Silnik z tłokiem obrotowym
Silnik z tłokiem obrotowym – silnik spalinowy, w którym tłok obraca się wewnątrz cylindra. Powstało wiele koncepcji i konstrukcji. Projekt maszyny parowej z wirującym tłokiem opracował już w 1782 r. James Watt. Pierwszym znanym silnikiem z krążącym tłokiem był silnik parowy E.Gallowaya z 1846 roku. Silnik nie posiadał uszczelnień, zastosowany był do napędu statków parowych osiągał moc 12 kW przy 400-480 obr/min. J.F.Cooley w 1901 roku zbudował i opatentował podobny silnik parowy w którym zastosował już uszczelnienia komór roboczych. W 1923 spółka Wallinger i Skoog z Göteborga opatentowała silnik hipotrochoidalny bez uszczelnień. Silnik spalinowy, dwusuwowy, z pięciowierzchołkowym tłokiem, z uszczelnieniami listwowymi zbudował Francuz Sensand de Lavaund w 1938 roku. Prace konstrukcyjne i badawcze przerwano w 1941. Jedyną produkowaną i najbardziej znaną konstrukcją jest wynalazek niemieckiego konstruktora Feliksa Wankla (1902-1988). Pierwszy patent Wankel uzyskał w roku 1929, a kolejny w roku 1936.
Silnik Wankla po raz pierwszy zastosowano seryjnie w samochodach NSU Spider – prezentacja miała miejsce w roku 1963 na salonie samochodowym we Frankfurcie. W roku 1967 firma Mazda, która już w 1961 roku zakupiła licencję od NSU, zaprezentowała sportowy samochód Cosmo Sport z pierwszym silnikiem z dwoma wirnikami. W roku 1968 do produkcji wszedł model NSU Ro 80, także z silnikiem dwukomorowym[1]. Kolejne modele sportowe Mazdy to model RX-7 z 1978 roku, napędzany silnikiem 1,1-litrowym o mocy 105 KM. W połowie lat 80 XX w. Mazda zaprezentowała następne modele z silnikami o mocy 150-200 KM. W 1991 roku moc dwuwirnikowego silnika osiągnęła 250 KM[2]. Ostatni model RX-8 z nowym silnikiem Renesis był produkowany w latach 2003-2012. 22 czerwca 2012 roku Mazda zakończyła produkcję modelu RX-8, który był ostatnim na świecie samochodem z silnikiem Wankla. Tym samym skończyło się zastosowanie silnika Wankla w motoryzacji.
Zaletami silnika Wankla są jego małe rozmiary, mały ciężar oraz spokojny bieg. Jego wady w postaci małej trwałości uszczelnień i dużego zużycia paliwa ograniczyły jego wykorzystanie do samochodów sportowych[3].
Polskie konstrukcje silników
Jeden z projektów silnika spalinowego z tłokiem obrotowym (patent w 1946 r.) stworzył Gustaw Michał Różycki. Różycki opracował silnik z tłokiem obrotowym , był to dwusuwowy silnik o dwułukowym korpusie i dwóch wałach przenoszących ruch tłoka.
Inżynier Stanisław Górski czołowy polski projektant, konstruktor, modelarz, który zbudował pierwszy w Polsce i w Europie silnik modelarski z tłokiem obrotowym.
Silnik SG-X konstrukcji Górskiego powstał w 1960 roku, był to miniaturowy silnik przeznaczony do napędu modeli statków, pojemność tego silnika wynosiła 12 cm³ Silnik z zapłonem żarowym był zasilany alkoholem metylowym rozwijał moc 0,88 kW przy 12000 obr/min ważył 2,1 kg[3].
Drugim polskim silnikiem żarowym, małej mocy, modelarskim, był SWT-1 zbudowany w Instytucie Lotnictwa przez J.Falęckiego i L.Piechowskiego w latach 1961-1963.
W 1961 zaprojektowano silnik lotniczy, gwiazdowy, czterocylindrowy, o przeciwsobnym układzie tłoków. FK-01 o pojemności 200 cm³, wykonano prototyp który prawidłowo pracował, wstępnych badań nie ukończono z nieznanych powodów[3].
W roku 1964 w Biurze Konstrukcyjnym Przemysłu Motoryzacyjnego powstał silnik S500/S501 przeznaczony do samochodu osobowego “Syrena”.
Jednocylindrowy silnik z krążącym tłokiem, chłodzony wodą, zapłonem iskrowym o pojemności 500 cm³. Po kilku latach prób i testów tego silnika zrezygnowano z dalszych prac z uwagi na duże zużycie paliwa[3].
Na Modelarskich Mistrzostwach Polski w 1972 roku Mieczysław Foltyński zaprezentował własnej konstrukcji silnik MF-03. Silnik z zapłonem żarowym, z wirującym tłokiem o masie 940g, pojemności 9,97 cm³, przepracował 20 godzin w czasie testów i badań. Na podstawie opublikowanej dokumentacji tego silnika w "Modelarzu" wyprodukowano w Polsce następne egzemplarze tego silnika[3].
W 1978 dr inż. Mieczysław Foltyński skonstruował wiatrakowiec który wyposażony był w dwa silniki: dwucylindrowy silnik głównego do napędu wirnika nośnego wiatrakowca oraz pomocniczy silnik z wirującym tłokiem własnej konstrukcji o pojemności skokowej 3,03 dcm³.Silnik pomocniczy służył do rozruchu silnika głównego wiatrakowca[4].
Ciekawostki
Przezroczysty model silnika rotacyjnego Mazdy produkowany jest pod nazwą „Visible Rotary Engine”. Model silnika w skali 1:5, jest to miniaturowy silnik Wankla o pojemności 5 cm³.
Zobacz też
Przypisy
- ↑ lukaszm: Silnik Wankla. lukaszm.motogrono.pl, 2009-05-22. [dostęp 2011-04-08].
- ↑ Historia marki Mazda (Moto.pl). Moto.pl. [dostęp 2011-04-08].
- ↑ a b c d e A. Zakrzewski, Maszyny z krążącym tłokiem, s. 35-47
- ↑ Absolwenci-Foltyński Mieczysław. absolwent.traugutt.net, 7 maja 2007.
Bibliografia
- ”Maszyny z krążącym tłokiem” autor: Mieczysław Foltyński, ”Młody Technik” 4/1985
Linki zewnętrzne
- Spalinowy Silnik Rotacyjny Wankla
- Animacja zasady działania silnika Wankla (ang.)
- Zasada działania silnika Atkinsona (YouTube)