the_platero
Usuario (El Salvador)
1. INTRODUCCIÓN.En el siguiente trabajo, se describe claramente el funcionamiento, ventajas y desventajas de los motores wankel (rotativos), haciendo énfasis en la comparación de dicho motor con el convencional otto.Se puede observar detalladamente cada componente de este motor y las mejoras que a tenido a lo largo de los años.Se eligió este tema de investigación, por el motivo que, se conoce poco de este tema y seria de bastante beneficio, darlo a conocer.La investigación se realizó principalmente, utilizando el recurso del internet, encontrando información relevante sobre el tema, que marcó la pauta al análisis de porque no está muy difundido, el uso de este motor en los automóviles.También se tuvo contacto con un ingeniero mecánico mexicano, que mostro su opinión y experiencia sobre este motor.La conclusión fue, que el motor wankel moderno, supera ampliamente en rendimiento al motor convencional, en muchos aspectos, pero aun el medio no está listo para utilizar este tipo de motores en vehículos para las masas.El desarrollo sigue en progreso.También se nos dimos cuenta que empresa es la líder en el desarrollo de estos motores (MAZDA), que a dado un gran avance, en la reducción de contaminación, que estos motores causaban, con el denominado “renesis”.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMACuáles son las ventajas de los motores Walker (rotativos) y cómo funcionan?En el país actualmente circulan bastantes vehículos con motores wankel (rotativos).Por eso es importante informarse más sobre este tipo de motores, ya que no cualquiera sabe de eso.En la actualidad solo un cierto número limitado de establecimientos y técnicos automotrices conocen sobre el tema, por esa razón es necesario investigar sobre esto, para que en una futuro cercano ya nosotros como técnicos automotrices tengamos un conocimiento básico que será de gran ayuda en nuestra vida profesional.Si bien es cierto existen desde 1924, todavía no hay un extenso conocimiento práctico y teórico sobre los motores rotativos, debido al escaso número de vehículos en el salvador con este motor. Pero en un futuro próximo veremos muchos modelos con este motor.2.1 definición del problema: Motores rotativos, su funcionamiento y ventajas.2.2 Pregunta problemaPor qué son más eficientes los motores rotativos, que los convencionales?2.3 Justificación de trabajoLa decisión de investigar sobre los motores rotativos es para aportar un beneficioso conocimiento sobre el tema, ya que es completamente importante conocer sobre este tipo de motor vehicular.Debemos tomar en cuenta que la mecánica automotriz ya no es la misma de hace diez o veinte años, los diferentes fabricantes con la ayuda de sus ingenieros trabajan prácticamente todos los días para generar ideas nuevas que busquen la innovación en el funcionamiento del automóvil, dichas ideas enfocadas especialmente para el conductor ósea el cliente, para que esté tenga mayor facilidad y confort al momento de conducir.Estas ideas además de lo anterior también buscan generar mejor desempeño del automóvil con menos gasto de combustible por ende más economía para el cliente.2.4Objetivos2.4.1Objetivo generalConocer el funcionamiento y ventajas de los motores rotativos y darlo a conocer a los demás.2.4.2Objetivo específicos-Identificar las partes que componen a los motores rotativos.-Demostrar que el rendimiento de los motores rotativos es mejor que los motores convencionales.-Analizar las ventajas y desventajas de los motores rotativos.2.5Hipótesis:Los motores rotativos son más económicos en el consumo de gasolina. V.I V.DLos motores rotativos son más eficientes que los convencionales otto. V.I V.DLos motores rotativos son menos contaminantes al medio ambiente, en V.I V.DLa actualidad.3. ANTECEDENTES: HISTORIA SOBRE EL TEMA A INVESTIGARMotor rotativoBueno primero que nada tenemos que entender lo siguiente: los motores rotativos en realidad se llaman motores Wankel tenemos claro que es un tipo de motor de combustión interna. el motor lleva este nombre gracias a su inventor alemán llamado Félix