Rotační motor: O jaký typ motoru se jedná a jaké jsou jeho výhody a nevýhody?
V dnešním článku si posvítíme na rotační motor s přímočarým vratným pohybem pístu a rotující klikovou skříní. Jelikož mluvíme o rotačním motoru s přímočarým vratným pohybem pístu nebudeme rozebírat Wankelův motor i přesto, že patří do skupiny rotačních motorů, protože jeho rotační píst krouží kolem excentrického hřídele.
Nás však dnes bude zajímat úplně jiný typ motoru a tím je rotační motor, jehož písty provádějí přímočarý vratný pohyb pístu a jehož kliková skříň se spolu s celým motorem otáčí (rotuje).
Obsah
Co je rotační motor?
Rotační motor je druh hvězdicového motoru, obvykle navrženého s lichým počtem válců, jehož kliková hřídel je pevně uchycena ke konstrukci letadla, auta nebo motorky a jeho kliková skříň spolu s válci kolem něj rotuje (otáčí se).
Wankelův motor: Jak funguje a jaké jsou jeho výhody?
Rotační motor tohoto typu byl v minulosti převážně používán k pohonu letadel, ale našel své uplatnění iv motorkách či automobilech.
Historie rotačního motoru ve zkratce
První rotační motor s přímočarým vratným pohybem pístu a rotující skříní byl představen v roce 1889 v Paříži. Jeho vynálezcem byl Felix Millet, který si nechal tento motor patentovat v roce 1888.
Rotační motor byl používán zejména v letadlech a to během první světové války, ale iv letech těsně před zahájením války. Tento typ motoru totiž splňoval všechna kritéria, která se v těch dobách od motoru požadovala. Byl výkonný, poměrně spolehlivý a měl nižší hmotnost ve srovnání s jinými typy motorů, protože díky svému hladšímu chodu nepotřeboval setrvačník.
Rotační motory však měly kromě svých výhod také nevýhody. Tou hlavní byla příliš vysoká spotřeba paliva, částečně proto, že motor běžel na plný plyn, ale také pro mizerné časování ventilů. Avšak v době, kdy válka skončila, se stal rotační motor zastaralým a pomalu se přestal používat, protože byl nahrazen hvězdicovými motory.
Nasazení rotačních motorů:
Jak jsem již zmiňoval, rotační motory se používaly hlavně v letadlech, ale vzniklo i několik aut či motocyklů, které byly vybaveny rotačními motory. Mezi první motocykly, které byly poháněny rotačním motorem můžeme zařadit motocykl Millet z roku 1892, který vyhrál spoustu závodů. Dalším motocyklem s rotačním motorem byl motocykl Charles Redrup, který byl vybaven tříválcovým rotačním motorem o objemu 303 cm3.
Auta s rotačními motory vyráběly americké společnosti Adams-Farwell, Bailey, Balzer a Intrepid. Například automobilka Adams-Farwell vyráběla v roce 1898 automobily s 3-válcovými rotačními motory a krátce na to přešly na pětiválcové rotační motory.
Rotační motor a jeho konstrukce:
Rotační motor převážně využívá čtyřtaktní cyklus a má válce uspořádané kolem klikové hřídele stejně jako hvězdicový motor. Avšak místo pevnéhobloku válcůa otočného hřídele je rotační motor vybaven stacionárním (pevným) klikovým hřídelem, kolem něhož se otáčí celý blok válců. Kliková hřídel tohoto motoru je totiž připevněna buď to ke konstrukci letadla, motorky nebo automobilu.
Hvězdicový motor: Věděl jsi o jaký typ motoru jde?
Mezi rotačním motorem a hvězdicovým motorem je však mnoho dalších podobností. Stejně jako hvězdicový motor, i rotační motor je nejčastěji vybaven lichým počtem válců, aby tak vycházelo zapalování a aby se zajistil plynulý chod motoru. Rotační motory se sudým počtem válců byly obvykle dvouřadé. Jedná-li se však o jednořadý rotační motor, jedná se zároveň io plochý motor.
Většina rotačních motorů má válce uspořádané kolem jednoho klikového hřídele stejně jako hvězdicový motor. Existovaly však i rotační boxery či dokonce i jednoválcové rotory.
Rotační motor a jeho výhody:
Největší výhodou rotačního motoru je fakt, že se celý motor otáčí a chová se jako setrvačník, díky čemuž je zajištěn hladší chod motoru a také menší vibrace. Vibrace představují vážný problém u všech leteckých motorů, ale nejsou žádoucí ani u automobilových motorů, protože pro jejich snížení je třeba vybavit motor těžkým setrvačníkem.
Mezi další výhody rotačního motoru můžeme zařadit velmi dobré chlazení vzduchem i při nízkých rychlostech či během volnoběhu.
Rotační motor a jeho nevýhody:
Největší nevýhoda rotačních motorů se projeví při zvyšování výkonu. S rostoucím výkonem totiž roste také hmotnost motoru a tím pádem i gyroskopický moment, který se snaží otočit celým letadlem (či jiným strojem) ve směru otáčení motoru. Tento problém lze u letadlů částečně řešit tak, že se zajistí opačné otáčení vrtule letadla.
Výkon a točivý moment motoru: Který z těchto parametrů je důležitější?
Mezi další nevýhody rotačních motorů můžeme zařadit jejich vysokou spotřebu paliva v porovnání s typy motorů. Tento fakt výrazně přispěl k zániku rotačních motorů a jejich nahrazení jinými ekonomičtějšími motory.
Ostatní rotační motory:
Kromě konfigurace válců pohybujících se kolem pevné klikové hřídele, existuje několik dalších konstrukcí rotačních motorů. Mezi nejznámější z nich patří již zmiňovaný Wankelův motor, který je vybaven stacionárním (pevným) excentrickým hřídelem, kolem kterého krouží rotační píst.