Amikor 2012-ben megszüntették a Mazda RX-8 gyártását, a magam részéről nagyon megsirattam. Az RX-8 sportautóként sem volt akármi, de ami nagyon fájt, hogy kimúltával úgy tűnt, a Wankel-motor autóba beépítésének is befellegzett egyszer és mindenkorra. Nem mintha tökéletes technikai megoldás lett volna, nem véletlenül maradt meg csupán egyetlen gyártó termékkínálatában. De legalább különleges volt a számtalan egy kaptafára működő dugattyús motor között. Egy műszaki csemege. Minden hibája ellenére egy üde színfolt. És most visszatér!
Éppen ezért örültem, amikor megtudtam, hogy ha nem is fő hajtómotorként, de a Mazda mégis visszahozza. Az ígérgetések és szellőztetések után idén januárban, a Brüsszeli Autókiállításon mutatták be az eredetileg akkumulátoros elektromos autóként árult Mazda MX30 plug-in hibrid változatát, az MX30 e-Skyactiv R-EV-t, amelynek nevében az R betű arra utal, hogy a hibrid rendszer belsőégésű motorja ismét egy Rotary, azaz bolygódugattyús motor. Az öröm mellett azonban mindjárt felmerült a kérdés, honnan származhat a Wankel-motor, és hogyan sikerült a legnagyobb, a tíz évvel ezelőtti kipontozódását is okozó Achilles sarkától, orbitális üzemanyag-fogyasztásától és jelen korunkban főbűnnek minősülő szzörnyű káros-anyag kibocsátásától megszabadítani.
A gyár egyelőre nem teregeti ki a lapjait, az autós médiában megszokott tálalási sorrendet betartva az első próbaútra tartogatja a technikai megoldások részletes bemutatását. Ennek ellenére a közölt adatok és az eddig megjelent képek nyújtanak némi betekintést abba, miben hasonlít és miben különbözik az új, egytárcsás Wankel motor a Mazda előző bolygódugattyús motorjaitól.
Az első, valójában nyilvánvaló különbség mindjárt az egytárcsás kivitel. A Mazda büszke volt rá, hogy a 1967-ben a Cosmo Sport modelljében az NSU-t megelőzve, a világon először jelentetett meg kéttárcsás Wankel-motort, amely elrendezéshez azután évtizedekig hű maradt, egészen az RX-8-cal bezárólag. Teljesen logikusnak tűnik a gondolat, hogy az új Wankel nem más, mint az RX-8-ban is alkalmazott 13B jelű motor egy tárcsára visszavágott kivitele. Hiszen ez volt a legutolsó motor, működött, a gyerekbetegségei javát is sikerült kijavítani, így bizonyos korszerűsítésekkel alkalmassá tehetőnek látszik az új feladatra.
Csakhogy az adatok mást mutatnak. A Wankel-motorok három meghatározó geometriai adata a csúcstávolság (a bolygódugattyú geometriai közepének és a csúcsainak, vagy éleinek a távolsága), az excentricitás (a főtengely középpontjának és a bolygódugattyú középpontjának a távolsága) és a kamra szélessége, vagy, ha úgy tetszik a vastagsága. Ebből a háromból az első kettő adja meg valójában a bolygódugattyú és a ház formáját, kicsit leegyszerűsítve azt, metszetben hogyan néz ki a motor. A vastagság a mélységi kiterjedést adja, és a másik kettővel együtt a lökettérfogatát. (Minél nagyobb a kamra szélessége, annál nagyobb ugyanazon másik két adat mellett a lökettérfogat.)
Az RX-8 13B MSP Renesis nevű motorjánál az a bizonyos alakot meghatározó két első adat, a saroktávolság és az excentricitás 105 mm, illetve 15 mm. A Mazda egyébként már a kezdetek kezdete óta ezt a két adatot használja, már a Cosmo 10A jelű motorjának is ez volt a két fő mérete. (A kamra szélessége azonban folyamatosan változott. A Cosmóé még 60 mm volt, ami 491 cm3-es kamratérfogatot adott, míg az RX-8-é már 80 mm, amivel a kamratérfogat 654 cm3-re adódik.) A Mazda teljes Wankel története alatt egyetlen esetben tért el a 105 mm-es saroktávtól és a 15 mm-es excentricitástól, az 1970 és 1972 között gyártott Mazda Luce Rotary Coupé vagy kódoltabb nevén a Mazda R130 Coupé szintén kéttárcsás Wankeljánál. A 13A nevű motor saroktávja 120 mm, az excentricitása 17,5 mm volt. (A kamra vastagsága 60 mm, a kamratérfogat 655 cm3, az összes kamratérfogat 1310 cm3, a teljesítmény 126 LE, a nyomaték 172 Nm volt.)
