موتورهای وانکل چگونه کار می کنند

موتورهای وانکل چگونه کار می کنند

موتورهای دوار در برخی از اتومبیل های اسپرت قدرتمند یافت می شوند. آیا می خواهید بیشتر بیاموزید؟ این تصاویر موتور ماشین را بررسی کنید.
موتورهای دوار در برخی از اتومبیل های اسپرت قدرتمند یافت می شوند. آیا می خواهید بیشتر بیاموزید؟ این تصاویر موتور ماشین را بررسی کنید.
موتور دوار (وانکل) مانند موتور اتومبیل شما یک موتور احتراق داخلی است اما کاملاً متفاوت از موتور پیستونی معمولی کار می کند.
در موتور پیستونی ، همان حجم فضا (سیلندر) به طور متناوب چهار کار مختلف را انجام می دهد – ورودی ، فشرده سازی ، احتراق و اگزوز. یک موتور دوار این چهار کار را انجام می دهد ، اما هر یک در قسمت خاص خود از محفظه اتفاق می افتد. این به نوعی مانند داشتن یک سیلندر اختصاصی برای هر چهار کار است که پیستون به طور مداوم از یکی به کار دیگر می رود.
به موتور دوار (که ابتدا توسط دکتر فلیکس وانکل تصور و توسعه یافته است) گاهی اوقات موتور Wankel یا موتور چرخشی Wankel گفته می شود.
در این مقاله ، نحوه کار یک موتور دوار را یاد خواهیم گرفت. بیایید با اصول اولیه در کار شروع کنیم.

برای خرید قطعات موتوری خودروی خود به فروشگاه آنلاین ما مراجعه کنید

صفرتا صد موتور وانکل

فهرست
• اصول یک موتور دوار
• قطعات موتور وانکل
• مونتاژ موتور دوار
• قدرت موتور دوار
• تفاوتها و چالشها
• اصول یک موتور دوار

روتور و محفظه موتور دوار (وانکل) از مزدا RX-7:

این قطعات جایگزین پیستون ها ، سیلندرها ، سوپاپ ها ، میله های اتصال و میل بادامک موجود در موتورهای پیستونی می شوند.
مانند موتور پیستونی ، موتور چرخشی از فشار ایجاد شده هنگام سوختن ترکیبی از هوا و سوخت استفاده می کند. در موتور پیستونی ، این فشار در سیلندرها وجود دارد و پیستون ها را مجبور به حرکت به عقب و جلو می کند. میله های اتصال و میل لنگ حرکت رفت و برگشتی پیستون ها را به حرکت چرخشی تبدیل می کند که می تواند برای تأمین انرژی ماشین استفاده شود.
در یک موتور چرخشی ، فشار احتراق در محفظه ای تشکیل شده است که توسط بخشی از محفظه تشکیل شده و توسط یک روتور مثلثی شکل مهر و موم می شود ، همان چیزی است که موتور به جای پیستون استفاده می کند.
روتور مسیری را دنبال می کند که شبیه چیزی است که می توانید با Spirograph ایجاد کنید. این مسیر هر یک از سه قله روتور را در تماس با محفظه نگه می دارد و سه حجم جداگانه گاز ایجاد می کند. با حرکت روتور در اطراف محفظه ، هر سه حجم گاز به طور متناوب منبسط و منقبض می شوند. همین انبساط و انقباض است که هوا و سوخت را به داخل موتور می کشد ، آن را فشرده می کند و با گسترش گازها قدرت مفیدی ایجاد می کند و سپس اگزوز را خارج می کند.
ما برای بررسی قطعات به داخل موتور چرخشی نگاهی خواهیم انداخت ، اما در ابتدا نگاهی می اندازیم به یک ماشین مدل جدید با یک موتور چرخشی کاملاً جدید.

مزدا RX-8

مزدا در توسعه خودروهای تولیدی که از موتورهای دوار (وانکل) استفاده می کنند پیشگام بوده است. RX-7 که از سال 1978 به فروش رسید ، احتمالاً موفق ترین اتومبیل با موتور چرخشی بود. اما قبل از آن یک سری اتومبیل با موتور چرخان ، کامیون و حتی اتوبوس آغاز شده بود که از سال 1967 از Cosmo Sport شروع شد. آخرین سال فروش RX-7 در ایالات متحده سال 1995 بود ، اما موتور چرخشی قرار است در آینده نزدیک برگردد.
مزدا RX-8 ، یک ماشین جدید از مزدا ، دارای یک موتور چرخشی جدید و برنده جایزه به نام RENESIS است. این موتور بین المللی تنفس دو روتور با نام موتور بین المللی سال 2003 ، حدود 250 اسب بخار نیرو تولید می کند. برای کسب اطلاعات بیشتر ، به وب سایت RX-8 مزدا مراجعه کنید.
قطعات موتور وانکل (دوار)|
یک موتور دوار دارای سیستم اشتعال و سیستم تحویل سوخت است که مشابه موتورهای پیستونی است. اگر داخل یک موتور دوار را هرگز ندیده اید ، برای یک غافلگیری آماده باشید ، زیرا چیز زیادی را تشخیص نخواهید داد.

