Elektromos hajtásokat egészíthet ki a Wankel-motor

Az elektromos hajtások gyakran ismételt problémája a kis hatótáv, így felmerül a hatótávnövelő berendezések használata. A hidrogén égetése zéró emisszióval jár, így, ha a még nem megvalósítható üzemanyagcellás módszer helyett keresünk alternatívát, a belső égésű motorok közül a Wankelt érdemes választani. A dugattyús motorokat a szakértők túl nehéznek és bonyolultnak találják a célra, továbbá a Wankel motorban az égéstér különválik a beszívásra használt, mindig alacsonyabb hőmérsékletű kamrától.

A legnagyobb nevek az ötlet mögött

Egy rendkívül tapasztalt Wankelmotor-fejlesztő, David Garside elmondta, a cél egy olyan hatótávnövelő motor létrehozása, amely hatékonyabb, de könnyebb, kevesebb karbantartást igényel és jóval olcsóbb, mint az üzemanyagcellák. Úgy véli, 2030-ra a nagyobb elektromos autók többségében lesz valamilyen hatótávnövelő megoldás. A használandó technológia már szerepelt például pilóta nélküli katonai légi eszközökben (UAV), drónokban.

Garside már 1964 óta foglalkozik a bolygódugattyús motorok kutatásával és fejlesztésével, kezdetben a Rolls-Royce-nál, majd a katonai drónokhoz és a Norton motorkerékpárokhoz is fejlesztett motort. A megszokott olajos hűtés helyett utóbbiak egy Garside által 2008-ban szabadalmaztatott, speciális léghűtést kaptak, az olajköd kipufogását elkerülendő. A SPARCS mozaiknevű hűtési rendszer zárt, és benne egy, a főtengely által meghajtott szivattyú keringeti nagy nyomáson a levegőt a bolygódugattyú körül, ezzel hűtve a motort. A forró levegő ezután egy levegő-víz hőcserélőn megy keresztül. A hűtőlevegő a motor aktív kamráinak átlagos nyomásán kering, mivel a dugattyú tömítése mellett a gázok minimális szivárgása léphet fel. A motort teljes gázon üzemeltetve a hűtőrendszer nyomása öt és hat bar között van, így hatékonyabb hűtés érhető el a repülő járművek motorjaiban.

Garside szerint ez a technológia kulcsfontosságú a jövő hidrogénhajtású, zéró emissziójú Wankel-motorjainak sikeréhez. Segítségével kisebb, könnyebb, jobb mechanikai és termikus hatásfokú, olcsóbban gyártható hatótávnövelő motorok jöhetnek létre. Minden ilyen motor egydugattyús lesz, állandó terhelésen és fordulatszámon működik majd, így lehetőség nyílik egy forgó adagolószelepre, amely három bar nyomáson juttatja a szegény keverékkel üzemelő motorba a hidrogént közvetlenül a tartályból. Az egyrotoros kialakítás kevesebb alkatrészt, hő- és nyomásveszteséget és alacsonyabb vibrációt jelent, így mereven is szerelhetők, ezzel további helyet és pénzt takarítva meg és ideális kapcsolatot biztosítva a generátorral.

Méretválaszték

Garside különböző méretű motorok palettáját képzeli el, más-más járműkategóriák számára. A legkisebb 225 köbcentiméteres lesz 12 kilowattos teljesítménnyel, 10 kilogrammos blokktömeggel, amelyet városi kisteherautókba és taxikba szánnak. Városi buszokat, szemétszállító autókat egy 650 köbcentiméteres, 34 kilowattos, 24 kilogrammos motor támogatja majd, a kétliteres verzió pedig teherautókba fog kerülni 93 kilowattal.

Garside elmondása alapján további teljesítmény is kinyerhető a motorokból. Egy Wankel-motor kipufogónyílása sokkal gyorsabban nyílik, mint egy belső égésű motor szelepei, ráadásul csak egy van belőle, így a nagy energiát hordozó kipufogógázokkal megéri meghajtani egy turbinát, ami egy külön generátorra van kötve.

A motornak nagyon kevés olajra van szüksége, hiszen belső égésű társaihoz képest sokkal kevesebb kenésre szoruló pontja van, és nem kell elviselnie hirtelen gyorsulásokat, terhelésváltásokat. A rotorok csúcstömítései nagyon kemény, alacsony súrlódású szilícium-nitridből készülnek. Olajszűrőre és olajcserére egyáltalán nincs szükség, a karbantartás a gyújtógyertyák szükség szerinti cseréjében merül ki — írta meg az SAE International.