QUIERES SABER COMO FUNCIONA UN MOTOR ROTATIVO?
Publicado: 08 May 2009 18:59
bueno amigos
como lo prometido es deuda, desde el tema de el funcionamiento del turbo kit quede en hacer este tema asi que aqui empiesa todo!
antes que nada quiero pedirles porfavor que no se fijen en la ortografia de este tema, si no en el contenido y el aprendisaje
El afan de este tema es explicar de una manera sencilla y en una explicacion brebe y clara el funcionamiento de los motores rotativos y sus partes prinsipales, como muchos de nosotros hemos tenido la pregunta de como funcionan, que diferencias tienen de los de pistores y demas cosas diferentes aqui les dejo una explicacion basada en mi conosimiento, si en algo me equiboco porfavor corrijanme que de eso se trata este tema de enseñar. y tambien complementar para que quede bien echo y completo.
saludos
Bueno primero que nada tenemos que entender lo siguiente: los motores rotativos en realidad se llaman motores Wankel tenemos claro que es un tipo de motor de combustión interna. el motor lleva este nombre gracias a su inventor aleman llamado Felix Wankel. en 1924 felix logra la creacion de su motor en los siguientes años lo patenta, pero su verdadero desarrollo le tomo alrededor casi de los 40 años de mejorar el diseño original
Felix Wankel
La mayor cualidad de este motor es que utiliza rotores en lugar de pistones como los motores convencionales que se utilizan en la mayor cantidad de carros hoy en dia.
antes de hablar del funcionamiento en general primero vamos a ver cuales son las partes que lo componen y que funcion tienen en el completo desempeño del motor:
Partes
voy a mencionar cada una de las partes enumeradas de la imagen de arriba
(mensiono que en la imagen no hay 2 partes que faltan que son las tapas de cada placa de cubierta, en los videos si se observan)
1-Placa de cubierta primaria!!
Esta placa para que nos funciona, esta placa es la primera pared que encierra el cuerpo del rotor, haciendo sello y vacio al mismo tiempo.En la cara de esta pieza tenemos una cavidad o un hueco donde se ingresa la mezcla de aire y combustible hacia la cámara de combustión para ser comprecionada
2-Cubierta de primer rotor
Esta cubierta con forma de "8" es donde va situado el rotor, su superficie es sumamente suave y casi sin imperfecciones ya que en esta es donde se desliza el rotor del motor.
En esta pieza podemos encontrar el puerto de escape, por donde salen los gases quemados de la explosión de aire y gasolina, las cavidades de las bujías donde se ara la chispa de la ignición de la combustión y la continuación de las cavidades de enfriamiento liquido.
3- Placa de cubiertas intermedia
Esta placa es muy similar a la placa de cubierta primaria, ya que la función de ella es separar un rotor de otro junto con sus cubiertas de rotor, ayudando a formar un sello entre cada cubierta de motor para aumentar la compresión y una mejor combustión. cabe destacar que esta placa tiene muchísimos ductos tanto los continuos de enfriamiento liquido como los de lubricación de aceite para los Berings y el cigüeñal del motor, al igual que las otras placas, tanto la primaria como la placa de rotor tienen su propia lubricación.
4- Placa de cubierta final
Funciona de la misma manera que la placa de cubierta primaria, terminando el sellado de la segunda cubierta de rotor.
5- Múltiple de admisión de aire
Este es una tubería la cual funciona para la admisión del aire que va hacia las cámaras de combustión de los rotores, aspirando el aire por medio de la compresión que producen los rotores al girar
6- Múltiple de admisión e inyección de mezcla (aire + gasolina)
-Aquí se produce una mezcla entre el aire que ya fue aspirado por la primera sección del múltiple de admisión y es mesclado atreves de los inyectores y una bomba de gasolina en constante presión que los hace entrar al mismo tiempo a los 2 por un mismo ducto hacia las cavidades de combustión de la cámara de rotor y el rotor.
7- Palomilla de admisión de aire
Esta funciona como una puerta que deja entrar aire a dependencia de lo que presione el acelerador, esta es la reguladora del flujo de aire que va entrando hacia la admisión de aire
8- Engranes estacionarios
Estos engranes son los que producen el movimiento en el cigüeñal con respecto a los engranes de los rotores, los rotores al girar engranan con estos engranes que se encuentran fijos y permitir que el recorrido de los rotores no se salga de curso y siempre mantenga una sola posición a la hora de hacer sus giros, estos al estar fijo y conectados con los engranes de los rotores funcionan de gira fija para que este no desbalancee el movimiento del cigüeñal. Estos van situados en el centro de las placas primarias e intermedias.
