Wankel motor

Figur 1. Wankel KKM-cykeln:

A : Rotorns spets.
B : Det excentriska skaftet.
Den vita delen är loben på det excentriska skaftet.
Avståndet mellan A och B förblir konstant.
Producerar tre effektpulser varje rotorvarv.
Ger en effektpuls per varv på utgående axel.

Wankelmotorn ( ˈvaŋkəl̩ , Vann- KELL ) är en typ av förbränningsmotor som använder en excentrisk roterande design för att omvandla tryck till roterande rörelse. Den uppfanns av den tyske ingenjören Felix Wankel och designades av den tyske ingenjören Hanns-Dieter Paschke. Wankelmotorns rotor, som skapar svängningsrörelsen, liknar till formen en Reuleaux-triangel , där sidorna har mindre krökning. Rotorn roterar inuti ett ovalt-liknande epitrokoidhus , runt en central utgående axel. Rotorn snurrar på ett hula-hoop-sätt runt den centrala utgående axeln och snurrar axeln via kugghjul.

På grund av sin inneboende dåliga termodynamik har Wankelmotorn en betydligt sämre termisk verkningsgrad och sämre avgasbeteende jämfört med Otto-motorn eller Dieselmotorn, varför Wankel-motorn har haft begränsad användning sedan den introducerades på 1960-talet. Dess fördelar med kompakt design, smidighet, lägre vikt och färre delar jämfört med kolvförbränningsmotorerna gör Wankel-motorn lämpad för applikationer som motorsågar , hjälpmotorer , svävande ammunition , flygplan , vattenskotrar , snöskotrar och räckvidd . förlängare i bilar . Tidigare har Wankel-motorn också använts i vägfordon som motorcyklar och racerbilar .

Begrepp

Figur 2. Den första DKM Wankel-motorn designad av Felix Wankel , DKM 54 ( Drehkolbenmotor ), på Deutsches Museum i Bonn

Figur 3. En wankelmotor med sin rotor och utgående axel

Figur 5. Den första KKM Wankel-motorn baserad på en design av Hanns-Dieter Paschke, NSU KKM 57P ( Kreiskolbenmotor ), på Autovision und Forum

Figur 6. Första produktionen Wankel-motor; installerad i en NSU Spider

Wankelmotorn är en typ av roterande kolvmotor och finns i två grundläggande former, Drehkolbenmotorn (DKM, "roterande kolvmotor"), designad av Felix Wankel (se figur 2.) och Kreiskolbenmotorn ( KKM , "kretskolvmotor" ), designad av Hanns-Dieter Paschke (se figur 3.), varav endast den senare har lämnat prototypstadiet. Alla Wankel-motorer i produktion är alltså av KKM-typ.

I en DKM-motor finns det två rotorer: den inre, trochoidformade rotorn och den yttre rotorn, som har en yttre cirkulär form, och en inre form åtta. Mittaxeln är stationär, och vridmomentet tas bort från den yttre rotorn, som är ansluten till den inre rotorn.

I en KKM-motor är den yttre rotorn en del av det stationära huset (och alltså inte en rörlig del). Den inre axeln är en rörlig del och har en excentrisk lob för den inre rotorn att snurra runt. Rotorn snurrar runt sitt eget centrum och runt den excentriska axelns axel på ett hula hoop-sätt, vilket resulterar i att rotorn gör ett helt varv för vart tredje varv av den excentriska axeln. I KKM-motorn tas vridmomentet bort från den excentriska axeln, vilket gör den till en mycket enklare design som kan anpassas till konventionella drivlinor.

Wankel motorutveckling

Felix Wankel designade en roterande kompressor på 1920-talet och fick sitt första patent på en roterande motor 1934. Han insåg att den triangulära rotorn på den roterande kompressorn kunde ha insugs- och avgasportar tillagda för att producera en förbränningsmotor. Så småningom, 1951, började Wankel arbeta på det tyska företaget NSU Motorenwerke för att designa en roterande kompressor som en kompressor för NSU:s motorcykelmotorer. Wankel tänkte ut designen av en triangulär rotor i kompressorn. Med hjälp av prof. Othmar Baier [ de ] från Stuttgart University of Applied Sciences definierades begreppet matematiskt. Kompressorn han designade användes för en av NSU:s 50 cm³ encylindriga tvåtaktsmotorer. Motorn producerade en effekt på 13,5 PS (10 kW) vid 12 000 rpm.

1954 kom NSU överens om att utveckla en roterande förbränningsmotor med Felix Wankel, baserad på Wankels design av kompressorn för deras motorcykelmotorer. Eftersom Wankel var känd som en "svår kollega" utfördes utvecklingsarbetet för DKM på Wankels privata Lindau designbyrå. Enligt John B. Hege fick Wankel hjälp av sin vän Ernst Höppner, som var en "briljant ingenjör". Den första fungerande prototypen, DKM 54 (se figur 2.), kördes först den 1 februari 1957 på NSU:s forsknings- och utvecklingsavdelning Versuchsabteilung TX . Den producerade 21 PS (15 kW). Strax därefter byggdes en andra prototyp av DKM. Den hade en arbetskammarvolym Vk _på 125 cm³ och producerade även 21 kW (29 PS) vid 17 000 rpm. Den kunde till och med nå hastigheter på upp till 25 000 rpm. Dessa motorvarvtal orsakade emellertid distorsion i den yttre rotorns form, vilket visade sig vara opraktisk. Enligt Mazda Motors ingenjörer och historiker byggdes fyra enheter av DKM-motorn; konstruktionen beskrivs ha en deplacement Vh _på 250 cm³ (motsvarande en arbetskammarvolym Vk _på 125 cm³). Den fjärde enheten som byggdes sägs ha fått flera designändringar och producerade så småningom 29 PS (21 kW) vid 17 000/min; den kan nå hastigheter upp till 22 000/min. En av de fyra byggda motorerna har visats statisk på Deutsches Museum Bonn (se figur 2).

På grund av sin komplicerade design med en stationär mittaxel var DKM-motorn inte praktisk. Wolf-Dieter Bensinger [ de ] nämner uttryckligen att korrekt motorkylning inte kan uppnås i en DKM-motor, och hävdar att detta är anledningen till att DKM-designen måste överges. NSU-ingenjören Walter Froede löste detta problem genom att använda Hanns-Dieter Paschkes design och konvertera DKM till vad som senare skulle kallas KKM (se figur 5.). KKM visade sig vara en mycket mer praktisk motor, eftersom den har lättillgängliga tändstift, en enklare kyldesign och en konventionell kraftuttagsaxel. Wankel ogillade Froedes KKM-motor på grund av dess inre rotors excentriska rörelse, som inte var en ren cirkelrörelse, som Wankel hade tänkt sig. Han anmärkte att hans "kapplöpningshäst" förvandlades till en "ploghäst". Wankel klagade också på att mer påfrestningar skulle läggas på KKM:s spetstätningar på grund av rotorns excentriska hula-hoop-rörelse. NSU hade inte råd att finansiera utvecklingen av både DKM och KKM, och beslutade så småningom att lägga ner DKM till förmån för KKM, eftersom den senare verkade vara den mer praktiska designen.

Wankel erhöll det amerikanska patentet 2 988 065 på KKM-motorn den 13 juni 1961. Under hela designfasen av KKM var Froedes ingenjörsteam tvungna att lösa problem som upprepade lagerkramper, oljeflödet inuti motorn och motorns kylning. Den första fullt fungerande KKM-motorn, KKM 125, med en vikt på endast 17 kg (37,5 lb) deplacerade 125 cm³ och producerade 26 PS (19 kW) vid 11 000 rpm . Dess första körning var den 1 juli 1958.

1963 tillverkade NSU den första serietillverkade Wankelmotorn för en bil, KKM 502 (se figur 6.). Den användes i NSU Spider , varav cirka 2 000 tillverkades. Trots sina "barnsjukdomar" var KKM 502 en ganska kraftfull motor med anständig potential, smidig drift och låga ljudemissioner vid höga motorvarvtal. Det var en enkelrotor PP-motor med ett slagvolym på 996 cm ³ (61 in ³ ), en märkeffekt på 40 kW (54 hk) vid 6 000 rpm och en BMEP på 1 MPa (145 lbf/in ² ).

Drift och design

Figur 7. Schematisk beskrivning av Wankel:

Intag
Uttömma
Statorhus
Kammare
Drev
Rotor
Kronutrustning
Excentriskt skaft
Tändstift.

Figur 8. Rotationscykeln:

Intag (blått)
Kompression (grön)
Tändning (röd)
avgaser (gul)

Wankelmotorn har en snurrande excentrisk kraftuttagsaxel, med en roterande kolv som rider på excentriker på axeln på ett hula-hoop-sätt. Wankel är en 2:3 typ av roterande motor, dvs två tredjedelar av dess idealiska totala geometriska volym kan tillskrivas deplacement. Således liknar husets insida en oval-liknande epitrokoid , medan dess roterande kolv har en trochoid (triangulär) form (liknar en Reuleaux-triangel ), och Wankelmotorns rotor bildar alltid tre rörliga arbetskammare. Wankelmotorns grundläggande geometri visas i figur 7. Tätar vid rotortätningens spetsar mot husets periferi. Rotorn rör sig i sin roterande rörelse styrd av kugghjul och den excentriska utgående axeln, utan att styras av den yttre kammaren. Rotorn kommer inte i kontakt med det yttre motorhuset. Kraften av expanderat gastryck på rotorn utövar tryck på mitten av den excentriska delen av utgående axel.

Alla praktiska Wankelmotorer är fyrtaktsmotorer (dvs fyrtaktsmotorer). I teorin är tvåtaktsmotorer möjliga, men de är opraktiska eftersom insugningsgasen och avgaserna inte kan separeras ordentligt. Funktionsprincipen liknar Ottos operativa princip; Dieseldriftsprincipen med sin kompressionständning kan inte användas i en praktisk Wankelmotor. Därför har Wankel-motorer vanligtvis ett högspänningssystem med gnisttändning .

