PDA

توجه ! این یک نسخه آرشیو شده میباشد و در این حالت شما عکسی را مشاهده نمیکنید برای مشاهده کامل متن و عکسها بر روی لینک مقابل کلیک کنید : موتورهای وانکل


sarir
02-18-2010, 08:44 PM
http://khodroha.com/vankel1.jpg


موتورهای وانکل

موتورهای احتراق داخلی به دو دسته کلی پیستونی ( رفت و برگشتی ) و دورانی تقسیم می شوند .موتورهای دورانی نیز هرچند نه به گستردگی انواع پیستونی , اما در صنایع مختلف سهم کوچکی را در اختیار دارند .در میان انواع این موتورها , موتور وانکل محبوبیت و توانایی بیشتری دارد.مخترع این موتور آقای فیلیکس وانکل بوده و به همین خاطر نام آنرا وانکل گذاشتند.وانکل تلاش کرد تا موتوری ابداع کند که بر خلاف موتورهای پیستونی که انرژی آزاد شده از احتراق مخلوط سوخت و هوا را ابتدا به حرکت خطی تبدیل می کند و سپس آنرا به گردشی تبدیل می کند , از همان ابتدا حرکت تولیدی را به حالت گردشی می باشد.او برای تحقق این ایده از طرح روتور و استاتور که در پمپ ها , کمپرسور و موتورهای الکترونیکی کاربرد دارد کمک گرفت و با تغییر شکل هندسی روتور و اصلاح حرکت روتور بر روی شفت , توانست موتوری بسازد که شگفتی زیادی به وجود آورد.
از این موتورها در صنایع خودروسازی ,کشتی سازی , هواپیما سازی استفاده می شود. عمده موفقیت موتورهای وانکل در خودروسازی به علت عملکرد روان و تولید قدرت بالا و نیز رسیدن به دورهای بالای موتور می باشد.این موتورها با حجمی معادل 1.2 الی 1.4 لیتر و با تنفس طبیعی به راحتی می توانند 200 اسب بخار تولید کنند.



اجزای تشکیل دهنده این موتورها :
شامل روتور , شفت خروجی و بدنه ( محفظه احتراق ) می باشدو اجزای جانبی آن همانند سیستم های سوخت رسانی , روغن کاری , خنک کننده و سیستم های برقی همانند موتورهای پیستونی هستند.
روتور:
روتور همان نقشی را در موتورهای وانکل ایفا می کند که پیستون در موتورهای رفت و برگشتی دارد , یعنی فشرده کردن مخلوط سوخت و هوا و سپس جذب ضربه ناشی از احتراق و تبدیل آن به کار مکانیکی . شکل هندسی روتور همانند یک سه ضلعی می باشد که اضلاع آن منحنی هایی با معادله خاص ریاضی هستند.سه سطح بیرونی روتور به طور متناوب با مخلوط سوخت و هوا در تماس هستند. روتور از طریق سه راس خود با بدنه یا محفظه احتراق در تماس دائمی می باشد که به علت چرخش روتور درون محفظه , اصطکاک شدیدی در این نقاط صورت می گیرد.جهت کاهش این مساله و نیز جهت جلوگیری از نشت روغن از یک طرف راس به سطح مجاور در این نقاط از قطعات عایق بندی استفاده می شود.سطح داخلی روتور به شکل دایره دنده خواری ساخته شده که شفت موتور را به دوران می آورد.
موتورهای وانکل عموما از ترکیب 2 الی 4 روتور تشکیل شده تا توان خروجی بالاتری تولیدی کند.


شفت خروجی :
نقش آن مشابه میل لنگ در موتور پیستونی است , یعنی کار مکانیکی تولید شده را به صورت حرکت دورانی به خارج از موتور منتقل می کند
محفظه احتراق :
مجموعه روتور و شفت , داخل محفظه ای قرار دارند که وظیفه آن ایجاد یک فضای بسته جهت ایجاد احتراق می باشد.برای هر روتور یک محفظه بیرونی و در دو انتهای مجموعه نیز از دو محفظه جانبی استفاده می شود.جهت تنفس موتور دریچه هایی برای ورود مخلوط سوخت سوخت و هوا و خروج گازهای احتراق تعبیه شده است , هم چنین مسیرهای مجزایی برای عبور آب و روغن .
http://hem.passagen.se/chapron/wprinc.jpg



