نحوه عملکرد موتورهای دورانی و تفاوت آنها با موتورهای پیستونی

به گزارش پدال نیوز، امروزه موتور وانکل از موتورهای پرکاربرد در صنایع نظامی محسوب می‌شود. هندسه خاص و منحصر به فرد که بی شک مزایای غیر قابل انکاری را نسبت به موتورهای رفت و برگشتی داراست، توجه بسیاری از محققان را به خود جلب کرده است.

موتور وانکل یا موتور دورانی زیر مجموعه موتورهای احتراق داخلی می‌باشد. اما شیوه کار آن با موتورهای رایج پیستونی کاملاً متفاوت است.

یک موتور دورانی،یک موتور احتراق داخلی است درست مثل موتور اتومبیل ولی کاملا متفاوت با موتور های مرسوم پیستونی کار می‌کند.در یک موتور پیستونی حجم مشخصی از فضا (سیلندر) متناوبا چهار کار متفاوت را انجام می‌دهد. مکش،تراکم،احتراق،و خروج دود.موتور دورانی همین کار را انجام می‌دهد اما هر کدام در جای مخصوص خود انجام می‌شود و این شبیه این است که برای هر کدام از چهار مرحله یک سیلندر جداگانه داشته باشیم و پیستون به طور پیوسته از یکی به بعدی حرکت کند.

قسمت های مختلف موتور دورانی:

موتور دورانی یک سیستم جرقه و تحویل سوخت دارد که شبیه به قسمتهای مشابه در موتور پیستونی هستند.

روتور:

روتور سه سطح محدب دارد که هر کدام همانند یک پیستون عمل می‌کند.هر سطح یک فرورفتگی دارد که حجم مخلوط هوا و سوخت را در موتور افزایش می‌دهد.

در قسمت انتهایی هر سطح یک تیغه ی فلزی وجود دارد که اتاقک احتراق را آب بندی می‌کند و مانع خروج مواد از اتاقک احتراق می‌شود.همچنین حلقه های فلزی در هر طرف روتور وجود دارند که به اطراف اتاقک احتراق محکم می‌شوند.

روتور یک سری دندانه های داخلی دارد که در مرکز یک لبه بریده شده اند.این دندانه ها با چرخ دنده هایی که به بدنه ی موتور محکم شده اند درگیر می‌شوند.این در گیر شدن مسیر و جهت حرکت روتور در داخل بدنه را مشخص می‌کند.

بدنه:

بدنه تخم مرغی شکل است.شکل اتاقک احتراق به گونه ای طراحی شده است که سه راس روتور همواره در تماس با دیواره ی اتاقک خواهند بود و سه حجم جدای گاز را ایجاد می‌کنند.

هر قسمت بدنه به یک مرحله از عمل احتراق اختصاص دارد.این چهار مرحله عبارتند از:

1-مکش

2- تراکم

3- احتراق

4- تخلیه

مجراهای مکش و تخلیه در بدنه طراحی شده اند. این مجراها سوپاپ ندارند.اگزوز خودرو مستقیما به مجرای تخلیه وصل می‌شود. مجرای مکش هم مستقیما به دریچه ی ساسات وصل می‌شود.

شرکت مزدا در تولید و توسعه ی خودرو هایی که از موتور دورانی استفاده می‌کنند سابقه ی طولانی دارد. مزدا RX-7 که در 1978 به فروش رسید موفق ترین خودرو با موتور دورانی بوده است. ولی قبل از آن خودرو ها،کامیون ها و حتی اتوبوس هایی با موتور دورانی تولید شده بودند.سرآغاز آن ها نیز Cosmo sportدر 1967 بود.آخرین سالی که RX-7 در آمریکا فروخته شد سال 1995 بود ولی موتور دورانی در آینده ی نزدیک به بازار برمی‌گردد .

مزدا RX-8 خودرو جدیدی از شرکت مزدا است که یک موتور دورانی جدید و برتر به نام Renesis را عرضه کرده است.این موتور که موتور بین المللی سال 2003 نامیده شد،به صورت طبیعی مکش دارد و یک موتور 2 روتوره می باشد که قدرت آن 250 اسب بخار است.

تفاوت موتور وانکل با موتورپیستونی

موتورهای دورانی در مقایسه با موتورهای چهار زمانه پیستونی قطعات متحرک کمتری دارند. یک موتور دورانی دو روتوره سه قطعه متحرک اصلی دارد.دو روتور و محور خروجی.

این در حالیست که ساده ترین موتورهای پیستونی چهار سیلندر دست کم 40 قطعه متحرک دارد: پیستونها، شاتونها، میل لنگ، میل بادامک، سوپاپها، فنر سوپاپها، اسبکها، تسمه تایمینگ و … .

کم بودن قطعات متحرک می‌تواند دلیلی بر قابلیت اعتماد و اعتبار موتورهای دورانی باشد و به همین دلیل است که کارخانه های سازنده وسایل هوانوردی ( هواپیما و کایت های با موتور احتراق داخلی) موتورهای دورانی را به موتورهای پیستونی ترجیح می‌دهند.

کارکرد نرم و بدون لرزه موتور دورانی

تمام قطعات موتور دورانی بطور پیوسته در حال چرخش آن هم در یک جهت می باشد که در مقایسه با تغییر جهت شدید قطعات متحرک در موتورهای پیستونی از ارجحیت خاصی برخوردار است.

موتور دورانی بدلیل تقارن خاص قطعات گردنده دارای بالانس داخلی است که هرگونه ارتعاشی را از بین می‌برد. همچنین انتقال قدرت در موتورهای دورانی نیز نرم تر است ؛ زیرا هر احتراق در طول 90 درجه چرخش روتور حاصل می‌شود.

از آنجاییکه چرخش محور خروجی سه برابر چرخش روتور است پس هر احتراق در طول 270 درجه چرخش محورخروجی حاصل می‌گردد.

این یعنی یک موتور تک روتوره در سه ربع گردش محورخروجی خود قدرت انتقال می‌دهد؛ در مقایسه با موتور تک سیلندر پیستونی که احتراق در طول 180 درجه از دو دور گردش میل لنگ یا یک ربع گردش محور خروجی آن رخ می‌دهد.

کارکرد آهسته تر موتور وانکل

از آنجاییکه گردش روتور یک سوم گردش محور خروجی آن است, قطعات اصلی موتور آهسته تر از قطعات موتورهای پیستونی حرکت می‌کنند. که این موضوع قابلیت اطمینان به این موتور را بالا می‌برد.