Birotační motor - rozdíly a výhody nad Wanklovým motorem

Koncepce Birotačního motoru řeší zásadní nedostatky Wankelova motoru a ostatních konstrukcí rotačního motoru. Zásadním rozdílem je způsob utěsnění spalovacího prostoru.

Těsnění rotačních motorů je obvykle umístěno v jejich otáčejících se částech a setrvačné síly z pohybu rotoru na ně působí. Tyto síly omezují maximální rychlost motoru a způsobují nárazy, které vedou k častým poruchám a únikům.

Bi-rotační motor má patentované těsnění, které je statické. Setrvačné síly rotoru netlačí na těsnění a síla působící na těsnění je proto nezávislá na rychlosti motoru.

Těsnění Wankelova motoru má lineární kontakt s povrchem skříně a úhel mezi těsněním a skříní se během cyklu mění. Těsnění za těchto podmínek je obtížné a neefektivní.

Naše patentované řešení těsnění dosahuje podstatně lepších výsledků. Boční těsnění má plošný kontakt s blokem válců. Příčné těsnění má tangenciální kontakt s blokem válců za stálého úhlu kontaktu. Obě těsnění tvoří plošné těsnění plochy, které jsou efektivní a trvanlivé.

Na rozdíl od Wankelova motoru má bi-rotační motor dvě spalovací komory. Tepelné namáhání skříně motoru je proto rozděleno na dvě místa. To snižuje požadavky na chlazení a design.

Dvě spalovací komory zvyšují poměr výkonu k hmotnosti, protože motor provádí dvojnásobný počet cyklů Wankelova motoru při jednom otočení bloku válců. Tato konstrukční vlastnost také snižuje rychlosti tření na těsněních. Při srovnání bi-rotačního motoru a Wankelova motoru se srovnatelnými parametry budou maximální obvodové rychlosti rotoru a tím i rychlosti tření na těsnících prvcích bi-rotačního motoru nižší přibližně o jednu třetinu.

Bi-rotační motor využívá několik řad těsnění jak v axiálním, tak v tangenciálním směru. Přístup s více těsněními má jednoznačně vyšší účinnost těsnění. Umístění těsnicích prvků ve stacionární části motoru zajišťuje, že na těsnění nepůsobí setrvačné síly. Poloha těsnění také usnadňuje efektivní chlazení, které snižuje tvorbu tvrdého uhlíku a zaručuje optimální provoz po dlouhou dobu.

Klíčovou nevýhodou Wankelova motoru je tvar jeho spalovací komory, která je dlouhá a úzká a zároveň má omezený kompresní poměr. Dlouhá cesta plamene vede k většímu množství nespáleného paliva a slabým anti-detonačním charakteristikám motoru. Jeho velký poměr plochy k objemu vede k nízké tepelné účinnosti. Tyto vlastnosti vedou k vysoké spotřebě paliva, vysokým emisím CO a CO2 a nadměrným emisím HC z nespáleného paliva.

Bi-rotační motor používá standardní písty, takže tvar jeho spalovací komory je podobný konvenčním čtyřdobým motorům. Jeho kompresní poměr není geometricky omezen. V pístu může být vytvořen spalovací prostor jakéhokoli tvaru, proto bi-rotační motor slibuje lepší účinnost spalování než Wankelův motor.

Tvrdý, hladký povrch pro snadné klouzání těsnících prvků je nezbytný pro rotační motor. V případě Wankelova motoru se tento povrch nachází uvnitř jeho skříně a má tvar epitrochoidy. Obrábění takového povrchu je náročný úkol a povrch je v podstatě neopravitelný. Kromě toho musí také vnitřní povrch bočních vík splňovat tyto náročné vlastnosti. Zároveň je skříň tepelně zatížena a deformuje se, což ve spojení s jednou těsnící lištou v rohu pístu způsobuje významné problémy s těsněním a odolností skříně. Další komponenty jsou také velmi náročné na přesnost výroby a odolnost proti opotřebení.

Bi-rotační motor má tvrdý a leštěný vnější povrch otáčejícího se bloku válců. Tento povrch je válcový, takže lze vyrobit bez jakýchkoli speciálních pracovních procesů, v případě potřeby by se mohl poměrně snadno opravit. Většina částí motoru je podobná konvenčním motorům. Snadné opravy vedou k nižším nákladům.