روتور مثلثی به جای پیستون: یک موتور Wankel چگونه کار می کند؟

روتور مثلثی به جای پیستون
در واقع یک موتور Wankel چگونه کار می کند؟

06.06.2025 ، 5:03 p.m.

مقاله را گوش دهید

پس از جنگ جهانی دوم ، موتور Wankel امیدوار به صنعت خودرو محسوب می شد – اما به جای دستیابی به موفقیت ، این شکست رخ داد. تا به امروز ، او هنوز طرفداران وفادار دارد.

موتور Wankel یکی از جذاب ترین و همچنین بحث برانگیزترین تحولات در تاریخ خودرو است. برخلاف موتور پیستون بالابر فوق العاده ، که در آن پیستون ها در سیلندرها به سمت بالا و پایین کار می کنند ، موتور Wankel به یک حرکت چرخان متکی است. تمرکز بر روی یک روتور مثلثی است که در یک محفظه بیضی شکل خارج می شود. این هندسه ویژه باعث می شود چهار میله فرآیند احتراق – مکیده ، متراکم ، کار و ساطع شود – اجازه دهد موتورهای بنزینی کلاسیک به طور مداوم در اتاق های جداگانه اجرا شوند. این موتور هنوز یک موتور چهار ضربه است که با این حال ، به پیستون های کلاسیک احتیاج ندارد.

اگرچه موتور Wankel از نظر فنی به عنوان یک موتور پیستون دایره ای گفته می شود ، اما به معنای معمولی هیچ پیستونی ندارد. به جای حرکت معمولی به بالا و خاموش خطی ، روتورهای مثلثی عملکرد فشرده سازی مخلوط سوخت هوا را به دست می گیرند ، شروع به احتراق و انتقال انرژی به طور مستقیم به شافت درایو به عنوان یک حرکت چرخشی می کنند. روتورها یک حرکت چرخش و حرکت ترکیبی را انجام می دهند ، که اساساً با موتور پیستون بلند کردن متفاوت است.

این اصل کار نوید فرهنگ ساکت تر و ارتعاشات کمتری را می بخشد. با توجه به ساختار ساده آن ، که در آن میل لنگ ، میله های اتصال ، میل بادامک و همچنین درایو دریچه و کنترل با آن توزیع می شود ، یک طراحی کاملاً جمع و جور تر امکان پذیر است. علاوه بر این ، یک موتور Wankel به طور بالقوه سبک تر است. عملکرد خاص او ، یعنی عملکرد در رابطه با حجم ساخت و ساز ، در اوایل چشمگیر بود.

نوع موتور توسط مهندس آلمانی فلیکس وانکل اختراع شد. او در اوایل دهه 1920 ، او ایده ی یک واحد احتراق چرخان را داشت ، اما تنها پس از جنگ جهانی دوم ، او شروع به کار با کارهای بتونی کرد. اولین نمونه اولیه کاربردی ، مدل DKM 54 ، در سال 1957 در NSU در Neckarsulm ارائه شد. در دهه 1960 ، موتور Wankel در NSU به تولید سری رفت. مدل اول عنکبوت NSU از سال 1964 بود و پس از آن RO 80 ، که در سال 1967 به دلیل روحیه فنی خود جشن گرفته شد ، اما به زودی مشکلات دندانپزشکی و مضرات مفهومی را نیز نشان داد که از پیشرفت آن جلوگیری می کرد.

یک مشکل اصلی در سفتی بین روتور و محفظه نهفته است. مهر و موم های به اصطلاح لبه یا اوج به ویژه آلوده هستند ، زیرا در تماس مستقیم با دیواره محفظه احتراق با هر چرخش روتور قرار دارند. سایش زیاد است ، مصرف روغن و سوخت و انتشار آن نسبتاً زیاد است. مقررات گاز اگزوز برای اولین بار در سال 1971 در آلمان معرفی شد و بحران نفت در سال 1973 دنبال شد. NSU ، که اکنون با آئودی ادغام شده است ، سپس تولید Wankel را متوقف کرد.

مزدا نیز در مقطعی تسلیم شد

علیرغم این چالش ها ، تولید کننده ژاپنی مزدا دارای مجوز فناوری NSU بود و به تنهایی آن را توسعه داد. مزدا RX-7 ، که بین سالهای 1978 و 2002 ساخته شده است ، بین سالهای 1978 و 2002 افسانه ای شد ، که این موفقیت را به ویژه در موتورسپورت جشن گرفت. با مزدا 787B در سال 1991 برای اولین بار و هنوز هم یک وسیله نقلیه منحصر به فرد با موتور Wankel تا به امروز. آخرین مدل سری با موتور پیستون دایره ای Mazda RX-8 بود که تولید آن در سال 2012 قطع شد.

خودروسازان اروپایی و آمریکایی مدتهاست که موتور Wankel را به عنوان بن بست شناخته اند. به عنوان مثال ، آئودی با توسعه فنی وارث NSU توزیع شد. سایر تولید کنندگان که با این فناوری آزمایش کرده اند ، مانند مرسدس بنز یا سیتروئن ، جاه طلبی های Wankel خود را نیز متوقف کردند. در سال 2010 ، آئودی A1 Etron را ارائه داد ، که از موتور Wankel به عنوان طیف وسیعی از گسترش دهنده استفاده می کرد.

حتی در مزدا ، سالها در اطراف موتور Wankel ساکت بود. با این حال ، در سال 2023 ، وی یک رنسانس کوچک را در ساخت و ساز سری تجربه کرد: ژاپنی ها از آن زمان از موتور لگن دایره ای به عنوان طیف وسیعی از توسعه دهندگان در MX-30 E-Skyactiv R-EV استفاده کرده است. طراحی جمع و جور و بقیه موتور پیستون دایره ای این هدف را برآورده می کند. با این حال ، موتور Wankel همچنین مصرف سوخت نسبتاً بالایی را تضمین می کند. حتی در این طاقچه ، به نظر نمی رسد موتور Wankel دیگر در مسیر موفقیت یافت شود.

با توجه به الکتریسیته پیشرونده درایو ، جای سوال دارد که آیا او تا به حال یک بازگشت را تجربه خواهد کرد یا خیر. نقاط ضعف خاص وی ، به ویژه در مصرف و انتشار گازهای گلخانه ای ، رفع آن دشوار است. بنابراین داستان او باید مهمتر از همه باشد: درس در نوآوری فنی و در مشکلات که حتی می تواند ظریف ترین ایده ها را به همراه آورد.