Wankel (Rotary) Motor Nedir? Nasıl Çalışır? Avantajları ve Dezavantajları Nelerdir?cc
Sizlere bu yazımızda dünyanın en gelişmiş motoru olan Wankel'den bahsedeceğiz. Yapısal mantığı otto ve dizel motorlara göre farklı olan bu ünite eşsiz sürüşler sunabilirken aynı zamanda büyük dezavantajları da beraberinde getiriyor.
Şu an sizlere aktaracağımız motor tipinin, özellik olarak dünyada en çok merak edilenlerden biri olduğunu söyleyebiliriz. Farklı mantık ve prensipler üzerine kurulu Wankel, İngilizcede “Rotary” olarak geçmektedir. Tükçeye çevirdiğimiz zaman tam karşılığı da “Döner – Dönen” anlamlarına geliyor. Şu anda Türkçe karşılığı sizlere bir anlam ifade etmeyebilir. Wankel’in çalışma şeklini anlatmaya başladığımız zaman neden bu ismin konulduğunu anlayacaksınız.
Bilgihanem’de firma motorlarına dair birçok konu işledik. Bunların içerisinde diğer motorlarına göre daha özerk olan Boxer motor vardı. Çünkü sadece Porsche ve ağırlık olarak Subaru’nun tercih ettiği bu ünite tipinde silindirler yanal bir hareketle çalışmaktaydı. Yani bir nevi özel çalışma şekiline sahip diyebiliriz.
Aynı şekilde Wankel motor da kendine has güç üretime ve parçalara sahiptir. Üniteler içerisinde faaliyet gösteren bazı parçalar Rotary tipi dediğimiz motorda yok. Tarihi bakımında da aslında yeni sayılabilir. Hatta 20. yy’ın son icadı olan ünitesi de diyebiliriz.
Wankel Motor Nedir?
http://bilgihanem.com/wp-content/upl...ir-960x480.jpg
Wankel, parçaların konumu ve çalışma düzeniği olarak bilindik motorların oldukça farklı tarafını temsil etmektedir. Basitleştirilmiş bir yapı üzerine yapılan bu motorun, silindir ve millerinin oval bir yapı üzerinde çalıştırılması sağlanmış. Piston kolu olmadan hareket sağlayan Rotary tipi motorda, iç ve dış olmak üzere miller blogun merkezine konumlandırılmıştır. Atmosferik içten yanmalılarda basınç, emme, sıkıştırma ve atma işlemleri farklı noktalarda gerçekleşirken, bahsedilen motor ünitesinde olaylar iç içe gelişir.
Aslında zorluk bakımından ele alındığında belki de firmalar bu yüzden tercihlerini Wankel’den yana kullanmıyorlar. Sizlere tarihinden bahsedecek olsak da konumuz olan üniteyi Mazda firmasından dolayı daha çok biliriz. Zamanında Mazda, küçük hacimlerden inanılmaz güçleri Wankel ile oluşturmayı başarmıştır. Gelişim zamanlarında 2 ve 4 rotorlu (döneç) tasarlanarak araçlara entegre edilmiştir.
Zor bir işleyişe sahip olan Wankel, dört vuruş işlemini üç taraflı simetrik rotor mahfazanın boşluk kısmında gerçekleştirir. Blok içerisinde üçgen bir yapı vardır. Tasarımsal anlamda diğer seçeneklerde göremeyeceğimiz parça pozisyonları görülür. Normalde pistonların hareketini veren kam mili, Wankel’in orta kısmına yerleştirilmiştir. Geometrik şekillerden meydana getirilen yanma odasından, maksimum derecede sıkıştırma oranı alınır.
Wankel Motor Nasıl Çalışır?
http://bilgihanem.com/wp-content/upl...ir-960x480.jpg
Biraz önce motorun iç kısmında parçaların aldığı şekillerden ve olayların kısmi olarak nasıl gerçekleştiğinden söz etmiştik. Şimdi ise konuyu biraz daha açacağız. Normal bir içten yanmalı motorun çalışması için piston, krank mili, supap vb. parçaların birbirlerine olan bağlılıkla sistemin hareket enerjisini kazanmasından bahsederiz.
Döner bir tasarıma sahip eksantrik, yakıt hava karışımının yanması sonucunda ortaya çıkan basınçla dönme hareketi kazandırır. Temel olarak motorun çalışması aslında üçgen bir rotor parça ve eksantrik mili ile sürdürülür. Normal motorun 4 adet silindiri, 16 adet supapı ve 2 adet eksantrik mili vardır. 2 ya da 4 zamanlı olarak ele alınan standart ünitelerin görevi emme, sıkıştırma, yanma ve egzoz son işleyişten ibarettir.
Basit bir mekanizmaya sahip Wankel, oval gövdedeki üçgen yapılı parçanın dönüşüyle aktarım, krank görevindeki eksantrik miline geçer, oradan da hareket vites kutusuna iletilir. Krank milinden farkı, dönme hareketinin direkt olarak iletiliyor olmasıdır. Yukarıda bahsettiğimiz emme, sıkıştırma, yanma ve egzoz süreçleri Wankel için de geçerlidir. Dört zamanlı ve su soğutmalı bir ünitedir. Sadece yapısı gereği dört zaman hareketi Wankel eksantrik miline üç devir dönme hareketi yaptırır. Emme ve egzoz manifoldları blokta karşılıklı durmaktadır. Ateşleme bujileri de tam parelelinde durmaktadır.
Wankel Motorun Avantajları Nelerdir?
http://bilgihanem.com/wp-content/upl...ir-960x480.jpg
Birinci avantaj olarak Wankel’in daha verimli olduğunu söyleyebiliriz. Diğer motor tiplerine göre yapılan testlerde %30 daha fazla verimli çıkmıştır. Ağırlık bakımından ele alındığında daha hafiftir. Wankel motor içerisindeki parçaların yakın noktalarda konumlandırılmasıyla oluşan enerji daha iyi değerlendirilir.
