Motorul Rotativ Wankel Proiect realizat de Georgescu Georgian

Motorul Rotativ Wankel Proiect realizat de: Georgescu Georgian

• • Motorul Wankel este un tip de motor cu ardere internă inventat de inginerul german Felix Wankel, la care mișcarea de rotație se obține nu printr-un mecanism bielă-manivelă, ci cu ajutorul unui piston rotativ de formă triunghiulară. În comparație cu motorul cu ardere internă cu piston, avantajele motorului Wankel sunt compactitatea și vibrațiile mai reduse. Dezavantajele acestui motor sunt randamentul mai mic[necesită citare], ceea ce duce la un consum de combustibil mai mare pentru aceeași putere furnizată, emisia sporită de poluați, ceea ce duce la necesitatea instalațiilor de denoxare mai complexe și uzinarea și întreținerea pretențioase, deci mai scumpe. Motorul rotativ functioneaza fundamental diferit fata de toate motoarele conventionale cu ardere interna. Toate motoarele actuale cu piston utilizeaza miscarea de du-te vino a pistoanelor pentru a roti un arbore cotit plasat orizontal. La un capat se afla camerele de ardere iar la celalalt capat arborele cotit. Vibratiile cauzate de miscarea de du-te vino a pistoanelor precum si miscarea rotativa a arborelui cotit trebuie sa fie echilibrate de un volant. Motorul rotativ, pe de alta parte se bazeaza pe un sistem constituit din doua corpuri care se rotesc pe o axa paralela. Pistonul, numit si rotor, al motorului rotativ are forma triunghiulara. Cele trei laturi ale sale, sau „fete” au lungimi egale si forma convexa. Pistonul rotativ executa o miscare orbitala in interiorul statorului - o carcasa de forma ovala, usor ingustata in partea din mijloc. Cele trei capete, sau „varfuri” ale rotorului ating laturile peretelui carcasei in timpul miscarii orbitale, in timp ce centrul rotorului formeaza un cerc inchis.

Rotorul executa o miscare excentrica in interiorul statorului, in asa fel incat cele trei varfuri se afla in contact constant cu peretele interior al carcasei in timpul fiecarei miscari orbitale. In centrul rotorului exista o roata dintata mai mica, numita angrenaj exterior, datorita dintilor dispusi spre exterior, in jurul careia se roteste o roata mai mare cu dinti dispusi pe interior. Acest sistem de roti dintate esential pentru a asigura ramanerea rotorului fixat pe lagarul stabil intern si poate aplica miscarea rotativa asupra arborelui excentric , aceasta arhitectura creeaza trei camere de lucru intre cele trei fete ale rotorului si suprafata interna a carcasei statorului, a carui volum spatial se modifica constant, odata cu miscarea orbitala a pistonului rotativ. Datorita acestui proces nu mai este nevoie de arbore cotit sau de supape. Singurele elemente mobile sunt pistoanele rotative si transmisia epiciclica , cunoscuta de asemenea si catransmisie planetara, de care sunt atasate. Aceste caracteristici inseamna ca un motor rotativ este mai usor si mai mic. Rotorul produce puterea motorului rotativ, iar arborele excentric transmite puterea. Arborele excentric este comparabil cu arborele cotit al unui motor cu piston. Raportul dintre dintii de pe roata dintata interna si dintii rotii dintate stationare este de 3: 2. Pistonul rotativ se roteste cu doua treimi din viteza angulara a arborelui excentric. Un motor cu doua rotoare functioneaza mai uniform decat un motor cu un singur rotor, deoarece cei doi arbori excentrici sunt plasati defazat la 180°. Uniformitatea de operare a unui motor cu trei rotoare este comparabila cu cea a unui motor cu piston cu 8 cilindri. Prin plasarea in linie a mai multor celule rotative, un motor rotativ poate sa produca mai multa putere utila, avand dimensiuni mai reduse, si este mai usor de construit. •

• Principiul in patru timpi • Modul de operare a unui motor rotativ se bazeaza pe acelasi principiu care se afla in spatele unui motor cu piston in patru timpi. Cavitatile sunt create datorita faptului ca cele trei varfuri ale rotorului sunt in contact permanent cu suprafetele trihoide ale peretilor interiori ai carcasei. Atunci cand rotorul executa miscarea orbitala, cele trei fete ale sale in combinatie cu peretele carcasei formeaza trei camere (A, B, C) fiecare cu un volum diferit. In timpul unei singure miscari orbitale a rotorului se realizeaza un ciclu complet in patru timpi ca in cazul unui motor cu piston - cu inductie, compresie, combustie si evacuare. Conductele de admisie si de evacuare in forma de fante (caneluri deschise) sunt deschise si inchise de rotorul insusi. Rotorul executa miscarea orbitala in cadrul carcasei si se roteste in jurul rotii dintate fixe, creand camere sub forma de secere care-si schimba volumul odata cu fiecare rotatie. Acest sistem semnifica faptul ca in cele trei camere are loc simultan unul din cele patru cicluri, astfel ca odata cu fiecare miscare orbitala completa a rotorului, motorul realizeaza trei cicluri complete, de patru timpi ale unui motor cu piston.

Timpul 1 (Inductie) Un varf atinge in trecere o fanta de inductie, determinand-o sa se deschida. Amestecul de aer - combustibil patrunde in camera care urmeaza varful, iar prin miscarea orbitala a rotorului volumul camerei creste. Timpul 2 (Compresie) Cand rotorul continua miscarea orbitala, volumul camerei scade si comprima amestecul de aer - combustibil. Timpul 3 (Aprindere) Amestecul de combustibil-aer, comprimat, se aprinde. In timpul arderii, amestecul castiga in volum si impinge rotorul care actioneaza axul excentric in centrul acestuia. Timpul 4 (Evacuare) Varful initial al rotorului (din timpul 1) trece si atinge gura de evacuare determinand deschiderea acesteia. Acest proces are loc in toate cele trei camere in acelasi timp. Se realizeaza trei aprinderi si trei arderi la fiecare miscare orbitala a rotorului in carcasa. Acesta se traduce printr-o curba a cuplului mai plana in cazul motorului rotativ, in comparatie cu motorul cu pistoane cu un singur cilindru, la care se produce o singura aprindere la fiecare doua rotatii ale arborelui cotit.