Wankel. En 1924 Félix logra la creación de su motor en los siguientes años lo patenta, pero su verdadero desarrollo le tomo alrededor casi de los 40 años de mejorar el diseño original Félix WankelLa mayor cualidad de este motor es que utiliza rotores en lugar de pistones como los motores convencionales que se utilizan en la mayor cantidad de carros hoy en día.4. MARCO TEÓRICOAntes de hablar del funcionamiento en general primero vamos a ver cuáles son las partes que lo componen y que función tienen en el completo desempeño del motor:Partes1-Placa de cubierta primariaEsta placa para que nos funciona, esta placa es la primera pared que encierra el cuerpo del rotor, haciendo sello y vacío al mismo tiempo.En la cara de esta pieza tenemos una cavidad o un hueco donde se ingresa la mezcla de aire y combustible hacia la cámara de combustión para ser comprimida. 2-Cubierta de primer rotorEsta cubierta con forma de "8" es donde va situado el rotor, su superficie es sumamente suave y casi sin imperfecciones ya que en esta es donde se desliza el rotor del motor.En esta pieza podemos encontrar el puerto de escape, por donde salen los gases quemados de la explosión de aire y gasolina, las cavidades de las bujías donde se ara la chispa de la ignición de la combustión y la continuación de las cavidades de enfriamiento líquido.3- Placa de cubiertas intermediaEsta placa es muy similar a la placa de cubierta primaria, ya que la función de ella es separar un rotor de otro junto con sus cubiertas de rotor, ayudando a formar un sello entre cada cubierta de motor para aumentar la compresión y una mejor combustión. cabe destacar que esta placa tiene muchísimos ductos tanto los continuos de enfriamiento liquido como los de lubricación de aceite para los Berings y el cigüeñal del motor, al igual que las otras placas, tanto la primaria como la placa de rotor tienen su propia lubricación.4- Placa de cubierta finalFunciona de la misma manera que la placa de cubierta primaria, terminando el sellado de la segunda cubierta de rotor.5- Múltiple de admisión de aireEste es una tubería la cual funciona para la admisión del aire que va hacia las cámaras de combustión de los rotores, aspirando el aire por medio de la compresión que producen los rotores al girar 6- Múltiple de admisión e inyección de mezcla (aire + gasolina)-Aquí se produce una mezcla entre el aire que ya fue aspirado por la primera sección del múltiple de admisión y es mesclado atreves de los inyectores y una bomba de gasolina en constante presión que los hace entrar al mismo tiempo a los 2 por un mismo ducto hacia las cavidades de combustión de la cámara de rotor y el rotor.7- Palomilla de admisión de aireEsta funciona como una puerta que deja entrar aire a dependencia de lo que presione el acelerador, esta es la reguladora del flujo de aire que va entrando hacia la admisión de aire8- Engranes estacionariosEstos engranes son los que producen el movimiento en el cigüeñal con respecto a los engranes de los rotores, los rotores al girar engranan con estos engranes que se encuentran fijos y permitir que el recorrido de los rotores no se salga de curso y siempre mantenga una sola posición a la hora de hacer sus giros, estos al estar fijo y conectados con los engranes de los rotores funcionan de gira fija para que este no desbalancee el movimiento del cigüeñal. Estos van situados en el centro de las placas primarias e intermedias.9- RotoresEl rotor, casi la pieza mas importante de este motor ya que sin estos, el motor no tendría su ciencia de movimiento.Los rotores son unos triángulos acorvados, en cada una de las caras de estos se encuentra una cavidad hundida conocida como cámara de combustión, al igual que los pistones tienen una hendidura donde se aloja la mezcla que al ser comprimida explota tras su compresión.Su forma es la que da el movimiento uniforme dentro de la cámara de rotor, siempre con sus tres puntas tocando las paredes de la cámara y guiándose en su movimiento de "8“ circular de la cubierta de primer rotor. Cada una de las caras del triángulo simula un pistón, por lo que con cada rotor