نحوه تولید قدرت :
هر سطح روتور به صورت مستقل و دوره ای وظیفه تولید قدرت را دارد , به این صورت که مخلوط سوخت و هوا هنگام ورود به محفظه احتراق با یک سطح روتور در تماس بوده و با گردش روتور و عبور راس آن از درگاه ورودی , حجم مخلوط سوخت و هوای ورودی بین سطح روتور و بدنه محبوس شده , با ادامه چرخش روتور , این حجم فشرده شده و آماده احتراق می شود .در این مرحله با تولید جرقه توسط شمع , مخلوط محترق شده و انرژی زیادی را آزاد می کند که باعث چرخاندن روتور می شود.در ادامه و با رسیدن راس جلوئی به درگاه خروجی , دودهای احتراق با فشار ناشی از چرخش روتور خارج شده و سیکل برای این سطح دوباره آغاز می شود.با توجه به اینکه هر روتور سه ضلع دارد , در هر سه سطح روتور این سیکل به صورت نوبتی در حال جریان است و لذا می توان هر روتور را معادل یک موتور پیستونی سه سیلندر در نظر گرفت .
از تفاوت عمده موتورهای پیستونی و وانکل در نحوه تزریق مخلوط سوخت و هوا , و خروج گازهای خروجی است.در موتورهای پیستونی این عملیات توسط مجموعه ای شامل سوپاپ , میل سوپاپ , اسبک و تسمه تایم صورت می گیرد اما در موتورهای وانکل به علت آنکه هر سطح روتور به صورت نوبتی و مجزا سیکل احتراق را انجام می دهند , لذا مخلوط سوخت و هوا به صورت دائمی و از طریق یک درگاه به داخل محفظه احتراق تزریق می شود و دود ها نیز به صورت دائمی از یک درگاه دیگر خارج می شود و نیاز به زمان بندی در این موتورها منتفی است.
مزایای موتورهای وانکل
موتور وانکل مزایای قابل توجهی به موتور پیستونی دارد .اولین مزیت در ساختمان ساده تر آن و قطعات کمتر است.یک موتور وانکل حداقل 40 درصد قطعات کمتر و 60 درصد وزن کمتری نسبت به موتور پیستونی دارد (با حجم مشابه ) لذا پیچیدگی و سرویس های دوره ای آن نیز کمتر است.هم چنین به دلیل تفاوت های بنیادین در این موتورها با موتورهای پیستونی و عدم وجود شاتون در آنها , لرزش و ارتعاش بسیار کمی دارند و این موجب می شود به نرمی و به راحتی به دورهای بالای موتور دست پیدا کند در حالی که در پیشرفته ترین موتورهای پیستونی این مشکل قابل رفع نیست ..
قدرت موتورهای وانکل بسیار بیشتر از موتورهای پیستونی است لذا این موتورها محبوبیت زیادی در مسابقات دارند.
معایب:
این موتورها معایب خاص خود را دارند که باعث شده استفاده از آنها گسترده نباشد.البته ریشه آن در عدم تحقیقات کافی جهت حل آنها می باشد. مهم ترین عیب انها بحث آبندی آن می باشد.ساختمان این موتور به گونه است که آبندی در آن بسیار حساس است .محل تماس روتور با محفظه احتراق مشکل ترین بخش است. چرا که همواره از این قسمت احتمال نشتی روغن و یا نفوذ بخشی از محصولات احتراق به ناحیه مجاور وجود دارد .مساله دوم بازدهی ترمودینامیکی کمتر این موتورها می باشد که دلیل اصلی آن کامل نسوختن مخلوط سوخت و هوا است این مساله باعث دو پدیده می شود یکی مصرف سوخت بیشتر و دیگری آلودگی بیشتر این موتورها .در این موتورها اکثرا از دو شمع استفاده می شود تا احتراق کامل تر انجام شود اما این مشکل به صورت کامل رفع نمی شود .با توجه به اهمیت بسیار بالای آلایندگی در جهان امروز , این پدیده ضربه بدی به گستردگی این موتورها وارد کرده است.از عیوب دیگر آن می توان به کم بودن مراکز تعمیرات و خدمات پس از فروش این موتورها و حساس بودن تنظیم روتورها را نام برد.

