De meeste auto's die je op de weg ziet, hebben een traditionele zuigermotor onder de motorkap. Een kleine hoeveelheid heeft echter een duidelijk verschil: ze gebruiken een roterende motor zonder zuiger of een rotormotor. In plaats van de cilindrische zuigers die in de meeste motoren worden aangetroffen, gebruiken ze driezijdige rotoren in een langwerpig huis om verbranding te creëren.
Wat is een roterende motor?
De rotatiemotor waar de meeste Amerikaanse consumenten bekend mee zijn, wordt ook wel de Wankel-motor genoemd, vernoemd naar de Duitse ingenieur Felix Wankel, die deze configuratie in de jaren zestig ontwierp. Sommige merken omarmden de rotatieconfiguratie vanwege de reputatie van het ontwerp voor het creëren van indrukwekkend paardenkracht van kleine verplaatsing. Vanwege hun lichte gewicht en compacte formaat behoort de verhouding vermogen / gewicht tot de beste van interne verbrandingsmotoren.
Hoewel het een verbrandingsmotor is, werkt deze veel anders dan traditionele zuigermotoren. In een typische zuigermotor voltooit elke slag vier verschillende taken: inlaat, compressie, verbranding en uitlaat. Rotormotoren bereiken dezelfde vier taken, maar ze worden voltooid in een afzonderlijke sector van de motorbehuizing. In wezen is het een efficiëntere manier om het viertaktproces te voltooien; vergelijkbaar met het hebben van een speciale cilinder in een kamer.
Minder onderdelen die bewegen
Een rotormotor heeft niet zo veel bewegende delen als een zuigermotor. In een typische verbrandingsmotor zijn er meer dan 40 afzonderlijke componenten - zoals de drijfstangen, nokkenas, kleppen, tuimelaars, distributieriem, distributietandwielen, krukas en natuurlijk de zuigers - die allemaal samen moeten werken voor de viertaktmotor. cyclus om een revolutie te voltooien.
Aan de andere kant zijn er in een typische tweerotorige rotatiemotor slechts drie bewegende delen. Twee daarvan zijn de rotoren waarvan de derde de uitgaande as is. Er is geen valvetrain zoals in een zuigermotor. Een rotor vangt het lucht / brandstofmengsel op terwijl het langs de inlaatpoort spint, comprimeert het vervolgens terwijl het langs het verbrandingsgebied spint en laat het verbrande mengsel uitstromen als het voorbij de uitlaatpoort spint, voordat de cyclus opnieuw wordt gestart. Een voordeel van minder bewegende delen is dat er minder onderdelen zijn die verslijten, lichter zijn en geen olie verversen.
Soepele beweging
Onderdelen in een traditionele zuigermotor veranderen van richting terwijl ze roteren, terwijl die in een rotatiemotor voortdurend in dezelfde richting bewegen. Ze hebben ook contragewichten die trillingen elimineren die optreden in zuigermotoren.
Dit helpt om een rotormotor soepeler te maken dan een zuigermotor. Het heeft drie omwentelingen op de uitgaande as voor één omwenteling van de rotor. Voor een zuigermotor gebeurt de verbranding elke twee omwentelingen en een kwart van elke krukasomwenteling. De rotoren op de rotatiemotor bewegen langzamer dan op een zuigermotor, een andere factor die de levensduur verbetert.
Gemelde problemen
Een van de negatieve neveneffecten van de rotatiemotor is het eigenlijke verbrandingsproces. Terwijl de motoren zelf efficiënter werken op het gebied van energiecreatie, is de brandstofefficiëntie niet zo goed. In feite verbrandt de typische zuiger aangedreven verbrandingsmotor ongeveer 80 procent van het lucht / brandstofmengsel in de verbrandingskamer, terwijl de rotatiemotor typisch slechts 70 procent verbrandt. Bovendien maken problemen met het handhaven van nauwe afdichtingen rotatiemotoren gevoelig voor olieverbruik. Deze factoren maken ze minder brandstofefficiënt en vervuilender.
Bovendien leveren rotatiemotoren veel vermogen bij hoge toerentallen, maar produceren ze niet zoveel koppel als zuigermotoren, vooral bij lage toerentallen. Dit maakt ze een goede optie voor een racebaan, maar minder ideaal voor dagelijks rijden in de stad.
Roterende motoren zijn niet te vinden in veel voertuigen, vooral die in de VS, vanwege emissieregels en betrouwbaarheidsaspecten. De Japanse autofabrikant Mazda heeft echter enig succes gevonden met de Wankel-motor. Hun vierrotorige 787 racewagen won de prestigieuze race van 24 uur van Le Mans in 1991 en sportwagens zoals de RX-7 en RX-8 hebben een cult-aanhang onder autoliefhebbers verdiend. Desondanks heeft Mazda sinds 2012 geen rotatiemotor geproduceerd. Hoewel het bedrijf beweert dat het zich blijft toeleggen op het onderzoeken en verbeteren van rotatiemotoren, lijkt het onwaarschijnlijk dat ze een rendement zullen behalen met de steeds strikter wordende emissievoorschriften. Autoliefhebbers kunnen alleen maar hopen dat ze op een dag in de toekomst de soepele, hoogtoerige kracht in een nieuwe auto met draaimotor zullen voelen.