 Ein Wankelmotor
hat im Gegensatz zum konventionellen 4-Takt-Motor Kreiskolben statt Hubkolben.
Die einzelnen vier Takte - Ansaugen, Verdichten, Verbrennen, Auslassen -
werden hier während einer vollen Umdrehung des Läufers in unterschiedlichen
Bereichen des Kreiskolbens durchlaufen.Das rechte Bild zeigt den Aufbau des von Mazda entwickelten bivalenten Kreiskolbenmotor RENESIS Hydrogen mit Wasserstoff-Direkteinspritzung im Mazda RX-8 Hydrogen RE. In der auf dem Bild oberen Kammer wird Luft durch die Kreisbewegung (im Uhrzeigersinn) des Läufers angesaugt und Wasserstoff eingespritzt. Dieses Luft-Wasserstoff-Gemisch wird durch die Rotation des Läufers zusammengedrückt und durch die Zündkerzen zum Explodieren gebracht. Die durch die Explosion verursachte Druckwelle treibt den Läufer weiter an. Die Abgase werden im letzten Schritt in den Abgaskanal gedrückt und der Zyklus beginnt von Neuem. Der Läufer treibt über den Exzenter die Exzenterwelle an, wobei diese sich pro Läuferumdrehung dreimal dreht. Die Exzenterwelle treibt dann über ein Getriebe die Antriebsräder des entsprechenden Fahrzeuges an.  Die
Vorteile des Wankelmotors gegenüber des Hubkolbenmotors liegen auf der Hand:
Beim Hubkolbenmotor muss die lineare Auf- und Abbewegung der Kolben über Pleuelstangen, Schwungrad und Kurbelwelle in eine kreisförmige Bewegung umgewandelt werden. Dieser Zwischenschritt fällt beim Kreiskolbenmotor weg, wodurch die Motoren bei gleicher Leistung viel kompakter und leichter gebaut werden können. Durch die damit ebenfalls verbundene erheblich geringere Zahl bewegter Teile ist der Wankelmotor weniger störungsanfällig. Wankelmotoren sind zudem laufruhiger als Hubkolbenmotoren, da sich sämtliche Kolben permanent in die gleiche Richtung drehen und nicht wie beim Hubkolbenmotor ständig ihre Laufrichtung ändern. Auch werden während einer Umdrehung des Läufers - und damit der Kurbelwelle - gleichzeitig sämtliche Takte der Verbrennung vollzogen. Beim Hubkolbenmotor dagegen werden pro Arbeitsspiel zwei Kurbelwellenumdrehungen benötigt. Speziell beim Betrieb mit Wasserstoff hat der Wankelmotor zusätzliche Vorteile: Da der Verdichtungs- und der Verbrennungsvorgang räumlich getrennt in unterschiedlichen Kammern ablaufen, kann es nicht wie beim Hubkolbenmotor zu spontanen Verbrennungen von Wasserstoffgas an noch heißen Teilen kommen. Auch die getrennte Anordnung von Zündkerzen und Einspritzdüsen bietet Vorteile: Da Wasserstoffgas eine sehr geringe Dichte hat, spritzen beim RENESIS Motor gleich zwei Einspritzdüsen Wasserstoffgas ein, um auf das für die Verbrennung optimale Wasserstoff-Volumen zu kommen. Bei normalen Hubkolbenmotor wäre dies alleine aus Platzgründen kaum möglich, da Ein- und Auslass-Ventile, Einspritzdüsen und Zündkerzen sich den Platz teilen müssen.
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