Täs­sä jut­tu­sar­jas­sa ava­taan eri au­ton­val­mis­ta­jien moot­to­ri­tyyp­pe­jä ai­na merk­ki ker­ral­laan. Tar­koi­tuk­se­na on ker­toa moot­to­reis­ta pe­rus­tie­dot yh­teen tii­vii­seen pa­ket­tiin ka­sat­tu­na! Täl­lä ker­taa kes­ki­ty­tään Maz­dan Wan­kel-moot­to­rei­hin.

Ar­tik­ke­li jul­kais­tu GTi-Ma­ga­zi­nen nu­me­ros­sa 01 / 2020.

Wan­kel lie­nee suu­rim­mal­le osal­le tut­tu ni­me­no­maan ta­ka­vuo­sien Maz­dan RX-mal­lien voi­man­läh­tee­nä. Maz­da on­kin ol­lut pit­kän ai­kaa ai­noa au­ton­val­mis­ta­ja, joka on kier­to­män­tä­moot­to­rei­ta käyt­tä­nyt.

Pie­ni pa­ket­ti

Ta­va­no­mai­ses­sa moot­to­ris­sa pyö­rit­tä­vät edes­ta­kai­sin liik­ku­vat män­nät kam­pi­ak­se­lia kier­to­kan­kien vä­li­tyk­sel­lä. Wan­kel­moot­to­ris­sa myös män­tä pyö­rii, jo­ten ra­ken­ne on hy­vin yk­sin­ker­tai­nen, kun kier­to­kan­kia ei tar­vi­ta. Li­säk­si män­tä sul­kee ka­na­vat il­man vent­tii­lei­tä, jo­ten ne­li­tah­ti­moot­to­rin vent­tii­li- ja nok­ka­ko­neis­toa ei myös­kään tar­vi­ta. Wan­kel­moot­to­ri on­kin kaa­sun­vaih­dol­taan lä­heis­tä su­kua kak­si­tah­ti­moot­to­ril­le.

Kier­to­män­tä­moot­to­ris­sa kol­mi­on muo­toi­nen män­tä pyö­rii kah­dek­sik­koa muis­tut­ta­vas­sa kam­mi­os­sa. Män­nän kul­mis­sa ole­vat apex seal -tii­vis­teet erot­ta­vat män­nän kol­mel­la si­vul­la ole­vat kam­mi­ot toi­sis­taan. Imu-, pu­ris­tus-, työ- ja pa­ko­tah­te­ja ta­pah­tuu siis kol­me jo­kai­sel­la män­nän kier­rok­sel­la. Kam­pi­ak­se­li pyö­rii kol­me ker­taa män­tää no­pe­am­min.

Yk­sin­ker­tai­sen ra­ken­teen­sa an­si­os­ta wan­kel­moot­to­ri on tyy­pil­li­ses­ti hy­vin pie­ni ja ke­vyt. Kos­ka edes­ta­kai­sin liik­ku­via män­tiä ei ole, moot­to­ri käy hy­vin vä­ri­nät­tö­mäs­ti ver­rat­tu­na ta­val­li­seen män­tä­moot­to­riin. Wan­kel­moot­to­ril­le on myös omi­nais­ta, et­tä fyy­si­ses­ti pie­nes­tä ja ke­vy­es­tä moot­to­ris­ta saa­daan suu­ri teho.

Wan­kel­moot­to­rin is­ku­ti­la­vuus on seik­ka, joka kan­nat­taa si­vuut­taa tar­peet­to­ma­na tri­vi­a­na. Is­ku­ti­la­vuu­den ver­tai­lu män­tä­moot­to­riin on on­gel­mal­li­nen ei­kä oi­ke­as­taan mil­lään muo­toa tär­keä tie­to. Au­tour­hei­lun tek­nis­ten sään­tö­jen ja lain­sää­tä­jien vaa­ti­muk­ses­ta wan­ke­lil­le­kin on kui­ten­kin ol­lut pak­ko mää­ri­tel­lä is­ku­ti­la­vuus. Useim­mi­ten on pää­dyt­ty las­ku­ta­paan, jon­ka an­si­os­ta wan­kel­moot­to­reis­sa on eri­no­mai­nen lit­ra­te­ho.