encontramos 3 cámaras de combustión, ósea se puede ver como 3 pistones. eso quiere decir que en cada vuelta del rotor completa hay un numero de 3 ciclos de combustión, 3 explosiones y 3 veces más fuerza Los rotores tienen piezas muy particulares entre si, ya que en su forma de giro complejo tiende a tener mucho desgaste.piezas de los rotores- Los sellosLos sellosTal vez las piezas más importantes de los rotores, ya que este necesita tener un sello muy completo, porque tanto fuera como a dentro del motor hay lubricación la cual tiene que llegar hasta el centro del rotor si filtrarse en las cámaras de combustión.También está el sello de ápice (ápex) o sello de pico, este sello se encuentra en cada una de las puntas del triángulo ya que ellas son las que no permiten que se filtre gasolina entre una cámara y otra para que no haya contra explosiones y no baje el ritmo de giro del rotor. Estos sellos tienen resortes en su interior para así poder llevar de manera suave el recorrido de la cámara de rotor y su forma de “8”. sellos apex -La cámara de combustión-En esta imagen se puede ver bien la cara del rotor, la cámara de combustión y una parte muy importante un Bering flotante por el cual se desliza el cigüeñal, sin este Bering el cigüeñal no podría moverse. aquí podemos ver aparte de el sello apex ( sello de pico) ver los demás sellos internos y externos para el aceite, el sello de aceite de costado para que tampoco por el cuerpo del rotor se filtre aceite hacia las cámaras de combustión 10-CigueñalEs la pieza que se encarga de transferir toda la energía en forma giratoria que se crea en el momento de la combustión, esta es la pieza mas balanceada de cualquier motor ya que necesita llevar sus contrapesos de una forma correcta para así girar de la manera mas efectiva, rápida, y sin mayor desgaste de alguno de sus lados.Aclaro que el cigüeñal de los motores rotativos giran casi por un movimiento de arriba hacia abajo siguiendo una línea casi recta produciendo un extremos ovalados giros circulares Múltiple de escapeEste es un ducto por el cual se recogen los gases que se producen después de la combustión y se conducen asta encontrar una salida. A medida del diámetro del escape del carro se puede obtener mejor respuesta, mayor compresión, desahogando mas fácil los gases que produce el motor. Cómo funciona el motor rotativoEl funcionamiento de este empieza cuando el motor arranca, haciendo un vacio llamado admisión, el cual aspira aire, y todo empieza a funcionar, cuando ese aire se mezcla con la gasolina en el múltiple de admisión e inyección, llevándolo asta la cámara de combustión donde entra por la abertura de la placa primaria, ingresando entre la cubierta del rotor y el rotor, cuando el rotor gira empieza la compresión, que es cuando compacta de la mayor manera el aire con la gasolina entre sus paredes, en el momento que ya casi no queda espacio entra la ignición de una chispa que la generan las bujías o candelas que se encuentran en los 2 hoyos de la cubierta del rotor, provocando una explosión de esta mescla, la cual conlleva a una liberación de energía controlada que impulsa al rotor a girar con mayor fuerza y velocidad, cuando la explosión termina se dejan salir los gases por el puerto de escape de la misma cubierta del motor e iniciando la sesión de la misma manera con cada una de las 3 capas de cada rotor y de cuantos rotores tenga el motor.Una comparación de sus 4 tiempos con el de pistones (la diferencia es que en un rotor se producen 3 veces más explosiones que en un motor de pistones) Ventajas- Menos piezas en general comparado con un motor de pistones. -Menos piezas móviles: el motor Wankel tiene menos piezas móviles que un motor alternativo de 4 tiempos, tan solo 4 piezas; bloque, rotor (que a su vez está formado por segmentos y regletas), árbol motriz y sistema de refrigeración/engrase (similar a los que montan los motores de pistón). Esto en una mayor fiabilidad.