Sorozatgyártású WANKEL rendszerű MAZDA erőforrások I.

  10A típuscsalád, 3820 motorkódú verzió (prototípus 1964 október)

– Az előd L8A prototípus motor belső méretei növekedtek, így egy kamra térfogata 491 köbcentiméterre változott 1964 Októberére. A rotor középpontja és a főtengely középvonala (síkban) közötti távolság, a továbbiakban excentritás mértéke e=15mm volt. A rotor középpontja és egy-egy csúcsa (apex) közötti érték, továbbiakban sugár R=105 mm, míg a trochoid felület (rotorház) szélessége b=60 mm volt. Az utóbbi két érték a későbbi 12A és 13B erőforrásokban növekedett, míg a harmadik azonos maradt. A 3820-as motornak rotoronként két külön gyújtáselosztója volt, melyek közül az egyik függőlegesen az első rotorházfedél tetején, a másik pedig ennek az oldalán helyezkedett el, magas feszültséggel ellátva a rotoronként két gyújtógyertyát. Az L10 motorban először egy speciális, belül furatokat tartalmazó éltömítést alkalmaztak, amely sikeresen kiküszöbölte az addigi egyenetlen rotorház (chatter mark) kopást. Később az L10 sorozatgyártású verziójában felváltotta ezt az egy darabból álló széntömítés, majd az utolsó szériában a két darabos fém apex tömítés. 

 

L10A motortípus, 0810 motorkódú verzió (1965 május)

   Az előző 3820-as kódszámú motor további módosításokon ment keresztül, így lett belőle 810-es, amely az első 60 darabos Mazda Cosmo Sport szériát hajtotta. Érdekesség, hogy ez az első 60 darab autó a Japán Mazda kereskedőkhöz került 1966 Február és December között abból a célból, hogy a gyár az autók valódi életszerű használata után kiértékelhesse a dealerek tapasztalatait. A nagyközönség számára csak 1967-től volt megvásárolható a Mazda Cosmo Sport L10A sportkupé. Az erőforrás elnevezése eleinte ugyanaz volt, mint amit a Cosmo Sport neve végén találunk, de később már egyszerűen csak 10A –nak nevezte a gyár.

 Az L10A motor ugyanúgy két rotoros erőforrás volt és ugyanakkora kamratérfogattal rendelkezett, mint az elsőként bemutatott 3820-as wankel rendszerű motor. Az egyenkénti kamratérfogat 491 köbcentiméter volt, mely kettővel szorozva 982 adott, azaz majdnem egy litert, amiből következett a 10A elnevezés. Japánban ekkoriban nem kis fejtörést jelentett a hivatalos szerveknek, hogyan számoljanak a forgódugattyús erőforrás kamratérfogatával az adók és különböző besorolások tekintetében. (Végül az egyik adó tekintetében 1 literesnek, míg egy másik szemszögéből 2 literesnek tekintették a motort.) 
 

 A sorozatgyártású L10A 0810 trochoid házának anyaga a kezdetektől fogva öntött alumínium volt, mely a belső „csúszási” felületeken kemény krómozást kapott. A motornak alumíniummal impregnált szén éltömítései voltak melyet a Mazda és a Nihon Carbon közösen fejlesztett ki, a Nihon piro-grafit komponensét használva a nagyobb szilárdság, erősség érdekében. A szenet tartalmazó apex tömítések jellemzője az egyfajta önkenési tulajdonság, amely segített kiküszöbölni a trochoid ház csúszó felületének kenési problémáit, csökkentette annak hatását, amellyel az éltömítéseken mérhető kopás 0,8-1mm-re csökkent 100000km futásteljesítmény után. A ház kopása ugyanezen idő alatt szinte mikroszkópikus mértékű maradt és talán a legfontosabb, hogy az új anyagösszetétellel sikerült kiküszöbölni az éltömítések „pattogása” következtében korábban kialakuló „chatter mark” kopást a trochoid felületen.
 Az első igazán híres wankel fejlesztő cég, az NSU, ragaszkodott motorjain a trochoid ház külső felületén (periférikusan) elhelyezett kipufogó és szívónyíláshoz, míg a Mazda mérnökei egyértelműen az oldalt elhelyezett szívónyílás mellett tették le voksukat, és ez alapján készítették sorozatgyártású wankelmotorjaikat. A periférikus elhelyezés elvileg könnyebb gázcserét eredményez, de a Mazda fejlesztői szerint korábban ez a fajta elhelyezés volt felelős a viszonylag alacsony nyomatéki értékekért kis fordulaton és az ingadozó motorteljesítményért, illetve az egyenetlen alapjáratért. Az oldalsó szívónyílás elhelyezés ráadásul a motor üzemanyagtakarékosságát is fokozza, mivel a periférikus szívónyílás a fojtószelep nyitottabb állásainál a töltés egy részének kipufogóba jutását eredményezte. Vajon a japán és az európai vezetési szokások hozzájárultak az NSU és a Mazda különböző megoldásához? 

