قسمت دوم

مکش:

•        فاز مکش از زمانی شروع می شود که یکی از تیغه های روتور از روی پورت مکش عبور کند و پورت مکش در معرض محفظه سیلندر و روتور واقع شود, در این لحظه حجم محفظه کمترین مقدار خود می باشد. با حرکت روتور حجم محفظه منبسط شده و فرآیند مکش اتفاق می افتد و در پی آن مخلوط سوخت و هوا به داخل محفظه کشیده می شود.

•       هنگامی که تیغه بعدی روتور از جلوی پورت ورودی می گذرد محفظه بصورت کامل نشت بندی می شود تا فرآیند تراکم آغاز گردد.

تراکم:

•      با ادامه حرکت روتور درون محفظه, حجم محبوس شده سوخت و هوا کوچکتر و فشرده تر می گردد. وقتی سطح روتور در این حجم بطرف شمع می چرخد حجم مربوطه به کمترین مقدار خود نزدیک می شود و این درست هنگامی است که با جرقه شمع احتراق شروع می گردد.

طریقة محاسبة نسبت تراکم در موتور وانکل:

در موتور وانکل نسبت تراکم با تغییر شکل هندسی محفظه، روتور و میل لنگ و تجربه های گوناگون بدست می آید. نسبت تراکم موتور وانکل بر اساس طراحی مقدر شعاع روتور و مقدار خارج از مرکز بین محول میل لنگ و محور روتور می باشد.                             

این نسبت تراکم در حدود موتورهای پیستونی جدید و بین 1: 5/8 تا 5/10 است و محدودیت استفاده از بنزین با اکتان بالا همانند موتورهای پیستونی با افزایش نسبت تراکم در وانکل مطرح نمی باشد.

در موتور وانکل Audi - Nsu مدل R080 با حجم مفید  87/994 در دور RPM 5500 قدرت hp 130 و نسبت تراکم آن /1 : 9 می باشد.

در موتور مزدا مدل R100 حجم مفید موتور 4/983 است که در دور RPM 7000 قدرتی معادل hp 100 با نسبت تراکم 1 : 4/9 تولید می کند.

احتراق:

•      حجم محفظه احتراق گسترده و طولانی است بنابراین سرعت پخش شعله تنها با وجود یک شمع بسیار کم است و احتراق ناقصی بدست می دهد. از این رو در اکثر موتورهای دورانی از دو شمع در طول این ناحیه استفاده می شود. هنگامی که شمعها جرقه می زنند مخلوط سوخت و هوا محترق شده و فشار بسیار بالایی را ایجاد می کنند که باعث تداوم چرخش روتور می گردد. فشار احتراق، روتور را در جهت خودش وادار به حرکت می کند و حجم ناحیه محترق شده، رفته رفته زیاد می شود. در اینجاست که فرآیند انبساط و در نتیجه توان تولید می گردد تا جاییکه تیغه روتور به پورت خروجی برسد.

. در موتور وانکل، روتور ضمن چرخش بدور محور خود حرکت انتقالی هم انجام می دهد، عیناً مانند گردش زمین بدور خورشید که در حال گردش بدور خود حول خورشید هم می گردد. مرکز محور موتوربا مرکز محفظه بر هم منطبق است. ولی مرکز بادامکهای محور به اندازة e نسبت به مرکز آن دو، خارج از مرکز می باشد. در حقیقت وجود اختلاف مرکز e باعث حرکت انتقالی روتور در محفظه و ایجاد تغییر حجم در آن می شود. در حالیکه روتور یک دور کامل در محفظه گردش می کند محوراصلی را سر دور می چرخاند. این نسبت حرکت ناشی از تأثیر در حرکت چرخشی و انتقالی روتور می باشد. برای اصلاح حرکت صحیح انتقالی روتور در محفظه داخلی از سیستم چرخ دندانة هادی استفاده می شود. چرخ دنده کوچک ثابت بوده و در روی درپوش جانبی قرار می گیرد و کوچکترین تأثیری در تغییر نسبت حرکت بین روتور و محور ایجاد نمی کند. چرخ دندانه روتور که داخل می باشد با نسبت 3 و چرخ دندانة روی درپوش که خارجی است با نسبت 2 ساخته می شود. بنابراین نسبت چرخ دندانه ها  است.

