Die Geschichte des Wankelmotors ist beinahe 100 Jahre alt. Durchgesetzt hat sich die Drehkolbenmaschine nie. Doch frische Ideen tauchen selbst in Zeiten der Elektrifizierung immer wieder auf. Jüngstes Beispiel ist der Range-Extender im Elektro-Mazda MX-30. Die amerikanische Firma Liquid Piston hat das Wankel-Prinzip in den vergangenen Jahren sogar komplett neu erdacht und nun einen kompakten Motor zur Serienreife entwickelt.
Maßgeblich für die Entwicklung eines eigenen Drehkolbenmotors war ein großzügiger Auftrag des Militärs. Das suchte eine zuverlässige und kompakte Antriebsalternative mit hoher Leistungsdichte für unbemannte Flugdrohnen. Nach etlichen Jahren Forschung und Entwicklung prästentiert Liquid Piston nun den XTS-210 – einen Basketball-großen Motor, der aus nur 0,21 Liter Hubraum stramme 25 PS holt.
Wankelprinzip umgedreht
Liquid Piston verspricht bei diesem Motor, sämtliche Wankel-Nachteile beseitigt zu haben. Zudem soll der XTS-210 Vorteile von Diesel- und Atkinson-Motoren vereinen. Dazu haben sie das Wankel-Prinzip umgekehrt. Während beispielsweise bei den Mazda-Motoren ein dreieckiger Kolben in einem Erdnuss-förmigen Gehäuse rotiert, trägt der Kolben beim Ami-Wankel die Form einer Erdnuss und rotiert innerhalb von drei Kammern.
Das wohl bekannteste Wankelproblem ist das der Abdichtung. Nicht nur RX-7- und RX-8-Fahrer kennen die berüchtigten Apex-Dichtleisten an den drei Ecken des Kolbens, die ständig in Bewegung sind. Durch die umgekehrte Form sitzen diese Dichtleisten beim Liquid-Piston-Motor nun statisch am Gehäuse. Und im Gegensatz zu anderen Wankelmotoren arbeiten diese Dichtleisten nun relativ verschließfrei.
Drei Zündungen pro Umdrehung
Beim XTS-210 wird das Kraftstoff-Luftgemisch mit einem bar Aufladung durch die Exzenterwelle und eine genau platzierte Öffnung im Kolben direkt in einen der drei Brennräume gejagt. Anschließend wird verdichtet und gezündet – drei mal im Laufe einer Umdrehung. Zur Erinnerung: Ein Zweitakter kommt auf eine Zündung pro Umdrehung, ein Viertakter gar nur auf eine Zündung je zwei Umdrehungen.
Auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens stoßen die Abgase beim folgenden Verdichtungstakt aus dem Brennraum. Dieses effiziente Prinzip erhöht die Laufruhe, das Drehmoment und die Leistungsdichte. Liquid Piston verspricht sogar einen niedrigeren Verbrauch als bei konventionellen Triebwerken dieser Leistungsklasse – bisher nicht unbedingt die Stärke von Wankelmotoren.
80 Prozent Gewichtseinsparung
Der Hersteller verspricht mit der Entwicklung eine Gewichts- und Größeneinsparung von bis zu 80 Prozent gegenüber einem modernen Dieselmotor. Der Basketball-große XTS-210 wiegt gerade gut 20 Kilogramm – leistet dafür aber nur bescheidene 25 PS. Für kleine Luftfahrzeuge dürfte das genug sein, für einen Sportwagen sicher noch nicht.
Für das Militär und künftige Luftfahranwendungen bietet dieser Rotationskolbenmotor einen weiteren großen Vorteil: Er lässt sich mit vielen unterschiedlichen Kraftstoffen betreiben. Sogar eine Variante ohne Zündkerzen für den Dieselbetrieb hat Liquid Piston vorbereitet. In der Autoindustrie wird dieser Wundermotor freilich keine Revolution mehr einläuten. In anderen Bereichen könnte das neue Rotationskolben-Prinzip allerdings Fuß fassen.
Fazit
Die amerikanische Firma Liquid Piston hat ein neues Rotationskolben-Prinzip entwickelt und einen sehr kompakten 25-PS-Motor zur Serienreife entwickelt. Der wird sicher nicht die Autoindustrie revolutionieren, könnte allerdings in der Luftfahrt für unbemannte Drohnen oder bei stationären Anwendungen eingesetzt werden.
