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motor Wankel

Figura 1.
El ciclo Wankel KKM:
  • A : Ápice del rotor.
  • B : El eje excéntrico.
  • La porción blanca es el lóbulo del eje excéntrico.
  • La distancia entre A y B permanece constante.
  • Produce tres pulsos de potencia en cada revolución del rotor.
  • Da un pulso de potencia por revolución del eje de salida.

El motor Wankel ( /ˈvaŋkəl̩/ , VUN -kell ) es un tipo de motor de combustión interna que utiliza un diseño giratorio excéntrico para convertir la presión en movimiento giratorio. El concepto fue probado por el ingeniero alemán Felix Wankel , seguido de un motor comercialmente viable diseñado por el ingeniero alemán Hanns-Dieter Paschke. [1] El rotor del motor Wankel, que crea el movimiento de giro, tiene una forma similar a un triángulo de Reuleaux , con los lados teniendo menos curvatura. El rotor gira dentro de una carcasa epitrocoidal en forma de ocho alrededor de un engranaje de dientes fijos. El punto medio del rotor se mueve en círculo alrededor del eje de salida, haciendo girar el eje mediante una leva.

En su forma básica, el motor Wankel tiene una menor eficiencia térmica y mayores emisiones de escape en comparación con el motor de pistón alternativo de cuatro tiempos. La ineficiencia térmica ha restringido el uso del motor desde su introducción en la década de 1960. Sin embargo, muchas desventajas se superaron en las décadas siguientes y se emprendió la producción de vehículos de carretera. Las ventajas de un diseño compacto, suavidad, menor peso y menos piezas sobre los motores de combustión interna de pistón alternativo hacen que el motor Wankel sea adecuado para aplicaciones tales como motosierras , unidades de potencia auxiliar , municiones merodeadoras , aviones , motos acuáticas , motos de nieve y extensores de alcance en carros . El motor Wankel también se utilizó para propulsar motocicletas y coches de carreras .

Concepto

Figura 2.
El primer motor DKM Wankel diseñado por Felix Wankel , el DKM 54 ( Drehkolbenmotor ), en el Deutsches Museum de Bonn
Figura 3.
Un motor Wankel con su rotor y eje de salida engranado
Figura 5.
El primer motor KKM Wankel basado en un diseño de Hanns-Dieter Paschke, el NSU KKM 57P ( Kreiskolbenmotor ), en Autovision und Forum
Figura 6.
Primer motor Wankel de producción; instalado en un NSU Spider

El motor Wankel es un tipo de motor de pistón rotativo y existe en dos formas básicas, el Drehkolbenmotor (DKM, "motor de pistón rotativo"), diseñado por Felix Wankel (ver Figura 2) y el Kreiskolbenmotor (KKM, "motor de pistón tortuoso"). ), diseñado por Hanns-Dieter Paschke [2] (ver Figura 3.), del cual sólo este último ha salido de la fase de prototipo. Por lo tanto, todos los motores Wankel producidos son del tipo KKM.

Desarrollo del motor Wankel

Felix Wankel diseñó un compresor rotativo en la década de 1920 y recibió su primera patente para un tipo de motor rotativo en 1934. [6] Se dio cuenta de que al rotor triangular del compresor rotativo se le podían agregar puertos de admisión y escape para producir un motor de combustión interna. Finalmente, en 1951, Wankel comenzó a trabajar en la empresa alemana NSU Motorenwerke para diseñar un compresor rotativo como sobrealimentador para los motores de motocicletas de NSU. Wankel concibió el diseño de un rotor triangular en el compresor. [7] Con la ayuda del Prof. Othmar Baier  [de] de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Stuttgart, el concepto se definió matemáticamente. [8] El sobrealimentador que diseñó se utilizó para uno de los motores de dos tiempos, un cilindro y 50 cm³ de NSU. El motor producía una potencia de 13,5 CV (10 kW) a 12.000  rpm. [9]

En 1954, NSU acordó desarrollar un motor rotativo de combustión interna con Felix Wankel, basado en el diseño de Wankel del sobrealimentador para sus motores de motocicletas. Como Wankel era conocido como un "colega difícil", el trabajo de desarrollo del DKM se llevó a cabo en la oficina de diseño privada de Wankel en Lindau. Según John B. Hege, Wankel recibió ayuda de su amigo Ernst Höppner, que era un "ingeniero brillante". [10] El primer prototipo funcional, DKM 54 (ver figura 2), se ejecutó por primera vez el 1 de febrero de 1957, en el departamento de investigación y desarrollo de NSU, Versuchsabteilung TX . Producía 21 CV (15 kW). [11] [12] Poco después, se construyó un segundo prototipo del DKM. Tenía un volumen de cámara de trabajo Vk de 125 cm³ y también producía 21 kW (29 CV) a 17.000  rpm. [13] Incluso podría alcanzar velocidades de hasta 25.000  rpm. Sin embargo, estas velocidades del motor distorsionaron la forma del rotor exterior, por lo que resultaron poco prácticas. [14] Según ingenieros e historiadores de Mazda Motors , se construyeron cuatro unidades del motor DKM; Se describe que el diseño tiene un desplazamiento V h de 250 cm³ (equivalente a un volumen de cámara de trabajo V k de 125 cm³). Se dice que la cuarta unidad construida recibió varios cambios de diseño y finalmente produjo 29 CV (21 kW) a 17.000 rpm; Podría alcanzar velocidades de hasta 22.000 rpm. Uno de los cuatro motores construidos se exhibe estáticamente en el Deutsches Museum Bonn (ver figura 2). [15]

Debido a su complicado diseño con un eje central estacionario, el motor DKM no era práctico. [4] Wolf-Dieter Bensinger menciona explícitamente que no se puede lograr una refrigeración adecuada del motor en un motor DKM y sostiene que esta es la razón por la que se tuvo que abandonar el diseño DKM. [16] El ingeniero jefe de desarrollo de NSU, Walter Froede, resolvió este problema utilizando el diseño de Hanns-Dieter Paschke y convirtiendo el DKM en lo que más tarde se conocería como KKM (ver figura 5). [4] El KKM demostró ser un motor mucho más práctico, ya que tiene bujías de fácil acceso, un diseño de refrigeración más simple y un eje de toma de fuerza convencional. [5] A Wankel no le gustaba el motor KKM de Froede debido al movimiento excéntrico de su rotor interno, que no era un movimiento circular puro, como Wankel había pretendido. Comentó que su "caballo de carreras" se convirtió en un "caballo de arado". Wankel también se quejó de que se ejercerían más tensiones en los sellos del ápice del KKM debido al movimiento excéntrico del hula-hoop del rotor. NSU no podía permitirse el lujo de financiar el desarrollo tanto del DKM como del KKM, y finalmente decidió abandonar el DKM en favor del KKM, porque este último parecía ser el diseño más práctico. [17]

Wankel obtuvo la patente estadounidense 2.988.065 sobre el motor KKM el 13 de junio de 1961. [18] A lo largo de la fase de diseño del KKM, el equipo de ingeniería de Froede tuvo que resolver problemas como los repetidos agarrotamientos de los cojinetes, el flujo de aceite dentro del motor y la refrigeración del motor. . [19] El primer motor KKM en pleno funcionamiento, el KKM 125, que pesaba sólo 17 kg (37,5 lb), desplazaba 125 cm³ y producía 26 CV (19 kW) a 11.000  rpm. [20] Su primera ejecución fue el 1 de julio de 1958. [21]

En 1963, NSU produjo el primer motor Wankel de producción en serie para un automóvil, el KKM 502 (ver figura 6). Se utilizó en el deportivo NSU Spider , del que se fabricaron unas 2.000 unidades. A pesar de sus "problemas iniciales", el KKM 502 era un motor bastante potente con un potencial decente, funcionamiento suave y bajas emisiones de ruido a altas velocidades. Era un motor PP de un solo rotor con una cilindrada de 996 cm 3 (61 in 3 ), una potencia nominal de 40 kW (54 hp) a 6.000  rpm y un BMEP de 1 MPa (145 lbf/in 2 ). [22]

Operación y diseño

Figura 7.
Esquema del Wankel:
  1. Consumo
  2. Escape
  3. Carcasa del estator
  4. Cámaras
  5. Piñón
  6. Rotor
  7. corona dentada
  8. Eje excéntrico
  9. Bujía.
Figura 8.
El ciclo rotatorio:
  1. Entrada (azul)
  2. Compresión (verde)
  3. Encendido (rojo)
  4. Escape (amarillo)
Figura 9.
Vídeo de un motor Wankel de dos rotores
Figura 10.
Comparación entre motores Wankel y alternativos. [23]  Admisión   Compresión   Expansión   Escape 
Figura 11.
Ciclos Otto con cilindrada unitaria V k = 654,7 cm 3 y ε = 10 operados por motores idealizados. Cada motor produce una potencia total promedio de 438,7 kW a p me = 22,34 MPa. Presión de las cámaras, par unitario instantáneo, par total instantáneo y promedio trazado contra el ángulo de rotación del eje. [24]

El motor Wankel tiene un eje de toma de fuerza excéntrico giratorio, con un pistón giratorio montado sobre excéntricos en el eje en forma de hula-hoop. El Wankel es un tipo de motor rotativo 2:3, es decir, el lado interno de su carcasa se asemeja a un epitrocoide ovalado de 2 lóbulos (equivalente a un peritrocoide), [25] mientras que su pistón rotativo tiene forma trocoide de 3 vértices (similar a un Triángulo de Reuleaux ). Así, el rotor del motor Wankel siempre forma tres cámaras de trabajo móviles. [26] La geometría básica del motor Wankel se muestra en la figura 7. Los sellos en los vértices del rotor sellan contra la periferia de la carcasa. [27] El rotor se mueve en su movimiento giratorio guiado por engranajes y el eje de salida excéntrico, no siendo guiado por la cámara externa. El rotor no hace contacto con la carcasa externa del motor. La fuerza de la presión del gas expandido sobre el rotor ejerce presión sobre el centro de la parte excéntrica del eje de salida.

Todos los motores Wankel prácticos son motores de cuatro tiempos (es decir, de cuatro tiempos). En teoría, los motores de dos tiempos son posibles, pero no son prácticos porque los gases de admisión y los gases de escape no se pueden separar adecuadamente. [16] El principio de funcionamiento es similar al principio de funcionamiento de Otto; El principio de funcionamiento diésel con encendido por compresión no se puede utilizar en un práctico motor Wankel. [28] Por lo tanto, los motores Wankel suelen tener un sistema de encendido por chispa de alto voltaje . [29]

En un motor Wankel, un lado del rotor triangular completa el ciclo Otto de cuatro etapas de admisión, compresión, expansión y escape en cada revolución del rotor (equivalente a tres revoluciones del eje, consulte la figura 8). [30] La forma del rotor entre los vértices fijos es minimizar el volumen de la cámara de combustión geométrica y maximizar la relación de compresión , respectivamente. [27] [31] Como el rotor tiene tres lados, esto da tres pulsos de potencia por revolución del rotor.

Los motores Wankel tienen un grado mucho menor de irregularidad en comparación con un motor de pistón alternativo, lo que hace que el motor Wankel funcione mucho más suave. Esto se debe a que el motor Wankel tiene un momento de inercia más bajo y menos área de exceso de par debido a su entrega de par más uniforme. Por ejemplo, un motor Wankel de dos rotores funciona más del doble de suavemente que un motor de pistón de cuatro cilindros. [32] El eje de salida excéntrico de un motor Wankel tampoco tiene los contornos relacionados con la tensión del cigüeñal de un motor de pistón alternativo. Por tanto, las revoluciones máximas de un motor Wankel están limitadas principalmente por la carga de los dientes sobre los engranajes de sincronización. [33] Los engranajes de acero endurecido se utilizan para operaciones prolongadas por encima de 7.000 u 8.000  rpm. En la práctica, los motores Wankel para automóviles no funcionan a velocidades del eje de salida mucho más altas que los motores de pistón alternativo de potencia de salida similar. Los motores Wankel en las carreras de autos funcionan a velocidades de hasta 10.000  rpm, pero también lo son los motores de pistón alternativo de cuatro tiempos con una cilindrada por cilindro relativamente pequeña. En aviones se utilizan de forma conservadora, hasta 6500 o 7500  rpm.

Volumen de la cámara

En un motor rotativo Wankel, el volumen de la cámara es equivalente al producto de la superficie del rotor por la trayectoria del rotor . La superficie del rotor viene dada por la trayectoria de las puntas del rotor a través de la carcasa del rotor y determinada por el radio de generación , el ancho del rotor y las transferencias paralelas del rotor y la carcasa interior . Dado que el rotor tiene forma trocoide ("triangular"), el seno de 60 grados describe el intervalo en el que los rotores se acercan más a la carcasa del rotor. Por lo tanto,

[34]

La trayectoria del rotor se puede integrar mediante la excentricidad de la siguiente manera:

Por lo tanto,

[35]

Por conveniencia, puede omitirse porque es difícil de determinar y pequeño: [36]

[36] [37] [38] [39] [40]

Un enfoque diferente es introducir la transferencia paralela más lejana y más corta del rotor y la carcasa interior y asumir que y . Entonces,

Incluir las transferencias paralelas del rotor y la carcasa interior proporciona suficiente precisión para determinar el volumen de la cámara. [36] [35]

Desplazamiento equivalente y potencia de salida

A lo largo del tiempo se han utilizado diferentes enfoques para evaluar el desplazamiento total de un motor Wankel en relación con un motor alternativo: considerando solo una, dos o las tres cámaras. [41] Parte de esta disputa se debió a que los impuestos sobre los vehículos en Europa dependían de la cilindrada del motor, como informó Karl Ludvigsen . [42]

Si se considera el número de rotores y el número de cámaras para cada rotor, entonces el desplazamiento total es:

Si es la presión efectiva media , la velocidad de rotación del eje y el número de revoluciones del eje necesarias para completar un ciclo ( es la frecuencia del ciclo termodinámico), entonces la producción de potencia total es:

es la potencia total producida.

Considerando una cámara

Kenichi Yamamoto colocó y : [43]

Con estos valores, un motor Wankel monorotor produce la misma potencia media que un motor monocilíndrico de dos tiempos , con el mismo par medio, con el eje girando a la misma velocidad, operando los ciclos Otto al triple de frecuencia.

