نمایش نتایج: از 1 به 1 از 1
  1. #1
    مدیر ارشد انجمن
    تاریخ عضویت
    Dec 2012
    محل سکونت
    اراک
    نوشته ها
    1,331
    تشکر ها
    7,501
    از این کاربر 8,048 بار در 1,841 ارسال تشکر شده است.
    Groans
    0
    Groaned 1 Time in 1 Post

    پیش فرض اطلاعاتی درباره موتور وانکل

    تاریخچه موتور :
    موتورهای پسیتون روتوری (دورانی) که به موتورهای وانکل معروف هستند برای اولين بار توسط مخترع آلمانی فليکس وانکل (
    Felix Wankel ) در سال 1957 طراحی و ساخته ودر سال 1964 اولين نمونه اين نوع موتور به تولید انبوه رسید، که از آن زمان تا کنون این موتور دوزمانه، تحت پژوهش و تکامل قرار گرفته است.

    باتوجه به جدید بودن موتور وانکل پیشرفت نسبی مناسبی در آن بوجود آمده است، زیرا موتورهای پیستونی که از اختراع آن حدود130سال می گذرد در سالهای اخیر تکامل نسبی پیدا کرده اند. اولین موتور پیستونی احتراق داخلی درسال 1878 میلادی بوسیله دکتر نیکلاس اتو، طرح گردید ولی موتور وانکل مربوط به 50 سال اخیر است.
    امروزه کارخانه های NSU آلمان، ToyoKogyo ژاپن،و کرتیس رایت آمریکااز موتور وانکل در انواع خودروها،ایرکرافت،و سایر موتور های صنعتی و مسابقه ای استفاده می کنند.
    ساختمان موتور وانکل و اصلاحات انجام شده :
    جنس ساختمانی موتور وانکل از همان موادی است که در موتورهای پیستونی با آن ساخته می شوند، در این موتور هم از آلیاژ آلومینیوم ، چدن و فولاد بکار می رود.در یک موتور وانکل تک واحدی، ازشش تا هشت قسمت اصلی تشکیل شده است که به آنها اشاره میکنم "
    1)یک محور اصلی وجود دارد که جانشین میل لینگ در موتورهای پیستونی بوده و محور لنگ حذف گردیده وبجای آن بادامک گرد خارج از مرکز ساخته شده است.این قسمت بادامک خارج از مرکزکه استوانه ای شکل است، در داخل روتور بصورت یاتاقانی قرار می گیرد.
    2)یک روتور دیده می شود که منشوری شکل است،و وجوه جانبی آن محدب می باشد.در وسط روتور، استوانه ای توخالی ایجاد شده که باداشتن تکیه گاه یاتاقانی (بابیتی یا رولبرینگی) روی بادامک محور اصلی قرار می گیرد. بین مرکز بادامک استوانه ای و مرکز محور اصلی فاصله ای وجود دارد که به آن شعاع خارج از مرکز گفته می شود، که جانشین شعاع لنگ میل لنگ،در موتور های پیستونی می باشد.به عبارت دیگر گشتاور موتور عبارتست از نیروی واردشده بر روتور، ضربدر فاصله خارج از مرکز .
    3)یک محفظه که شکل مخصوصی دارد، که کار سیلندر را در موتور وانکل را انجام می دهد. این محفظه مانند دو استوانه متداخل می باشد که دردوقسمت وسط دو برجستگی وجود دارد. در اطراف محفظه مجاری آب برای خنک کاری موتور ، دریچه ورودی و خروجی (اگر دریچه هادر محیط محفظه باشند) و جای شمع وجود دارد.
    4)دو درپوش در دوطرف محفظه قرار داردکه بوسیله پیچ های بلند به یکدیگر متصل وبا محفظه اصلی یک مجموعه را تشکیل می دهند.

    یاتاقان بندی محور اصلی، درخارج از هر درپوش تکیه گاه یاتاقان بندی شده تا با این طراحی، بار موتور از روی آنها حذف گردد.
    5)دو وزنه تعادل که در روی محور اصلی قرار گرفته، در مقابل بادامک خارج از مرکز نصب شده، و تعادل دینامیکی به محور می دهد.
    6)نصب دنده ای بر روی محور اصلی برای درگیری با دنده موتور استارت .
    واحد های روتور در موتور وانکل :
    برای افزودن واحد های روتور کافی است عوامل زیر اضافه شوند :
    روتور، محفظه، دیواره واسطه، محور جدید .
    قطعات حساس موتور وانکل :
    محفظه عملیات، روتور، رینگها و محور اصلی.
    محفظه عملیات در طرحهای گوناگون ساخته می شود اما از بهترین طرحها می توان به نوع، اپی تروکوئید اشاره کرد که شبیه دواستوانه متداخل می باشد.
    از نظر طراحان هر یک از محفظه های موتورکه عملی جدا از محفظه دیگر انجام میدهد باید نسبت به هم کاملا جداسازی و گاز بندی باشند. تحقق این خواسته مهمترین دشواری موتور وانکل محسوب می شود. اگر رینگ های پیشانی که در رئوس روتور قرار دارند سخت تر بسازند تا ساییدگی کمتری داشته باشند، در اینصورت محیط محفظه را خراش داده و ایجاد خطوط ناصاف می کند. اخیرا مواد مختلفی برای ساختن رینگهابکار می برند که خاصیت روانکاری بهتری دارند. شرکت مزدااز رینگهای کربنی استفاده کرده و یا اخیرا مواد ترکیبی بدست آورده اند که از تزریق پودر آلومینیوم در مجاورت گرما ، پخته شده و جسم محکم کم اسطکاکی بوجود آوردند ویا در از موارد از رینگهای سرامیکی استفاده می شود.
    قدرت خرجی موتوروانکل مانند موتورهای دوزمانه محاسبه می شود،(البته محاسبه حجم مفید موتور وانکل پیچیده تر است).
    قدرت یک موتور دو روتوری وانکل، برابر یک موتور چهار سیلندر چهار زمانه مشابه از نظر حجم مفید می باشد(چون در هر دور یک احتراق خواهیم داشت یعنی در هر سیکل که شامل سه دور محور است، سه احتراق در سه دور محور)، انجمن مهندسین طراح معتقدند که حجم کل سیلندر موتور وانکل برابر است با دو برابر حجم یک محفظه ضربدر تعداد روتور.
    راندمان حرارتی موتور، با نسبت تراکم ارتباط مستقیم دارد. در موتور وانکل افزایش دادن نسبت تراکم نباز به بنزین با اکتان بالا ندارد، لذا می توان نسبت تراکم را بالا برد تا راندمان حرارتی آن افزایش یابد.
    عامل موثر دیگر بر راندمان حرارتی موتور، سرعت موتور است، از آنجا که مقاومت موتور وانکل به علت حذف قطعات متحرک اضافی مانند" شاتون، گزین پین،تسمه تايمينگ، سیتم اهرم بندی سوپاپ ها و ... ، کمتر می باشد و لذا سرعت موتور بیشتر بوده و در نتیچه راندمان حرارتی موتور هم از این نظر افزایش می یابد.
    عامل دیگر زمان تنفس و تخلیه بزرگ بودن مجاری ورود و خروج گاز و دود می باشد.
    موتورهای دورانی وانکل :
    در موتورهای پيستونی متداول يک حجم يکسان و مشخص (حجم سيلندر) بصورت پی در پی تحت تأثير چهار فرآيند" مکش،تراکم، احتراق،و تخليه قرار مي گيرد درصورتی که در موتورهای دورانی هر کدام از اين چهار فرآيند در نواحی خاصی از محفظه سيلندر که تنها متعلق به همان فرآيند می باشد صورت می گيرد.
    موتورهای دورانی مانند موتورهای پيستونی از انرژی فشار ايجاد شده بواسطه احتراق مخلوط سوخت و هوا استفاده می کنند،در موتورهای پيستونی فشار ناشی از احتراق به پيستونها نيرو وارد و شاتون و ميل لنگ اين حرکت رفت و برگشتی پيستونها را به حرکت دورانی و قابل استفاده برای خودرو تبديل می کند،در صورتيکه در موتورهای دورانی فشار ناشی از احتراق، نيرويی را بر سطح يک روتور مثلث شکل که کاملاً محفظه احتراق را نشت بندی کرده است، وارد می کند،اين قطعه (روتور) همان قطعه ای است که جایگزین پيستون گردیده است.
    روتور در مسيری بيضی شکل حرکت می کند،بطوری که هميشه سه راس اين روتور را،در تماس با محفظه سيلندر نگه داشته و سه حجم جداگانه از گازها بين سه سطح روتور و محفظه سيلندر ايجاد می کند.
    همچنان که روتور حرکت می کند هر کدام از اين سه حجم پی در پی منبسط و منقبض می شوندو همين انقباض و انبساط است، مخلوط هوا و سوخت را به داخل سيلندر کشده آن را متراکم می کند. در طول فرآيند انبساط توان مفيد توليد می کند و گازهای سوخته را بيرون می راند.
    قطعات يک موتور دورانی:
    موتور های دورانی دارای سيستم جرقه و سوخت رسانی مشابه با موتورهای پيستونی می باشند.
    روتور:
    در راس هر وجه يک تيغه فلزی قرار گرفته که عمل نشت بندی سه حجم محبوس بين روتور و جداره سيلندر را بر عهده دارد. همچنين در هر طرف روتور (سطح فوقانی و تحتانی) رينگ های فلزی قرار گرفته اند که وظيفه نشت بندی جانبی روتور را به عهده دارد.
    روتور دارای چرخدنده داخلی در مرکز يک وجه جانبی می باشد. اين چرخدنده با يک چرخدنده ديگر که روی محفظه سيلندر بصورت ثابت قرار دارد،با آن درگير می شود و اين درگيری است که مسير و جهت حرکت روتور را درون محفظه تعيين می کند.