Tä­män ta­kia 1,3-lit­rai­se­na koh­del­tu Maz­dan kak­si­kam­mi­oi­nen 13b-moot­to­ri on suo­sit­tu juu­ri niis­sä kil­pa-au­to­luo­kis­sa, jois­sa mak­si­mi is­ku­ti­la­vuus on 1,3 lit­raa, sil­lä täl­lai­ses­ta moot­to­ris­ta saa­daan mel­ko yk­sin­ker­tai­sil­la vi­ri­tyk­sil­lä va­paas­ti­hen­git­tä­vä­nä reip­paas­ti yli 300 he­vos­voi­man te­hot. Täl­lai­set lu­ke­mat ovat lä­hes te­ke­mä­tön paik­ka, jos ai­hi­o­na on 1,3-lit­rai­nen ne­li­tah­ti­nen män­tä­moot­to­ri

Pauk­ku joka kier­rok­sel­la

Wan­kel­moot­to­ri kuu­los­taa är­hä­käl­tä. Ää­ni muis­tut­taa män­tä­oh­ja­tun pa­ko­ka­na­van an­si­os­ta kak­si­tah­ti­moot­to­ria. Eri­tyi­sen kir­pak­ka ää­ni­maa­il­ma on kol­me- ja ne­li­kam­mi­oi­sis­sa moot­to­reis­sa, jot­ka myös tyy­pil­li­ses­ti kier­tä­vät kor­ke­al­le.

Osit­tain tämä joh­tuu sii­tä, et­tä jo­kai­nen kier­to­män­tä­moot­to­rin män­nän kyl­ki käy täy­den työ­kier­ron jo­kai­sel­la kam­pi­ak­se­lin kier­rok­sel­la. Niin­pä kam­pi­ak­se­lin jo­kai­sel­la kier­rok­sel­la jo­kai­ses­ta pa­ko­ka­na­vas­ta pok­sah­taa ulos pa­ko­tah­ti, toi­sin kuin ne­li­tah­ti­ses­sa män­tä­moot­to­ris­sa, jos­sa jo­kai­sen sy­lin­te­rin pa­ko­tah­ti ta­pah­tuu joka toi­sel­la kier­rok­sel­la. Niin­pä yh­dek­sän ton­nia kier­tä­vä kol­mi­kam­mi­oi­nen wan­kel pä­räh­tää pa­ko­put­keen 27 000 ker­taa mi­nuu­tis­sa, kun taas yh­dek­sän ton­nia kier­tä­vä ne­li­sy­lin­te­ri­nen moot­to­ri pääs­tää pa­ko­tah­din vain 18 000 ker­taa mi­nuu­tis­sa.

Osit­tain ää­ni taas joh­tuu vent­tii­li­ko­neis­ton puut­tees­ta. Pa­ko­kaa­su pää­see vir­taa­maan pa­ko­ka­na­vaan, ei­kä pa­ko­vent­tii­li ole tiel­lä. Näi­den sa­mo­jen omi­nai­suuk­sien ta­kia kier­to­män­tä­moot­to­rin te­hon tuot­to on hy­vin li­ne­aa­ri­nen. Mitä kor­ke­am­mal­le moot­to­ri pyö­rii, sitä enem­män sii­tä tu­lee te­hoa, kun män­tä­moot­to­rin te­ho­kas kier­ro­sa­lue ra­jau­tuu vent­tii­li­ko­neis­ton mu­kaan.

Kier­to­män­tä­moot­to­rin kier­ros­lu­kua ra­jaa­vat män­nän ja kam­pi­ak­se­lin vä­li­sen voi­man­siir­ron ham­mas­tuk­sen kes­to sekä apex seal -tii­vis­tei­den kam­mi­on sei­niin koh­dis­ta­va kes­ki­pa­ko­voi­ma.

Voi­te­lu kuin kak­si­tah­dis­sa

Kier­to­män­tä­moot­to­rin apex-tii­vis­teet siis laa­haa­vat kah­dek­si­kon muo­toi­sen kam­mi­on sei­niä pit­kin. Jos tii­vis­tei­tä ei voi­del­la, ne yli­kuu­me­ne­vat ja ha­jo­a­vat. Niin­pä wan­kel­moot­to­ris­sa pa­lo­ti­laan syö­te­tään voi­te­lu­öl­jyä, ku­ten kak­si­tah­ti­moot­to­reis­sa.

