La eficiencia, la simplicidad, así como el menor costo de fabricación y operatividad son las ventajas que se persiguen en el desarrollo de las máquinas rotativas. Las primeras de las que se tiene noticia fueron ideadas por Agostino Ramelli, expuestas en su libro "Las variadas e ingeniosas máquinas", allá por el año 1588. Fueron llevadas a la práctica como compresor por Witting y otros a finales del siglo XIX, y por Edwards en los últimos años 60. Tambien desarrollaron motores rotativos z.B. von Tschudl (1957), Kauertz (1960), Kindermann 1962 y Sanron Enterprises 1973. En los años 60 el norteamericano Satz y el australiano Heyndrich propusieron sendos modelos, de los que no se tiene noticia de su aplicación.
Actualmente se fabrican diversas variaciones, fundamentalmente como bombas de paletas. El holandés Brunklas trabajo en el desarrollo de máquinas rotativas como motores de combustión interna a finales de los años 20 con poco éxito.
En el año 1954 la N.S.U. dió a conocer que el motor rotativo ideado por Félix Wankel habia alcanzado un nivel suficiente para llevarlo a su aplicación práctica, comenzándose a fabricar desde entonces y continuando su desarrollo y perfeccionamiento hasta la fecha con éxito discreto, principalmente por no superar las performances hoy vigentes del motor recíproco, además de ser tanto o más complejo que este. El funcionamiento del motor Wankel fué definido así por su inventor:
"Un motor rotativo de combustión interna en el que un rotor triangular gira dentro de una carcasa especialmente diseñada, y que realiza las mismas funciones que los pistones de un motor convencional, pero reduciendo peso y número de partes móviles."
Actualmente la tecnología de los materiales ha avanzado mucho, y es posible aplicar estos avances en los compuestos plásticos y cerámicos, así como en los tratamientos superficiales, sobre el antiguo concepto de motor rotativo, de cara a hacerlo interesante para su aplicación comercial.
Un prometedor nuevo motor rotativo práctico es el motor Rand Cam®, que ahora está siendo desarrollado por Reg Technologies Inc. Este motor es un derivado de diseño rotativo que está lejos del complejo engranaje del Wankel. Representa nueve años de trabajo e incorpora la última tecnología de materiales en hierro y cerámicas. El motor Rand Cam® es una planta motriz de cuatro tiempos con desplazamiento positivo. Consiste en un rotor compuesto por un conjunto de paletas axiales que giran sobre una leva produciendo los cuatro tiempos.
LA TEORIA:
Se denomina también de pistón rodante, o motor Wankel, en honor a su inventor, Félix Wankel, que desarrolló este tipo de motor de explosión en 1954. Consiste en un rotor de tres caras con forma de triángulo equilátero de lados ligeramente convexos, que gira dentro de una cámara especial mediante una combinación de engranajes y un árbol excéntrico interior, de forma tal que el volumen libre entre las caras del rotor y de la cámara varía con el giro. El movimiento de este rotor o "pistón" triangular es orbital: al girar el eje no sólo gira el rotor, sino que también lo hace alrededor del eje, pues la relación de transmisión del dentado interno del rotor es de dos vueltas por cada tres que da el árbol principal. Esto genera unas vibraciones que se contrarrestan utilizando dos rotores desfasados 180 grados, aunque existen motores con tres o más rotores. Funciona según el ciclo de cuatro tiempos, y cuenta con lumbreras de admisión y escape para la entrada y salida de los gases. La ventaja frente a un motor de pistón alternativo es que se producen tres fases de trabajo por cada vuelta del árbol principal, ya que cada uno de los tres lados del rotor genera una cámara que trabaja según ciclos independientes. Por ello, a igualdad de potencia son más compactos, aunque sin embargo presentan problemas de estanqueidad en el rotor y en el cárter, ya que la compresión se realiza por el contacto entre las esquinas del rotor y la cámara, donde es muy difícil conseguir una correcta lubricación. Actualmente, sólo Mazda ofrece motores Wankel en coches de serie, combinados con la técnica de la sobrealimentación, y también con la técnica atmosférica.
Ventajas
Menos piezas móviles: El motor Wankel tiene menos piezas móviles que un motor alternativo de 4 tiempos. Esto redunda en una mayor fiabilidad.
Suavidad de marcha: Todas los componentes de un motor rotativo giran en el mismo sentido, en lugar de sufrir las constantes variaciones de sentido a las que está sometido un pistón. Están balanceados internamente con contrapesos giratorios para suprimir cualquier vibración. Incluso la entrega de potencia se desarrolla en forma más progresiva, dado que cada etapa de combustión dura 90° de giro del rotor y a su vez como cada vuelta del eje representa 3 vueltas del rotor, cada combustión dura 270° de giro del eje, es decir, 3/4 de cada vuelta; compárenlo con un motor monocilíndrico, donde cada combustión transcurre durante 180° de cada 2 revoluciones, o sea 1/4 de cada vuelta del cigüeñal.
Menor velocidad de rotación: Dado que los rotores giran a 1/3 de la velocidad del eje, las piezas principales del motor se mueven más lentamente que las de un motor convencional, aumentando la fiabilidad.
Menores vibraciones: Dado que las inercias internas del motor son muy pequeñas (no hay vielas, ni volante de inercia, ni recorrido de pistones), solo las pequeñas vibraciones en la excéntrica se ven manifestadas.
Desventajas
Emisiones: Es más complicado (aunque no imposible) ajustarse a las normas de emisiones contaminantes.
Costos de mantenimiento: Al no estar tan difundido, su manutención resulta costosa.
Consumo: La eficiencia termodinámica (relacion consumo-potencia) se ve reducida por la forma alargada de las cámaras de combustión y la baja relación de compresión.
Dificil estanqueidad: Resulta muy dificil aislar cada una de las 3 secciones del cilindro en rotación, que deben ser impermeables unas de otras para un buen funcionamiento. Además se hace necesario cambiar el sistema de estanqueidad cada 6 años aproximadamente, por su fuerte desgaste.
Sincronización: La sincronización de los distintos componentes del motor debe ser muy buena para evitar que la explosión de la mezcla se inicie antes de que el pistón rotativo se encuentre en la posición adecuada. Si esto no ocurre, la ignición empujará en sentido contrario al deseado, pudiendo dañar el motor.
Encendido: El encendido de la mezcla es mas difícil que en un motor convencional aunque esto no sea un problema considerable debido a que mazda lo ha solucionado mediante la implantación de dos bojías por rotor, y en coches de competición por tres e incluso cuatro bujías por rotor.
Aqui esta el famoso rotor:
Esquema de Funcionamiento:
Y por si queda dudas:
y x ultimo el famoso motor del rx8 en el q se aprecia uno de sus dos rotores:
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un ultimo video explicativo:
http://www.royalhigh.edin.sch.uk/dep...gine_movie.avi