Considerando dos cámaras

Richard Franz Ansdale y Wolf-Dieter Bensinger basaron su analogía en el número de carreras de expansión acumuladas por revoluciones del eje. En un motor rotativo Wankel, el eje excéntrico necesita realizar tres rotaciones completas (1080°) por cámara de combustión para completar las cuatro fases de un motor de cuatro tiempos. Dado que un motor rotativo Wankel tiene tres cámaras de combustión, las cuatro fases de un motor de cuatro tiempos se completan con una rotación completa del eje excéntrico (360°) y se produce un pulso de potencia en cada revolución del eje. [35] [44] Esto es diferente de un motor de pistón de cuatro tiempos, que necesita realizar dos rotaciones completas por cámara de combustión para completar las cuatro fases de un motor de cuatro tiempos. Por lo tanto, en un motor rotativo Wankel, y : [45] [46]

Con estos valores, un motor Wankel monorotor produce la misma potencia promedio que un motor bicilíndrico de cuatro tiempos, con el mismo torque promedio, con el eje girando a la misma velocidad, operando los ciclos Otto a 3/2 de la frecuencia. .

Considerando tres cámaras

Felix Heinrich Wankel , Eugen Wilhelm Huber y Karl-Heinz Küttner contaron todas las cámaras, ya que cada una opera su propio ciclo termodinámico. Entonces y : [47] [48] [49]

Con estos valores, un motor Wankel monorotor tiene la misma potencia promedio que un motor tricilíndrico de cuatro tiempos, con 3/2 del torque promedio, con el eje girando a 2/3 de la velocidad, operando los ciclos Otto al misma frecuencia:

Aplicando un juego de engranajes de 2/3 al eje de salida del tricilíndrico (o de 3/2 al Wankel), los dos son análogos desde el punto de vista termodinámico y mecánico de salida, como señalaron Huber y Walter G. Froede. [48] ​​[50]

Ejemplos (contando dos cámaras)

KKM 612 ( NSU Ro80 )
[51] [52]
Mazda 13B-REW ( Mazda RX-7 )
[52]

Licencias emitidas

Figura 12. El primer motor Wankel de
Mazda , precursor del 10A, en el Museo Mazda de Hiroshima, Japón
Figura 13.
Corte de un motor Wankel desarrollado por General-Motors en 1972 que muestra rotores gemelos

NSU autorizó el diseño del motor Wankel a empresas de todo el mundo, de diversas formas, y muchas empresas implementaron mejoras continuas. En su libro de 1973 Rotationskolben-Verbrennungsmotoren , el ingeniero alemán Wolf-Dieter Bensinger describe a los siguientes licenciatarios, en orden cronológico, lo cual es confirmado por John B. Hege: [53] [54] [55]

En 1961, las organizaciones de investigación soviéticas NATI, NAMI y VNIImotoprom comenzaron el desarrollo de un motor Wankel. Finalmente, en 1974, el desarrollo se transfirió a una oficina de diseño especial en la planta de AvtoVAZ . [59] John B. Hege sostiene que no se emitió ninguna licencia a ningún fabricante de automóviles soviético. [60]

Ingeniería

Figura 14.
Sellos Apex, izquierdo NSU Ro 80 ; derecha Mazda 12A y 13B
Figura 15.
  • Izquierda : refrigeración axial de inclinación Mazda L10A
  • Medio : Audi NSU EA871 refrigeración por agua axial solo el arco caliente
  • Derecha : Diamond Engines Wankel que enfrían radialmente solo el arco caliente

Felix Wankel logró superar la mayoría de los problemas que hicieron fracasar los intentos anteriores de perfeccionar los motores rotativos, desarrollando una configuración con sellos de paletas que tienen un radio de punta igual a la cantidad de "sobredimensionamiento" de la forma de la carcasa del rotor, en comparación con la teórica. epitrocoide, para minimizar el movimiento del sello del ápice radial, además de introducir un pasador de ápice cilíndrico cargado de gas que hacía tope con todos los elementos de sellado para sellar alrededor de los tres planos en cada ápice del rotor. [61]

Al principio, era necesario construir máquinas de producción especiales y específicas para diferentes disposiciones dimensionales de las carcasas. Sin embargo, diseños patentados como la patente estadounidense 3.824.746 , G. J. Watt, 1974, para una "Máquina generadora de cilindros de motor Wankel", la patente estadounidense 3.916.738 , "Aparato para mecanizar y/o tratamiento de superficies trocoidales" y la patente estadounidense 3.964.367 , "Dispositivo para mecanizar paredes interiores trocoidales", y otros, resolvieron el problema.

Los motores Wankel tienen un problema que no se encuentra en los motores de cuatro tiempos con pistones alternativos, ya que la carcasa del bloque tiene admisión, compresión, combustión y escape en ubicaciones fijas alrededor de la carcasa. Esto provoca una carga térmica muy desigual en la carcasa del rotor. [62] Por el contrario, los motores alternativos de cuatro tiempos realizan estos cuatro tiempos en una cámara, de modo que los extremos de entrada "congelada" y escape "en llamas" se promedian y protegen mediante una capa límite contra el sobrecalentamiento de las piezas de trabajo. La Universidad de Florida propuso el uso de tubos de calor en un Wankel refrigerado por aire para superar este calentamiento desigual de la carcasa del bloque. [63] El precalentamiento de ciertas secciones de la carcasa con gases de escape mejoró el rendimiento y la economía de combustible, reduciendo también el desgaste y las emisiones. [64]

Los protectores de la capa límite y la película de aceite actúan como aislamiento térmico, lo que produce una baja temperatura de la película lubricante (aproximadamente un máximo de 200 °C o 390 °F en un motor Wankel refrigerado por agua). Esto da una temperatura superficial más constante. La temperatura alrededor de la bujía es aproximadamente la misma que la temperatura en la cámara de combustión de un motor alternativo. Con refrigeración por flujo circunferencial o axial, la diferencia de temperatura sigue siendo tolerable. [65] [66] [67]

Surgieron problemas durante la investigación en las décadas de 1950 y 1960. Durante un tiempo, los ingenieros se enfrentaron a lo que llamaron "marcas de vibración" y "rasguños del diablo" en la superficie epitrocoide interna, lo que provocaba el desconchado del revestimiento de cromo de las superficies trocoidales. Descubrieron que la causa era que los sellos del ápice alcanzaban una vibración resonante y el problema se resolvió reduciendo el grosor y el peso de los sellos del ápice, así como utilizando materiales más adecuados. Los arañazos desaparecieron tras la introducción de materiales más compatibles para juntas y revestimientos de carcasas. Yamamoto aligeró experimentalmente los sellos del ápice con agujeros. Ahora se había identificado el peso como la causa principal. Luego, Mazda utilizó sellos de ápice de carbono impregnados de aluminio en sus primeros motores de producción. NSU utilizó sellos de ápice impregnados de carbono y antimonio contra el cromo. NSU desarrolló el recubrimiento ELNISIL hasta la madurez de producción y volvió a una tira de sellado metálica para el RO80. Mazda continuó usando cromo, pero proporcionó a la carcasa de aluminio una cubierta de acero que luego se recubrió con una fina capa de cromo galvanizado dimensional. Esto permitió a Mazda volver a los primeros sellos metálicos de 3 mm y luego incluso de 2 mm de espesor. [68] Otro problema inicial fue la acumulación de grietas en la superficie del estator cerca del orificio de la bujía, que se eliminó instalando las bujías en un inserto de metal/manguito de cobre separado en la carcasa, en lugar de atornillar la bujía directamente. la vivienda del bloque. [69]

Toyota descubrió que sustituir la bujía líder por una bujía incandescente mejoraba las bajas revoluciones, la carga parcial, el consumo específico de combustible en un 7% y también las emisiones y el ralentí. [70] Una solución alternativa posterior al enfriamiento del jefe de bujía se proporcionó con un esquema de velocidad de refrigerante variable para rotativos enfriados por agua, que ha tenido un uso generalizado, siendo patentado por Curtiss-Wright, [71] con el último listado para un mejor aire. -Enfriamiento del jefe de bujía del motor enfriado. Estos enfoques no requerían un inserto de cobre de alta conductividad, pero no excluían su uso. Ford probó un motor Wankel con las bujías colocadas en las placas laterales, en lugar de la colocación habitual en la superficie de trabajo de la carcasa ( CA 1036073  , 1978).

Entrega de par

Los motores Wankel son capaces de funcionar a alta velocidad, lo que significa que no necesariamente necesitan producir un par elevado para producir alta potencia. La posición del puerto de admisión y el cierre del puerto de admisión afectan en gran medida la producción de torque del motor. El cierre temprano del puerto de admisión aumenta el par a bajas revoluciones, pero reduce el par a altas velocidades (y por lo tanto la potencia), mientras que el cierre tardío del puerto de admisión reduce el par a bajas revoluciones, mientras que aumenta el par a altas velocidades del motor, lo que genera más potencia. a velocidades más altas del motor. [72]

Un puerto de entrada periférico proporciona la presión efectiva media más alta ; sin embargo, los puertos de entrada laterales producen un ralentí más estable, [73] porque ayuda a evitar el retroceso de los gases quemados hacia los conductos de entrada que causan "fallos de encendido", provocados por ciclos alternos en los que la mezcla se enciende y no se enciende. Los puertos periféricos (PP) proporcionan la mejor presión media efectiva en todo el rango de rpm, pero el PP también se relacionó con una peor estabilidad en ralentí y un rendimiento de carga parcial. Los primeros trabajos de Toyota [74] condujeron a la adición de un suministro de aire fresco al puerto de escape y demostraron también que una válvula de láminas en el puerto o conductos de admisión [75] mejoraba el rendimiento a bajas revoluciones y carga parcial de los motores Wankel. evitando el retroceso de los gases de escape hacia el puerto de admisión y los conductos, y reduciendo el alto EGR que provoca fallos de encendido, a costa de una pequeña pérdida de potencia a máximas revoluciones. La elasticidad mejora con una mayor excentricidad del rotor, análoga a una carrera más larga en un motor alternativo.

Los motores Wankel funcionan mejor con un sistema de escape de baja presión. Una contrapresión de escape más alta reduce la presión efectiva media, más severamente en los motores con puerto de admisión periférico. El motor Mazda RX-8 Renesis mejoró el rendimiento al duplicar el área del puerto de escape en comparación con diseños anteriores, y se han realizado estudios sobre el efecto de la configuración de las tuberías de admisión y escape en el rendimiento de los motores Wankel. [76] Los puertos de admisión laterales (como los utilizados en el motor Renesis de Mazda) fueron propuestos por primera vez por Hanns-Dieter Paschke a finales de la década de 1950. Paschke predijo que los puertos de admisión y los colectores de admisión calculados con precisión podrían hacer que un motor de puerto lateral sea tan potente como un motor PP. [77]

Materiales

Como se describió anteriormente, el motor Wankel se ve afectado por una expansión térmica desigual debido a los cuatro ciclos que tienen lugar en lugares fijos del motor. Si bien esto impone grandes exigencias a los materiales utilizados, la simplicidad del Wankel facilita el uso de materiales alternativos, como aleaciones y cerámicas exóticas . Un método común es, en el caso de carcasas de motor hechas de aluminio, utilizar una capa de molibdeno pulverizada sobre la carcasa del motor para la zona de la cámara de combustión y una capa de acero pulverizada en otras partes. Las carcasas de motores fundidas en hierro se pueden soldar por inducción para que el material sea adecuado para resistir el estrés térmico de la combustión. [78]

Entre las aleaciones citadas para el uso de viviendas Wankel se encuentran A-132, Inconel 625 y 356 tratadas con dureza T6. Se han utilizado varios materiales para revestir la superficie de trabajo de la carcasa, siendo uno de ellos Nikasil . Citroën, Daimler-Benz, Ford, AP Grazen y otros solicitaron patentes en este campo. Para los sellos de ápice, la elección de los materiales ha evolucionado junto con la experiencia adquirida, desde aleaciones de carbono hasta acero, inoxidable ferrítico , Ferro-TiC y otros materiales. [79] La combinación del revestimiento de la carcasa y los materiales de los sellos laterales y del ápice se determinó experimentalmente para obtener la mejor duración tanto de los sellos como de la cubierta de la carcasa. Para el eje se prefieren aleaciones de acero con poca deformación bajo carga, para ello se ha propuesto el uso de acero Maraging.