    محفظه در بر دارنده روتورها.:

    همواره سه لبه روتور در تماس با ديواره محفظه قرار گيرد و سه حجم گازبندی شده را می سازد. هر قسمت از اين محفظه به يکی از فرآيندهای موتور اختصاص خواهد داشت. ( مکش- تراکم - احتراق- تخليه)

    مراحل مکش و تخليه هر دو، در ديواره محفظه تعبيه شده اند. و سوپاپی برای اين مراحل وجود ندارد. مرحله تخليه به طور مستقيم به اگزوز راه دارد و مرحله مکش به دريچه گاز ارتباط دارد.

    محور خروجی:
    محور خروجی دارای يک برآمدگی مدور (بادامک) می باشد که خروج از مرکز نسبت به خط مرکزی دارد. هر روتور روی يکی از اين بادامکها سوار خواهد شد.
    اين بادامک همانند يک ميل لنگ در موتورهای پيستونی عمل می کند. از آنجاييکه اين بادامکها دارای يک خروج از مرکز مي باشند نيروی وارد از طرف روتور به اين بادامکها، گشتاوری در محور ايجاد مي کند که باعث چرخيدن آن مي شود.

    نحوه قرار گيری اجزاء کنار هم :
    موتور دورانی بصورت لايه لايه مونتاژ مي گردد. يک موتور دو روتوره به پنج لايه اصلی تقسيم بندی ميشود که با يک رديف دايروی از پيچ های بلند کنار هم نگه داشته شده اند. آب خنک کاری درراهگاههای دورتادور قطعات جريان دارد
    در مرکز هر روتور يک چرخدنده داخلی بزرگ قرار دارد که حول يک چرخدنده کوچک ثابت روی محفظه موتور می چرخد. اين دو چرخدنده مسير حرکتی روتور را تعيين می کنند، همچنين روتور روی بادامک محور خروجی واقع شده و آن رابه گردش درمی آورد.
    توان موتور دورانی :
    قلب يک موتور دورانی روتور آن است، روتور روی يک بادامک دايروی، بر محور خروجی سوار شده است. اين بادامک از خط مرکزی محور خروجی فاصله داشته و همانند يک ميل لنگ عمل می کند،چرخش روتورنيروی لازم جهت چرخش محورخروجی راتامين می کند. همزمان با چرخش روتور در محفظه، اين قطعه، بادامک را در يک مسير دايروی به حرکت در می آورد به قسمی که هر دور کامل روتور منجر به سه دور چرخش محور خروجی می گردد.
    همچنان که روتور درون محفظه حرکت می کند، سه حجم جداگانه ايجاد شده توسط روتور، نيز تغيير می کند. اين تغيير فرآيند پمپ کردن را ايجاد می کند.
    مراحل احتراق در موتور وانکل :
    نمایش یک موتور سه سیلندر :
    مرحله مکش :
    کورس مکش از لحظه ای شروع می شود که راس یکی از وجه های روتور ، از مقابل دریچه ورودی هوا عبور نموده ودریچه باز شود. بزرگترین مقدار حجم مکش موتور در قسمت مکش صورت می گیرد، که به دلیل ازدیاد ناگهانی حجم، وفشار داخل محفظه کاهش یافته و این اختلاف فشار (محیط با داخل محفظه) سبب وارد شدن مخلوط سوخت وهوا به داخل آن می شود. هنگامی که وجه بعدی روتور از جلوی پورت ورودی می گذرد محفظه بصورت کامل نشت بندی می شود تا فرآيند تراکم شروع شود. دریچه موتور وانکل، گاهی در محیط محفظه و گاهی بر روی درپوش های جانبی ساخته می شودو یا ممکن است یکی در روی درپوش و دیگری در روی محیط محفظه باشد.