Most érdemes megkapaszkodni, az MX30 e-Skyactiv R-EV egytárcsás Wankel-motorjának két fő adata nem az összes más Mazda bolygódugattyús motor adatával cseng egybe, hanem az egyetlen kivételével, a 13A-éval. A saroktávja éppúgy 120 mm, az excentricitása 17,5 mm. Egyedül a legkönnyebben változtatható adat, a kamra szélessége más, ugyanis nem 60 mm, hanem 76 mm. A nagyobb szélesség miatt természetesen a kamratérfogat is gyarapodott, 830 cm3-re nőtt. Nyilván nem csupán emiatt, de az új motor teljesítménye 74 LE (egy kamrára vetítve a régié 64 LE volt), a nyomatéka 116 Nm.
A Mazda régi Wankel motorjai többségét jellemző geometriától való eltérést egyrészt valószínűleg az indokolja, hogy egy tárcsából szerettek volna minél nagyobb teljesítményt kivenni (helyigény és költségek szempontjából sem lehetett észszerű ötlet a két tárcsás elrendezés felé indulni), másrészt ennek is lehet szerepe a fogyasztás és a káros-anyag kibocsátás csökkentésében. A nagyobb saroktávolsággal és excentricitással például egyszerűbben emelhető a hatásfokot alapvetően meghatározó adat, a sűrítési viszony, ami az új Wankel esetében 11,9:1. Csak összehasonlításképpen az RX-8 13B MSP Renesis motorjáé kereken 10:1 volt.
A geometrián és a sűrítésen kívül is számos ponton különbözik az új motor az RX-8-étól. Amiben nem, az a szívó és a kipufogórések elhelyezése és száma, mindkettő az oldalfalon (vagyis azon, amin az oldalával siklik a bolygódugattyú) található, és mindkettőből kettő van. (Az RX-8 13B MSP Renesis megnevezésében részben épp erre utal az MSP jelzés. Jelentése ugyanis Multi Side Port, azaz több oldalsó nyílás.) A hajdani, az új Wankeléval azonos saroktávú és excentricitású 13A motorban ugyanis a kipufogórés még azon a felületen nyílt, amin a bolygódugattyúnak az éle fut. Ehhez azonban nem lehetett visszatérni, hiszen épp azért vezették be időközben az oldalsó elhelyezést, mert azzal 35 százalékot meghaladó mértékben lehet csökkenteni az elégetlen szénhidrogének kibocsátását. Vagyis ez is egy a káros-anyag kibocsátást csökkentő megoldások közül.
De csak egy, mert folytatásként ott a közvetlen befecskendezés, ami a korábbi szívócső befecskendezést váltotta fel. A megoldással már évekkel ezelőtt kísérletezett a Mazda annál a kísérleti Wankelénél, ahol a szívócsőbe irányuló benzinbefecskendezést közvetlen hidrogén-befecskendezéssel egészítették ki – természetesen a káros-anyag kibocsátás csökkentése érdekében. A közvetlen benzinbefecskendezés kevesebb veszteséggel jár, a befecskendezett benzin hűtő hatásával segít a sűrítési viszony növelésében, és még azt is segíti, hogy az égéstérben koncentrálni lehessen a benzin-levegő keveréket, vagyis egyfajta rétegtöltést, az átlagot tekintve szegénykeverékes üzemmódot valósítsanak meg.
Ebben azonban nem csupán a befecskendező fúvóka játszik szerepet, hanem a bolygódugattyú mindhárom palástján, speciálisan kialakított mélyedés is. (Egy bolygódugattyú fordulat alatt mindhárom paláston történik gyújtás, miközben a kialakításból adódóan a főtengely hármat fordul.) Ilyen jellegű bemélyítést az RX-8 dugattyúján is kialakítottak, de a képeken látható, hogy az új Wankel-motor dugattyúján teljesen más, sokkal bonyolultabb, összetettebb kiképzést kapott, nem egy viszonylag egyszerű vályú.