Vie­lä muu­ta­mia vuo­sia sit­ten wan­kel­moot­to­ria pi­det­tiin erit­täin hau­raa­na ja vi­ka­herk­kä­nä vi­ri­tys­koh­tee­na sen joh­dos­ta, et­tä al­ku­pe­räi­set apex-tii­vis­teet ha­jo­si­vat hel­pos­ti mu­ru­sik­si, jos moot­to­ri pää­si na­kut­ta­maan tai voi­te­lu häi­riin­tyi edes het­kek­si. Erit­täin ko­vas­ta mut­ta sa­mal­la hau­raas­ta me­tal­lis­ta val­mis­tet­tu apex-tii­vis­te rik­koi ha­jo­tes­saan sekä män­nän et­tä kam­mi­on, jo­ten pik­ku na­ku­tuk­sen ai­heut­ta­ma tuho oli yleen­sä sen ver­ran pe­rus­teel­li­nen, et­tä koko moot­to­rin sai pol­kais­ta me­tal­li­ke­räyk­seen.

Va­jaa pa­ri­kym­men­tä vuot­ta sit­ten mark­ki­noil­le il­mes­tyi kui­ten­kin uu­den­tyyp­pi­siä tii­vis­te­sar­jo­ja, jois­sa oli pin­noi­te- ja pul­ve­ri­me­tal­li­tek­no­lo­gi­al­la saa­vu­tet­tu ra­ken­ne, joka kes­ti ku­lu­tus­ta ku­ten al­ku­pe­räi­nen tii­vis­te. Sa­mal­la ma­te­ri­aa­li on kui­ten­kin riit­tä­vän jous­ta­vaa, ei­kä na­ku­tuk­sen tai yli­kuu­me­ne­mi­sen ta­kia enää murs­kau­du­kaan tu­han­nek­si pirs­ta­leek­si.

Niin­pä wan­kel-moot­to­ri koki erään­lai­sen re­nes­sans­sin har­ras­te­moot­to­ri­na. Eri­tyi­sen suo­sit­tu­ja nämä moot­to­rit ovat Aust­ra­li­as­sa ja Uu­des­sa See­lan­nis­sa, jo­hon wan­ke­lil­la va­rus­tet­tu­ja au­to­mal­le­ja myy­tiin ta­ka­vuo­si­kym­me­ni­nä run­saas­ti.

Jut­tu jat­kuu ku­van jäl­keen.

Pe­rip­he­ral port, side port vai brid­ge port

Pe­rip­he­ral port tar­koit­taa sitä, et­tä imu- ja pa­ko­ka­na­vat si­jait­se­vat kam­mi­on sei­nä­mil­lä, ja apex-tii­vis­te kul­kee ka­na­van yli. Al­ku­pe­räi­ses­sä Fe­lix Wan­ke­lin ra­ken­tees­sa imu- ja pa­ko­ka­na­vat si­jait­se­vat kam­mi­on sei­nä­mäs­sä juu­ri täl­lä ta­val­la. Imu­ka­na­vat si­jait­si­vat pa­ko­ka­na­vien ylä­puo­lel­la. Tuo­reem­mis­sa ver­si­ois­sa tätä ra­ken­net­ta on näh­ty pää­a­si­as­sa kil­pa­moot­to­reis­sa.

Van­hem­mis­sa moot­to­ri­mal­leis­sa on ta­vat­tu run­saas­ti myös ra­ken­tei­ta, jois­sa imu­ka­na­va si­jait­see sy­lin­te­ri­kam­mi­oi­den vä­li­ses­sä sei­näs­sä kam­mi­on ul­ko­sei­nä­män si­jaan. Näis­sä män­nän sivu oh­jaa imu­tah­din kaa­sun­vaih­toa.

Brid­ge port puo­les­taan ku­vaa si­vu­sei­näs­sä si­jait­se­vaa ka­na­vaa, joka on ja­et­tu vä­li­kan­nak­sel­la. Ka­na­via avaa­mal­la ja sul­ke­mal­la saa­vu­te­taan pa­rem­pi polt­to­ai­ne­ta­lous ja suu­rem­pi teho.

Maz­dan RX8-mal­lis­sa 2003 esi­tel­ty 13b Re­ne­sis -moot­to­ri edus­taa uu­sin­ta su­ku­pol­vea, jos­sa myös pa­ko­ka­na­vat on si­joi­tet­tu kam­mi­oi­den vä­li­seen sei­nään. Täl­lä saa­vu­te­taan pa­rem­pi polt­to­ai­ne­ta­lous ja pie­nem­mät pa­ko­kaa­su­pääs­töt.

RX8-mal­lin val­mis­tuk­sen lop­pu­mi­sen myö­tä myös Maz­da luo­pui – ai­na­kin tois­tai­sek­si – kier­to­män­tä­moot­to­reis­ta tuo­tan­to­au­tois­sa vuon­na 2012.

