Mazda Skyactiv-R: Wankel-Patent in USA aufgetaucht

Mazda will bald wieder einen Wankelmotor bauen, am liebsten einen ohne Macken. Damit er besser ins Auto passt, drehen die Ingenieure sein Layout um. Erste Details.

Mazda-Studie RX-Vision: Ein Ausblick auf einen neuen Wankel-Sportler Quelle: Mazda

Berlin – Es ist vielleicht noch etwas früh, um konkret über einen neuen Wankel von Mazda zu sprechen. Der letzte Motor dieser Art schaffte die Euro-5-Norm nicht. Mazda stellte deshalb den Wankelsportler RX-8 in Europa vor fünf Jahren ein.

2017 wird der Mazda-Wankel 50 Jahre alt. Derzeit arbeitet der Hersteller an einer neuen Generation. An einem kompakten Wankel, strömungsoptimiert, mit neuen Abgaskanälen, vielleicht mit einem Turbolader. Mazda hat bereits das Patent (Nummer: 20160084158) für eine neue Wankelgeneration eingereicht. Es verrät erste Details: Einbauposition, Getriebeanordnung und Antriebsachse weisen darauf hin, dass er in einem Sportler zum Einsatz kommt – vermutlich in der Serienversion der Studie RX-Vision.

Wankel-Patent: Der neue Mazda-Motor

Mazda-Wankel, Ansicht von oben: Zwei Kreiskolben (3), ein Turbolader (32), zwei Katalysatoren (35, 36) Quelle: Mazda Die Zeichnungen zeigen einen Längsmotor und Hinterradantrieb. Mazda zählt im Beschreibungstext aber viele Variablen auf. Die Anzahl der Wankelscheiben stünde zum Beispiel nicht fest. Zeichnungen zeigen einen Beispielmotor mit zwei Scheiben. Er ließe sich jedoch wie ein Baukasten erweitern. Zudem gibt es mehrere Optionen für die Abgasführung im Wankelgehäuse.

Das Thema Aufladung lässt Mazda ebenfalls offen. Die Ingenieure haben bei der Entwicklung aber den Einsatz eines Turboladers aufwändig berücksichtigt. Sie verwarfen das übliche Layout, versetzten Ansaug- und Abgaskrümmer und drehten das Innenleben um 180 Grad.

Üblicherweise sitzt der Abgaskanal bei einem Wankelmotor im unteren Bereich. Die Abgasanlage verläuft unter dem Motor. Damit sie sich nicht an Achsteilen reibt, sitzt der Motor höher, der Schwerpunkt damit auch. Für Turbolader gibt es dort meistens wenig Platz. Die Ingenieure müssen sie weit von den Auslasskanälen anbringen. Längere Gaswege verschlechtern aber ihr Ansprechverhalten.

Bauartbedingt sitzen bei der klassischen Anordnung die Ansaugkanäle in der oberen Motorhälfte. So war es zum Beispiel bei Mazda RX-7 und RX-8.

Neues Layout: Abgas oben, Frischluft unten

Ansicht von hinten: Im gestrichelten Kreis sitzt üblicherweise der Abgaskrümmer. Mazda hat das Layout geändert Quelle: Mazda Im neuen Wankel-Konzept dreht Mazda den Motor. Die Abgasseite wandert nach oben. Der Abgaskrümmer soll auf dem Motor sitzen, leicht zur Seite versetzt. Ziel ist eine tiefere Einbauposition des Motors samt Aggregaten im Auto. Im konkreten Beispiel sitzt am Krümmer ein Turbolader. Von dort aus verläuft die Abgasanlage mit zwei Katalysatoren am Getriebe vorbei. Mazda führt sie unter der Kardanwelle entlang zum Fahrzeugheck.

Seine Frischluft holt sich der Wankel in der unteren Motorhälfte auf der (deutschen) Fahrerseite. Mazda positioniert die Drosselklappe in der Nähe des Turboladers.

Im RX-7 schickte Mazda das Benzin-Luftgemisch durch einen Einlass im Seitenteil in den Wankel. Die Abgase strömten durch einen Umfangauslass, also eine Öffnung im Gehäuse, wieder nach draußen. Im Nachfolger wanderte der Auslass in das Seitenteil. Diese Anordnung behält Mazda bei. Neu ist die Form des Kanals: Er wird der Läuferscheibe angepasst. Mazda verspricht weniger Verwirbelungen im Abgaskanal. Für die weitere Abgasführung zählt Mazda mehrere Möglichkeiten auf.

Kampf gegen die Wankel-Nachteile

Zum Vergleich: Der Wankel des Mazda RX-8 (links) und die Skizze des neuen Wankel (rechts) Quelle: Mazda In vielen Details ähnelt der Motor seinen Vorgängern. Es bleibt bei zwei Zündkerzen im Verdichtungsbereich, die Form von Gehäuse und Läufer bleiben weitestgehend gleich. In der Patentschrift wird nicht erwähnt, wie Mazda die Schwächen des Wankel-Konzepts angehen will. Dazu zählen ein verhältnismäßig hoher Sprit- und Ölverbrauch sowie starke Temperaturunterschiede zwischen Ansaug- und Abgasseite. Das belastet vor allem die Dichtungen.

Mazda verspricht für den neuen Motor immerhin eine kompaktere Bauform und mehr Kraft. Abgasseitig soll sich die Strömung verbessern. Genaues zu Volumen, Exzenterhub oder Leistung gibt es noch nicht. Einen Hinweis gibt vielleicht eine Studie von 2007: Damals zeigte Mazda den Motor „16X“, einen Zweischeiben-Wankel mit 1.600 Kubikzentimetern Kammervolumen.

Der Thermische Wirkungsgrad und das Drehmoment wurden verbessert, zudem kamen neue Rotorengehäuse aus Aluminium und Direkteinspritzung zum Einsatz. Ob der neue Motor etwas mit dem Konzept zu tun hat, ist nicht bekannt. Erste offizielle Details zum neuen Wankel erwarten wir zur Tokio Motorshow im kommenden Jahr.

Hier geht es zur Patentschrift des Mazda-Wankels. Mehr zum Thema Wankel gibt es im Blog von MOTOR-TALKer andyrx.