare Abdichtung verhinderte dauerhaft funktionierende Aggregate. Erst Felix Wankel und NSU schafften es 1957, die Technik standfest zu bekommen. Das Ergebnis war auf der IAA 1963 der erste in Serie produzierte Pkw mit dem nach Felix Wankel benannten Wankelmotor, der NSU Wankel Spider. Auch Mazda stellte im gleichen Jahr einen Versuchswagen mit einem Zweischeibenmotor auf der Tokyo Motor Show aus. Ab 1967 boten die Japaner dann den Cosmo Sport, den ersten japanischen Sportwagen mit Kreiskolben-Motor an.
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