9- Rotores
El rotor, casi la pieza mas importante de este motor ya que sin estos, el motor no tendría su ciencia de movimiento.los rotores son unos triángulos acorvados, en cada una de las caras de estos se encuentra una cavidad hundida conocida como cámara de combustión, al igual que los pistones tienen una hendidura donde se aloja la mezcla que al ser comprimida explota tras su compresión.
Su forma es la que da el movimiento uniforme dentro de la cámara de rotor, siempre con sus tres puntas tocando las paredes de la cámara y guiándose en su movimiento de "8“ circular de la cubierta de primer rotor. Cada una de las caras del triangulo simula un pistón, por lo que con cada rotor encontramos 3 cámaras de combustión, ósea se puede ver como 3 pistones. eso quiere decir que en cada vuelta del rotor completa hay un numero de 3 ciclos de combustión, 3 explosiones y 3 veces mas fuerza
Los rotores tienen piezas muy particulares entre si, ya que en su forma de giro complejo tiende a tener mucho desgaste.
la piesas de los rotores;
- Los sellos
Los sellosTal vez las piezas mas importantes de los rotores, ya que este necesita tener un sello muy completo, por que tanto fuera como adentro del motor hay lubricación la cual tiene que llegar asta el centro del rotor si filtrarse en las cámaras de combustión.También esta el sello de ápice(apex) o sello de pico, este sello se encuentra en cada una de las puntas del triangulo ya que ellas son las que no permiten que se filtre gasolina entre una cámara y otra para que no hayan contra explosiones y no baje el ritmo de giro del rotor. estos sellos tienen resortes en su interior para así poder llevar de manera suave el recorrido de la cámara de rotor y su forma de “8”
sellos apex
-La cámara de combustión
-En esta imagen se puede ver bien la cara del rotor, la cámara de combustión y una parte muy importante un Bering flotante por el cual se desliza el cigüeñal, sin este Bering el cigüeñal no podría moverse.
aqui podemos ver aparte de el sello apex ( sello de pico) ver los demas sellos internos y externos para el aceite, el sello de aceite de costado para que tampoco por el cuerpo del rotor se filtre aceite hacia las camaras de combustion
10-Cigueñal
Es la pieza que se encarga de transferir toda la energía en forma giratoria que se crea en el momento de la combustión, esta es la pieza mas balanceada de cualquier motor ya que necesita llevar sus contrapesos de una forma correcta para así girar de la manera mas efectiva, rápida, y sin mayor desgaste de alguno de sus lados.Aclaro que el cigüeñal de los motores rotativos giran casi por un movimiento de arriba hacia abajo siguiendo una línea casi recta produciendo un extremos ovalados giros circulares
11- Multiple de escape
Este es un ducto por el cual se recogen los gases que se producen después de la combustión y se conducen asta encontrar una salida. A medida del diámetro del escape del carro se puede obtener mejor respuesta, mayor compresión, desahogando mas fácil los gases que produce el motor.
ahora que ya conosemos las partes prinsipales para su funcionamiento, voy a explicar como trabajan en conjunto
Como funciona el motor rotativo
El funcionamiento de este empieza cuando el motor arranca, haciendo un vacio llamado admisión, el cual aspira aire, y todo empieza a funcionar, cuando ese aire se mezcla con la gasolina en el múltiple de admisión e inyección, llevándolo asta la cámara de combustión donde entra por la abertura de la placa primaria, ingresando entre la cubierta del rotor y el rotor, cuando el rotor gira empieza la compresión, que es cuando compacta de la mayor manera el aire con la gasolina entre sus paredes, en el momento que ya casi no queda espacio entra la ignición de una chispa que la generan las bujías o candelas que se encuentran en los 2 hoyos de la cubierta del rotor, provocando una explosión de esta mescla, la cual conlleva a una liberación de energía controlada que impulsa al rotor a girar con mayor fuerza y velocidad, cuando la explosión termina se dejan salir los gases por el puerto de escape de la misma cubierta del motor e iniciando la sesión de la misma manera con cada una de las 3 capas de cada rotor y de cuantos rotores tenga el motor.
