Wankelmotor

Der Kreiskolbenmotor oder Rotationskolbenmotor, nach seinem Erfinder FELIX WANKEL (1902-1988) auch als Wankelmotor bezeichnet, ist ein Motor, bei dem der Kolben eine kreisförmige Bewegung ausführt. Die technischen Vorteile gegenüber den üblichen Ottomotoren (Hubkolbenmotoren) liegen darin, dass Masse und Baugröße des Motors relativ gering sind und der Motor eine hohe Laufruhe aufweist. Nachteile sind die hohen Herstellungskosten, die erforderliche hohe Bearbeitungsgenauigkeit sowie der relativ hohe Kraftstoff- und Ölverbrauch. Höher als bei anderen Motoren ist auch die Emission an gesundheitsschädigenden Kohlenwasserstoffen.

Entwickelt wurde der Motor durch den deutschen Ingenieur FELIX WANKEL 1954 in Zusammenarbeit mit NSU. Die Serienproduktion erfolgte ab 1964 für den PKW "NSU-Spider". Auch in Japan wurden Autos mit Wankelmotor gebaut. Darüber hinaus stellten viele Motorradhersteller Studien mit Wankelmotor vor. Durchgesetzt hat sich der Wankelmotor gegenüber Otto- und Dieselmotor jedoch nicht.

Aufbau und Wirkungsweise eines Wankelmotors

Der Aufbau eines Wankelmotors: Wichtige Teile sind ein rotierender Kolben, auch Drehkolben genannt, der in Verbindung mit dem Zylinder so aufgebaut ist, dass drei Kammern vorhanden sind, in denen sich die Vorgänge des Ansaugens, des Verdichtens, des Arbeitens und des Ausstoßens vollziehen. Eine Veränderung der Größe der Kammern wird durch die spezielle Form von Kolben und Zylinder sowie einen Exzenter in der Mitte erreicht. Die Zufuhr des Benzin-Luft-Gemisches erfolgt durch eine Einlassöffnung, das Ausstoßen der Verbrennungsgase durch eine Auslassöffnung. Zur Zündung des Benzin-Luft-Gemisches ist wie bei einem Ottomotor eine Zündkerze vorhanden.

Die Wirkungsweise eines Wankelmotors ist ähnlich der eines Viertakt-Ottomotors mit den vier charakteristischen Takten. Sie sind in den vier Skizzen dargestellt und lassen sich folgendermaßen beschreiben:

1. Takt: Ansaugen (Ansaugtakt)
Durch die Einlassöffnung (rechte Öffnung) wird ein Benzin-Luft-Gemisch in die Kammer A angesaugt. Das geschieht während den Stellungen a-d des Drehkolbens, da sich das Volumen der Kammer beim Durchlaufen dieser Stellungen ständig vergrößert.

2. Takt: Verdichten (Verdichtungstakt)
Bei der weiteren Drehung des Kolbens wird die Kammer A jetzt zur Kammer B. Das Volumen dieser Kammer verkleinert sich von Stellung a bis zu Stellung c. Dadurch wird das Benzin-Luft-Gemisch in ihr komprimiert.

3. Takt: Arbeiten (Arbeitstakt)
Das verdichtete Gemisch in Kammer B wird durch den Funken einer Zündkerze gezündet, verbrennt explosionsartig und dehnt sich aus. Der Kolben wird dadurch weiter gedreht. Das Volumen der Kammer B vergrößert sich. Das ist in Stellung d dargestellt. Die Kammer wird in der weiteren Darstellung zu Kammer C.

4. Takt: Ausstoßen (Ausstoßtakt)
Durch die weitere Drehung des Kolbens wird die Austrittsöffnung frei (Stellungen a-b) und die Verbrennungsgase werden ausgestoßen (Stellungen c-d). Kammer C wird wieder zu Kammer A. Der Vorgang beginnt von Neuem.