Rotacijski motor: Zakaj je Wanklov rotacijski motor najboljši za vodikovo gorivo?
Wanklovega rotacijskega motorja verjetno ni treba predelati, a skratka gre za tip motorja z notranjim izgorevanjem z rotacijskim batom, ki pretvarja tlak v rotacijsko gibanje. Štiritaktni cikel poteka med ovalno oblikovano notranjo lupino in vrtljivim batom, ki je trikotne oblike.
Zasnova tega motorja ima svoje prednosti - motor je kompakten, preprostejši za izdelavo (manj gibljivih delov) in lahko razvije veliko moč za svojo težo. Kljub temu se razen Mazde noben drug avtomobilski proizvajalec ne posveča razvoju motorjev.
Vsebina
To pa zato, ker ima motor kljub omenjenim prednostim svoje pomanjkljivosti, ki so pri osebnih avtomobilih precejšnje. Vendar bi te pomanjkljivosti lahko odpravili v primeru vodikovega goriva.
Slabosti rotacijskega motorja
Wanklov rotacijski motor se trenutno zaradi svojih glavnih slabosti ne uporablja v masovni proizvodnji, in čeprav so mnogi ta motor že zdavnaj pokopali, se mu Mazda preprosto noče odpovedati.
Kar pa zadeva slabosti, je najbolj temeljna neučinkovito zgorevanje goriva v primerjavi s klasičnim batnim motorjem in tudi zgorevanje motornega olja – to vodi do visokih emisij.
RX-8 s pogonom na bencin in vodik
Čeprav Mazda trenutno ne izdeluje avtomobilov z rotacijskim motorjem, bi lahko vodikovo gorivo to spremenilo. Mazda je s kombinacijo rotacijskega motorja in vodikovega goriva začela eksperimentirati že v 90. letih, leta 2003 ji je uspelo izdelati celo t.i. dvojno gorivo RX-8.
Ta posebna izdaja RX-8 je med delovanjem lahko zamenjala gorivo iz bencina v vodik in obratno. Kdo ve, morda se še vedno vozi po japonskih cestah, saj so ga leta 2006 prodali na Japonskem.
Zakaj vodik in rotacijski motor?
Jason Fenske iz Engineering Explained (znanega YouTubovega kanala) je pred kratkim objavil videoposnetek, v katerem podrobno pojasnjuje, kaj se dogaja v Wanklovem motorju na vodik. Za pojasnilo je uporabil rotacijski motor, natisnjen s 3D-tiskalnikom, celoten video si lahko ogledate tukaj:
Kar zadeva Wanklov rotacijski motor, ki ga poganjata tako bencin kot vodik, je njegova konstrukcija v bistvu enaka, z dodatkom injektorja, ki vodikovo gorivo vbrizgava neposredno v zgorevalno komoro, in tudi injektorja v sesalni cevi za pred-izgorevanje. pripravljeno mešanico.
Wankel motor: Kako deluje in kakšne so njegove prednosti?
Prednost rotacijskega motorja pred klasičnim batnim motorjem je v tem, da ima rotacijski motor več časa za pripravo mešanice (sesalni cikel). Kar zadeva samo mešanico, je z uporabo vodikovega goriva veliko lažje pripraviti mešanico goriva in zraka, saj ima vodik veliko boljšo disperzijo kot bencin. Vodik je tudi bolj vnetljiv – v primerjavi z bencinom se veliko lažje vname.
Lažji vžig mešanice kot velika prednost
Prednost lažjega vžiga vodika pa bi lahko pri klasičnih batnih motorjih z notranjim izgorevanjem zaradi prezgodnjega vžiga zmesi postala slabost.
Vendar zgorevalni cikel pri rotacijskih motorjih poteka v 3 prekatih, pri čemer je prekat v katerem poteka vnos zraka in goriva ločen od prekata v katerem poteka stiskanje in vžig zmesi. Zahvaljujoč temu je sesalna komora za mešanico hladnejša in manjša je možnost prezgodnjega vžiga mešanice.
Uporaba vodika v rotacijskem motorju rešuje tudi problem neučinkovitega zgorevanja zmesi, zahvaljujoč lastnostim samega vodika. Vodik lahko gori tudi v tesnejšem prostoru kot bencin, zaradi česar rotacijski motor v primerjavi z bencinom izžge več zmesi in hkrati izpusti manj emisij.
Kar zadeva emisije, avtomobil, ki ga poganja izključno vodik, ne proizvaja nobenih emisij ogljika, po drugi strani pa proizvaja dušikove okside zaradi visoke temperature, ki nastane pri zgorevanju mešanice. Lahko pa Mazda vpliva na te izpuste s spremembo zmesi – zmes bo vsebovala manj vodika, kar bo znižalo temperaturo in hkrati tudi izpuste dušikovih oksidov.
Zaključek
Rotacijski motor se razmeroma dobro razume z vodikom, vsekakor pa je slabost kratek doseg. Zato kombinacija z bencinom. Pri Mazdi pa nameravajo v prihodnosti rotacijski motor uporabiti tudi v hibridnih modelih, predvsem za razširitev ponudbe električnih avtomobilov.