    مرحله تراکم :
    با چرخش روتور حجم محصور شده سوخت به سمت شمع سوق داده شده،حجم مربوطه به کمترين مقدار خود نزديک می شود و اين درست هنگامی است که با جرقه شمع احتراق شروع می گردد. گاز تحت فشار بین رینگ های روی روتور که تعداد آنها بین نه تا پانزده عدد است، محصور بوده و از فرار آنها جلو گیری می کند ( از نه عدد رینگ، سه عدد رینگ پیشانی و شش عدد رینگ جانبی است که در دوسطح روتور نصب می شود). نسبت تراکم موتورهای وانکل را با تغییر شکل هندسی محفظه ، روتور،و میل لنگ و تجربه های گوناگون بدست می آورند.
    در موتورهای وانکل
    Audi-NSU مدل RO80 باحجم مفید CM 87/994 مکعب، در دور 5500RPM قدرت موتور 130hp (اسب بخار) و نسبت تراکم آن 9:1 می باشد.
    در موتور
    Mazda مدل R100 حجم مفید موتور CM4/983 مکعب است که در دور 7000RPM قدرتی معادل 100hp را با نسبت تراکم 1: 4/9 تولید می کند.
    نسبت تراکم موتور وانکل بر اساس طراحی مقدار شعاع روتور و مقدار خارج از مرکز محور تعیین می شود.
    مرحله قدرت (احتراق) :
    پس از اینکه روتور به مرحله تراک رسید و مخلوط سوخت و هوا به بالا ترین سطح تراکم رسید، شمع جرقه می زند و مخوط سوخت و هوا متراکم شده، منفجر می گردد. پس ازحرکت بیشتر روتور، گازمحترق شده منبسط می گرددو فشار محفظه احتراق را به شدت افزایش می دهداین فشار ایجادشده برسطح روتور تاثیر گذاشته و نیروی فشاری تولید می گردد که اثر نیرو در بازوی اهرم، گشتاور متوسط موتور را بوجود می آورد. در بعضی(بیشتر)مواقع احتراق ناقصی رخ می دهد، به همین دلیل در اکثر موتورهای دورانی از دو شمع در اين ناحيه استفاده می شود. در حقیقت می توان گفت ، از تاثیرنیروی وارده بر روتور در این فاصله، گشتاور موتور بوجود می آید.
    مرحله تخلیه :
    بعد از مرحله انبساط گاز و ایجاد قدرت، راس آن قسمت از وجه روتور که از مقابل دریچه خروجی که در محیط محفظه قرار دارد می گذرد، دودهای حاصل از سوختن هیدروکربورها به اگزوز انتقال می یابد. در موتور دوزمانه وانکل، دریچه ورودی و خروجی بصورت دائمی باز هستند و هر وجهی که در مقابل این درچه ها واقع شود، عملیات ورود یا خروج تنها در آن وجه صورت می گیرد.
    یکی از مزایای موتور وانکل آن است که فرصت هر مرحله از عملیات چهار زمان سیکل اتو زیادتر ودر حدود 270درجه است، بنابراین راندمان حجمی موتور وانکل نسبت به موتور اتو که معدل هر مرحله آن 180درجه می باشد بیشتر است.
    اختلاف ها و شباهت ها در موتور های پیستونی و موتور های وانکل(روتوری) :
    1)دریک لحظه معین عملیات مختلفی در سه وجه روتوراتفاق می افتد، که هیچ گونه تشابهی با یکدیگر ندارند.
    2)بر حسب معمول عملیات احتراق با سیکل اتو مقایسه می شود که در موتور های پیستونی رفت و برگشتی معمول است،بنابراین بعلت هم زمانی عملیات سه گانه تجسم آن کمی دشوار است.
    3)قطعات متحرک کمتر:
    همان طور که در مطالب قبلی هم ذکر شد، موتورهای دورانی در مقايسه با موتورهای چهار زمانه پيستونی قطعات متحرک کمتری دارند. يک موتور دورانی دو روتوره، سه قطعه متحرک اصلی یعنی" دو روتور و محور خروجی، درحالي که ساده ترين موتورهای پيستونی چهار سيلندر دست کم 30تا40 قطعه متحرک بیشتردارند،برای مثال" پيستونها، شاتونها، ميل لنگ، ميل بادامک، سیتم اهرم بندی سوپاپ ها، تسمه تايمينگ و ... ،کم بودن قطعات متحرک می تواند دليلی بر قابليت های موتورهای دورانی باشد.
    4)کارکرد نرم و بدون لرزه :
    تمام قطعات موتور دورانی بطور پيوسته در حال چرخش اند، آن هم در يک جهت،که در مقايسه با تغيير جهت شديد قطعات متحرک در موتورهای پيستونی از جایگاه خاصی برخوردارند.
    موتورهای دورانی بدليل تقارن خاص قطعات گردنده دارای بالانس داخلی می باشند که هرگونه ارتعاشی را از بين می برد، همچنين انتقال قدرت در موتورهای دورانی نيز نرم تر است، زيرا هر احتراق در طول 90درجه چرخش روتور حاصل می شود. از آنجايي که چرخش محور خروجی سه برابر چرخش روتور است پس هر احتراق در طول 270درجه چرخش محورخروجی حاصل می گردد، اين يعنی يک موتور تک روتوره در سه بار،یک سوم گردش محورخروجی خود، قدرت انتقال می دهدکه در مقايسه با موتور تک سيلندر پيستونی که احتراق در طول 180درجه از دو دور گردش ميل لنگ يا یک سوم گردش محور خروجی آن صورت می گیرد.
    5)کار آهسته تر :
    بدلیل گردش روتور در يک سوم گردش محور خروجی آن، قطعات اصلی موتور آهسته تر از قطعات موتورهای پيستونی حرکت می کنند،واین مزیت قابليت اطمينان به اين موتور را بالا می برد.
    6)از آنجا که روغن موتور در موتور وانکل بطور مستقیم در معرض دودها و گازها قرار ندارد لذا به ندرت آلوده شده و تعویض متب روغن چندان ضروری نیست.
    7)روغنکاری یاتاقانهای موتور دقیقا مانندموتور های پیستونی بودهوبا روغن تحت فشار اویل پمپ انجام میگیرد،ولی روغنکاری رینگهابصورت اختلاتی بابنزین می باشد (مانند موتورهای دوزمانه بنزینی).
    8)هردونوع موتور سوخت یکسانی را مصرف می کنند(بنزین).
    9)هردونوعموتور نیلز به سیستم جرقه زنی دارند.
    10)برای هر دوموتور می توان سیستم کاربراتور یا انژکتور را انتخاب نمود.
    11)وسیله خنک کاری هر دوموتور می تواند آبی یا هوایی باشد.
    12)چالشها در طراحی موتورهای دورانی:
    الف)ساخت موتورهای دورانی که بتواند استانداردهای آلودگی را پوشش دهد بسيار مشکل است ولی امکان پذیر.
    ب)هزينه ساخت آنها معمولاً بالاتر از موتورهای رايج پيستونی است، بيشتر به اين دليل که سهم توليد آنها نسبت به موتورهای پيستونی پايين تر است.
    ج)مصرف سوخت اين گونه موتورها بالاتر از مصرف سوخت موتورهای پيستونی است زيرا مشکل کشيده و طولانی بودن محفظه احتراق و نسبت تراکم پايين اين موتورها راندمان ترموديناميکی آنها را محدود می کند.
    منبع:www.mechanic-net.blogfa.com
    دو چیز مرا متحییر میكند