تاریخچه استفاده از موتورهای وانکل :
از این موتورها کمپانی هایی چون مرسدس بنز , سیتروئن و شورولت استفاده کرده اند اما بیشترین سهم متعلق به کمپانی مزدا می باشد این کمپانی از دهه 60 و با کمک خود آقای وانکل کار بر روی این موتورها را آغاز نمود و اولین مزدا مجهز به این گونه موتورها در سال 1967 را روانه بازار کرد .از این خودرو استقبال قابل توجهی شد و همین مساله باعث شد تا مزدا سرمایه گذاری بیشتری روی این موتورها انجام دهد . آخرین خودروی مجهز به این موتور مزدا RX8 می باشد که در سال 2003 به بازار عرضه شد. موتور این خودور با حجم 654 سی سی قادر به تولید 250 اسب بخار است ( با موتور 1360 سی سی پژو 206 که می تواند 76 اسب بخار قدرت تولید کند مقایسه کنید ) و با بهینه سازی های متعدد توانسته استاندارهای آلایندگی آمریکا را پاس کند.ضمنا قرار است مزدا RX9 سال 2012 وارد بازار شود.
http://www.autospies.com/images/users/r15mohd/rx9.jpg

MATIN
06-18-2011, 12:18 AM
موتورهای دورانی (وانکل)

http://www.acopart.org/upload/ACO-1118/davarani1116175950.jpg

موتورهای دورانی (وانکل) زير مجموعه موتورهای احتراق داخلی می باشند. اما شيوه کار آنها با موتورهای رايج پيستونی کاملاً متفاوت است. در موتورهای پيستونی يک حجم يکسان و مشخص (حجم سيلندر) بصورت پی در پی تحت تأثير چهار فرآيند, مکش, تراکم, احتراق و تخليه قرار مي گيرد؛ حال اينکه در موتورهای دورانی هر کدام از اين چهار فرآيند در نواحی خاصی از محفظه سيلندر که تنها متعلق به همان فرآيند می باشد صورت می پذيرد. درست مثل اينکه برای هر فرآيند سيلندر مربوط به خودش را اختصاص داده باشيم و پيستون بصورت پيوسته از يکی به ديگری حرکت می کند تا چهار فرآيند سيکل اتو را کامل نمايد.
n موتورهای دورانی که به موتورهای وانکل نيز معروف می باشند برای اولين بار به انديشه مبتکرانه دکتر فليکس وانکل (Felix Wankel) آلمانی در سال 1933 خطور يافت و در سال 1957 اولين نمونه اين نوع موتور ساخته شد.
n در موتورهای دورانی, فشار ناشی از احتراق، نيرويی را بر سطح يک روتور مثلث شکل که کاملاً محفظه احتراق را نشت بندی کرده است، وارد می کند. اين قطعه (روتور) همان چيزی است که بجای پيستون از آن استفاده می شود.
n روتور در مسيری بيضی شکل حرکت می کند؛ بگونه ای که هميشه سه راس اين روتور را در تماس با محفظه سيلندر نگه داشته و سه حجم جداگانه از گازها, بين سه سطح روتور و محفظه سيلندر ايجاد می کند.
http://www.acopart.org/upload/ACO-1118/davarani2116175950.jpg

انواع طرحهاي ارائه شده براي موتور وانكل
محفظة عمليات در طرحهاي گوناگون ساخته شده است. ولي بهترين طرح نوع اپي ترو كوئيدي است كه شبيه دو استوانه متداخل مي باشد.
http://www.acopart.org/upload/ACO-1118/davarani3116175950.jpg

قطعات يک موتور دورانی:
n موتور های دورانی دارای سيستم جرقه و سوخت رسانی مشابه با موتورهای پيستونی می باشند.
http://www.acopart.org/upload/ACO-1118/davarani4116175951.jpg

روتور:
n روتور يک قطعه مثلث شکل با سه سطح برآمده يا محدب می باشد که هر کدام از اين سطوح همانند يک پيستون عمل می کند. همچنين هر کدام از اين سطح ها دارای يک گودی يا تورفتگی می باشد که حجم موتور را بيشتر می کند.
n در راس هر وجه يک تيغه فلزی قرار گرفته که عمل نشت بندی سه حجم محبوس بين روتور و جداره سيلندر را بر عهده دارد. همچنين در هر طرف روتور ( سطح فوقانی و تحتانی) رينگ های فلزی قرار گرفته اند که وظيفه نشت بندی جانبی روتور را به عهده دارد.
n روتور دارای چرخدنده داخلی در مرکز يک وجه جانبی می باشد؛ اين چرخدنده با يک چرخدنده ديگر که روی محفظه سيلندر بصورت ثابت قرار دارد درگير می شود و اين درگيری است که مسير وجهت حرکت روتور را درون محفظه تعيين می نمايد.


