Folie 1

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Karosserietechnologie
Thomas Tröster Vorlesung an der Universität
Paderborn WS 2007/2008
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1. Wankelmotor
Allgemeines
Exemplar aus dem Deutschen Museum

• ist ein Rotationskolbenmotor (RKM)
• Verbrennungsenergie wird ohne den Umweg einer
  Hubbewegung direkt in eine Drehbewegung umgesetzt
• Kreiskolbenmotor (KKM)
• Läufer des Motors übernimmt gleichzeitig die
  Funktion der Kraftabgabe und der Steuerung der
  Gaswechselvorgänge
• hat eine Exenterwelle gt Unwucht - durch
  Ausgleichgewichte vollkommen ausgeglichen
• Drehkolbenmotor (DKM)
• Keine Exenterwelle gt Läufer und Trochiode
  drehen sich unwuchtfrei

Bild Wikipedia
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1. Wankelmotor
Darstellung der Arbeitsphasen in Relation zur
Kolbenstellung
Technik

• Viertaktprinzip
• Einlass Kraftstoff-Luft-Gemisch wird angesaugt
• Verdichtung zum zweiten Arbeitstakt gt
  Erwärmung
• Erreichen der höchsten Dichte, passieren der
  Zündkerzen gt Zündung
• Bei der Verbrennung wird Wärme frei gt
  Druckzunahme gt nutzbare Arbeit wird verrichtet
• Durchsetzen des doppelten Verdrängungsvolumens
  gegenüber einem hubraumgleichen
  Viertakt-Hubkolbenmotor

Bild Ansdale Der Wankelmotor
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1. Wankelmotor
1-4 Ansaugen
Technik
5-7 Verdichten
8-9 Expandieren
10-1 Auspuffen
Animation Wikipedia
Bilder http//www.gleisbau-welt.de
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1. Wankelmotor
Geometrie des Mantels

• Dreieckiger Läufer berührt ständig die
  Gehäusewand
• Kontur des Kreiskolbens besteht aus drei
  abgeflachten Kreisbögen (bauchiges Dreieck aus
  gt Reuleaux-Dreieck)
• Gehäuse ist eine Ellipse, bei der die lange
  Seite abgeflacht und die kurze Seite eingebuchtet
  ist gt Epitrochoide
• Innenverzahnung des Läufers mit 30 Zähnen und
  die Außenverzahnung des Ritzels 20 Zähne
• Läuferlager und Hauptlager können sowohl als
  Rollenlager als auch als Gleitlager ausgeführt
  sein

Bild Ansdale Der Wankelmotor
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1. Wankelmotor
Konstruktion
Bild Ansdale Der Wankelmotor
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1. Wankelmotor
Technische Daten
Mazda RX-8 mit Wankelmotor

• 141 kW (192 PS) als 5-Gang-Schaltgetriebe
• 170 kW (231 PS) als 6-Gang-Schaltgetriebe
• Kraftstoffverbrauch im kombinierten Testzyklus
  11,2 10,6 l/100 km
• CO2-Emissionen im kombinierten Testzyklus 284 -
  267 g/km.

Vergleich der Drehmomente von drei in Serie
laufenden Automobilmotoren und einer Gasturbine
Bild Ansdale Der Wankelmotor
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1. Wankelmotor
Technische Daten
Gegenüberstellung von Verbrauch und Gehalt an
CO, CmHn über ?
Bild Ansdale Der Wankelmotor
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1. Wankelmotor
Spezifischer Kraftstoffverbrauch des NSU-KKM 502
(mit Fahrwiderstandskurve)
Technische Daten
pme (kp/cm²)
Drehzahl U/min
Bild Ansdale Der Wankelmotor
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1. Wankelmotor
Vor- und Nachteile gegenüber dem Hubkolbenmotor

• Vorteile
• geringen Platzbedarf
• größeres Leistungs-Gewichtsverhältnis als ein
  Viertakt-HKM vergleichbarer Leistung
• vollkommen auswuchtbar gt weicherer und
  vibrationsarmer Lauf auch bei nur einer Scheibe
• Höhere Lebensdauer durch weniger bewegliche Teile
• gleichförmigeres Drehmoment als ein
  Viertakt-Hubkolbenmotor
• Eignet sich sehr gut für den Betrieb mit
  Wasserstoff

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1. Wankelmotor
Vor- und Nachteile gegenüber dem Hubkolbenmotor

• Nachteile
• ungünstiges Verhältnis zwischen Oberfläche zu
  Brennraumvolumen gt größere
  Kühlwärmeverlusten
• Gemischanteil oberhalb der Kerze wird nur schwer
  entzündet
• Die Dichtflächen des Wankelmotors sind erheblich
  länger als bei einem HKM und führen zu höheren
  Druckverlusten
• Aus diesen Gründen verbraucht der Wankelmotor
  bis zu 16  mehr Kraftstoff als ein
  Viertakthubkolbenmotor