I en wankelmotor fullbordar den ena sidan av den triangulära rotorn den fyrstegs Otto-cykeln med insug, kompression, tändning och avgas varje rotorvarv (se figur 8.). Formen på rotorn mellan de fasta spetsarna är att minimera volymen av den geometriska förbränningskammaren respektive maximera kompressionsförhållandet . Eftersom rotorn har tre sidor ger detta tre effektpulser per rotorvarv. Alla tre ytorna på Wankels rotor arbetar samtidigt i ett varv. Eftersom den utgående axeln använder kugghjul för att rotera tre gånger snabbare än rotorn, produceras en kraftpuls vid varje varv av axeln. Som jämförelse fullbordar fyrtaktskolvmotorn Otto-cykeln på två varv av sin utgående axel (vevaxel). Wankel producerar alltså dubbelt så många kraftpulser per utgående axelvarv.

Wankelmotorer har en mycket lägre grad av oregelbundenhet jämfört med en kolvmotor, vilket gör att Wankelmotorn går mycket smidigare. Detta beror på det lägre tröghetsmomentet och färre överskjutande vridmomentarea som Wankel-motorn har på grund av dess mer enhetliga vridmomentleverans. Till exempel går en tvårotor Wankelmotor mer än dubbelt så smidigt som en fyrcylindrig kolvmotor. Den excentriska utgående axeln hos en Wankelmotor har inte heller de spänningsrelaterade konturerna av en kolvmotors vevaxel. Det maximala varvtalet för en Wankelmotor begränsas alltså huvudsakligen av kuggbelastningen på synkroniseringsväxlarna. Kugghjul av härdat stål används för längre drift över 7 000 eller 8 000 rpm. I praktiken körs inte Wankelmotorer för bilar med mycket högre utgående axelhastigheter än kolvmotorer med liknande uteffekt. Wankelmotorer i autoracing körs i hastigheter upp till 10 000 rpm, men det är fyrtakts kolvmotorer med relativt liten slagvolym per cylinder. I flygplan används de konservativt, upp till 6500 eller 7500 rpm.

Kammarvolym och förskjutning

Kammarvolym

I en Wankel-rotationsmotor är kammarvolymen ${k}}$ ekvivalent med produkten av rotorytan $A_{k}$ och rotorbanan $s$ . Rotorytan $A_{k}$ ges av rotorspetsarnas väg över rotorhuset och bestäms av genereringsradien ${\displaystyle R} ,$ rotorbredden $B$ , och parallella överföringar av rotorn och det inre huset $a$ . Eftersom rotorn har en trochoid ("triangulär") form, beskriver sinus 60 grader det intervall med vilket rotorerna kommer närmast rotorhuset. Därför,

A_{k}=2\cdot B\cdot (R+a)\ cdot sin(60^{\circ })={\sqrt {3}}\cdot B\cdot (R+a)

Rotorbanan $s$ kan integreras via excentriciteten $e$ enligt följande:

\sum \,ds=\int _{\alpha =0^{\circ }}^{ \alpha =270^{\circ }}e\cdot sin{\frac {2}{3}}\alpha \,d\alpha =3e

Därför,

V_{k}=A_{k}\cdot s={\sqrt {3}}\cdot B\cdot (R +a)\cdot 3e

För enkelhetens skull kan $a$ utelämnas eftersom den är svår att avgöra och liten:

V_{k}={\sqrt {3}}\cdot B\cdot R\cdot 3e

Ett annat tillvägagångssätt för detta är att introducera $a'$ som längst bort och $a$ som den kortaste parallella överföringen av rotorn och det inre huset och anta att $R_{1}=R+a$ och R2 $\displaystyle R_{2}=R+a'}$ Sedan,

V_{k}={\sqrt {3}}\cdot B\cdot (2\cdot R_{1}+R_{2 })\cdot e

Att inkludera de parallella överföringarna av rotorn och det inre huset ger tillräcklig noggrannhet för att bestämma kammarvolymen.

Förflyttning

I en Wankel-rotationsmotor måste den excentriska axeln göra tre hela varv (1080°) per förbränningskammare för att fullborda alla fyra cyklerna i en fyrtaktsmotor. Eftersom en Wankel-rotationsmotor har tre förbränningskammare, fullbordas alla fyra cyklerna i en fyrtaktsmotor inom en hel rotation av den excentriska axeln (360°). Detta skiljer sig från en fyrtakts kolvmotor, som behöver göra två hela varv per förbränningskammare för att fullborda alla fyra cyklerna i en fyrtaktsmotor. Därför, i en Wankel roterande motor, måste kammarvolymen fördubblas för att erhålla deplacementet $V_{h}$ :

V_{h}=2\cdot V_{k}\cdot i

,

där $i$ är antalet rotorer per motor. Wankel-rotationsmotorns slagvolym $V_{h}$ motsvarar en fyrtaktsmotors slagvolym $V_{h}$ .

Exempel

KKM 612 ( NSU Ro80 )

e=14 mm
R=100 mm
a=2 mm
B=67 mm
i=2

^{3}=498\,cm^{3}}

{\displaystyle V_{k}={\sqrt {3}}\ cdot 67\,mm\cdot (100+2\,mm)\cdot 3\cdot \,14\,mm\ca 498 000\,

V_{h}=2\cdot 498\,cm^{3}\cdot 2=1,992\ cm^{3}

Mazda 13B-REW ( Mazda RX-7 )

e=15 mm
R=103 mm
a=2 mm
B=80 mm
i=2

^{3}=654\,cm^{3}}

{\displaystyle V_{k}={\sqrt {3}}\ cdot 80\,mm\cdot (103+2\,mm)\cdot 3\cdot \,15\,mm\approx 654 000\,

V_{h}=2\cdot 654\,cm^{3}\cdot 2=2,616\ cm^{3}

Licenser utfärdade

Figur 10. Mazdas första Wankel-motor, föregångare till 10A, på Mazda-museet i Hiroshima, Japan

Figur 11. En 1972 General-Motors-utvecklad Wankel-motorutskärning som visar dubbla rotorer

NSU licensierade Wankel-motorns design till företag runt om i världen, i olika former, med många företag som genomför ständiga förbättringar. I sin bok Rotationskolben-Verbrennungsmotoren från 1973 beskriver den tyske ingenjören Wolf-Dieter Bensinger följande licenstagare, i kronologisk ordning, vilket bekräftas av John B. Hege:

Curtiss-Wright : Alla typer av motorer, både luft- och vattenkylda, 100–1 000 PS (74–735 kW), från 1958; licens såldes till Deere & Company 1984
Fichtel & Sachs : Industri- och marinmotorer, 0,5–30 PS (0–22 kW), från 1960
Yanmar Diesel : Marinmotorer upp till 100 PS (74 kW) och motorer som körs på dieselbränsle upp till 300 PS (221 kW), från 1961
Toyo Kogyo (Mazda) : Motorfordonsmotorer upp till 200 PS (147 kW), från 1961
Perkins-motorer : Alla typer av motorer, upp till 250 PS (184 kW), från 1961 till <1972
Klöckner-Humboldt-Deutz : Motorer som drivs på dieselbränsle; utveckling som övergavs 1972
Daimler Benz : Alla typer av motorer från 50 PS (37 kW), från 1961
MAN : Motorer som drivs med dieselbränsle; utveckling som övergavs 1972
Krupp : Motorer som drivs med dieselbränsle; utveckling som övergavs 1972
Rheinstahl-Hanomag : Bensinmotorer, 40–200 PS (29–147 kW), från 1963; 1972 övertogs av Daimler-Benz
Alfa Romeo : Motorfordonsmotorer, 50–300 PS (37–221 kW), från 1964
Rolls-Royce : Motorer för dieselbränsle eller multibränsledrift, 100–850 PS (74–625 kW), från 1965
VEB Automobilbau : Bilmotorer från 0,25–25 PS (0–18 kW) och 50–100 PS (37–74 kW), från 1965; licensen övergavs 1972
Porsche : Sportbilsmotorer från 50–1 000 PS (37–735 kW), från 1965
Utombordare marin : Marinmotorer från 50–400 hk (37–294 kW), från 1966
Komotor ( NSU Motorenwerke och Citroën ): Bensinmotorer från 40–200 PS (29–147 kW), från 1967
Graupner : Modellmotorer från 0,1–3 PS (0–2 kW), från 1967
Savkel: Industriella bensinmotorer från 0,5–30 PS (0–22 kW), från 1969
Nissan : Bilmotorer från 80–120 hk (59–88 kW), från 1970
General Motors : Alla typer av motorer, exklusive flygplansmotorer, upp till fyrrotorsmotorer, från 1970
Suzuki : Motorcykelmotorer från 20–90 hk (15–66 kW), från 1970
Toyota : Bilmotorer från 75–150 PS (55–110 kW), från 1971
Ford Tyskland (inklusive Ford Motor Company ): Bilmotorer från 80–200 PS (59–147 kW), från 1971

Enligt Don Sherman skaffade även American Motors en licens. 1961 påbörjade de sovjetiska forskningsorganisationerna NATI, NAMI och VNIImotoprom utvecklingen av en Wankelmotor. Så småningom, 1974, överfördes utvecklingen till en speciell designbyrå vid AvtoVAZ -fabriken. John B. Hege hävdar att ingen licens utfärdades till någon sovjetisk biltillverkare.

Teknik

Figur 12. Apex-tätningar, vänster NSU Ro 80 ; höger Mazda 12A och 13B

Bild 13.

Vänster : Mazda L10A camber axial kylning
Mitten : Audi NSU EA871 axiell vattenkylning endast den varma fören
Höger : Diamond Engines Wankel radiell kylning endast den varma bågen

Felix Wankel lyckades övervinna de flesta problem som gjorde att tidigare försök att perfekta de roterande motorerna misslyckades, genom att utveckla en konfiguration med skoveltätningar med en spetsradie lika med mängden "överdimension" av rotorhusets form, jämfört med den teoretiska epitrochoid, för att minimera den radiella spetstätningens rörelse plus att införa en cylindrisk gasladdad spetsstift som anligger mot alla tätningselement för att täta runt de tre planen vid varje rotorspets.