La gasolina con plomo fue el tipo predominante disponible en los primeros años del desarrollo del motor Wankel. El plomo es un lubricante sólido y la gasolina con plomo está diseñada para reducir el desgaste de sellos y carcasas. En los primeros motores el suministro de aceite se calculaba teniendo en cuenta las cualidades lubricantes de la gasolina. A medida que se estaba eliminando la gasolina con plomo, los motores Wankel necesitaban una mayor mezcla de aceite en la gasolina para lubricar las piezas críticas del motor. Un artículo de SAE escrito por David Garside describió ampliamente las elecciones de materiales y aletas de enfriamiento de Norton. [ cita necesaria ]

Sellando

Los primeros diseños de motores tenían una alta incidencia de pérdida de sellado, tanto entre el rotor y la carcasa como también entre las distintas piezas que conformaban la carcasa. Además, en los motores Wankel de modelos anteriores, las partículas de carbón podían quedar atrapadas entre el sello y la carcasa, atascando el motor y requiriendo una reconstrucción parcial. Era común que los primeros motores Mazda requirieran reconstrucción después de 50.000 millas (80.000 km). Surgieron más problemas de sellado debido a la distribución térmica desigual dentro de las carcasas, lo que provocó distorsión y pérdida de sellado y compresión. Esta distorsión térmica también provocó un desgaste desigual entre el sello del ápice y la carcasa del rotor, evidente en motores de mayor kilometraje. [ cita requerida ] El problema se agravó cuando el motor fue estresado antes de alcanzar la temperatura de funcionamiento . Sin embargo, los motores Mazda Wankel solucionaron estos problemas iniciales. Los motores actuales tienen cerca de 100 piezas relacionadas con los sellos. [11]

El problema de la holgura para los ápices de rotor calientes que pasan entre las carcasas laterales axialmente más cercanas en las áreas de los lóbulos de admisión más fríos se resolvió utilizando un piloto de rotor axial radialmente hacia el interior de los sellos de aceite, además de un enfriamiento de aceite de inercia mejorado del interior del rotor (CW US 3261542 , C. Jones, 8/5/63, US 3176915 , M. Bentele, C. Jones. AH Raye. 2/7/62), y sellos de ápice ligeramente "coronados" (diferente altura en el centro y en los extremos de sello). [80]  

Economía de combustible y emisiones

Como se describe en la sección de desventajas termodinámicas, el motor Wankel es un motor muy ineficiente con un bajo consumo de combustible. Esto se debe al diseño del motor Wankel, con su cámara de combustión de mala forma y su enorme superficie. El diseño del motor Wankel es, por otro lado, mucho menos propenso a sufrir detonaciones, [28] lo que permite utilizar combustibles de bajo octanaje sin reducir la compresión. NSU realizó la prueba por sugerencia de Felix Wankel con gasolina de bajo octanaje. A modo de prueba, BV Aral produjo gasolina de 40 octanos, que se utilizó en el motor de prueba Wankel DKM54 con una relación de compresión de 8:1; funcionó sin quejas. Esto molestó a la industria petroquímica europea, que había invertido considerables sumas de dinero en nuevas plantas para la producción de gasolina de mayor calidad. [81] [82] [83] [84] [85] Los motores de carga estratificada de inyección directa pueden funcionar con combustibles con un índice de octanaje especialmente bajo. Como el combustible diésel, que sólo tiene un octanaje de ~25. [86] [87] Como resultado de la baja eficiencia, un motor Wankel con puertos de escape periféricos tiene una mayor cantidad de hidrocarburos no quemados (HC) liberados en el escape. [88] [89] Sin embargo, el escape tiene relativamente bajas emisiones de óxido de nitrógeno (NOx), porque la combustión es lenta y las temperaturas son más bajas que en otros motores, y también debido a la buena recirculación de gases de escape (EGR) del motor Wankel. ) comportamiento. Las emisiones de monóxido de carbono (CO) de los motores Wankel y Otto son aproximadamente las mismas. [28] El motor Wankel tiene una temperatura de los gases de escape significativamente más alta (Δt K >100 K) que un motor Otto, especialmente en condiciones de carga baja y media. Esto se debe a la mayor frecuencia de combustión y a la combustión más lenta. Las temperaturas de los gases de escape pueden superar los 1.300 K bajo carga elevada a un régimen del motor de 6.000 rpm −1 . Para mejorar el comportamiento de los gases de escape del motor Wankel, se puede utilizar un reactor térmico o un convertidor catalítico para reducir los hidrocarburos y el monóxido de carbono del escape. [88] Mazda utiliza un sistema de encendido dual con dos bujías por cámara. Esto aumenta la potencia y al mismo tiempo reduce las emisiones de HC. Al mismo tiempo, las emisiones de HC se pueden reducir reduciendo el preencendido de la bujía delantera T en comparación con la bujía trasera L. Esto provoca una postcombustión interna y reduce las emisiones de HC. Por otro lado, el mismo momento de encendido de L y T conduce a una mayor conversión de energía. Los hidrocarburos adheridos a la pared de la cámara de combustión son expulsados ​​al escape por la salida periférica. [90][91] Mazda usó 3 bujías en su motor R26B por cámara. La tercera bujía enciende la mezcla en el lado trasero antes de que se genere el chasquido, lo que hace que la mezcla se queme por completo y también acelera la propagación de la llama, lo que mejora el consumo de combustible. [92] Según la investigación de Curtiss-Wright, el factor que controla la cantidad de hidrocarburos no quemados en el escape es la temperatura de la superficie del rotor, y temperaturas más altas dan como resultado menos hidrocarburos en el escape. [93] Curtiss-Wright ensanchó el rotor, manteniendo el resto de la arquitectura del motor sin cambios, reduciendo así las pérdidas por fricción y aumentando el desplazamiento y la potencia de salida. El factor limitante para este ensanchamiento fue mecánico, especialmente la desviación del eje a altas velocidades de rotación. [94] El enfriamiento es la fuente dominante de hidrocarburos a altas velocidades y de fugas a bajas velocidades. [95] El uso de puertos laterales que permiten cerrar el puerto de escape alrededor del punto muerto superior y reducir la superposición de admisión y escape ayuda a mejorar el consumo de combustible. [89]

El automóvil RX-8 de Mazda con motor Renesis (que se presentó por primera vez en 1999), [52] cumplió, en 2004, la norma estadounidense de vehículos de bajas emisiones (LEV-II) . Esto se logró principalmente mediante el uso de puertos laterales: los puertos de escape, que en los anteriores motores rotativos de Mazda estaban ubicados en las carcasas del rotor, se movieron al costado de la cámara de combustión. Este enfoque permitió a Mazda eliminar la superposición entre las aberturas de los puertos de entrada y de escape, al mismo tiempo que aumentaba el área del puerto de escape. Este diseño mejoró la estabilidad de la combustión en el rango de baja velocidad y carga ligera. Las emisiones de HC del motor rotativo con puerto de escape lateral son entre un 35 % y un 50 % menores que las del motor Wankel con puerto de escape periférico. Los motores rotativos con puertos periféricos tienen una mejor presión media efectiva , especialmente a altas revoluciones y con un puerto de admisión de forma rectangular. [96] [97] Sin embargo, el RX-8 no se mejoró para cumplir con las regulaciones de emisiones Euro 5 y se suspendió en 2012. [98] El nuevo Mazda 8C del Mazda MX-30 R-EV cumple con la norma Euro 6d- Norma de emisiones ISC-FCM. [99]

Encendido láser

El encendido por láser se propuso por primera vez en 2011, [100] [101] , pero los primeros estudios sobre el encendido por láser no se realizaron hasta 2021. Se supone que el encendido por láser de mezclas pobres de combustible en motores Wankel podría mejorar el consumo de combustible y el comportamiento de los gases de escape. En un estudio de 2021 se probó un motor modelo Wankel con encendido láser y diversos combustibles gaseosos y líquidos. El encendido por láser conduce a un desarrollo más rápido del centro de combustión, mejorando así la velocidad de combustión y provocando una reducción de las emisiones de NOx . La energía del pulso láser necesaria para un encendido adecuado es "razonable", en el rango bajo de mJ de un solo dígito. No se requiere una modificación significativa del motor Wankel para el encendido por láser. [102]

Wankel de encendido por compresión

Figura 16.
Prototipo de encendido por compresión del Rolls-Royce R1C

Se han llevado a cabo investigaciones sobre motores de encendido por compresión rotativos. Los parámetros básicos de diseño del motor Wankel impiden obtener una relación de compresión suficiente para el funcionamiento diésel en un motor práctico. [103] El enfoque de encendido por compresión de Rolls-Royce [104] y Yanmar [105] consistía en utilizar una unidad de dos etapas (ver figura 16), con un rotor actuando como compresor, mientras que la combustión se lleva a cabo en el otro. [106] Ambos motores no funcionaban. [103]

Motor Wankel multicombustible

Un enfoque diferente al de un motor Wankel de encendido por compresión (diésel) es un motor Wankel multicombustible sin CI que es capaz de funcionar con una gran variedad de combustibles: diésel, gasolina, queroseno, metanol, gas natural e hidrógeno. [107] [108] El ingeniero alemán Dankwart Eiermann diseñó este motor en Wankel SuperTec (WST) a principios de la década de 2000. Tiene un volumen de cámara de 500 cm³ (cc) y una potencia indicada de 50 kW (68 caballos) por rotor. Son posibles versiones con uno hasta cuatro rotores. [109]

El motor WST tiene un sistema de inyección directa common-rail que funciona según el principio de carga estratificada. Similar a un motor diésel y a diferencia de un motor Wankel convencional, el motor WST comprime aire en lugar de una mezcla de aire y combustible como en la fase de compresión del motor de cuatro tiempos. El combustible se inyecta en el aire comprimido sólo poco antes del punto muerto superior, lo que da como resultado una carga estratificada (es decir, no hay una mezcla homogénea). Se utiliza una bujía para iniciar la combustión. [110] La presión al final de la fase de compresión y durante la combustión es menor que en un motor diésel convencional, [109] y el consumo de combustible es equivalente al de un pequeño motor de encendido por compresión de inyección indirecta (es decir, >250 g/l). (kW·h)). [111]

Se utilizan variantes diésel del motor WST Wankel como APU en 60 locomotoras diésel de Deutsche Bahn. Los motores diésel WST pueden producir hasta 400 kW (543 caballos de fuerza). [112] [107]

Combustible de hidrógeno

Figura 15. Automóvil con motor rotativo impulsado por hidrógeno
Mazda RX-8 Hydrogen RE

Como una mezcla de combustible de hidrógeno y aire se enciende más rápidamente y tiene una velocidad de combustión más rápida que la gasolina, una cuestión importante de los motores de combustión interna de hidrógeno es evitar la preignición y el efecto contraproducente. En un motor rotativo, cada ciclo del ciclo Otto ocurre en diferentes cámaras. Es importante destacar que la cámara de admisión está separada de la cámara de combustión, lo que mantiene la mezcla de aire y combustible alejada de puntos calientes localizados. Los motores Wankel tampoco tienen válvulas de escape calientes, lo que facilita su adaptación al funcionamiento con hidrógeno. [113] Otro problema se refiere al ataque de hidrogenados a la película lubricante en motores alternativos. En un motor Wankel, el problema del ataque de hidrogenado se evita utilizando sellos de ápice cerámicos. [114] [115]

En un prototipo de motor Wankel instalado en un Mazda RX-8 para investigar el funcionamiento del hidrógeno, Wakayama et al. descubrió que el funcionamiento con hidrógeno mejoraba la eficiencia térmica en un 23% respecto al funcionamiento con combustible de gasolina. Aunque el funcionamiento pobre emite poco NOx, la cantidad total de NOx del motor supera el estándar japonés SULEV. La operación estequiométrica suplementaria combinada con un catalizador proporciona una reducción adicional de NOx. En consecuencia, el vehículo cumple la norma SULEV [116]

Ventajas

Las principales ventajas del motor Wankel son: [117]

Los motores Wankel son considerablemente más ligeros y simples y contienen muchas menos piezas móviles que los motores de pistón de potencia equivalente. Las válvulas o los trenes de válvulas complejos se eliminan mediante el uso de puertos simples cortados en las paredes de la carcasa del rotor. Dado que el rotor se desplaza directamente sobre un cojinete grande en el eje de salida, no hay bielas ni cigüeñal . La eliminación de la masa alternativa da a los motores Wankel un bajo coeficiente de falta de uniformidad, lo que significa que funcionan mucho más suavemente que los motores de pistón alternativo comparables. Por ejemplo, un motor Wankel de dos rotores tiene un funcionamiento más del doble de suave que un motor de pistón alternativo de cuatro cilindros. [32]

Un cilindro de cuatro tiempos produce una carrera de potencia sólo cada dos vueltas del cigüeñal, siendo tres carreras pérdidas de bombeo. El motor Wankel también tiene una mayor eficiencia volumétrica que un motor de pistón alternativo. [120] Debido a la casi superposición de las carreras de potencia, el motor Wankel reacciona muy rápidamente a los aumentos de potencia, brindando una entrega rápida de potencia cuando surge la demanda, especialmente a velocidades más altas del motor. Esta diferencia es más pronunciada en comparación con los motores alternativos de cuatro cilindros y menos pronunciada en comparación con un mayor número de cilindros.

Debido a la ausencia de válvulas de escape calientes, los requisitos de octanaje de combustible de los motores Wankel son menores que los de los motores de pistón alternativo. [121] Como regla general, se puede suponer que un motor Wankel con un volumen de cámara de trabajo V k de 500 cm³ y una compresión de ε=9 funciona bien con gasolina de calidad mediocre con un octanaje de sólo 91 RON. [28] Si en un motor de pistón alternativo la compresión debe reducirse en una unidad de compresión para evitar la detonación, entonces, en un motor Wankel comparable, es posible que no se requiera una reducción de la compresión. [122]

Debido al menor número de inyectores, los sistemas de inyección de combustible en los motores Wankel son más baratos que en los motores de pistón alternativo. Un sistema de inyección que permita la operación de carga estratificada puede ayudar a reducir las áreas de mezcla rica en partes indeseables del motor, lo que mejora la eficiencia del combustible. [123]

Desventajas

Desventajas termodinámicas

Los motores rotativos Wankel sufren principalmente de una termodinámica deficiente causada por el diseño del motor Wankel con su enorme superficie y la mala forma de la cámara de combustión. Como resultado de esto, el motor Wankel tiene una combustión lenta e incompleta, lo que resulta en un alto consumo de combustible y un mal comportamiento de los gases de escape. [121] Los motores Wankel pueden alcanzar una eficiencia máxima típica de alrededor del 30 por ciento. [124]

En un motor rotativo Wankel, la combustión del combustible es lenta porque la cámara de combustión es larga, delgada y móvil. El viaje de la llama se produce casi exclusivamente en la dirección del movimiento del rotor, lo que contribuye a la deficiente extinción de la mezcla de combustible y aire, siendo la principal fuente de hidrocarburos no quemados a altas velocidades del motor: el lado posterior de la cámara de combustión produce naturalmente una "corriente de compresión". Esto impide que la llama alcance el borde de salida de la cámara, lo que empeora las consecuencias de un mal enfriamiento de la mezcla de combustible y aire. La inyección directa de combustible, en la que el combustible se inyecta hacia el borde delantero de la cámara de combustión, puede minimizar la cantidad de combustible no quemado en el escape. [125] [126]

Desventajas mecánicas

Aunque muchas de las desventajas son objeto de investigación en curso, las desventajas actuales del motor Wankel en producción son las siguientes: [127]

