نحوه عملکرد موتورهای دورانی

موتورهای دورانی یا وانکل نحوه عملکرد خاصی دارند که آشنایی با آنها به طول عمر این مدل از موتورها کمک می‌کند.

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 خودرو اما کاملاً متفاوت با موتورهای مرسوم پیستونی کار می‌کند.در یک موتور پیستونی حجم مشخصی از فضا (سیلندر) متناوباً 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.

قسمت‌های گوناگون 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 مثل 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 تیغه‌ی فلزی وجود دارد که اتاقک احتراق را آب بندی می‌کند و مانع خروج مواد از اتاقک احتراق می‌شود.همچنین حلقه‌های فلزی در هر طرف روتور وجود دارند که به اطراف اتاقک احتراق محکم می‌شوند.

روتور یک سری دندانه‌های داخلی دارد که در مرکز یک لبه بریده شده‌اند.این دندانه‌ها با چرخ دنده‌هایی که به بدنه‌ی موتور محکم شده‌اند 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 طوری طراحی شده است که سه رأس روتور همواره در تماس با دیواره‌ی 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:

۱-مکش

۲-تراکم

۳-احتراق

۴-تخلیه

مجراهای مکش و تخلیه در بدنه طراحی شده‌اند. این مجراها سوپاپ ندارند.اگزوز خودرو مستقیماً به مجرای تخلیه وصل می‌شود. مجرای مکش هم مستقیماً به دریچه‌ی ساسات وصل می‌شود.

کمپانی مزدا در تولید و توسعه‌ی خودروهایی که از موتور دورانی استفاده می‌کنند سابقه‌ی طولانی دارد. مزدا RX-7 که در ۱۹۷۸ به فروش رسید موفق‌ترین خودرو با موتور دورانی بوده است. ولی پیش از آن خودروها،کامیون‌ها و حتی اتوبوس‌هایی با موتور دورانی تولید شده بودند.سرآغاز آن‌ها هم  Cosmo sportدر ۱۹۶۷ بود.آخرین سالی که RX-7 در آمریکا فروخته شد سال ۱۹۹۵ بود ولی موتور دورانی در آینده‌ی نزدیک به بازار برمی‌گردد .

مزدا RX-8 خودرو جدیدی از کمپانی مزدا است که یک موتور دورانی جدید و برتر به نام Renesis را عرضه کرده است.این موتور که موتور بین المللی سال ۲۰۰۳ نامیده شد،به صورت طبیعی مکش دارد و یک موتور ۲ روتوره می‌باشد که قدرت آن ۲۵۰ 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 ساده‌ترین موتورهای پیستونی چهار سیلندر دست کم ۴۰ 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 خاطر است که کارخانه‌های سازنده وسایل هوانوردی ( هواپیما و کایت‌های 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 می‌باشد 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 هم نرم‌تر است ؛ چون هر احتراق در طول ۹۰ درجه چرخش روتور حاصل می‌شود.

از آنجاییکه چرخش محور خروجی سه برابر چرخش روتور است پس هر احتراق در طول ۲۷۰ 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 ۱۸۰ درجه از دو دور گردش میل لنگ یا یک ربع گردش محور خروجی آن رخ می‌دهد.

کارکرد آهسته‌تر موتور وانکل

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

تسنیم