Tun­ne­tuim­mat wan­kel – moot­to­ri­tyy­pit

13B

13B on maa­il­man eni­ten val­mis­tet­tu kier­to­män­tä­moot­to­ri, joka oli tuo­tan­nos­sa Maz­dal­la vuo­si­na 1972–2002. Näi­den kol­men vuo­si­kym­me­nen ai­ka­na täs­tä kak­si­kam­mi­oi­ses­ta moot­to­ris­ta val­mis­tet­tiin usei­ta eri va­ri­aa­ti­oi­ta, joi­den te­hot vaih­te­le­vat 110 he­vos­voi­mas­ta yli 280 he­vos­voi­maan. 13b-moot­to­ril­la va­rus­tet­tu­ja au­to­ja val­mis­tet­tiin ko­ko­nai­suu­des­saan yli 300 000 kap­pa­let­ta.

20B

Kol­me­kam­mi­oi­nen 20b on käyn­ti­ää­nes­tään tun­net­tu moot­to­ri­ver­sio, joka tur­bo­ah­det­tu­na tuot­ti jo va­ki­o­na yli 300 he­vos­voi­man te­hot. Kol­me­kam­mi­oi­sia moot­to­rei­ta ovat har­ras­ta­jat teh­neet myös yh­dis­tä­mäl­lä kak­si pie­nem­pää moot­to­ria, mut­ta nämä ei­vät vält­tä­mät­tä ole edes su­kua 20b-moot­to­ril­le.

13J ja 26B

Ne­li­kam­mi­oi­set Le Mans -pro­to­tyyp­pei­hin ra­ken­ne­tut kil­pa­moot­to­rit tu­li­vat suu­ren kan­san tie­toi­suu­teen ka­sa­rin lop­pu­puo­lel­la, kun Maz­da osal­lis­tui C-ryh­män MM-sar­jaan, ja lo­pul­ta voit­ti 787B-kil­pa-au­tol­la, ai­no­a­na ei-män­tä­moot­to­ri­a­jo­neu­vo­na Le Mans 24h kil­pai­lun. Yli 700 he­vos­voi­maa va­paas­ti­hen­git­tä­vä­nä tuot­ta­nut, jopa 10 000 kier­tä­vä, kir­ku­va 26b ja koko 787B-au­to sai­vat lo­pul­li­sen le­gen­das­ta­tuk­sen­sa esiin­nyt­ty­ään Gran Tu­ris­mo -Pla­ys­ta­ti­on pe­lis­sä vuon­na 1997.

Ne­li­kam­mi­oi­sia kier­to­män­tä­moot­to­rei­ta ei ole val­mis­tet­tu tie­lii­ken­ne­käyt­töön, vaan kaik­ki teh­das­val­mis­tei­set ne­li­kam­mi­oi­set ovat siis kil­pa­moot­to­rei­ta. Har­ras­te­li­jat ovat ra­ken­ta­neet ne­li­kam­mi­oi­sia moot­to­rei­ta yh­dis­tä­mäl­lä kak­si- tai kol­me­kam­mi­oi­sia moot­to­rei­ta toi­siin­sa, ja näi­hin on saa­ta­vil­la eri­lai­sia muun­nos- ja ra­ken­nus­sar­jo­ja.

13B Re­ne­sis

RX8-mal­lis­sa 2003 esi­tel­ty Re­ne­sis-moot­to­ri on en­sim­mäi­nen wan­kel-moot­to­ri, jos­sa myös pa­ko­ka­na­va on sy­lin­te­ri­kam­mi­on si­vus­sa. Pääs­tö- ja polt­to­ai­ne­ta­lou­del­li­sis­ta syis­tä teh­ty muu­tos oli kui­ten­kin komp­ro­mis­si te­hon ja ajet­ta­vuu­den suh­teen. Maz­daa ar­vos­tel­tiin­kin mel­ko ra­jul­la kä­del­lä RX8-mal­lin jul­kai­sun ai­koi­hin, sil­lä moot­to­ri ei US-spek­seis­sään tuot­ta­nut lä­hes­kään lu­vat­tua 250 he­vos­voi­maa.

Muis­ta seu­ra­ta GTi-Ma­ga­zi­nea myös so­mes­sa!

Fa­ce­book: https://www.fa­ce­book.com/GTi­Ma­ga­zi­ne/

Ins­tag­ram: https://www.ins­tag­ram.com/gti­ma­ga­zi­ne/

Ti­laa GTi-Ma­ga­zi­ne ko­tii­si osoit­tees­ta www.gti.fi/ti­laa !