 Ebben az erőforrásban mindkét rotorháznak két szívónyílása volt. A motor táplálását ellátó egy darab 4 torkú karburátornak 21 mm-es átmérőjű elsődleges torka vezetett a belső szívónyíláshoz, míg a pillangószelep nyitottabb állásainál egy másik 28 mm-es torok is bekapcsolódott a rotorház külső oldalán elhelyezkedő másik beömlő porton keresztül a kamra táplálásába. Természetesen a további két torok a másik rotorházat látta el benzin/levegő keverékkel, hasonlóan az előzőekhez. Mindkét rotorháznak egy-egy darab periférikusan elhelyezett kipufogónyílása volt. A rotorházak oldalai egyaránt öntött alumíniumból készültek a 0810 és a 0813 Mazda wankel motorvariánsoknál is. A rotor tömítéseivel érintkező felületükre magas hőmérsékleten porszerűen szórással felvitt szénacél bevonatot alkalmaztak a kopásállóság növelése érdekében.

 Az öntöttvas forgódugattyúk (rotorok) akkoriban még több tömítést tartalmaztak, mint amennyit a jelenlegi Mazda RX-8 Renesis motorjának rotorjain találunk. Az L10A motorban és variánsain, a rotoron dupla oldaltömítés volt, illetve tripla olajlehúzó gyűrű oldalanként. A rotorok egyik oldalán rugós stiftekkel volt rögzítve a belső fogazású fogaskerék, amely a rotorház oldalára rögzített külső fogazású fogaskerékhez csatlakozott. Ezek a fogaskerekek és az excentrikus tengely sonkája együttesen biztosította, hogy a rotor lekövesse a trochoid ház belső vonalvezetést mozgása közben (mint minden wankel elvű motorban). Az égés meggyorsítása érdekében a hosszú égéskamrában, rotorházanként két darab gyújtógyertyát alkalmazott ezekben a motorjaiban a Mazda. A vezérgyertya (L) 2 fokkal a TDC után gyújtott (TDC – a rotornak az a helyzete amikor a rotor és a rotorház között a legkisebb az általuk bezárt térfogat), míg a másodlagos (T) gyertya 7 fokkal TDC után. 
 

 Az erőforrás kenését egy nagy hatásfokú fogaskerekes típusú olajpumpa végezte. A kenőanyag az excentrikus tengelyen (főtengely) is keresztül volt vezetve egészen a rotorokhoz, melyekre belülről spriccelve a motorolajat, segítette azok hűtését. A motorolaj levegőhűtéses olajhűtője szériafelszerelés volt. A motor tartozéka volt egy másodlagos olajadagoló pumpa is, ami nagyon kis mennyiségű motorolajat adagolt a karburátorba, amely ott az üzemanyaggal keveredve, a kétütemű motorok kenéséhez hasonlíthatóan biztosította a rotorok csúcsain elhelyezkedő tömítések (apex) kenését. Az L10A motorgeneráció vízhűtéses volt, a hűtővíz hosszában áramlott keresztül a motoron.