Sellado de rotores
La carcasa del motor tiene temperaturas muy diferentes en cada sección de la cámara por separado. Los diferentes coeficientes de dilatación de los materiales provocan un sellado imperfecto. Además, ambos lados de los sellos del ápice están expuestos al combustible y el diseño no permite controlar la lubricación de los rotores de manera exacta y precisa. Los motores rotativos tienden a estar sobrelubricados en todas las velocidades y cargas del motor, y tienen un consumo de aceite relativamente alto y otros problemas resultantes del exceso de aceite en las áreas de combustión del motor, como la formación de carbón y las emisiones excesivas de la quema de aceite. En comparación, un motor de pistón tiene todas las funciones de un ciclo en la misma cámara, lo que proporciona una temperatura más estable contra la que actúan los anillos del pistón. Además, solo un lado del pistón en un motor de pistón (de cuatro tiempos) está expuesto al combustible, lo que permite que el aceite lubrique los cilindros desde el otro lado. Los componentes del motor de pistón también se pueden diseñar para aumentar el sellado de los anillos y el control del aceite a medida que aumentan las presiones de los cilindros y los niveles de potencia. Para superar los problemas en un motor Wankel de diferencias de temperatura entre diferentes regiones de la carcasa y las placas laterales e intermedias, y las desigualdades de dilatación térmica asociadas, se ha utilizado un tubo de calor para transportar calor desde las partes calientes a las frías del motor. Los "tubos de calor" dirigen efectivamente los gases de escape calientes a las partes más frías del motor, lo que resulta en una disminución de la eficiencia y el rendimiento. En motores Wankel de pequeña cilindrada, con rotor enfriado por carga y carcasa enfriada por aire, se ha demostrado que esto reduce la temperatura máxima del motor de 231 a 129 °C (448 a 264 °F) y la diferencia máxima entre las regiones más cálidas y frías. del motor de 159 a 18 °C (286 a 32 °F). [128]
Levantamiento del sello del ápice
La fuerza centrífuga empuja el sello del ápice sobre la superficie de la carcasa formando un sello firme. Se pueden desarrollar espacios entre el sello del ápice y la carcasa trocoide en operaciones con carga ligera cuando se producen desequilibrios en la fuerza centrífuga y la presión del gas. En rangos bajos de rpm del motor, o en condiciones de baja carga, la presión del gas en la cámara de combustión puede hacer que el sello se levante de la superficie, lo que provoca que el gas de combustión se filtre hacia la siguiente cámara. Mazda desarrolló una solución, cambiando la forma de la carcasa trocoidal, lo que significó que los sellos permanecieran alineados con la carcasa. El uso del motor Wankel a revoluciones más altas y sostenidas ayuda a eliminar el despegue del sello del ápice, lo que lo hace viable en aplicaciones como la generación de electricidad. En los vehículos de motor, el motor es adecuado para aplicaciones híbridas en serie. [129] NSU solucionó este problema agregando ranuras en un lado de los sellos del ápice, dirigiendo así la presión del gas hacia la base del ápice. Esto evitó efectivamente que los sellos del ápice se despegaran. [130]

Aunque en dos dimensiones el sistema de obturación de un Wankel parece incluso más sencillo que el de un motor de pistón multicilíndrico correspondiente, en tres dimensiones ocurre todo lo contrario. Además de los sellos del ápice del rotor evidentes en el diagrama conceptual, el rotor también debe sellar contra los extremos de la cámara.

Los aros de pistón de los motores alternativos no son sellos perfectos; cada uno tiene un espacio para permitir la expansión. El sellado en los vértices del rotor Wankel es menos crítico porque las fugas se producen entre cámaras adyacentes en carreras adyacentes del ciclo, en lugar de hacia la caja del eje principal. Aunque el sellado ha mejorado a lo largo de los años, el sellado poco efectivo del Wankel, que se debe principalmente a la falta de lubricación, sigue siendo un factor que reduce su eficiencia. [131]

El lado posterior de la cámara de combustión del motor rotativo desarrolla una corriente de presión que empuja hacia atrás el frente de la llama. Con el sistema convencional de una o dos bujías y una mezcla homogénea, esta corriente exprimida evita que la llama se propague al lado posterior de la cámara de combustión en los rangos de velocidad media y alta del motor. [132] Kawasaki abordó ese problema en su patente estadounidense US 3848574 ; Toyota obtuvo una mejora económica del 7% al colocar una bujía incandescente en el lado delantero y usar válvulas Reed en los conductos de admisión. En los motores de dos tiempos, las lengüetas metálicas duran unos 15.000 km (9.300 millas) mientras que las de fibra de carbono, unos 8.000 km (5.000 millas). [74] Esta mala combustión en el lado posterior de la cámara es una de las razones por las que hay más monóxido de carbono e hidrocarburos no quemados en la corriente de escape de un Wankel. Un escape de puerto lateral, como el que se utiliza en el Mazda Renesis , evita el solapamiento de los puertos, una de las causas de esto, porque la mezcla no quemada no puede escapar. El Mazda 26B evitó este problema mediante el uso de un sistema de encendido de tres bujías y obtuvo una conversión completa de la mezcla aspirada. En el 26B, la bujía trasera superior se enciende antes del inicio del flujo de compresión. [133] 

Regulaciones y tributación

Las agencias nacionales que gravan los automóviles según su cilindrada y los organismos reguladores de las carreras de automóviles utilizan una variedad de factores de equivalencia para comparar los motores Wankel con los motores de pistón de cuatro tiempos. Grecia, por ejemplo, gravaba a los automóviles basándose en el volumen de la cámara de trabajo (la cara de un rotor), multiplicado por el número de rotores, reduciendo el costo de propiedad. [ cita necesaria ] Japón hizo lo mismo, pero aplicó un factor de equivalencia de 1,5, lo que hizo que el motor 13B de Mazda encajara justo por debajo del límite fiscal de 2 litros. La FIA utilizó un factor de equivalencia de 1,8 pero luego lo aumentó a 2,0, utilizando la fórmula de desplazamiento descrita por Bensinger. Sin embargo, la DMSB aplica un factor de equivalencia de 1,5 en los deportes de motor. [134]

Aplicaciones de coche

Figura 16.
El NSU Wankel Spider de 1964 , el primer automóvil vendido con motor rotativo
Figura 17.
El NSU Ro80 de 1967
Figura 18. Mazda Cosmo
de 1967 , el primer deportivo con motor rotativo de dos rotores
Figura 19.
El Mercedes-Benz C111 de 1970 estaba equipado con un motor Wankel de cuatro rotores.
Figura 20.
Citroën Birotor de 1973
Figura 21.
VAZ-2106
Figura 22.
El deportivo Mazda RX-8 fabricado hasta 2012
Figura 23.
El Mazda MX-30 R-EV híbrido eléctrico de 2023 , el primer automóvil vendido con un tren motriz de motor eléctrico/rotativo.

El primer automóvil con motor rotativo a la venta fue el NSU Rotary Spider de 1964 . Los motores rotativos se instalaron continuamente en los automóviles hasta 2012, cuando Mazda descontinuó el RX-8 . Mazda ha presentado un automóvil eléctrico híbrido con motor rotativo, el MX-30 R-EV, en 2023. [135]

NSU y Mazda

Mazda y NSU firmaron un contrato de estudio para desarrollar el motor Wankel en 1961 y compitieron para llevar al mercado el primer automóvil propulsado por Wankel. Aunque Mazda produjo un rotativo experimental ese año, NSU fue el primero en poner a la venta un automóvil rotativo, el deportivo NSU Spider en 1964; Mazda respondió con una exhibición de motores rotativos de dos y cuatro rotores en el Salón del Automóvil de Tokio de ese año . [11] En 1967, NSU comenzó la producción de un automóvil de lujo con motor rotativo, el Ro 80 . [136] Sin embargo , NSU no había producido sellos de ápice confiables en el rotor, a diferencia de Mazda y Curtiss-Wright. NSU tenía problemas con el desgaste de los sellos del vértice, la mala lubricación del eje y la escasa economía de combustible, lo que provocaba frecuentes fallas en el motor, que no se resolvieron hasta 1972, lo que generó grandes costos de garantía que restringieron el desarrollo adicional del motor rotativo de NSU. Este lanzamiento prematuro del nuevo motor rotativo dio mala reputación a todas las marcas, e incluso cuando estos problemas se resolvieron en los últimos motores producidos por NSU en la segunda mitad de los años 70, las ventas no se recuperaron. [11]

A principios de 1978, los ingenieros de Audi Richard van Basshuysen y Gottlieb Wilmers habían diseñado una nueva generación del motor Audi NSU Wankel, el KKM 871. Se trataba de una unidad de dos rotores con un volumen de cámara V k de 746,6 cm³, derivado de una excentricidad de 17 mm, un radio de generación de 118,5 mm, una equidistancia de 4 mm y un ancho de carcasa de 69 mm. Tenía puertos de entrada dobles laterales y un puerto de escape periférico; Estaba equipado con un sistema de inyección múltiple multipunto Bosch K-Jetronic de inyección continua . Según la norma DIN 70020, producía 121 kW a 6500 rpm y podía proporcionar un máximo. par de 210 N·m a 3500 rpm. [137] Van Basshuysen y Wilmers diseñaron el motor con un reactor térmico o un convertidor catalítico para el control de emisiones. [137] El motor tenía una masa de 142 kg, [137] y un BSFC de aproximadamente 315 g/(kW·h) a 3000 rpm y un BMEP de 900 kPa. [138] Para las pruebas, se instalaron dos motores KKM 871 en autos de prueba Audi 100 Tipo 43 , uno con una caja de cambios manual de cinco velocidades y otro con una caja de cambios automática de tres velocidades. [139]

mazda

Mazda afirmó haber resuelto el problema del sello del ápice, operando motores de prueba a alta velocidad durante 300 horas sin fallar. [11] Después de años de desarrollo, el primer automóvil con motor rotativo de Mazda fue el Cosmo 110S de 1967 . La empresa siguió con varios vehículos Wankel ("rotativos" en la terminología de la empresa), incluidos un autobús y una camioneta . Los clientes destacaron a menudo la suavidad de funcionamiento de los coches. Sin embargo, Mazda eligió un método para cumplir con los estándares de emisiones de hidrocarburos que, si bien es menos costoso de producir, aumentaba el consumo de combustible.

Posteriormente, Mazda abandonó el motor rotativo en la mayoría de sus diseños de automóviles y continuó utilizando el motor únicamente en su gama de autos deportivos . La empresa normalmente utilizaba diseños de dos rotores. En el deportivo Eunos Cosmo de 1990 se instaló un motor biturbo de tres rotores más avanzado . En 2003, Mazda introdujo el motor Renesis instalado en el RX-8 . El motor Renesis reubicó los puertos de escape desde la periferia de la carcasa giratoria hacia los lados, lo que permitió puertos generales más grandes y un mejor flujo de aire. [140] El Renesis es capaz de generar 238 hp (177 kW) con una economía de combustible mejorada, confiabilidad y menores emisiones que los motores rotativos Mazda anteriores, [141] todo con un desplazamiento nominal de 2,6 L, pero esto no fue suficiente para cumplir con requisitos más estrictos. estándares de emisiones. Mazda puso fin a la producción de su motor rotativo en 2012 después de que el motor no cumpliera con los estándares de emisiones Euro 5 más estrictos , por lo que ninguna empresa automotriz vendió un vehículo de carretera con propulsión rotativa hasta 2023. [142]

Mazda lanzó el híbrido MX-30 R-EV equipado con un extensor de autonomía del motor Wankel en marzo de 2023. [135] El motor Wankel no tiene conexión directa con las ruedas y solo sirve para cargar la batería. Se trata de una unidad de un solo rotor con un motor de 830 cm 3 (50,6 in 3 ) y una potencia nominal de 55 kW (74 CV). El motor tiene inyección directa de gasolina , recirculación de gases de escape y un sistema de tratamiento de gases de escape con catalizador de tres vías y filtro de partículas . El motor cumple con la norma Euro 6d-ISC-FCM. [143] [144]

Citroën

Citroën investigó mucho y produjo los automóviles M35 y GS Birotor , y el helicóptero RE-2  [fr] , utilizando motores producidos por Comotor , una empresa conjunta de Citroën y NSU.

Daimler-Benz

Daimler-Benz instaló un motor Wankel en su concept car C111 . El motor del C 111-II era atmosférico, estaba equipado con inyección directa de gasolina y tenía cuatro rotores. La cilindrada total era de 4,8 L (290 pulgadas cúbicas) y la relación de compresión era de 9,3:1. Proporcionó un par máximo de 433 N⋅m (44 kp⋅m) a 5.000  rpm y produjo una potencia de 257 kW (350 PS) a 6.000  rpm. [52]

motores americanos

American Motors Corporation (AMC) estaba tan convencida "... de que el motor rotativo desempeñará un papel importante como motor para los automóviles y camiones del futuro...", que su presidente, Roy D. Chapin Jr. , firmó un acuerdo en febrero de 1973, después de un año de negociaciones, para construir motores rotativos tanto para turismos como para vehículos militares, así como el derecho a vender cualquier motor rotativo que produjera a otras empresas. [145] [146] El presidente de AMC, William Luneburg, no esperaba un desarrollo dramático hasta 1980, pero Gerald C. Meyers , vicepresidente del grupo de productos de ingeniería de AMC, sugirió que AMC debería comprar los motores de Curtiss-Wright antes de desarrollar su propios motores rotativos y predijo una transición total a la energía rotativa para 1984. [147]

Los planes exigían que el motor se utilizara en el AMC Pacer , pero el desarrollo se retrasó. [148] [149] American Motors diseñó el exclusivo Pacer alrededor del motor. En 1974, AMC había decidido comprar el motor rotativo de General Motors (GM) en lugar de construir un motor internamente. [150] Tanto GM como AMC confirmaron que la relación sería beneficiosa en la comercialización del nuevo motor, y AMC afirmó que el motor rotativo de GM logró una buena economía de combustible. [151] Los motores de GM no habían llegado a producción cuando el Pacer se lanzó al mercado. La crisis del petróleo de 1973 contribuyó a frustrar el uso del motor rotativo. El aumento de los precios del combustible y la especulación sobre la propuesta legislación estadounidense sobre normas de emisiones también aumentaron las preocupaciones.

