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 موتوروانكل حركت رفت و برگشتي پيستون حذف شده ، بنابراين افت توان موتور كاهش يافته و به لحاظ طرح خاص آن در هر دور ، سه فرآيند احتراق بوجود مي آيد ، در حاليكه در موتورهاي چهار زمانة پيستوني در هر دو دور ميل لنگ ، يك فرآيند 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 مي گردد كه در يك دور هر كدام از فرآيندها سه بار تكرار مي 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 فاصلة خارج از مرکز بودن روتور نسبت به مرکز بلوکة موتور ، محدودة دور آن وسیع تر می گردد.

معایب عمدة 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 منطقة روتور از یکدیگر را مشکل می کند.

2 – روغنکاری بین محل تماس رینگ های واقع در گوشه های روتور و بلوکة 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 بلوکة موتور که استاتور روی آن به صورت مماسی حرکت می کند . طراحی و ساخت قطعات با این نوع منحنی مشکل بوده و هزينة طراحی و ساخت را افزایش می دهد .

5 – با توجه به شکل های بالا ،  ملاحظه می گردد که بلوکة موتور در معرض سه محدودة 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 بلوکة موتور به نحوی که در معرض این سه محدودة دمایی باشد ولی دچار مشکل نشود ، سخت بوده و باعث افزایش هزینة طراحی و تولید می گردد .

6- نگهداری و تعمیرات این نوع موتور پیچیده بوده و هزینة 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