I de tidiga dagarna var det nödvändigt att bygga speciella, dedikerade produktionsmaskiner för olika husdimensionella arrangemang. Emellertid patenterade konstruktioner såsom US Patent 3 824 746 , G. J. Watt, 1974, för en "Wankel Engine Cylinder Generating Machine", US Patent 3 916 738 , "Apparat för bearbetning och/eller behandling av trochoidala ytor" och US Patent 36e76 för 36e76 för maching 3,4,96 trochoidala innerväggar", och andra, löste problemet.

Wankelmotorer har ett problem som inte finns i fyrtaktsmotorer med fram- och återgående kolv genom att blockhuset har insug, kompression, förbränning och avgaser som sker på fasta platser runt huset. Detta orsakar en mycket ojämn termisk belastning på rotorhuset. I motsats härtill utför kolvmotorer dessa fyra slag i en kammare, så att extrema "frysande" intag och "flammande" avgaser medelvärdes och skyddas av ett gränsskikt från överhettade arbetsdelar. Användningen av värmerör i en luftkyld Wankel föreslogs av University of Florida för att övervinna denna ojämna uppvärmning av blockhuset. Förvärmning av vissa hussektioner med avgas förbättrade prestanda och bränsleekonomi, vilket också minskar slitage och utsläpp.

Gränsskiktet skyddar och oljefilmen fungerar som värmeisolering, vilket leder till en låg temperatur på smörjfilmen (ungefär max 200 °C eller 390 °F på en vattenkyld Wankel-motor). Detta ger en mer konstant yttemperatur. Temperaturen runt tändstiftet är ungefär densamma som temperaturen i förbränningskammaren på en kolvmotor. Med periferisk eller axiell flödeskylning förblir temperaturskillnaden acceptabel. Problem uppstod under forskningen på 1950- och 1960-talen. Ett tag ställdes ingenjörer inför vad de kallade "pratmärken" och "djävulens repa" i den inre epitrokoidytan. De upptäckte att orsaken var att apextätningarna nådde en resonerande vibration, och problemet löstes genom att minska tjockleken och vikten på apextätningarna. Repor försvann efter introduktionen av mer kompatibla material för tätningar och husbeläggningar. Ett annat tidigt problem var uppbyggnaden av sprickor i statorytan nära plugghålet, vilket eliminerades genom att installera tändstiften i en separat metallinsats/kopparhylsa i huset, istället för att en plugg skruvas direkt in i blockhuset. . Toyota fann att att ersätta det ledande tändstiftet med ett glödstift förbättrade lågt varvtal, dellast, specifik bränsleförbrukning med 7 %, och även utsläppen och tomgången. En senare alternativ lösning till tändstiftskylning försågs med ett variabelt kylvätskehastighetssystem för vattenkylda rotorer, som har haft utbredd användning, patenterad av Curtiss-Wright, med den sist listade för bättre luftkyld motor tändstift kyl. Dessa tillvägagångssätt krävde inte en kopparinsats med hög ledningsförmåga, men uteslöt inte dess användning. Ford testade en Wankel-motor med pluggarna placerade i sidoplåtarna, istället för den vanliga placeringen i husets arbetsyta ( CA 1036073 , 1978).

Vridmomentleverans

Wankelmotorer är kapabla till höghastighetsdrift, vilket innebär att de inte nödvändigtvis behöver producera högt vridmoment för att producera hög effekt. Placeringen av inloppsporten och inloppsportens stängning påverkar i hög grad motorns vridmomentproduktion. Tidig stängning av insugsporten ökar det låga vridmomentet, men minskar det avancerade vridmomentet (och därmed kraften), medan sen stängning av insugsporten minskar det låga vridmomentet, samtidigt som vridmomentet ökar vid höga motorvarvtal, vilket resulterar i mer kraft vid högre motorvarvtal.

En perifer insugsport ger det högsta genomsnittliga effektiva trycket ; dock ger sidointagsporten en mer stabil tomgång, eftersom den hjälper till att förhindra att brända gaser blåser tillbaka in i insugningskanalerna som orsakar "feltändningar", orsakade av alternerande cykler där blandningen antänds och inte antänds. Perifer porting (PP) ger det bästa genomsnittliga effektiva trycket i hela varvtalsområdet, men PP var också kopplat till sämre tomgångsstabilitet och dellastprestanda. Tidigt arbete av Toyota ledde till tillförsel av friskluft till avgasporten och bevisade också att en Reed-ventil i insugsporten eller kanalerna förbättrade låga varvtal och dellastprestanda hos Wankel-motorer genom att förhindra tillbakablåsning av avgaser in i inloppsporten och kanalerna, och minskar den höga EGR som orsakar feltändning, till priset av en liten effektförlust vid högsta varvtal. Elasticiteten förbättras med en större rotorexcentricitet, analogt med ett längre slag i en kolvmotor. Wankelmotorer fungerar bättre med ett lågtrycksavgassystem. Högre avgasmottryck minskar det genomsnittliga effektiva trycket, mer allvarligt i motorer med perifera insugsportar. Mazda RX-8 Renesis-motorn förbättrade prestandan genom att fördubbla avgasportens area jämfört med tidigare konstruktioner, och det har gjorts studier av effekten av insugs- och avgasrörskonfigurationer på prestandan hos Wankel-motorer. Sidointagsportar (som används i Mazdas Renesis-motor) föreslogs först av Hanns-Dieter Paschke i slutet av 1950-talet. Paschke förutspådde att exakt beräknade insugsportar och insugsgrenrör kunde göra en sidoportmotor lika kraftfull som en PP-motor.

Material

Som tidigare beskrivits påverkas Wankelmotorn av ojämn termisk expansion på grund av de fyra cyklerna som äger rum på fasta platser i motorn. Även om detta ställer stora krav på materialen som används, gör Wankelns enkelhet det lättare att använda alternativa material, som exotiska legeringar och keramik . En vanlig metod är att för motorhus tillverkade av aluminium använda ett sprutat molybdenskikt på motorhuset för förbränningskammarområdet och ett sprutat stålskikt på annat håll. Motorhus gjutna av järn kan induktionslödas för att göra materialet lämpat för att motstå förbränningsvärme.

Bland de legeringar som nämns för användning av Wankel-hus är A-132, Inconel 625 och 356 behandlade till T6-hårdhet. Flera material har använts för plätering av husets arbetsyta, varav Nikasil är ett. Citroën, Daimler-Benz, Ford, AP Grazen och andra ansökte om patent på detta område. För spetstätningarna har materialvalet utvecklats tillsammans med erfarenheterna, från kollegeringar, till stål, ferritiskt rostfritt , Ferro-TiC och andra material. Kombinationen av husplätering och spets- och sidotätningsmaterial bestämdes experimentellt för att erhålla bästa varaktighet för både tätningar och huskåpa. För axeln är stållegeringar med liten deformation vid belastning att föredra, användning av Maraging stål har föreslagits för detta.

Blyhaltigt bensinbränsle var den dominerande typen som fanns tillgänglig under de första åren av Wankelmotorns utveckling. Bly är ett fast smörjmedel, och blyhaltig bensin är utformad för att minska slitaget på tätningar och hus. De första motorerna hade oljetillförseln beräknad med hänsyn till bensinens smörjande egenskaper. När blyhaltig bensin höll på att fasas ut behövde Wankel-motorer en ökad blandning av olja i bensinen för att ge smörjning till viktiga motordelar. En SAE-tidning av David Garside beskrev utförligt Nortons val av material och kylflänsar. ^{[ citat behövs ]}

Tätning

Tidiga motorkonstruktioner hade en hög förekomst av tätningsförluster, både mellan rotorn och huset och även mellan de olika delarna som utgör huset. Dessutom, i tidigare modeller av Wankel-motorer, kunde kolpartiklar fastna mellan tätningen och höljet, blockera motorn och kräva en partiell ombyggnad. Det var vanligt att mycket tidiga Mazda-motorer behövde byggas om efter 50 000 miles (80 000 km). Ytterligare tätningsproblem uppstod på grund av den ojämna termiska fördelningen inom husen, vilket orsakade förvrängning och förlust av tätning och kompression. Denna termiska distorsion orsakade också ojämnt slitage mellan spetstätningen och rotorhuset, uppenbart på motorer med högre körsträcka. ^{[ citat behövs ]} Problemet förvärrades när motorn stressades innan den nådde driftstemperatur . Men Mazda Wankel-motorer löste dessa initiala problem. Nuvarande motorer har nästan 100 tätningsrelaterade delar.

Problemet med spelrum för heta rotorspetsar som passerar mellan de axiellt närmare sidohusen i de svalare inloppslobområdena åtgärdades genom att använda en axiell rotorpilot radiellt innanför oljetätningarna, plus förbättrad tröghetsoljekylning av rotorns inre (CW US 3261542 , C. Jones, 5/8/63, US 3176915 , M. Bentele, C. Jones. AH Raye. 7/2/62), och lätt "krönta" spetstätningar (olika höjd i mitten och i ytterligheterna av täta).

