Svět wankelova motoru

Již v roce 1951 začal německý mechanik a konstruktér Felix Wankel vyvíjet vůbec první fungující spalovací motor s rotujícím pístem pro německou automobilku NSU Motorenwerke AG. Hlavní problém bylo už od počátku vývoje utěsnění spalovacích komor. Během války pracoval na vývoji leteckých motorů, fungujících obdobným způsobem. A tak po pár letech, pár mizerných pokusech a pár popraskaných blocích spalovací komory se na svět konečně poprvé podíval fungující prototyp wankelova rotačního motoru.

Jedním z prvních sériově vyráběných vozů, ve kterém byl použit wankelův motor se stal vůz NSU Ro 80 s pohonem předních kol z roku 1967. Během deseti let výroby automobilu se vyrobilo pouze 37 204 kusů, avšak ve své době byl označován za jeden z nejkrásnějších německých vozů. Později se jeho vzhled pokusily převzít také automobilky Audi a Volgswagen. Automobil disponoval poloautomatickou třístupňovou převodovkou, i přesto byl schopen vyvinout rychlost až 180km/h (84,6kW). Jednalo se o prostorný sedan velmi moderního vzhledu, přičemž se spoustou „technických vymožeností“ jako kotoučové brzdy na všech kolech, automatickou spojkou nebo především wankelovým motorem byl okamžitě jasný velký úspěch na trhu a zájem médií. Model Ro 80 se tak stal evropským automobilem roku 1968.

S příchodem fenomenální novinky, jakou byl právě wankelův motor, přišel také velký zájem ostatních automobilek, přičemž své využití wankel našel kromě automobilů v zemědělství či motocyklech. Svět se zbláznil do wankelů a výrobci konvenčních pístových motorů se začli obávat o trh. Wankelův motor byl revoluční vynález, podstatně menší než běžné pístové motory, neměl žádné váčkové hřídele ani ventily a často dosahoval mnohem vyšších otáček.

S vůbec prvním vyráběným automobilem s wankelovým motorem přišla, jak jinak, než mateřina wankelu, automobilka NSU, s vozem NSU Spider s karosérií Bertone vyráběným v letech 1964-1967. Jednalo se o dvoumístný kabriolet s pohonem zadních kol. Vůz disponoval čtyřstupňovou manuální převodovkou, zpočátku byl o výkonu 50 koní (37 kW) při 5500 ot / min, u pozdějších modelů bylo uvedeno 54 koní (40 kW) při 6000 ot./min. Spider se tak stal předchůdcem výše uvedeného rotačního sedanu Ro 80.

Vše vypadalo jako v růžových brýlích, ale dříve či později se začala projevovat krátká životnost motorů. To se týkalo především těsnění spalovacích komor. Wankel dokázal vyvinout extrémní změny teplot, což se projevilo na (už tak velmi namáhaných) apex sealech, vyráběných nejčastěji z tepelně neroztažitelného kovu, což způsobilo ztráty kompresí a profuky mezi jednotlivými komorami. Velké rozdíly teplot vznikaly jak špatným způsobem chlazení motorového bloku, tak studené starty, při kterých se těsnící apex sealy zahřívaly od jejich středu a tak nerovnoměrně tlačily na stěny bloku. Často také docházelo k poškrábání bloku motoru, což opět vedlo ke špatnému těsnění. Majitele takové rotačky jistě nepotěšila ani velká spotřeba oleje a benzínu.

Spousta wankelů si tak už po 50 000 km prošla generální opravou či dokonce výměnou za motor Essex V4 značky Ford. Jednalo se o zážehový motor o objemu 1.6 nebo 2.0 litrů nejčastěji instalovaný do vozů jako Ford Corsair, Capri, Zephyr nebo transit. Motor měl ale dosti hrubé provozní charakteristiky a problémy se spolehlivostí a tak si majitelé příliš nepomohli. Automobilky nelenily a časem tak vyměnily kovové apex sealy za karbid titan, poskvrňěnou minulost tím bohužel neočistili.

Pokles na trhu byl znatelný a tak se později zastavily i veškeré práce na vývoji spolehlivějšího wankelova motoru. Jedinou automobilkou, která se i přes to stále držela motoru s rotujícím pístem byla Mazda. Právě ta je dnes svými rotujícími projekty proslavena nejvíce. Mimo jiné, je to právě Mazda, která jako primát uvedla na trh třírotorový wankel.

