Rotatiemotor
Het bijzondere aan de Mazda RX-7 is natuurlijk, naast het eigenzinnige uiterlijk, de motor. De motor bestaat in tegenstelling tot een conventionele motor niet uit een cilinderblok met zuigers, maar uit twee kamers waar in iedere kamer een rotor draait. De kamers zien eruit als een acht, een rotor lijkt op een driehoek.
CONSTRUCTIE
MAZDA’S MOTORAANDUIDING
MOTORCOMPONENTEN
HOE WERKT DE MOTOR
Felix Wankel
(Lahr, 13 augustus 1902 – Heidelberg, 9 oktober 1988) was een Duits werktuigbouwkundig ingenieur en uitvinder van de naar hem genoemde wankelmotor.
Rotary Engine
Constructie
De constructie van de motor blinkt uit in technische eenvoud. Uit een relatieve kleine verbrandings-ruimte wordt een hoog vermogen gehaald en dit zorgt voor het uitermate soepele en krachtige rijgedrag van de RX-7. In tegenstelling tot de zuigermotor, met zijn op- en neergaande beweging van de zuigers, kent de rotatiemotor alleen een continue draaiing van de bewegende delen, rotor en excentriek-as waardoor bij hoge snelheden de motor vrij van trillingen blijft en het geluidsniveau van de motor laag is.
Mazda’s Motoraanduiding
Mazda heeft voor de motoraanduiding in de jaren een eenvoudige nummering aangehouden; de motoraanduiding geeft ruwweg de inhoud van de motor weer. Dat hierbij af en toe een wat optimistische afronding werd gebruikt wordt maar even door de vingers gezien. Zo komt de motoraanduiding 12A van 2 kamers van 573cc (= 1146) en de motoraanduiding 13B van 2 kamers van 654cc (= 1308).
Meer informatie over de rotatiemotor.
Motorcomponenten
De meeste rotatiemotoren bestaan uit twee kamers, alhoewel één- en driekamer rotatiemotoren ook in productieauto’s zijn toegepast. Deze kamers zijn gemaakt van aluminium. De kamers worden gescheiden door de zogenaamde intermediate side housing (tussenwand) en afgesloten door de rear side housing (achterwand) en front side housing (voorwand). De excentriek-as zorgt voor het overbrengen van het vermogen naar het vliegwiel.
De continue draaiende beweging van de rotor zorgt ervoor dat het brandstofmengsel in de kamer wordt geperst en als uitlaatgas de kamer weer verlaat. De conventionele kleppen zijn daarom overbodig.
De afbeelding op de andere zijde geeft een overzicht van de onderdelen van de rotatiemotor.
Hoe werkt de motor
In de rotatiemotor gebeuren dezelfde vier processen die in een conventionele motor plaatsvinden. Er is ook in een kamer sprake van een inlaat-, compressie-, werk- en uitlaatslag. Het koppel wordt in de kamer geproduceerd door de kracht van een verbranding die weer wordt overgebracht op het middelpunt van een excentriek-as (te vergelijken met een krukas)
Als de rotor draait wordt de te volgen kamer groter. Hierdoor wordt het lucht/brandstofmengsel door de inlaatpoort in de kamer gezogen (geperst). Na verdere verdraaiing van de rotor wordt de inlaatpoort weer afgesloten. Dit is te vergelijken met de inlaatslag van de viertakt zuigermotor, maar het vraagt maar 120 graden van de draaiing van de rotor. Gedurende de volgende 120 graden van de draaiende rotor wordt het volume verminderd. Dit samenpersen van het mengsel staat gelijk aan de compressieslag van de viertaktmotor. Op het juiste moment vonkt een bougie waardoor het mengsel ontbrandt en uitzet. Door de lange en nauwe vorm van de verbrandingsruimte zijn twee, op verschillende tijden vonkende, bougies noodzakelijk. Het uitzettende gas oefent een kracht uit op de rotor die daardoor de (krukas) excentriek-as laat draaien. Het kamervolume neemt weer toe als het brandend mengsel uitzet. Dit staat gelijk aan de werkslag van de viertaktmotor. Wanneer de kamer zijn maximum nadert komt de uitlaatpoort vrij. Als het kamervolume weer kleiner wordt worden de uitlaatgassen via deze poort naar buiten geperst.
Alle drie de kamers van een rotor volgen de beschreven cyclus constant.
Het proces van de tweede rotor is uiteraard identiek. Belangrijk is nog te vermelden dat de (krukas) exentriek-as per omwenteling van de rotor drie keer rond draait.
Om ervoor te zorgen dat binnen een kamer voldoende compressie kan worden opgebouwd wordt gebruik gemaakt van afdichtingstrips, zogenaamde seals. Op de hoeken van de rotor zijn ook afdichtingstrips gemonteerd, de z.g. apex seals, die zorgen voor een constant afgesloten raakvlak met de kamer. De side seals hebben in principe dezelfde functie, (nu) uiteraard alleen voor het contact met de voorwand of achterwand en de tussenwand.
