descripciones de motor wankel

1. Tema:
ciclo rotativo
Materia:
manejo aplicaciones por medios digitales
Grupo:
208
Carrera:
Motores a diésel
Fecha
Marzo-7-2017
Integrantes:

2. • David guerrero bueno
• Mario flores cervantes
• Josafat romo Escobedo
• Jose Leonel Arroyo Rivera

3. EL MOTOR RANQUEL ES UN TIPO DE MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA, INVENTADO POR FELIX RANQUEL,
QUE UTILIZA ROTORES EN VEZ DE LOS PISTONES DE LOS MOTORES ALTERNATIVOS. RANQUEL CONCIBIÓ SU
MOTOR ROTATIVO EN 1924 Y RECIBIÓ SU PATENTE EN 1929. DURANTE LOS AÑOS 1940 SE DEDICÓ A
MEJORAR EL DISEÑO. SE HIZO UN CONSIDERABLE ESFUERZO EN EL DESARROLLO DE MOTORES ROTATIVOS
EN LOS 1950 Y LOS 1960. ERAN PARTICULARMENTE INTERESANTES POR FUNCIONAR DE UN MODO SUAVE,
SILENCIOSO Y FIABLE, GRACIAS A LA SIMPLICIDAD DE SU DISEÑO.

4. Un motor rotativo o Ranquel, en honor a su creador el Dr. Felix Ranquel, es un motor de combustión interna que funciona de una
manera completamente diferente de los motores alternativos. En un motor alternativo; en el mismo volumen (mililitros) se
efectúan sucesivamente 4 diferentes trabajos: admisión, compresión, combustión y escape. En un motor Ranquel se desarrollan
los mismos cuatro tiempos pero en lugares distintos de la carcasa o bloque; con el pistón moviéndose continuamente de uno a
otro. Más concretamente, el cilindro es una cavidad con forma de 8, dentro de la cual se encuentra un rotor triangular que realiza
un giro de centro variable. Este pistón comunica su movimiento rotatorio a un cigüeñal que se encuentra en su interior, y que gira
ya con un centro único. Al igual que un motor de pistones, el rotativo emplea la presión creada por la combustión de la mezcla
aire-combustible.

5. La diferencia radica en que esta presión está contenida en la cámara formada por una parte del
recinto y sellada por uno de los lados del rotor triangular, que en este tipo de motores reemplaza
a los pistones. El rotor sigue un recorrido en el que mantiene sus tres vértices en contacto con el
"freno", delimitando así tres compartimentos separados de mezcla. A medida que el rotor gira
dentro de la cámara, cada uno de los tres volúmenes se expanden y contraen alternativamente;
es esta 1 expansión-contracción la que succiona el aire y el combustible hacia el motor,
comprime la mezcla, extrae su energía expansiva y la expele hacia el escape.

6. CICLOS DE TRABAJO.
• ADMISIÓN AL REBASAR UN VÉRTICE LA LUMBRERA DE ADMISIÓN, LA MEZCLA ENTRA EN LA
CÁMARA SIGUIENTE CUYO VOLUMEN AUMENTA DEBIDO A LA ÓRBITA EXCÉNTRICA DEL
ROTOR.

7. • Compresión El rotor continúa girando y la cámara que contiene la mezcla, disminuye de
volumen al tiempo que la comprime.

8. • Explosión El encendido hace que la mezcla se queme y se expanda, impulsando
al rotor en este tiempo de explosión, a la vez que aumenta el volumen de la
cámara.

9. • Escape El otro vértice del rotor pasa a la lumbrera de escape y la descubre para
que salgan los gases. El ciclo continúa de manera simultánea en las tres cámaras

10. PARTES DEL MOTOR
El rotor es el componente que gira (rota) en una máquina eléctrica, sea ésta un motor o un generador eléctrico. Junto con su
contraparte fija, el estátor, forma el conjunto fundamental para la transmisión de potencia en motores y máquinas eléctricas en
general.
El rotor está formado por un eje que soporta un juego de bobinas arrolladas sobre un núcleo magnético que gira dentro de
un campo magnético creado bien por un imán o por el paso por otro juego de bobinas, arrolladas sobre unas piezas polares, que
permanecen estáticas y que constituyen lo que se denomina estátor de una corriente continua o alterna, dependiendo del tipo
de máquina de que se trate.
En máquinas de corriente alterna de mediana y gran potencia, es común la fabricación de rotores con láminas de acero
eléctrico para disminuir las pérdidas asociadas a los campos magnéticos variables,como las corrientes de Foucault y las
producidas por el fenómeno llamado histéresis.