Una imagen que ilustra de mejor manera mi explicacion.
unos videos que explican para explicar mejor el funcionamiento en forma mas ilustrada
[youtube]6BCgl2uumlI[/youtube]
http://www.youtube.com/watch?v=6BCgl2uumlI
[youtube]oGrD7FTFLJc[/youtube]
http://www.youtube.com/watch?v=oGrD7FTFLJc
Una comparación de sus 4 tiempos comparada con el de pistones (la diferencia es que en un rotor se producen 3 veces mas explosiones que en un motor de pistones)
Ventajas y Desventajas
Ventajas
- Menos piezas en general comparado con un motor de pistones.
-Menos piezas móviles: el motor Wankel tiene menos piezas móviles que un motor alternativo de 4 tiempos, tan solo 4 piezas; bloque, rotor (que a su vez esta formado por segmentos y regletas), árbol motriz y sistema de refrigeración/engrase (similar a los que montan los motores de pistón). Esto redunda en una mayor fiabilidad.
-Suavidad de marcha: todos los componentes de un motor rotativo giran en el mismo sentido, en lugar de sufrir las constantes variaciones de sentido a las que está sometido un pistón. Están equilibrados internamente con contrapesos giratorios para suprimir cualquier vibración. Incluso la entrega de potencia se desarrolla en forma más progresiva, dado que cada etapa de combustión dura 90° de giro del rotor y a su vez como cada vuelta del rotor representa 3 vueltas del eje, cada combustión dura 270° de giro del eje, es decir, 3/4 de cada vuelta; compárenlo con un motor mono cilíndrico, donde cada combustión transcurre durante 180° de cada 2 revoluciones, o sea 1/4 de cada vuelta del cigüeñal. Se produce una combustión cada 120º del rotor y 360º del eje.
-Menor velocidad de rotación: dado que los rotores giran a 1/3 de la velocidad del eje, las piezas principales del motor se mueven más lentamente que las de un motor convencional, aumentando la fiabilidad.
- Menores vibraciones: dado que las inercias internas del motor son muy pequeñas (no hay bielas, ni volante de inercia, ni recorrido de pistones), solo las pequeñas vibraciones en la excéntrica se ven manifestadas.
Desventajas
- Emisiones: es más complicado (aunque no imposible) ajustarse a las normas de emisiones contaminantes.
- Costos de mantenimiento: al no estar tan difundido, su mantenimiento resulta costoso.
- Consumo: la eficiencia termodinámica (relación consumo-potencia) se ve reducida por la forma alargada de las cámaras de combustión y la baja relación de compresión.
- Difícil estanqueidad: resulta muy difícil aislar cada una de las 3 secciones del cilindro en rotación, que deben ser impermeables unas de otras para un buen funcionamiento. Además se hace necesario cambiar el sistema de estanqueidad cada 6 años aproximadamente, por su fuerte desgaste.En el motor los tiempos del ciclo ocurren siempre en el mismo sitio del estator; la admisión y compresión que pueden ser cosideradas fases frías ocurren en la parte superior, mientra que la explosión y el escape, que son fases calientes, ocurren en la parte inferior. Esto implica que un lado del motor alcance temperaturas de 150 ºC y al otro supere los 1000 ºC, lo que provoca problemas de refrigeración por un desequilibrio térmico.
- Sincronización: la sincronización de los distintos componentes del motor debe ser muy buena para evitar que la explosión de la mezcla se inicie antes de que el pistón rotativo se encuentre en la posición adecuada. Si esto no ocurre, la ignición empujará en sentido contrario al deseado, pudiendo dañar el motor.
carros con motores rotativos :
Mazda Cosmo
mazda cosmo rx2
mazda cosmo rx3
mazda cosco rx5
mazda RX7
mazda RX8
Mercedes C111
NSU Spider
Citroën GS Birotor
LADA Zhiguli
Citroen M35
espero les alla gustado el tema, y mi esfuerzo les alla sido de gran ayuda y aprendisaje no me pregunten cuantas horas dure por ke fueron muchas jajaja
saludos kitos
aqui dejo unas imagenes muy chivas de estos motorsotes que apesar de ser pequeños en tamaño son enormes en desempeño
ojo el tamaño del motor completo a la par de una persona
como lo prometido es deuda, desde el tema de el funcionamiento del turbo kit quede en hacer este tema asi que aqui empiesa todo!
