AUTORIDE | En hemsida om bilar från bilentusiaster

Roterande motor: Varför är Wankel-rotationsmotorn den bästa för vätgas?

Publicerad
Översatt med hjälp av AI från vårt ursprungliga inlägg (källa: autoride.io)

Wankel-rotationsmotorn introducerar förmodligen inte, men i korthet är det en typ av förbränningsmotor med en roterande kolv som omvandlar tryck till roterande rörelse. Fyrtakts-cykeln äger rum mellan det ovala inre skalet och den roterande kolven, som är triangulär.

Designen av denna motor har sina fördelar - maskinen är kompakt, enklare att bygga (färre rörliga delar), och kan utveckla stor kraft för sin vikt. Trots detta, till skillnad från Mazda, är ingen annan biltillverkare dedikerad till motorutveckling.

Innehållsförteckning

Detta beror på att motorn, trots de nämnda fördelarna, har sina brister, som är ganska betydande när det gäller personbilar. Dessa nackdelar skulle emellertid kunna elimineras i fallet med vätgas.

Nackdelar med en roterande motor

Wankel-rotationsmotorn används för närvarande inte i massproduktion på grund av dess främsta nackdelar, och även om många länge har begravt denna motor, vill Mazda inte ge upp den.

Men när det gäller nackdelarna är den mest grundläggande ineffektiv bränsleförbränning jämfört med en klassisk kolvmotor och förbränning av motorolja, vilket leder till höga utsläpp.

RX-8 drivs av både bensin och vätgas

Även om Mazda för närvarande inte tillverkar bilar utrustade med en roterande motor, kan vätebränsle förändra det. Mazda började experimentera med kombinationen av en roterande motor och vätebränsle på 90-talet. 2003 lyckades man till och med tillverka den så kallade dubbelbränsle-RX-8.

Denna specialutgåva RX-8 kunde byta bränsle från bensin till väte och vice versa under sin drift. Vem vet, kanske kör den fortfarande på japanska vägar, för den såldes i Japan 2006.

Varför väte och en roterande motor?

Jason Fenske från Engineering Explained (en välkänd YouTube-kanal) publicerade nyligen en video där han förklarar i detalj vad som händer i en vätgasdriven Wankel-motor. För att illustrera använde han en roterande motor utskriven av en 3D-skrivare. Du kan se hela videon här:

När det gäller Wankel-rotationsmotorn, som drivs av både bensin och väte, är dess konstruktion i huvudsak densamma, med tillägg av en injektor som sprutar in vätebränsle direkt i förbränningskammaren och även en injektor i insugningsröret för en för- beredd blandning.

Wankelmotor: Hur fungerar det och vilka är dess fördelar?

Relaterad artikel - Wankelmotor: Hur fungerar det och vilka är dess fördelar?

Fördelen med en roterande motor framför en klassisk kolvmotor är det faktum att en roterande motor har mer tid att förbereda blandningen (intagscykel). När det gäller själva blandningen, med vätebränsle, är det mycket lättare att förbereda en blandning av bränsle och luft, eftersom väte har en mycket bättre spridning än bensin. Väte är också mer brandfarligt - det är mycket lättare att antända än bensin.

Enklare tändning av blandningen är en stor fördel

Fördelen med lättare antändning av väte kan dock bli en nackdel i fallet med klassiska kolvförbränningsmotorer på grund av för tidig antändning av blandningen.

Förbränningscykeln i roterande motorer sker i 3 kammare, och kammaren där intaget av luft och bränsle sker är separerad från kammaren där blandningens kompression och antändning sker. Tack vare detta är blandningens intagskammare svalare, och det är mindre chans att blandningen antänds i förtid.

Användningen av väte i en roterande motor löser också problemet med ineffektiv förbränning av blandningen, tack vare vätets egenskaper i sig. Vätgas kan brinna även i trångare utrymmen än bensin, tack vare vilken rotationsmotorn förbränner mer av blandningen än bensin och släpper ut färre utsläpp samtidigt.

När det kommer till utsläpp så producerar en rent vätgasdriven bil inga koldioxidutsläpp. Å andra sidan producerar den kväveoxider på grund av den höga temperaturen som genereras när blandningen bränns. Mazda kan dock påverka dessa utsläpp genom att justera blandningen - blandningen kommer att innehålla mindre väte, vilket minskar temperaturen och samtidigt utsläppen av kväveoxider.

Slutsats

Den roterande motorn kommer relativt bra överens med vätgas, men den klara nackdelen är den korta räckvidden. Det är därför en kombination med bensin. Mazda planerar kanske att använda rotationsmotorn i hybridmodeller, i första hand för att utöka utbudet av elbilar.