Motores generales

En su reunión anual de mayo de 1973, General Motors dio a conocer el motor Wankel que planeaba utilizar en el Chevrolet Vega . [152] En 1974, I+D de GM no había logrado producir un motor Wankel que cumpliera con los requisitos de emisiones y una buena economía de combustible, lo que llevó a la empresa a tomar la decisión de cancelar el proyecto. Debido a esa decisión, el equipo de I+D publicó sólo parcialmente los resultados de su investigación más reciente, que afirmaba haber resuelto el problema de la economía de combustible, además de haber construido motores fiables con una vida útil superior a 530.000 millas (850.000 km). Estas conclusiones no se tuvieron en cuenta cuando se dictó la orden de anulación. El final del proyecto rotativo de GM requirió que AMC, que iba a comprar el motor, reconfigurara el Pacer para albergar su motor AMC de seis cilindros en línea que impulsa las ruedas traseras. [153]

Avtovaz

En 1974, la Unión Soviética creó una oficina especial de diseño de motores, que en 1978 diseñó un motor designado como VAZ-311 instalado en un automóvil VAZ-2101 . [154] En 1980, la empresa comenzó a suministrar el motor Wankel de doble rotor VAZ-411 en los automóviles VAZ-2106 , y se fabricaron alrededor de 200. La mayor parte de la producción se destinó a los servicios de seguridad. [155] [156]

Vado

Ford llevó a cabo investigaciones en motores rotativos, lo que dio como resultado las patentes concedidas: GB 1460229 , 1974, un método para fabricar carcasas; US 3833321 1974, revestimiento de placas laterales; US 3890069 , 1975, revestimiento de carcasa; CA 1030743 , 1978: Alineación de viviendas; CA 1045553 , 1979, conjunto de válvula de láminas. En 1972, Henry Ford II afirmó que el rotativo probablemente no reemplazaría al pistón durante "mi vida". [157]     

Carrera de coches

Figura 23.
Mazda 787B

El Sigma MC74 propulsado por un motor Mazda 12A fue el primer motor y único equipo de fuera de Europa Occidental o Estados Unidos en terminar las 24  horas completas de las 24 Horas de Le Mans , en 1974. Yojiro Terada fue el piloto del MC74. . Mazda fue el primer equipo fuera de Europa occidental o Estados Unidos en ganar directamente Le Mans. También fue el único automóvil sin motor de pistón que ganó Le Mans, lo que la compañía logró en 1991 con su 787B de cuatro rotores (5,24 L o 320 cu de cilindrada), clasificado según la fórmula de la FIA en 4,708 L o 287 cu in). En la clase C2, todos los participantes tenían a su disposición sólo la misma cantidad de combustible, excepto el C1, categoría 1, no regulado. En esta categoría sólo se permitían motores atmosféricos. Los Mazda se clasificaron como atmosféricos al principio con un peso de 830 kg, 170 kg menos que los competidores sobrealimentados. [158] A los coches según las regulaciones del Grupo C1 Categoría 1 para 1991 se les permitió ser otros 80 kg más ligeros que el 787B. [159] Además, la categoría 1 del grupo C1 solo permitía motores de aspiración natural de 3,5 litros y no tenía límites de cantidad de combustible. [160]

Como extensor de autonomía del vehículo

Figura 24.
Estructura de un vehículo híbrido en serie. El cuadrado gris representa un engranaje diferencial. Una disposición alternativa (no mostrada) es tener motores eléctricos en dos o cuatro ruedas.

Debido al tamaño compacto y la alta relación potencia-peso de un motor Wankel, se ha propuesto que los vehículos eléctricos sirvan como extensores de autonomía para proporcionar energía suplementaria cuando los niveles de la batería eléctrica son bajos. Un motor Wankel utilizado como generador tiene ventajas de empaque, ruido, vibración y aspereza cuando se usa en un automóvil de pasajeros, maximizando el espacio interior para pasajeros y equipaje, además de proporcionar un buen perfil de emisiones de ruido y vibración. Sin embargo, es cuestionable si las desventajas inherentes al motor Wankel permiten o no su uso como extensor de autonomía para turismos. [161]

En 2010, Audi presentó un prototipo de coche eléctrico híbrido de serie, el A1 e-tron . Incorporaba un motor Wankel con un volumen de recámara Vk de 254 cm³, capaz de producir 18 kW a 5000 rpm. Estaba acoplado a un generador eléctrico que recargaba las baterías del automóvil según fuera necesario y suministraba electricidad directamente al motor eléctrico. El paquete tenía una masa de 70 kg y podía producir 15 kW de energía eléctrica. [162]

Figura 25.
Prototipo de vehículo eléctrico Mazda2

En noviembre de 2013, Mazda anunció a la prensa automovilística un prototipo de coche híbrido de serie, el Mazda2 EV , que utilizaba un motor Wankel como extensor de autonomía. El motor generador, ubicado debajo del piso del equipaje trasero, es una unidad diminuta, casi inaudible, de un solo rotor de 330 cc, que genera 30 hp (22 kW) a 4.500  rpm y mantiene una potencia eléctrica continua de 20 kW. [163] [164] [165]

Mazda presentó el MX-30 R-EV equipado con un extensor de gama de motores Wankel en marzo de 2023. [135] El motor Wankel del automóvil es una unidad de un solo rotor de aspiración natural con un volumen de cámara V k de 830 cm 3 (50,6 in 3 ). , una compresión de 11,9 y una potencia nominal de 55 kW (74 CV). Dispone de inyección directa de gasolina , recirculación de gases de escape y sistema de tratamiento de gases de escape con TWC y filtro de partículas . Según auto motor und sport , el motor cumple con la norma Euro 6d-ISC-FCM. [143] [144]

Aplicaciones de motocicletas

La primera motocicleta con motor Wankel fue una MZ ES 250 construida por MZ , equipada con un motor Wankel KKM 175 W refrigerado por agua. A esta le siguió una versión refrigerada por aire, llamada KKM 175 L, en 1965. El motor producía 24 CV (18 kW) a 6.750  rpm, pero la motocicleta nunca entró en producción en serie. [166]

norton

Figura 26. Motocicleta
Norton Classic de doble rotor refrigerada por aire
Figura 27.
Prototipo de Norton Interpol2

En Gran Bretaña, Norton Motorcycles desarrolló un motor rotativo Wankel para motocicletas , basado en el rotor Wankel refrigerado por aire de Sachs que impulsaba la motocicleta DKW/Hercules W-2000. Este motor de dos rotores se incluyó en el Commander y el F1 . Norton mejoró la refrigeración por aire de Sachs introduciendo una cámara plenum. Suzuki también fabricó una motocicleta de producción propulsada por un motor Wankel, la RE-5 , utilizando sellos de ápice de aleación de ferro TiC y un rotor NSU en un intento exitoso de prolongar la vida útil del motor.

A principios de la década de 1980, utilizando trabajos anteriores en BSA , Norton produjo el Classic de doble rotor refrigerado por aire , seguido por el Commander refrigerado por líquido y el Interpol2 (una versión policial). [167] Las bicicletas Norton Wankel posteriores incluyeron Norton F1 , F1 Sports, RC588, Norton RCW588 y NRS588. Norton propuso un nuevo modelo de doble rotor de 588 cc llamado "NRV588" y una versión de 700 cc llamada "NRV700". [168] Un ex mecánico de Norton, Brian Crighton, comenzó a desarrollar su propia línea de motocicletas con motor rotativo llamada "Roton", que ganó varias carreras en Australia.

A pesar de los éxitos en las carreras, [169] no se ha producido ninguna motocicleta propulsada por motores Wankel para la venta al público en general para uso en carretera desde 1992.

yamaha

En 1972, Yamaha presentó el RZ201 en el Salón del Automóvil de Tokio , un prototipo con motor Wankel, que pesaba 220 kg y producía 60 CV (45 kW) a partir de un motor de doble rotor de 660 cc (patente estadounidense N3964448). En 1972, Kawasaki presentó su prototipo de motor rotativo Kawasaki X99 de dos rotores (patentes estadounidenses N 3848574 y 3991722). Tanto Yamaha como Kawasaki afirmaron haber resuelto los problemas de mala economía de combustible, altas emisiones de escape y poca longevidad del motor en los primeros Wankels, pero ninguno de los prototipos llegó a producción.

Hércules

En 1974, Hercules produjo motocicletas W-2000 Wankel, pero las bajas cifras de producción hicieron que el proyecto no fuera rentable y la producción cesó en 1977. [170]

suzuki

De 1975 a 1976, Suzuki produjo su motocicleta Wankel de un solo rotor RE5 . Era un diseño complejo, con refrigeración líquida y refrigeración por aceite , y múltiples sistemas de lubricación y carburador . Funcionó bien y fue suave, pero al ser bastante pesado y con una potencia modesta de 62 hp (46 kW), no se vendió bien. [171] Suzuki optó por un complicado sistema de refrigeración por aceite y por agua. Los tubos de escape se calientan mucho, por lo que Suzuki opta por un colector de escape con aletas, tubos de escape de doble pared con rejillas de refrigeración, envolturas de tubos resistentes al calor y silenciadores con escudos térmicos. Suzuki tenía tres sistemas de lubricación, mientras que Garside tenía un único sistema de inyección de aceite de pérdida total que alimentaba tanto a los cojinetes principales como a los colectores de admisión. Suzuki eligió un solo rotor que era bastante suave, pero con zonas ásperas a 4.000 rpm. Suzuki montó el enorme rotor en lo alto del bastidor. [172] Aunque se decía que se manejaba bien, el resultado fue que el Suzuki era pesado, demasiado complicado, caro de fabricar y con 62 CV le faltaba potencia.

Van Veen

El importador y fabricante de motocicletas holandés Van Veen produjo pequeñas cantidades de una motocicleta OCR-1000 con motor Wankel de doble rotor entre 1978 y 1980, utilizando motores Comotor excedentes . El motor del OCR 1000, utilizaba un motor KKM 624 modificado originalmente destinado al automóvil Citroën GS Birotor . [173] Por el cual el distribuidor de encendido fue reemplazado por un encendido de mapa electrónico de Hartig. [174]

Aplicaciones en vehículos no de carretera

Aeronave

Figura 28.
Motor rotativo aeronáutico Wankel RC2-60
Figura 29.
ARV Super2 con el motor Wankel de doble rotor británico MidWest AE110
Figura 30.
Diamond DA20 con motores Diamond Wankel
Figura 31. Vehículo aéreo no tripulado (UAV)
Sikorsky Cypher propulsado por un motor Wankel UEL AR801
Figura 32.
Helicóptero Citroën RE-2 en 1975

En principio, los motores rotativos son ideales para aviones ligeros, al ser ligeros, compactos, casi sin vibraciones y con una alta relación potencia-peso . Otros beneficios para la aviación de un motor rotativo incluyen:

  1. El motor no es susceptible a un "enfriamiento por choque" durante el descenso;
  2. El motor no requiere una mezcla enriquecida para enfriarse a alta potencia;
  3. Al no tener piezas alternativas, hay menos vulnerabilidad a sufrir daños cuando el motor gira a un ritmo mayor que el máximo diseñado.

A diferencia de los automóviles y las motocicletas, un motor de avión rotativo estará lo suficientemente caliente antes de que se le solicite toda su potencia debido al tiempo que llevan las comprobaciones previas al vuelo. Además, el trayecto hasta la pista cuenta con una refrigeración mínima, lo que permite además que el motor alcance la temperatura de funcionamiento para su máxima potencia en el despegue. [175] Un motor aeronáutico Wankel pasa la mayor parte de su tiempo operativo a altas potencias, con poco ralentí.

Dado que los motores rotativos funcionan a una velocidad de rotación relativamente alta , a 6.000  rpm del eje de salida el rotor gira sólo a aproximadamente un tercio de esa velocidad. Con un par relativamente bajo, las aeronaves propulsadas por hélice deben utilizar una unidad de reducción de velocidad de la hélice para mantener las hélices dentro del rango de velocidad diseñado. Los aviones experimentales con motores Wankel utilizan unidades de reducción de velocidad de la hélice; por ejemplo, el motor de doble rotor MidWest tiene una caja de cambios reductora de 2,95:1.

El primer avión con motor rotativo fue a finales de la década de 1960 en la versión civil experimental Lockheed Q-Star del QT-2 de reconocimiento del ejército de los Estados Unidos , esencialmente un planeador Schweizer propulsado . [176] El avión estaba propulsado por un motor rotativo Curtiss-Wright RC2-60 Wankel de 185 hp (138 kW). [177] El mismo modelo de motor también se utilizó en un Cessna Cardinal y un helicóptero, así como en otros aviones. [117] [178] [179] La empresa francesa Citroën desarrolló un helicóptero RE-2  [fr] de propulsión rotativa en la década de 1970. [180] En Alemania, a mediados de la década de 1970, se desarrolló un avión de ventilador con conductos de empuje propulsado por un motor rotativo multirrotor NSU modificado, en versiones tanto civil como militar, Fanliner y Fantrainer. [181]

Aproximadamente al mismo tiempo que los primeros experimentos con aviones a gran escala propulsados ​​por motores rotativos, las versiones del tamaño de un aeromodelo fueron iniciadas por una combinación de la conocida empresa japonesa OS Engines y la entonces existente empresa alemana de productos de aeromodelismo Graupner , bajo el mando de Licencia de NSU. El motor Wankel modelo Graupner tiene un volumen de cámara V k de 4,9 cm 3 y produce 460 W a 16.000 rpm −1 ; su masa es 370 g. Fue producido por motores OS de Japón. [182]

Se han instalado motores rotativos en aviones experimentales de fabricación propia, como el ARV Super2 , algunos de los cuales estaban propulsados ​​por el motor aeronáutico británico del Medio Oeste . La mayoría son motores de automóviles Mazda 12A y 13B, convertidos para uso en aviación. Esta es una alternativa muy rentable a los motores de avión certificados, ya que proporciona motores que van desde 100 a 300 caballos de fuerza (220 kW) a una fracción del costo de los motores de pistón tradicionales. Estas conversiones se produjeron inicialmente a principios de la década de 1970. Peter Garrison, editor colaborador de la revista Flying , ha dicho que "en mi opinión... el motor más prometedor para uso en aviación es el rotativo Mazda". [183]

El fabricante de planeadores Schleicher utiliza un Austro Engines AE50R Wankel [184] [185] en sus modelos autolanzables ASK-21 Mi , ASH-26E , [186] ASH-25 M/Mi , ASH-30 Mi , ASH-31 Mi , ASW-22 BLE y ASG-32 Mi .