Bränsleekonomi och utsläpp

Som beskrivs i avsnittet termodynamiska nackdelar är Wankel-motorn en mycket ineffektiv motor med dålig bränsleekonomi. Detta orsakas av Wankelmotorns design med dess dåliga förbränningskammarform och enorma yta. Wankelmotorns design är, å andra sidan, mycket mindre benägen för motorknackningar, vilket gör det möjligt att använda lågoktaniga bränslen utan att minska kompressionen. Som ett resultat av den dåliga verkningsgraden har Wankelmotorn med perifer avgasport en större mängd oförbrända kolväten (HC) som släpps ut i avgaserna. Avgaserna är dock relativt låga i av kväveoxider (NOx), eftersom förbränningen är långsam och temperaturen är lägre än i andra motorer, och även på grund av Wankelmotorns goda avgasåterföring (EGR). Utsläppen av kolmonoxid (CO) från Wankel- och Otto-motorer är ungefär desamma. Wankelmotorn har en betydligt högre (Δt _K >100 K) avgastemperatur än en Otto-motor, speciellt under låg- och medelbelastningsförhållanden. Detta beror på den högre förbränningsfrekvensen och långsammare förbränning. Avgastemperaturerna kan överstiga 1300 K under hög belastning vid motorvarvtal på 6000 min ⁻¹ . För att förbättra avgasens beteende hos Wankelmotorn kan en termisk reaktor eller katalysatoromvandlare användas för att reducera kolväten och kolmonoxid från avgaserna.

Enligt Curtiss-Wrights forskning är den faktor som styr mängden oförbrända kolväten i avgaserna rotorns yttemperatur, med högre temperaturer som resulterar i färre kolväten i avgaserna. Curtiss-Wright breddade rotorn och höll resten av motorns arkitektur oförändrad, vilket minskade friktionsförlusterna och ökade slagvolymen och effektuttaget. Den begränsande faktorn för denna breddning var mekanisk, speciellt axelavböjning vid höga rotationshastigheter. Släckning är den dominerande källan till kolväte vid höga hastigheter och läckage vid låga hastigheter. Att använda sidoportar som gör det möjligt att stänga avgasporten runt övre dödpunkten och minska insugs- och avgasöverlappning hjälper till att förbättra bränsleförbrukningen.

Mazdas RX-8- bil med Renesis -motorn (som presenterades första gången 1999) uppfyllde 2004 USA:s standard för fordon med låga utsläpp (LEV-II) . Detta uppnåddes främst genom att använda sidoportar: Avgasportarna, som i tidigare Mazda-rotationsmotorer var placerade i rotorhusen, flyttades till sidan av förbränningskammaren. Detta tillvägagångssätt gjorde det möjligt för Mazda att eliminera överlappning mellan insugs- och avgasportöppningar, samtidigt som avgasportens area ökade. Denna design förbättrade förbränningsstabiliteten i området för låg hastighet och lätt last. HC-utsläppen från sidoavgasportens roterande motor är 35–50 % mindre än från den perifera avgasportens Wankel-motor. Perifera roterande motorer har ett bättre genomsnittligt effektivt tryck , speciellt vid höga varvtal och med en rektangulär formad insugsport. RX-8 har dock inte förbättrats för att uppfylla Euro 5-emissionsbestämmelserna och lades ner 2012. Den nya Mazda 8C i Mazda MX-30 R-EV uppfyller utsläppsstandarden Euro 6d-ISC-FCM.

Lasertändning

Lasertändning föreslogs först 2011, men de första studierna av lasertändning gjordes först 2021. Det antas att lasertändning av magra bränsleblandningar i Wankelmotorer skulle kunna förbättra bränsleförbrukningen och avgasbeteendet. I en studie 2021 testades en motor av Wankelmodell med lasertändning och olika gasformiga och flytande bränslen. Lasertändning leder till en snabbare utveckling av förbränningscentrum, vilket förbättrar förbränningshastigheten och leder till en minskning av NOx- _utsläppen . Laserpulsenergin som krävs för korrekt tändning är "rimlig", i det låga ensiffriga mJ-området. En betydande modifiering av Wankel-motorn krävs inte för lasertändning.

Kompressionständning Wankel

Figur 14. Prototyp för Rolls-Royce R1C kompressionständning

Forskning har genomförts på motorer med roterande kompressionständning. De grundläggande designparametrarna för Wankelmotorn utesluter att man får ett kompressionsförhållande som är tillräckligt för dieseldrift i en praktisk motor. Rolls-Royce och Yanmar kompressionständning var att använda en tvåstegsenhet (se figur 14.), med en rotor som fungerade som kompressor, medan förbränning sker i den andra. Båda motorerna fungerade inte.

Multifuel Wankel-motor

Ett annat tillvägagångssätt än en wankelmotor med kompressionständning (diesel) är en icke-CI, flerbränsle-wankelmotor som kan drivas med en mängd olika bränslen, inklusive dieselbränsle. Den tyske ingenjören Dankwart Eiermann designade denna motor vid Wankel SuperTec (WST) i början av 2000-talet. Den har en kammarvolym på 500 cm³ och en indikerad effekt på 50 kW per rotor. Versioner med en upp till fyra rotorer är möjliga. WST-motorn har ett common-rail direktinsprutningssystem och arbetar enligt en stratifierad laddningsprincip. I likhet med en dieselmotor och till skillnad från en konventionell Wankel-motor, komprimerar WST-motorn luft snarare än en luft-bränsleblandning i fyrtaktsmotorns kompressionsfas. Bränsle sprutas endast in i den komprimerade luften strax före övre dödpunkten, vilket resulterar i skiktad laddning (dvs. ingen homogen blandning). Ett tändstift används för att initiera förbränning. Trycket i slutet av kompressionsfasen och under förbränningen är lägre än i en konventionell dieselmotor, och bränsleförbrukningen är likvärdig med den för en liten IDI Diesel (dvs >250 g/(kW·h)). Dieseldrivna varianter av WST Wankel-motorn har använts som APU:er i Deutsche Bahn Diesellokomotiv.

Vätgasbränsle

Bild 15. Mazda RX-8 Hydrogen RE vätedriven bil med roterande motor

Eftersom en väte/luftbränsleblandning är snabbare att antändas med en snabbare förbränningshastighet än bensin, är en viktig fråga för väteförbränningsmotorer att förhindra förtändning och bakslag. I en roterande motor sker varje cykel av Otto-cykeln i olika kammare. Viktigt är att insugskammaren är separerad från förbränningskammaren, vilket håller luft/bränsleblandningen borta från lokala heta punkter. Wankelmotorer har inte heller heta avgasventiler, vilket underlättar anpassningen till vätgasdrift. Ett annat problem rör hydreringsangreppet på smörjfilmen i kolvmotorer. I en wankelmotor kringgår man problemet med en hydrerat attack genom att använda keramiska spetstätningar.

I en prototyp av Wankel-motor monterad på en Mazda RX-8 för att undersöka vätgasdrift, Wakayama et al. fann att vätgasdrift förbättrade den termiska effektiviteten med 23 % jämfört med bensinbränsledrift. Avgasernas beteende försämrades dock avsevärt på grund av höga NOx-utsläpp orsakade av mager förbränning, vilket gjorde att fordonet inte uppfyllde Japans SULEV-utsläppsstandard. För att uppfylla emissionsbestämmelserna måste ett extra stökiometriskt läge användas, vilket sänkte motorns termiska verkningsgrad.

Fördelar

De främsta fördelarna med Wankel-motorn är:

Ett mycket högre effekt-till-vikt-förhållande än en kolvmotor
Lättare att packa i små motorutrymmen än en motsvarande kolvmotor
Kan nå högre motorvarvtal än en jämförbar kolvmotor
Fungerar nästan utan vibrationer
Inte benägen att knacka på motorn
Billigare att masstillverka, eftersom motorn innehåller färre delar
Tillför vridmoment för ungefär två tredjedelar av förbränningscykeln snarare än en fjärdedel för en kolvmotor
Lätt anpassad och mycket lämplig för att använda vätgas.

Wankelmotorer är betydligt lättare och enklare och innehåller mycket färre rörliga delar än kolvmotorer med motsvarande effekt. Ventiler eller komplexa ventiltåg elimineras genom att använda enkla portar inskurna i rotorhusets väggar. Eftersom rotorn går direkt på ett stort lager på den utgående axeln, finns det inga vevstakar och ingen vevaxel . Elimineringen av kolvmassa ger Wankel-motorer en låg olikformighetskoefficient, vilket innebär att de fungerar mycket mjukare än jämförbara kolvmotorer. Till exempel är en tvårotor Wankelmotor mer än dubbelt så smidig i sin funktion som en fyrcylindrig kolvmotor.

En fyrtaktscylinder ger ett kraftslag endast varannan rotation av vevaxeln, med tre slag som pumpförluster. Wankelmotorn har också högre volymetrisk verkningsgrad än en kolvmotor. På grund av den nästan överlappande krafttakten är Wankelmotorn mycket snabb att reagera på effektökningar, vilket ger en snabb leverans av kraft när efterfrågan uppstår, speciellt vid högre motorvarvtal. Denna skillnad är mer uttalad jämfört med fyrcylindriga kolvmotorer och mindre uttalad jämfört med högre cylinderantal.

På grund av frånvaron av heta avgasventiler är bränsleoktankraven för Wankel-motorer lägre än i kolvmotorer. Som en tumregel kan man anta att en Wankelmotor med en arbetskammarvolym Vk _på 500 cm³ och en kompression på ε=9 går bra på bensin av medelmåttig kvalitet med en oktantal på bara 91 RON. Om kompressionen i en kolvmotor måste minskas med en kompressionsenhet för att undvika knackning, kan det hända att en minskning av kompressionen inte krävs i en jämförbar Wankel-motor.

På grund av det färre antalet insprutare är bränsleinsprutningssystem i Wankel-motorer billigare än i kolvmotorer. Ett insprutningssystem som tillåter stratifierad laddningsdrift kan hjälpa till att minska rika blandningsområden i oönskade delar av motorn, vilket förbättrar bränsleeffektiviteten.

Nackdelar

Termodynamiska nackdelar

Wankel-rotationsmotorer lider främst av dålig termodynamik som orsakas av Wankel-motorns design med dess enorma yta och dåliga förbränningskammarform. Som en effekt av detta har Wankelmotorn långsam och ofullständig förbränning, vilket resulterar i hög bränsleförbrukning och dåligt avgasbeteende. Wankelmotorer kan nå en typisk maximal verkningsgrad på cirka 30 procent.

