HARJOITUSTYÖ WANKELMOOTTORISTA
Ryhmä: Lauri ja Artsi
WANKELMOOTTORIN TAUSTAA/HISTORIAA
Felix Wankel avasi oman pajan Heidelbergiin vuonna 1924, jona vuonna hän kehitti wankelmoottorin (engl. rotary combustion engine). Hän yritti patentoida sen 1926, mutta haki väärällä tuotenimellä (engl. grease turbine), jolla jo oli patentti vuodelta 1886. Vuonna 1927 hän teki piirustukset laitteesta ”Drehkolbenmaschine ilman epätasaisesti liikkuvia osia”. Hän sai patentin vuonna 1929 (DRP 507 584). Ensimmäisen toimivan prototyypin hän rakensi 1957.
Vuonna 1936 alkaen Wankel työskenteli moottorinsa kehittämisessä Lilienthal-, BMW-, DVL-, Junkers-, ja Daimler-Benz-yhtiöissä. Hän kehitti toimivia prototyyppejä.
.
WANKELMOOTTORIN TOIMINTAPERIAATE
Wankel moottori on kevyt, pienikokoinen ja tärinättömästi käyvä kiertomäntämoottori.
Moottorissa on 4 'lohkoa': polttoaineen ruiskutus, puristus, sytytys, (räjähdys-)työvaihe ja pakokaasun poisto. Kaikki tapahtuu pyörivän männän ja sylinterin välisessä tilassa vuoronperään. Kuvassa olevassa moottorissa mäntä pyörii myötäpäivään. Keskellä oleva ratas on kiinteä ja kiinnitetty etupuolella (katsojan suunnassa) olevaan kammion seinään se tarkoitus on pitää mäntä 'kurissa' ja hampaat ohjaavat männän kiertoliikkeeseen. Akseli on epäkeskisesti männässä kiinni ja tämä epäkesko välittää voiman akseliin.
Kuvassa on moottorin mäntä
Moottorin mäntä kammiossa (rungon reiissä kulkee jäähdytysneste).
Kuvassa on 2-sylinterisen moottorin akseli.
Alla on selkeä tietokoneella tehty moottorin rakenne ja sen toiminnan mallinnus:
Alla kuvassa on oikea moottori.
TEKNISTÄ TIETOA
Autossa moottorin teho on tyypillisesti 120kW, kierrosnopeus 6500rpm , vääntömomentti 4000rpm:llä on 226Nm.
Turboversiossa vastaavasti 120kW, 6000rpm, ja 231Nm(4000rpm)
WANKELMOOTTORIN KÄYTTÖKOHTEET
Autot, moottoripyörät, lennokit
1970-85 Mazda R100, RX-x, Lyce, Cosmo (turbo)
Kuvassa Mazda RX-8 vm. 2008 !
Moottoripyörät:
INVENTORILLA TEKEMÄMME WANKELMOOTTORIN MALLINNUS
Yksinkertaisesta ulkonäöstä huolimatta olikin moottorin männän, kammioiden, akselinpaikan ja rattaiden mitoitus haasteellista. Perusmitoituksessa oli pakko käyttää netistä löytynyttä papaeritulostettua kuvaa ja mitata siitä. Vaikka kuinka yritettiin, niin kone ei näyttänyt toimivan oikean laisesti. Eli uusiksi meni. Nyt piirsin uudestaan alusta alkaen kieli keskellä suuta youtuubivideon mukaan:
Lauri sitten kasasi koneen ja teki siihen rattaat:
Päivän verran riivittiin hiuksia ja yritettiin saada se toimimaan.
Lopulta 'naksahti' ja saatiin videoitua toiminta. Temppu on siinä, että laittaa ensin kärjen ylös ja sitten pyörittää isosta rattaasta myötäpäivään. Jos yrittää lähteä jostain muusta tilanteesta ja yrittää pyörittää jostain muusta osasta, kone ei toimi !
WANKELMOOTTORIN ONGELMAT/HAASTEET
Sen käyttökelpoisuutta rajoittavat kuitenkin suhteellisen suuri polttoaineenkulutus ja moottorin osien verraten nopea kuluminen.
MUUTA/TULEVAISUUS
Säilyy erikoisuutena asian harrastajien toimesta
esim. ultrakevyiden lentokoneiden moottoreina.
esim. ultrakevyiden lentokoneiden moottoreina.
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti