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Motore Wankel

Motore Wankel

Un motore a combustione interna rotativo molto efficiente.

Fisica

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Scene

Motore

  • blocco motore - Struttura di metallo che alloggia le parti operanti del motore.
  • cambio di velocità - Regola il rapporto di trasmissione tra il motore e l'albero di trasmissione, in modo che ad ogni numero di giri del motore corrisponda un diverso numero di giri delle ruote. Con una marcia bassa si ottengono una coppia motrice più alta, ma una velocità inferiore; le marce alte consentono elevate velocità e risparmio di carburante, ma con un'accelerazione più debole.
  • filtro dell'aria - L'aria, che fluisce dentro la camera di combustione del motore, contiene l'ossigeno neccessario per il processo di combustione. L'aria viene filtrata da questo dispositivo.
  • collettore di aspirazione - L'aria, necessaria per il processo di combustione, fluisce nel cilindro tramite questo dispositivo.
  • collettore di scarico - I gas di scarico vengono espulsi tramite questo dispositivo.
  • cinghia del ventilatore - Aziona il generatore.
  • generatore - Produce energia elettrica e ricarica la batteria. La rotazione dell'albero motore viene trasmessa al generatore tramite la cinghia del ventilatore.
  • spinterogeno - Assicura il funzionamento coordinato delle candele.

Funzionamento

  • collettore di aspirazione - L'aria, necessaria per il processo di combustione, fluisce nel cilindro tramite questo dispositivo.
  • collettore di scarico - I gas di scarico vengono espulsi tramite questo dispositivo.
  • albero eccentrico - La sua rotazione è assicurata da quella del rotore.
  • rotore - La miscela aria-benzina compressa viene accesa dalla candela. L'esplosione spinge il rotore, facendo girare l'albero.
  • candela di accensione - Fa detonare la miscela di aria e benzina, con il conseguente movimento del rotore.
  • iniettore - Vaporizza e pompa il carburante nella camera di combustione con una pompa elettrica. Consente una carburazione più precisa rispetto a quella dei carburatori, generando così più potenza con meno consumi.
  • generatore - Produce energia elettrica e ricarica la batteria. La rotazione dell'albero motore viene trasmessa al generatore tramite la cinghia del ventilatore.

Fase 1

Fase 2

Fase 3

Fase 4

Struttura interna

  • radiatore - Durante il funzionamento del motore il liquido di raffreddamento si riscalda per poi rilasciare il calore nell'ambiente.
  • motore
  • cambio di velocità - Regola il rapporto di trasmissione tra il motore e l'albero di trasmissione, in modo che ad ogni numero di giri del motore corrisponda un diverso numero di giri delle ruote. Con una marcia bassa si ottengono una coppia motrice più alta, ma una velocità inferiore; le marce alte consentono elevate velocità e risparmio di carburante, ma con un'accelerazione più debole.
  • albero di trasmissione - Trasmette il moto di rotazione dell'albero motore alle ruote.
  • serbatoio di benzina - Un attributo importante della benzina è il numero di ottano. Più elevato è il numero di ottano, maggiore è la compressione a cui riesce a resistere prima dell'accensione. Pertanto può essere compressa maggiormente, con conseguente aumento dell'efficienza.
  • cambio differenziale - Quando azionato, consente alle ruote motrici di ruotare a velocità diverse durante le curve.
  • albero condotto - La rotazione dell'albero motore è trasmessa all'albero condotto tramite l'albero di trasmissione.
  • tubo di scarico - I gas di scarico vengono espulsi tramite questo dispositivo.
  • generatore - Produce energia elettrica e ricarica la batteria. La rotazione dell'albero motore viene trasmessa al generatore tramite la cinghia del ventilatore.

Cilindri

  • albero motore - È azionato dai rotori. La sua rotazione viene trasmessa all'albero condotto dall'albero di trasmissione.
  • rotore - La miscela aria-benzina compressa viene accesa dalla candela. L'esplosione spinge il rotore, facendo girare l'albero.
  • iniettore - Vaporizza e pompa il carburante nella camera di combustione con una pompa elettrica. Consente una carburazione più precisa rispetto a quella dei carburatori, generando così più potenza con meno consumi.
  • candela di accensione - Accende la miscela aria-benzina compressa; la sua esplosione spinge il rotore.

Animazione

Narrazione

Sappiamo che le automobili sono alimentate da motori, ma come riescono a farlo? Il movimento di rotazione dell'albero motore viene trasmesso alle ruote dall'albero di trasmissione.
Il cambio varia il numero di giri delle ruote motrici rispetto ai giri dell'albero motore. Con le marce basse l'uscita di potenza del motore è elevata ma la velocità è bassa, al contrario, con le marce alte la macchina è più veloce, utilizza meno carburante ma accelera più lentamente.

A differenza dei motori a ciclo Otto a quattro tempi o Diesel, il motore Wankel è dotato di un rotore. La candela accende la miscela aria-benzina compressa; l'esplosione spinge il rotore, facendo girare l'albero.

Le quattro fasi di un tipico ciclo Otto si verificano in tutte e tre le camere, perciò si verificano tre colpi di potenza per ogni rotazione del rotore.

Nella prima fase il rotore gira, aumentando il volume della camera di combustione e riducendo la pressione interna, facendo fluire l'aria nella camera. Il combustibile viene aspirato nella camera dall'iniettore.

Nella seconda fase la camera si riduce per effetto del movimento eccentrico del rotore, comprimendo la miscela aria-combustibile.

Nella terza fase le candele accendono la miscela compressa. L'esplosione spinge il rotore costringendolo a proseguire nel suo moto rotatorio.

Nella quarta fase i gas di scarico vengono espulsi tramite il collettore di scarico.

La struttura e il funzionamento dei motori Wankel sono più semplici rispetto ai motori a pistoni a movimento alternativo. Tuttavia, questo tipo di motore non si è diffuso a causa dell'elevata usura dei componenti, dei problemi di lubrificazione e del maggiore impatto ambientale.

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