I en Wankel-rotationsmotor är bränsleförbränningen långsam, eftersom förbränningskammaren är lång, tunn och rörlig. Flamrörelse sker nästan uteslutande i rotorns rörelseriktning, vilket bidrar till den dåliga släckningen av bränsle- och luftblandningen, eftersom den är huvudkällan till oförbrända kolväten vid höga motorvarvtal: Den bakre sidan av förbränningskammaren producerar naturligt en "squeeze stream" som hindrar lågan från att nå kammarens bakkant, vilket förvärrar konsekvenserna av att bränsle- och luftblandningen släcks dåligt. Direkt bränsleinsprutning, där bränsle sprutas in mot förbränningskammarens framkant, kan minimera mängden oförbränt bränsle i avgaserna.

Mekaniska nackdelar

Även om många av nackdelarna är föremål för pågående forskning, är de nuvarande nackdelarna med Wankel-motorn i produktion följande:

Rotortätning: Motorhuset har väldigt olika temperaturer i varje separat kammarsektion. Materialens olika expansionskoefficienter leder till ofullständig tätning. Dessutom utsätts båda sidor av tätningarna för bränsle, och designen tillåter inte att styra smörjningen av rotorerna exakt och exakt. Roterande motorer tenderar att översmörjas vid alla motorvarvtal och belastningar, och har relativt hög oljeförbrukning och andra problem till följd av överskott av olja i motorns förbränningsområden, såsom kolbildning och alltför stora utsläpp från förbränning av olja. Som jämförelse har en kolvmotor alla funktioner i en cykel i samma kammare, vilket ger en stabilare temperatur för kolvringar att agera mot. Dessutom är endast en sida av kolven i en (fyrtakts) kolvmotor utsatt för bränsle, vilket gör att oljan kan smörja cylindrarna från den andra sidan. Kolvmotorkomponenter kan också utformas för att öka ringtätningen och oljekontrollen när cylindertrycket och effektnivåerna ökar. För att övervinna problemen i en Wankel-motor med skillnader i temperaturer mellan olika regioner av höljet och sido- och mellanplattor, och de tillhörande termiska dilatationsskillnaderna, har ett värmerör använts för att transportera värme från de varma till de kalla delarna av motorn. "Värmerören" leder effektivt heta avgaser till de kallare delarna av motorn, vilket resulterar i minskad effektivitet och prestanda. I små deplacement, laddningskylda rotorer, luftkylda wankelhusmotorer, som har visat sig minska den maximala motortemperaturen från 231 till 129 °C (448 till 264 °F), och den maximala skillnaden mellan varmare och kallare regioner av motorn från 159 till 18 °C (286 till 32 °F).
Lyftande av apextätningen: Centrifugalkraften trycker apextätningen på husets yta och bildar en stadig tätning. Spalter kan uppstå mellan spetsförseglingen och trochoidhuset vid lätt belastning när obalanser i centrifugalkraft och gastryck uppstår. Vid låga motorvarvtalsintervall, eller under lågbelastningsförhållanden, kan gastrycket i förbränningskammaren göra att tätningen lyfts från ytan, vilket resulterar i att förbränningsgas läcker in i nästa kammare. Mazda utvecklade en lösning som ändrade formen på trochoidhuset, vilket innebar att tätningarna förblir i nivå med huset. Att använda Wankel-motorn vid ihållande högre varv hjälper till att eliminera spetstätningens lyftning, vilket gör den lönsam i applikationer som elproduktion. I motorfordon är motorn lämpad för seriehybridapplikationer. NSU kringgick detta problem genom att lägga till slitsar på ena sidan av apextätningarna, och på så sätt riktade gastrycket in i botten av apexen. Detta förhindrade effektivt topptätningarna från att lyfta av.

Även om tätningssystemet för en Wankel i två dimensioner ser ut att vara ännu enklare än för en motsvarande flercylindrig kolvmotor, är det i tre dimensioner det motsatta. Förutom rotorns spetstätningar som framgår av det konceptuella diagrammet, måste rotorn också täta mot kammarens ändar.

Kolvringar i kolvmotorer är inte perfekta tätningar; var och en har en lucka för att möjliggöra expansion. Tätningen vid Wankel-rotorns spetsar är mindre kritisk eftersom läckage sker mellan intilliggande kammare vid intilliggande rörelser av cykeln, snarare än till huvudaxelhuset. Även om tätningen har förbättrats under åren, förblir den mindre än effektiva tätningen av Wankel, som mestadels beror på brist på smörjning, en faktor som minskar dess effektivitet.

Den bakre sidan av den roterande motorns förbränningskammare utvecklar en klämström som trycker tillbaka lågans front. Med det konventionella en- eller tvåtändstiftssystemet och den homogena blandningen förhindrar denna klämström flamman från att fortplanta sig till förbränningskammarens baksida i mellan- och högmotorhastighetsintervallen. Kawasaki hanterade det problemet i sitt amerikanska patent US 3848574 ; Toyota fick en ekonomiförbättring på 7 % genom att placera en glödstift i den främre sidan och använda Reed-ventiler i insugningskanaler. I tvåtaktsmotorer håller metallrör cirka 15 000 km (9 300 miles) medan kolfiber, cirka 8 000 km (5 000 miles). Denna dåliga förbränning i den bakre sidan av kammaren är en av anledningarna till att det finns mer kolmonoxid och oförbrända kolväten i en Wankels avgasström. Ett sidoportsavgas, som används i Mazda Renesis , undviker portöverlappning, en av orsakerna till detta, eftersom den oförbrända blandningen inte kan komma ut. Mazda 26B undvek detta problem genom att använda ett tändsystem med tre tändstift.

Regler och beskattning

Nationella myndigheter som beskattar bilar enligt deplacement och reglerande organ inom bilracing använder en mängd olika ekvivalensfaktorer för att jämföra Wankel-motorer med fyrtaktskolvmotorer. Grekland, till exempel, beskattade bilar baserat på arbetskammarens volym (ytan på en rotor), multiplicerat med antalet rotorer, vilket sänkte ägandekostnaden. ^{[ citat behövs ]} Japan gjorde samma sak, men tillämpade en ekvivalensfaktor på 1,5, vilket gjorde att Mazdas 13B-motor passade strax under 2-litersskattegränsen. FIA använde en ekvivalensfaktor på 1,8 men ökade den senare till 2,0, med hjälp av förskjutningsformeln som beskrivs av Bensinger .

Bilapplikationer

Figur 16. NSU Wankel Spider från 1964, den första bilen som såldes med en roterande motor

Figur 17. NSU Ro80 från 1967

Figur 18. Mazda Cosmo 1967 , den första sportbilen med två rotorer med roterande motor

Figur 19. 1970 års Mercedes-Benz C111 var utrustad med en fyrrotors Wankelmotor

Bild 20. Citroën Birotor 1973

Figur 21. VAZ-2106

Bild 22. Sportbilen Mazda RX-8 tillverkad fram till 2012

Den första bilen med roterande motor till salu var 1964 NSU Rotary Spider . Roterande motorer monterades kontinuerligt i bilar fram till 2012 då Mazda lade ner RX-8 . Mazda har tillkännagivit introduktionen av en hybridelbil med roterande motor, MX-30 R-EV för en introduktion 2023.

NSU och Mazda

Mazda och NSU skrev på ett studiekontrakt för att utveckla Wankel-motorn 1961 och tävlade om att få ut den första Wankel-drivna bilen till marknaden. Även om Mazda producerade en experimentell rotary det året, var NSU först med en roterande bil till salu, den sportiga NSU Spider 1964; Mazda kontrade med en visning av två- och fyrarotors roterande motorer vid det årets Tokyo Motor Show . 1967 började NSU tillverkningen av en lyxbil med roterande motor, Ro 80 . NSU hade dock inte producerat pålitliga topptätningar på rotorn, till skillnad från Mazda och Curtiss-Wright. NSU hade problem med apextätningarnas slitage, dålig axelsmörjning och dålig bränsleekonomi, vilket ledde till frekventa motorhaverier, som inte löstes förrän 1972, vilket ledde till stora garantikostnader som minskade ytterligare utveckling av NSU-roterande motorer. Denna för tidiga lansering av den nya roterande motorn gav ett dåligt rykte för alla märken, och även när dessa problem löstes i de sista motorerna som producerades av NSU under andra hälften av 70-talet, återhämtade sig inte försäljningen.

I början av 1978 hade Audi-ingenjörerna Richard van Basshuysen och Gottlieb Wilmers designat en ny generation av Audi NSU Wankel-motorn, KKM 871. Det var en tvårotorenhet med en kammarvolym Vk på 746,6 cm³, härledd från en _{excentricitet} av 17 mm, en genereringsradie på 118,5 mm, och ekvidistans på 4 mm och en husbredd på 69 mm. Den hade dubbla sidointagsportar och en perifer avgasport; den var utrustad med ett kontinuerligt injicerande Bosch K-Jetronic flerpunktsinsprutningssystem . Enligt DIN 70020-standarden producerade den 121 kW vid 6500/min och kunde ge max. vridmoment på 210 N·m vid 3500/min. Van Basshuysen och Wilmers designade motorn med antingen en termisk reaktor eller en katalytisk omvandlare för emissionskontroll. Motorn hade en massa på 142 kg och en BSFC på cirka 315 g/(kW·h) vid 3000/min och en BMEP på 900 kPa. För testning installerades två KKM 871-motorer i Audi 100 Type 43- testbilar, en med femväxlad manuell växellåda och en med treväxlad automatisk växellåda.

Mazda

Mazda påstod sig ha löst problemet med spetstätningen genom att köra testmotorer i hög hastighet i 300 timmar utan fel. Efter år av utveckling Mazdas första bil med roterande motor 1967 Cosmo 110S . Företaget följde efter med ett antal Wankel ("roterande" i företagets terminologi) fordon, inklusive en buss och en pickup . Kunderna hänvisade ofta till bilarnas smidiga drift. Mazda valde dock en metod för att uppfylla kolväteutsläppsnormer som , även om de är billigare att tillverka, ökade bränsleförbrukningen.

