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Los motores recíprocos convencionales
realizan un aprovechamiento del combustible aún muy pobre. Los de
cuatro tiempos (los de mayor rendimiento) apenas utilizan el 25% del
total de la energía liberada por la combustión. Para conseguir este
rendimiento es necesario dotarlos de un complejo y costoso tren de
válvulas, que limita su elasticidad y cuyo arrastre consume parte de la
potencia útil. El movimiento recíproco de los pistones, que deben
acelerarse y decelerarse hasta detenerse 2 veces en cada vuelta de
cigüeñal, es otra de las causas que limita sensiblemente el
rendimiento de estos motores.
El motor rotativo (Wankel) se diseñó
para suprimir los anteriores inconvenientes. En su configuración
básica va dotado de un rotor y un estator. La función del rotor es muy
similar a la del pistón. Su movimiento es rotativo (en realidad casi
rotativo), por lo que no realiza ninguna reversión de su masa. En el
estator se sitúan dos puertos pasivos distribuidos para la admisión y
el escape, que vienen a sustituir a las válvulas.
Teóricamente los motores rotativos
deberían ofrecer un rendimiento muy superior a los recíprocos de
pistón convencionales, pero en la práctica se ha demostrado que no es
así. Esto es debido principalmente a las siguientes causas:
- La eficiencia termodinámica en los
motores Wankel se ve perjudicada debido a la desfavorable relación
superficie / volumen de su cámara de combustión, que por ser larga
y estrecha desfavorece el proceso de combustión de la mezcla.
- Aunque la admisión y el escape se
realizan sin válvulas, la forma del rotor impide optimizar la
interacción del escape y la admisión (solapo), resultando
perjudicada la eficiencia volumétrica en torno al 25%. Esto provoca
además funcionamiento inestable a bajo régimen de revoluciones y
emisiones altamente contaminantes. Para prevenir la baja eficiencia
volumétrica algunos motores Wankel deben ayudarse con
turbocompresores.
- El par motor aún resulta poco
elástico.
- El sellado aún no resulta tan
satisfactorio como en los motores convencionales, quedando la
relación de compresión todavía bastante limitada.
El Motor Híbrido conjuga las ventajas
del motor convencional de émbolos con las del motor rotativo,
eliminando los principales inconvenientes de ambos. Consiste en un motor
de cuatro tiempos de desplazamiento positivo ideado con tecnología
rotativa y reciproca, por lo que presenta las ventajas de los motores
rotativos en cuanto a simplicidad de funcionamiento, y la probada
fiabilidad y rendimiento de los motores recíprocos de émbolo. Sus
principales ventajas son las siguientes:
- Su eficiencia volumétrica es incluso
superior a la de los motores convencionales de émbolo.
- Este nuevo motor no incorpora tren de
válvulas ni pieza alguna sometida a reversión. Esto, además de
simplificar y abaratar su fabricación, elimina pérdidas, lo que
incrementa la potencia de salida. Tampoco necesita de volante para
su correcto funcionamiento ( la función de volante de inercia la
realiza el rotor).
- El número total de piezas es
alrededor de un 30% inferior al de un motor convencional
equivalente, reduciéndose el número de piezas móviles en un 70%.
- El volumen ocupado así como el peso
total se reducen en más de un 50%.
- Al funcionar sin válvulas se reducen
las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx).
- La relación teórica volumen/potencia
y peso/potencia debe ser ampliamente superior a la del motor
recíproco convencional.
- Su simplicidad mecánica lo hace muy
fiable. El nivel técnico requerido para su construcción es
relativamente bajo, debido a que no presenta partes de difícil
mecanización. Su precio final debe ser sensiblemente inferior al de
un motor convencional de la misma potencia. Su mantenimiento
también es simple, pudiendo ser realizado por operarios no
especializados.
- Por sus características resulta muy
apropiado como planta motriz de los futuros vehículos híbridos
(combinación sinérgica de un motor de combustión con un motor
eléctrico), y en aeronaves ligeras.
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