En 2013, los aviones e-Go , con sede en Cambridge , Reino Unido, anunciaron que su nuevo avión canard monoplaza estará propulsado por un motor rotativo de Rotron Power. [187]

El DA36 E-Star, un avión diseñado por Siemens , Diamond Aircraft y EADS , emplea un sistema de propulsión híbrido en serie con la hélice accionada por un motor eléctrico Siemens de 70 kW (94 hp). El objetivo es reducir el consumo de combustible y las emisiones hasta en un 25%. Un motor rotativo y generador Austro Engines de 40 hp (30 kW) a bordo proporciona la electricidad. Se elimina una unidad reductora de velocidad de la hélice. El motor eléctrico utiliza electricidad almacenada en baterías, con el motor generador apagado, para despegar y ascender reduciendo las emisiones sonoras. El sistema de propulsión híbrido en serie que utiliza el motor Wankel reduce el peso del avión en 100 kg en comparación con su predecesor. El DA36 E-Star voló por primera vez en junio de 2013, lo que lo convierte en el primer vuelo de un sistema de propulsión híbrido en serie. Diamond Aircraft afirma que la tecnología que utiliza motores rotativos es escalable a un avión de 100 asientos. [188] [189]

Trenes

Desde 2015, un total de 60 trenes en Alemania fueron equipados con sistemas de propulsión auxiliar con motores Wankel que funcionan con combustible diésel. Las locomotoras utilizan el motor diésel WST KKM 351 Wankel. [107]

Otros usos

Figura 33.
Motor Wankel UEL UAV-741 para un UAV

El motor Wankel es muy adecuado para dispositivos en los que un operador humano está muy cerca del motor, por ejemplo, dispositivos manuales como motosierras. [190] El excelente comportamiento de arranque y su baja masa hacen que el motor Wankel también sea un buen motor para bombas contra incendios portátiles y generadores de energía portátiles. [191]

Los pequeños motores Wankel se encuentran en aplicaciones como karts , motos acuáticas y unidades de potencia auxiliares para aviones. [192] Motor rotativo refrigerado por mezcla patentado por Kawasaki (patente estadounidense 3991722). El fabricante japonés de motores diésel Yanmar y Dolmar-Sachs de Alemania tenían una motosierra con motor rotativo (documento SAE 760642) y motores para embarcaciones fuera de borda, y el francés Outils Wolf fabricaba una cortadora de césped (Rotondor) propulsada por un motor rotativo Wankel. Para ahorrar costes de producción, el rotor estaba en posición horizontal y no había juntas en la parte inferior.

La simplicidad del motor rotativo lo hace ideal para diseños de motores mini, micro y micro-mini. El Laboratorio de Motores Rotativos de Sistemas Microelectromecánicos (MEMS) de la Universidad de California, Berkeley , ha realizado previamente investigaciones para el desarrollo de motores rotativos de hasta 1 mm de diámetro, con cilindradas inferiores a 0,1 cc. Los materiales incluyen silicio y la fuerza motriz incluye aire comprimido. El objetivo de dicha investigación era desarrollar eventualmente un motor de combustión interna con la capacidad de entregar 100 milivatios de energía eléctrica; con el propio motor sirviendo como rotor del generador , con imanes integrados en el propio rotor del motor. [193] [194] El desarrollo del motor rotativo en miniatura se detuvo en UC Berkeley al final del contrato DARPA.

En 1976, Road & Track informó que Ingersoll-Rand desarrollaría un motor Wankel con un volumen de cámara Vk de 1.500 pulg 3 (25 dm 3 ) con una potencia nominal de 500 hp (373 kW) por rotor. [195] Finalmente, se construyeron 13 unidades del motor propuesto, aunque con una cilindrada mayor, y cubrieron más de 90.000 horas de funcionamiento combinadas. El motor se fabricó con un volumen de cámara Vk de 2500 en 3 (41 dm 3 ) y una potencia de 550 hp (410 kW) por rotor. Se fabricaron motores de uno y dos rotores (que producían 550 hp (410 kW) o 1100 hp (820 kW) respectivamente). Los motores funcionaban con gas natural y tenían una velocidad de motor relativamente baja debido a la aplicación para la que se utilizaban. [196]

Deere & Company adquirió la división rotativa Curtiss-Wright en febrero de 1984, y también fabricó grandes prototipos multicombustible, algunos con un rotor de 11 litros para vehículos grandes. [197] [198] [199] Los desarrolladores intentaron utilizar un concepto de carga estratificada. [197] La ​​tecnología fue transferida a RPI en 1991. [200] [201]

Yanmar de Japón produjo algunos pequeños motores rotativos refrigerados por carga para motosierras y motores fuera de borda. [202] Uno de sus productos es el motor LDR (receso del rotor en el borde de ataque de la cámara de combustión), que tiene mejores perfiles de emisiones de escape y puertos de admisión controlados por válvulas de láminas, que mejoran el rendimiento a carga parcial y a bajas revoluciones. [203]

En 1971 y 1972, Arctic Cat produjo motos de nieve propulsadas por motores Sachs KM 914 de 303 cc y KC-24 Wankel de 294 cc fabricados en Alemania.

A principios de la década de 1970, Outboard Marine Corporation vendía motos de nieve de Johnson y otras marcas, que funcionaban con motores OMC de 35 o 45 hp (26 o 34 kW).

Aixro de Alemania produce y vende un motor de kart, con un rotor refrigerado por carga de cámara de 294 cc y carcasas refrigeradas por líquido. Otros fabricantes incluyen Wankel AG, Cubewano, Rotron y Precision Technology.

Combustión no interna

Figura 34.
Compresor del sistema de aire acondicionado Ogura Wankel

Además de aplicaciones como motor de combustión interna, el diseño básico de Wankel también se ha utilizado para compresores de gas y sobrealimentadores para motores de combustión interna, pero en estos casos, aunque el diseño aún ofrece ventajas en confiabilidad, las ventajas básicas del Wankel en El tamaño y el peso respecto al motor de combustión interna de cuatro tiempos son irrelevantes. En un diseño que utiliza un sobrealimentador Wankel en un motor Wankel, el sobrealimentador tiene el doble de tamaño que el motor.

El diseño Wankel se utiliza en el sistema de pretensor del cinturón de seguridad [204] en algunos automóviles Mercedes-Benz [205] y Volkswagen [206] . Cuando los sensores de desaceleración detectan un posible choque, se activan eléctricamente pequeños cartuchos explosivos y el gas presurizado resultante alimenta diminutos motores Wankel que giran para tensar los sistemas de cinturones de seguridad, anclando al conductor y a los pasajeros firmemente en el asiento antes de un accidente. colisión. [207]

Ver también

Notas

  1. ^ "Una breve historia del motor rotativo". Rotaryrevs.com . Consultado el 6 de noviembre de 2023 .
  2. ^ Norbye, JP (1971). El motor Wankel: diseño, desarrollo, aplicaciones . Chilton. pag. 357.ISBN 978-0-8019-5591-4.
  3. ^ Hege, JB (2015). El motor rotativo Wankel: una historia . EBL-Schweitzer. McFarland. pag. 56.ISBN 978-0-7864-8658-8.
  4. ^ abc Hege, JB (2015). El motor rotativo Wankel: una historia . EBL-Schweitzer. McFarland. pag. 53.ISBN 978-0-7864-8658-8.
  5. ^ ab Hege, JB (2015). El motor rotativo Wankel: una historia . EBL-Schweitzer. McFarland. pag. 54.ISBN 978-0-7864-8658-8.
  6. ^ Hege, JB (2015). El motor rotativo Wankel: una historia . EBL-Schweitzer. McFarland. pag. 31.ISBN 978-0-7864-8658-8.
  7. ^ Hege, JB (2015). El motor rotativo Wankel: una historia . EBL-Schweitzer. McFarland. pag. 43.ISBN 978-0-7864-8658-8.
  8. ^ Hege, JB (2015). El motor rotativo Wankel: una historia . EBL-Schweitzer. McFarland. pag. 44.ISBN 978-0-7864-8658-8.
  9. ^ Korp, Dieter (1975). Protokoll einer Erfindung . Motorbuch Verlag Stuttgart. págs. 62–63. ISBN 3-87943-381-X.
  10. ^ Hege, JB (2015). El motor rotativo Wankel: una historia . EBL-Schweitzer. McFarland. pag. 48.ISBN 978-0-7864-8658-8.
  11. ^ abcde Sherman, Don (febrero de 2008). "El Club Rotario". Revista Automóvil . págs. 76–79.
  12. ^ Pander, Jürgen (21 de enero de 2007). "Wankel-Jubiläum: Warten aufs Wunder". Spiegel en línea (en alemán). Der Spiegel en línea . Consultado el 5 de mayo de 2018 .
  13. ^ Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. pag. 56.ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: Mantenimiento CS1: falta el editor de la ubicación ( enlace )
  14. ^ Hege, JB (2015). El motor rotativo Wankel: una historia . EBL-Schweitzer. McFarland. pag. 52.ISBN 978-0-7864-8658-8.
  15. ^ Basshuysen, Richard van; Schäfer, Fred; Springer Fachmedien Wiesbaden (2017). Handbuch Verbrennungsmotor Grundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven (en alemán). Wiesbaden. pag. 484.ISBN 978-3-658-10901-1. OCLC  979563571.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  16. ^ ab Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. pag. 54.ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  17. ^ Hege, JB (2015). El motor rotativo Wankel: una historia . EBL-Schweitzer. McFarland. pag. 57.ISBN 978-0-7864-8658-8.
  18. ^ Hege, JB (2015). El motor rotativo Wankel: una historia . EBL-Schweitzer. McFarland. pag. 65.ISBN 978-0-7864-8658-8.
  19. ^ Hege, JB (2015). El motor rotativo Wankel: una historia . EBL-Schweitzer. McFarland. pag. 66.ISBN 978-0-7864-8658-8.
  20. ^ Hege, JB (2015). El motor rotativo Wankel: una historia . EBL-Schweitzer. McFarland. pag. 67.ISBN 978-0-7864-8658-8.
  21. ^ Fe, N. (1975). Wankel: La curiosa historia detrás del revolucionario motor rotativo . Stein y día. pag. 45.ISBN 978-0-8128-1719-5.
  22. ^ Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. págs. 127-131. ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  23. ^ Yamamoto, Kenichi (1971). Motor rotativo . Toyo Kogyo. pag. 109. Figura 10.4
  24. ^ Yamamoto, Kenichi (1971). Motor rotativo . Toyo Kogyo. pag. 86. Figura 7.7
  25. ^ Nash, David H. (2 de marzo de 1977), "Geometría del motor rotativo", Revista de matemáticas , Taylor & Francis, 50 (2): 87–89, doi :10.1080/0025570X.1977.11976621, JSTOR  2689731
  26. ^ Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. pag. 55.ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  27. ^ ab "Motor de combustión interna". Enciclopedia electrónica de Columbia. 2008 . Consultado el 4 de enero de 2011 .
  28. ^ abcde Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. pag. 86.ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  29. ^ Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. pag. 124.ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  30. ^ Heintz, HTML; Kurt. "Techniklexikon". der-wankelmotor.de .{{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  31. ^ Para obtener un cálculo detallado de la curvatura de un arco circular que se aproxima a la forma óptima del rotor Wankel, consulte Badr, O.; Naik, S.; O'Callaghan, PW; Probert, SD (1991). "Motores rotativos Wankel como dispositivos de expansión en motores de vapor de ciclo Rankine". Energía Aplicada . 39 (1): 59–76. Código bibliográfico : 1991ApEn...39...59B. doi :10.1016/0306-2619(91)90063-4.
  32. ^ ab Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. pag. 72.ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  33. ^ Kenichi Yamamoto: Motor rotativo, 1981, 3. 3. 2, Fig. 3.17 página -25-
  34. ^ Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. pag. 64.ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  35. ^ a b C Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. pag. 65.ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  36. ^ abc Yamamoto, K. (1981). Motor rotativo . Sankaido. pag. 15.ISBN 978-99973-41-17-4. Fórmula 2.27 y 2.30; Yamamoto usa V h en lugar de V k . En este artículo, V k se utiliza por conveniencia.
  37. ^ Corbat, Jean-Pierre; Pawlowski, Uwe L. (1973). Kreiskolbenmotoren des Systems NSU-Wankel ihre Berechnung und Auslegung (en alto alemán suizo). Basilea. pag. 8.ISBN 978-3-0348-5974-5. OCLC  913700185. Fórmula 56 con k=R/e{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  38. ^ Doblador, Beate; Göhlich, Dietmar (2019). Dubbel Taschenbuch für den Maschinenbau Band 3 (en alemán). Berlín: Springer-Verlag. pag. 126.ISBN 978-3-662-59714-9. OCLC  1105131471.
  39. ^ Ansdale, RF; Keller, H. (1971). Der Wankelmotor: Konstruktion und Wirkungsweise (en alemán). Stuttgart: Motorbuch-Verlag. pag. 79 fórmula 6.13.
  40. ^ contra Manteuffel, P. (1971). "Motores de pistones rotativos". Motores primarios mecánicos . Londres: Macmillan. pag. 74. doi :10.1007/978-1-349-01182-7_6. ISBN 978-1-349-01184-1.
  41. ^ Nomenclatura y terminología de motores rotativos-trocoidales - SAE J1220, Sociedad de Ingenieros Automotrices, junio de 1978
  42. ^ Ludvigsen, Karl (2003). "¿Qué tamaño tienen los motores Wankel?". Editores Bentley.
  43. ^ Yamamoto, Kenichi (1981). Motor rotativo . Sankaido. pag. 37.ISBN 978-99973-41-17-4. Cuadro 4.1; Yamamoto usa Vh en lugar de Vk. En este artículo, Vk se utiliza por conveniencia.
  44. ^ Okimoto, Haruo (2002). "Der Rotationskolbenmotor Renesis". MTZ - Motortechnische Zeitschrift (en alemán). Saltador. 63 (10): 810. doi :10.1007/bf03226650. ISSN  0024-8525.
       Okimoto, Haruo (2002). "El motor rotativo Renesis". MTZ en todo el mundo . Saltador. 63 (10): 8. doi :10.1007/bf03227573. ISSN  2192-9114.
  45. ^ Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. pag. 66.ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  46. ^ Ansdale, RF; Keller, H. (1971). Der Wankelmotor: Konstruktion und Wirkungsweise (en alemán). Stuttgart: Motorbuch-Verlag. págs. 82–83.
  47. ^ US 2988065, Wankel, Felix, "Motor rotativo de combustión interna", publicado el 17 de noviembre de 1958 , p. dieciséis 
  48. ^ ab Huber, Eugen Wilhelm (1960). "Thermodynamische Untersuchungen an der Kreiskolbenmaschine". VDI-Berichte (en alemán). 45 : 13-29.
  49. ^ Küttner, Karl-Heinz (1993). Kolbenmaschinen (en alemán). BG Teubner. pag. 391.doi : 10.1007 /978-3-322-94040-7. ISBN 978-3-322-94040-7.
  50. ^ Froede, Walter G. (1961). "Kreiskolbenmotoren Bauart NSU-Wankel". MTZ - Motortechnische Zeitschrift (en alemán). 22 (1): 1–10.
  51. ^ Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. pag. 133.ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  52. ^ abcd Dobler, Helmut (2000). "Renesis: un nuevo motor Wankel de Mazda". MTZ - Motortechnische Zeitschrift (en alemán). Saltador. 61 (7–8): 440–442. doi :10.1007/bf03226583. ISSN  0024-8525.
  53. ^ Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. pag. 58.ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  54. ^ Hege, John B. (2006). El motor rotativo Wankel: una historia . Jefferson, Carolina del Norte: McFarland. pag. 118.ISBN 978-0-7864-2905-9. OCLC  123964823.
  55. ^ Dieter Korp Protokoll einer Erfindung: Der Wankelmotor Lizenznehmer Páginas 220-221
  56. ^ "Motor revolucionario". Mecánica Popular . vol. 113, núm. 4. Abril de 1960. págs. 96–97, 258 . Consultado el 5 de mayo de 2018 .
  57. ^ Hege, John B. (2006). El motor rotativo Wankel: una historia . Jefferson, Carolina del Norte: McFarland. pag. 208.ISBN 978-0-7864-2905-9. OCLC  123964823.
  58. ^ David Garside de BSA utilizó un motor de un solo rotor de F&F para desarrollar motocicletas Wankel de doble rotor que llegaron a producción: primero la Norton Classic refrigerada por aire , seguida de la Norton Commander y Norton F1 refrigeradas por líquido . MidWest, una empresa de ingeniería del aeropuerto de Staverton , desarrolló el motor BSA/Norton en los motores de aviación ligera de la serie MidWest AE .
  59. ^ Pyatov, Ivan (septiembre-diciembre de 2000). "RAP desde dentro y desde fuera (РПД изнутри и снаружи)". Motor (Двигатель) (en ruso). 5–6 (11–12). Archivado desde el original el 2 de octubre de 2011 . Consultado el 11 de diciembre de 2011 .
  60. ^ Hege, John B. (2006). El motor rotativo Wankel: una historia . Jefferson, Carolina del Norte: McFarland. pag. 117.ISBN 978-0-7864-2905-9. OCLC  123964823.
  61. ^ "Moller Skycar", Moller Freedom Motors, anteriormente motores rotativos Outboard Marine Corporation (Evinrude/Johnson) , archivado desde el original el 13 de agosto de 2015
  62. ^ Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. pag. 110.ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  63. ^ Documento SAE 2014-01-2160
  64. ^ Yamamoto, Kenichi (1971), Motor rotativo, Toyo Kogyo, págs. 65–66 , consultado el 11 de febrero de 2024
  65. ^ Yamamoto, Kenichi (1971), Motor rotativo , Toyo Kogyo, pág. 67 Figuras 5.10, 11
  66. ^ Yamamoto, Kenichi (1981), Motor rotativo , Toyo Kogyo, págs. 32, 33 Fig. 3.39–41
  67. ^ Ansdale, Richard F, Der Wankelmotor (en alemán), Motorbuch-Verlag, págs. 141–50
  68. ^ Yamamoto, Kenichi (1971). Motor rotativo. Toyo Kogyo. Página 60-61
  69. ^ Norbye, Jan P. (1971), The Wankel Engine: NSU y Citroën desarrollan el Wankel , Chilton, págs. 139 y 305, ISBN 0-8019-5591-2
  70. ^ Documento SAE 790435
  71. ^ US 3007460 , M. Bentele, C. Jones, FP Sollinger, 7/11/61 y US 3155085 , C. Jones, RE Mount, 29/4/63 y US 3196850 , C. Jones, 27/7/65   
  72. ^ Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. pag. 75.ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  73. ^ Yamamoto, Kenichi. Motor rotativo , fig 4.26 y 4.27, Mazda, 1981, p. 46.
  74. ^ ab Kohno, T; et al., documento SAE 790435 , Toyota
  75. ^ Documento SAE 720466, patente Ford 1979 CA 1045553 
  76. ^ Ming-June Hsieh et al. papeles SAE
  77. ^ van Basshuysen, R.; Schäfer, F. (2017). Handbuch Verbrennungsmotor: Grundlagen, Komponenten, Systeme, Perspektiven . ATZ/MTZ-Fachbuch (en alemán). Springer Fachmedien Wiesbaden. pag. 487.ISBN 978-3-658-10901-1.
  78. ^ Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. págs. 137-138. ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  79. ^ Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. pag. 93.ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  80. ^ Kenichi Yamamoto, Motor rotativo 1981, página 50
  81. ^ Dieter Korp, Protokoll einer Erfindung - Der Wankelmotor, Motorbuch Verlag Stuttgart 1975 ISBN 3-87943-381-X p. 77-78 
  82. ^ Ansdale, RF; Keller, H. (1971). Der Wankelmotor: Konstruktion und Wirkungsweise (en alemán). Stuttgart: Motorbuch-Verlag. pag. 161.
  83. ^ ab 'Motor rotativo', Kenichi Yamamoto; Toyo Kogyo, 1971, pág. 104
  84. ^ ab K. Yamamoto, T. Muroki, T. KobayakawaSAE Transactions, vol. 81, SECCIÓN 2: Artículos 720197–720445 (1972), págs. 1296-1302 (7 páginas) página 1297 prueba hasta 56 Oktan
  85. ^ Motor rotativo y combustible Kenichi Yamamoto 8º Congreso Mundial del Petróleo Moscú 1971, número de artículo: WPC-14403
  86. ^ Documento SAE 2001-01-1844/4263 Motores wankel de carga estratificada de inyección directa
  87. ^ Motor rotativo de carga estratificada de inyección directa Zachary Steven Votaw.A., Wright State University, 2011 p. 6
  88. ^ ab Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. pag. 87.ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  89. ^ ab Shimizu, Ritsuharu; Okimoto, Haruo; Tashima, Seijo; Fuse, Suguru (1995), "Las características del consumo de combustible y las emisiones de escape del motor rotativo con puerto de escape lateral", Serie de artículos técnicos SAE , vol. 1, SAE, doi :10.4271/950454
  90. ^ Motor rotativo', Kenichi Yamamoto; Toyo Kogyo, 1971 Emisiones más bajas de HC con encendido dual con bujía delantera y trasera, p. 104
  91. ^ Motor rotativo', Kenichi Yamamoto; Toyo Kogyo, 1971 Emisiones más bajas de HC con encendido dual con bujía delantera y trasera, Fig.13.9 p. 141-
  92. ^ Mazda Motor Corp .: Ritsuharu Shimizu, Tomoo Tadokoro, Toru Nakanishi y Junichi Funamoto Motor rotativo Mazda de 4 rotores para la carrera de resistencia de 24 horas de Le Mans Documento SAE 920309 Página 7
  93. ^ Jones, C (1979), 790621 (PDF) , SAE, doi : 10.4271/790621
  94. ^ Documento SAE 710582
  95. ^ Danieli, GA (1974), 740186 (PDF) , SAE, doi :10.4271/740186
  96. ^ Tecnologías desarrolladas del nuevo motor rotativo (RENESIS) , documento técnico, SAE
  97. ^ Documento SAE 950454 Página 7
  98. ^ "Mazda acaba con el cupé deportivo RX-8". Autocar . Consultado el 1 de febrero de 2014 .
  99. ^ Seibt, Torsten (30 de enero de 2023). "Mazda MX-30 R-EV Wankelmotor y Range Extender: El nuevo Wankelmotor von Mazda im Detail". Auto motor y deporte .
  100. ^ "La nueva y radical tecnología rotativa de Mazda". Autocar. 27 de junio de 2011 . Consultado el 1 de febrero de 2014 .
  101. ^ "Rotationskolbenbrennkraftmaschine und Betriebsverfahren hierfür".
  102. ^ Loktionov, E Yu; Pasechnikov, NA (1 de febrero de 2021). "Primeras pruebas de encendido láser en motor Wankel". Revista de Física: Serie de conferencias . Publicación PIO. 1787 (1): 012031. Código bibliográfico : 2021JPhCS1787a2031L. doi : 10.1088/1742-6596/1787/1/012031 . ISSN  1742-6588.
  103. ^ ab Eichlseder, Helmut; Klüting, Manfred; Piock, Walter F. (2008). Grundlagen und Technologien des Ottomotors (en alemán). Viena. pag. 222.ISBN 978-3-211-25774-6. OCLC  255415808.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  104. ^ Revista Autocar , semana que finaliza el 17 de diciembre de 1970
  105. ^ Documento SAE 870449
  106. ^ Wolf-Dieter Bensinger: Rotationskolben-Verbrennungsmotoren, Springer, Berlín/Heidelberg/Nueva York 1973, ISBN 978-3-642-52174-4 . pag. 141 
  107. ^ a b C https://www.energy-saxony.net/fileadmin/Inhalte/Downloads/Veranstaltungen/2020/Lausitzer_Energiefachtagung/Pitches/03_Wankel_SuperTec_Dr._Holger_Hanisch.pdf
  108. ^ Diario Wankel, No. 74, enero de 2015, p. 23
  109. ^ ab Wankel Journal, núm. 74, enero de 2015, pág. 22
  110. ^ Diario Wankel, No. 74, enero de 2015, p. 24
