A Mazda Wankel-programjának 65. évfordulója – 2. rész

A jubileum a japán fejlesztési program kezdetéhez kapcsolódik. 1961. novemberében a Mazda már saját fejlesztésű bolygódugattyús motorját tesztelte. A sorozatgyártásig azonban még hat évnek kellett eltelnie. 
A Wankel új szerepkörben: a soros hibrid erőforrása

RENESIS – Amikor a kipufogónyílás áthelyezése jelentett áttörést

A Mazda 2003-ban, az RX-8 modellben mutatta be a RENESIS motort. A konstrukció egyik legfontosabb újdonsága a kipufogónyílások elhelyezésének megváltoztatása volt. A korábbi, perifériás kipufogónyílásos megoldással szemben a RENESIS a motor oldalfalában kialakított kipufogónyílásokat alkalmazta. Ez lényegesen megváltoztatta a gázcsere-folyamatot. A megoldás lehetővé tette a szívó- és kipufogónyílások közötti kedvezőtlen átfedés megszüntetését, valamint a kipufogónyílás nyitási időpontjának módosítását. Ennek eredményeként csökkenthetővé vált a maradékgáz kedvezőtlen hatása, javult a részterheléses égés stabilitása és csökkent a szénhidrogén-kibocsátás.

A Mazda a szívórendszert, a tömítéseket és a motorvezérlést is továbbfejlesztette.A RENESIS jelentős előrelépést hozott a fogyasztás és az emissziós jellemzők tekintetében. A motor 2003-ban elnyerte az International Engine of the Year díjat. Mindez azonban nem volt elegendő a konstrukció hosszú távú versenyképességének biztosításához.

Az egyre szigorúbb kibocsátási és CO₂-követelmények mellett a Wankel-motor hátrányai továbbra is jelentősek maradtak. A Mazda RX-8 gyártása 2012-ben befejeződött. Ezzel egy időre lezárult a közvetlen kerékhajtásra alkalmazott, sorozatgyártású Wankel-motoros Mazda sportautók története.

A Wankel-motor visszatérése – már nem a kerekeket hajtja

A Mazda 2023-ban az MX-30 e-SKYACTIV R-EV modellben ismét sorozatgyártásba állította a bolygódugattyús motort. A konstrukció azonban alapvetően új szerepet kapott. Az MX-30 R-EV soros plug-in hibrid hajtásrendszerében a járművet kizárólag villanymotor hajtja. A Wankel-motor egy generátorhoz kapcsolódik, és a villamosenergia-termelést biztosítja. A belső égésű motor és a hajtott kerekek között nincs közvetlen mechanikus kapcsolat. Ez lehetővé teszi, hogy a Wankel-motor üzemi fordulatszámát és terhelését a jármű haladási sebességétől függetlenül szabályozzák.

A rendszervezérlés így kedvezőbb motorüzemi tartományokat választhat. A motor kis mérete és kedvező rezgési tulajdonságai ebben az alkalmazásban különösen előnyösek. 

Az új, 8C típusjelű Wankel-motor egyrotoros, 830 cm³ névleges kamratérfogattal. Maximális teljesítménye 55 kW, kompresszióviszonya 11,9:1. A hajtásrendszer 125 kW teljesítményű villanymotort és 17,8 kWh kapacitású akkumulátort alkalmaz. A motor, a generátor és a villamos hajtóegység kompakt egységet alkot.

Milyen műszaki fejlesztések jellemzik a 8C motort?

A Mazda az új motor tervezésénél kiemelt figyelmet fordított a hatásfok és az emissziós tulajdonságok javítására. Az egyik legjelentősebb újítás a közvetlen benzinbefecskendezés alkalmazása. A közvetlen befecskendezés javíthatja a tüzelőanyag eloszlását az égéstérben, miközben a töltet hűtésével a kopogásos égés kockázatát is csökkenti. 

A motor hűtött kipufogógáz-visszavezetést, vagyis EGR-rendszert is alkalmaz. Ez hozzájárul a töltet hőmérsékletének és az égési folyamatnak a szabályozásához.

A Mazda módosította az égéstér alakját és növelte a kompresszióviszonyt. Az új konstrukcióban a korábbi RENESIS motorhoz képest jelentősen megváltoztatták a motor geometriai méreteit is.

A 2023-ban publikált Mazda Technical Review szerint az 8C motor fajlagos tüzelőanyag-fogyasztása bizonyos üzemi feltételek mellett akár 25%-kal kedvezőbb lehet a korábbi 13B motornál. Ez a javulás a motorok műszaki összehasonlítására vonatkozik, nem az MX-30 R-EV teljes járműfogyasztásának 25%-os csökkenésére. A motor az Euro 6d emissziós követelményeknek megfelelő konstrukcióként készült el. A közvetlen befecskendezéses Wankel-motor kipufogógáz-utókezelése ezért a korszerű benzinmotorokéhoz hasonlóan jelentős műszaki feladatot jelent. Az MX-30 R-EV európai kivitelében benzin-részecskeszűrőt is alkalmaztak.

