موتور وانکل و اجزاء آن

 مخترع این موتور فیلیکس وانکل میباشد .

موتور وانکل نوعی موتور درون‌سوز است که به جای حرکت رفت و برگشتی پیستون‌ها، از یک طراحی دوار با دایره‌ای بیرون از مرکز برای تبدیل فشار به نیروی چرخشی استفاده می‌کند.

اجزای اصلی آن روتور، محفظه روتور، محور خروجی، شمع جرقه زنی و قطعات آبندی می‌باشد. در موتور وانکل مانند موتورهای بنزینی چهار زمانه مخلوط هوا و بنزین وارد محفظهٔ بزرگی از موتور می‌شود.سپس با کو چک شدن حجم آن مخلوط هوا و بنزین تحت فشار قرار گرفته و با ایجاد جرقه به وسیله شمع انفجار حاصل می‌شود، مولکول‌های گاز دراثر احتراق منبسط می‌گردند و فشار محفظهٔ تراکم به شدّت بالا می‌رود و نیروی حاصل از آن به رو تور اعمال شده وبه علّت اختلاف مرکز دوران بین روتورومیل لنگ نیروی چرخشی درروتور ایجاد می‌گردد. این نیروی چرخشی به بادامک محور لنگ که در داخل روتور قرار دارد، وارد شده و به فلایویل و سیستم انتقال قدرت می‌رسد.
اجزای موتور وانکل:
روتور

روتور قطعه مثلثی شکلی است که دارای سه صفحه محدب است که هر یک در حکم یک پیستون عمل می‌کند. درهر یک ازصفحه‌های روتور فرورفتگی وجود دارد که حجم موتور را افزایش می‌دهد تا مخلوط بنزین و هوای بیشتری راهی موتور شود. در انتهای هر صفحه تیغه ایی فلزی برای آب بندی بیرون و محفظهٔ احتراق وجود دارد. همچنین حلقه‌هایی فولادی برای آب بندی کنارهٔ محفظهٔ احتراق و بیرون کار گذاشته شده‌است. روتور دارای مجموعه‌ای از چرخدنده چیده شده در وسط پهلو است. دندانه‌های این چرخدنده با دندانه‌های چرخدنده ایی جفت می‌شود که به بدنه بسته شده‌است. این جفت شدگی چرخدنده‌ها مسیر و جهت حرکت روتور را در محفظه تعیین می‌کند.
محفظه

محفظه تقریبادارای شکلی تخم مرغی است. محفظه احتراق طوری طراحی شده‌است که سه لبهٔ روتور همیشه با دیوارهٔ محفظه در تماس (آب بندی) باشد تا سه محفظهٔ جدا برای مخلوط سوخت ایجاد کند. درهر یک از سه محفظهٔ ایجاد شده در موتور وانکل یکی از اعمال زیر اتفاق می‌افتد. این اعمال عبارت اند از:

    مکش intake
    تراکم compression
    احتراق combustion
    تخلیه exhaust

مجاری ورود مخلوط سوخت و هوا و خروج دود روی محفظه قرار دارد. توجه کنید که هیچ شیر یا دریچه ایی سر راه مجاری قرار ندارد و مجاری سوخت مستقیما« به گلویهٔ کنترل بنزین و مجاری سوخت مستقیما» به بخش تخلیه متصل هستند، و این در حالی است که در موتورهای پیستونی مجاری توسط سوپاپ کنترل می‌شود.
محور خروجی

میلهٔ خروجی یا میل لنگ Output Shaft دارای برآمدگی‌های گردی است که روی میله سوار شده‌است. و نسبت به مرکز میله جابجا شده‌است. هر روتور بر روی یکی از برآمدگی‌ها نصب می‌شود. برآمدگی‌ها در میلهٔ خروجی در حکم میل لنگ در موتور پیستونی است. زمانی که روتور در محفظه حرکت می‌کنند به برآمدگی‌ها (lobes) فشار وارد می‌کند و این فشار وارده بر برآمدگی‌ها تولید گشتاور در میله می‌کند که در نهایت چرخش به وجود می‌آید.

 

محاسن

 

قطعات متحرک کمتر:

یک موتور وانکل دارای قطعات متحرک بسیار کمتری نسبت به نمونه ی قابل مقایسه ی 4 زمانه ی پیستونی است. یک موتور دوار (وانکل) دو گردنده ایی (two-rotor rotary engine) دارای 3 قسمت متحرک اصلی می باشد: 2 عدد گردنده (rotor) و میله ی خروجی (output shaft).در حالی که یک موتور ساده ی 4 سیلندری حداقل دارای 40 قسمت متحرک می باشد,شامل پیستون,دسته پیستون,میل لنگ,سوپاپ,فنر سوپاپ,اسبک سوپاپ, چرخدنده ی سوپاپ و ...این کاهش قطعات متحرک می تواند اعتماد بیشتری را نسبت موتورهای دورار (وانکل) فراهم کند.به همین علت است که بعضی از تولیدکنندگان هواپیما ( همچون سازنده ی skycar)موتورهای دورار (وانکل) را به موتورهای پیستونی ترجیح می دهند.

 

کارکرد روان:

همه ی قسمت ها در موتور وانکل مستمرا" در یک جهت می چرخند,نسبت به تغییرات شدید جهت مثلا یک پیستون که در موتورهای مرسوم انجام می دهد.موتورهای وانکل از درون با وزنه های تعادل بالانس می شود بطوری که همه ی لرزه های موتور را خنثی می کند.

 

قدرت خروجی در موتورهای وانکل نیز بیشتر و روانتر است.زیرا هر عمل احتراق گردنده ها (rotor) را بیش از 90 درجه می چرخاند,و output shaftبازای هر گردش rotor3 بار به چرخش در می آید,که به ازای هر عمل احتراق (جرقه زنی) output shaftبیش از 270 درجه به چرخش در می آید.این بدین معنی است که یک موتور دوار تک گردنده اییتوان خروجی آن برای  (سه چهارم) گردش output shaftبازای هر گردش گردنده می باشد.(مترجم:یعنی بازده ی 75 درصدی).این را با یک موتور تک سیلندر پیستونی مقایسه کنید,که در مدت هرعمل احتراق بازای 2 دور گردش پیستون,میل لنگ 180 درجه می چرخد یا به عبارتی (یک چارم)گردش میل لنگ بازای هر سیکل پیستون (یعنی بازده ی 25 درصدی هرچند موتورهای پیستونی فعلی دارای بازده ایی حدود 50 درصد هستند.)

 

کارکرد آهسته:

از آنجایی که rotorبایک سوم سرعت چرخش output shaftمی چرخد,قطعات متحرک اصلی موتور دوار (وانکل) آهسته تر از قطعات موتور پیستونی حرکت می کنند.این امر به اعتماد کردن بیشتر به موتور کمک می کند.( پایداری و عمر موتور نیز افزایش پیدا می کنند.)

 

معایب
 

در طراحی موتورهای دورار  مشکلاتی وجود دارد·به عنوان نمونهساختن موتور دواری (وانکل) که با مقررات منتشره ی U.Sمطابقت پیدا کند بسیار مشکل است .

هزینه ی تولید آن می تواند زیاد باشدبیشتر به این علت که تعداد تولید شده یاین نوع موتور ها به زیادی و گستردگی موتورهای پیستونی نیست.

مصرف سوخت بیشتر نسبت به موتورهای پیستونیزیرا بازده ی ترمودینامیکی موتور بخاطر مخزن بزگ احتراق و ظریب کم تراکم کاهش یافته است.