11. ANILLOS Ó SEGMENTOS
Material de fabricación:
Fundición de hierro aleada con ligeras proporciones de silicio, níquel, manganeso, con estructura perliptica de grano fino obtenida por colada
centrifuga; se recubre con cromo o molibdeno
Que soporta:
Altas temperaturas, rozamiento
Función:
1) Permitir un cierre hermético páralos gases entre cilindro y pistón
2) Asegurar la lubricación del cilindro
3) Transmitir el calor producido por el pistón hacia las paredes del cilindro
Ubicación:
A los costados del embolo o pistón, y se colocan hacia abajo en el siguiente orden, 1 de fuego- 1 de rascador- 1 de engrase
Características:
Debe tener buenas cualidades de resistencia mecánica, cualidades caloríficas y buenas cualidades de engrase.
Qué medidas se le toman:
Diámetro, grosor, holgura, luz entre puntas
Que indica cada medida:
Desgaste
Averías que sufre:
Desgaste, rotura, grietas,
Posibles arreglos:
Por lo general se cambian

12. • Para que el automóvil se mueva necesita hacer llegar a las ruedas la fuerza motriz generada en el motor. Durante muchos
años del desarrollo del vehículo, esta función estaba a cargo de un dispositivo monolítico, colocado en la parte trasera del automóvil, y en
cuyos extremos se encontraban las ruedas (Figura 1).
Este dispositivo recibía la rotación desde la caja de velocidades, a través de la barra de trasmisión colocada a lo largo del vehículo, y lo
transformaba a un movimiento transversal, dividido a cada lado del vehículo para mover los neumáticos y así garantizar la tracción.
Como era un cuerpo rígido que iba de un lado al otro del automóvil y en donde se apoyaba este a través de la suspensión, se le denominó
puente, pero como además era el responsable de la tracción, se le puso el apellido de motriz para diferenciarlo del otro puente rígido que
soportaba las ruedas delanteras y que era el directriz.
El desarrollo posterior de la tracción delantera hizo que este "puente" virtualmente desapareciera de los vehículos ligeros, y solo quedara
reservado para los camiones y vehículos mas pesados, no obstante, aunque ya la pieza monolítica no exista, el nombre de puente motriz se
conserva para todos los automóviles. Observe en la figura 2 un esquema de este tipo de puente motriz.
No existe cuerpo rígido ente las ruedas, y estas, están directamente unidas al vehículo por un mecanismo de suspensión independiente. En
este tipo de puente van a parar a las ruedas solo dos árboles de trasmisión del movimiento que salen directamente del mecanismo de la
trasmisión.
Puente motriz del automóvil

13. • MÉTODO DE REFRIGERACIÓN
Los métodos de refrigeración para la carcasa están generalmente clasificados
según el medio de enfriamiento usado: agua o aire, y también según la dirección
de flujo del medio refrigerante: flujo axial o circunferencial.

