wankel


Según el ciclo modelado de Otto, la energía que se suministra es igual a la cantidad de calor que aporta el combustible. La potencia que se registra del motor a un régimen dado es la potencia útil que se obtiene. La diferencia entre estos valores es el calor que se disipa en el motor hacia el ambiente, por los refrigerantes y los que se llevan los gases de combustión:

Para el cálculo de lapotencia útil simplemente se multiplica el par producido por las rpm para el régimen del motor:

El cálculo del calor suministrado se realiza multiplicando el flujo másico de mezcla que ingresa a la cámara por el poder calorífico del combustible.

En este punto debemos hallar el flujo másico de combustible o de lo contrario se usa la segunda igualdad, donde el calor específico para el aire se toma delas tablas, la variación de temperaturas se halla asumiendo una combustión estequiométrica completa (TMAX= TLLAMA ADIABÁTICA), además se tiene la presión del PMS de las especificaciones técnicas (850 kPa).
El flujo másico del aire para el motor se halla como sigue, para un ciclo:

Donde:
- La cilindrada obtenida de las especificaciones se divide entre tres, ya que un giro completo del rotorequivale a tres ciclos completos.
N: número de revoluciones de cigüeñal (rev/s)
A: número de ciclos por giro de cigüeñal, para este caso se especifican 2 ya que el motor es de doble rotor.
iii. Análisis exergético:
Se determinan las corrientes de exergía mediante las siguientes fórmulas:
Exergía que acompaña a los flujos de calor:

Exergía del la potencia obtenida:

iv. Irreversibilidades:
Este motorpresenta un inconveniente, que es la pérdida de potencia por fricción en los segmentos de sellado, sin embargo, ésta es menor que la que se genera al vencer la inercia durante la transmisión del movimiento (de lineal a rotatorio) en un motor alternativo mediante el mecanismo de biela-manivela.
También hay otros factores de diseño que definen el proceso como irreversible. La diferencia de presionesentre la cámara adelantada y retrasada al momento que avanza el frente de llama puede generar una combustión deficiente en la segunda cámara, este problema se da sólo a velocidades lentas, y por ende fugas de combustible y pérdidas de eficiencia.
éstos son las dos principales fuentes de pérdida de potencia en el motor, la fracción de pérdida de potencia que generan éstas y en general todas lasirreversibilidades existentes se puede calcular mediante:
I = -T0*σ
Donde:
T0: Temperatura del ambiente
σ: factor de irreversibilidad (obtenido por la segunda ley)
C.      ASPECTOS TECNOLÓGICOS
i. Esquemas técnicos:
Los principales elementos del motor se encuentran abajo mostrados.

- Se muestra la relación de los procesos entre un motor alternativo y el motor Wankel.

- Se muestra el gradiente detemperaturas al que está sometido el estator, factor importante a tomar en cuenta en su diseño.

ii. Descripción del equipo:
 El motor Wankel es un motor térmico de combustión interna. El motor está compuesto básicamente por los rotores, estatores y el eje excéntrico. En el caso de un motor de dos rotores como el RENESIS, se tiene dos rotores que giran acoplados al eje excéntrico mediante unosengranajes, Estos rotores se encuentran en los cilindros, carcazas que se unen mediante una placa común intermedia entre los dos rotores.
Los rotores tienen una forma aproximada de triángulo equilátero con los lados ligeramente convexos. Los vértices del rotor siempre están en contacto con el cilindro y es así como se delimitan las tres cámaras que posee cada cilindro.
Sin embargo, el motor Wankel estambién un motor de cuatro tiempos; pero los procesos de admisión, compresión, ignición y expulsión se realizan en zonas fijas del cilindro de éste motor, los procesos se van realizando de acuerdo al giro del rotor. Cada una de las tres cámaras definidas por el rotor pasa por las zonas del cilindro y procesos indicados.
Los procesos que tienen lugar en las cámaras, espacio variable entre los...