محفظه سيلندر :
n محفظه سيلندر تقريباً بيضی شکل است و شکل محفظه احتراق نيز بگونه ای طراحی شده است که همواره سه لبه روتور در تماس با ديواره محفظه قرار گيرد و سه حجم نشت بندی شده را بسازد.هر قسمت از اين محفظه به يکی از فرآيندهای موتور اختصاص خواهد داشت. ( مکش- تراکم - احتراق- تخليه)
n پورتهای مکش و تخليه هر دو، در ديواره محفظه تعبيه شده اند. و سوپاپی برای اين پورتها وجود ندارد. پورت تخليه مستقيماً به اگزوز راه دارد و پورت مکش به دريچه گاز.
http://www.acopart.org/upload/ACO-1118/davarani5116175951.jpg

محور خروجی:
n محور خروجی دارای يک برآمدگی مدور (بادامک) می باشد که خروج از مرکز نسبت به خط مرکزی دارد. هر روتور روی يکی از اين بادامکها سوار خواهد شد.اين بادامک همانند يک ميل لنگ در موتورهای پيستونی عمل می کند. از آنجاييکه اين بادامکها دارای يک خروج از مرکز مي باشند نيروی وارد از طرف روتور به اين بادامکها گشتاوری در محور ايجاد ميکند که باعث چرخيدن آن ميگردد.
http://www.acopart.org/upload/ACO-1118/davarani611618535.jpg

رينگها:
اگر رينگهاي پيشاني را كه در رئوس روتور قرار دارند سخت بسازند تا سائيدگي كمتري داشته باشند در اينصورت محيط محفظه را خراش داده و ايجاد خطوط ناصافي مي كند.
البته راه حلهاي مختلفي براي مشكل فوق پيشنهاد گرديده است. مثلاً بعضي از كارخانه هاي اتومبيل سازي محيط محفظه را با پوشش سختي اندود مي كنند و برخي ديگر از رينگهاي سخت و كم اصطكاك استفاده مي نمايند.
رينگهاي روي روتور در معرض نيروهاي مختلفي قرار دارند. مثلاً نيروهاي گريز از مركز و جذب به مركز، نيروي فشار گاز و نيروي اصطكاك ناشي از مقاومت مسير حركت. از طرف ديگر موقعيت رينگهاي پيشاني دائماً در حال تغيير مي باشد. وقتي رأس روتور در روي بزرگترين و كوچكترين محور قرار دارد رينگ پيشاني عمود بر محيط محفظه مي باشد و در مواضع ديگر رينگها با زاوية غير 90 حركت مي كنند.
اخيراً مواد مختلفي براي ساختن رينگها به كار مي برند كه خاصيت روانكاري بهتري دارند مثلاً شركت مزدا از رينگهاي كربني استفاده نموده است و يا اخيراً مواد تركيبي بدست آورده اند كه با تزريق پودر آلومينيوم در مجاورت گرما پخته شده و جسم محكم كم اصطكاكي بوجود مي آيد( Sintering ) بعضي موقع هم از رينگ هاي سراميكي استفاده مي شود.

شكل وجايگاه رينگها درموتور
http://www.acopart.org/upload/ACO-1118/davarani711618535.jpg

نحوه قرار گيری اجزاء کنار هم :
n موتور دورانی بصورت لايه لايه مونتاژ ميگردد. يک موتور دو روتوره به پنج لايه اصلی تقسيم بندی ميشود که با يک رديف دايروی از پيچ های بلند کنار هم نگه داشته شده اند. آب خنک کاری درراهگاههای دورتادور قطعات جريان دارد.

n لايه های اول و آخر دارای نشت بندی و ياتاقانهای مناسب جهت محور خروجی می باشد. آنها همچنين دو مقطع محفظه روتور را نشت بندی می کنند. سطح داخلی اين قطعات بسيار هموار است که اين خود به نشت بندی روتور متناسب با کارش کمک می کند. روی هر يک از قطعات دو انتها يک پورت ورودی تعبيه شده است.
يکی از دو قسمت انتهايی موتور وانکل دو روتوره
http://www.acopart.org/upload/ACO-1118/davarani1011618535.jpg