Mazda övergav senare den roterande motorn i de flesta av sina bildesigner och fortsatte att endast använda motorn i deras sportbilssortiment . Företaget använde normalt tvårotorkonstruktioner. En mer avancerad tvåturbomotor med tre rotorer monterades i sportbilen Eunos Cosmo från 1990. 2003 introducerade Mazda Renesis- motorn i RX-8 . Renesis-motorn flyttade portarna för avgaser från det roterande husets periferi till sidorna, vilket möjliggjorde större övergripande portar och bättre luftflöde. Renesis är kapabel till 238 hk (177 kW) med förbättrad bränsleekonomi, tillförlitlighet och lägre utsläpp än tidigare Mazda roterande motorer, allt från en nominell 2,6 L cylindervolym, men detta var inte tillräckligt för att uppfylla strängare utsläppskrav. Mazda avslutade produktionen av sin roterande motor 2012 efter att motorn inte uppfyllde de strängare utsläppsnormerna Euro 5, vilket lämnade inget bilföretag som säljer ett rotationsdrivet vägfordon.

Citroën

Citroën gjorde mycket forskning, producerade M35 och GS Birotor -bilarna och RE-2 [ fr ] helikoptern , med hjälp av motorer som producerats av Comotor , ett samriskföretag av Citroën och NSU.

Daimler-Benz

Daimler-Benz monterade en Wankel-motor i sin C111 konceptbil. C 111-II:s motor var naturligt sugen, utrustad med bensin direktinsprutning och hade fyra rotorer. Den totala cylindervolymen var 4,8 L (290 kubiktum), och kompressionsförhållandet var 9,3:1. Det gav ett maximalt vridmoment på 433 N⋅m (44 kp⋅m) vid 5 000 rpm och producerade en uteffekt på 257 kW (350) PS) vid 6 000 rpm.

American Motors

American Motors Corporation (AMC), den minsta amerikanska biltillverkaren, var så övertygad om "... att den roterande motorn kommer att spela en viktig roll som ett kraftverk för framtidens bilar och lastbilar ...", att ordföranden, Roy D. Chapin Jr. , undertecknade ett avtal i februari 1973 efter ett års förhandlingar, att bygga roterande motorer för både personbilar och militärfordon, samt rätten att sälja alla roterande motorer som den producerade till andra företag. AMC:s president, William Luneburg, förväntade sig ingen dramatisk utveckling fram till 1980, men Gerald C. Meyers , AMC:s vice vd för ingenjörsproduktgruppen, föreslog att AMC skulle köpa motorerna från Curtiss-Wright innan de utvecklade sina egna roterande motorer, och förutspådde. en total övergång till roterande kraft 1984.

Planerna krävde att motorn skulle användas i AMC Pacer , men utvecklingen sköts tillbaka. American Motors designade den unika Pacer runt motorn. År 1974 hade AMC beslutat att köpa General Motors (GM) roterande istället för att bygga en motor internt. Både GM och AMC bekräftade att förhållandet skulle vara fördelaktigt i marknadsföringen av den nya motorn, där AMC hävdade att GM-rotaryn uppnådde god bränsleekonomi. GM:s motorer hade dock inte nått produktion när Pacer lanserades på marknaden. Oljekrisen 1973 spelade en roll i att frustrera användningen av den roterande motorn. Stigande bränslepriser och spekulationer om föreslagen amerikansk lagstiftning om utsläppsnormer ökade också oro.

General Motors

År 1974 hade GM R&D inte lyckats tillverka en Wankelmotor som uppfyllde både utsläppskraven och god bränsleekonomi, vilket ledde till ett beslut av företaget att avbryta projektet. På grund av det beslutet släppte FoU-teamet endast delvis resultaten av sin senaste forskning, som påstod sig ha löst problemet med bränsleekonomi, samt att bygga tillförlitliga motorer med en livslängd över 530 000 miles (850 000 km). Dessa slutsatser beaktades inte när hävningsordern utfärdades. Slutet på GM:s roterande projekt krävde att AMC, som skulle köpa motorn, konfigurerade om Pacern för att hysa dess AMC straight-6-motor som driver bakhjulen.

AvtoVAZ

1974 skapade Sovjetunionen en speciell motordesignbyrå, som 1978 designade en motor betecknad som VAZ-311 inpassad i en VAZ-2101- bil. År 1980 påbörjade företaget leveransen av VAZ-411 dubbelrotor Wankel-motorn i VAZ-2106 bilar, med cirka 200 tillverkade. Det mesta av produktionen gick till säkerhetstjänsterna.

Vadställe

Ford bedrev forskning i roterande motorer, vilket resulterade i beviljade patent: GB 1460229 , 1974, en metod för tillverkning av hus; US 3833321 1974, beläggning av sidoplattor; US 3890069 , 1975, husbeläggning; CA 1030743 , 1978: Housings alignment; CA 1045553 , 1979, tungventilenhet. 1972 uttalade Henry Ford II att rotaryren förmodligen inte skulle ersätta kolven under "min livstid".

Bil racing

Bild 23. Mazda 787B

Sigma MC74 som drevs av en Mazda 12A-motor var den första motorn och det enda teamet utanför Västeuropa eller USA som avslutade hela 24 timmarna av 24-timmarsloppet i Le Mans 1974. Yojiro Terada var föraren av MC74:an . Mazda var det första laget utanför Västeuropa eller USA som vann Le Mans direkt. Det var också den enda icke-kolvmotordrivna bilen som vann Le Mans, vilket företaget åstadkom 1991 med sin fyrrotor 787B (5,24 L eller 320 cu i slagvolym), klassad enligt FIA-formeln till 4,708 L eller 287 cu in. I C2-klassen hade alla deltagare bara samma mängd bränsle till sitt förfogande, förutom den oreglerade C1 kategori 1. Denna kategori tillät endast naturligt sugande motorer. Mazdorna klassades som naturligt aspirerade till att börja med 830 kg vikt, 170 kg mindre än de kompressormatade konkurrenterna. Bilarna enligt grupp C1 kategori 1-reglerna för 1991 fick vara ytterligare 80 kg lättare än 787B. Dessutom hade Grupp C1 Kategori 1 endast tillåtit 3,5-liters naturligt aspirerade motorer och hade inga gränser för bränslemängd.

Som räckviddsförlängare för fordon

Figur 24. Struktur för ett seriehybridfordon. Den grå kvadraten representerar en differentialväxel. Ett alternativt arrangemang (ej visat) är att ha elmotorer på två eller fyra hjul.

På grund av den kompakta storleken och det höga kraft-till-vikt-förhållandet hos en Wankel-motor, har det föreslagits för elfordon som räckviddsförlängare för att ge extra kraft när elektriska batterinivåer är låga. En wankelmotor som används som generator har fördelar för packning, buller, vibrationer och hårdhet när den används i en personbil, vilket maximerar passagerar- och bagageutrymmet invändigt, samt ger en bra ljud- och vibrationsprofil. Det är dock tveksamt om de inneboende nackdelarna med Wankel-motorn tillåter användningen av Wankel-motorn som en räckviddsförlängare för personbilar.

2010 presenterade Audi en prototyp av seriehybrid elbil, A1 e-tron . Den innehöll en Wankel-motor med en kammarvolym Vk _på 254 cm³, som kan producera 18 kW vid 5000/min. Den var kopplad till en elektrisk generator som laddade bilens batterier vid behov och gav elektricitet direkt till den elektriska drivmotorn. Paketet hade en massa på 70 kg och kunde producera 15 kW elkraft.

Bild 25. Mazda2 EV prototyp

I november 2013 tillkännagav Mazda för bilpressen en seriehybridprototypbil, Mazda2 EV , som använder en Wankel-motor som räckviddsförlängare. Generatormotorn, placerad under det bakre bagagegolvet, är en liten, nästan ohörbar, enrotor 330-cc enhet, som genererar 30 hk (22 kW) vid 4 500 rpm och bibehåller en kontinuerlig elektrisk effekt på 20 kW.

Mazda tillkännagav att de skulle lansera MX-30 R-EV utrustad med en Wankel-motorområdesförlängare i mars 2023. Så småningom presenterades bilen på bilmässan i Bryssel den 14 januari 2023. Bilens Wankel-motor är en naturligt aspirerad enkel- rotorenhet med en kammarvolym Vk _på 830 cm ³ (50,6 in ³ ), en kompression på 11,9 och en märkeffekt på 55 kW (74 hk). Den har bensin direktinsprutning , avgasrecirkulation och ett avgasbehandlingssystem med en TWC och ett partikelfilter . Enligt auto motor und sport är motorn Euro 6d-ISC-FCM-kompatibel.

Motorcykelapplikationer

Den första Wankel-motorcykeln var en MZ -byggd MZ ES 250, utrustad med en vattenkyld KKM 175 W Wankel-motor. Detta följdes av en luftkyld version, kallad KKM 175 L, 1965. Motorn producerade 24 hk (18 kW) vid 6 750 rpm, men motorcykeln gick aldrig i serieproduktion.

Norton

Figur 26. Norton Classic luftkyld dubbelrotormotorcykel

Figur 27. Norton Interpol2 prototyp

I Storbritannien utvecklade Norton Motorcycles en Wankel-rotationsmotor för motorcyklar , baserad på Sachs luftkylda rotor Wankel som drev motorcykeln DKW/Hercules W-2000. Denna tvårotormotor ingick i Commander och F1 . Norton förbättrade Sachs luftkylning och introducerade en plenumkammare. Suzuki tillverkade också en produktionsmotorcykel som drivs av en Wankel-motor, RE-5 , med spetstätningar av ferro TiC -legering och en NSU-rotor i ett framgångsrikt försök att förlänga motorns livslängd.

