RX-7 TURBO 200 pk WANKEL ENGINE
  
       
update: 23-03-2008

   This is the engine that makes it all happen
 
  Get that rotary-feeling
  Een bijzondere motor
De motor is een heel bijzonder en opwindend exemplaar. De volledige naam luidt: 13B intercooler turbo II.  Het is de ideale krachtbron voor een sportwagen. Hij heeft veel minder bewegende delen; is betrouwbaarder, kleiner en lichter ten opzichte van het geproduceerde vermogen.

200 Pk bij 8.500 omwentelingen per minuut.
Het rood begint pas bij negenduizend toeren. Kom daar maar eens met een zuigermotor om. De technici onder ons hebben het Wankelprincipe wel eens onder ogen gehad tijdens de opleiding, maar hoe was het ook al weer? Eerst even een update om de kennis wat op te vijzelen.

  • Motorbouw handwerk?
    De bouw van Wankelmotoren is grotendeels een proces dat bestaat uit handwerk.  De verschillende delen, zoals de rotoren die grote driehoeken, de bijbehorende afdichtingen en het rotorhuis (trochoide) laten zich lastig door robots samenvoegen. -Ik noem de rotorhuizen of trochoiden gewoon mantels-. Om dit te begrijpen is het zaak eerst de basisprincipes uiteen te zetten. Waar een zuigermotor een krukas heeft, vormt de exenteras - de krukas van de Wankelmotor-  het hart van de motor. Aan beide zijden is één rotor monteerbaar.

    Er zijn Mazda motoren met 2 of 3 rotoren en ook enkele met 4 stuks. Dat laatste aantal is vooral in de de racerij succesvol toegepast. In 1991 werd Le Mans gewonnen met een 4 schijfs Wankelmotor. Deze Mazda had drie bougies per rotorkamer. Dat was de Mazda 787B.

Afdichtingen
De afdichtingen zijn een verhaal apart. Neem de rotorvorm. Op elke punt staat zo'n afdichting ook wel dichtlijst genoemd. Met het draaien van de rotor verandert de stand van de afdichting op de rotorwand. Het slepen is niet zo'n probleem, maar er is een moment dat de toplijst op de verhoging van de mantelwand even stil lijkt te staan. Dan lijkt de dichtlijst over te gaan van slepen naar steken. Het steken dan wel in de rotorwand duwen van de afdichting zorgde altijd voor overmatige slijtage van de wand. De zogenaamde Rattermarken die dan ontstonden vernielden de wand van het rotorhuis. Mazda is er echter in geslaagd om daar de juiste combinatie van materialen te vinden. Rattermarken bij moderne Mazda Wankelmotoren zie je bijna niet meer. Vergelijk het met de beweging van een geduwd gummetje. Dat stuitert ook een beetje. Naar wat men verteld zijn de  turbo 2 motoren die in veel van onze cabrio's zijn gemonteerd de beste. 200.000 km moet geen probleem zijn. De iets later gebouwde twinturbo FD coupé typen gaan veel eerder kapot. Wel eens een FD gezien met meer dan 100000 km met de eerste motor? Vertel het mij!.

Twee bougies per kamer
Elke rotorkamer heeft twee bougies. De onderste van de twee bougies heeft de voortrekkersrol. De 'leading' bougies hebben zwarte kappen en de 'trailing' hebben blauwe kappen. Bougies kunnen verschillend zijn. zowel boven als onder. Ook de lengte van de Bougie verschilt nogal eens. Een te korte bougie krijg je bijna niet meer uit het blok.  Wankelbougies zijn relatief duur. Door de ietwat vette omgeving door de bovenmering krijgen ze het ook nogal zwaar.



Trillingsarm?

Een normale motor heeft zuigers die op en neer gaan, dat is in feite een beweging die tegengesteld is aan de draaiende beweging van de krukas.  Dat een van de oorzaken dat een Wankelmotor per definitie een stuk trillingsarmer is dan zuigermotoren kunnen zijn. Er is veel minder onbalans. De onbalans van de krukas is eenvoudig te balanceren middels het vliegwiel en contragewichten. Dit is dus ook een complete set, wanneer het vervangen moet worden. Exact kopiëren van de balanskenmerken is ook mogelijk.
De exenteras draait 3 keer zo snel als de rotor. De exenteras zelf drijft direct de koppeling, de versnellingsbak en het differentieel aan. Bij lagere toerentallen kan de cabrio wel eens wat bokkerig aanvoelen, dat is vrij normaal. NSU had daar bij de Ro 80 een koppelomvormer  ingebouwd om dat bokken te voorkomen. Schijnt te horen bij de Wankelmotor.