   A komplett motor 102 kg-ot nyomott, szemben a hasonló teljesítményű soros négyhengeresek 170 kg-os súlyával. A befoglaló méretei: 508 mm hosszú, 594 mm széles, 544 mm magas. A szériagyártású L10A 0810 7000-res fordulatszámon 110 lóerőt, illetve 3500-as fordulaton 130 Nm nyomatékot szolgáltatott, az akkori Japán mérési szabványok szerint.

 10A típuscsalád, 0813 motorkódú verzió (1968 Július)

– Ez a „feljavított” 0810 motor az 1968 júliusában bemutatott kis szériás Mazda L10B Cosmo Sport típust hajtotta, mely egészen 1972 szeptemberig gyártásban maradt. A 0813-as motor nyílásainak (portok) időzítése módosítva lett az elődjéhez képest és így a maximális teljesítmény 128 lóerőre emelkedett 7000-res fordulaton, a nyomatékszint pedig 140Nm-re változott 5000-res percenkénti főtengelyfordulaton (excentrikus tengely). A 0810 motor alapvető jellemzőin más változtatás nem történt. 

 

 10A típuscsalád, 0820 motorkódú verzió(1968-tól)

– A 10A típuscsalád ezen 0820 kódú kivitele a Mazda Cosmo Sport szériát hajtó 0810/0813 verziók visszatuningolt, nagyobb sorozatban gyártott kivitelének tekinthető. A Cosmo vállakozás rendkívül tiszteletreméltó és ambiciózus dolog volt, de nehezen hozhatta volna vissza a Mazdának egy ilyen exkluzív sportkupé az addig már a  wankelmotor fejlesztésére fordított óriási befektetéseit. A maihoz hasonlóan, akkoriban sem számított a kétülésesek fő piacának Japán. Másrészről viszont a praktikusabb sportos négyajtósok, illetve a 2+2 üléses kupék hamar nagy népszerűséget vívtak ki maguknak a szigetországban. A Mazda is egy ilyen autót mutatott be a Cosmo Sport után, melynek neve R100 kupé lett, bár a nagynyilvánosság előtti első megjelenése még Mazda RX85 prototípusként történt az 1967-es Tokió Motor Show közönsége előtt. Ezt az autót hajtotta a 0820 kódú erőforrás. 
 

 A 10A 0820 kamratérfogata maradt 491 kcm/kamra, de lágyabb szívó és kipufogó nyílás időzítésekkel, illetve kisebb karburátor torokátmérőkkel. Az eredmény a megmaradt 9,4:1-es kompressziós érték mellett 100 lóerőt lett 7000-res fordulaton és 98 Nm 3500-as érték mellett. A rotorházak alumínium ötvözetből készültek és immár nem homokformába öntéssel készültek mint a Cosmo motorok, illetve a trochoid csúszó felülete kemény krómozott felső réteggel készült, amihez szén összetevőt tartalmazó éltömítéseket (apex) alkalmaztak. Gyártási és költségkímélési okból a rotorházak oldalai öntöttvasból készültek, ugyanúgy ahogy az NSU KKM612 jelölésű wankel erőforrása, amely az NSU Ro80 típust hajtotta, de amíg az NSU maradt az oldalfalak szórással felvitt fém felületi kezelésénél, addig a Mazda edzéssel keményítette fel ezeket a kopásnak kitett részeket. 
 

 Másik költségcsökkentő tényező volt főtengely (excentrikus tengely) anyagának megváltoztatása. Míg a Mazda Cosmo Sport motorjában króm-molibdén acélt használtak erre a célra, addig az R100 erőforrásában króm-acélból készült ez az alkatrész. A korábban is alkalmazott a rotorházak oldalankénti egy-egy beömlő nyílása és a négytorkú karburátor maradt a 0820-ban is. Házanként egy darab periférikus kipufogónyíláson távoztak a gázok, de immár nem voltak elvezetve a kamra hidegebb oldalához, ahogy korábban a Mazda Cosmo Sport motorjában. Ezt a megoldást a Mazda mérnökei amiatt alkalmaztak korábban, mert nem találták megfelelőnek a hűtőfolyadék hőmérséklet kiegyenlítő hatását a rotorház egyes részei között tapasztalható nagy termikus különbségek mérséklésére. 
 