روتور

روتور دارای سه صورت محدب است که هر یک مانند پیستون عمل می کند. هر روتور دارای یک جیب است که باعث افزایش جابجایی موتور می شود و فضای بیشتری برای مخلوط هوا و سوخت فراهم می کند.
در راس هر صورت یک تیغه فلزی قرار دارد که در خارج از محفظه احتراق مهر و موم می کند. در هر طرف روتور نیز حلقه های فلزی وجود دارد که به کناره های اتاق احتراق آب بندی می شود.
روتور مجموعه ای از دندانه های دنده داخلی را دارد که به مرکز یک طرف بریده شده است. این دندان ها با دنده ای که به محفظه ثابت است جفت می شوند. این جفت گیری دنده تعیین کننده مسیر و مسیری است که روتور از طریق محفظه طی می کند.
مسکن
این محفظه تقریباً بیضی شکل است شکل محفظه احتراق به گونه ای طراحی شده است که سه نوک روتور همیشه با دیواره محفظه در تماس بوده و سه حجم گاز مهر و موم شده تشکیل می دهد.
هر قسمت از محفظه به یک قسمت از فرآیند احتراق اختصاص یافته است.
ns عبارتند از:
• مصرف
• فشرده سازی
• احتراق
• اگزوز کردن
درگاه های ورودی و خروجی در محفظه قرار دارند. در این پورت ها هیچ دریچه ای وجود ندارد. درگاه اگزوز مستقیماً به اگزوز و درگاه ورودی مستقیماً به دریچه گاز متصل می شود.

شفت خروجی

شافت خروجی دارای لوب های گردی است که به صورت غیر عادی نصب شده اند ، به این معنی که از خط مرکزی شافت جابجا می شوند. هر روتور روی یکی از این لوب ها قرار می گیرد. لوب مانند میل لنگ در موتور پیستون عمل می کند. همانطور که روتور مسیر خود را در اطراف محفظه دنبال می کند ، روی لوب ها فشار می آورد. از آنجا که لوب ها به خارج از شافت خروجی سوار شده اند ، نیرویی که روتور به لوب ها وارد می کند گشتاور در شافت ایجاد می کند و باعث چرخش آن می شود.

مونتاژ موتور دوار (وانکل)

یک موتور دوار بصورت لایه ای مونتاژ می شود. موتور دو روتوری که از هم جدا کردیم دارای پنج لایه اصلی است که توسط یک حلقه پیچ و مهره بلند به هم چسبیده اند. مایع خنک کننده از معابر اطراف همه قطعات عبور می کند.

دو لایه انتهایی شامل مهر و موم و یاطاقان برای شافت خروجی است. آنها همچنین در دو بخش از محفظه که حاوی روتورها هستند ، آب بندی می شوند. سطوح داخلی این قطعات بسیار صاف است که به مهر و موم های موجود در روتور کمک می کند تا کار خود را انجام دهند. یک درگاه ورودی بر روی هر یک از این قطعات نهایی قرار دارد.
لایه بعدی از خارج ، محفظه روتور بیضی شکل است که شامل درگاه های اگزوز است. این بخشی از محفظه است که شامل روتور است.
قطعه مرکزی شامل دو پورت ورودی است ، یکی برای هر روتور. همچنین این دو روتور را از هم جدا می کند ، بنابراین سطح خارجی آن بسیار صاف است.
قطعه مرکزی شامل درگاه ورودی دیگری برای هر روتور است.
در مرکز هر روتور یک دنده داخلی بزرگ قرار دارد که دور یک دنده کوچکتر را که به محفظه موتور ثابت است سوار می شود. این همان چیزی است که مدار روتور را تعیین می کند. روتور همچنین بر روی لوب مدور بزرگ روی شافت خروجی سوار می شود.
بعد ، خواهیم دید که چگونه موتور در واقع قدرت تولید می کند.

