Qual è il delta di efficienza tra motori a quattro tempi rotativi e moderni

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Esistono molte opinioni in merito al delta di efficienza tra i motori rotativi a sega e i motori a quattro tempi di varie configurazioni (induzione forzata, ecc.).

Questo delta, qualunque esso sia, sembra essere un dibattito su quanto. Quanto spreco, quanta efficienza, quanta potenza.

Quali sono le carenze effettive di un motore rotativo?

Qual è il delta dell'efficienza tra un motore rotativo e un moderno motore a quattro tempi?

Qual è la causa principale della configurazione di un motore rotativo che lo rende così dispendioso?

NOTA: I motori Wankel sono ancora motori a ciclo Otto (ri: aspirazione, compressione, accensione, scarico), eseguono le corse in modo diverso rispetto a un motore alternativo controllato da valvola.

• Rapporto di compressione inferiore : è noto che un rapporto di compressione superiore fornisce più potenza senza altre modifiche. Si dice che questa differenza nel rapporto di compressione sia un aumento di circa il 3% nell'output per 1 punto di compressione. Questo libro di testo (pagina 14 di 21 [o pagina 274 del testo]) mostra che il rapporto di compressione è 6,98: 1. In genere ciò significa rinunciare a 3-4 punti di compressione rispetto a ciò che può fornire un motore a pistoni di serie, con pochissimo ricorso per aumentare quel numero. ( NOTA: mentre queste cifre mostrano il rapporto di compressione inferiore, Mazda ha mostrato che i numeri sono alti fino a 10: 1.)

• Forma della camera di combustione - Nell'immagine seguente, è possibile vedere il ciclo Otto di base nel motore Wankel. A causa della forma intrinseca, quando l'aria / carburante viene acceso (tra i cicli # 3 e # 4), la parte anteriore della fiamma sta inseguendo il bordo anteriore del rotore attorno alla camera di combustione, ma non riesce mai a raggiungerlo completamente. Ciò consente a una parte della miscela di aria del combustibile di fuoriuscire dall'apertura di scarico quando tale apertura è scoperta. Questo è il motivo per cui a volte è possibile vedere le fiamme provenienti dallo scarico di un veicolo con motore rotativo.

  

• Sigillatura del rotore: sul rotore stesso sono presenti tre tenute principali che tengono tutto sotto controllo: tenute apicali, tenute frontali e tenute laterali. (Di seguito un'immagine che mostra le loro posizioni.) Mantenere tutti i gas nelle rispettive posizioni è un lavoro ingrato per i sigilli e i sigilli di solito perdono parte di quella integrità. Uno dei motivi di ciò è perché i sigilli devono rimanere caldi e freddi non miscelati allo stesso tempo.

  

• Iniezione di olio motore - Per aiutare a mantenere una buona tenuta, l'olio motore viene iniettato direttamente durante il ciclo di aspirazione e nel tratto di aspirazione. Ciò fornisce una tenuta adeguata e una minore usura, ma introduce inefficienze nell'ustione della miscela aria / carburante, oltre a creare più inquinanti nello scarico.

• Potenza : la tabella seguente mostra un confronto tra tre diversi veicoli con il loro peso / potenza / cilindrata. Guardando i numeri, diventa chiaramente evidente confrontando il peso del veicolo, la potenza in CV e i numeri di chilometraggio, il motore rotativo non è all'altezza. Proprio come gli altri motori, è possibile sovralimentare il motore rotativo (l'MB GLA45 viene fornito turbo dalla fabbrica). Ciò consentirà di aumentare la potenza, ma non aumenterà l'efficienza in modo proporzionale a causa di come avviene il flusso di scarico e di non essere in grado di controllare gli eventi di aspirazione / scarico come è possibile con il motore a pistoni. Soffierete idrocarburi non bruciati dalle porte di scarico, il che è inefficiente. Non sto dicendo che nessuno dei veicoli con motore a pistoni non spenga idrocarburi nello scarico, Sto dicendo che per la quantità di carburante che scarichi nel motore, il motore rotativo scarica molto più come un rapporto rispetto ai motori a pistoni.

    Dimensione veicolo Potenza Coppia Peso Città HWY
    2011 RX-8 1.3L 232hp @ 8500 159lb-ft @ 5500 3064lbs 16mpg 22mgp   
    2015 GLA45 2.0L 355hp @ 6000 332lb-ft @ 2250 3457lbs 23mpg 29mpg
    2105 Stingray 6.2L 455hp @ 6000 460lb-ft @ 4600 3300lbs 17mpg 29mpg 

Non ho potuto fare a meno di notare, la superficie rotante "pistone" molto più grande / per quantità di carburante, veniva in qualche modo trascurata in queste altre risposte. Potrebbe essere un fattore di compensazione dell'efficienza in una certa misura. Si suppone che i motori rotativi utilizzino idrogeno e probabilmente gas idrocarburici come il metano, in modo più efficace di una configurazione a pistoni perché la maggiore superficie può estrarre più energia motrice dal combustibile. Ciò sembra essere stato preso in considerazione per i motori Mazda RENISIS che utilizzano idrogeno supplementare e Mazda afferma che il rotativo Wankel ha caratteristiche termiche migliori rispetto a un motore a pistoni che consente una combustione più snella. http://www.mazda.com/en/innovation/technology/env/hre/ In teoria, il passaggio tra le valvole di scarico distanziate in modo diverso attorno al raggio del motore potrebbe alleviare alcuni dei problemi descritti perché la parte di scarico del ciclo Otto potrebbe essere cambiata insieme ai tempi di combustione.