 A trochoid házak vízhűtésesek maradtak, zárt alumínium hűtőt, és kiegyenlítőtartályt alkalmazva. A 0820 wankel rendszerű motorban a hűtővíz keresztben áramlott végig, szemben az NSU által ekkoriban alkalmazott kamrák körüli függőleges keringtetéssel. Az olaj nyomás alatti keringtetéséről nagyteljesítményű olajszivattyú gondoskodott, mely a kenőanyagot a rotorok hűtéséhez is továbbította. Az olaj hőmérsékletének csökkentését egy olajhűtő segítette. 

 

 10A típuscsalád, 3877 motorkódú verzió

– 1968 közepén lett kifejlesztve ez a motor egy kipufogógáz károsanyag csökkentő termikus rendszerrel, mely az amerikai piacra szánt Mazda R100 kupékat hajtotta 1969 Április, illetve 1972 eleje között. Ugyanez az autó Mazda Familia Presto Rotary néven Japánban is megvásárolható volt 1973-ban. 

 

 10A típuscsalád, 0866 motorkódú verzió (1971-től)

– Ez volt a 10A motorgeneráció utolsó képviselője, amely az Mazda RX-3 (Savanna) kupé, négyajtós és kombi japán verzióját hajtotta. A teljesítménye 105 lóerő volt 7000 percenkénti főtengelyfordulaton, illetve 135 Nm nyomaték 3500-as fordulatszám esetén. A motor befoglaló mérete 635x570x664 mm volt (H,SZ,M), amely 128 kg tömeggel párosult. Érdekesség, hogy a kipufogórendszer közvetlenül a kipufogó nyílások után tartalmazott egy vasöntvény „kamrát”, amelynek az volt a célja, hogy kevésbé csökkenjen a kipufogógáz hőmérséklete, amelyben így tovább redukálódott a HC összetevő, azaz összességében a károsanyag kibocsátás csökkent. A szigorodó károsanyag kibocsátási előírások gyorsan közeledtek ekkoriban, az addig erre nem annyira figyelő Japánban. 
 

 Az alu öntvény trochoid házak belső felületének kialakítására egy újfajta, TCP-nek nevezett bevonási eljárást fejlesztett ki egy külső cég, a nemzeti Ólom Gyár Doehler-Jarvis Részlege. A trochoid „furat” 80C acéllal lett beszórva, amelyre egy vékonyabb réteg króm bevonatot készítettek. Ez a fajta felületkezelés gyorsította a rotorházak gyártását ami a gyártási hatékonyság szempontjából fontos és egyben uniformizálta az addigi bevonási eljárásokat.

 

 13A motortípus, 3847/0823 motorkód (1967 Március)

– A hagyományos dugattyús motorok nyelvén ez egy kis furatú hosszú löketű motor lenne. A 13A típus egy különös tag a szériagyártású Mazda wankel rendszerű motorok sorában. Kifejezetten egy elsőkerékhajtású autóhoz lett megtervezve és kifejlesztve, melyet Mazda RX87 néven mutattak be az 1967-es Tokió Motor Show-n, majd 1969 Októberétől Mazda R130 Luce Rotary Kupé néven vált megvásárolhatóvá. A nemzetközileg M13P néven ismertebb gyönyörű autó mindössze két évig volt gyártásban.

 A motor rövidebb hossza fontos tényező volt, hiszen hosszában került beépítésre az első tengelyek előtt a már említett elsőkerékhajtás alkalmazásával. Az excentritás értéke e=17.5mm, a sugár R=120mm, a rotorházak vastagsága pedig 60 mm volt a 13A esetében, így egy kamra térfogata 655kcm-re adódott. A 13A erőforrás 126 lóerőt teljesített 6000-res fordulatszámon, a nyomatéka pedig 172Nm volt 3500-nál, egy kicsivel alacsonyabb 9,1:1 kompresszió mellett. A motor külső mérete 565x595x555 mm volt, súlya pedig 137 kg. A 13A különbözött a kisebb 10A Mazda forgódugattyús motortól abban is, hogy integrált vízhűtésű olajhűtővel rendelkezett, olajpumpáját pedig lánc hajtotta. Az olaj egy része a 13A esetében is meghatározott mennyiségben a karburátorba volt adagolva, ahol a benzinnel keveredett, biztosítva a forgódugattyú (rotor) éltömítéseinek kenését. További fejlesztéseket ezután nem folytatott a Mazda ezzel a trochoid ház mérettel.
A képen látható Mazda R130 Luce Rotary Kupé a korábbi Mazda Luce 1500/1800 típusokkal csak a nevében egyezett meg. Ezt az autó elsőkerék hajtású volt és sok Bertone által tervezett vonást viselt magán. Dupla keresztlengőkaros első felfüggesztése volt, míg hátul szintén független lengőkarokkal szerelték. 