A jak to s tou Mazdou vlastně bylo?
V Únoru 1961 Mazda získala licenci na Wankelův rotační motor a okamžitě začala vyvíjet nové prototypy a projekty. 1964 automobilka poprvé představila prototyp sportovního kupé s dvourotorem Mazdu Cosmo Sport (110S) na tokijském autosalonu a od roku 1967 jej začala vyrábět sériově. V začátcích automobil sloužil především jako „komerční tahák“ na Mazda Rotary Engines. Celkem byly na trh uvedeny čtyři série typu Cosmo: Série L10A/L10B (110S) vyráběná v letech 1967-1972

Série CD (1975-1981)
Série HB (1981-1989)
Série JC (1990-1996)

První série zahrnovala hned dvě řady a právě ona si přiděluje světoznámou závodní Cosmo sport 110S. První řada využívala karburátor Hitachi a specifický zážehový systém, kdy byly vždy dvě svíčky na jednu komoru s dvojím rozdělovačem.

Druhá řada byla poněkud vyspělejší, lepší bubnové brzdy, o stupěň vyšší manuální převodovka a rozvor byl rozšířen o necelých 40 cm pro větší prostor a lepší jízdu.

Cosmo sport 110S bylo ve své době levnější než Toyota 2000GT.

Ve druhé sérii se objevila především Mazda RX-5, v Japonsku prodávaná jako Cosmo AP, Cosmo L nebo Mazda 121L. Jednalo se o dvoudvéřové kupé s motorem o velikosti 1,2-1,3 litrů poháněné 12A nebo 13B. Údajně se na trhu objevila také varianta kupé s vinylovou střechou.

Na krátkou chvílí se na trhu z druhé generace objevil také velký těžký sedan Mazda Roadpacer, založen na australském Holdenu HJ a HX s výkonným motorem 13B nebo motorem řady Red z Holdenu, který se neosvědčil jak nedotáčivým momentem, tak nadměrnou spotřebou paliva a špatnou akcelerací. Dalším modelem druhé generace se stalo také čistě pístové Cosmo 1800.

Finální sérií Cosma JC se stal od roku 1990 model pod názvem Eunos Cosmo, jako první obdarovaný třírotorem. Vůz okamžitě ohromil milovníky aut i média, neboť kromě třírotoru disponoval elektronickým zařízením jako je systém Auto Control, dotykový displej na klimatizaci nebo GPS navigaci. Nabízená byla pouze s 4stupňovou automatickou převodovkou.
K dispozici pak byly dva motory, twin turbo 13B-RE a 20B-REW. Třírotor 20B s objemem dva litry se stal největším produkčním rotačním motorem Mazdy, který vyvinul výkon 300koní.

Po modelech řady Cosmo 110S se v roce 1968 na trhu objevila Mazda R100 – Familia Rotary. Vycházela z modelu Mazda Familia neboli 323. Byla nabízená jak ve verzi dvoudvéřových kupé, tak čtyřdveřových sedanů. Pod kapotou vozů se ukrýval motor 10A o objemu necelého litru. Verze kupé byla prodávána mimo Japonsko jako Mazda R100. Název R100 vychází z výkonu 100 koní, zapříčiněného malým karburátorem.

Mazda R100 byla jedním z prvních vozů vyvážených do Spojených států a byl to překvapivý prodejní úspěch.

Po Mazdě R100 se na trhu objevila známá řada „er ixek“, kterých bylo celkem šest generací, vyráběných mezi lety 1970-2012.
Jako první byla Mazda RX-2, na domácím trhu pod názvem Mazda Capella RE nabízena ve verzích 4dvéřový sedan a dvoudvéřové kupé. Vůz měl celkovou hmotnost 960kg, motor 12A za přední nápravou, náhon na zadek a manuální převodovku. Disponoval výkonem 130 koní.

Dalším z řady „er ixek“ se stala Mazda RX-3, v Japonsku po názvem Mazda Savanna, vyráběná v letech 1972-1978. Jednalo se o model střední třídy s dvourotorovým motorem s pohonem zadních kol. Nabízená byla ve verzi čtyřdveřového sedanu, dvoudvéřového kupé a pětidvéřového kombi. Interiér a motor vycházel z modelu Mazda 818. Model RX-3 disponoval 4stupňovou manuální převodovkou, předníma koutoučovýma brzdama, zadní byly bubnové.

