1_Características.
El motor wankel de pistón rotativo pertenece al grupo de motores térmicos de combustión interna y funciona según el ciclo de motores de cuatro tiempos.
Este motor se caracteriza porque el movimiento de rotación se obtiene directamente en el pistón o rotor, que tiene forma triangular y gira impulsado por la combustión que se produce sucesivamente en sus tres cámaras radiales.
En una vuelta del rotor tiene lugar los procesos de admisión, compresión, expansión y escape en cada una de las tres caras del rotor. Los proceso de admisión y escape se realiza mediante lumbreras que son controladas por el giro del rotor.
2_Constitución.
El bloque o carcasa se fabrica de una aleación ligera, en su interior se encuentra la camisa, que constituye la superficie de rozamiento del rotor.
Sobre la carcasa y en sentido radial, van situadas las lumbreras de admisión y escape atravez de las cuales se realiza el intercambio de gases. El bloque queda cerrado por las piezas laterales, atornilladas a la carcasa por interposición de una junta.
El rotor tiene forma de prisma triangular con sus tres lados ligeramente convexos en cada uno de los lados se practica una cámara de combustión en forma de bañera alargada.
En el centro del rotor hay un orificio con un dentado interno que en uno de sus lados engrana con un piñón que permanece fijo en el lateral de la carcasa.
Generalmente se construyen motores de dos o tres rotores,
con cilindradas de 600 y 700 cm3.
Los sistemas de refrigeración y engrase son similares a los que montan los motores de pistón alternativo aunque con algunas particularidades.
La lubricación se los segmentos se realiza añadiendo aceite al combustible mediante y dispositivo que dosifica la cantidad el función de las revoluciones y de la carga del motor.
3_Funcionamiento de un motor rotativo.
El rotor de forma triangular gira sobre una exentica situada en el árbol motriz o eje de salida de par.
El dentado interior del rotor engrana con un piñón estacionario que describe órbitas a su alrededor de él.
En cada una de las tres cámara que dispone el motor rotativo y la carcasa se llevan a cabo un ciclo de cuatro tiempos en una vuelta del rotor, es decir tres ciclos completos por revolución.
En el motor de pisto alternativo el ciclo completo se realiza en un ciclo completo de 720º (dos vueltas) de rotación del cigüeñal. En el motor rotativo el árbol motriz gira 1080º (tres vueltas) para completar un ciclo en una de las tres cámaras, en este tiempo el rotor gira 360º (una vuelta).
Tiene los mismos tiempos que un motor de pistón alternativo siendo los tiempos admisión, compresión, expansión y escape con la única diferencia de que algunos elementos del motor alternativo son diferentes a los del motor rotativo.
3.1_Par motor.
El rotor está apoyado en la excéntrica del árbol motriz. La presión de la combustión es ejercida sobre el flanco del rotor y aplicada directamente sobre la excéntrica. La fuerza de la presión se descompone en dos direcciones una hacia el centro del árbol motriz y otra en la dirección de giro del rotor.
3.2_Diagrama de distribución.
Representa los ángulos correspondientes a cada uno de los
tiempos del ciclo. Los puntos de comienzo y final de la admisión y el escape
quedan limitados por la situación de las lumbreras y están marcados por uno de
los vértices del rotor cuando gira una vuelta completa.
3.3_Ventajas e inconvenientes del motor wankel.
La ventaja principal es que la rotación se genera directamente en el pistón, por lo que se obtiene un par uniformen y funcionamiento sin apenas vibraciones y que puede alcanzar un alto numero de revoluciones.
utiliza pocas piezas en movimiento ya que no requiere de cigueñal, pistones, bielas válvulas ni árbol de levas por lo que resulta de una gran simpleza mecánica
los inconvenientes de este motor es que tiene un alto consumo de combustible en cargas parciales, otro de sus problemas es que los segmentos no consiguen una buena estanqueidad en las cámaras y una larga duración.
Vídeo del funcionamiento del motor wankel.
Ejercicios del tema del motor wankel.
1_¿Cuales son los elementos móviles del motor wankel?
Los elementos móviles del motor wankel son el rotor y el árbol motriz.
2_¿A través de que elementos se extrae el giro del rotor ?
La trasmisión de las fuerzas se realiza atraves de la excéntrica.
3_¿Que relación de transmisión existe entre el rotor y el árbol motriz?
Generalmente entre 600 a 700 cm3.
4_¿Que procesos se realizan en una cara del rotor durante un vuelta?
Se realizan los mismos tiempo que en un motor de cuatro tiempos.
5_¿Cuantos segmentos son necesarios para garantizar la estanqueidad de las cámaras?