 12A motorcsalád

– A 10A motorcsalád tulajdonképpeni furatának, azaz a trochoid házak és a rotorok szélességének 60mm-ről 70-re növelésével kezdődött a 12A motorcsalád gyártása 1968 márciusában 3872-es kód alatt. Az új kamratérfogat így 573 köbcentiméterre adódott. Korábban, még 1966 áprilisában 3830-as kód alatt más trochoid méretkombinációt is kipróbált a Mazda. Ebben a motorban az excentritás 16,4 mm, a rotor „sugara” pedig 112mm volt, a 10A-val azonos 60 mm-es kamraszélesség mellett. Ezek a méretek 573 kcm-es kamratérfogatot eredményeztek, azonban ennek a motornak a fejlesztése hirtelen abbamaradt. 
 

 A szélesebb kamrájú 3872 motor tulajdonképpen kísérletező formája volt a kamratérfogat növelésének. A motor ezen első variációja a Mazda RX-2 Capella szériában kapott helyet 1970 Márciustól. Az RX-2 az USA-ban a csökkentett kipufogó emisszióval rendelkező 12A motorvariánssal (3905) 1971 Márciusban mutatkozott be. A kisebb Mazda RX-3 ugyanezzel a forgódugattyús erőforrással egy évvel később jelent meg. …és persze ez volt a szíve a Mazda RX-7 szériának az eredeti 1978-as X605 modelltől kezdve, az 1985-ös utolsó P132 első generációs kivitelig.
Japánban nagyon sok Mazda típus hajtásáról gondoskodtak a 12A motor különböző variánsai az RX-2 modelltől a nagyméretű Mazda 929 szériáig (Cosmo és Luce), szívó és kényszerlélegeztetett turbós kivitelben, de erről még később... 
 

 Ez a motorcsalád a nagyobb 13B Mazda wankel rendszerű motorokkal együtt két kritikus perióduson is „átment”, melyek közül az első a japán és az amerikai szigorodó környezetvédelmi előírások, a későbbi az első és a második olajválság. Mikorra az első Mazda RX-7 megjelent a közúton, a Mazda már több mint 930000 forgódugattyús erőforrás legyártásán volt túl. Ez alatt a nyugtalan évtized alatt rengeteg finomításon és nagymértékű fejlődésen mentek keresztül ezek az erőforrások, főleg a 12A és a nagyobb 13B motorcsalád, takarékosság, működési kultúráltság és felhasználóbarátság terén.

 

12A motortípus az első generációs X605 és a P642 Mazda RX-7 részére (1978-1980)

– Az alap trochoid méretek megmaradtak az RX-7 számára készített két rotoros 12B motorban: e=15mm, R=105mm, b=70mm kamratérfogat 573 kcm/kamra. Az amerikai szabvány szerint 6000-res percenkénti főtengelyfordulaton 100 lóerőt teljesített (ami sokkal valóságosabb 100 lóerő volt, mint a korábbi Mazda R100 esetében) és 105 Nm nyomatékot 4000-nél 9,4:1 kompresszió mellett. A motor táplálásáról 4 torkú, két lépcsős karburátor gondoskodott, a kipufogógázok tisztaságát pedig másodlagos légbefúvással és egy a kipufogóöntvény részeként  kialakított, a kipufogógázok hőmérsékletét hasznosító termikus reaktorral javították. 
 