محفظه در بر دارنده روتورها. (به موقعيت پورت خروجی توجه کنيد)
n لايه بعدی محفظه بيضی شکلی است که قسمتی از محفظه کل روتور می باشد اين لايه که در شکل زير نشان داده شده است دارای پورت خروجی می باشد.
n در مرکز هر روتور يک چرخدنده داخلی بزرگ قرار دارد که حول يک چرخدنده کوچک ثابت روی محفظه موتور می چرخد. اين دو چرخدنده مسير حرکتی روتور را تعيين می کنند. همچنين روتور روی بادامک دايروی محور خروجی واقع شده و آن را به گردش در می آورد.
http://www.acopart.org/upload/ACO-1118/davarani1111618535.jpg

توليد توان:
n موتورهای دورانی همانند موتورهای رايج پيستونی از سيکل چهار زمانه استفاده می کند. که به شکل کاملاٌ متفاوتی به خدمت گرفته شده است. قلب يک موتور دورانی روتور آن است، که بصورت کلی معادل پيستون در موتورهای پيستونی می باشد. روتور روی يک بادامک دايروی روی بزرگ محور خروجی سوار شده است. اين بادامک از خط مرکزی محور خروجی فاصله داشته و همانند يک ميل لنگ عمل می کند. چرخش روتور نيروی لازم جهت چرخش محور خروجی را تامين می کند. همزمان با چرخش روتور در محفظه, اين قطعه, بادامک را در يک مسير دايروی به حرکت در می آورد به قسمی که هر دور کامل روتور منجر به سه دور چرخش محور خروجی می گردد.
كارخانة مرسدس بنز در روي موتورهاي وانكل از روش انژكتوري استفاده مي كند. درنوع كاربراتوري از كاربراتورهاي دودهانه سولكس، وبر و هيتاچي استرامبورگ استفاده مي شود.
محل قرار گرفتن دريچه هاي ورودي وخروجي اثر مهمي در راندمان موتور دارد. كارخانه هاي اتومبيل سازي آلماني مانند NSU و بنز معتقد به دريچه هاي محيطي هستند كه در محيط محفظه ايجاد مي شود.
در حاليكه كارخانه هاي ژاپني مانند: Toyo Kogyo و مزدا نوع جانبي را ترجيح مي دهند و معتقدند كه دور آرام موتور با دريچه هاي روش درپوش، و نيز بازدهي در دوره هاي كم و تحت بار زياد بهتر انجام مي باشد.
بطور كلي دريچه محيطي براي موتور با دور زياد و دريچه جانب براي موتور با بار زياد مناسب است. سوخت موتورهاي وانكل مانند موتورهاي بنزيني است كه با 87 تا 91 درصد اكتان مي باشد.
اين موتور نياز به بنزين اصلاح شده با تترااتيل سرب كه محيط را آلوده مي سازد ندارد. آزمايش انجام شده در روي موتور مزدا نشان مي دهد كه بنزين با 67% اكتان راندمان بهتري را براي موتور بوجود مي آورد. در بعضي از موتورهاي وانكل سوخت گازوئيل نتيجة خوبي را نشان داده است.
حجم مفيد موتور وانكل مانند موتورهاي پيستوني يكي از عوامل مؤثر در قدرت محسبو مي شود. در موتور پيستوني حجم بالاي پيستون ها وقتيكه در نقطة مرگ پائين قرار دارند معادل حجمموتور محاسبه مي شود. البته برخي از طراحان حجم جابجائي محدود بين نقطة مرگ بالا و پائين را مبناي محاسبه قدرت به حساب مي آورند و عقيده دارند كه موتور بطور كامل از هوا و سوخت پر نمي شود لذا حجم مفيد مبناي عملي تري را ارائه مي دهد.
قدرت خروجي موتور وانكل مانند موتورهاي دوزمانه محاسبه مي شود. البته محاسبه حجم مفيد موتور وانكل پيچيده تر است.
ميدانيم كه در هر دور محور اصلي يك كار مفيد انجام مي شود مانند موتورهاي دوزمانه.
بنابراين در هر دور محور يك احتراق بوجود مي آيد.
قدرت يك موتور دو روتوري وانكل برابر يك موتور چهار سيلندر چهارزمانه مشابه از نظر حجم فيد مي باشد. انجمن مهندسين طراح معقد است كه حجم كل سيلندر موتو وانكل برابر است با دو برابر حجم يك محفظه ضربدر تعداد روتور. مثلاً هر گاه حجم يك محفظه 983 باشد، حجم مفيد كل موتور دو روتوري برابر است با:
3932=(تعداد روتور)2*983*2