antes que nada quiero pedirles porfavor que no se fijen en la ortografia de este tema, si no en el contenido y el aprendisaje
El afan de este tema es explicar de una manera sencilla y en una explicacion brebe y clara el funcionamiento de los motores rotativos y sus partes prinsipales, como muchos de nosotros hemos tenido la pregunta de como funcionan, que diferencias tienen de los de pistores y demas cosas diferentes aqui les dejo una explicacion basada en mi conosimiento, si en algo me equiboco porfavor corrijanme que de eso se trata este tema de enseñar. y tambien complementar para que quede bien echo y completo.
saludos
Bueno primero que nada tenemos que entender lo siguiente: los motores rotativos en realidad se llaman motores Wankel tenemos claro que es un tipo de motor de combustión interna. el motor lleva este nombre gracias a su inventor aleman llamado Felix Wankel. en 1924 felix logra la creacion de su motor en los siguientes años lo patenta, pero su verdadero desarrollo le tomo alrededor casi de los 40 años de mejorar el diseño original
Felix Wankel
La mayor cualidad de este motor es que utiliza rotores en lugar de pistones como los motores convencionales que se utilizan en la mayor cantidad de carros hoy en dia.
antes de hablar del funcionamiento en general primero vamos a ver cuales son las partes que lo componen y que funcion tienen en el completo desempeño del motor:
Partes
voy a mencionar cada una de las partes enumeradas de la imagen de arriba
(mensiono que en la imagen no hay 2 partes que faltan que son las tapas de cada placa de cubierta, en los videos si se observan)
1-Placa de cubierta primaria!!
Esta placa para que nos funciona, esta placa es la primera pared que encierra el cuerpo del rotor, haciendo sello y vacio al mismo tiempo.En la cara de esta pieza tenemos una cavidad o un hueco donde se ingresa la mezcla de aire y combustible hacia la cámara de combustión para ser comprecionada
2-Cubierta de primer rotor
Esta cubierta con forma de "8" es donde va situado el rotor, su superficie es sumamente suave y casi sin imperfecciones ya que en esta es donde se desliza el rotor del motor.
En esta pieza podemos encontrar el puerto de escape, por donde salen los gases quemados de la explosión de aire y gasolina, las cavidades de las bujías donde se ara la chispa de la ignición de la combustión y la continuación de las cavidades de enfriamiento liquido.
3- Placa de cubiertas intermedia
Esta placa es muy similar a la placa de cubierta primaria, ya que la función de ella es separar un rotor de otro junto con sus cubiertas de rotor, ayudando a formar un sello entre cada cubierta de motor para aumentar la compresión y una mejor combustión. cabe destacar que esta placa tiene muchísimos ductos tanto los continuos de enfriamiento liquido como los de lubricación de aceite para los Berings y el cigüeñal del motor, al igual que las otras placas, tanto la primaria como la placa de rotor tienen su propia lubricación.
4- Placa de cubierta final
Funciona de la misma manera que la placa de cubierta primaria, terminando el sellado de la segunda cubierta de rotor.
5- Múltiple de admisión de aire
Este es una tubería la cual funciona para la admisión del aire que va hacia las cámaras de combustión de los rotores, aspirando el aire por medio de la compresión que producen los rotores al girar
6- Múltiple de admisión e inyección de mezcla (aire + gasolina)
-Aquí se produce una mezcla entre el aire que ya fue aspirado por la primera sección del múltiple de admisión y es mesclado atreves de los inyectores y una bomba de gasolina en constante presión que los hace entrar al mismo tiempo a los 2 por un mismo ducto hacia las cavidades de combustión de la cámara de rotor y el rotor.
7- Palomilla de admisión de aire
Esta funciona como una puerta que deja entrar aire a dependencia de lo que presione el acelerador, esta es la reguladora del flujo de aire que va entrando hacia la admisión de aire
8- Engranes estacionarios
Estos engranes son los que producen el movimiento en el cigüeñal con respecto a los engranes de los rotores, los rotores al girar engranan con estos engranes que se encuentran fijos y permitir que el recorrido de los rotores no se salga de curso y siempre mantenga una sola posición a la hora de hacer sus giros, estos al estar fijo y conectados con los engranes de los rotores funcionan de gira fija para que este no desbalancee el movimiento del cigüeñal. Estos van situados en el centro de las placas primarias e intermedias.