Dar alanda oluşan güçlerle birlikte Wankel, düşük hacimden çok yüksek güçler üretebilir. Piston yerine kullanılan rotor parça daha az dönüş hareketi sergilediği için aşınma problemi de olmaz. Wankel’in teknik veri açısından birçok alanda üstünlüğü vardır. Çünkü işlemler sayıca az parçayla yapılarak aktarımları da o şekilde hızlı ve istenilen seviyede oluyor.
Wankel Motorun Dezavantajları Nelerdir?
http://bilgihanem.com/wp-content/upl...ir-960x480.jpg
Aslında dezavatajları göz önüne alındığında firmalar tarafından neden tercih edilmediğini de anlayabiliriz. En başta Wankel’de en sık yaşanan conta sorunundan bahsedelim. Belirttiğimiz gibi basınç ve yanmadan dolayı yüksek sıcaklıkla beraber conta kısımları sürekli aşınmaktadır ve işlevini kaybetmektedir. Polimer malzemeden yapılan contanın sorunları bu zamana kadar çözülememiştir. Conta aşınmasıyla devam eden sorun ise yağ sızdırmadır. İşlev yetersizliği nedeniyle geçirmezlik özelliği kayboluyor ve araç sürekli yağ eksiltmeye gidiyor.
O yüzden kısa aralıklarda aşındığı için contanın sık değiştirilmesi gerekir. Onun da sonucu tabiki maliyetli oluyor. Araçlarımızda hepimiz yakıt ekonomisi konusu üzerine fazlaca eğiliriz. İşte Wankel’in bir dezavantajı da yüksek yakıt tüketimi. Torku en iyi değerlerde alabilmek için yüksek devire ihtiyaç duyulur ve sonucunda inanılmaz fazla yakıt tüketimi gerçekleşir.
Yakıt tüketimi konusunu araştırdığımızda karşımıza çıkan ortalama tüketim 100 kilometrede 12 ile 15 litre arasındadır. Ve bunun yüksek performanslı kullanımlarda 20 litreyi geçtiği söyleniyor. Çağımızın en büyük sorunlarından biri olan emisyon değerleri de rotor parçalı motorda bir hayli fazla göstermekte.
Wankel Motorun Tarihçesi
http://bilgihanem.com/wp-content/upl...hi-960x480.jpg
Felix Wankel, 1924 yılında yaptığı laborutuvar çalışmaları sonucunda icad ettiği motorun patentini 1929 yılında almıştır. Döner tasarımlı üniteyi belli süreler içerisinde daha da geliştirerek 1933 yılında DKM32 koduyla ikinci patentini almıştır. Kullanılan parçaların az olmasına dikkat çeken Wankel, aslında mantığının daha da zorlaşmasına neden olmuş.
Şaşırtıcı olan ise yanma basıncını döner hareketle sağlayan bu motoru 1950’li yıllarda NSU yani Alman Audi kullanmıştır. Çözümleme ve geliştirme işlerine NSU ile devam edilerek bir araca entegresi gerçekleştirilir. Ve o araç Wankel motorla dünya rekoru kırar. Almanya’da Kreiskolbenmotor olarak adlanrılmış ve 1963 yılında NSU Spider marka otomobile takılmış.
Aslında o yıllarda da farklı mantık olarak, bu motorun tam randumanlı ve uzun süreli gidebilecek şekli oturtulmamıştı. Wankel’in yapısı ülke sınırları dışına çıkarak Amerikan GM’nin masasına kadar gitmiş. GM, bu motora inanılmaz bir yatırım kararı alarak 5 yıl içerisinde 50 milyon dolardan fazla Ar-Ge harcaması yapmış. Kullanım alanı bu süreçlerde daha da genişleyerek Ford, Datsun, Rolls Royce ve Alfa Romeo’ya kadar uzanmıştır. Tabi ki bu firmalar her ne kadar kullanma hevesli olsa da maliyet ve kötü dönüş senaryolarından dolayı kaput altlarından Wankel’i çıkarmışlar.
Aklımıza Wankel prensibini en çok aşılayan Mazda olmuştur. Le Mans yarışlarını kazandıran motoruyla 50 yılı aşkın süredir halen daha günümüzde de geliştirilmektedir. Asıl zirveyi hangi modellerle yaptığını söyleyecek olursak RX-7 ve RX-8′dir. 1.3L’den turbo desteği ile aldığı 10 bin devir aralığı yine de RX-8’in Wankel motorunu istenilen şöhrete taşıyamamıştır. Çünkü yine devreye yüksek yakıt tüketimi girmektedir.
Dünyanın en teknolojik motoru olarak görülse de tarihinde anlattığımız gibi dünya firmaları teker teker kullanmayı bırakmıştır. Mazda’nın da kullanmasının sebebi emek verdiği 50 yıllık geçmişten olabilir. Ancak ne olursa olsun çalışma mantığı normalin yani otto ve dizel motorların oldukça üstünde.
Sizlere Wankel hakkındaki tüm bilgileri sunmuş olduk. Kullanıcı deneyimlerine biraz göz gezdirdiğimiz zaman ömür bakımından 80 bin – 100 bin kilometre aralığında kullanım şansı vermesi de oldukça dar alanlarda tercih edilmesine neden olmuştur. Mazda RX-8 modelleri günümüzde satılıyor olsa da insanlar komple motor yenilemesini göze alamayarak otomobil seçimini değiştirebiliyor.
https://youtu.be/6BCgl2uumlI
Kaynak: Bilgihanem.com