قدرت موتور وانکل

موتورهای دوار از چرخه احتراق چهار زمانه استفاده می کنند که همان سیکل موتورهای پیستونی چهار زمانه است. اما در یک موتور دوار ، این کار به روشی کاملاً متفاوت انجام می شود.
اگر با دقت تماشا کنید ، لوب افست روی شافت خروجی را می بینید که برای هر دور کامل چرخش سه بار می چرخد.
قلب یک موتور دوار روتور است. این تقریباً معادل پیستون های موجود در موتور پیستون است. روتور بر روی یک لوب دایره ای بزرگ روی شافت خروجی سوار شده است. این لوب از خط میانی شافت جبران می شود و مانند دسته لنگ روی وینچ عمل می کند و به روتور اهرم لازم برای چرخش شافت خروجی را می دهد. هنگامی که روتور در داخل محفظه می چرخد ، لوب را به صورت دایره های محکم به اطراف هل می دهد و برای هر دور چرخش سه بار چرخش می کند.
با حرکت روتور از درون محفظه ، سه محفظه ایجاد شده توسط روتور اندازه آنها تغییر می کند. این تغییر اندازه یک عمل پمپاژ را ایجاد می کند. بیایید از هر چهار حرکت موتور عبور کنیم و به یک روتور نگاه کنیم.

مصرف

مرحله ورودی سیکل با عبور نوک روتور از درگاه ورودی شروع می شود. در لحظه ای که درگاه ورودی در معرض محفظه است ، حجم آن محفظه نزدیک به حداقل آن است. با حرکت روتور از درگاه ورودی ، حجم محفظه منبسط می شود و مخلوط هوا / سوخت را به محفظه می کشاند.
هنگامی که اوج روتور از درگاه ورودی عبور می کند ، آن محفظه بسته شده و فشرده سازی آغاز می شود.

فشرده سازی

با ادامه حرکت روتور در اطراف محفظه ، حجم محفظه کوچکتر شده و مخلوط هوا / سوخت فشرده می شود. زمانی که صورت روتور آن را به شمع های شمع نزدیک کرده است ، حجم محفظه دوباره به حداقل خود نزدیک می شود. این زمانی است که احتراق شروع می شود.

احتراق

اکثر موتورهای دوار دارای دو شمع هستند. محفظه احتراق طولانی است ، بنابراین اگر فقط یک شاخه وجود داشته باشد شعله خیلی آهسته گسترش می یابد. هنگامی که شمع ها باعث مخلوط شدن هوا و سوخت می شوند ، فشار به سرعت ایجاد می شود و روتور را مجبور به حرکت می کند.

فشار احتراق روتور را وادار می کند در جهتی حرکت کند که باعث بزرگ شدن حجم محفظه شود. گازهای احتراق همچنان منبسط می شوند و روتور را به حرکت در می آورند و نیرو ایجاد می کنند ، تا زمانی که قله روتور از درگاه خروجی عبور کند.

اگزوز کردن

هنگامی که اوج روتور از درگاه اگزوز عبور می کند ، گازهای احتراق فشار قوی می توانند از اگزوز خارج شوند. با ادامه حرکت روتور ، محفظه شروع به انقباض می کند و اگزوز باقی مانده را از پورت مجبور می کند. زمانی که حجم محفظه به حداقل خود می رسد ، قله روتور از درگاه ورودی عبور می کند و کل چرخه دوباره شروع می شود.
توجه کنید:
نکته مهم در مورد موتور دوار این است که هر سه روتور همیشه روی یک قسمت از چرخه کار می کنند – در یک چرخش کامل روتور ، سه حرکت احتراق وجود دارد. اما به یاد داشته باشید ، شافت خروجی به ازای هر دور چرخش کامل روتور سه بار می چرخد ، به این معنی که برای هر دور شافت خروجی یک ضربه احتراق وجود دارد.

سوالات متداول موتور وانکل (دوار)

موتور دوار چگونه کار می کند؟
موتور دوار یک موتور احتراق داخلی است که چهار کار موتور – ورودی ، فشرده سازی ، احتراق و اگزوز – را به چهار قسمت جداگانه در محفظه کلی موتور تقسیم می کند. روتور از محفظه ای به محفظه دیگر منتقل می شود و گاز منبسط شده و منقبض می شود.
چرا موتورهای دوار بد هستند؟
چند معایب در موتورهای دوار وجود دارد. ایجاد موتور چرخشی مطابق با مقررات آلایندگی ایالات متحده دشوارتر است و هزینه های تولید می تواند بیشتر باشد. موتورهای دوار همچنین تمایل بیشتری به مصرف سوخت نسبت به موتورهای پیستونی دارند.
موتور دورانی بهتره؟
موتورهای دوار دارای مزایایی نسبت به سایر موتورها هستند. آنها می توانند از اطمینان بیشتری برخوردار باشند زیرا قطعات و قطعات آنها با سرعت کمتری حرکت می کنند. آنها همچنین می توانند نرمتر کار کنند و تغییرات شدید جهت موتورهای پیستونی را از بین ببرند. و موتورهای دوار به طور کلی قطعات متحرک کمتری دارند.