Son necesarios 3 segmentos verticales del rotor y 6 segmentos laterales.
6_¿Como se lubrican los segmentos?
Se realiza añadiendo aceite al combustible mediante un dispositivo que dosifica la cantidad en función del las revoluciones y la carga del motor.
7_¿Porque motivo en algunos motores rotativos de colocan dos bujías de encendido?
Por que las cámaras presentan una gran superficie con respecto a su volumen y el frente de las llama tiene largos recorridos durante la inflamación de los gases.
8_Explica como se desarrollan los cuatro tiempos del ciclo de funcionamiento
-Admisión: La admision de las mezcla de aire y combustible comienza cuando el vértice A descubre las lumbrera de admision. El desplazamiento del rotor aumenta progresivamente el volumen de la cámara, que va llenándose con los gases frescos hasta que el vértice C cierra las lumbreras.
-Compresión: La mezcla admitida que encerrada en el lado de las AC, que ahora disminuye su volumen dando lugar a la compresión de los gases. Antes de llegas a la máxima compresión, con un cierto avance, se produce el encendido mediante el salto de la chispa o la bujía, por lo que se inicia la combustión.
-Expansión: El rápido aumento de presión, produce la combustión, impulsa el giro del rotos mientras se realiza la expansión de los gases, la cual se prolonga hasta que el vértice A abre la lumbrera de escape.
-Escape: Una vez descubierta la lumbrera de escape, los gases quemados son expulsados a gran velocidad debido a la gran presión residual de expansión. El giro del rotor va disminuyendo el volumen dela cámara hasta completar el proceso, una vez que el vértice C rebasa la lumbrera de escape.
3.3_Ventajas e inconvenientes del motor wankel.
La ventaja principal es que la rotación se genera directamente en el pistón, por lo que se obtiene un par uniformen y funcionamiento sin apenas vibraciones y que puede alcanzar un alto numero de revoluciones.
utiliza pocas piezas en movimiento ya que no requiere de cigueñal, pistones, bielas válvulas ni árbol de levas por lo que resulta de una gran simpleza mecánica
los inconvenientes de este motor es que tiene un alto consumo de combustible en cargas parciales, otro de sus problemas es que los segmentos no consiguen una buena estanqueidad en las cámaras y una larga duración.
Vídeo del funcionamiento del motor wankel.
Ejercicios del tema del motor wankel.
1_¿Cuales son los elementos móviles del motor wankel?
Los elementos móviles del motor wankel son el rotor y el árbol motriz.
2_¿A través de que elementos se extrae el giro del rotor ?
La trasmisión de las fuerzas se realiza atraves de la excéntrica.
3_¿Que relación de transmisión existe entre el rotor y el árbol motriz?
Generalmente entre 600 a 700 cm3.
4_¿Que procesos se realizan en una cara del rotor durante un vuelta?
Se realizan los mismos tiempo que en un motor de cuatro tiempos.
5_¿Cuantos segmentos son necesarios para garantizar la estanqueidad de las cámaras?
Son necesarios 3 segmentos verticales del rotor y 6 segmentos laterales.
6_¿Como se lubrican los segmentos?
Se realiza añadiendo aceite al combustible mediante un dispositivo que dosifica la cantidad en función del las revoluciones y la carga del motor.
7_¿Porque motivo en algunos motores rotativos de colocan dos bujías de encendido?
Por que las cámaras presentan una gran superficie con respecto a su volumen y el frente de las llama tiene largos recorridos durante la inflamación de los gases.
8_Explica como se desarrollan los cuatro tiempos del ciclo de funcionamiento
-Admisión: La admision de las mezcla de aire y combustible comienza cuando el vértice A descubre las lumbrera de admision. El desplazamiento del rotor aumenta progresivamente el volumen de la cámara, que va llenándose con los gases frescos hasta que el vértice C cierra las lumbreras.
-Compresión: La mezcla admitida que encerrada en el lado de las AC, que ahora disminuye su volumen dando lugar a la compresión de los gases. Antes de llegas a la máxima compresión, con un cierto avance, se produce el encendido mediante el salto de la chispa o la bujía, por lo que se inicia la combustión.
-Expansión: El rápido aumento de presión, produce la combustión, impulsa el giro del rotos mientras se realiza la expansión de los gases, la cual se prolonga hasta que el vértice A abre la lumbrera de escape.
-Escape: Una vez descubierta la lumbrera de escape, los gases quemados son expulsados a gran velocidad debido a la gran presión residual de expansión. El giro del rotor va disminuyendo el volumen dela cámara hasta completar el proceso, una vez que el vértice C rebasa la lumbrera de escape.