مکش:
فاز مکش از زمانی شروع می شود که يکی از تيغه های روتور از روی پورت مکش عبور کند و پورت مکش در معرض محفظه سيلندر و روتور واقع شود, در اين لحظه حجم محفظه کمترين مقدار خود می باشد. با حرکت روتور حجم محفظه منبسط شده و فرآيند مکش اتفاق می افتد و در پی آن مخلوط سوخت و هوا به داخل محفظه کشيده می شود.
هنگامی که تيغه بعدی روتور از جلوی پورت ورودی می گذرد محفظه بصورت کامل نشت بندی می شود تا فرآيند تراکم آغاز گردد.
http://www.acopart.org/upload/ACO-1118/davarani1211618535.jpg

تراکم:
با ادامه حرکت روتور درون محفظه, حجم محبوس شده سوخت و هوا کوچکتر و فشرده تر می گردد. وقتی سطح روتور در اين حجم بطرف شمع می چرخد حجم مربوطه به کمترين مقدار خود نزديک می شود و اين درست هنگامی است که با جرقه شمع احتراق شروع می گردد.
http://www.acopart.org/upload/ACO-1118/davarani1311618139.jpg

طريقة محاسبة نسبت تراكم در موتور وانكل:
در موتور وانكل نسبت تراكم با تغيير شكل هندسي محفظه، روتور و ميل لنگ و تجربه هاي گوناگون بدست مي آيد. نسبت تراكم موتور وانكل بر اساس طراحي مقدر شعاع روتور و مقدار خارج از مركز بين محول ميل لنگ و محور روتور مي باشد.
اين نسبت تراكم در حدود موتورهاي پيستوني جديد و بين 1: 5/8 تا 5/10 است و محدوديت استفاده از بنزين با اكتان بالا همانند موتورهاي پيستوني با افزايش نسبت تراكم در وانكل مطرح نمي باشد.
در موتور وانكل Audi – Nsu مدل R080 با حجم مفيد 87/994 در دور RPM 5500 قدرت hp 130 و نسبت تراكم آن /1 : 9 مي باشد.
در موتور مزدا مدل R100 حجم مفيد موتور 4/983 است كه در دور RPM 7000 قدرتي معادل hp 100 با نسبت تراكم 1 : 4/9 توليد مي كند.
احتراق:
حجم محفظه احتراق گسترده و طولانی است بنابراين سرعت پخش شعله تنها با وجود يک شمع بسيار کم است و احتراق ناقصی بدست می دهد. از اين رو در اکثر موتورهای دورانی از دو شمع در طول اين ناحيه استفاده می شود. هنگامی که شمعها جرقه می زنند مخلوط سوخت و هوا محترق شده و فشار بسيار بالايي را ايجاد می کنند که باعث تداوم چرخش روتور می گردد. فشار احتراق، روتور را در جهت خودش وادار به حرکت می کند و حجم ناحيه محترق شده، رفته رفته زياد می شود. در اينجاست که فرآيند انبساط و در نتيجه توان توليد می گردد تا جاييکه تيغه روتور به پورت خروجی برسد.
http://www.acopart.org/upload/ACO-1118/davarani1411618139.jpg

