Autore Topic: MOTORE WANKEL... NE VOGLIAMO PARLARE?  (Letto 14565 volte)

Alfetta*GTV 2000L

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MOTORE WANKEL... NE VOGLIAMO PARLARE?
« il: 26 Giugno 2008, 22:13:31 »
Così come tutte le tecnologie alternative, mi sta intrigando ed ho cercato notizie sul motore rotativo "Wankel". Ne ho dedotto sommariamente che è una tecnologia che probabilmente non avrà molto futuro, anche perchè è un progetto mai sviluppato e non certo una novità! Da ciò che ho capito presenta il vantaggio di una costruttività più leggera rispetto ai motori tradizionali, ma i limiti dovuti a scarso rendimento, usura eccessiva delle parti mobili ed inquinamento eccessivo, ne hanno decretato a tutt'oggi lo stop... eppure mi pare una cosa strana! Un rotore vagamente triangolare che ha un movimento più "logico" e regolare, almeno visivamente, rispetto a quello alternativo dei pistoni, mi pareva, da profano, migliore e con prospettive interessanti... perchè secondo voi non è così? E come mai invece la sola "Mazda" ha dato fiducia a questa tecnologia? Chi ne sa di più ci illumini, mi pare un buon argomento di discussione...

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MOTORE WANKEL... NE VOGLIAMO PARLARE?
« il: 26 Giugno 2008, 22:13:31 »

Offline skizzo2

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Re: MOTORE WANKEL... NE VOGLIAMO PARLARE?
« Risposta #1 il: 26 Giugno 2008, 23:08:26 »
Una bella discussione tecnica!  ;)

Effettivamente il motore Wankel è molto particolare ed oggi,se non sbaglio,lo adotta solo la Mazda Rx-8.



Il suo insuccesso è dovuto proprio ai motivi da te elencati:
consumi eccessivi e affidabilità...
Il suo vantaggio è invece quello di ottenere potenze specifiche elevate con cubatura molto piccola.
La RX-8 infatti ha una cubatura totale di soli 1308 cc ed una potenza di ben 231 CV



La Mazda aveva già adottato questo motore nel 1978 con la prima serie della RX-7.



La prima vettura di serie con motore Wankel dovrebbe essere la NSU Ro80 del 1967...



« Ultima modifica: 26 Giugno 2008, 23:13:18 da skizzo2 »
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Offline acton1951

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Re: MOTORE WANKEL... NE VOGLIAMO PARLARE?
« Risposta #2 il: 27 Giugno 2008, 06:53:54 »
Leggendo qua e là.

Le prime vetture che adottarono questo tipo di motore furono le NSU, tra cui la Ro 80. Tra il ’62 e il 1970, la Mercedes Benz realizzò una decina di prototipi tra cui le famose C111 a tre e quattro rotori (realizzate tra il 1969 e il 1970) e una 350 SL Quadrirotore utilizzata normalmente da Wankel stesso. Alla Mercedes si affiancò la GM, con i prototipi Chevrolet e la American Motors, che realizzò una versione rotativa della sua Pacer. In campo motociclistico il propulsore rotativo fu utilizzato sporadicamente dalla stessa NSU, dalla Suzuki (sul modello RE-5) e dalla Norton che riuscì anche ad ottenere delle vittorie in gare del campionato inglese. I principali problemi riscontrati nell'utilizzo di vetture fornite di tale motore erano relativi alla durata delle guarnizioni di tenuta che lavorano in condizioni di pressione elevata. Attualmente, grazie allo sviluppo della tecnologia dei materiali, la durata di vita di questi propulsori è notevolmente aumentata, consentendo una maggiore produzione su larga scala. La casa automobilitica Mazda ormai da quasi vent'anni porta avanti lo studio e lo sviluppo di motori rotativi ad alte prestazioni e attualmente monta sulla vettura Mazda RX-8 un birotore denominato "Renesis" di cilindrata complessiva di 1308 cc, in grado di sviluppare una potenza di 231 cv (170 KW) a 8200 giri, facendone, a tutt'oggi, l'unica vettura con motore di derivazione Wankel di serie.
Segue.