    آبی آسمانی که می بینم و می دانم که نیست

    و خدایی که نمی بینم و می دانم که هست
    (دکتر شریعتی)





  2. 7 کاربر مقابل از Reza_Barati عزیز به خاطر این پست مفید تشکر کرده اند .

    Alireza_Bagheribami (04-04-2013),Ali_Salimi_905 (03-16-2013),Amin_Sadraee_913 (05-06-2013), Mahdi_Azizi (03-16-2013),Masoud_Abbasi_883 (03-17-2013), Mohammad_Solaimani (03-16-2013),Reza_Faraji_905 (03-16-2013)

 

 

موضوعات مشابه

  1. الکترو موتور وعيب يابي آن
    توسط Reza_Faraji_905 در انجمن مباحث قدرتی
    پاسخ: 0
    آخرين نوشته: 04-25-2012, 01:17 AM
  2. موتور هواپیما
    توسط Mohammadhadi_Zeighami_883 در انجمن متفرقه
    پاسخ: 1
    آخرين نوشته: 10-23-2010, 10:21 PM
  3. ماشین های الکتریکی
    توسط Meysam_Rafiei_875 در انجمن مباحث ماشینی
    پاسخ: 0
    آخرين نوشته: 07-11-2010, 07:25 PM
  4. دانستنيها درباره روغن موتور
    توسط Mehrdad_Khosravi_883 در انجمن خودرو
    پاسخ: 0
    آخرين نوشته: 06-29-2010, 10:16 AM
  5. سایتهای معتبر در بر دارنده مطالب مربوط با مهندسی معدن
    توسط Nima_Mollaei_882 در انجمن بحث های عمومی
    پاسخ: 0
    آخرين نوشته: 05-16-2010, 09:26 AM

مجوز های ارسال و ویرایش

  • شما نمیتوانید موضوع جدیدی ارسال کنید
  • شما امکان ارسال پاسخ را ندارید
  • شما نمیتوانید فایل پیوست کنید.
  • شما نمیتوانید پست های خود را ویرایش کنید
  •  
Live threads provided by AJAX Threads v1.1.1 (Pro) - vBulletin Mods & Addons Copyright © 2014 DragonByte Technologies Ltd.
تمام مطالب ذکر شده در این انجمن مخصوص و به صورت خصوصی می باشد و هر گونه کپی برداری بدون ذکر نوشته " انجمن مجازی دانشگاه صنعتی اراک " غیر مجاز می باشد ©
اکنون ساعت 09:16 AM برپایه ساعت جهانی (GMT - گرینویچ) +4.5 می باشد.
skins designed by AliReza Zaheri