I början av 1980-talet, med hjälp av tidigare arbete på BSA , producerade Norton den luftkylda dubbelrotorn Classic , följt av den vätskekylda Commander och Interpol2 (en polisversion). Efterföljande Norton Wankel-cyklar inkluderade Norton F1 , F1 Sports, RC588, Norton RCW588 och NRS588. Norton föreslog en ny 588-cc dubbelrotormodell kallad "NRV588" och en 700-cc version kallad "NRV700". En före detta mekaniker på Norton, Brian Crighton, började utveckla sin egen motorcykellinje med roterande motorer med namnet "Roton", som vann flera australiska tävlingar.

Trots framgångar inom racing har inga motorcyklar som drivs av Wankel-motorer producerats för försäljning till allmänheten för vägbruk sedan 1992.

Yamaha

1972 introducerade Yamaha RZ201 på Tokyo Motor Show , en prototyp med en Wankel-motor, som vägde 220 kg och producerade 60 hk (45 kW) från en dubbelrotor 660-cc-motor (US-patent N3964448). 1972 presenterade Kawasaki sin tvårotor Kawasaki X99 roterande motorprototyp (US patent N 3848574 &3991722). Både Yamaha och Kawasaki påstod sig ha löst problemen med dålig bränsleekonomi, höga avgasutsläpp och dålig motorlivslängd i tidiga Wankels, men ingen av prototyperna nådde produktion.

Herkules

1974 producerade Hercules W-2000 Wankel-motorcyklar, men låga produktionssiffror innebar att projektet var olönsamt och produktionen upphörde 1977.

Suzuki

Från 1975 till 1976 producerade Suzuki sin RE5 enkelrotor Wankel-motorcykel. Det var en komplex design, med både vätskekylning och oljekylning , och flera smörj- och förgasarsystem . Den fungerade bra och var smidig, men eftersom den var ganska tung och hade en blygsam effekt på 62 hk (46 kW), sålde den inte bra.

Suzuki valde ett komplicerat olje- och vattenkylningssystem, med Garside-resonemang som förutsatt att effekten inte översteg 80 hk (60 kW), skulle luftkylning räcka. David Garside kylde det inre av rotorerna med filtrerad ram-luft . Denna mycket heta luft kyldes i en kammare inuti den semi- monokoka ramen och matades sedan in i motorn, när den väl hade blandats med bränsle. Denna luft var ganska oljig efter att ha runnit genom det inre av rotorerna och användes därför för att smörja rotorspetsarna. Avgasrören blir mycket varma, där Suzuki väljer ett flänsförsett avgasrör, dubbelhudade avgasrör med kylgaller, värmetåliga rörlindningar och ljuddämpare med värmesköldar. Garside stoppade helt enkelt rören ur vägen under motorn, där värmen skulle försvinna i vinden från fordonets framåtgående rörelse. Suzuki valde komplicerad flerstegsförgasning, medan Garside valde enkla förgasare. Suzuki hade tre smörjsystem, medan Garside hade ett enda oljeinsprutningssystem med total förlust som matades till både huvudlagren och insugningsgrenrören. Suzuki valde en enda rotor som var ganska jämn, men med grova fläckar vid 4 000 rpm; Garside valde en turbinsmidig dubbelrotormotor. Suzuki monterade den massiva rotorn högt i ramen, men Garside satte sina rotorer så lågt som möjligt för att sänka motorcykelns tyngdpunkt.

Även om den sades hantera bra, blev resultatet att Suzuki var tung, överkomplicerad, dyr att tillverka och hade 62 hk brist på effekt. Garsides design var enklare, smidigare, lättare och, med 80 hk (60 kW), betydligt kraftfullare.

Van Veen

Den holländska motorcykelimportören och tillverkaren Van Veen producerade små kvantiteter av en tvårotor Wankel-motorcykel OCR-1000 mellan 1978 och 1980, med överskott av Comotor - motorer. Motorn i OCR 1000, använde en återanvänd motor som ursprungligen var avsedd för Citroën GS Birotor-bilen .

Tillämpningar för icke vägfordon

Flygplan

Figur 28. Wankel RC2-60 Aeronautical Rotary Engine

Figur 29. ARV Super2 med den brittiska MidWest AE110 dubbelrotor Wankel-motorn

Figur 30. Diamond DA20 med en Diamond Engines Wankel

Figur 31. Sikorsky Cypher Unmanned aerial vehicle (UAV) som drivs med en UEL AR801 Wankel-motor

Bild 32. Citroën RE-2 helikopter 1975

I princip är roterande motorer idealiska för lätta flygplan, eftersom de är lätta, kompakta, nästan vibrationsfria och har ett högt effekt-viktförhållande . Ytterligare flygfördelar med en roterande motor inkluderar:

Motorn är inte känslig för "chock-kylning" under nedstigning;
Motorn kräver inte en berikad blandning för kylning med hög effekt;
Eftersom det inte finns några fram- och återgående delar, är det mindre sårbarhet för skador när motorn roterar i en högre hastighet än det designade maxvärdet.

Till skillnad från bilar och motorcyklar kommer en roterande flygmotor att vara tillräckligt varm innan full effekt begärs av den på grund av den tid det tar för kontroller före flygning. Dessutom har resan till banan minimal kylning, vilket ytterligare tillåter motorn att nå driftstemperaturen för full effekt vid start. En Wankel flygmotor tillbringar större delen av sin drifttid på hög effekt, med lite tomgång.

Eftersom roterande motorer arbetar med ett relativt högt varvtal , snurrar rotorn vid 6 000 varv/minut av utgående axel endast med ungefär en tredjedel av det varvtalet. Med relativt lågt vridmoment måste propellerdrivna flygplan använda en propellerhastighetsminskningsenhet för att hålla propellrar inom det designade hastighetsintervallet. Experimentflygplan med Wankel-motorer använder enheter för reducering av propellerhastighet, till exempel MidWest -motorn med två rotorer en 2,95:1-reduktionsväxellåda.

Det första flygplanet med roterande motor var i slutet av 1960-talet i den experimentella Lockheed Q-Star civila versionen av USA: s armés spaning QT-2, i huvudsak ett motordrivet Schweizer- segelflygplan . Planet drevs av en 185 hk (138 kW) Curtiss-Wright RC2-60 Wankel roterande motor. Samma motormodell användes också i en Cessna Cardinal och en helikopter, samt andra flygplan. Det franska företaget Citroën utvecklade en rotationsdriven RE-2 [ fr ] helikopter på 1970-talet. I Tyskland i mitten av 1970-talet utvecklades ett fläktflygplan som drivs av en modifierad NSU-rotationsmotor med flera rotorer i både civila och militära versioner, Fanliner och Fantrainer.

Ungefär samtidigt som de första experimenten med fullskaliga flygplan som drivs med roterande motorer, var modellflygplansversioner banbrytande av en kombination av det välkända japanska OS Engines -företaget och det då existerande tyska Graupner -företaget för flygmodeller, under licens från NSU. Graupner-modellen Wankel-motorn har en kammarvolym Vk _på 4,9 cm ³ och producerar 460 W vid 16 000 min ⁻¹ ; dess massa är 370 g. Den tillverkades av OS-motorer från Japan.

Roterande motorer har monterats i hemmabyggda experimentflygplan, som ARV Super2 , varav ett par drevs av den brittiska flygmotorn från Mellanvästern . De flesta är Mazda 12A och 13B bilmotorer, konverterade för flygbruk. Detta är ett mycket kostnadseffektivt alternativ till certifierade flygplansmotorer, som ger motorer från 100 till 300 hästkrafter (220 kW) till en bråkdel av kostnaden för traditionella kolvmotorer. Dessa omvandlingar skedde först i början av 1970-talet. Peter Garrison, en medverkande redaktör för Flying , har sagt att "i min mening ... den mest lovande motorn för flyganvändning är Mazda rotary."

Segelflygstillverkaren Schleicher använder en Austro Engines AE50R Wankel i sina självlansande modeller ASK-21 Mi , ASH-26E , ASH-25 M/Mi , ASH-30 Mi , ASH-31 Mi , ASW-22 BLE och ASG- 32 mi .

2013 tillkännagav e-Go- flygplan, baserat i Cambridge , Storbritannien, att deras nya ensitsiga canard-flygplan kommer att drivas av en roterande motor från Rotron Power.

DA36 E-Star, ett flygplan designat av Siemens , Diamond Aircraft och EADS , använder en serie hybriddrivlina där propellern vrids av en Siemens 70 kW (94 hk) elmotor. Målet är att minska bränsleförbrukningen och utsläppen med upp till 25 %. En inbyggd 40 hk (30 kW) Austro Engines roterande motor och generator tillhandahåller elektriciteten. En enhet för minskning av propellerhastigheten är eliminerad. Elmotorn använder elektricitet som lagras i batterier, med generatormotorn avstängd, för att lyfta och klättra, vilket minskar ljudemissionerna. Seriehybriddrivlinan som använder Wankel-motorn minskar planets vikt med 100 kg jämfört med föregångaren. DA36 E-Star flög första gången i juni 2013, vilket gör detta till den första flygningen någonsin av en seriehybriddrivlina. Diamond Aircraft uppger att tekniken som använder roterande motorer är skalbar till ett flygplan med 100 platser.

Andra användningsområden

Figur 33. UEL UAV-741 Wankelmotor för en UAV

Wankelmotorn är väl lämpad för enheter där en mänsklig operatör befinner sig i närheten av motorn, t.ex. handhållna enheter som motorsågar. Det utmärkta startbeteendet och låga massan gör Wankel-motorn också till ett bra kraftverk för bärbara brandpumpar och bärbara kraftgeneratorer.

Små Wankel-motorer finns i applikationer som gokart , vattenfarkoster och hjälpmotorer för flygplan. Kawasakis patenterade blandkyld rotationsmotor (US patent 3991722). Den japanska dieselmotortillverkaren Yanmar och Dolmar-Sachs i Tyskland hade en roterande motorsåg (SAE papper 760642) och utombordsbåtsmotorer, och franska Outils Wolf tillverkade en gräsklippare (Rotondor) som drevs av en Wankel-rotationsmotor. För att spara på produktionskostnaderna var rotorn i horisontellt läge och det fanns inga tätningar på nedsidan.