 Az 1974-es amerikai modellévtől egy új eljárással növelte a Mazda a trochoid csúszófelület erősségét, illetve egyszerűsítette annak gyártását. Az új gyártási procedúra rövidítése SIP. Ennek lényege, hogy az alumínium trochoid házra belülről egy keményebb fémlemez szerű fedőréteget rögzítenek. A fémlemez és a alumínium ház találkozási pontjánál mindkét felület barázdált volt a biztosabb rögzítés érdekében.  A fémlemez rotorok felőli belső felületét kemény krómozással borították, melynek porózus felülete biztosította a kenőolaj tartós megmaradását a pórusokban, az éltömítések kenése érdekében. Így kihagyhatták az addig a gyártás legkellemetlenebb és legnagyobb precízitást igénylő műveletét, a trochoid felület olvadt fémporos beszórását. A rotorházak oldalainak csúszófelületi kezelése is megváltozott. Eredetileg ezt a részt 80C jelű szén-acéllal szórták be melegen, ami szintén meglehetősen problématikus gyártási eljárásnak minősült. Ezt egy indukciós edzés váltotta fel a japán verziókon, amit eleinte a teljes felületen alkalmaztak, majd később csak a tömítésekkel érintkező részeken. A végső megoldás mégsem ez maradt, hanem Vas-Szén-Nitrit bevonat alkalmazása, mellyel javították a kompresszió és olajlehúzó gyűrűk élettartamát, illetve csökkentették a motor belsejének korrózióra való hajlamát. 
 

 A Mazda cég belső berkeiben csak PIHENÉS (megnyugvás) névvel ihlették ezt az eljárást, mellyel egyidőben dupla oldalsó tömítéseket alkalmaztak, melyek a házak felé vékonyodtak, a házzal érintkező felületük pedig krómbevonatot kapott. A tömítések hornyában hőálló, fluorizált gumi O-gyűrűk voltak. Ez a megoldás véget vetett az addigi, már régóta húzódó olajfogyasztási szindrómának. A Mazda mérnökei így boldogan PIHENHETTEK az olajfogyasztás csökkentése témájában.
 A hetvenes évek közepén a Mazda csendben megváltoztatta az apex tömítések anyagát, az addig hűségesen használt szén összetevőről öntöttvasra, hasonlóra, mint a normál dugattyús motorok gyűrűi. Ez a már említett tűhegy lukacsos-porózus króm bevonási technológiának köszönhetően vált lehetővé, amely nagymértékben javította a trochoid ház és az éltömítések kenését. A fém apex tömítés geometriailag is változott, az X605 Mazda RX-7 12A motorjában található darabok már lényegesen kisebb kompresszióvesztési rést hagytak a fő tömítés és a szélén található háromszög találkozási sarki részén, mint a korábban használt darabok. Másik érdekessége volt az éltömítés fődarabjának íves felső kiképzése (koronázott), amely így jobban alkalmazkodott a trochoid felület enyhe deformációjához, mely terhelésnél jelentkezett. Itt még mindig nincs vége az éltömítések újításainak. A tömítések trochoiddal érintkező „csúszó” szélét karbidok formájában kristályosították elektron sugárzásos, fagyasztásos edzéssel, mellyel kerámiaszerű jelleget adtak az apexoknak a jobb tömítési képességük és hőmérsékletállóságuk érdekében.
 A saroktömítések, amelyek az éltömítéseket is fogják a helyükön, flexibilis kivitelűre változtak, minimálisra csökkentve a rotor éltömítés hornyai és maguk a tömítések közti hézagot, illetve a tömítési gondokat. A forgódugattyúk sűrítési mélyedése, amely a dugattyútető (rotor= forgódugattyú) égéstérszerű kiképzésének tekinthető, immár nem szimmetrikus alakú volt, hanem egyfajta megnövelt elsődleges mélységű, a mélyedés az elsődleges gyertyák irányában 5mm-rel elnyúlt. Ez az új égéstér kialakítás segítette a lángterjedés gyorsítását, annak arra megnövelt kényszerítő hatása következtében.