همانطور که گفته شد چرخ دندانه ها فقط به عنوان راهنمای روتور طرح گردیده است و اگر وجود نداشته باشد روتور تمایل دارد در محلی از تماس با محفظه دوری کرده ودر موضعی دیگر در دیوارة سیلندر فرو رود. بهتر است بدانیم که بادامک خارج از مرکز روی محور اصلی، روتور را به دور خود می چرخاند اما نمی تواند حرکت مطلوبی به آن بدهد تا در تمام لحظات رئوس روتور  با محیط محفظه تماس داشته باشد.

تخلیه:

•       هرگاه تیغه روتور از پورت خروجی عبور می کند، گازهای با فشار بالا رها شده و به سمت پورت خروجی جریان می یابند. با ادامه حرکت روتور حجم محبوس فشرده می گردد و گازهای باقیمانده را به طرف پورت خروجی می راند. وقتی این حجم به کمترین مقدار خود نزدیک می شود، تیغه روتور در حال گذار از پورت ورودی است و در این زمان سیکل جدید شروع می گردد.

•     یک مورد بسیار جالب در رابطه با موتورهای دورانی اینست که هر یک از سه سطح روتور همیشه در یک قسمت سیکل درگیر است. به عبارتی بهتر در هر دور کامل روتور، سه بار احتراق خواهیم داشت. اما به یاد داشته باشید که در هر دور کامل روتور محور خروجی سه دور می چرخد و در نتیجه یک احتراق برای هر دور محور خروجی.

در یک موتور پیستونی مقدار فرصت تخلیه دود را طرح بادامکها میل سوپاپ معین می کند اما در موتورهای دوزمانه وانکل این عمل بوسیلة موقعیت دریچه های روی محفظه عملیات مشخص می گردد.

در موتور وانکل دریچه های ورودی و خروجی بطور دائم باز هستند و هر وجهی که در مقابل این دریچه ها واقع شود عملیات ورود و خروج گاز و دود فقط در آن وجه تحقق می یابد.

یکی از مزایای وانکل آن است که فرصت هر مرحله از عملیات چهار زمان سیگل اتو زیادتر و در حدودة 270 درجه است. دور محور اصلی مرحله عملیات

 روغنکاری در موتور وانکل

از آنجا که روغن موتور در موتور وانکل بطور مستقیم در معرض دود و گاز قرار ندارد لذا بندرت آلوده شده و تعویض مرتب روغن چندان ضروری نمی باشد.

روغنکاری یاتاقانهای موتور عیناً مانند موتورهای پیستونی بوده و با روغن تحت فشار اویل پمپ انجام می شود. شکل 207. ولی روغن کاری رینگها بصورت اختلاطی با بنزین می باشد، عیناً مانند موتورهای دوزمانه بنزینی.

روش دیگری برای روغن کاری رینگها وجود دارد. در این روش روغن از وسط محور اصلی به قسمت خالی روتور رسیده و در اثر نیروی گریز از مرکز و حرکت پرتابی رینگها را روغنکاری می کند.

در روش سوم روغنکاری رینگها تزریقی بوده و روغن از دریچه ورودی گاز به موتور  تزریق می شود ( مانند نوع اختلاطی ). در این روش روغن تنظیم شده ای به محفظه عملیاتی ارسال می گردد.

تفاوتها با موتور معمولی:

•  1.کارکرد نرم و بدون لرزه:

•      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.موتورهای دورانی بدلیل تقارن خاص قطعات گردنده دارای بالانس داخلی است که هرگونه ارتعاشی را از بین می برد. همچنین انتقال قدرت در موتورهای دورانی نیز نرم تر است ؛ زیرا هر احتراق در طول 90 درجه چرخش روتور حاصل می شود. از آنجاییکه چرخش محور خروجی سه برابر چرخش روتور است پس هر احتراق در طول 270 درجه چرخش محورخروجی حاصل می گردد.این یعنی یک موتور تک روتوره در سه ربع گردش محورخروجی خود قدرت انتقال می دهد؛ 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 می دهد.

•  2.آهسته تر:

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

چالشها در طراحی موتورهای دورانی:

•  1.نوعاً ساخت موتورهای دورانی که بتواند استانداردهای آلودگی را پوشش دهد بسیار مشکل است. ( اما نه امکان ناپذیر)

 2.هزینه ساخت آنها معمولاً بالاتر از موتورهای رایج پیستونی است؛ بیشتر به این دلیل که تیراژ تولید آنها نسبت به موتورهای پیستونی پایینتر است.

•  3.نوعاً مصرف سوخت این گونه موتورها بالاتر از مصرف سوخت موتورهای پیستونی است زیرا مشکل کشیده و طولانی بودن محفظه احتراق و نسبت تراکم پایین این موتورها راندمان ترمودینامیکی آنها را محدود می کند.