To Mazda RX-4 byla mnohem větší, stylovější a mnohem více futurističtějši něž její mladší předchůdci. Sdílela podvozek s Mazdou Luce neboli 929. Byla sportovně uzpůsobená pro milovníky vzrušující jízdy a stylu a na trhu byla nabízená ve verzích hardtop, kupé a sedan. Pod kapotou se ukrýval wankel o výkonu 130 koní, ale po roce 1974 musel být kvůli emisím nahrazen motorem 13B se 168 koňmi. Co se týče brzd, vzadu byly hydraulické bubny,vpředu byly instalovány koutouče. Mimo jiné RX-4 byla oceněna jako nejlepší dvoudvéřový sedan v Severní Americe.

Až do příchodu turbodieselu Saabu byla Mazda RX-4 rychlejší než všechny čtyřválcové automobily své doby a přemohla automobily jako Toyota Celica, Porsche 914 nebo Chevrolet Cosworth Vega. Tento model je také široce považován za jeden z nejkrásnějších a nejpokročilejších vozů sedmdesátých let.

Po RX-4 se na trhu objevuje výše zmíněná Mazda RX-5.

Koncem sedmdesátých let dosáhly rotační motory Mazdy úrovně konvenčních pístových motorů, byly však lehčí, kompaktnější a tak nějak… atraktivnější. Nová sportovní Mazda byla určena především pro americký trh, díky větším odběrům a cen paliva vzhledem k neúsporné spotřebě wankelových motorů.

Sportovní dvoudvéřové kupé Mazda RX-7 (FB) vstoupilo na trh v roce 1978. V roce 1980 Mazda přišla se speciální verzí LS, které bylo vyrobeno celkem 3000ks. Všechny tyto edice měly hnědý celokožený interiér, elektronická okna, zlatá eloxovaná kola a další luxusní vybavení, jakým disponovala i edice GS. Wankelův motor umístěný za přední nápravou poháněl zadní kola a vyvíjel výkon 139koní. Tato generace vstoupila na trh také ve verzi sportovního kabrioletu.

K výraznější modernizaci došlo v roce 1986, kdy byla představena druhá generace RX-7 (FC). Šéfstylista Mazdy se nechal inspirovat vozem Porche 924. Atmosférický motor dostal vstřikování paliva a jeho výkon stoupl na 146 koní. V nabídce se objevil i model s přeplňovaným motorem, známý jako Turbo II, který měl 182 koní. S tímto motorem vytvořila Mazda RX-7 na solném jezeře v Utahu světový rychlostní rekord sériových vozů (383 km/h).

Proti první generaci se zlepšily jízdní vlastnosti, snížila se tendence k přetáčivosti, zpřesnilo se řízení a standardně se na některých modelech montovaly kotoučové brzdy. Hned první rok výroby Mazda prodala těchto modelů jen v USA 86 000 kusů a hned o rok později se objevila v americkém magazínu Car and Driver v žebříčku deseti nejlepších. Automobil generace FC byl považován za vrchol modelů RX-7….dokud nepřišla generace FD. Ta disponovala koženými sportovními černými sedadly nebo 16palcovými BBS koly.

Třetí generace RX-7 (FD) se objevila v roce 1992 a sklidila ještě mnohem větší úspěch než její předchůdci. Vůz se změnil jak vzhledem a proporcemi, které se staly mnohem oblejšími a aerodynamičtějšími tak řízením a jízdními vlastnostni. Wankel byl teď mnohem výkonnější, jednalo se o motor 13B-REW se sekvenčním twin turbem, maximální rychlost byla 250km/h a zrychlení 5,3s. Špičkový model RS dostal 17palcová kola a motor o výkonu 276koní. Automobil má velice nízké celkové těžiště a perfektní rozložení váhy 50:50.

Celkem se modelů FD vyrobilo 68 589 kusů, což je na sportovní vůz obdivuhodné. Na trhu se mimo jiné objevila také vrcholná limitovaná edice Spirit R s typy A, B a C. Typ A jednoznačně dominoval jak svým obrovským výkonem, tak sportovníma sedačkama nebo brzdama.