A kipufogógáz-emisszió változatlanul meghatározó fejlesztési szempont

A Wankel-motor új alkalmazási területe nem szünteti meg azokat a problémákat, amelyek a belső égésű motorok működésével együtt járnak. A generátort hajtó motor továbbra is szénhidrogén-tüzelőanyagot éget el, ezért CO₂, CO, NOx, el nem égett szénhidrogének és részecskék is keletkezhetnek. Az egyes szennyezőanyagok mennyisége természetesen az üzemi állapottól és a kipufogógáz-utókezelés hatékonyságától függ. A soros hibrid hajtás egyik előnye, hogy a motorüzem jobban optimalizálható. Ez különösen a terhelés és a fordulatszám szabályozásánál jelentős.

Wankel generátoros üzemben

Ugyanakkor a generátoros üzem új szabályozástechnikai kihívásokat is felvet. A motor indítását, a katalizátor felmelegedését és a kipufogógáz-utókezelés megfelelő működési feltételeit a hibrid hajtásrendszer vezérlésével összehangoltan kell biztosítani. A tisztán elektromos haladási szakaszok alatt a belső égésű motor és kipufogógáz-utókezelő rendszere lehűlhet. Az újraindítás emissziós következményeit ezért a teljes hajtásrendszer szintjén szükséges kezelni.

A Wankel-motor villamosított hajtásrendszerbe történő integrálása tehát nem pusztán motorfejlesztési, hanem átfogó energetikai és emissziószabályozási feladat.

A jármű tényleges környezeti teljesítményének értékeléséhez nem elegendő kizárólag a belső égésű motor hatásfokát vizsgálni. Figyelembe kell venni az elektromos energia előállításának és tárolásának veszteségeit, az akkumulátor töltöttségi állapotát, a felhasználási körülményeket és a kipufogógáz-utókezelés teljes működési tartományát is.

Mit jelent mindez a szerviztechnika és a diagnosztika számára?

A Wankel-motor különleges konstrukciója a hibafeltárás és az állapotvizsgálat területén is sajátos módszereket igényel. A rotorcsúcsok, az oldaltömítések és a rotorház belső felületének állapota alapvetően meghatározza a motor kompressziós viszonyait. A kompresszióveszteség jelentkezhet nehéz melegindításban, egyenetlen motorjárásban vagy teljesítménycsökkenésben. A hagyományos dugattyús motoroknál megszokott kompressziómérési módszer azonban nem alkalmazható változtatás nélkül. A Wankel-motor esetében az egyes munkaterek kompressziónyomását külön kell értékelni. A méréshez megfelelő műszerre, a gyártó által meghatározott mérési eljárásra és fordulatszám-korrekcióra van szükség.

A Mazda RX-8 13B-MSP motorjánál például a kompresszióértékeket 250 min⁻¹ indítózási fordulatszámra vonatkoztatják. A gyári előírás szerinti névleges kompressziónyomás 830 kPa, a minimális érték 680 kPa. Az egyes munkaterek és a rotorok közötti nyomáskülönbségre további követelmények vonatkoznak. Ezek az értékek az adott motortípusra és vizsgálati eljárásra érvényesek, nem általános Wankel-motor-határértékek. A hibafeltárás során külön figyelmet igényel a gyújtásrendszer, a kenőolaj-adagolás, a hűtőrendszer, valamint a motor elektronikus vezérlésének vizsgálata. A korszerű Wankel-motoroknál ehhez az emissziószabályozás és a hibrid hajtásrendszer diagnosztikája is társul.

Az MX-30 R-EV esetében a belső égésű motor működését a nagyfeszültségű rendszer és az energiamenedzsment vezérlése határozza meg. Ez új követelményeket támaszt a szervizdiagnosztikai eljárásokkal szemben. Fontos szakmai különbséget tenni a vezérlőegységek által szolgáltatott diagnosztikai információk és a motor tényleges mechanikai, illetve emissziós állapota között. Egy hibakódmentes elektronikus rendszer önmagában nem bizonyítja a tömítések megfelelő állapotát vagy a kipufogógáz-utókezelés teljes működőképességét. A Wankel-motorok esetében ezért továbbra is fontos szerepet kapnak a mechanikai állapotvizsgálatok és a megfelelő körülmények között végzett emissziómérések.

A Wankel-motor jövője – újabb fejlesztési irányok

A Mazda 2024 februárjában önálló Wankel-motor-fejlesztő csoportot hozott létre, 36 mérnök részvételével. A szervezet feladata a bolygódugattyús motor továbbfejlesztése, különös tekintettel a villamosított hajtásrendszerekre, az emissziós követelmények teljesítésére és az alternatív tüzelőanyagok alkalmazására. A 2025-ös Japan Mobility Show rendezvényen bemutatott Mazda Vision X-Coupe tanulmányautó újabb fejlesztési irányt jelzett. A jármű kétrotoros, turbófeltöltésű Wankel-motort kombinál plug-in hibrid hajtásrendszerrel. A Mazda a koncepció rendszerteljesítményét 510 lóerőben adta meg. 

