Động cơ Wankel là một loại động cơ đốt trong do kỹ sư người Đức Felix Wankel phát minh. Khác với các động cơ piston truyền thống, động cơ Wankel sử dụng một rotor hình tam giác quay trong một khoang hình oval thay vì các piston lên xuống. Đây là một loại động cơ quay (rotary engine).
Cấu Tạo
Động cơ Wankel có cấu tạo đơn giản hơn so với động cơ piston và bao gồm các bộ phận chính sau:
- Cổng Nạp
- Cổng Xả
- Vỏ Stator
- Buồng đốt
- Bánh răng công tác Pinion
- Rotor
- Bánh răng vành
- Trục lệch tâm
- Bugi
Nguyên Lý Hoạt Động
Động cơ Wankel thực hiện các chu kỳ nạp, nén, đốt cháy và xả thông qua chuyển động quay liên tục của rotor:
- Nạp: Khi một mặt của rotor di chuyển xa khỏi buồng nạp, hỗn hợp nhiên liệu và không khí được hút vào.
- Nén: Khi rotor tiếp tục quay, hỗn hợp này bị nén lại trong buồng đốt.
- Đốt Cháy: Hỗn hợp bị nén được đánh lửa bằng bugi, gây ra phản ứng đốt cháy và tạo ra áp suất đẩy rotor quay.
- Xả: Khi rotor tiếp tục quay, khí thải được đẩy ra khỏi buồng xả.
Ưu Điểm và Nhược Điểm
Ưu Điểm:
- Thiết Kế Gọn Gàng: Do không có các piston lên xuống, động cơ Wankel thường nhỏ gọn hơn so với động cơ piston có công suất tương đương.
- Ít Bộ Phận Chuyển Động: Động cơ có ít bộ phận chuyển động, giúp giảm hao mòn và bảo dưỡng.
- Hoạt Động Mượt Mà: Do rotor quay liên tục, động cơ Wankel hoạt động mượt mà hơn và ít rung động.
Nhược Điểm:
- Hiệu Suất Nhiên Liệu: Động cơ Wankel thường có hiệu suất nhiên liệu thấp hơn so với động cơ piston.
- Khí Thải: Động cơ Wankel có thể sản sinh ra nhiều khí thải hơn do việc đốt cháy không hoàn toàn.
- Bền Bỉ: Do nhiệt độ hoạt động cao, các phần tiếp xúc của động cơ có thể mòn nhanh hơn.
Kết Luận
Động cơ Wankel là một giải pháp độc đáo cho vấn đề động cơ đốt trong, mang lại nhiều ưu điểm về thiết kế và hoạt động mượt mà. Tuy nhiên, nó cũng đối mặt với các thách thức về hiệu suất nhiên liệu và độ bền, khiến cho việc sử dụng rộng rãi còn hạn chế. Tuy vậy, động cơ Wankel vẫn là một minh chứng cho sự sáng tạo và đổi mới trong ngành công nghiệp ô tô.