در موتور وانكل، روتور ضمن چرخش بدور محور خود حركت انتقالي هم انجام مي دهد، عيناً مانند گردش زمين بدور خورشيد كه در حال گردش بدور خود حول خورشيد هم مي گردد. مركز محور موتوربا مركز محفظه بر هم منطبق است. ولي مركز بادامكهاي محور به اندازة e نسبت به مركز آن دو، خارج از مركز مي باشد. در حقيقت وجود اختلاف مركز e باعث حركت انتقالي روتور در محفظه و ايجاد تغيير حجم در آن مي شود. در حاليكه روتور يك دور كامل در محفظه گردش مي كند محوراصلي را سر دور مي چرخاند. اين نسبت حركت ناشي از تأثير در حركت چرخشي و انتقالي روتور مي باشد. براي اصلاح حركت صحيح انتقالي روتور در محفظه داخلي از سيستم چرخ دندانة هادي استفاده مي شود. چرخ دنده كوچك ثابت بوده و در روي درپوش جانبي قرار مي گيرد و كوچكترين تأثيري در تغيير نسبت حركت بين روتور و محور ايجاد نمي كند. چرخ دندانه روتور كه داخل مي باشد با نسبت 3 و چرخ دندانة روي درپوش كه خارجي است با نسبت 2 ساخته مي شود. بنابراين نسبت چرخ دندانه ها است.
همانطور كه گفته شد چرخ دندانه ها فقط به عنوان راهنماي روتور طرح گرديده است و اگر وجود نداشته باشد روتور تمايل دارد در محلي از تماس با محفظه دوري كرده ودر موضعي ديگر در ديوارة سيلندر فرو رود. بهتر است بدانيم كه بادامك خارج از مركز روي محور اصلي، روتور را به دور خود مي چرخاند اما نمي تواند حركت مطلوبي به آن بدهد تا در تمام لحظات رئوس روتور با محيط محفظه تماس داشته باشد.

تخليه:
هرگاه تيغه روتور از پورت خروجی عبور می کند، گازهای با فشار بالا رها شده و به سمت پورت خروجی جريان می يابند. با ادامه حرکت روتور حجم محبوس فشرده می گردد و گازهای باقيمانده را به طرف پورت خروجی می راند. وقتی اين حجم به کمترين مقدار خود نزديک می شود، تيغه روتور در حال گذار از پورت ورودی است و در اين زمان سيکل جديد شروع می گردد.
يک مورد بسيار جالب در رابطه با موتورهای دورانی اينست که هر يک از سه سطح روتور هميشه در يک قسمت سيکل درگير است. به عبارتی بهتر در هر دور کامل روتور، سه بار احتراق خواهيم داشت. اما به ياد داشته باشيد که در هر دور کامل روتور محور خروجی سه دور می چرخد و در نتيجه يک احتراق برای هر دور محور خروجی.
http://www.acopart.org/upload/ACO-1118/davarani1511618139.jpg

در يك موتور پيستوني مقدار فرصت تخليه دود را طرح بادامكها ميل سوپاپ معين مي كند اما در موتورهاي دوزمانه وانكل اين عمل بوسيلة موقعيت دريچه هاي روي محفظه عمليات مشخص مي گردد.
در موتور وانكل دريچه هاي ورودي و خروجي بطور دائم باز هستند و هر وجهي كه در مقابل اين دريچه ها واقع شود عمليات ورود و خروج گاز و دود فقط در آن وجه تحقق مي يابد.
يكي از مزاياي وانكل آن است كه فرصت هر مرحله از عمليات چهار زمان سيگل اتو زيادتر و در حدودة 270 درجه است. دور محور اصلي مرحله عمليات
http://www.acopart.org/upload/ACO-1118/davarani16116181749.gif

روغنكاري در موتور وانكل
از آنجا كه روغن موتور در موتور وانكل بطور مستقيم در معرض دود و گاز قرار ندارد لذا بندرت آلوده شده و تعويض مرتب روغن چندان ضروري نمي باشد.
روغنكاري ياتاقانهاي موتور عيناً مانند موتورهاي پيستوني بوده و با روغن تحت فشار اويل پمپ انجام مي شود. شكل 207. ولي روغن كاري رينگها بصورت اختلاطي با بنزين مي باشد، عيناً مانند موتورهاي دوزمانه بنزيني.
روش ديگري براي روغن كاري رينگها وجود دارد. در اين روش روغن از وسط محور اصلي به قسمت خالي روتور رسيده و در اثر نيروي گريز از مركز و حركت پرتابي رينگها را روغنكاري مي كند.
در روش سوم روغنكاري رينگها تزريقي بوده و روغن از دريچه ورودي گاز به موتور تزريق مي شود ( مانند نوع اختلاطي ). در اين روش روغن تنظيم شده اي به محفظه عملياتي ارسال مي گردد.
http://www.acopart.org/upload/ACO-1118/davarani1711618139.jpg

تفاوتها با موتور معمولی:
1.کارکرد نرم و بدون لرزه:
تمام قطعات موتور دورانی بطور پيوسته در حال چرخش آن هم در يک جهت می باشد که در مقايسه با تغيير جهت شديد قطعات متحرک در موتورهای پيستونی از ارجحيت خاصی برخوردار است.موتورهای دورانی بدليل تقارن خاص قطعات گردنده دارای بالانس داخلی است که هرگونه ارتعاشی را از بين می برد. همچنين انتقال قدرت در موتورهای دورانی نيز نرم تر است ؛ زيرا هر احتراق در طول 90 درجه چرخش روتور حاصل می شود. از آنجاييکه چرخش محور خروجی سه برابر چرخش روتور است پس هر احتراق در طول 270 درجه چرخش محورخروجی حاصل می گردد.اين يعنی يک موتور تک روتوره در سه ربع گردش محورخروجی خود قدرت انتقال می دهد؛ در مقايسه با موتور تک سيلندر پيستونی که احتراق در طول 180 درجه از دو دور گردش ميل لنگ يا يک ربع گردش محور خروجی آن رخ می دهد.
2.آهسته تر:
از آنجاييکه گردش روتور يک سوم گردش محور خروجی آن است, قطعات اصلی موتور آهسته تر از قطعات موتورهای پيستونی حرکت می کنند. که اين موضوع قابليت اطمينان به اين موتور را بالا می برد.
چالشها در طراحی موتورهای دورانی:
1.نوعاً ساخت موتورهای دورانی که بتواند استانداردهای آلودگی را پوشش دهد بسيار مشکل است. ( اما نه امکان ناپذير)
2.هزينه ساخت آنها معمولاً بالاتر از موتورهای رايج پيستونی است؛ بيشتر به اين دليل که تيراژ توليد آنها نسبت به موتورهای پيستونی پايينتر است.
3.نوعاً مصرف سوخت اين گونه موتورها بالاتر از مصرف سوخت موتورهای پيستونی است زيرا مشکل کشيده و طولانی بودن محفظه احتراق و نسبت تراکم پايين اين موتورها راندمان ترموديناميکی آنها را محدود می کند.

MATIN
04-29-2012, 12:00 AM
آیا آئودی موتورهای وانکل را نجلات می‌دهد؟

دنیای‌خودرو: مزدا RX-8 در حال حاضر تنها خودروی مجهز به موتور دورانی (وانکل) است اما این خودرو با وجود طرح ظاهری جذابی که دارد مدتی است با کاهش فروش مواجه شده است و در سال 2010 تنها 1134 دستگاه از آن در آمریکا فروش رفت و به همین دلیل شاید مزدا سال آینده آن را از خط تولید خود خارج کند. اما این به معنی مرگ موتورهای وانکل نیست چرا که آئودی در طرحی جدید قصد دارد موتورهای وانکل را با موتورهای الکتریکی ترکیب کند. این ایده اکنون به صورت مفهومی بر روی آئودی A1 E-Tron پیاده شده است.
در این خودرو وظیفه به حرکت در آوردن خودرو بر عهده یک موتور 101 اسب‌بخاری الکتریکی جریان متناوب است که بر روی محور جلو نصب شده است. مجموعه باتری‌های این خودرو می‌توانند با یک بار شارژ مسافتی نزدیک به 50 کیلومتر را طی کنند. این رقم هر چند در مقایسه با خودرویی چون نیسان لیف کمتر است اما آئودی برای مواقعی که نیروی باتری‌ها پایان پیدا می‌کند، راه حلی را تدارک دیده است. در این مواقع یک موتور وانکل کوچک با حجم 254 سی‌سی که در بخش عقبی خودرو نصب شده است با اتصال به یک ژنراتور شروع به تولید جریان برق لازم برای حرکت خودرو می‌کند و به این ترتیب خودرو می‌تواند حدود 200 کیلومتر دیگر نیز به حرکت خود ادامه دهد که برای یک خودروی کوچک که بیشتر مصرف آن در شهر‌ها است، مجموع این دو مسافت رقم مناسبی است.
موتورهای وانکل در آغاز به دلیل ساختار متفاوت خود با موتور‌های درون‌سوز رایج، مشکلاتی از قبیل مصرف سوخت بالا، روغن‌سوزی و عدم اطمینان داشتند اما پیشرفت‌های چند سال اخیر باعث شده است این مشکلات حل شوند و اکنون مهندسان آئودی علت اصلی استفاده از موتورهای وانکل را ابعاد جمع‌و‌جور آنها در کنار مزایای مصرف سوخت و دوام عنوان می‌کنند.