Po velkém úspěchu třetí generace vozů RX-7 začali technici Mazdy hloubat nad něčím podobně zdařilým. Nový model vozu měl být i nadále sportovně vybaven ale na druhou stranu vhodný a prostorný vůz pro rodiny. A tak v roce 2003 zamířil na trh neobyčejně elegantní a praktický automobil. Model RX-8 svým designem a vlastnostmi předběhl dobu a tak měla automobilka opět velký úspěch jak na domácím, tak světovém trhu. Jednalo se o čtyřsedadlový vůz s dokonce čtyřmi dveřmi, stále sportovními vlastnostmi i vzhledem, klimatizací, výkonným audiosystémem, sportovním podvozkem a brzdama a konečně, rotačním motorem o velikosti 1.3 litrů.

Motor 13B Renesis má větší a jinak tvarované sací a výfukové kanálky, nové sací potrubí, vstřikující trysky jemněji rozprašují palivo a elektronické systémy ABS, EBD, DSC a TCS. RX-8 je vybavena tímto motorem ve dvou různých výkonnostních variantách. Základní má výkon 192 koní při 7000 ot/min a točivý moment 220 Nm při 5000 ot/min. Výkonnější verze disponuje 231 koní při 8200 ot/min a o něco nižším točivým momentem 211 Nm při 5500 ot/min. Ohromujících 9000 ot/min je povolené maximum této verze motoru.

Mazda RX-8 byla nabízená v sedmi barevných odstínech a pro český trh byly stanoveny ceny 999 900 Kč pro základní model a 1 259 900 Kč pro výkonnější variantu, což jsou sumy velice zajímavé.

Další rotační projekty Mazdy byly poněkud obdivuhodnější a svým způsobem netradiční. Například rotary autobus nebo kombinace wankelu a užitkového vozu v podobě Mazda Rotary Engine Pick Up… aneb REPU. Rotační pick up se objevil poprvé na japonském trhu v roce 1974 a jednalo se o dvoudvéřový dvoumístný pick up, vycházející s řady B-series s motorem vpředu a pohonem zadních kol.

Zážehový, kapalinou chlazený dvoukomorový 4-portový rotační motor 13B s objemem 1.3 litrů měl atmosférický výkon 133 poníků a stal se tak nejrychlejším vozem ve své třídě. S mechanickou 4stupňovou nebo automatickou 3stupňovou převodovkou a hmotností 1 300kg dokázal vyvinout maximální rychlost 165km/h. Prední brzdy byly již kotoučové, zatímco vzadu byly bubny. REPU byl údajně ve své době dostupný pouze na americkém a kanadském trhu.

Nadějná budoucnost rotaček?
Zprvu se taková věta zdála nesmyslně naivní ale dnes už je další rotační vůz Mazdy téměř jistý. Stejně jako se Mazda nevzdala wankelova motoru na začátku a přišla se sportovním Cosmem, tak i dnes stále pracuje na vývoji dalšího úžasného vozu, kterým má být právě Mazda RX-Vision. Koncept již byl představen v Tokijském autosalonu a nyní jen (doufejme) čeká na svůj rozkvět ve světě automobilů. RX-Vision disponuje zcela novou generací motoru Skyactiv-R, nicméně technické údaje si automobilka zatím nechává pro sebe.

Koncept svým designem a liniemi rozvíjí styl Kodo a karoserie vozu nabízí úchvatné linie s nádhernou dlouhou kapotou motoru a kabinou s lehce splývavou střechou usazenou těsně před zadními koly. Ve výřezech blatníků jsou usazena 20-palcová kola obutá do pneumatik o rozměrech 245/40 R20 vpředu a 285/35 R20 vzadu. Jedná se o dvoumístné kupé s pohonem zadních kol, disponující spoustou nejrůznějších multimediálních elektronických systémů, dotykových displejů a luxusním vybavením interiéru, doplněným tříramenným sportovním volantem a masivní řadící pákou. U RX-Vision začíná na otáčkoměru červené pole na 8000.

Japonská automobilka Mazda má samozřejmě velké úspěchy také na světových závodních okruzích nebo rally. Ať dechberoucí závodní Mazda 787B s čtyřrotorem, RX-7 GTO nebo starší upravené rallyovky…ale o těch třeba příště :-)