Der Wankelmotor


Warum sich der Wankelmotor nicht durchsetzen konnte
   

Vorteile und Nachteile
Warum konnte sich eigentlich der Wankelmotor nicht durchsetzen?
Auf den ersten Blick hat er eine Reihe von Vorteilen. Der Wankelmotor hat einen Drehkolben der bei einer Umdrehung drei Arbeitstakte hat. Das bedeutet eine ausgesprochen kompakte Bauweise. Die vier Takte sind vergleichbar dem Viertaktmotor, Ansaugen, Verdichten, Arbeitstakt und Auspufftakt. Eine Nockenwelle ist nicht notwendig.
Das erscheint zunächst vielversprechend, leider hat der Wankelmotor noch gravierendere Nachteile.

Beim Hubkolbenmotor ist die Form des Kolbens und des Zylinders im Prinzip einfach, eben zylinderförmig. Das ist bei der Fertigung ein Vorteil.
Beim Wankelmotor besteht der Drehkolben aus drei Kreisbogenstücken. Das Außengehäuse, gewissermaßen das Gegenstück zum Zylinder, hat eine kompliziertere Form. Das lässt sich natürlich fertigen aber es ist bereits etwas aufwendiger als beim Hubkolbenmotor. Die Fertigung dieser Teile ist allerdings nicht das große Problem.

Abdichtung
Ein wirkliches Problem ist dagegen das Abdichten zwischen Drehkolben und Außengehäuse.
Beim Hubkolbenmotor sind im Kolben mehrere Kolbenringe untereinander angebracht. Die Schmierung erfolgt von unten aus dem Kurbelgehäuse. Damit nicht zuviel Öl am Zylinder bleibt, ist unten am Kolben meist noch ein Ölabstreifring. Damit bleibt am Zylinder ein dünner Schmierfilm vorhanden, der aber ausreicht um Kolben und Kolbenringe zu schmieren. Da man am Kolben mehrere Kolbenringe untereinander anbringen kann ist damit die Abdichtung des Brennraumes gegen das Kurbelgehäuse gewährleistet. Das Abdichten ist beim Hubkolbenmotor daher kein Problem.

So einfach ist das beim Wankelmotor nicht. An den drei querliegenden Außenkanten des Drehkolbens,
die die einzelnen Räume verschiedener Takte voneinander trennen, kann man jeweils nur eine einzelne Dichtleiste anbringen. Das nächste Problem ist aber die Schmierung dieser Dichtleisten. Man kann diese Dichtleisten nicht wie beim Hubkolbenmotor von einer Seite schmieren, da ja auf beiden Seiten verschiedene Takte stattfinden. Es bleibt also nichts übrig als, wie beim Zweitaktmotor, zum Treibstoff etwas Schmieröl dazu zu geben oder mit etwas Frischöl zu schmieren, was für die Abgase schädlich ist.
Die Dichtheit dieser Dichtleisten, die Schmierung und der Verschleiß der Dichtleisten und die daraus resultierenden negativen Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit und die Abgase blieben immer ein Problem.
Die seitlichen Dichtleisten, die zur Kolbenmitte hin abdichten sind vielleicht weniger problematisch, aber mehrere Dichtleisten sind auch hier nicht ohne weiteres unter zu bringen.

Verbrennungsraum
Ein weiteres Problem ist die Form des Verbrennungsraumes.
Bei Hubkolbenmotoren ist der Verbrennungsraum in grober Näherung zylinderförmig bis halbkugelförmig. Jedenfalls hat der Verbrennungsraum eine einigermaßen kompakte Form. In diesen Verbrennungsraum ragt die Zündkerze etwas hinein. Diese kompakte Form des Verbrennungsraumes ist für die Verbrennung von Vorteil.

Völlig anders sieht das beim Wankelmotor aus.
Der Wankelmotor hat einen langen flachen Verbrennungsraum. Nachdem die Dichtleisten über die Zündkerzen gleiten müssen, sind die Zündkerzen etwas zurück versetzt. Der flache Verbrennungsraum ist für eine rasche und gleichmäßige Verbrennung ungünstig, die Verbrennung muss sich über diesen flachen Raum ausbreiten. Die zurückversetzte Zündkerze ist für das Zünden natürlich auch kein Vorteil. Darüber hinaus führt die große Oberfläche dieses Verbrennungsraumes zu einer größeren Wärmeabgabe. Hohe Temperatur heißt hoher Druck und es sollte daher möglichst wenig Wärme nach außen abgegeben werden, sondern der hohe Druck sollte zu einem möglichst hohen Teil für die Bewegung des Kolbens genutzt werden. Auch dies wirkt sich negativ auf die Wirtschaftlichkeit aus.

Mit einem Wort
Der Wankelmotor hat einige Vorteile wie die Drehbewegung des Kolbens und eine kompakte Bauweise. Leider hat er aber noch gravierendere Nachteile wie das Problem mit der Abdichtung, der Schmierung der Dichtleisten und den Verschleiß derselben. Der flache Verbrennungsraum ist ein Nachteil für den Verbrennungsvorgang. Beides wirkt sich nachteilig auf Wirtschaftlichkeit und auch auf  die Abgase aus. Diese Nachteile konnten nie wirklich überwunden werden.
Das sind die wesentlichen prinzipiellen Nachteile, was nicht heißt dass nicht noch weitere weniger offensichtliche Nachteile bestehen.

Schlußpunkt
Die Firma NSU ist leider geradezu ein Paradebeispiel dafür was man riskiert wenn man zu innovativ sein will. Der Ro 80, in den NSU den Wankelmotor eingebaut hatte, war in vieler Hinsicht seiner Zeit weit voraus. Er war für die damalige Zeit ein moderner Fronttriebler in verhältnismäßig stromlinienförmiger Form. Im Aussehen wirkt der Ro 80 selbst heute noch mehr oder weniger modern, ein nahezu zeitlos gelungenes Fahrzeug. Nur mit dem Wankelmotor wagte NSU eben zuviel, die Firma musste an den VW-Konzern verkauft werden. Der K 70, ein etwas kleineres Fahrzeug mit Hubkolbenmotor, kam zu spät. NSU wurde in die Marke Audi eingegliedert, der K 70 kam als VW auf den Markt. Die Technik des K 70 und des Ro 80 (nicht der Wankelmotor) ist in den VW Konzern eingeflossen, die Firma bzw. die Marke NSU hat es aber nicht überlebt.

Das genaue Gegenteil davon ist übrigens die Firma Lanz mit ihren Glühkopfmotor. Sie wollten eine bewährte Technik die sie über Jahrzehnte gebaut hatten nicht aufgeben bis es zu spät war. Der "Lanz Bulldog" Traktor ist bis heute ein Begriff, die Firma Lanz musste aber an die Konkurrenz verkauft werden.

Zu innovativ sein zu wollen kann am Ende genau so gefährlich sein wie zu wenig innovativ zu sein.



Verwandte Themen:

Abwärmeverluste beim Verbrennungsmotor

Diesel_FAQ


Wenn ich ein Auto bauen könnte



Zurück zu

Startseite


Copyright © 2018      Gottfried Langmann                          10.7.2018