14. COMBUSTIBLE
• Dada la ausencia de puntos calientes en la cámara de combustión, se ha calculado que una gasolina con un octanaje de 87 es
suficiente para un motor Ranquel, lo que puede representar una ventaja práctica. Para la lubricación, que se hace como en
los motores de dos tiempos mediante mezcla combustible y aceite, se han usado los sistemas de mezcla previa o una bomba
dosificadora que añade una pequeña cantidad de aceite a la admisión, lubricante igual al empleado para la lubricación y
refrigeración del rotor, pero gente con experiencia en el uso de motores rotativos indica como medida de precaución añadir a
la gasolina al menos un 1% de aceite lubricante, como en los motores 2T de antes, pues sería fácil que se descebe la bomba
de aceite, y quede el motor sin lubricación suficiente, acelerándose el desgaste, que también se pude disminuir redondeando
las aristas de las lumbrears y agujeros de las bujías, para que un eventual choque entre los segmentos y la superficie de la
epitrocoide sea más suave. . Pueden usarse también lubricantes sólidos, del tipo de MoS2, bisulfuro de Molibdeno, añadidos
al aceite o a la mezcla. En los motores con refrigeración por la mezcla de aire/combustible, uno de los aceites que dio mejores
resultados fue el Shell Rotella 30. Hoy, muchos utilizan aceites para motores de 2T, tipo Mobil 1. Los motores
con refrigeración líquida necesitan un lubricante multigrado para facilitar los arranques en frío, aceite que inicialmente debía
ser de naturaleza mineral y no sintético para evitar la producción de cenizas y gomas en la combustión.Nota 2 Al igual que en los
motores alternativos, el acelerar el motor Ranquel antes de que haya llegado a su temperatura ideal de funcionamiento
aumentaba en gran medida el desgaste del motor y las emisiones tóxicas en el escape, y el acelerar un motor Ranquel en
vacío, sin carga que emplee la potencia, podría facilitar el que se transmitiese el frente de llama a la cámara previa en tiempo
de admisión, destruyendo el motor.

15. • . VENTAJAS Y DESVENTAJAS
• . Ventajas • Menos piezas móviles, y por tanto, mayor fiabilidad •
Suavidad de marcha: todos los componentes giran en el mismo
sentido, cada etapa de combustión dura 90º de rotor, cada vuelta de
rotor son tres del eje, la combustión dura 270º. • Elevado número de
revoluciones pero menor velocidad de rotación (por lo descrito
anteriormente). • Menos vibraciones: al no haber bielas, ni volante de
inercia ni recorrido de los pistones, las inercias son menores. • Menos
peso: debido al menor número de piezas que forman el motor en
comparación con los de pistones. • No requiere mucha refrigeración, y
su centro de gravedad bajo aumenta la seguridad en la conducción.
.

16. • Desventajas
• Es más complicado controlar el nivel de emisiones
contaminantes, ya que trabaja igual que un motor de 2 tiempos,
consumiendo aire, combustible y aceite. • Alto consumo de
gasolina. • Sustitución de sellos cada seis-siete años para
conservar la estanqueidad del motor. • Mantenimiento costoso.
• La sincronización de los distintos elementos debe ser muy
buena. • No obstante salvo algunos ejemplos prácticos como
algunos vehículos Mazda, ha tenido problemas de durabilidad

17. HISTORIA MOTOR
RANQUEL
• Hacia 1972 se presentaron algunos prototipos de motocicletas con motor Ranquel de dos rotores: la Yamaha RZ-201 (Patente
US Nº 396448) y la Kawasaki X-99 (Pat US 3848574), que aunque aseguraron haber resuelto los problemas técnicos
planteados, no llegaron a fabricarse en serie. DKW-Hércules tuvo en venta entre 1970 y 1975 una motocicleta, la W-2000, con
un motor Sachs KC-27 refrigerado por aire, de un desplazamiento equivalente a 600 cc y 27 CV. En Gran Bretaña, David W.
Garrida -SAE papel 821068- desarrolló a partir del motor de esa DKW un motor Ranquel de dos rotores para motocicletas, en
versiones con refrigeración por aire y por líquido, los rotores iban refrigerados por la mezcla que llegaba a la admisión, que
fueron instalados en la Norton Comandar y la Norton Interpol; Suzuki también fabricó una moto con motor Ranquel, la RE-
5. John Diere Inc., en EEUU, invirtió un gran esfuerzo de investigación en motores rotativos y diseñó una versión multicolor
que era capaz de usar varios tipos de combustible sin tener que cambiar el motor. El diseño fue propuesto como sistema
motor para varios vehículos de combate de la Marina estadounidense en los últimos años de la década de 1980.
• Ingresillo-Rand fabricó y vendió durante más de diez años un motor para usos industriales que quemaba gas, con un
desplazamiento de 41 litros, 1000 CV y un solo rotor. Curtis-Wright ha fabricado diversos prototipos de motor para
automoción y aviación general, en ésta tendrían la ventaja del menor peso, ausencia de vibraciones y una mejor pauta de
funcionamiento en caso de averías, que nunca serían instantáneas, totales y catastróficas como en un motor convencional de
pistones alternativos, suministrando el Ranquel algo de potencia durante un tiempo, lo que permite buscar una zona de
aterrizaje más segura. Rolls-Royce (D W Garrida) desarrolló un motor de encendido por compresión (Diésel), con etapas de
compresión y combustión independientes. Grapen vendió un mini-motor para aeromodelos de 4'5 CC.

