Motorul Wankel

Sumar

GeneralitatiCum functioneaza motorul Wankel?Avantajele motorului WankelCare sunt dezavantajele motorului Wankel?Aplicatii ale motorului WankelExtra

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, 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.

Generalitati

Cum functioneaza motorul wankel?

Motorul Wankel este un motor cu combustie interna ce foloseste aceleasi principii de a converti presiunea in miscare de rotatie, ca si motoarele cu pistoane. Dar fara vibratiile si stresul mecanic la rotatii mari. Dr. Wankel a inceput sa creeze motorul astfel: o roata dintata exterioara a fost fixata pe o coala alba. A urmat integrarea unei alte roti dintate mai mari cu dinti pe interior, cu raport dintre cele doua roti de 2:3. Urmatorul pas a fost atasarea unui brat cu un creion pe exteriorul rotii mari. Cand se invartea roata cea mica, creionul desena pe coala un oval cu laturi neregulate (interiorul blocului motor).

Motorul Wankel merge in 4 timpi ca si cel cu piston, rotorul central realizand toate cele 4 cicluri: admisie, compresie, aprindere si evacuare, in interiorul camerei ovale. Si chiar daca ambele tipuri de motoare functioneaza dupa aceleasi reguli, diferentele sunt in ceea ce priveste transformarea miscarii in forta mecanica. Intr-o camera de combustie rotativa, presiunea este aplicata pe o parte a rotorului. Rotorul, fiind triunghiular, interiorul blocului oval va fi intotdeauna impartit in 3 parti, in 3 camere functionale. Adica un sistem diferit fata de motorul cu pistoane, unde cele 4 procese au loc in fiecare cilindru.

Ciclurile motorului Wankel si a celui cu piston

Avantajele motorului Wankel

In primul rand, este vorba de dimensiunea mica si greutatea scazuta. Asta este un amanunt crucial, atunci cand creezi o masina usoara cu un motor puternic. In plus, ajuta la imbunatatirea sistemelor de siguranta in caz de accident, pentru ca este mai mult loc sub capota. In plus, spatiul poate fi folosit pentru alte sisteme si pentru o mai buna distribuire a greutatii. Un alt amanunt interesant este plaja cuplului motor care este constanta indiferent de turatie. Un motor rotativ cu 2 rotoare produce un cuplu similar cu cel al unui motor clasic V6, iar unul cu 3 rotoare produce cuplul unui motor V8. Un alt avantaj consta in structura simpla a motorului, fiabilitate si durabilitate. Nu exista pistoane, biele, valve actionate mecanic, curele puse la punct, ceea ce inseamna ca motorul e mai usor de fabricat si are mult mai putine piese in miscare. Prin umare, in cazul unui mers sportiv, motorul Wankel este mai fiabil in timp. Si asta pentru ca daca motorul merge cu 8.000 rpm, rotoarele se invart la o treime din aceasta valoare.

Care sunt dezavantajale motorului Wankel?

Acestea sunt destul de multe, dar nu sunt foarte grave. Este vorba de proasta etanseizare a camerelor atunci cand rotorul se invarte, ceea ce se traduce prin multa benzina nearsa, adica un consum mare. Durata unui ciclu dureaza cu 50% mai mult decat la un piston, iar functionarea motorului lasa mai mult monoxid de carbon sa iasa pe evacuare, ceea ce il face un "paria" printre ecologisti.

Insa cel mai mare dezavantaj este consumul mare de benzina. Teste comparative arata ca un Mazda RX8 consuma mai mult decat o masina mai grea, cu motor V8, cu o capacitate cilindrica mai mare de 4 ori, obtinand performante similare. Un alt dezavantaj este ca diferite cantitati de ulei ajung in camerele de ardere, ceea ce ii obliga pe proprietarii de masini cu motoare rotative sa adauge permanent ulei.

Aplicatii ale motorului Wankel:Motoarele Mazda

Mazda a introdus primul motor rotativ cu doua rotoare in luna Mai, 1967 cu modelul Cosmo Sport 110S. Acesta avea doua rotoare si o capacitate de 491 cc, producand o putere de 110 cp la 7.000 rpm. In 1970, Mazda a venit cu prima transmisie automata pe un motor Wankel si 3 ani mai tarziu a lansat prima camioneta cu un motor rotativ. Dupa ce a implementat sistemul de inductie cu 6 porturi, pentru mai multa putere si o economie mai buna, Mazda a dezvoltat motorul pentru a incerca sa scada emisiile de carbon. A reusit sa faca un catalizator cu 2 stagii pentru a scadea poluarea, iar pentru a consuma mai putin s-au folosit cate 3 admisii pentru fiecare camera de rotor, controlate in 3 etape.

O alta etapa in evolutia Mazda a fost folosirea turbinelor pe motorul rotativ. In 1982, modelul Cosmo RE Turbo a inceput sa se vanda ca fiind prima masina din lume cu motor rotativ, dotat cu turbo. Ulterior, Mazda a venit si cu turbina "twin-scroll" pentru a minimaliza lag-ul.

Componentele unui motor rotativ Mazda

Mazda a inventat "capodopera" Renesis, un motor care era o geneza a motorului rotativ (RE). Acesta este un motor de 654 cc x 2, ce produce 250 cp la 8.500 rpm si un cuplu de 216 Nm la 5.500 rpm. Motorul a castigat premiul de "Motorul Anului" in 2003. Ulterior, Mazda a mai venit cu un motor Wankel ce mergea pe hidrogen si benzina, dar nu s-a bucurat de succes. Ultima evolutie a motorului rotativ este in dezvoltare si si-a facut o prima aparitie pe conceptul Mazda Taiki.

Acesta promite o capacitate mai mare, de 1600 cc, adica 800 x 2, asadar o putere mult mai mare, de peste 300 cp. Si chiar daca problema poluarii s-a rezolvat, Mazda va continua sa se confrunte cu cele legate de consumul de ulei si benzina, care vor ramane in continuare, din cauza designului initial.

Motor Renesis de pe Mazda RX-8

Cum functioneaza motorul Wankel