 A gyújtásra térve, ebben a motorban a Mazda lépegetett a kamránkénti egy és két gyújtógyertyás üzemmód között. Részterhelésnél csak a „vezérgyertyák” kaptak feszültséget, mely üzemanyagtakarékossághoz, és tisztább kipufogógázokhoz vezetett. Így forróbban működhetett a termikus reaktor, ami ráadásul ki lett egészítve egy hőcserélővel is, amely előfűtötte a szívónyílásba másodlagosan bevezetett levegőmennyiséget. Ennek eredményeként szegényebb benzin/levegő keverékkel (kevesebb benzin, több levegő) működhetett a motor, ami az üzemanyagtakarékosságban is javuláshoz vezetett. Az ebben a Mazda motorban használt gyújtógyertyák immár három elektródával rendelkeztek az addigi kettő helyett, mégpedig a stabilabb szikraképzés érdekében.
 Az X605 Mazda RX-7 12A típusú forgódugattyús wankel rendszerű erőforrásának mérete 793x690x649mm volt, amely 158 kg tömeggel párosult a hűtő és kenő folyadékokkal együtt, bár a motorolaj és a hűtővíz kellő hőmérsékleten tartásában segítő "léghűtéses" radiátorok nélkül.

 

 Szegénykeverékes 12A motortípus ( Amerikai P815, 130 és 132-es Mazda RX-7 I. 1981-85)

– A Mazda cég akkori hagyományai alapján minden újdonságot előbb kipróbáltak a Japán piacon, mielőtt exportálnák azt. Kicsit politikus válaszként hangzik ennek magyarázata, mely szerint így könnyebben tudják biztosítani a szervízelést, tanácsadást, segélyszolgálatot, amely egy új típusnál kiemeltebb szerepet kaphat, de van benne logika. Éppen ezért a katalizátorral szerelt szegénykeverékes 12A motoros P642 kódú Mazda RX-7 verzió Japánban már 1979 végén megjelent, amikor az amerikai piacon még csak a termikus reaktorral szerelt P642-es RX-7 modell futott. Az amerikaiaknak 1980 végéig várniuk kellett, ugyanis ekkor került ez a motor az evolúciós sorban következő P815 forgódugattyús Mazda típusba.
 A legnagyobb változások ebben a motorban a termikus reaktort használt elődhöz képest a nagy energiájú gyújtási rendszer, a kipufogóban elhelyezett két katalizátor , és egy a motor által működtetett másodlagos levegő „befecskendezést” biztosító pumpa.  Alacsony fordulatszám mellett, illetve motorfék üzemmódban a két gáztisztító egység egyszerű oxidációs katalizátorként működött, a másodlagos levegőellátás pedig a szívónyílásokhoz érkezett, így segítve a HC és a CO káros összetevők elégetését a reaktív kipufogóöntvényben. 
 

 Közepes fordulaton a szívónyílásba történő másodlagos „levegőellátás” meg lett szakítva, és az első katalizátor immár háromutas minőségében a nitrogén-oxid, a szén-hidrogén és a szén-monoxid semlegesítésével is törődött. A hátrébb elhelyezett katalizátor a már említett légpumpa által levegővel került ellátásra, és a megmaradt HC és CO mennyiségéről gondoskodott, mint egy egyszerűbb oxidációs katalizátor. 
 

 A 12A motor háromutas katalizátorával és 14,7:1 sztöchiometrikus levegő/benzin arányával átlagosan 20 százalékkal kevesebb üzemanyagot fogyasztott, mint a csupán termikus reaktorral szerelt japán verziójú Mazda RX-7. Az amerikai P815 RX-7 modell szintén megkapta a jobb tömítettséget biztosító motor megoldásokat, így például a hőálló elasztikus anyaggal töltött rugós saroktömítéseket. 1985-re egyébként a szintén 12A motorral hajtott P132 belső kódú Mazda RX-7 kivitel fel lett „szerelve” az új katalizátorral, illetve a megoldásokkal járó hatásfok javulással. A katalizátorral ellátott Mazda RX-7 erőforrásokban már mindkét gyújtógyertya (kamránként) állandóan működött a teljes fordulatszám tartományban, szakítva az előzőekben alkalmazott lépcsős, egy és két gyertyás üzemmód közti váltogatással.