18. • la japonesa Myanmar Diésel fabricó varios motores pequeños, incluso una motosierra Ranquel, Sachs fabricó en serie varios
motores refrigerados por aire y mezcla, uno de ellos equipó una motosierra, y otro una segadora de césped francesa: Ocultis
Wolf Rotando, que para reducir costes no llevaba segmentos en la parte inferior del rotor, que iba en posición horizontal.
También Kawasaki patentó un motor con refrigeración por mezcla aire-combustible (Pat US 3991722), y un procedimiento para
mejorar la combustión y con ello el consumo y la emisión de contaminantes (Pat. U.S. 3848574) y presentó un prototipo de
motocicleta con un motor vi-rotor, la Kawasaki X-99, que no llegó a entrar en producción, como tampoco lo hizo un modelo
similar de Yamaha, la RZ-201. La línea de rotativos para aviones ligeros desarrollados a partir de los modelos de Norton,
fabricados con la marca Mi-West Aeroengines, pasó a la austriaca Diamond Engines, después Austro Engines.
• Tras un uso ocasional en automóviles, por ejemplo NSU con sus modelos Spider y Ro 803 y el prototipo Audi 200, que hacia
1975 montaba en una carrocería de Audi 100 un motor Ranquel KKM 871, con 3.000 cc, admisión por lumbreras laterales, 170
CV a 6.500 rpm y un par motor de 220 Nm a 3.500 rpm, o Citroën con el M 35 y GS Birrotor, e intentos fracasados llevados a
cabo por General Motors que anunció haber resuelto el problema del consumo, pero no lograrlo en el de las emisiones en los
gases de escape, o Mercedes-Benz (véase el prototipo Mercedes-Benz C111); la compañía japonesa Mazda ha sido la que ha
hecho un mayor uso de motores Ranquel en automóviles. En China, el profesor Teluan Chen estuvo al frente de una amplia
línea de investigación en motores Ranquel, obteniendo resultados valiosos.

19. DIFICULTADES
• Dificultades técnicas[editar]
• Curtiss-Wright demostró que el factor que controla las emisiones de hidrocarburos no quemados (HC) era la temperatura de
la superficie del rotor, a mayor temperatura, menos concentración de HC sin quemar en los gases de escape, y demostraron
también que se podía ensanchar el rotor manteniendo el resto de la geometría del motor y aumentando así el
desplazamiento y la potencia. Otros fabricantes proponen que la causa fundamental de la emisión de contaminantes a altas
rpm es la extinción de la llama (Quenching) en los bordes de la cámara de combustión, y a bajas rpm, las fugas en la
estanqueidad, y la menor PME (Presión Media Efectiva) en la cámara de trabajo, más notables bajo carga parcial, el régimen
más frecuente en automoción. El motor Ranquel por sus propias características produce poca contaminación por NO; uno de
los procedimientos clásicos de reducción de emisiones de NO ha sido la recirculación de los gases de escape, que en el motor
Ranquel era un rasgo intrínseco. (En general, en los motores se producen más NOx si la temperatura en la cámara de
combustión es más alta; según Harry Ricardo -1920, por cada 1% de incremento de la proporción de gases de escape en la
mezcla que entra en el tiempo de admisión, se produce un descenso de 45º F en la temperatura de la llama).
• Yanmar Diesel ha publicado información referente a las características propias de diversas formas y posiciones del hueco de
combustión en la superficie del rotor en relación con el número y posición de la/s bujía/s, (Puede verse también en el libro de
Kenichi Yamamoto "Rotary engine"); en sus motores de pequeño desplazamiento y refrigeración del rotor por mezcla
aire/combustible, Yanmar Diesel y Toyota (SAE paper 790435) comprobaron que la colocación de una válvula de láminas
(Reed-Valve) en el colector de admisión, o cerca de la lumbrera de admisión, mejoraba las actuaciones bajo carga parcial y a
bajas rpm., que es donde el rendimiento volumétrico del Ranquel es menor.