Geschiedenis Wankelmotor
Wie de geschiedenis van de Wankelmotor ook wel rotatiemotor genaamd bekijkt -de uitvinder ervan was Felix Wankel- ,kan al snel de conclusie trekken dat het wankelprincipe erg kwetsbaar is. De buitengewoon fraai ontworpen NSU Ro 80 ('67-"77) had niet alleen een voor die tijd nieuwe 2 schijfs Wankelmotor en zeer futuristisch design. De veel te vroeg gelanceerde motor ging kapot door vroegtijdige slijtage. In de fabriek op de testbank bleven de motoren heel, op de weg met veel onbenullig rijdende klanten niet. Hoewel NSU al snel met verbeteringen kwam had de motor een slechte naam al te pakken. In de laatste jaren van de productie bij NSU waren de motoren gewoon goed. Mazda heeft op basis van de NSU patenten de Wankelmotor verder ontwikkeld tot wat hij nu is. Als men toen in de jaren '70 de beschikking over ons Mazda turbo 2 blok had gehad dan was dat een superauto geworden. En zo'n motor hadden ze zelf ook, de KKM871 maar deze werd niet meer toegepast. De NSU patenten zitten ook nu nog steeds in de Mazda blokken gegoten.  Het lijkt er op dat de huidige generatie 13B motoren op de laatste NSU ontwikkelingen waren gebaseerd. De webmaster heeft 2 NSU experimentele rotoren die in geometrie overeen komen met de 13 b rotoren,

Goede olie
Mazda Heeft het Wankelprincipe nooit opgegeven. De voordelen te mooi om niet te zoeken naar oplossingen van de nadelen. De voordelen zijn nauw met elkaar verbonden: door het ontbreken van kleppen, nokkenassen etc blijft het gewicht laag en de omvang van het blok beperkt. Doordat er alleen draaiende bewegingen zijn, is de loop zoals eerder ook al gezegd zeer trillingsarm. De nadelen zijn voornamelijk gericht op de kwetsbaarheid van de afdichtingen. Schade hieraan kan resulteren in compressieverlies en  startproblemen. En als door slecht lopen koolafzetting plaatsvindt, uiteindelijk vastlopen.

Waar het letterlijk om draait is de kwaliteit van de olie. Iedereen moet het zelf weten wat hij er in doet, de webmaster zweert bij volsynthetische olie met goede reinigende dopes . Hij heeft al zoveel motoren opengemaakt die door koolafzetting en plakkerige  verbrandingsresten in de vernieling zijn gedraaid. Er zijn mensen die de voorschriften van 20-40  jaar geleden braaf blijven volgen, alsof er nooit iets verbeterd is.  
 
Intercooler

De laatste cabrio's hadden een 200 pk sterke Wankelmotor voorzien van een verbeterd brandstofinjectie systeem. De motor heeft dan ook de al genoemde intercooler. Al naar gelang de stand van het gaspedaal wordt de hoeveelheid brandstof in een fractie van een seconde door een computer berekend. Trillingsvrij, zo rustig bij stationaire loop dat je er bijna aan twijfelt dat dit een sportauto is. Maar wacht totdat er echt gas gegeven kan worden. Dan is hij knap listig en zeker geen motor voor mensen die nauwelijks bekend zijn met achterwielaandrijving.

Motormanagement.
Wat zo mooi is aan de motor van de cabrio is dat ie koud start met ongeveer 3000 toeren om de boel snel op te warmen, dan vervolgens zakt ie naar 2000 toeren, gaat dan weer wat harder lopen als je aan het stuur draait of als je het licht aan zet. Dat hele feest wordt door een computer geregeld. Nadeel is wel dat wanneer een van de sensoren -die overal op de motor aanwezig zijn- foute informatie doorgeeft, de motor danig in de war zal raken. Een bezoek aan een specialist is dan ook vaak de oplossing. En specialisten hebben ook weer computers die van alles wel of niet goed meten..

Turbo
De turbo heeft twee onafhankelijke uitlaatkamers, waardoor een uiterst sterke stroom van uitlaatgassen zorgt voor een verhoging van de turbodruk en aldus een verbetering van het koppel en de reactie van het gaspedaal, vooral bij lage toeren is er een duidelijk verschil met een non-turbo te voelen.  Maar als je dan de motor lekker warm hebt gereden dan gaat het vanaf zo'n 3000-4000 toeren toch echt heel hard vooruit. De turbo is dan ook prachtig huilend hoorbaar aanwezig. Van kenners heb ik gehoord dat de 200 pk turbo motor relatief het zuinigst met de brandstof om gaat

Help de motor verzuipt
(ENG) TIP 1: Rotary Engine Flooding Prevention
Any trip that is too short for the engine to reach normal operating temperature (needle in middle of temperature gauge indicates normal temperature) should follow these steps to prevent flooding of the engine.

  • With the engine already running,
  • Raise the engine speed to 3000 RPM for 10 seconds
  • Return to idle
  • Turn off engine

The above are instructions to prevent flooding as described in your Mazda Owner’s Manual. We have been using a slightly different method that does not require holding engine speed at 3000RPM for an extended period of time. Here are the instructions:

  • With engine already running,
  • Raise the engine speed to 3000RPM
  • Holding the engine speed at 3000RPM, turn the ignition key to the “off” position,
  • While simultaneously depressing the gas pedal all the way down.
  • After the engine has completely wound down, release the gas pedal.

 

 
 
Let the experts answer your questions about the rotary-engine Mazda
 BACK TO THE MAIN PAGE