  111. ^ Diario Wankel, No. 74, enero de 2015, p. 27
  112. ^ "Wirtschaft: Wankel Supertec forscht en Cottbus mit Uni-Nachwuchs". lr-online.de (en alemán). 2020-09-05 . Consultado el 29 de enero de 2023 .
  113. ^ Ozcanli, Mustafa; Bas, Oguz; Akar, Mustafa Atakan; Yildizhan, Safak; Serín, Hasan (2018). "Estudios recientes sobre el uso de hidrógeno en el motor Wankel SI". Revista Internacional de Energía del Hidrógeno . 43 (38): 18037–18045. doi :10.1016/j.ijhydene.2018.01.202. S2CID  103553203.
  114. ^ Informe BMF de 1980 Comparación del Audi EA871 de hidrógeno con un motor de pistón alternativo de hidrógeno, página 11. Página 8, mayor consumo de aceite lubricante causado por el hidrógeno
  115. ^ "El motor rotativo es ideal para quemar hidrógeno sin los efectos contraproducentes que pueden ocurrir cuando se quema hidrógeno en un motor de pistón alternativo" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 11 de junio de 2004 . Consultado el 5 de enero de 2011 .
  116. ^ Wakayama, Norihira; Morimoto, Kenji; Kashiwagi, Akihiro; Saito, Tomoaki (13 a 16 de junio de 2006). Desarrollo de vehículo con motor rotativo de hidrógeno (PDF) . 16ª Conferencia Mundial sobre la Energía del Hidrógeno . Consultado el 19 de enero de 2023 .
  117. ^ ab Norbye, Jan P. (abril de 1966). "Prueba de manejo de un automóvil estadounidense con motor de combustión giratorio". Ciencia popular . vol. 188, núm. 4. págs. 102-107 . Consultado el 5 de mayo de 2018 .
  118. ^ abc Ansdale, RF; Keller, H. (1971). Der Wankelmotor: Konstruktion und Wirkungsweise (en alemán). Stuttgart: Motorbuch-Verlag. pag. 205.
  119. ^ ab Ansdale, RF; Keller, H. (1971). Der Wankelmotor: Konstruktion und Wirkungsweise (en alemán). Stuttgart: Motorbuch-Verlag. pag. 203.
  120. ^ Ansdale, Richard F. (1995). El motor Wankel. Konstruktion und Wirkungsweise (en alemán). Motorbuch-Verlag. págs.73, 91–92, 200. ISBN 978-3-87943-214-1.
  121. ^ ab Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, DE / Nueva York, NY. pag. 85.ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  122. ^ Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. pag. 88.ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  123. ^ Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. págs. 82–83. ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  124. ^ Bosch, Robert, ed. (2022). Manual de automoción . Wiley. pag. 642.ISBN 978-1-119-91190-6.
  125. ^ "Mazda se mantiene fiel a los motores rotativos" . Telegrafo diario . Londres, Reino Unido. 2012-09-18. Archivado desde el original el 12 de enero de 2022 . Consultado el 1 de febrero de 2014 .
  126. ^ Inglés, Andrew (5 de marzo de 2010). «Audi A1 e-tron» . Salón del Automóvil de Ginebra. Telegrafo diario . Londres, Reino Unido. Archivado desde el original el 12 de enero de 2022.
  127. ^ Sinitsky, John (11 de septiembre de 2008). "Motor Wankel - Parte III - problemas y desventajas". BrighthubEngineering.com . Consultado el 1 de febrero de 2014 .
  128. ^ Wu, Wei; et al., artículo SAE 2014-01-2160 , Universidad de Florida
  129. ^ Schreffler, Roger (29 de febrero de 2012). "El avance en el diseño de Mazda puede dar nueva vida a Rotary". wardsAuto.com . Archivado desde el original el 3 de febrero de 2015 . Consultado el 10 de abril de 2015 .
  130. ^ Norbye, Jan P., Aplicaciones de desarrollo de diseño del motor Wankel , p.134
  131. ^ Eberle, Meinrad K.; Klomp, Edward D. (1 de febrero de 1973). "Una evaluación de la posible ganancia de rendimiento gracias a la reducción de fugas en motores rotativos". Serie de artículos técnicos SAE . vol. 1. pág. 454. doi : 10.4271/730117.
  132. ^ Yamamoto, K; et al., Características de combustión de motores rotativos. Papel SAE 720357 , Mazda
  133. ^ Kagawa, Okazaki...; et al., Estudio del documento SAE 930677 del motor rotativo estratificado de inyección directa , Mazda
  134. ^ TECHNISCHE DMSB-BESTIMMUNGEN 2023 [1], 1 de enero de 2023
  135. ^ abc "Presentación del Mazda MX-30 2023". 9 de junio de 2022.
  136. ^ "La apuesta Wankel". Tiempo . 1967-09-08. Archivado desde el original el 15 de diciembre de 2008 . Consultado el 11 de diciembre de 2011 .
  137. ^ a b C Van Basshuysen, Richard; Wilmers, Gottlieb (1 de febrero de 1978). "Una actualización del desarrollo de la nueva generación de motores rotativos Audi NSU". Serie de artículos técnicos SAE . vol. 1. SAE Internacional. pag. 3. doi : 10.4271/780418. ISSN  0148-7191.
  138. ^ Van Basshuysen, Richard; Wilmers, Gottlieb (1 de febrero de 1978). "Una actualización del desarrollo de la nueva generación de motores rotativos Audi NSU". Serie de artículos técnicos SAE . vol. 1. SAE Internacional. pag. 11. doi : 10.4271/780418. ISSN  0148-7191.
  139. ^ Van Basshuysen, Richard; Wilmers, Gottlieb (1 de febrero de 1978). "Una actualización del desarrollo de la nueva generación de motores rotativos Audi NSU". Serie de artículos técnicos SAE . vol. 1. SAE Internacional. pag. 16. doi : 10.4271/780418. ISSN  0148-7191.
  140. ^ Masaki Ohkubo et al., artículo SAE 2004-01-1790
  141. «Motor Rotativo (capítulo 1: hoy y mañana)» (PDF) . Mazda. 1999, págs. 6–7. Archivado desde el original (PDF) el 5 de julio de 2010 . Consultado el 11 de diciembre de 2011 .
  142. ^ Mukai, Anna (25 de junio de 2012). "Mazda pone fin a Hummm mientras Rotary da paso a las celdas de hidrógeno: los automóviles". Bloomberg . Consultado el 26 de junio de 2012 .
  143. ^ ab Stegmaier, Gerd; Fleck, Thiemo; Seibt, Torsten (13 de enero de 2023). "Mazda MX-30 e-Skyactiv R-EV (2023): SUV eléctrico con motor Wankel y extensor de alcance". auto-motor-und-sport.de (en alemán) . Consultado el 15 de enero de 2023 .
  144. ^ ab "Mazda MX-30 e-Skyactiv R-EV el híbrido enchufable que siempre conduce eléctrico | Inside Mazda".
  145. ^ "Espejo retrovisor". Mundo del automóvil de Ward . 2000-02-01. Archivado desde el original el 5 de noviembre de 2011 . Consultado el 10 de abril de 2013 .
  146. ^ Fe, Nicolás (1975). Wankel: La curiosa historia detrás del revolucionario motor rotativo . Stein y día. pag. 219.ISBN 978-0-8128-1719-5.
  147. ^ Hege, John B. (24 de agosto de 2017). El motor rotativo Wankel: una historia. McFarland. ISBN 9780786486588. Consultado el 4 de mayo de 2018 a través de Google Books.
  148. ^ Lund, Robert (mayo de 1973). "Puesto de escucha de Detroit". Mecánica Popular . vol. 139, núm. 5. pág. 26 . Consultado el 14 de agosto de 2012 .
  149. ^ Dunne, Jim (abril de 1973). "Informe Detroit". Ciencia popular . vol. 201, núm. 4. pág. 32 . Consultado el 11 de diciembre de 2011 .
  150. ^ Hartford, Bill; Lund, Robert (enero de 1975). "Media pinta para obtener más MPG". Mecánica Popular . vol. 143, núm. 1. pág. 129 . Consultado el 11 de diciembre de 2011 .
  151. ^ Lund, Robert (diciembre de 1974). "Detroit Listening Post: Rotary no consume gasolina, dice AMC". Mecánica Popular . vol. 142, núm. 6. pág. 27 . Consultado el 14 de agosto de 2012 .
  152. ^ "GM presenta motor rotativo". Águila lectora . (Pensilvania). UPI. 27 de mayo de 1973. pág. 3.
  153. ^ Hinckley, Jim; Robinson, Jon G. (2005). El gran libro de la cultura del automóvil: la guía de sillón de la automoción estadounidense. Publicación MBI. pag. 122.ISBN 978-0-7603-1965-9. Consultado el 11 de diciembre de 2011 .
  154. ^ "¿Sabías que Lada fabricaba coches con motor rotativo?". drivemag.com . 21 de marzo de 2017.
  155. ^ "LADA - parte II" Autosoviet, sin fecha, consultado el 27 de septiembre de 2008.
  156. ^ "ЛИНИЯ ЖИЗНИ – ЭПИТРОХОИДА" 01.07.2001 Archivado el 4 de octubre de 2008 en Wayback Machine , consultado el 27 de septiembre de 2008. (en ruso)
  157. ^ Oscuro, Harris Edward (1974). El motor rotativo Wankel: introducción y guía. Prensa de la Universidad de Indiana. pag. 80.ISBN 0-253-19021-5. OCLC  59790157.
  158. ^ Chin, Joshua (22 de agosto de 2021). "El Rotary Mazda 787B ganó en Le Mans hace 30 años". autocha.com . Consultado el 14 de mayo de 2022 .
  159. ^ Peso de tara Peugeot 905 750 kg
  160. ^ Verbrauchsregeln der Gruppe C von 1982 bis 1991 - Motorsport kompakt erklärt https://autonatives.de/verbrauchsregeln-der-gruppe-c-von-1982-bis-1991.html
  161. ^ Merker, Günter P.; Teichmann, Rüdiger; Springer Fachmedien Wiesbaden (2019). Grundlagen Verbrennungsmotoren Funktionsweise und Alternative Antriebssysteme Verbrennung, Messtechnik und Simulación (en alemán). Wiesbaden, Alemania. pag. 484.ISBN 978-3-658-23556-7. OCLC  1062240250.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  162. ^ Ribau, João; Silva, Carla; Brito, Francisco P.; Martíns, Jorge (2012). "Análisis de extensores de autonomía basados ​​en cuatro tiempos, Wankel y microturbinas para vehículos eléctricos". Conversión y Gestión de Energía . Elsevier BV. 58 : 120-133. doi :10.1016/j.enconman.2012.01.011. ISSN  0196-8904.
  163. ^ Mildenhall, Owen (25 de noviembre de 2013). "Mazda 2 EV obtiene un nuevo motor extensor de alcance giratorio". Autoexpreso . Consultado el 1 de febrero de 2014 .
  164. ^ Hagón, Toby (21 de febrero de 2012). "Revisión de la primera conducción del extensor de autonomía del Mazda2 EV". noticias.drive.com.au . Archivado desde el original el 3 de diciembre de 2013 . Consultado el 1 de febrero de 2014 .
  165. ^ Ingram, Antony (26 de noviembre de 2013). "El motor rotativo sigue vivo en el prototipo Mazda 2 eléctrico de autonomía extendida". greencarreports.com . Consultado el 1 de febrero de 2014 .
  166. ^ Caminante, M. (2004). Mz . Serie Entusiastas. Libros de línea roja. págs. 27-28. ISBN 978-0-9544357-4-5.
  167. ^ Triumph-Norton Wankel, DE: Der Wankelmotor , consultado el 14 de agosto de 2012(traducción).
  168. ^ "JPSNorton.com cuando los corredores británicos con motores rotativos dominaban las superbikes del Reino Unido". jpsnorton.com .
  169. ^ Meads, Neil. "Resultados de la carrera - JPS Norton". jpsnorton.com .
  170. ^ "Hércules W2000". DE: Der Wankelmotor . Consultado el 3 de julio de 2009 .
  171. ^ Recordando a Rotary: Suzuki RE-5, Faster and Faster, 14 de agosto de 2006, archivado desde el original el 10 de septiembre de 2012 , consultado el 14 de agosto de 2012
  172. ^ Revista "Cycle World" marzo de 1971
  173. ^ "Motocicleta con motor rotativo Van Veen OCR 1000 2011". motoclassics.com . Septiembre de 2011.
  174. ^ Revista Der Spiegel , Ausgabe Nr. 38 de 1978, pág. 256 y sigs.
  175. ^ Manual del motor rotativo MidWest Engines Ltd AE1100R
  176. ^ "Lockheed QT-2 / Lockheed Q-Star". all-aero.com . Consultado el 19 de enero de 2023 .
  177. ^ "Motor rotativo Wright Aeronautical (Wankel) RC2-60". Museo Nacional del Aire y el Espacio . Consultado el 19 de enero de 2023 .
  178. ^ Jones, Charles (mayo de 1972), Un estudio de los desarrollos tecnológicos de los motores de combustión rotativos de Curtiss-Wright entre 1958 y 1971 (PDF) , SAE, vol. 1, Detroit, Illinois, EE. UU., doi :10.4271/720468{{citation}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  179. ^ "Curtiss y Wright". DE: Der Wankelmotor . Consultado el 3 de julio de 2009 .
  180. ^ Boulay, Pierre (1998). Guías Larivière (ed.). Les hélicoptères français (en francés). Larivière (Ediciones). ISBN 2-907051-17-2.
  181. ^ Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (en alemán). Berlín, Heidelberg, Nueva York. pag. 142.ISBN 978-3-540-05886-1. OCLC  251737493.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)
  182. ^ "Revisiting Rotary", Peter Garrison, Flying , 130 , n.° 6 (junio de 2003), págs. 90 y siguientes.
  183. ^ "Productos Kreiskolbenmotoren".
  184. ^ "Austro Engine amplía los intervalos de servicio de los motores rotativos". 26 de noviembre de 2019.
  185. ^ Johnson, Richard (septiembre de 1995). "Una evaluación de prueba de vuelo del planeador de 18 metros con lanzamiento automático ASH-26E" (PDF) . Consultado el 31 de agosto de 2011 .
  186. ^ "GioCAS 2017 - Consultoría Aeronáutica". e-goaeroplanes.com .
  187. ^ "Siemens, Diamond Aircraft y EADS presentan el primer avión híbrido en serie del mundo". verde.autoblog.com . 2011-07-03. Archivado desde el original el 7 de julio de 2011 . Consultado el 3 de julio de 2011 .
  188. ^ "EADS y Siemens firman una asociación de investigación a largo plazo para la propulsión de aviación eléctrica; MoU con Diamond Aircraft". greencarcongress.com . 2013-06-18 . Consultado el 1 de febrero de 2014 .
  189. ^ Ansdale, RF; Keller, H. (1971). Der Wankelmotor: Konstruktion und Wirkungsweise (en alemán). Stuttgart: Motorbuch-Verlag. pag. 214.
  190. ^ Ansdale, RF; Keller, H. (1971). Der Wankelmotor: Konstruktion und Wirkungsweise (en alemán). Stuttgart: Motorbuch-Verlag. pag. 215.
  191. ^ "Pats APU". DE: Der Wankelmotor . Consultado el 3 de julio de 2009 .
  192. ^ Fernández-Pello, A. Carlos; Pisano, Albert P.; Fu, Kelvin; Walther, David C.; Knobloch, Aarón; Martínez, Fabián; Senesky, Matt; Stoldt, Conrado; Maboudian, Roya; Lijadoras, Seth; Liepmann, Dorian (14 de enero de 2004). "Sistema de potencia del motor rotativo MEMS". Transacciones IEEJ sobre Sensores y Micromáquinas . Berkeley, CA: Universidad de California. 123 (9): 326. Código bibliográfico : 2003IJTSM.123..326F. doi : 10.1541/ieejsmas.123.326 .
  193. ^ "34474_2" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 10 de julio de 2010 . Consultado el 20 de diciembre de 2010 .
  194. ^ Carretera y pista . Publicación de bonos. 1976. pág. 89.
  195. ^ Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio, ed. (1978). El motor de combustión rotativa: un candidato para la aviación general . Publicación de la conferencia de la NASA. pag. 127.
  196. ^ ab Silvestri, William B.; Wright, Edward S. (1986). "Motores John Deere Score en aplicaciones marinas" (PDF) . Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos.
  197. ^ Jones, Charles (1992), Desarrollos de motores rotativos de carga estratificada en JDTI (John Deere Technologies International) de 1984 a 1991
  198. ^ Beneficio, Bill (9 de octubre de 2018). "El motor rotativo John Deere". revistaverde.com .
  199. ^ "Deere se retira de la carrera de motores rotativos". Tribuna de Chicago . 10 de abril de 1991.
  200. ^ Gilboy, James (15 de septiembre de 2020). "El motor diésel de bloque grande de 11,6 litros era demasiado bueno para este mundo". thedrive.com . Archivado desde el original el 3 de agosto de 2021.
  201. ^ "Yanmar Diésel". DE: Der Wankelmotor . Consultado el 20 de diciembre de 2010 .
  202. ^ Yamaoka, Kojiro; Tado, Hiroshi (1972), 720466 , SAE
  203. ^ "Sistema pretensor TRW Wankel" . Consultado el 3 de julio de 2009 .
  204. ^ "Sistemas de seguridad de los ocupantes" (PDF) . mercedestechstore.com . págs. 11-12. Archivado desde el original (PDF) el 28 de febrero de 2008 . Consultado el 31 de diciembre de 2007 .
  205. ^ "Equipo original". trw-eos.com . Archivado desde el original el 11 de marzo de 2008 . Consultado el 12 de febrero de 2009 .
  206. ^ Steffens, Jr., Charles E. "Pretensor del cinturón de seguridad" . Consultado el 11 de abril de 2007 .

Referencias

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