20. • En motores de mayor tamaño, Mazda, que en algún momento tuvo en venta motores con el hueco de combustión en forma
de gota con la cola hacia atrás de la cámara de combustión, lo que Yanmar Diesel llamó LDR, y dobles segmentos en las caras
laterales del rotor, con el tiempo pasó a fabricar motores con el receso en posición central y segmentos únicos en los laterales,
buscando un compromiso entre consumo y emisión de gases contaminantes; también abandonaron los segmentos de vértice
de tres piezas (Pat. española 0418430 de Citroën) en favor de los de dos piezas al estilo de los del motor de OMC. Se ha
propuesto (Video: 'Rotary Engine breakthrough' en YouTube) que cambiar la forma del hueco para la bujía en la superficie del
estátor, de redondo a una hendidura de no más de 1'5 mm, disminuiría en un 60% la temperatura de los gases de escape, y de
los primeros tiempos del motor de combustión interna se sabe que a menor relación de compresión, mayor temperatura de
los gases de escape. Kawasaki (patente US 3.848.574 de 1974) propuso modificar el agujero de la bujía en la superficie de
trabajo, a uno en forma de cola triangular dirigida hacia la zona posterior de la cámara de combustión, con lo que obtuvieron
mejoras en economía de combustible y reducción de las emisiones contaminantes en el escape.

21. MATERIALES:
• Materiales[editar]
• Para el estátor o bloque motor se han utilizado aleaciones de aluminio, aluminio/silicio o Al/Si/Cu, por ejemplo la aleación
Alcoa A-132, ya que el aluminio tiene una mayor conductividad térmica y un coeficiente de dilatación más adecuado. En el
interior del bloque se colocaba una chapa de acero con la forma de la epitrocoide, con rugosidades en su cara externa para
asegurar el anclado al bloque, y sobre esta lámina se aplicaba una capa de revestimiento antifricción, que al mismo tiempo
permitía que se mantuviese una lámina de aceite lubricante, como por ejemplo la aleación Nickasil que usó Comotor (Citroen-
NSU), Nikasil que siguió utilizando Derbi en el recubrimiento del interior de los cilindros de sus motores de motocicleta.Nota
1 Los rotores se suelen fabricar en fundición y también de aluminio. Suzuki íntentó, para resolver el problema de la duración
del estátor del motor, extendiéndola a más de 250.000 km, el uso de segmentos de vértice hechos de la aleación ferrotic,
junto con el revestimiento de la superficie de trabajo del estátor descrito por A EP Grazen.
• Se dice que los prototipos de motor rotativo Ranquel que construyó General Motors -GM- tenían una duración superior a los
800.000 km, y aunque GM aseguró haber resuelto el problema de la economía en el consumo del motor Ranquel, no llegaron
a poder resolver en un mismo diseño los problemas del consumo y de la emisión de gases contaminantes, K Ludvigsen da
cifras comparativas de emisiones y consumo entre los rotativos de Mazda y de GM. Las máquinas-herramienta para producir
motores Ranquel de OMC (Outboard Marine Co) y GM (General Motors) y la tecnología de John Deere las adquirieron
Freedom-Motors y Möller, el club Ranquel alemán tendría los elementos de producción de los motores rotativos Sachs.
Inicialmente era necesaria una máquina específica para producir cada tamaño distinto de motor rotativo, pero una empresa
inglesa patentó una: "Máquina generadora de epitrocoides" que facilitaba la producción de modelos distintos con la misma
maquinaria.