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MotorschadenVergleich

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RX8 Kreiskolbenmotor

Während den meisten nur der handelsübliche Ottomotor bekannt ist, gibt es auch ein anderes Prinzip der Leistungsgewinnung als Verbrennungsmotor. Der sogenannte Wankelmotor (oder Kreiskolbenmotor) funktioniert auf völlig anderer Weise als der herkömmliche Kolbenmotor. Dieser findet aufgrund seiner Eigenschaft des hohen Verschleißes selten Anwendung.

Wie auch beim Ottomotor erledigt dieser abwechselnd vier verschiedene Aufgaben – Einlass, Verdichtung, Verbrennung und Auslass. Ein Kreiskolbenmotor diese ebenfalls durch, aber jede davon findet in einem eigenen Teil des Gehäuses statt. Es ist so, als hätte man für jede der vier Aufgaben einen eigenen Zylinder, wobei sich der Kolben kontinuierlich von einer zur nächsten bewegt.

Wankelmotor ablauf
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Funktionsweise

Wie ein Hubkolbenmotor nutzt auch der Kreiskolbenmotor den Druck, der bei der Verbrennung einer Kombination aus Luft und Kraftstoff entsteht. Der Ottomotor nutzt den entstehenden Druck in den Zylindern und zwingt die Kolben, sich auf und ab zu bewegen. Die Pleuelstangen und die Kurbelwelle wandeln die die geradlinige Bewegung der Kolben in eine Rotationsbewegung um, die zum Antrieb eines Autos genutzt werden kann.

In einem Kreiskolbenmotor wird der Verbrennungsdruck in einer Kammer gehalten, die von einem Teil des Gehäuses und einer Fläche des dreieckigen Rotors gebildet wird. Der Rotor folgt einer Epitrochoide förmigen (also die Form einer Radkurve) Bahn. Dieser Weg hält jede der drei Spitzen des Rotors in Kontakt mit dem Gehäuse, wodurch wiederum drei separate Gasvolumina entstehen.

Während sich der Rotor in der Kammer bewegt, dehnt sich jedes der drei Gasvolumina abwechselnd aus und zieht sich zusammen. Durch dieses Ausdehnen und Zusammenziehen werden Luft und Kraftstoff in den Motor gesaugt, komprimiert und durch die Ausdehnung der Gase nützliche Energie erzeugt, die dann als Abgas ausgestoßen wird.

Kreiskolbenmotoren verwenden wie der Hubkolbenmotor einen Vier Takt- Verbrennungszyklus. In einem Kreiskolbenmotor wird dies jedoch auf eine völlig andere Art und Weise bewerkstelligt.

Alleinstellungsmerkmale

Das Herzstück eines Kreiskolbenmotors ist der Rotor. Die Funktion dessen entspricht in etwa der des Kolbens in einem Hubkolbenmotor. Der Rotor ist auf einer großen kreisförmigen Nabe auf der Abtriebswelle montiert. Diese Nocke ist von der Mittellinie der Welle versetzt und wirkt wie die Kurbel einer Winde. Diese verleiht dem Rotor die nötige Hebelwirkung, um die Ausgangswelle zu drehen.

Das Schöne am Kreiskolbenmotor ist, dass jede der drei Seiten des Rotors immer an einem Teil des Zyklus arbeitet – bei einer kompletten Umdrehung des Rotors gibt es drei Verbrennungshübe. Dazu muss erwähnt werden das der Prozess drei Mal durchlaufen wird, um eine gesamte Rotation der Antriebswelle zu erzeugen. Dadurch ist der Motor als sehr drehfreudig bekannt und unteranderem deshalb auch bei Motorsportlern beliebt.

Weniger bewegte Teile

Der Kreiskolbenmotor hat viel weniger bewegliche Teile als ein vergleichbarer Viertakt-Kolbenmotor. Ein Zwei-Rotor-Kreiskolbenmotor hat drei bewegliche Hauptteile: die beiden Rotoren und die Abtriebswelle. Selbst der einfachste Vierzylinder-Hubkolbenmotor hat mindestens 40 bewegliche Teile, darunter Kolben, Pleuelstangen, Nockenwelle, Ventile, Ventilfedern, Kipphebel, Zahnriemen, Zahnräder und Kurbelwelle.
Diese Minimierung der beweglichen Teile kann sich in einer höheren Zuverlässigkeit eines Kreiskolbenmotors niederschlagen. Aus diesem Grund bevorzugen einige Flugzeughersteller Kreiskolbenmotoren gegenüber Kolbenmotoren.

offener wankelmotor
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Ruhiger Lauf

Alle Teile in einem Kreiskolbenmotor drehen sich kontinuierlich in eine Richtung, anstatt gewaltsam die Richtung zu wechseln, wie es die Kolben in einem herkömmlichen Motor tun. Kreiskolbenmotoren sind intern mit drehenden Gegengewichten ausgewuchtet und so viel laufruhiger.

Langsamer Lauf

Da sich die Rotoren mit einem Drittel der Geschwindigkeit der Abtriebswelle drehen, bewegen sich die wichtigsten beweglichen Teile des Motors langsamer als die Teile in einem Hubkolbenmotor. Dies trägt auch zur Zuverlässigkeit bei.

Herausforderungen

Es gibt einige Herausforderungen bei der Konstruktion eines Rotationsmotors:
In der Regel ist es schwieriger (aber nicht unmöglich), einen Kreiskolbenmotor so zu konstruieren, dass er Emissionsvorschriften erfüllt.

Die Herstellungskosten können höher sein, vor allem weil die Anzahl dieser Motoren nicht so hoch ist wie die der Kolbenmotoren.
Kreiskolbenmotoren verbrauchen typischerweise mehr Kraftstoff als ein Hubkolbenmotor, da der Wirkungsgrad des Motors durch die lange Brennraumform und das niedrige Verdichtungsverhältnis reduziert wird.

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