شبیه ساز موتور وانکل

*جهت مشاهده بهتر صفحه شبیه سازهای مکانیک لطفا از کامپیوتر دِسکتاپ یا لپ تاپ استفاده کنید.

موتور وانکل یک ترکیب جالب و هوشمندانه از سیکل اتو می باشد. این موتور در سال 1950 توسط فلیکس وانکل توسعه یافت. در موتور وانکل یک روتور مثلثی که یک چرخدنده رینگی را شامل می شود حول یک پینیون حرکت داده می شود.

در موتوروانکل حرکت رفت و برگشتی پیستون حذف شده ، بنابراین افت توان موتور کاهش یافته و به لحاظ طرح خاص آن در هر دور ، سه فرآیند احتراق بوجود می آید ، در حالیکه در موتورهای چهار زمانه پیستونی در هر دو دور میل لنگ ، یک فرآیند قدرت ایجاد می گردد.

مکش

در این مرحله مخلوط هوا و سوخت از طریق دریچه ورودی به محفظه وارد می شود.

تراکم

در این مرحله مخلوط هوا و سوخت فشرده می شود.

انفجار

در این مرحله مخلوط هوا و سوخت منفجر شده و روتور چرخانده می شود.

تخلیه

در این مرحله دود حاصل از احتراق از محفظه خارج می شود

 

 

 

 

 

 

ملاحظه می گردد که در یک دور هر کدام از فرآیندها سه بار تکرار می شود ، بنابراین در هر دور روتور سه فرآیند مکش ، سه فرآیند تراکم ، سه فرآیند احتراق و سه فرآیند تخلیه وجود خواهد داشت ، از این رو توان تولیدی این نوع موتور در مقابل موتور چهار زمانه که در هر دو دور فقط یک فرآیند احتراق دارد با ثابت فرض کردن تمامی پارامترها ، شش برابر خواهد بود .

یکی از معایب موتور های پیستونی ، محدودیت تعداد دوران میل لنگ به لحاظ وجود قطعاتی مانند پیستون ، سوپاپ و غیره با حرکت رفت و برگشتی می باشد . وجود این قطعات باعث می شود که چنانچه ، دور موتور از حد مشخصی زیادتر شود ، انرژی جنبشی در وسط کورس پیستون و نیروی اینرسی در حوالی نقاط BDC و TDC زیاد شده و باعث شکستن شاتون می گردد و اصطلاحاً در این مورد عبارت “موتور شاتون زده  است” به کار برده می شود. از این رو در موتورهای وانکل ، به جهت حذف پیستون و استفاده از فاصله خارج از مرکز بودن روتور نسبت به مرکز بلوکه موتور ، محدوده دور آن وسیع تر می گردد.

معایب عمده موتورهای وانکل که باعث عدم فراگیر شدن این نوع موتور نیز شده است ، به شرح زیر می باشند :

1- وجود گوشه های تیز روی روتور که عمل آب بندی و جدا سازی سه منطقه روتور از یکدیگر را مشکل می کند.

2 – روغنکاری بین محل تماس رینگ های واقع در گوشه های روتور و بلوکه موتور دشوار و پیچیده می باشد .

3- وجود دو سطح کاملاً مسطح ، بین روتور و درپوش پشت و جلوی روتور که آب بندی و جلوگیری از خروج مخلوط سوخت و هوای فشرده شده یا محترق شده را سخت می کند .

4- وجود پروفیل منحنی خاص ، برای سطح خارجی روتور و سطح داخلی بلوکه موتور که استاتور روی آن به صورت مماسی حرکت می کند . طراحی و ساخت قطعات با این نوع منحنی مشکل بوده و هزینه طراحی و ساخت را افزایش می دهد .

5 – با توجه به شکل های بالا ،  ملاحظه می گردد که بلوکه موتور در معرض سه محدوده دمایی مختلف می باشد . قسمتی از بلوکه همواره در معرض دمای هوا و سوخت ورودی ، قسمت دیگر همیشه در معرض حرارت ناشی از احتراق سوخت و هوا و قسمت سوم در معرض دمای دود خروجی می باشد . از این رو طراحی و ساخت بلوکه موتور به نحوی که در معرض این سه محدوده دمایی باشد ولی دچار مشکل نشود ، سخت بوده و باعث افزایش هزینه طراحی و تولید می گردد .

6- نگهداری و تعمیرات این نوع موتور پیچیده بوده و هزینه آن زیاد می باشد.

به دلایل فوق موتور وانکل در بعد کلان دچار موفقیت نشده ، ولی شرکت خودروسازی Mazda از این نوع موتور استفاده کرده و به صورت سفارشی بر روی برخی خودروهای خود مانند مدل RX سوار می کند .

گروه فنی مهندسی اِیمِگ