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Re: MOTORE WANKEL... NE VOGLIAMO PARLARE?
« Risposta #2 il: 27 Giugno 2008, 06:53:54 »

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Re: MOTORE WANKEL... NE VOGLIAMO PARLARE?
« Risposta #3 il: 27 Giugno 2008, 06:55:58 »
Motore WANKEL: funzionamento

Il cuore del Motore Wankel è lo speciale rotore prismatico a base triangolare equilatera con lati leggermente convessi. Il rotore è contenuto all'interno di una carcassa, lo statore, nella quale sono praticate le luci per l'aspirazione della miscela aria-carburante e per lo scarico dei gas combusti. La cavità interna dello statore ha una sezione che ricorda un'ellisse schiacciata con due rientranze (lobi) agli estremi dell'asse minore o anche una specie di 8 (propriamente la sezione forma una curva chiamata epitrocoide a due lobi); le basi dello statore sono costituite da due pareti piane, che presentano centralmente un foro per il passaggio dell'albero motore. Girando all'interno della carcassa con un particolare movimento orbitante, il rotore forma tre camere, il cui volume varia ciclicamente: nelle 3 camere si compiono contemporaneamente 3 ciclo Otto a quattro tempi, sfasati tra loro di 120°. Avendo il rotore tre lati uguali, il processo avviene in modo sequenziale 3 volte a ogni giro del rotore stesso (corrispondente a 3 giri dell'albero motore), con un notevole vantaggio ai fini della potenza erogata e della regolarità di funzionamento. Al centro del rotore è calettata una ruota dentata a denti interni (corona rotorica) che ingrana con una ruota a denti esterni solidale alla piastra di chiusura dello statore (pignone statorico) e coassiale con i perni di banco dell'albero motore; la corona rotorica rotola sul pignone senza strisciare su di essa. Il rotore presenta un foro centrale dotato di una grossa bronzina anulare nel quale ruota un eccentrico cilindrico calettato sull'albero motore. Le pressioni che vengono esercitate sul rotore dai gas in espansione sono trasmesse tramite l'eccentrico sull'albero motore, che, perciò, viene trascinato in rotazione. Al pignone statorico è demandato il compito di costringere il rotore a seguire un'orbita eccentrica, tale da garantire il contatto costante degli elementi di tenuta apicali contro le pareti interne dello statore. Dall'albero motore il moto passa direttamente al gruppo frizione e quindi al cambio, da dove viene trasmesso alle ruote motrici.

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Re: MOTORE WANKEL... NE VOGLIAMO PARLARE?
« Risposta #4 il: 27 Giugno 2008, 06:56:49 »
Devo aver incasinato qualcosa. Scusatemi.  :-\

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Re: MOTORE WANKEL... NE VOGLIAMO PARLARE?
« Risposta #5 il: 27 Giugno 2008, 06:57:41 »
Riprovo.
Motore WANKEL: funzionamento.

Il cuore del Motore Wankel è lo speciale rotore prismatico a base triangolare equilatera con lati leggermente convessi. Il rotore è contenuto all'interno di una carcassa, lo statore, nella quale sono praticate le luci per l'aspirazione della miscela aria-carburante e per lo scarico dei gas combusti. La cavità interna dello statore ha una sezione che ricorda un'ellisse schiacciata con due rientranze (lobi) agli estremi dell'asse minore o anche una specie di 8 (propriamente la sezione forma una curva chiamata epitrocoide a due lobi); le basi dello statore sono costituite da due pareti piane, che presentano centralmente un foro per il passaggio dell'albero motore. Girando all'interno della carcassa con un particolare movimento orbitante, il rotore forma tre camere, il cui volume varia ciclicamente: nelle 3 camere si compiono contemporaneamente 3 ciclo Otto a quattro tempi, sfasati tra loro di 120°. Avendo il rotore tre lati uguali, il processo avviene in modo sequenziale 3 volte a ogni giro del rotore stesso (corrispondente a 3 giri dell'albero motore), con un notevole vantaggio ai fini della potenza erogata e della regolarità di funzionamento. Al centro del rotore è calettata una ruota dentata a denti interni (corona rotorica) che ingrana con una ruota a denti esterni solidale alla piastra di chiusura dello statore (pignone statorico) e coassiale con i perni di banco dell'albero motore; la corona rotorica rotola sul pignone senza strisciare su di essa. Il rotore presenta un foro centrale dotato di una grossa bronzina anulare nel quale ruota un eccentrico cilindrico calettato sull'albero motore. Le pressioni che vengono esercitate sul rotore dai gas in espansione sono trasmesse tramite l'eccentrico sull'albero motore, che, perciò, viene trascinato in rotazione. Al pignone statorico è demandato il compito di costringere il rotore a seguire un'orbita eccentrica, tale da garantire il contatto costante degli elementi di tenuta apicali contro le pareti interne dello statore. Dall'albero motore il moto passa direttamente al gruppo frizione e quindi al cambio, da dove viene trasmesso alle ruote motrici.

