Ванкеловият мотор е ротационно-бутален двигател с вътрешно горене, изобретен през 1957 г.от Феликс Ванкел (Германия). Още през 1954 г. той открива, че ако триъгълен ротор се завърти в епитрохоида се стига до 4-четиритактов режим на работа. При изпитание на стенд през 1957 г. устройството доказало, че може да се използва подобно на другите ДВГ. Опитният модел не бил измислен добре, защото картерът със своята 8-образна вътрешна структура се въртял около буталото. Логично в следващата разработка Ванкел стигнал до модел, при който картерът е стационарен, а ротира буталото. И в двата случая обаче в двигателя се образуват отделни камери, които менят своя обем.
В най-новите модели буталото се завърта и около оста си, и около геометричната ос на картера (за който споменахме, че е с форма на епитрохоида). Именно това задвижване води до наименованието ротационно-бутален мотор. Той си е истински 4-тактов двигател, който си има основните функции: всмукване, сгъстяване, изгаряне и изпускане. Разликата в сравнение с класическия бутално-ходови ДВГ се дължи на факта, че при него едновременно работят 3 такта.
На диаграмата си личи, че системата на Ванкел няма нищо общо с коляно-мотовилковия мотор. Отсъстват и някои твърде сложни детайли на познатите ни ДВГ – вал, клапани, кобилици, бутала и т.н. и т.н.
Това прави ротационно-буталният двигател доста по-лек и по-малък, отколкото „класическите” му събратя. Масата се уравновесява по-лесно, защото липсват възвратно-постъпателно движещите се маси, а освен това и няма високи изисквания към горивото и октановото число на бензина.
По-горе писахме за липса на вал, клапани, кобилици и прочие елементи, които предизвикват „тракането” в двигателя, а и някои други звуци, от които често ни настръхват косите.
При двигателя на Ванкел тактовете са следните:
- Първата камера на мотора се „разширява” и поема гориво-въздушната смес.
- Пак в тази камера чрез въртенето на буталото се изтласква сместта към пространството за горене. Ексцентричното движение на триъгълния ротор води до намаляване на обема и сгъстяване на гориво-въздушната смес.
- Идва ред да се намеси свещта, която подава искра и възпламенява гориво-въздушната смес. Налягането на изгарящите газове завърта буталото напред в неговата траектория.
- Ротационният вал стига до ръба и отваря изпускателното прозорче, освобождавайки изгорелите газове от системата.
И във Ванкеловия двигател обемът е правопропорционален на „конете”, с които разполага моторът. При около 1000 кубика конските сили са около 120. Естествено, този обем е за двете активни зони за горене. Икономиите са значителни заради липсата на колянов вал, мотовилки и прочие „чаркове”.
Всичко обаче далеч не е толкова просто. Краткото време на впръскване на горивото във Ванкеловия двигател и липсата на всмукателен клапан обикновено водят до непълно изгаряне на горивото. Налага се използването на няколко (до 3) свещи, което обаче конструктивно не е толкова лесно. Mazda много си харесва този мотор и в едно от последните си поколения – Renesis, има решение на проблема. Използват се странични, вместо периферни клапани за всмукване. Но и така се стига до по-голям разход на гориво.
Въпреки това, предимствата на Ванкеловия мотор сякаш са повече. Странно обаче е, че той няма някакво сериозно разпространение. Чудатата конструкция е любима на Mazda, а често се използва в самолетната индустрия – за леките спортни самолети. И очевидно е, че някоя революционна разработка като нищо може да „изстреля” двигателят на хер Феликс Ванкелнагоре в автомобилостроенето. Но все още се чака и този момент.