Den roterande motorns enkelhet gör den väl lämpad för mini-, mikro- och mikrominimotorkonstruktioner. Microelectromechanical systems (MEMS) Rotary Engine Lab vid University of California, Berkeley , har tidigare bedrivit forskning mot utveckling av roterande motorer med en diameter ned till 1 mm, med slagvolymer mindre än 0,1 cc. Materialen inkluderar kisel och drivkraften inkluderar tryckluft. Målet med sådan forskning var att så småningom utveckla en förbränningsmotor med förmågan att leverera 100 milliwatt elektrisk effekt; med själva motorn som fungerar som generatorns rotor, med magneter inbyggda i själva motorrotorn. Utvecklingen av den roterande miniatyrmotorn stannade vid UC Berkeley i slutet av DARPA-kontraktet.

1976 rapporterade Road & Track att Ingersoll-Rand skulle utveckla en Wankelmotor med en kammarvolym Vk _på 1 500 i ³ (25 dm ³ ) med en märkeffekt på 500 hk (373 kW) per rotor. Så småningom byggdes 13 enheter av den föreslagna motorn, om än med ett större slagvolym, och täckte över 90 000 driftstimmar tillsammans. Motorn tillverkades med en kammarvolym Vk _på 2 500 i ³ (41 dm ³ ), och en uteffekt på 550 hk (410 kW) per rotor. Både enkel- och dubbelrotormotorer tillverkades (som producerar 550 hk (410 kW) respektive 1 100 hk (820 kW)). Motorerna gick på naturgas och hade ett relativt lågt varvtal på grund av den applikation de användes för.

Deere & Company förvärvade Curtiss-Wrights roterande division i februari 1984 och tillverkade också stora flerbränsleprototyper, några med en 11-liters rotor för stora fordon. Utvecklarna försökte använda ett skiktat avgiftskoncept. Tekniken överfördes till RPI 1991.

Yanmar från Japan producerade några små, laddkylda rotationsmotorer för motorsågar och utombordsmotorer. En av dess produkter är LDR-motorn (rotorfördjupning i framkanten av förbränningskammaren), som har bättre avgasprofiler, och insugsportar med rörventiler, som förbättrar dellast och låga varvtalsprestanda.

1971 och 1972 tillverkade Arctic Cat snöskotrar som drevs av Sachs KM 914 303-cc och KC-24 294-cc Wankel-motorer tillverkade i Tyskland.

I början av 1970-talet sålde Outboard Marine Corporation snöskotrar under Johnson och andra märken, som drevs av 35 eller 45 hk (26 eller 34 kW) OMC-motorer.

Aixro från Tyskland tillverkar och säljer en gokartmotor med en laddningskyld rotor med 294 cc kammare och vätskekylda hus. Andra tillverkare inkluderar Wankel AG, Cubewano, Rotron och Precision Technology.

Icke-intern förbränning

Figur 34. Ogura Wankels kompressor för luftkonditioneringssystem

Förutom applikationer som förbränningsmotor har den grundläggande Wankel-designen även använts för gaskompressorer och överladdare för förbränningsmotorer, men i dessa fall, även om designen fortfarande erbjuder fördelar i tillförlitlighet, är de grundläggande fördelarna med Wankel i storlek och vikt över fyrtaktsförbränningsmotorn är irrelevant. I en design som använder en Wankel-kompressor på en wankelmotor är kompressorn dubbelt så stor som motorn.

Wankel-designen används i bältesförsträckarsystemet i vissa Mercedes-Benz och Volkswagen bilar. När retardationssensorerna upptäcker en potentiell krock utlöses små explosiva patroner elektriskt och den resulterande trycksatta gasen matas in i små wankelmotorer som roterar för att ta upp slacket i säkerhetsbältessystemen, och förankrar föraren och passagerarna ordentligt i sätet innan en kollision.

Se även

General Motors roterande förbränningsmotor
Gunderson gör allt-maskin
Mazda RX-8 Hydrogen RE
Mazda Wankel motor
Mercedes-Benz M 950
Mercedes-Benz C111
OS Engines , den enda licensierade tillverkaren av Wankel- modellmotorer
Kolvfri roterande motor
Kvasiturbin
RKM motor
Flytande kolv

Anteckningar

Yamaguchi, Jack K (2003). Mazda RX-8: Världens första 4-dörrars, 4-sitsiga sportbil plus komplett historik om Mazda Rotary Engine-utveckling och Rotary Racing Around the World . Mazda motor. ISBN 4-947659-02-5 .
Yamaguchi, Jack K (1985). Nya Mazda RX-7 och Mazda Rotary Engine Sports Cars . New York: St. Martin's Press. ISBN 0-312-69456-3 .
Norbye, Jan P. (1973). "Se upp för Mazda!". Bil Kvartalsvis . XI.1 : 50–61.
Yamamoto, Kenichi (1981). Roterande motor . Toyo Kogyo.
F Feller och MI Mech: "The 2-Stage Rotary Engine—A New Concept in Diesel Power" av Rolls-Royce, The Institution of Mechanical Engineers, Proceedings 1970–71, Vol. 185, s. 139–158, D55-D66. London
Ansdale, RF (1968). Wankel RC-motorn, design och prestanda . Iliffe. ISBN 0-592-00625-5 .
PV Lamarque, "The Design of Cooling Fins for Motor-Cycle Engines", The Institution of Automobile Engineers Magazine , London, mars 1943 nummer, och även i "The Institution of Automobile Engineers Proceedings", XXXVII, Session 1942–1943, s. 99–134 och 309–312.
Walter G. Froede (1961): 'The NSU-Wankel Rotating Combustion Engine', SAE Technical paper 610017
MR Hayes & DP Bottrill: 'NSU Spider -Vehicle Analysis', Mira (Motor Industry Research Association, Storbritannien), 1965.
C Jones (Curtiss-Wright), "Rotary Combustion Engine is as Neat and Trim as the Aircraft Turbine", SAE Journal, maj 1968, Vol 76, nr 5: 67–69. Även i SAE-papper 670194.
Jan P Norbye: "Rivals to the Wankel", Popular Science, Jan 1967; 'Wankelmotorn. Design, utveckling, applikationer'; Chilton, 1972. ISBN 0-8019-5591-2
Norbye, Jan P. (1971). Wankel-motorn Design Development Applications . Chilton Book Company. ISBN 0-8019-5591-2 .
TW Rogers et al. (Mobil), "Lubricating Rotary Engines", Automotive Engineering (SAE) maj 1972, Vol 80, nr 5: 23–35.
K Yamamoto et al. (Mazda): "Combustion and Emission Properties of Rotary Engines", Automotive Engineering (SAE), juli 1972: 26–29. Även i SAE-papper 720357.
LW Manley (Mobil): "Low-Octane Fuel is OK for Rotary Engines", Automotive Engineering (SAE), Aug 1972, Vol 80, nr 8: 28–29.
Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (på tyska). Berlin Heidelberg: Springer-Verlag. ISBN 978-3-642-52173-7 .
Reiner Nikulski: "Norton-rotorn roterar i min Hercules W-2000", "Sachs KC-27-motor med katalysatoromvandlare" och andra artiklar i: "Wankel News" (på tyska, från Hercules Wankel IG)
"A WorldWide Rotary Update", Automotive Engineering (SAE), feb 1978, Vol 86, nr 2: 31–42.
B Lawton: 'The Turbocharged Diesel Wankel Engine', C68/78, av: 'Institution of Mechanical Engineers Conference Publications. 1978–2, Turboladdning och turboladdare, ISBN 0 85298 395 6 , s 151–160.
T Kohno et al. (Toyota): "Rotary Engine's Light-Load Combustion Improved", Automotive Engineering (SAE), aug 1979: 33–38. Även i SAE-papper 790435.
Kris Perkins: Norton Rotaries , 1991 Osprey Automotive, London. ISBN 1855321 81 5
Karl Ludvigsen: Wankel Engines A to Z , New York 1973. ISBN 0-913646-01-6
Len Louthan (AAI corp.): 'Utveckling av en lättviktig roterande motor för tungt bränsle', SAE-papper 930682
Patent: US 3848574 , 1974 - Kawasaki; GB 1460229 , 1974 - Ford; US 3833321 , 1974; US 3981688 , 1976. -Ford; CA 1030743 , 1978; CA 1045553 , 1979, -Ford.
Dun-Zen Jeng et al.: 'The Numerical Investigation on the Performance of Rotary Engine with Leakage, Different Fuels and Recess Sizes', SAE paper 2013-32-9160, och samma författare: 'The Intake and Exhaust Pipe Effect on Rotary Engine Performance', SAE paper 2013-32-9161
Wei Wu et al.: 'A Heat Pipe Assisted Air-Cooled Rotary Wankel Engine for Improved Durability, Power and Efficiency', SAE paper 2014-01-2160
Alberto Boretti: 'CAD/CFD/CAE-modellering av Wankel-motorer för UAV', SAE Technical Paper 2015-01-2466
Korp, Dieter (1975). Prokoll einer Erfindung - Der Wankelmotor (på tyska). Stuttgart: Motorbuch Verlag Stuttgart. ISBN 3-87943-381-X .

externa länkar

US-patent 2 988 008
"Så fungerar Wankel-motorer" . howstuffworks.com . 9 februari 2021 . Hämtad 19 januari 2023 .
Scott, David (mars 1960). "Automotor utan kolvar" . Populärvetenskap . sid. 82.
Norbye, Jan P. (januari 1967). "Rivals to the Wankel: A Roundup of Rotary Engines" . Populärvetenskap . sid. 80. Kauertz, Tschudi, Virmel, Mercer, Selwood, Jernaes exempel. {{ cite magazine }} : CS1 underhåll: efterskrift ( länk )