Mazda nadal pracuje nad rozwiązaniami, które mogą pozwolić silnikowi Wankla funkcjonować w świecie coraz ostrzejszych norm emisji. Najnowsze zgłoszenie patentowe firmy opisuje nietypowy układ recyrkulacji spalin EGR, wykorzystujący dwa różne kanały wylotowe jednostki rotacyjnej i współpracujący z turbosprężarką.
Mazda pracuje nad nowym EGR-em
Zgłoszenie ujawnione w bazie amerykańskiego urzędu patentowego USPTO dotyczy systemu recyrkulacji spalin przeznaczonego dla silnika z wirującym tłokiem. Sam EGR nie jest oczywiście nowym wynalazkiem – rozwiązanie polega na skierowaniu części spalin z powrotem do układu dolotowego, co pozwala między innymi ograniczyć emisję tlenków azotu. W przypadku konstrukcji Wankla Mazda proponuje jednak specyficzne wykorzystanie różnych dróg wylotu spalin.
Historyczne silniki rotacyjne Mazdy w większości nie korzystały z klasycznego zewnętrznego EGR-u. Charakterystyka konstrukcji powodowała bowiem, że pewna część gazów mogła mieszać się wewnątrz samej obudowy silnika. Wyjątkiem w obecnej gamie jest jednostka zastosowana jako generator energii w Mazdzie MX-30 e-Skyactiv R-EV, która już wykorzystuje recyrkulację spalin.
Dwa kanały spalin i różne zadania
Najciekawszym elementem zgłoszenia jest rozdzielenie przepływu spalin pomiędzy boczny kanał wydechowy i kanał obwodowy obudowy silnika. Gorętsze spaliny z bocznego kanału mają trafiać bezpośrednio do turbosprężarki, natomiast gazy opuszczające silnik drugim kanałem, o niższej temperaturze, mogą zostać wykorzystane w obiegu EGR.
Te chłodniejsze spaliny są kierowane z powrotem w stronę jednostki napędowej, a następnie przechodzą przez chłodnicę EGR. Ponieważ ich temperatura już na początku jest niższa niż w przypadku strumienia doprowadzanego do turbiny, sama chłodnica może być mniejsza. Według opisu rozwiązania daje to możliwość ograniczenia rozmiaru układu bez rezygnowania z jego funkcji.
Patent przewiduje również inne wykorzystanie tego obiegu w warunkach wysokiego obciążenia. Kiedy recyrkulacja nie jest potrzebna do redukcji emisji, schłodzony strumień może zostać skierowany w stronę dodatkowego katalizatora. Cały układ łączy więc zarządzanie temperaturą spalin, pracę turbosprężarki oraz oczyszczanie gazów wylotowych.
Normy emisji największym wyzwaniem
Silnik Wankla od lat kusi niewielkimi wymiarami i charakterystycznym sposobem rozwijania mocy, ale jednocześnie ma cechy, które utrudniają jego dostosowanie do współczesnych wymagań dotyczących spalin. Nowe rozwiązanie Mazdy jest próbą pogodzenia tych sprzecznych interesów. Zastosowanie chłodniejszego strumienia w układzie EGR mogłoby pomóc w kontroli emisji, a jednocześnie pozostawić gorętszym spalinom możliwość skutecznego napędzania turbiny.
W teorii może to oznaczać większe możliwości uzyskiwania mocy bez równoczesnego pogarszania parametrów emisji. Na tym etapie jest jednak zbyt wcześnie, by traktować dokument patentowy jako zapowiedź konkretnego silnika produkcyjnego. Zgłoszenie pokazuje przede wszystkim, że Mazda nadal rozwija technikę rotacyjną, zamiast ograniczać ją wyłącznie do istniejącego układu zwiększającego zasięg w MX-30.
Patent pasuje do sportowych koncepcji Mazdy
Dokument pojawia się w interesującym momencie. Mazda w ostatnich latach kilkukrotnie pokazywała samochody koncepcyjne wykorzystujące jednostki rotacyjne, choć nie oznacza to automatycznie planów wdrożenia ich do seryjnej produkcji. Jednym z nich był Iconic SP, a później marka zaprezentowała również Vision X-Coupe z turbodoładowanym silnikiem Wankla.
Nowe zgłoszenie nie potwierdza więc powrotu następcy RX-7 czy RX-8 i nie wskazuje, do jakiego konkretnego samochodu miałby trafić opisany układ. Stanowi jednak kolejny techniczny ślad świadczący o tym, że Mazda wciąż szuka sposobu na dalsze wykorzystanie silnika z wirującym tłokiem. Tym razem prace dotyczą dokładnie tego obszaru, który ma kluczowe znaczenie dla przyszłości jednostek spalinowych – ograniczenia emisji przy zachowaniu odpowiednich osiągów.
