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Motores de combustão interna
Motor rotativo Wankel O motor rotativo é um motor com pistão não convencional, em que o mecanismo do eixo de comando de válvula é substituído por uma unidade de comando excêntrica, operada por um pistão rotativo. O pistão forma as câmaras de combustão na medida em que se desloca dentro de seu padrão trocóide. Visto a partir da lateral, o rotor é um triângulo com laterais convexas. A câmara do pistão (epitrocóide) com formato oval – ou mais precisamente: com formato de vidro de relógio – está localizada dentro da carcaça arrefecida à água. Quando o rotor gira, seus três vértices seguem a parede da carcaça para formar três câmaras de deslocamento variáveis, vedadas mutuamente (A, B e C), espaçadas em intervalos de 120°. Cada uma destas câmaras acomoda um ciclo completo de combustão de quatro tempos, durante cada rotação completa do rotor, i.é, depois de uma rotação completa do rotor triangular, o motor completa o ciclo de quatro tempos três vezes e o eixo excêntrico completa um número igual de rotações.
O rotor é equipado com vedações em ambas as faces e no vértice. Ele incorpora uma engrenagem concêntrica e os rolamentos para o excêntrico do eixo do motor. Esta engrenagem funciona excentricamente em relação ao eixo do excêntrico. A engrenagem interna do pistão rotativo gira contra uma engrenagem montada na carcaça. Esta engrenagem gira concentricamente em relação ao eixo do excêntrico. Este conjunto de engrenagem não transmite força. Ao contrário, ele mantém o pistão rotativo no padrão de órbita trocóide necessário para sincronizar o pistão e o eixo do excêntrico. Os dentes do conjunto de engrenagem atuam de acordo com a relação de conversão de 3:2. O rotor gira em dois terços da velocidade angular do eixo e na direção oposta. Este arranjo gera uma velocidade relativa do rotor que corresponde apenas a um terço da velocidade angular do eixo em relação à carcaça.
Design e conceito operacional do motor rotativo Wankel 1 Rotor, 2 Engrenagem interna no rotor, 3 Vela de ignição, 4 Pinhão fixo, 5 Superfície de funcionamento do excêntrico a) A célula A aspira a mistura ar-combustível, a célula B comprime a mistura e o escape dos gases de combustão é realizado na célula C (depressões no flanco do rotor permitem que o gás passe pela restrição trocóide). b) A célula A é cheia com gás fresco, os gases de combustão se expandem na célula B, girando o eixo do excêntrico através do rotor, o escape dos gases de combustão é realizado na célula C. A fase seguinte da combustão é novamente aquela mostrada na figura a), onde a célula C assumiu o lugar da célula A. Assim, o rotor, girando através de 120° de uma rotação, realizou o processo completo de quatro tempos em seus três flancos. Durante este processo, o eixo do excêntrico realizou uma rotação completa. a b 1
B
A C
2
A
3 4
5
B
C
18.10.05 18:55:47