Alai

A Wankel forgómotor sok tulajdonos és üzemeltető számára ideális választás volt a kis, légcsavaros meghajtású repülőgépek esetében. A hagyományos dugattyús motorokhoz képest a Wankel forgómotorok kicsik, könnyűek és nagy teljesítmény/tömeg aránnyal rendelkeznek. Szinte rezgésmentesek, nem tudnak lefagyni vagy kopogni, és kevesebb mozgó alkatrészük van (ami eltörhet). Ezen a ponton nehéz a Wankel-konstrukción javítani; kivéve, ha a rotor alakjának megváltoztatását fontolgatjuk… változó alakúra.
A forgómotor új konfigurációját – a Szorenyi forgómotort – a melbourne-i székhelyű Rotary Engine Development Agency (REDA) fejlesztette ki. Míg a Szorenyi-motor álló része, vagyis az állórész a Wankel-motoréhoz hasonló, addig a motor rotorjának geometriai alakja egy rombusz, amely az állórész kontúrján belül forogva deformálódik.

Szorenyi forgómotor ciklusa

Ez a geometria egy négy égéstérrel rendelkező forgómotort eredményez, szemben a hagyományos Wankel forgómotor három égéstérével. A forgattyús tengely minden egyes forgása a forgórész egy-egy fordulatát és egy teljes motorciklust eredményez mind a négy kamrában: vagy négy lökést. Ezzel szemben a Wankel-motor forgattyús tengelyfordulónként egy teljesítményütemet produkál.

Wankel rotációs motorciklus

A tipikus Wankel rotációs motor háromoldalas forgórészt használ, amely az állórészben üregeket hoz létre a zökkenőmentes szívási, sűrítési, gyújtási és kipufogási ciklus érdekében. Az A pont a rotor három csúcsának egyikét jelöli, a B pont az excentrikus tengelyt, a fehér rész pedig az excentrikus tengely nyalábját. (Kép forrása: Y tambe)
A REDA szerint minden egyes négyütemű Szorenyi rotációs modul egy nyolchengeres dugattyús vagy dugattyús dugattyús motornak felel meg.
A Szorenyi motor a perifériás nyílások használata miatt is jobban optimalizált a többrotoros konfigurációra, mint a Wankel rotációs motor, szemben a Wankel motor komplex oldalsó nyílásokkal. A többrotoros, négyütemű motorok egyszerű konfigurálhatósága olyan forgódugattyús erőgépeket eredményezhet, amelyek 8, 16 vagy 24 hengeres dugattyús motorokkal egyenértékű teljesítményt termelnek. Továbbá a szabványosított modulok kifejlesztése csökkentheti a gyártási és életciklus-karbantartási költségeket.

Szabad a sebesség

A Wankel-motorok tipikusan 3000 fordulat/perc (rpm) rotorfordulatszámra korlátozódnak az excentrikus rotor centrifugális erői által okozott túlzott forgattyús tengelyhajlítás miatt. A Szorenyi-motor ebben a tekintetben nem korlátozott fordulatszámú, mivel kiegyensúlyozott rotorral dolgozott.
A magasabb lehetséges fordulatszám-határértékek azt jelentik, hogy a Szorenyi-motor nagyobb teljesítménysűrűséggel rendelkezik, mint a Wankel-motor, ami nagyobb hatótávolságot, kitartást és hasznos teherbírást jelenthet a repülőgépek számára. Továbbá a Szorenyi-motorban több hely van a rotor belső hűtésére, és nincs szükség redukálóműre a nagy légcsavarral rendelkező repülőgépekben és pilóta nélküli légi járművekben (UAV).
A tanulmány szerint a Szorenyi-motor benzinnel, repülőbenzinnel (avgas), butánnal vagy hidrogénnel is üzemeltethető (mivel a be- és kipufogónyílások jól elkülönülnek egymástól).
A REDA azt is megjegyezte, hogy ha egy elősűrítési fázist vezetnek be, a motor gázolajjal is működhet – igazodva az Egyesült Államokhoz. A REDA új motorjának tervezésével és tesztelésével kapcsolatos teljes részleteket a
SAE International Technical Paper, The Development of the Szorenyi Four-Chamber Rotary Engine (A Szorenyi négykamrás forgódugattyús motor fejlesztése) című dokumentumban olvashatják.
A Szorenyi négykamrás forgódugattyús motor fejlesztése és más, kis repülőgépek és UAV-k motorjaival foglalkozó SAE Technical Papers rövidített változata a SAE International So You Want to Design sorozatának legújabb könyvében, a So You Want to Design Engines-ben olvasható: UAV Propulsion Systems.
A könyv számos UAV meghajtási technológiát tárgyal, mint például a hagyományos nehézüzemanyag-motorokat, a hibrid-elektromos architektúrákat, az elosztott hidrogénüzemű ventilátorokat, a fent említett Szorenyi forgómotort és a kísérleti plazmahajtást – vagy dielektromos gátkisülést.

• A Pratt & Whitney 437 millió dollárt kap az adaptív hajtóművek fejlesztésének folytatására

• Háromáramú hajtómű architektúrát terveznek a következő-gen katonai repülőgépek

• Lockheed Martin és az Arconic együttműködik a 3D nyomtatás és a fejlett repülőgépipari anyagok terén

William Kucinski a SAE International tartalomszerkesztője, Aerospace Products Group munkatársa Warrendale-ben, Pennsylvania államban. Korábban a NASA Biztonsági Központjában (Cleveland, OH) dolgozott íróként, és az ügynökség rendszerhiba esettanulmányainak megírásáért volt felelős. Érdeklődési köre szó szerint mindenre kiterjed, aminek köze van az űrhöz, a múltbeli és jelenlegi katonai repülőgépekhez, valamint a meghajtástechnológiához.
A cikkekkel vagy együttműködési ötletekkel kapcsolatban a [email protected] e-mail címen lehet vele kapcsolatba lépni.
Continue reading “