Alai

Motorul rotativ Wankel a fost o alegere ideală pentru mulți proprietari și operatori de aeronave mici, acționate cu elice. În comparație cu motoarele cu piston convenționale, motoarele rotative Wankel sunt mici, ușoare și au un raport putere/greutate ridicat. Sunt aproape lipsite de vibrații, nu se pot bloca sau bate și au mai puține piese mobile (care să se spargă). În acest moment, este dificil să îmbunătățești designul Wankel; asta dacă nu cumva te gândești să schimbi forma rotorului… într-o formă schimbătoare.
O nouă configurație a unui motor rotativ – motorul rotativ Szorenyi – a fost dezvoltată de către Agenția de dezvoltare a motoarelor rotative (REDA), cu sediul la Melbourne. În timp ce statorul, sau partea staționară a motorului Szorenyi este similară cu cea a unui motor Wankel, forma geometrică a rotorului motorului este un romb, care se deformează pe măsură ce se rotește în interiorul conturului statorului.

Ciclul motorului rotativ Szorenyi

Această geometrie se traduce printr-un motor rotativ cu patru camere de combustie, spre deosebire de cele trei ale unui rotativ Wankel tradițional. Fiecare rotație a arborelui cotit produce o rotație a rotorului și un ciclu complet al motorului în fiecare dintre cele patru camere: sau patru curse de putere. În schimb, motorul Wankel produce o singură cursă de putere la fiecare rotație a arborelui cotit.

Ciclul motorului rotativ Wankel

Un motor rotativ Wankel tipic utilizează un rotor cu trei fețe pentru a crea cavități în stator pentru un ciclu de admisie, compresie, aprindere și evacuare fără întreruperi. Punctul A marchează unul dintre cele trei apexuri ale rotorului, punctul B marchează arborele excentric, iar porțiunea albă reprezintă lobul arborelui excentric. (Sursa imaginii: Y tambe)
Potrivit REDA, fiecare modul rotativ Szorenyi în patru timpi este echivalent cu un motor cu piston alternativ sau cu pistoane opuse cu opt cilindri.
Motorul Szorenyi este, de asemenea, mai optimizat pentru configurația cu mai multe rotoare decât un rotativ Wankel, datorită utilizării porturilor periferice, în comparație cu utilizarea porturilor laterale complexe ale motorului Wankel. Capacitatea de a configura cu ușurință motoarele în patru timpi cu mai multe rotoare ar putea avea ca rezultat centrale electrice rotative care să genereze o putere echivalentă cu cea a motoarelor cu piston cu 8, 16 sau 24 de cilindri. În plus, dezvoltarea modulelor standardizate ar putea reduce costurile de fabricație și de întreținere pe durata ciclului de viață.

Liber la viteză

În mod obișnuit, motoarele Wankel sunt limitate la o viteză a rotorului de 3.000 de rotații pe minut (rpm) din cauza încovoierii excesive a arborelui cotit cauzată de forțele centrifuge ale rotorului excentric. Motorul Szorenyi nu are limită de turație în această privință, deoarece a folosit un rotor echilibrat.
Limitele potențiale mai mari de turație înseamnă că motorul Szorenyi are o densitate de putere mai mare decât motorul Wankel, ceea ce s-ar putea traduce într-o rază de acțiune, o anduranță și o capacitate de încărcare mai mare a aeronavelor. În plus, motorul Szorenyi are mai mult spațiu pentru răcirea internă a rotorului și nu este nevoie de un reductor în cazul aeronavelor și al vehiculelor aeriene fără pilot (UAV) cu elice de mari dimensiuni.
Potrivit documentului, motorul Szorenyi ar putea fi făcut să funcționeze cu benzină, benzină de aviație (avgas), butan sau hidrogen (deoarece orificiile de admisie și de evacuare sunt bine separate).
REDA a remarcat, de asemenea, că, dacă se introduce o fază de precompresie, motorul ar putea utiliza motorină – aliniindu-se cu SUA. conceptul militar militar „un singur combustibil” și făcând ca motorul să fie potențial luat în considerare pentru aplicații militare.
Detalii complete privind proiectarea și testarea noului motor REDA, sunt disponibile în
Documentul tehnic SAE International, The Development of the Szorenyi Four-Chamber Rotary Engine.
O versiune prescurtată a The Development of the Szorenyi Four-Chamber Rotary Engine și alte documente tehnice SAE privind motoarele pentru aeronave mici și UAV sunt disponibile în cea mai recentă carte din seria So You Want to Design a SAE International, So You Want to Design Engines: UAV Propulsion Systems.
Cartea acoperă mai multe tehnologii de propulsie pentru UAV, cum ar fi motoarele tradiționale cu combustibil greu, arhitecturile hibrid-electrice, ventilatoarele distribuite alimentate cu hidrogen, motorul rotativ Szorenyi menționat mai sus și propulsia experimentală cu plasmă – sau descărcarea cu barieră dielectrică.

• Pratt & Whitney primește 437 de milioane de dolari pentru continuarea dezvoltării motoarelor adaptive

• Arhitectura motorului cu trei fluxuri avută în vedere pentru următorul motor degen de aeronave militare

• Lockheed Martin și Arconic colaborează în domeniul imprimării 3D și al materialelor aerospațiale avansate

William Kucinski este editor de conținut la SAE International, Aerospace Products Group din Warrendale, PA. Anterior, a lucrat ca redactor la Centrul de siguranță al NASA din Cleveland, OH, și a fost responsabil de redactarea studiilor de caz privind defecțiunile de sistem ale agenției. Interesele sale includ literalmente tot ceea ce are legătură cu spațiul, aeronavele militare trecute și prezente și tehnologia de propulsie.
Contactați-l în legătură cu orice idee de articol sau colaborare prin e-mail la [email protected].
Continuați să citiți „