A közvetlen befecskendezés és a dugattyú palástjának különleges kiképzése játszhat szerepet abban, hogy sok korábbi Mazda Wankeltől eltérően az új motorban egyetlen gyertya is elég a megbízható és megfelelő gyújtáshoz. Az más kérdés, illetve még nem tudjuk, hogy a gyertya, illetve egészében a gyújtórendszer nem rejt-e magában valamilyen különlegességet.
Az eddig említett megoldások azt célozták, hogy az égésfolyamat javításával csökkentsék a fogyasztást és a káros-anyagok kibocsátását is. Ebből az új motoron egy külső berendezés is kiveszi a részét. A kamrát a kipufogórésen elhagyó kipufogógázok – üzemállapottól függően – meghatározott részét ugyanis egy folyadékhűtéses hűtőn keresztül egy visszavezető szelep (EGR) visszairányítja a szívócsőbe, amelyek így az égési hőmérséklet csökkentésével járulnak hozzá a környezetre káros égéstermékek keletkezéséhez.
A fogyasztási és káros-anyag kibocsátási értékek javulásához az is hozzájárul, hogy a motor nem folyamatosan üzemel. Leginkább csak akkor kapcsol be, ha az MX30 e-Skyactiv R-EV padlója alá beépített 17,8 kWh-s lítiumion akkumulátorból kifogy az áram. Olyankor viszont működhet a legjobb hatásfokkal együtt járó állandó fordulaton és terheléssel, hiszen a soros hibrid rendszerben a Wankel motor egyetlen dolga a nagy teljesítményű generátor hajtása.
Sajnos használható fogyasztási és káros-anyag kibocsátási adatokat még nem hozott nyilvánosságra a Mazda. Más plug-in hibridekhez hasonlóan a kilométerenkénti 21 grammos szén-dioxid-kibocsátás a valós mindennapi használatra vonatkozóan nem mond semmit, csakúgy, mint az 1 l/100 km-es súlyozott fogyasztás sem. Hiszen ezek a számok úgy jönnek ki, hogy a plug-in hibrid MX30 e-Skyactiv R-EV annak a bizonyos 100 kilométernek egy jó nagy részét elektromosan teszi meg, és csak a maradékot soros hibridként. A valóságban azonban a szinte százszázalékos elektromos használattól a fele-fele, vagy még annál is rosszabb arányú használatig bármi előfordulhat. Életszerű fogyasztási adat ezért csak az első próbák és tesztek után várható.
Ami viszont még tudható az új Wankelről, hogy más a gyártástechnológiája is, mint az utolsó sorozatgyártású motoré, a RX-8 13B MSP Renesisé volt. Ennek indokával mindenki tisztában van, aki valaha is hallott az RX-8 motorjának élettartam problémáiról. Ezen kívül azonban az is a változtatások mellett szólt, hogy egy nagyon kompakt és könnyű motort kellett összehozni. Ennek érdekében a két oldalsó elem (amin a dugattyú az oldalával siklik) nem acélból készül, hanem a sokkal könnyebb alumíniumból.
Ilyen is történt már a Mazda Wankeleinek történetében, a különbség az, hogy a futófelületet az akkori krómbevonat helyett plazmaszórással felvitt, különlegesen kopásálló és kis súrlódású fémötvözetre cserélték. A technológia egyébként ismert az autóiparban, például a BMW és a Mercedes is ezzel a módszerrel gyártja egyes motorjainak könnyűfém blokkját. Alumíniumból készítik a motor középső részét is, ám, mint a képeken is látszik, azt a felületet, amin a bolygódugattyú az éleivel fut végig, egy szintén kis súrlódású, de kopásálló fémbetét fedi. Az ezzel érintkező, a bolygódugattyú sarkait tömítő fémötvözet lécek vastagságát pedig 2,5 milliméterre növelték, szintén a kopásállóság növelése, azaz a hosszabb élettartam elérése érdekében.
Elnézve, hogyan merítettek a mérnökök a Mazda eddig szerzett tapasztalataiból, és hogyan egészítették azt ki új fejlesztésekkel, talán nem túlzás ígéretesnek nevezni az új Wankelt. A magam részéről mindenesetre kíváncsian várom, mit képes az ígéretekből valóra váltani. Remélem, lesz módom meggyőződni róla, és örülni egy különleges technikai megoldás, egy üde színfolt visszatérésének.