A tanulmányautó a szén-dioxid-semleges eredetű tüzelőanyagok és a járműbe épített szén-dioxid-leválasztás lehetőségét is felvetette. Ezek azonban továbbra is fejlesztési és demonstrációs megoldások. A szén-dioxid-semleges eredetű tüzelőanyag alkalmazása nem jelent automatikusan nulla teljes életciklusú kibocsátást, a fedélzeti szén-dioxid-leválasztás pedig önálló energetikai és üzemeltetési kihívásokat támaszt. A Mazda 2025-ös műszaki stratégiája szerint a vállalat a korszerű dugattyús motorok égésfejlesztési eredményeit a jövőbeli Wankel-motorok emissziós fejlesztésében is hasznosítani kívánja.

Eközben a 2026 szeptemberében napvilágot látott gyártói nyilatkozatok arra utalnak, hogy a Mazda a közvetlen kerékhajtásban is szerepet vállaló Wankel-motor lehetőségét sem vetette el. Konkrét új sorozatgyártású modell bevezetését azonban nem jelentették be. A technológia jövője tehát továbbra is nyitott.

A Mazda MX-30 R-EV európai forgalmazásának 2026 eleji megszüntetése ugyanakkor arra is figyelmeztet, hogy a műszaki megvalósíthatóság önmagában nem biztosít piaci sikert. A következő Wankel-motoros alkalmazásnak nemcsak a műszaki követelményeknek, hanem a fogyasztói igényeknek és a gazdaságossági szempontoknak is meg kell felelnie.

Hatvanöt év után – mi a Wankel-motor legfontosabb tanulsága?

A Mazda Wankel-motorjának története a mérnöki kitartás és a folyamatos fejlesztés különleges példája. Az 1961-ben megkezdett program során a Mazda olyan problémákat oldott meg, amelyek miatt számos más autógyártó felhagyott a bolygódugattyús motor fejlesztésével. A tömítéstechnika, a felületkezelés, az égéstér-geometria, a gyújtásrendszer és a kipufogógáz-utókezelés fejlődése több évtizeden keresztül biztosította a konstrukció továbbélését. A sportautók korszakában a Wankel-motor legfontosabb értéke a kis tömeg, a kompakt méret és a nagy fordulatszámú működés volt.

A villamosított hajtásrendszerekben viszont más tulajdonságok kerültek előtérbe. A kis beépítési helyigény, az egyenletes működés és a kedvező üzemi tartományokban történő villamosenergia-termelés lehetősége új felhasználási területet teremtett. A konstrukció alapvető korlátai ugyanakkor továbbra is meghatározók. A tüzelőanyag-fogyasztás, a termikus hatásfok, a szennyezőanyag-kibocsátás és a tartósság követelményeit egyszerre kell teljesíteni.

A Wankel-motor 65 éves Mazda-történetének legfontosabb műszaki tanulsága ezért nem az, hogy a bolygódugattyús motor jobb vagy rosszabb a hagyományos dugattyús motornál. Hanem az, hogy egy motorkonstrukció előnyei és hátrányai mindig az adott alkalmazási területtel, a teljes hajtásrendszerrel és a mindenkori műszaki követelményekkel együtt értékelhetők.

A Mazda újabb fejlesztései azt mutatják, hogy egy több mint hat évtizedes konstrukcióban is lehetnek még kiaknázatlan lehetőségek. A kérdés ma már nem egyszerűen az, hogy visszatér-e a Wankel-motor. Sokkal inkább az, hogy a jövő járműhajtási rendszereiben milyen feladatra bizonyulhat a legalkalmasabbnak.

Forrás:

• A Mazda 2026. október 1-jei jubileumi közleménye.
• Mazda Deutschland: 65 Jahre Mazda Kreiskolben-Motoren, 2026. október 1.
• Mazda Motor Corporation: Mazda rotary engine vehicle total production volume surpasses two million units, 2023. október 30.
• Mazda Technical Review: Combustion Technology for 8C New Rotary Engine, 2023, 40. kötet, 52–58. oldal.
• SAE Technical Paper 2004-01-1790: Developed Technologies of the New Rotary Engine (RENESIS).
• Mazda Motor Corporation: Mazda Accelerates R&D of Rotary Engines Adapted to New Era, 2024. február 1.
• Mazda Motor Corporation: Mazda Presents World Premiere of Two Vision Models, 2025. október 29.
• Autótechnika: Wankel-motor - Interjú Kincses Istvánnal (2022) és Mazda MX-30 R-EV (2023).

MINI ezekből az anyagból állította össze az írást.