9- Rotores
El rotor, casi la pieza mas importante de este motor ya que sin estos, el motor no tendría su ciencia de movimiento.los rotores son unos triángulos acorvados, en cada una de las caras de estos se encuentra una cavidad hundida conocida como cámara de combustión, al igual que los pistones tienen una hendidura donde se aloja la mezcla que al ser comprimida explota tras su compresión.
Su forma es la que da el movimiento uniforme dentro de la cámara de rotor, siempre con sus tres puntas tocando las paredes de la cámara y guiándose en su movimiento de "8“ circular de la cubierta de primer rotor. Cada una de las caras del triangulo simula un pistón, por lo que con cada rotor encontramos 3 cámaras de combustión, ósea se puede ver como 3 pistones. eso quiere decir que en cada vuelta del rotor completa hay un numero de 3 ciclos de combustión, 3 explosiones y 3 veces mas fuerza
Los rotores tienen piezas muy particulares entre si, ya que en su forma de giro complejo tiende a tener mucho desgaste.
la piesas de los rotores;
- Los sellos
Los sellosTal vez las piezas mas importantes de los rotores, ya que este necesita tener un sello muy completo, por que tanto fuera como adentro del motor hay lubricación la cual tiene que llegar asta el centro del rotor si filtrarse en las cámaras de combustión.También esta el sello de ápice(apex) o sello de pico, este sello se encuentra en cada una de las puntas del triangulo ya que ellas son las que no permiten que se filtre gasolina entre una cámara y otra para que no hayan contra explosiones y no baje el ritmo de giro del rotor. estos sellos tienen resortes en su interior para así poder llevar de manera suave el recorrido de la cámara de rotor y su forma de “8”
sellos apex
-La cámara de combustión
-En esta imagen se puede ver bien la cara del rotor, la cámara de combustión y una parte muy importante un Bering flotante por el cual se desliza el cigüeñal, sin este Bering el cigüeñal no podría moverse.
aqui podemos ver aparte de el sello apex ( sello de pico) ver los demas sellos internos y externos para el aceite, el sello de aceite de costado para que tampoco por el cuerpo del rotor se filtre aceite hacia las camaras de combustion
10-Cigueñal
Es la pieza que se encarga de transferir toda la energía en forma giratoria que se crea en el momento de la combustión, esta es la pieza mas balanceada de cualquier motor ya que necesita llevar sus contrapesos de una forma correcta para así girar de la manera mas efectiva, rápida, y sin mayor desgaste de alguno de sus lados.Aclaro que el cigüeñal de los motores rotativos giran casi por un movimiento de arriba hacia abajo siguiendo una línea casi recta produciendo un extremos ovalados giros circulares
11- Multiple de escape
Este es un ducto por el cual se recogen los gases que se producen después de la combustión y se conducen asta encontrar una salida. A medida del diámetro del escape del carro se puede obtener mejor respuesta, mayor compresión, desahogando mas fácil los gases que produce el motor.
ahora que ya conosemos las partes prinsipales para su funcionamiento, voy a explicar como trabajan en conjunto
Como funciona el motor rotativo
El funcionamiento de este empieza cuando el motor arranca, haciendo un vacio llamado admisión, el cual aspira aire, y todo empieza a funcionar, cuando ese aire se mezcla con la gasolina en el múltiple de admisión e inyección, llevándolo asta la cámara de combustión donde entra por la abertura de la placa primaria, ingresando entre la cubierta del rotor y el rotor, cuando el rotor gira empieza la compresión, que es cuando compacta de la mayor manera el aire con la gasolina entre sus paredes, en el momento que ya casi no queda espacio entra la ignición de una chispa que la generan las bujías o candelas que se encuentran en los 2 hoyos de la cubierta del rotor, provocando una explosión de esta mescla, la cual conlleva a una liberación de energía controlada que impulsa al rotor a girar con mayor fuerza y velocidad, cuando la explosión termina se dejan salir los gases por el puerto de escape de la misma cubierta del motor e iniciando la sesión de la misma manera con cada una de las 3 capas de cada rotor y de cuantos rotores tenga el motor.