-Suavidad de marcha: todos 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 equilibrados 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 rotor representa 3 vueltas del eje, cada combustión dura 270° de giro del eje, es decir, 3/4 de cada vuelta; compárenlo con un motor mono cilíndrico, donde cada combustión transcurre durante 180° de cada 2 revoluciones, o sea 1/4 de cada vuelta del cigüeñal. Se produce una combustión cada 120º del rotor y 360º del eje.-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 bielas, 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 mantenimiento resulta costoso.- Consumo: la eficiencia termodinámica (relación consumo-potencia) se ve reducida por la forma alargada de las cámaras de combustión y la baja relación de compresión.- 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.5. METODOLOGIA DE LA INVESTIGACIÓN.A continuación se describe el trabajo de investigación efectuado, de manera que a otros investigadores les sirva como una guía; tomando como base las técnicas, instrumentos, materiales y procedimientos utilizados en este caso en particular, esperando obtener los mismos resultados.Con la presente investigación se pretendía indagar sobre los beneficios de los motores rotativos en el automóvil, para ello se utilizaron los pasos para realizar una investigación científica facilitados por el instructor.Como se puede observar, cada paso se resolvió en orden y detalladamente, así como lo estipulaban los pasos dados.Se interpretaron los resultados de la manera siguiente; Se observó que cantidad de personas conocen la existencia de los motores rotativos, cuantas conocen su funcionamiento, piezas que los componen, tipo de mezcla que usan etc…y se observó la falta de conocimiento de las personas sobre este tema en cuestión.Esto podría deberse a la falta de automóviles con dicho motor circulando en el país o a la falta de información del mismo, pero lo más importante a resaltar fue el análisis sobre el resultado de la pregunta problema. ¿Los motores rotativos tienen un mejor rendimiento que los motores convencionales y cual es más amigable al medio ambiente?Para esto se utilizó como herramienta fundamental el “internet” y basándose en investigaciones ya concluidas e información individual de los dos motores (rotativo y convencional), se pudo observar de manera clara, las ventajas y desventajas del rotativo ante el motor convencional, obteniendo resultados contundentes de esto.Los datos para saber el conocimiento que tienen sobre el tema las personas en general, se obtuvieron mediante encuestas, ese fue el principal instrumento.De esa forma se facilitó la medición del conocimiento de las personas sobre el tema, ayudando también al análisis de estos resultados.6. RESULTADOS.Producto de la encuesta que se realizó.1. conoce usted la existencia de los motores rotativos…………….si............................no 2. conoce el funcionamiento de los motores rotativos.............si.......................no 3. conoce las piezas que componen los motor rotativo..................si...........................no 4. sabe qué tipo de mezcla son los motores rotativos...........si.................................no 5. le gustaría tener un motor rotativo................si...............no 6. ya ha visto usted un motor rotativo en nuestro país.........si................................no 7. CONCLUSIONES. En conclusión, se pudo comprender el funcionamiento de un motor rotativo, tomando como referencia el funcionamiento de un motor convencional del tipo otto tradicional, en el desarrollo de la investigación se pudo observar, que el motor wankel cumple cumple con más facilidad los 4 ciclos del motor convencional.Esto lo logra por medio de sus rotores, que en este caso serían los que sustituyen a los pistones.•Se pudieron identificar detalladamente las piezas que componen a este motor, que en conclusión son mucho menos, dando así como resultado un motor mucho más ligero.•Es indiscutible que en rendimiento, el motor wankel moderno supera con enorme ventaja al motor otto convencional, esto se debe a que, mientras un pistón está realizando un trabajo, un rotor ya está realizando tres.Esto se traduce no en otra cosa sino en rendimiento ya que aprovecha más su alimentación, porque?Porque ya no hay que convertir movimiento lineal empleado por un pistón en un cilindro, a un cigüeñal.Este ya está realizando directamente movimiento circular, Ósea que este factor resta esfuerzo, por lo tanto hay mayor rendimiento.