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Re: MOTORE WANKEL... NE VOGLIAMO PARLARE?
« Risposta #6 il: 27 Giugno 2008, 06:58:59 »
Motore WANKEL: vantaggi.

Il motore Wankel presenta numerosi vantaggi rispetto ai vari tipi di motore alternativo a combustione interna grazie alla sua particolare struttura:

    * Minor numero di parti e semplicità di progetto;
    * Minore rumorosità e vibrazioni;
    * Elevata leggerezza dovuta alle dimensioni ridotte ed elevato rapporto potenza/massa;
    * Minori emissioni inquinanti (ossidi di azoto) dovuti alla minore temperatura media dei gas;
    * Maggiore potenza a parità di cilindrata rispetto ad un motore a pistoni alternati;

Il motore rotativo ha un’incredibile semplicità di progettazione derivante dal suo dettaglio più importante: la presenza di solo due parti in movimento, il rotore e l’albero motore. È inoltre notevole l'assenza di masse in moto alterno (che sui motori alternativi sono bielle, pistoni e spinotti) e quindi l'assenza di forze di inerzia del secondo ordine che risultano altrimenti difficili da bilanciare; infatti queste possono essere bilanciate da opportune masse, poste in rotazione ad una velocità doppia rispetto a quella dell'albero motore. L'assenza di queste forze di inerzia nonché di una massa volanica (sostituita dal rotore stesso) consente a questo tipo di motore di avere forti accelerazioni e valori di potenza specifica più elevati rispetto ai motori alternativi grazie alla possibilità di raggiungere regimi di rotazione maggiori.

Il motore Wankel è costruttivamente molto più leggero e compatto dei normali propulsori a pistoni alternati e possiede solo due parti mobili, possiede poi cicli di aspirazione e di scarico più vantaggiosi dal momento che i fluidi hanno più tempo per entrare o uscire e quindi ha minori perdite di carico. Anche il Wankel può essere dotato di sistemi di sovralimentazione mediante turbina o compressore volumetrico. Il miglior sfruttamento della combustione durante l'espansione fornisce a parità di cilindrata una maggior potenza rispetto a un motore a moto alternato, questo perché durante l'espansione l'albero ruota di 270° anziché di 180°.

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Re: MOTORE WANKEL... NE VOGLIAMO PARLARE?
« Risposta #7 il: 27 Giugno 2008, 07:01:24 »
Motore WANKEL: svantaggi.

I problemi più conosciuti sono la scarsa durata dei suoi elementi di tenuta del rotore trocoidale e la sua difficoltà di realizzazione.

I problemi di carattere costruttivo del Wankel riguardano in particolare il rotore, che è sottoposto a brusche escursioni termiche di circa 900° e che deve essere quindi costruito in leghe estremamente resistenti e costose. Il rotore stesso inoltre per la sua stessa conformazione spigolosa subendo violenti strisciamenti contro la parete dello statore vede presto ridotta la tenuta idraulica delle guarnizioni, con una conseguente limitazione del rendimento.

Dal punto di vista tecnologico, la costruzione degli organi principali, quali il rotore e lo statore, risulta essere molto complicata: la costruzione dello statore infatti presenta serie difficoltà a causa della lavorazione superficiale trocoidale che richiede l'uso di macchine di grande precisione studiate appositamente. Inoltre le caratteristiche di resistenza all'usura delle superfici a contatto richiedono trattamenti particolari.

Altri problemi del motore Wankel dal punto di vista costruttivo riguardano inoltre la costruzione dello statore e del rotore, il disegno della camera di combustione, l'accensione, la lubrificazione, il raffreddamento del rotore, l'ingranaggio di reazione. In particolare, la configurazione del rotore non consente grossi margini di libertà per le camere di combustione, il che fa inevitabilmente sì che queste siano sviluppate soprattutto in lunghezza portandole ad essere quasi piatte. Tale configurazione non è certo ideale, soprattutto per la notevole distanza tra gli elettrodi della candela e i punti estremi della camera di combustione: per ridurre questo inconveniente, gli ingegneri giapponesi della Mazda hanno aggiunto l’utilizzo del “twin spark”, ovvero della doppia candela per ogni rotore. Nel caso particolare della Mazda RX-7 e delle auto successivamente prodotte i progettisti hanno ulteriormente perfezionato la tecnica della doppia accensione; la scintilla della seconda candela scocca infatti qualche istante dopo rispetto alla prima. Questa raffinatezza implica però due sistemi di accensione completamente indipendenti.