 

 12A 6PI motor ( csak Japánban 1982-85)

– Eredetileg a VIPS rövidítéssel jelölt variálható indukciós szívónyílás rendszer jelentette ennek a motornak az újítását, de végül csak szárazan 6PI –nek (6 nyílásos töltés) lett elkeresztelve, amely először a Mazda Luce szedán és a Mazda Cosmo kupéban volt alkalmazva. Mindkét rotorház rendelkezett egy elsődleges, egy másodlagos, és egy kiegészítő szívónyílással, amely így összesen a két kamrát nézve 6 nyílást jelentett, innen ered a 6PI elnevezés. Az oldalsó szívónyílás elhelyezés, a nyílás kialakítása és alakja, az alacsony fordulati nyomaték és a magas csúcsteljesítmény közötti optimális kompromisszum megtalálása érdekében lett kifejlesztve, a motor átömlési maximumának határait feszegetve, illetve a környezetvédelmi előírások között maradva. A hangsúly a Japánban eladott autókon volt, ahol szigorodó környezetvédelmi határok és sebességkorlátozások léptek érvénybe, így az üzemanyag takarékosság is fontosabb szemponttá lépett elő. A szegénykeverékes 12A-ban, amely a Japán Mazda RX-7 kivitelt hajtotta, a szívónyílások 32 fok ATDC állásnál nyitottak és 40 fok ABDC-nél zártak. Ez a vezethetőségben, illetve a kedvező, egy japán városi mérés alapján 9,4 liter/100km-es fogyasztásban is éreztette hatását. De volt egy hátránya is ennek a vezérlési időzítésnek, mégpedig a gyengébb csúcsteljesítmény, amely így sok teljesítményorientáltabb motorizációjú országban nem tette elfogadhatóvá ezt a verziót. Ebből az okból kifolyólag az 1981-es Mazda RX-7 európai verziójának motorjában a beömlőnyílások zárása késleltetve lett 50 fok ABDC-ig, amely valamivel rosszabb alacsonyfordulati nyomatéki értékekhez és nagyobb üzemanyag fogyasztáshoz vezetett. 
 

 A 6PI forgódugattyús motorban a másodlagos szívónyílás felett elhelyezkedő segédbeömlő nyílást a kipufogógáz nyomása vezérelte. Alacsony fordulaton és terhelésen a négytorkú karburátor első torka a belső rotorházon lévő elsődleges beömlőt táplálta. Közepes terhelésen, fordulatszámon a karburátor második torka elkezdte „etetni” a másodlagos beömlőnyílást. Még magasabb fordulaton a kipufogógáz nyomása fordított a beömlőnyílásokat "kezelő" hengeres vezérlőszelepen, szabaddá téve így az utat a kiegészítő beömlőnyíláshoz. Bár a csúcsteljesítmény kissé csökkent, a fő beömlő csatornák mérete, alakja és elhelyezése gyakorlatilag kiküszöbölte a szívó, és kipufogócsatornák összenyitását. Ezzel a töltési veszteség és a „keresztülfújás” minimálisra csökkent, stabilizálva az alapjáratot, illetve csökkentve a fogyasztást. Érdekesség, hogy a különleges megoldásoknak köszönhetően a 12A 6PI Mazda motor nyomatékgörbéje két ívet tartalmazott.

 Ezzel az első rész végéhez értünk. A belátható időn belül a honlapunkra kerülő további rész-részekből kiderül, hogy amerikai méretű limuzint, kisteherautót, de még autóbuszt is gyártott forgódugattyús motor meghajtással a Mazda... és még szintén hátravan több RX típus, köztük a III. generációs Mazda RX-7 utolsó, 280 lóerős erőforrásának bemutatása is. A szériagyártású motorok után megpróbálkozunk a wankelmotoros Mazda prototípusok szíveinek majdnem teljes megismertetésével is a jövőben.     Varga István

 A MÁSODIK RÉSZ ITT!