Una imagen que ilustra de mejor manera mi explicacion.
unos videos que explican para explicar mejor el funcionamiento en forma mas ilustrada
[youtube]6BCgl2uumlI[/youtube]
http://www.youtube.com/watch?v=6BCgl2uumlI
[youtube]oGrD7FTFLJc[/youtube]
http://www.youtube.com/watch?v=oGrD7FTFLJc
Una comparación de sus 4 tiempos comparada con el de pistones (la diferencia es que en un rotor se producen 3 veces mas explosiones que en un motor de pistones)
Ventajas y Desventajas
Ventajas
- Menos piezas en general comparado con un motor de pistones.
-Menos piezas móviles: el motor Wankel tiene menos piezas móviles que un motor alternativo de 4 tiempos, tan solo 4 piezas; bloque, rotor (que a su vez esta formado por segmentos y regletas), árbol motriz y sistema de refrigeración/engrase (similar a los que montan los motores de pistón). Esto redunda en una mayor fiabilidad.
-Suavidad de marcha: todos los componentes de un motor rotativo giran en el mismo sentido, en lugar de sufrir las constantes variaciones de sentido a las que está sometido un pistón. Están equilibrados internamente con contrapesos giratorios para suprimir cualquier vibración. Incluso la entrega de potencia se desarrolla en forma más progresiva, dado que cada etapa de combustión dura 90° de giro del rotor y a su vez como cada vuelta del rotor representa 3 vueltas del eje, cada combustión dura 270° de giro del eje, es decir, 3/4 de cada vuelta; compárenlo con un motor mono cilíndrico, donde cada combustión transcurre durante 180° de cada 2 revoluciones, o sea 1/4 de cada vuelta del cigüeñal. Se produce una combustión cada 120º del rotor y 360º del eje.
-Menor velocidad de rotación: dado que los rotores giran a 1/3 de la velocidad del eje, las piezas principales del motor se mueven más lentamente que las de un motor convencional, aumentando la fiabilidad.
- Menores vibraciones: dado que las inercias internas del motor son muy pequeñas (no hay bielas, ni volante de inercia, ni recorrido de pistones), solo las pequeñas vibraciones en la excéntrica se ven manifestadas.
Desventajas
- Emisiones: es más complicado (aunque no imposible) ajustarse a las normas de emisiones contaminantes.
- Costos de mantenimiento: al no estar tan difundido, su mantenimiento resulta costoso.
- Consumo: la eficiencia termodinámica (relación consumo-potencia) se ve reducida por la forma alargada de las cámaras de combustión y la baja relación de compresión.
- Difícil estanqueidad: resulta muy difícil aislar cada una de las 3 secciones del cilindro en rotación, que deben ser impermeables unas de otras para un buen funcionamiento. Además se hace necesario cambiar el sistema de estanqueidad cada 6 años aproximadamente, por su fuerte desgaste.En el motor los tiempos del ciclo ocurren siempre en el mismo sitio del estator; la admisión y compresión que pueden ser cosideradas fases frías ocurren en la parte superior, mientra que la explosión y el escape, que son fases calientes, ocurren en la parte inferior. Esto implica que un lado del motor alcance temperaturas de 150 ºC y al otro supere los 1000 ºC, lo que provoca problemas de refrigeración por un desequilibrio térmico.
- Sincronización: la sincronización de los distintos componentes del motor debe ser muy buena para evitar que la explosión de la mezcla se inicie antes de que el pistón rotativo se encuentre en la posición adecuada. Si esto no ocurre, la ignición empujará en sentido contrario al deseado, pudiendo dañar el motor.
carros con motores rotativos :
Mazda Cosmo
mazda cosmo rx2
mazda cosmo rx3
mazda cosco rx5
mazda RX7
mazda RX8
Mercedes C111
NSU Spider
Citroën GS Birotor
LADA Zhiguli
Citroen M35
espero les alla gustado el tema, y mi esfuerzo les alla sido de gran ayuda y aprendisaje no me pregunten cuantas horas dure por ke fueron muchas jajaja
saludos kitos
aqui dejo unas imagenes muy chivas de estos motorsotes que apesar de ser pequeños en tamaño son enormes en desempeño
ojo el tamaño del motor completo a la par de una persona