Un altro problema legato al sistema di aspirazione riguarda la carenza di coppia ai bassi regimi o addirittura un rigetto di miscela.

Tutto questo minò rapidamente l’avventura dei motori rotativi, che necessitavano di ricerche tecnologiche e avveniristiche che solo la Mazda ebbe il coraggio di intraprendere.

Come prima infarinatura penso che possa bastare. Se no ci vuole un ingegnere meccanico.    ;)

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Re: MOTORE WANKEL... NE VOGLIAMO PARLARE?
« Risposta #8 il: 27 Giugno 2008, 07:54:39 »
Avete già detto tutto voi: avevo letto un'articolo poco tempo su una rivista di auto d'epoca inerente a questo motore e i motivi per il quale è stato abbandonato il progetto sono proprio i consumi e la fragilità.
Dubito che verrò ripreso in considerazione, perchè oramai la Mazda lo ha ri-lanviato da alcuni anni, ma nessuno si è preso la briga di copiare l'idea...
Nell'epoca in cui viviamo, i fondi per la ricerca in campo automobilistico sono tutti orientati su motori che utilizzano carburante alternativo.

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Re: MOTORE WANKEL... NE VOGLIAMO PARLARE?
« Risposta #9 il: 27 Giugno 2008, 08:59:27 »
Bravissimi, non bisogna aggiungere altro dal punto di vista tecnico!

Personalmente ho avuto modo di guidare diverse volte la RX8, sia in occasione del suo debutto che successivamente.

A parte il consumo d'olio imbarazzante - la Giulietta forse ne consuma meno! ;D - è un motore semplicemente fantastico e unico come sensazioni che sa regalare. In città non è il massimo però, visto che le cambiate avvengono dai 6.500 agli 8.000 giri e il limitatore, accompagnato da un cortese biiip, interviene solo alla soglia dei 9.000 giri. Sotto questo punto di vista è meraviglioso...c'è da aggiungere poi, che la rx-8 non passa proprio inosservata, vista la particolarità della sua linea....   

Offline deltahf84

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Re: MOTORE WANKEL... NE VOGLIAMO PARLARE?
« Risposta #10 il: 27 Giugno 2008, 09:05:57 »
In effetti il motore rotativo nella guida sportiva da grandi sensazioni,ma mangia olio a barili ed è delicatissimo...
Senza contare che lo sviluppo e la progettazione sono onerosissimi...Per questo ormai solo più la Mazda lo produce...

E' vero che la cilindrata totale della Rx8 è di soli 1308,ma il bollo lo paghi sul DOPPIO della cilindrata!!!

Offline skizzo2

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Re: MOTORE WANKEL... NE VOGLIAMO PARLARE?
« Risposta #11 il: 27 Giugno 2008, 09:54:40 »
Citazione
E' vero che la cilindrata totale della Rx8 è di soli 1308,ma il bollo lo paghi sul DOPPIO della cilindrata!!!

Il bollo lo paghi sui Kw...a prescindere dalla cilindrata.  ;)

Molto bella a mio avviso la RX-8!
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Offline deltahf84

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Re: MOTORE WANKEL... NE VOGLIAMO PARLARE?
« Risposta #12 il: 27 Giugno 2008, 09:56:06 »
Ho capito...COmunque paghi come fosse un 2600...

Offline skizzo2

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Re: MOTORE WANKEL... NE VOGLIAMO PARLARE?
« Risposta #13 il: 27 Giugno 2008, 10:02:12 »
Quando vai a comprare una RX-8 penso che sei a conoscenza che ha 231 CV... ;D
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GTI79

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Re: MOTORE WANKEL... NE VOGLIAMO PARLARE?
« Risposta #14 il: 27 Giugno 2008, 10:36:00 »
Il bollo lo paghi sui Kw...a prescindere dalla cilindrata.  ;)


Una decina di anni fà era il contrario, si pagava a cilindrata se non sbaglio...

 

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