•Se analizaron las ventajas y desventajas en el siguiente orden, empezando por las ventajas.-Menor número de piezas móviles: estó definitivamente le resta peso al motor, por ende al vehículo también.Hay menos costos en gastos de materiales, para fabricar estos motores.Aparte que queda más espacio para los demás componentes.-Menores vibraciones: Como ya no hay una transformación de movimiento lineal a movimiento circular, esto reduce la magnitud de vibraciones, y como no hay bielas ni volante, la inercia es baja.Lo único que podría sentirse es lo del cigüeñal excéntrico. Desventajas.-Las emisiones: A lo largo de los años ese fue uno de los principales problemas en el desarrollo de este motor, ya que es más contamínate que el convencional, pero con el desarrollo ingenioso de MAZDA, en este motor, se a logrado adaptar a las normas de emisiones contaminantes.Así que esta desventaja esta pronta a desaparecer en este motor.-Costos de mantenimiento: Al no ser muy común en los automóviles, son pocas las personas que realmente estén capacitadas, para dar servicio a este tipo de motores, es decir; no en cualquier parte podrán atender tu vehículo con motor rotativo, por ende se debe ir a la agencia, esto acarrea mayores costos a los dueños de este tipo de vehículos.No obstante es un factor que a medida se haga más popular, este tipo de motor, habrán más técnicos capaces, y los costos de mantenimiento de verán reducidos, es otra desventaja que a lo largo desaparecerá.-Consumo: Al ser un motor altamente revolucionado existe mayor consumo de gasolina al llegar a altas velocidades, sería bueno estudiar los avances futuros de este factor, en este motor, para saber que proponen para el futuro los ingenieros.-La sincronización: Este motor por ser de este tipo debe tener una alta precisión en su sincronización, ya que al no estarlo, podría hacer el ciclo de explosión antes, y esto haría que el rotor gire al sentido contrario, y causar daños serios al motor, esto generaría mayor número de revisiones.En conclusión:Al hablar de un proceso y factores que aún están en desarrollo podemos darnos cuenta que no es adecuado comparar al motor wankel con el convencional lleva una amplia ventaja ya que lleva más de 100 años de desarrollo ininterrumpido y el wankel apenas 30.Aun así en rendimiento el wankel supera ampliamente al motor convencional, por eso no es de extrañarse que el wankel empiece a entrar en su apogeo. 8. RECOMENDACIÓNES. Para futuras investigaciones sería bueno enfocarse o profundizar más en el porqué, de que los motores rotativos han sido más contaminantes, pues sería bueno tener la razón de ese problema, más clara y amplia. Se debe tener más en cuenta, que es muy importante conocer sobre este tipo de motores, ya que por los resultados obtenidos en esta investigación, se ve muy clara la posibilidad que este tipo de motores, entren a formar parte de michos más vehículos en el mercado.Con mucha más razón siendo un futuro o ya técnico automotriz.Por ultimo deberían de poner a disposición del público más información sobre los avances actuales del consumo de gasolina en este motor.9. GLOSARIO. Admisión: es el momento que el motor deja entrar la mescla de aire combustible. Compresión: es el momento que el motor comprime la mescla de aire combustible.Fuerza: es el momento que ase explosión la mescla y en puja al rotor con fuerza.Escape: es cuando el motor evacua los gases quemados.Rotor: es la parte que gira en el motor rotativo y es de forma triangular.10. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS. http://es.wikipedia.org/wiki/Motor_Wankelhttp://www.zonatuning.com/f13/ventajas-y-desventajas-del-motor-rotativo-53498/http://motorgiga.com/articulos-coches/el-funcionamiento-del-motor-rotativo/gmx-niv54-con111881.htmhttp://www.drifting.es/fotos/Mecánica/Wankel/nuevo-mazda-rx7-2.jpgMotor rotativopuntos