वान्कल इंजन

This article is about एक विशेष पिस्टन रहित रोटरी इंजन. For अन्य पिस्टन रहित रोटरी इंजन, see पिस्टन रहित रोटरी इंजन. For पिस्टन डिजाइन एक रोटरी विन्यास में व्यवस्थित, see रोटरी इंजन.

चित्र 1.
वांकेल केकेएम चक्र:

• A: रोटर का शीर्ष
• B: विलक्षण शाफ़्ट
• सफेद भाग विलक्षण शाफ्ट की लोब है।
• A और B के बीच की दूरी स्थिर रहती है।
• रोटर की प्रत्येक क्रांति में तीन शक्ति स्पंदन उत्पन्न करता है।
• आउटपुट शाफ्ट के प्रति क्रांति में एक शक्ति स्पंदन देता है।

वान्कल इंजन दबाव को घूर्णन गति में परिवर्तित करने के लिए एक उत्केंद्री (तंत्र) रोटरी दहन इंजन का उपयोग किया जाता है जो कि एक प्रकार का आंतरिक दहन इंजन है। इसका आविष्कार जर्मन इंजीनियर फेलिक्स वेंकेल ने किया था, और जर्मन इंजीनियर हंस-डाइटर पास्के द्वारा डिजाइन किया गया था। वान्कल इंजन का रोटर, जो टर्निंग मोशन बनाता है, आकार में आभासी त्रिभुज के समान होता है, जिसके किनारे कम वक्रता वाले होते हैं। रोटर एक केंद्रीय आउटपुट शाफ्ट के चारों ओर एक अंडाकार-जैसे एपिट्रोकॉइड हाउसिंग के अंदर घूमता है। रोटर केंद्रीय आउटपुट शाफ्ट के चारों ओर हूला-हूप फैशन में घूमता है, दांतेदार गियरिंग के माध्यम से शाफ्ट को घुमाता है।

अपने निहित खराब ऊष्मप्रवैगिकी के कारण, ओटो इंजन या डीजल इंजन की तुलना में वान्कल इंजन की तापीय क्षमता काफी खराब है और निकास गैस का व्यवहार खराब है, यही कारण है कि 1960 के दशक में इसकी शुरुआत के बाद से वान्कल इंजन का सीमित उपयोग देखा गया है। हालांकि, कॉम्पैक्ट डिजाइन, चिकनाई, कम वजन और पारस्परिक पिस्टन इंजन आंतरिक दहन इंजनों पर कम भागों के इसके फायदे वान्कल इंजन को चेनसॉ, सहायक बिजली इकाइयों, आवारा युद्ध सामग्री, विमान, व्यक्तिगत जल शिल्प, स्नोमोबाइल जैसे अनुप्रयोगों के लिए अनुकूल बनाते हैं। और सीमा एक्सटेंडर अतीत में, वान्कल इंजन का उपयोग मोटरसाइकिल और रेसिंग कार जैसे सड़क वाहनों में भी किया गया है।

अवधारणा

चित्र 2.
फेलिक्स वान्कल द्वारा डिजाइन किया गया पहला डीकेएम वान्कल इंजन, डीकेएम 54 (ड्रेहकोलबेनमोटर), बॉन के डॉयचेस संग्रहालय में

चित्र 3.
एक वान्कल इंजन अपने रोटर और गियर वाले आउटपुट शाफ्ट के साथ

चित्र 5.
हंस-डाइटर पास्के, एनएसयू केकेएम 57P (रोटरी पिस्टन इंजन) के डिजाइन पर आधारित पहला केकेएम वान्कल इंजन, ऑटोविजन और फोरम में

चित्र 6.
पहला उत्पादन वान्कल इंजन; एक एनएसयू स्पाइडर में स्थापित

वान्कल इंजन एक प्रकार का रोटरी पिस्टन इंजन है और दो मूल रूपों में सम्मलित है, ड्रेकोलबेनमोटर (डीकेएम, रोटरी पिस्टन इंजन), जिसे फ़ेलिक्स वान्कल द्वारा डिज़ाइन किया गया है (चित्र 2 देखें।) और क्रेस्कोलबेनमोटर (केकेएम), परिपथ पिस्टन इंजन), हंस-डाइटर पास्के द्वारा डिजाइन किया गया (चित्र 3 देखें।), जिनमें से केवल बाद वाले ने प्रोटोटाइप चरण छोड़ा है। इस प्रकार, सभी उत्पादन वान्कल इंजन केकेएम प्रकार के होते हैं।

• एक डीकेएम इंजन में, दो रोटर होते हैं: आंतरिक, ट्रोचॉइड-आकार का रोटर, और बाहरी रोटर, जिसका बाहरी गोलाकार आकार होता है, और एक आंतरिक आकृति आठ आकार की होती है। केंद्र शाफ्ट स्थिर है, और टोक़ को बाहरी रोटर से हटा दिया जाता है, जो आंतरिक रोटर के लिए तैयार होता है।
• केकेएम इंजन में, बाहरी रोटर स्थिर आवास का हिस्सा है (और इस प्रकार एक चलती भाग नहीं है)। आंतरिक शाफ्ट एक गतिशील भाग है और आंतरिक रोटर के चारों ओर घूमने के लिए एक उत्केन्द्र पालि है। रोटर अपने स्वयं के केंद्र के चारों ओर घूमता है, और उत्केंद्री शाफ्ट की धुरी के चारों ओर हुला हूप फैशन में होता है, जिसके परिणामस्वरूप रोटर उत्केंद्री शाफ्ट के हर तीन चक्करों के लिए एक पूर्ण क्रांति करता है। केकेएम इंजन में, उत्केन्द्र शाफ्ट से बल आघूर्ण निकाला जाता है, पारंपरिक पावरट्रेन को अपनाने के लिए इसे बहुत सरल डिज़ाइन बनाते हैं।

वेंकेल इंजन विकास

फेलिक्स वान्कल ने 1920 के दशक में एक रोटरी कंप्रेसर डिजाइन किया, और 1934 में रोटरी प्रकार के इंजन के लिए अपना पहला पेटेंट प्राप्त किया। उन्होंने महसूस किया कि रोटरी कंप्रेसर के त्रिकोणीय रोटर में अंतर्ग्रहण इंजन का निर्माण करने वाले अंतर्ग्रहण और निकास पोर्ट सम्मिलित हो सकते हैं। आखिरकार, 1951 में, वान्कल ने एनएसयू के मोटरसाइकिल इंजनों के लिए एक सुपरचार्जर के रूप में एक रोटरी कंप्रेसर डिजाइन करने के लिए जर्मन फर्म एनएसयू मोटोरेनवेर्के में काम करना प्रारम्भ किया। वान्कल ने कंप्रेसर में त्रिकोणीय रोटर के डिजाइन की कल्पना की। की मदद से प्रो. ओथमर बैयर एप्लाइड साइंसेज के स्टटगार्ट विश्वविद्यालय से, अवधारणा को गणितीय रूप से परिभाषित किया गया था। उनके द्वारा डिज़ाइन किया गया सुपरचार्जर एनएसयू के 500 सेमी³ दो-सिलेंडर दो-स्ट्रोक इंजनों में से एक के लिए उपयोग किया गया था। इंजन ने 110 PS (81 kW) 8,500 पर rpm.

1954 में, एनएसयू ने अपने मोटरसाइकिल इंजनों के लिए वान्कल के सुपरचार्जर के डिज़ाइन के आधार पर, फ़ेलिक्स वान्कल के साथ एक रोटरी आंतरिक दहन इंजन विकसित करने पर सहमति व्यक्त की। चूंकि वान्कल को एक कठिन सहयोगी के रूप में जाना जाता था, डीकेएम के लिए विकास कार्य वान्कल के निजी लिंडौ डिज़ाइन ब्यूरो में किया गया था। जॉन बी. हेगे के अनुसार, वान्कल को अपने दोस्त अर्न्स्ट हॉप्नर से मदद मिली, जो एक शानदार इंजीनियर था। पहला काम करने वाला प्रोटोटाइप, डीकेएम 54 (चित्र 2 देखें), पहली बार 1 फरवरी 1957 को एनएसयू अनुसंधान और विकास विभाग वर्सुचसबटिलुंग TX में चला। इसने उत्पादन किया 21 PS (15 kW). इसके तुरंत बाद, डीकेएम का दूसरा प्रोटोटाइप बनाया गया। इसमें एक वर्किंग चैंबर वॉल्यूम V था_k 125 सेमी³ का और उत्पादित भी 21 kW (29 PS) 17,000 पर rpm. यह 25,000 तक की गति तक भी पहुंच सकता है rpm. हालांकि, इन इंजन की गति ने बाहरी रोटर के आकार में विकृति उत्पन्न की, इस प्रकार यह अव्यावहारिक प्रमाणित हुई। मज़्दा मोटर्स के इंजीनियरों और इतिहासकारों के अनुसार, डीकेएम इंजन की चार इकाइयाँ बनाई गईं; डिज़ाइन को विस्थापन V के रूप में वर्णित किया गया है_h 250 सेमी³ (कार्यशील चैम्बर वॉल्यूम वी के बराबर_k 125 सेमी³ का)। कहा जाता है कि निर्मित चौथी इकाई में कई डिज़ाइन परिवर्तन प्राप्त हुए, और अंततः उत्पादन किया गया 29 PS (21 kW) 17,000/मिनट पर; यह 22,000/मिनट तक की गति तक पहुंच सकता है। निर्मित चार इंजनों में से एक ड्यूश संग्रहालय बॉन में स्थिर प्रदर्शन पर है (चित्र 2 देखें)।

एक स्थिर केंद्र शाफ्ट के साथ इसकी जटिल डिजाइन के कारण, डीकेएम इंजन व्यावहारिक नहीं था। वोल्फ-डाइटर बेन्सिंगर स्पष्ट रूप से उल्लेख करता है कि डीकेएम इंजन में उचित इंजन कूलिंग हासिल नहीं किया जा सकता है, और तर्क दिया कि यही कारण है कि डीकेएम डिजाइन को छोड़ना पड़ा। एनएसयू इंजीनियर वाल्टर फ्रोएड ने हंस-डाइटर पास्के के डिजाइन का उपयोग करके और डीकेएम को बाद में केकेएम के रूप में जाना जाता है (चित्र 5 देखें) में परिवर्तित करके इस समस्या को हल किया। केकेएम एक अधिक व्यावहारिक इंजन प्रमाणित हुआ, क्योंकि इसमें आसानी से सुलभ स्पार्क प्लग, एक सरल कूलिंग डिज़ाइन और एक पारंपरिक पावर टेक-ऑफ शाफ्ट है।वान्कल ने अपने आंतरिक रोटर की विलक्षण गति के कारण फ्रोएड के केकेएम इंजन को नापसंद किया, जो कि वान्कल का इरादा था, जो एक शुद्ध गोलाकार गति नहीं थी। उन्होंने टिप्पणी की कि उनके रेस के घोड़े को हल के घोड़े में बदल दिया गया था। वान्कल ने यह भी शिकायत की कि रोटर के उत्केंद्री हुला-हूप गति के कारण केकेएम की शीर्ष मुहरों पर अधिक तनाव डाला जाएगा। एनएसयू डीकेएम और केकेएम दोनों के विकास को वित्त नहीं दे सकता था, और अंततः डीकेएम को केकेएम के पक्ष में छोड़ने का फैसला किया, क्योंकि बाद वाला अधिक व्यावहारिक डिजाइन प्रतीत होता था। वान्कल ने 13 जून 1961 को केकेएम इंजन पर US पेटेंट 2,988,065 प्राप्त किया। केकेएम के डिजाइन चरण के समय, फ़्रायड की इंजीनियरिंग टीम को बार-बार बियरिंग बरामदगी, इंजन के अंदर तेल का प्रवाह और इंजन के ठंडा होने जैसी समस्याओं को हल करना था। पहला पूरी तरह से काम करने वाला केकेएम इंजन, केकेएम 125, जिसका वजन केवल कम है 17 kg (37.5 lb) विस्थापित 125 सेमी³ और उत्पादन किया 26 PS (19 kW) 11,000 पर rpm. इसका पहला रन 1 जुलाई 1958 को हुआ था। 1963 में, एनएसयू ने एक कार, केकेएम 502 के लिए पहली श्रृंखला-उत्पादन वान्कल इंजन का उत्पादन किया (देखें चित्र 6.)। इसका उपयोग एनएसयू स्पाइडर स्पोर्ट्स कार में किया गया था, जिसमें से लगभग 2,000 बनाई गई थीं। अपनी प्रारंभिक परेशानियों के अतिरिक्त, केकेएम 502 एक काफी शक्तिशाली इंजन था जिसमें उच्च क्षमता, सुचारू संचालन और उच्च इंजन गति पर कम शोर उत्सर्जन था। यह विस्थापन के साथ सिंगल-रोटर पीपी इंजन था 996 cm³ (61 in³), की एक रेटेड शक्ति 40 kW (54 hp) 6,000 पर आरपीएम और एक औसत प्रभावी दबाव 1 MPa (145 lbf/in²).

संचालन और डिजाइन

चित्र 7.
वेंकेल की योजना:

1. अंतर्ग्रहण
2. निकास
3. स्टेटर हाउसिंग
4. चेम्बर्स
5. डैने की नोक
6. रोटर
7. क्राउन गियर
8. विलक्षण शाफ्ट
9. स्पार्क प्लग

चित्र 8.
घूर्णी चक्र:

1. अंतर्ग्रहण (नीला)
2. संपीड़न (हरा)
3. प्रज्वलन (लाल)
4. उत्सर्जन (पीला)

वान्कल इंजन में एक स्पिनिंग एक्सेंट्रिक पावर टेक-ऑफ़ शाफ़्ट होता है, जिसमें रोटरी पिस्टन एक हुला-हूप फ़ैशन में शाफ्ट पर एक्सेंट्रिक (मैकेनिज्म) पर सवार होता है। वान्कल एक 2:3 प्रकार का रोटरी इंजन है, अर्थात इसके आदर्श कुल ज्यामितीय आयतन का दो-तिहाई विस्थापन के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। इस प्रकार, इसके आवास का भीतरी भाग एक अंडाकार-जैसे एपिट्रोकॉइड जैसा दिखता है, जबकि इसके रोटरी पिस्टन में एक ट्रोकॉइड (त्रिकोणीय) आकार होता है (रेउलेक्स त्रिकोण के समान), और वान्कल इंजन का रोटर सदैव तीन गतिमान कामकाजी कक्ष बनाता है। वान्कल इंजन की बुनियादी ज्यामिति चित्र 7 में दर्शाई गई है। आवास की परिधि के खिलाफ रोटर सील के शीर्ष पर सील।रोटर अपने घूर्णन गति में गियर और उत्केंद्री आउटपुट शाफ्ट द्वारा निर्देशित होता है, बाहरी कक्ष द्वारा निर्देशित नहीं किया जाता है। रोटर बाहरी इंजन हाउसिंग से संपर्क नहीं करता है। रोटर पर विस्तारित गैस के दबाव का बल आउटपुट शाफ्ट के उत्केंद्री हिस्से के केंद्र पर दबाव डालता है।

सभी व्यावहारिक वान्कल इंजन चार-चक्र (अर्थात्, चार-स्ट्रोक) इंजन हैं। सिद्धांत रूप में, दो-चक्र इंजन संभव हैं, लेकिन वे अव्यावहारिक हैं क्योंकि सेवन गैस और निकास गैस को ठीक से अलग नहीं किया जा सकता है। ऑपरेटिंग सिद्धांत ओटो ऑपरेटिंग सिद्धांत के समान है; इसके संपीड़न-इग्निशन इंजन के साथ डीज़ल ऑपरेटिंग सिद्धांत का उपयोग व्यावहारिक वान्कल इंजन में नहीं किया जा सकता है। इसलिए, वान्कल इंजन में सामान्यतः एक उच्च-वोल्टेज स्पार्क-इग्निशन इंजन सिस्टम होता है। एक वान्कल इंजन में, त्रिकोणीय रोटर का एक पक्ष इनटेक, कम्प्रेशन, इग्निशन के चार-चरण के ओटो चक्र को पूरा करता है, और रोटर की प्रत्येक क्रांति को समाप्त करता है (चित्र 8 देखें।)। फिक्स्ड एपेक्स के बीच रोटर का आकार क्रमशः ज्यामितीय दहन कक्ष की मात्रा को कम करने और संपीड़न अनुपात को अधिकतम करने के लिए है। चूंकि रोटर के तीन पक्ष होते हैं, यह रोटर की प्रति क्रांति में तीन शक्ति दालें देता है। 1954 में, एनएसयू ने अपने मोटरसाइकिल इंजनों के लिए वान्कल के सुपरचार्जर के डिज़ाइन के आधार पर, फ़ेलिक्स वान्कल के साथ एक रोटरी आंतरिक दहन इंजन विकसित करने पर सहमति व्यक्त की। वान्कल के रोटर के तीनों फलक एक साथ एक चक्कर में काम करते हैं। जैसा कि आउटपुट शाफ्ट रोटर की तुलना में तीन गुना तेजी से घूमने के लिए दांतेदार गियरिंग का उपयोग करता है, शाफ्ट की प्रत्येक क्रांति पर एक पावर पल्स उत्पन्न होता है। तुलना के लिए, चार-स्ट्रोक पिस्टन इंजन अपने आउटपुट शाफ्ट (क्रैंकशाफ्ट) के दो चक्करों में ओटो चक्र को पूरा करता है। वान्कल इस प्रकार प्रति आउटपुट शाफ्ट क्रांति के रूप में दो बार कई बिजली दालों का उत्पादन करता है।

वान्कल इंजन में एक प्रत्यागामी पिस्टन इंजन की तुलना में बहुत कम अनियमितता होती है, जिससे वान्कल इंजन अधिक सुचारू रूप से चलता है। यह जड़ता के कम क्षण और वान्कल इंजन के कम अतिरिक्त टॉर्क क्षेत्र के कारण होता है, क्योंकि इसकी अधिक समान टॉर्क डिलीवरी होती है। उदाहरण के लिए, एक दो-रोटर वान्कल इंजन चार-सिलेंडर पिस्टन इंजन की तुलना में दोगुने से अधिक सुचारू रूप से चलता है। एक वान्कल इंजन के उत्केंद्री आउटपुट शाफ्ट में भी एक प्रत्यागामी पिस्टन इंजन के क्रैंकशाफ्ट के तनाव से संबंधित रूपरेखा नहीं होती है। एक वान्कल इंजन की अधिकतम क्रांति इस प्रकार मुख्य रूप से तुल्यकालन गियर पर टूथ लोड द्वारा सीमित होती है। कठोर स्टील गियर्स का उपयोग 7,000 या 8,000 से ऊपर विस्तारित ऑपरेशन के लिए किया जाता है rpm. व्यवहार में, समान आउटपुट पावर के रेसिप्रोकेटिंग पिस्टन इंजन की तुलना में ऑटोमोटिव वान्कल इंजन बहुत अधिक आउटपुट शाफ्ट गति पर संचालित नहीं होते हैं। ऑटो रेसिंग में वान्कल इंजन 10,000 तक की गति से संचालित होते हैं आरपीएम, लेकिन प्रति सिलेंडर अपेक्षाकृत छोटे विस्थापन के साथ चार-स्ट्रोक प्रत्यागामी पिस्टन इंजन हैं। विमान में, वे रूढ़िवादी रूप से 6500 या 7500 तक उपयोग किए जाते हैं rpm.

चैम्बर मात्रा और विस्थापन

चैंबर वॉल्यूम

वान्कल रोटरी इंजन में, चैम्बर वॉल्यूम $V_{k}$ रोटर सतह के उत्पाद के बराबर है $A_{k}$ और रोटर पथ $s$. रोटर सतह $A_{k}$ रोटर आवास के पार रोटर युक्तियों के पथ द्वारा दिया जाता है और जनरेटिंग त्रिज्या द्वारा निर्धारित किया जाता है $R$, रोटर की चौड़ाई $B$, और रोटर और आंतरिक आवास के समानांतर स्थानान्तरण $a$. चूंकि रोटर में एक ट्रोचॉइड (त्रिकोणीय) आकार होता है, साइनस 60 डिग्री उस अंतराल का वर्णन करता है जिस पर रोटर रोटर हाउसिंग के सबसे करीब होते हैं। इसलिए,

$A_{k}=2\cdot B\cdot (R+a)\cdot sin(60^{\circ })={\sqrt {3}}\cdot B\cdot (R+a)$

रोटर पथ $s$ उत्केंद्रीपन के माध्यम से एकीकृत किया जा सकता है $e$ निम्नलिखित नुसार:

$\sum \,ds=\int _{\alpha =0^{\circ }}^{\alpha =270^{\circ }}e\cdot sin{\frac {2}{3}}\alpha \,d\alpha =3e$

इसलिए,

$V_{k}=A_{k}\cdot s={\sqrt {3}}\cdot B\cdot (R+a)\cdot 3e$

सुविधा के लिए, $a$ छोड़ा जा सकता है क्योंकि यह निर्धारित करना मुश्किल और छोटा है:

$V_{k}={\sqrt {3}}\cdot B\cdot R\cdot 3e$

इसके लिए एक अलग तरीका प्रस्तुत किया जा रहा है $a'$ सबसे दूर के रूप में, और $a$ रोटर और आंतरिक आवास के सबसे छोटे समानांतर स्थानांतरण के रूप में और यह मानते हुए $R_{1}=R+a$ और $R_{2}=R+a'$. फिर,

$V_{k}={\sqrt {3}}\cdot B\cdot (2\cdot R_{1}+R_{2})\cdot e$

रोटर और आंतरिक आवास के समांतर स्थानान्तरण सहित कक्ष मात्रा निर्धारित करने के लिए पर्याप्त सटीकता प्रदान करता है।

विस्थापन

एक वान्कल रोटरी इंजन में, चार-चक्र इंजन के सभी चार चक्रों को पूरा करने के लिए उत्केंद्री शाफ्ट को प्रति दहन कक्ष में तीन पूर्ण घुमाव (1080°) बनाने की आवश्यकता होती है। चूँकि वान्कल रोटरी इंजन में तीन दहन कक्ष होते हैं, चार-चक्र इंजन के सभी चार चक्र उत्केन्द्र शाफ्ट (360°) के एक पूर्ण घुमाव के भीतर पूरे होते हैं। यह चार चक्र पिस्टन इंजन से अलग है, जिसे चार चक्र इंजन के सभी चार चक्रों को पूरा करने के लिए प्रति दहन कक्ष में दो पूर्ण घुमाव बनाने की आवश्यकता होती है। एक वान्कल इंजन की अधिकतम क्रांति इस प्रकार मुख्य रूप से तुल्यकालन गियर पर टूथ लोड द्वारा सीमित होती है। इसलिए, वान्कल रोटरी इंजन में, विस्थापन प्राप्त करने के लिए चैम्बर वॉल्यूम को दोगुना करना पड़ता है $V_{h}$:

$V_{h}=2\cdot V_{k}\cdot i$,

साथ $i$ प्रति इंजन रोटार की संख्या होने के नाते। वान्कल रोटरी इंजन का विस्थापन $V_{h}$ पिस्टन इंजन के विस्थापन के बराबर है $V_{h}$.</ref>

उदाहरण

केकेएम 612 (एनएसयू आरओ80)

• ई=14 मिमी
• आर=100 मिमी
• ए=2 मिमी
• बी=67 मिमी
• मैं=2

: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :$V_{k}={\sqrt {3}}\cdot 67\,mm\cdot (100+2\,mm)\cdot 3\cdot \,14\,mm\approx 498,000\,mm^{3}=498\,cm^{3}$

$V_{h}=2\cdot 498\,cm^{3}\cdot 2=1,992\ cm^{3}$

मज़्दा 13B-REW (मज़्दा RX-7)

• ई=15 मिमी
• आर=103 मिमी
• ए=2 मिमी
• बी=80 मिमी
• मैं=2

$V_{k}={\sqrt {3}}\cdot 80\,mm\cdot (103+2\,mm)\cdot 3\cdot \,15\,mm\approx 654,000\,mm^{3}=654\,cm^{3}$

$V_{h}=2\cdot 654\,cm^{3}\cdot 2=2,616\ cm^{3}$

जारी किए गए लाइसेंस

चित्र 10.
माजदा का पहला वान्कल इंजन, 10A का पूर्वगामी, जापान के हिरोशिमा में माज़दा संग्रहालय में

चित्र 11.
1972 का जनरल-मोटर्स-विकसित वान्कल इंजन कटअवे जुड़वां रोटर्स दिखा रहा है

एनएसयू ने दुनिया भर की कंपनियों को विभिन्न रूपों में वान्कल इंजन के डिज़ाइन का लाइसेंस दिया, जिसमें कई कंपनियां लगातार सुधार कर रही हैं। 1973 की अपनी पुस्तक रोटेशनस्कॉल्बेन-वर्ब्रेनंग्समोटरन में, जर्मन इंजीनियर वोल्फ-डाइटर बेन्सिंगर कालानुक्रमिक क्रम में निम्नलिखित लाइसेंसधारियों का वर्णन करते हैं, जिसकी जॉन बी. हेग द्वारा पुष्टि की गई है:

• कर्टिस-राइट: सभी प्रकार के इंजन, दोनों एयर- और वाटर-कूल्ड, 100–1,000 PS (74–735 kW), 1958 से; लाइसेंस 1984 में डीरे एंड कंपनी को बेच दिया गया
• फिचटेल एंड सैक्स: औद्योगिक और समुद्री इंजन, 0.5–30 PS (0–22 kW), 1960 से
• यानमार डीजल: समुद्री इंजन तक 100 PS (74 kW), और डीजल ईंधन पर चलने वाले इंजन 300 PS (221 kW), 1961 से
• अमीर झील मछली|तोयो कोग्यो (मदा) 200 PS (147 kW), 1961 से
• पर्किन्स इंजन: सभी प्रकार के इंजन, तक 250 PS (184 kW), 1961 से <1972 तक
• ड्युट्ज़ एजी क्लोकनर-हम्बोल्ट-ड्यूट्ज़: डीजल ईंधन पर चलने वाले इंजन; 1972 तक विकास को छोड़ दिया गया
• डेमलर बेंज: से सभी प्रकार के इंजन 50 PS (37 kW), 1961 से
• मैन एसई: डीजल ईंधन पर चलने वाले इंजन; 1972 तक विकास को छोड़ दिया गया
• कृप: डीजल ईंधन पर चलने वाले इंजन; 1972 तक विकास को छोड़ दिया गया
• हनोमाग राइनस्टाहल-हनोमैग: पेट्रोल इंजन, 40–200 PS (29–147 kW), 1963 से; 1972 तक डेमलर-बेंज ने अधिग्रहण कर लिया
• अल्फा रोमियो: मोटर वाहन इंजन, 50–300 PS (37–221 kW), 1964 से
• रोल्स रॉयस: डीजल ईंधन या बहुईंधन संचालन के लिए इंजन, 100–850 PS (74–625 kW), 1965 से
• वाहन निर्माण के लिए औद्योगिक संघ: ऑटोमोटिव इंजन से 0.25–25 PS (0–18 kW) और 50–100 PS (37–74 kW), 1965 से; 1972 तक लाइसेंस छोड़ दिया गया
• पोर्श: स्पोर्ट्सकार इंजन से 50–1,000 PS (37–735 kW), 1965 से
• जहाज़ के बाहर समुद्री: से समुद्री इंजन 50–400 PS (37–294 kW), 1966 से
• Comotor (एनएसयू मोटोरेनवेर्के और सिट्रोएन): से पेट्रोल इंजन 40–200 PS (29–147 kW), 1967 से
• ग्रेपनर: से मॉडल इंजन 0.1–3 PS (0–2 kW), 1967 से
• सावकेल: से औद्योगिक पेट्रोल इंजन 0.5–30 PS (0–22 kW), 1969 से
• निसान: कार के इंजन से 80–120 PS (59–88 kW), 1970 से
• जनरल मोटर्स: 1970 से सभी प्रकार के इंजन, विमान के इंजन को छोड़कर, चार-रोटर इंजन तक
• सुजुकी: मोटरसाइकिल इंजन से 20–90 PS (15–66 kW), 1970 से
• टोयोटा: कार के इंजन से 75–150 PS (55–110 kW), 1971 से
• फोर्ड जर्मनी (फोर्ड मोटर कंपनी सहित): कार इंजन से 80–200 PS (59–147 kW), 1971 से

डॉन शरमन के अनुसार, अमेरिकी मोटर्स ने भी लाइसेंस प्राप्त किया।1961 में, NATI, NAMI और वीएनआईआई मोटोप्रोम के सोवियत संघ के अनुसंधान संगठनों ने वान्कल इंजन के विकास की शुरुआत की। आखिरकार, 1974 में, विकास को अवतोवाज़ संयंत्र में एक विशेष डिज़ाइन ब्यूरो में स्थानांतरित कर दिया गया। जॉन बी हेग का तर्क है कि किसी भी सोवियत कार निर्माता को कोई लाइसेंस जारी नहीं किया गया था।

इंजीनियरिंग

चित्र 12.
एपेक्स सील, लेफ्ट एनएसयू Ro 80; सही मज़्दा 12A और 13B

चित्र 13.

• वाम: मज़्दा L10A केम्बर अक्षीय शीतलन
• मध्य: ऑडी NSU EA871 अक्षीय जल केवल गर्म धनुष को ठंडा करता है
• सही: डायमंड इंजन वांकल रेडियल केवल गर्म धनुष को ठंडा करता है

सैद्धांतिक एपिट्रोकॉइड की तुलना में, रोटर हाउसिंग फॉर्म के ओवरसाइज़ की मात्रा के बराबर टिप त्रिज्या वाले वेन सील्स के साथ कॉन्फ़िगरेशन विकसित करके फेलिक्स वान्कल ने रोटरी इंजनों को सही करने के पिछले प्रयासों को विफल करने वाली अधिकांश समस्याओं को दूर करने में कामयाबी हासिल की। रेडियल एपेक्स सील गति को कम करने के लिए और एक बेलनाकार गैस-लोडेड एपेक्स पिन प्रस्तुत करना जो प्रत्येक रोटर एपेक्स पर तीन विमानों के चारों ओर सील करने के लिए सभी सीलिंग तत्वों को समाप्त कर देता है।

प्रारंभिक दिनों में, विभिन्न आवास आयामी व्यवस्थाओं के लिए विशेष, समर्पित उत्पादन मशीनों का निर्माण किया जाना था। हालाँकि, पेटेंट डिज़ाइन जैसे U.S. Patent 3,824,746, जी. जे. वाट, 1974, एक वान्कल इंजन सिलेंडर जनरेटिंग मशीन के लिए, U.S. Patent 3,916,738, मशीनिंग के लिए उपकरण और / या ट्रोकोइडल सतहों के उपचार और U.S. Patent 3,964,367, मशीनिंग ट्रोकोइडल आंतरिक दीवारों के लिए डिवाइस, और अन्य ने समस्या हल की।

वान्कल इंजनों को रेसिप्रोकेटिंग पिस्टन फोर-स्ट्रोक इंजन में कोई समस्या नहीं है क्योंकि ब्लॉक हाउसिंग में आवास के आसपास निश्चित स्थानों पर सेवन, संपीड़न, दहन और निकास होता है। यह रोटर हाउसिंग पर बहुत असमान थर्मल लोड का कारण बनता है। इसके विपरीत, प्रत्यागामी इंजन इन चार स्ट्रोक को एक कक्ष में निष्पादित करते हैं, जिससे कि ठंड के सेवन और ज्वलनशील निकास के चरम को औसत किया जा सके और काम करने वाले हिस्सों को गर्म करने से एक सीमा परत द्वारा परिरक्षित किया जा सके। ब्लॉक हाउसिंग के इस असमान हीटिंग को दूर करने के लिए फ्लोरिडा विश्वविद्यालय द्वारा एयर-कूल्ड वान्कल में हीट पाइप का उपयोग प्रस्तावित किया गया था। एग्जॉस्ट गैस के साथ कुछ हाउसिंग सेक्शन को प्री-हीटिंग से परफॉर्मेंस और फ्यूल इकॉनमी में सुधार हुआ है, साथ ही टूट-फूट और उत्सर्जन भी कम हुआ है। सीमा परत ढाल और तेल फिल्म थर्मल इन्सुलेशन के रूप में कार्य करती है, जिससे चिकनाई फिल्म का तापमान कम होता है (लगभग अधिकतम 200 °C or 390 °F वाटर-कूल्ड वान्कल इंजन पर)। यह अधिक स्थिर सतह का तापमान देता है। स्पार्क प्लग के आसपास का तापमान एक प्रत्यागामी इंजन के दहन कक्ष में तापमान के समान होता है। परिधीय या अक्षीय प्रवाह शीतलन के साथ, तापमान अंतर सहनीय रहता है। 1950 और 1960 के दशक में शोध के समय समस्याएँ उत्पन्न हुईं। कुछ समय के लिए, इंजीनियरों का सामना आंतरिक एपिट्रोकॉइड सतह में चटकारे के निशान और शैतान की खरोंच से हुआ। उन्होंने पाया कि इसका कारण एपेक्स सील्स का एक प्रतिध्वनित कंपन तक पहुंचना था, और एपेक्स सील्स की मोटाई और वजन को कम करके समस्या को हल किया गया था। मुहरों और आवास कोटिंग्स के लिए अधिक संगत सामग्री की प्रारम्भआत के बाद खरोंच गायब हो गए। एक अन्य प्रारंभिक समस्या प्लग छेद के पास स्टेटर सतह में दरारों का निर्माण था, जिसे ब्लॉक हाउसिंग में सीधे खराब किए जाने वाले प्लग के अतिरिक्त हाउसिंग में एक अलग मेटल इंसर्ट/कॉपर स्लीव में स्पार्क प्लग स्थापित करके समाप्त कर दिया गया था। . टोयोटा ने पाया कि अग्रणी साइट स्पार्क प्लग के लिए एक ग्लो-प्लग को प्रतिस्थापित करने से कम आरपीएम, पार्ट लोड, विशिष्ट ईंधन खपत में 7% की वृद्धि हुई, और उत्सर्जन और निष्क्रियता में भी सुधार हुआ। स्पार्क प्लग बॉस कूलिंग का एक बाद का वैकल्पिक समाधान वाटर-कूल्ड रोटरीज़ के लिए एक वेरिएबल कूलेंट वेलोसिटी स्कीम के साथ प्रदान किया गया था, जिसका व्यापक उपयोग हुआ है, कर्टिस-राइट द्वारा पेटेंट कराया जा रहा है, बेहतर एयर कूल्ड इंजन स्पार्क प्लग बॉस कूलिंग के लिए अंतिम सूचीबद्ध के साथ। इन दृष्टिकोणों को उच्च-चालकता वाले तांबे के सम्मिलन की आवश्यकता नहीं थी, लेकिन इसके उपयोग को नहीं रोका। फोर्ड ने हाउसिंग वर्किंग सरफेस में सामान्य प्लेसमेंट के अतिरिक्त साइड प्लेट्स में रखे प्लग के साथ एक वान्कल इंजन का परीक्षण किया (CA 1036073 , 1978).

टॉर्क डिलीवरी

वान्कल इंजन उच्च गति के संचालन में सक्षम हैं, जिसका अर्थ है कि उच्च शक्ति का उत्पादन करने के लिए उन्हें उच्च टोक़ उत्पन्न करने की आवश्यकता नहीं है। इनटेक पोर्ट और इनटेक पोर्ट क्लोजिंग की स्थिति इंजन के टॉर्क उत्पादन को बहुत प्रभावित करती है। इनटेक पोर्ट के जल्दी बंद होने से लो-एंड टॉर्क बढ़ जाता है, लेकिन हाई-एंड टॉर्क (और इस तरह पावर) कम हो जाता है, जबकि इनटेक पोर्ट के देर से बंद होने से लो-एंड टॉर्क कम होता है, जबकि उच्च इंजन गति पर टॉर्क बढ़ता है, इस प्रकार अधिक शक्ति प्राप्त होती है उच्च इंजन गति पर। एक पेरिफेरल इनटेक पोर्ट उच्चतम औसत प्रभावी दबाव देता है; हालाँकि, साइड इनटेक पोर्टिंग एक अधिक स्थिर निष्क्रियता उत्पन्न करता है, क्योंकि यह सेवन नलिकाओं में जली हुई गैसों के ब्लो-बैक को रोकने में मदद करता है जो मिसफायरिंग का कारण बनता है, जो वैकल्पिक चक्रों के कारण होता है जहां मिश्रण प्रज्वलित होता है और प्रज्वलित होने में विफल रहता है। ब्लॉक हाउसिंग के इस असमान हीटिंग को दूर करने के लिए फ्लोरिडा विश्वविद्यालय द्वारा एयर-कूल्ड वान्कल में हीट पाइप का उपयोग प्रस्तावित किया गया था। पेरिफेरल पोर्टिंग (पीपी) पूरे आरपीएम रेंज में सबसे अच्छा औसत प्रभावी दबाव देता है, लेकिन पीपी को खराब निष्क्रिय स्थिरता और पार्ट-लोड प्रदर्शन से भी जोड़ा गया था। टोयोटा द्वारा प्रारंभिक कार्य निकास बंदरगाह के लिए एक ताजा हवा की आपूर्ति को जोड़ने के लिए नेतृत्व किया, और यह भी प्रमाणित कर दिया कि सेवन बंदरगाह या नलिकाओं में एक रीड-वाल्व सेवन पोर्ट और नलिकाओं में निकास गैस के ब्लो-बैक को रोककर, और टॉप आरपीएम पर बिजली के एक छोटे से नुकसान की कीमत पर मिसफायर-उत्प्रेरण उच्च ईजीआर को कम करके, वान्कल इंजनों के कम आरपीएम और आंशिक लोड प्रदर्शन में सुधार किया। अधिक रोटर विकेन्द्रता के साथ लोच में सुधार होता है, जो एक प्रत्यागामी इंजन में लंबे स्ट्रोक के समान होता है। वान्कल इंजन कम दबाव वाली निकास प्रणाली के साथ बेहतर काम करते हैं। उच्च निकास बैक प्रेशर औसत प्रभावी दबाव को कम करता है, परिधीय सेवन बंदरगाह इंजनों में अधिक गंभीर रूप से। मज़्दा RX-8 रेनेसिस इंजन ने पहले के डिज़ाइनों की तुलना में निकास बंदरगाह क्षेत्र को दोगुना करके प्रदर्शन में सुधार किया, और वान्कल इंजनों के प्रदर्शन पर सेवन और निकास पाइपिंग कॉन्फ़िगरेशन के प्रभाव का अध्ययन किया गया है। 1950 के दशक के अंत में साइड इनटेक पोर्ट्स (जैसा कि मज़्दा के रेनेसिस इंजन में उपयोग किया गया था) को पहली बार हैन्स-डाइटर पास्के द्वारा प्रस्तावित किया गया था। पस्के ने भविष्यवाणी की कि ठीक से गणना किए गए इनटेक पोर्ट और इनटेक मैनिफोल्ड एक साइड पोर्ट इंजन को पीपी इंजन जितना शक्तिशाली बना सकते हैं।

सामग्री

जैसा कि पहले बताया गया है, इंजन के निश्चित स्थानों पर होने वाले चार चक्रों के कारण वान्कल इंजन असमान थर्मल विस्तार से प्रभावित होता है। हालांकि यह उपयोग की जाने वाली सामग्रियों पर बहुत मांग रखता है, वान्कल की सादगी वैकल्पिक सामग्रियों, जैसे कि विदेशी मिश्र धातुओं और सिरेमिक का उपयोग करना आसान बनाती है। एल्युमिनियम से बने इंजन हाउसिंग के लिए, दहन कक्ष क्षेत्र के लिए इंजन हाउसिंग पर एक स्पर्टेड मोलिब्डेनम परत का उपयोग करने के लिए एक सामान्य तरीका है, और कहीं और स्टील की परत का उपयोग करना है। लोहे से ढले इंजन हाउसिंग को इंडक्शन-ब्रेज़्ड किया जा सकता है जिससे कि दहन ताप तनाव को सहन करने के लिए सामग्री को अनुकूल बनाया जा सके।

वान्कल आवास उपयोग के लिए उद्धृत मिश्र धातुओं में A-132, इनकॉनेल 625, और 356 T6 कठोरता के लिए उपचारित हैं। हाउसिंग वर्किंग सरफेस पर प्लेटिंग के लिए कई सामग्रियों का उपयोग किया गया है, जिनमें से एक निकसिल है। सिट्रोएन, डेमलर-बेंज, फोर्ड, ए पी ग्राज़ेन और अन्य ने इस क्षेत्र में पेटेंट के लिए आवेदन किया। शीर्ष मुहरों के लिए, कार्बन मिश्र धातुओं से स्टील, फेरिटिक स्टेनलेस स्टील और अन्य सामग्रियों से प्राप्त अनुभव के साथ सामग्री का विकल्प विकसित हुआ है। सील और हाउसिंग कवर दोनों की सर्वोत्तम अवधि प्राप्त करने के लिए हाउसिंग प्लेटिंग और एपेक्स और साइड सील सामग्री का संयोजन प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया गया था। शाफ्ट के लिए, लोड पर कम विरूपण वाले स्टील मिश्र धातुओं को प्राथमिकता दी जाती है, इसके लिए मैरेजिंग स्टील का उपयोग प्रस्तावित किया गया है।

वान्कल इंजन के विकास के पहले वर्षों में लीडेड पेट्रोल ईंधन प्रमुख प्रकार का उपलब्ध था। सीसा एक ठोस स्नेहक है, और सीसा युक्त गैसोलीन को सील और आवासों के पहनने को कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। पहले इंजनों में तेल की आपूर्ति की गणना गैसोलीन के लुब्रिकेटिंग गुणों को ध्यान में रखकर की जाती थी। चूंकि लेडेड गैसोलीन को चरणबद्ध तरीके से समाप्त किया जा रहा था, वान्कल इंजनों को महत्वपूर्ण इंजन भागों को स्नेहन प्रदान करने के लिए गैसोलीन में तेल के बढ़े हुए मिश्रण की आवश्यकता थी। डेविड गार्साइड के एक एसएई पेपर में नॉर्टन की सामग्री और कूलिंग फिन्स के विकल्पों का व्यापक रूप से वर्णन किया गया है।

सीलिंग

प्रारंभिक इंजन डिजाइनों में रोटर और हाउसिंग दोनों के बीच और हाउसिंग बनाने वाले विभिन्न टुकड़ों के बीच सीलिंग लॉस की एक उच्च घटना थी। इसके अतिरिक्त, पहले के मॉडल वान्कल इंजनों में, कार्बन कण सील और आवरण के बीच फंस सकते थे, इंजन को जाम कर देते थे और आंशिक पुनर्निर्माण की आवश्यकता होती थी। प्रारंभिक मज़्दा इंजनों के बाद पुनर्निर्माण की आवश्यकता के लिए यह सामान्य था 50,000 miles (80,000 km). आवासों के भीतर असमान थर्मल वितरण से सीलिंग की और समस्याएं उत्पन्न हुईं, जिससे विरूपण और सीलिंग और संपीड़न का नुकसान हुआ। इस थर्मल विरूपण ने एपेक्स सील और रोटर हाउसिंग के बीच असमान पहनने का कारण बना, जो उच्च माइलेज वाले इंजनों पर स्पष्ट है। समस्या तब बढ़ गई जब ऑपरेटिंग तापमान तक पहुंचने से पहले इंजन पर जोर दिया गया। हालाँकि, मज़्दा वान्कल इंजन ने इन प्रारंभिक समस्याओं को हल कर दिया। वर्तमान इंजनों में लगभग 100 सील-संबंधी पुर्जे होते हैं।

कूलर इंटेक लोब क्षेत्रों में अक्षीय रूप से करीब साइड हाउसिंग के बीच से गुजरने वाले गर्म रोटर एपेक्स के लिए निकासी की समस्या को तेल सील के अक्षीय रोटर पायलट रेडियल इनबोर्ड का उपयोग करके निपटाया गया था, साथ ही रोटर इंटीरियर (C-W) की बेहतर जड़ता तेल शीतलन US 3261542 , सी. जोन्स, 5/8/63, US 3176915 , एम. बेन्टेले, सी. जोन्स। एएच रे। 7/2/62), और थोड़ा शीर्ष शीर्ष सील (केंद्र में अलग ऊंचाई और सील के चरम में)।

ईंधन अर्थव्यवस्था और उत्सर्जन

जैसा कि #थर्मोडायनामिक नुकसान में वर्णित है, वान्कल इंजन खराब ईंधन अर्थव्यवस्था के साथ एक बहुत ही अक्षम इंजन है। यह वान्कल इंजन के खराब दहन कक्ष आकार और विशाल सतह क्षेत्र के डिजाइन के कारण होता है। दूसरी ओर, वान्कल इंजन का डिज़ाइन इंजन के खटखटाने की संभावना बहुत कम है,जो संपीड़न को कम किए बिना कम-ऑक्टेन रेटिंग वाले ईंधन का उपयोग करने की अनुमति देता है। खराब दक्षता के परिणामस्वरूप, वान्कल इंजन में बिना जले हाइड्रोकार्बन (HC) की बड़ी मात्रा निकास में छोड़ी जाती है। निकास, हालांकि, एनओएक्स (एनओएक्स) उत्सर्जन में अपेक्षाकृत कम है, क्योंकि दहन धीमा है, और तापमान अन्य इंजनों की तुलना में कम है, और वान्कल इंजन के अच्छे निकास गैस पुनरावर्तन (ईजीआर) व्यवहार के कारण भी। वान्कल और Otto इंजनों का कार्बन मोनोआक्साइड (CO) उत्सर्जन लगभग समान है। वान्कल इंजन में काफी अधिक (Δt_K>100 K) एक ओटो इंजन की तुलना में निकास गैस तापमान, विशेष रूप से कम और मध्यम लोड स्थितियों के अनुसार। यह उच्च दहन आवृत्ति और धीमी दहन के कारण है। 6000 मिनट की इंजन गति पर उच्च भार के अनुसार निकास गैस का तापमान 1300K से अधिक हो सकता है^-1. वान्कल इंजन के निकास गैस व्यवहार को सुधारने के लिए, एक थर्मल रिएक्टर या उत्प्रेरक का उपयोग निकास से हाइड्रोकार्बन और कार्बन मोनोऑक्साइड को रेडोक्स करने के लिए किया जा सकता है।

कर्टिस-राइट शोध के अनुसार, निकास में बिना जले हाइड्रोकार्बन की मात्रा को नियंत्रित करने वाला कारक रोटर सतह का तापमान है, उच्च तापमान के परिणामस्वरूप निकास में कम हाइड्रोकार्बन होते हैं। कर्टिस-राइट ने इंजन के बाकी आर्किटेक्चर को अपरिवर्तित रखते हुए रोटर को चौड़ा किया, इस प्रकार घर्षण हानि को कम किया और विस्थापन और बिजली उत्पादन में वृद्धि की। इस चौड़ीकरण के लिए सीमित कारक यांत्रिक था, विशेष रूप से उच्च घूर्णी गति पर शाफ्ट विक्षेपण। शमन उच्च गति पर हाइड्रोकार्बन का प्रमुख स्रोत है, और कम गति पर रिसाव। साइड-पोर्टिंग का उपयोग करना जो शीर्ष-मृत केंद्र के चारों ओर निकास बंदरगाह को बंद करने में सक्षम बनाता है और सेवन और निकास ओवरलैप को कम करने से ईंधन की खपत में सुधार होता है।

रेनेसिस (इंजन) इंजन के साथ मज़्दा की RX-8 कार (जिसे पहली बार 1999 में प्रस्तुत किया गया था),, 2004 में, यूनाइटेड स्टेट्स वाहन उत्सर्जन मानक चरण 2: 2004–2009 संयुक्त अवस्था अमेरिका से मिली 'कम उत्सर्जन वाहन (एलईवी-द्वितीय) मानक। यह मुख्य रूप से साइड पोर्टिंग का उपयोग करके हासिल किया गया था: निकास बंदरगाह, जो पहले मज़्दा रोटरी इंजन रोटर हाउसिंग में स्थित थे, को दहन कक्ष के किनारे ले जाया गया था। इस दृष्टिकोण ने मज़्दा को सेवन और निकास बंदरगाह के उद्घाटन के बीच ओवरलैप को खत्म करने की अनुमति दी, जबकि एक साथ निकास बंदरगाह क्षेत्र में वृद्धि हुई। इस डिजाइन ने कम गति और हल्की भार सीमा में दहन स्थिरता में सुधार किया। पार्श्व निकास बंदरगाह रोटरी इंजन से एचसी उत्सर्जन परिधीय निकास बंदरगाह वान्कल इंजन से 35-50% कम है। पेरिफेरल पोर्टेड रोटरी इंजन में बेहतर औसत प्रभावी दबाव होता है, विशेष रूप से उच्च आरपीएम पर और एक आयताकार आकार के इनटेक पोर्ट के साथ। हालांकि, उत्सर्जन मानक यूरोपीय संघ को पूरा करने के लिए RX-8 में सुधार नहीं किया गया था और 2012 में बंद कर दिया गया था।

लेजर प्रज्वलन

लेजर प्रज्वलन पहली बार 2011 में प्रस्तावित किया गया था, लेकिन लेज़र प्रज्वलन का पहला अध्ययन केवल 2021 में आयोजित किया गया था। यह माना जाता है कि वान्कल इंजनों में लीन ईंधन मिश्रण का लेज़र प्रज्वलन ईंधन की खपत और निकास गैस व्यवहार में सुधार कर सकता है। 2021 के एक अध्ययन में, एक वान्कल मॉडल इंजन का परीक्षण लेजर इग्निशन और विभिन्न गैसीय और तरल ईंधन के साथ किया गया था। लेजर प्रज्वलन दहन विकास के एक तेज केंद्र की ओर जाता है, इस प्रकार दहन की गति में सुधार होता है, और NO में कमी आती है_x उत्सर्जन। कम सिंगल-डिजिट एमजे-रेंज में उचित इग्निशन के लिए आवश्यक लेजर पल्स ऊर्जा उचित है। लेजर प्रज्वलन के लिए वान्कल इंजन के एक महत्वपूर्ण संशोधन की आवश्यकता नहीं है।

संपीड़न-इग्निशन वेंकेल

Main article: वान्केल डीजल इंजन

चित्र 14.
रोल्स-रॉयस R1C कम्प्रेशन इग्निशन प्रोटोटाइप

अनुसंधान रोटरी संपीड़न इग्निशन इंजन में किया गया है। वान्कल इंजन के बुनियादी डिजाइन पैरामीटर एक व्यावहारिक इंजन में डीजल संचालन के लिए पर्याप्त संपीड़न अनुपात प्राप्त करने से रोकते हैं। द रोल्स-रॉयस दृष्टिकोण दो-चरण इकाई का उपयोग करना था (चित्र 14 देखें), जिसमें एक रोटर कंप्रेसर के रूप में कार्य करता है, जबकि दूसरे में दहन होता है। दोनों इंजन काम नहीं कर रहे थे।

हाइड्रोजन ईंधन

चित्र 15.
मज़्दा RX-8 हाइड्रोजन आरई हाइड्रोजन-ईंधन वाली रोटरी-इंजन कार

चूंकि हाइड्रोजन/वायु ईंधन मिश्रण गैसोलीन की तुलना में तेजी से जलने की दर से प्रज्वलित होता है, हाइड्रोजन आंतरिक दहन इंजन का एक महत्वपूर्ण मुद्दा पूर्व-प्रज्वलन और बैकफ़ायर को रोकना है। एक रोटरी इंजन में, ओटो चक्र का प्रत्येक चक्र विभिन्न कक्षों में होता है। महत्वपूर्ण रूप से, सेवन कक्ष को दहन कक्ष से अलग किया जाता है, जिससे हवा/ईंधन मिश्रण को स्थानीयकृत गर्म स्थानों से दूर रखा जाता है। वान्कल इंजनों में गर्म निकास वाल्व भी नहीं होते हैं, जो उन्हें हाइड्रोजन संचालन के लिए अनुकूल बनाता है। एक अन्य समस्या प्रत्यागामी इंजनों में लुब्रिकेटिंग फिल्म पर हाइड्रोजनेट हमले से संबंधित है। एक वान्कल इंजन में, सिरामिक एपेक्स सील्स का उपयोग करके हाइड्रोजनेट हमले की समस्या को दूर किया जाता है।

हाइड्रोजन ऑपरेशन, वाकायामा एट अल पर शोध करने के लिए मज़्दा RX-8 में फिट किए गए एक प्रोटोटाइप वान्कल इंजन में। पाया गया कि हाइड्रोजन ऑपरेशन ने पेट्रोल ईंधन ऑपरेशन की तुलना में थर्मल दक्षता में 23% सुधार किया। हालांकि, कम दहन के कारण उच्च एनओएक्स उत्सर्जन के कारण निकास गैस का व्यवहार काफी खराब हो गया, जिसका अर्थ था कि वाहन जापान के एसयूएलईवी उत्सर्जन मानक का पालन करने में विफल रहा। कम सिंगल-डिजिट एमजे-रेंज में उचित इग्निशन के लिए आवश्यक लेजर पल्स ऊर्जा उचित है। उत्सर्जन नियमों का पालन करने के लिए, एक पूरक स्टोइकियोमेट्रिक मोड का उपयोग किया जाना था, जिसने इंजन की तापीय क्षमता को कम कर दिया।

लाभ

वान्कल इंजन के प्रमुख लाभ हैं:

• पिस्टन इंजन की तुलना में कहीं अधिक शक्ति-से-भार अनुपात
• समतुल्य पिस्टन इंजन की तुलना में छोटे इंजन स्थानों में पैकेज करना आसान है* तुलनीय पिस्टन इंजन की तुलना में उच्च इंजन गति तक पहुँचने में सक्षम
• लगभग बिना किसी कंपन के संचालन* इंजन की दस्तक का खतरा नहीं* बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए सस्ता, क्योंकि इंजन में कम हिस्से होते हैं* पिस्टन इंजन के लिए एक-चौथाई के अतिरिक्त लगभग दो-तिहाई दहन चक्र के लिए टॉर्क की आपूर्ति करना
• हाइड्रोजन ईंधन का उपयोग करने के लिए आसानी से अनुकूलित और अत्यधिक उपयुक्त।

वान्कल इंजन काफी हल्के और सरल होते हैं, जिनमें बराबर बिजली उत्पादन के पिस्टन इंजन की तुलना में बहुत कम चलने वाले हिस्से होते हैं। रोटर आवास की दीवारों में काटे गए सरल बंदरगाहों का उपयोग करके पॉपट वॉल्व को समाप्त कर दिया जाता है। चूंकि रोटर सीधे आउटपुट शाफ्ट पर बड़े असर पर सवारी करता है, इसलिए कोई कनेक्टिंग छड़ नहीं है और कोई क्रैंकशाफ्ट नहीं है। प्रत्यागामी द्रव्यमान का उन्मूलन वान्कल इंजनों को एक निम्न गैर-एकरूपता गुणांक प्रदान करता है, जिसका अर्थ है कि वे तुलनात्मक प्रत्यागामी पिस्टन इंजनों की तुलना में बहुत अधिक सुचारू रूप से संचालित होते हैं। उदाहरण के लिए, एक दो-रोटर वान्कल इंजन अपने संचालन में चार-सिलेंडर प्रत्यागामी पिस्टन इंजन की तुलना में दोगुने से अधिक सुचारू है।

चार-स्ट्रोक सिलेंडर क्रैंकशाफ्ट के हर दूसरे घुमाव पर केवल एक पावर स्ट्रोक उत्पन्न करता है, जिसमें तीन स्ट्रोक पंपिंग लॉस होते हैं। वान्कल इंजन में रेसिप्रोकेटिंग पिस्टन इंजन की तुलना में उच्च वॉल्यूमेट्रिक दक्षता भी होती है। पावर स्ट्रोक्स के अर्ध-ओवरलैप के कारण, वान्कल इंजन बिजली की वृद्धि पर प्रतिक्रिया करने के लिए बहुत तेज है, विशेष रूप से उच्च इंजन गति पर मांग उत्पन्न होने पर बिजली की त्वरित डिलीवरी देता है। चार-सिलेंडर प्रत्यागामी इंजनों की तुलना में यह अंतर अधिक स्पष्ट होता है और उच्च सिलेंडरों की तुलना में कम स्पष्ट होता है।

गर्म निकास वाल्वों की अनुपस्थिति के कारण, वान्कल इंजनों की ईंधन ऑक्टेन रेटिंग आवश्यकताएं पारस्परिक पिस्टन इंजनों की तुलना में कम होती हैं।अंगूठे के एक नियम के रूप में, यह माना जा सकता है कि एक वर्किंग चैंबर वॉल्यूम V के साथ एक वान्कल इंजन_k 500 सेमी³ और ε=9 का संपीड़न केवल 91 RON की ऑक्टेन रेटिंग के साथ औसत-गुणवत्ता वाले पेट्रोल पर अच्छी तरह से चलता है।यदि एक प्रत्यागामी पिस्टन इंजन में दस्तक से बचने के लिए संपीड़न की एक इकाई द्वारा संपीड़न को कम किया जाना चाहिए, तो तुलनीय वान्कल इंजन में, संपीड़न में कमी की आवश्यकता नहीं हो सकती है। इंजेक्टर की संख्या कम होने के कारण, वान्कल इंजनों में ईंधन इंजेक्शन सिस्टम रेसिप्रोकेटिंग पिस्टन इंजनों की तुलना में सस्ते होते हैं। एक इंजेक्शन प्रणाली जो स्तरीकृत चार्ज इंजन संचालन की अनुमति देती है, इंजन के अवांछित भागों में समृद्ध मिश्रण क्षेत्रों को कम करने में मदद कर सकती है, जिससे ईंधन दक्षता में सुधार होता है।

नुकसान

थर्मोडायनामिक नुकसान

वान्कल रोटरी इंजन मुख्य रूप से अपने विशाल सतह क्षेत्र और खराब दहन कक्ष आकार के साथ वान्कल इंजन के डिज़ाइन के कारण खराब ऊष्मप्रवैगिकी से ग्रस्त हैं। इसके प्रभाव के रूप में, वान्कल इंजन में धीमा और अधूरा दहन होता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च ईंधन खपत और खराब निकास गैस व्यवहार होता है। वान्कल इंजन लगभग 30 प्रतिशत की सामान्य अधिकतम दक्षता तक पहुँच सकते हैं। वान्कल रोटरी इंजन में, ईंधन का दहन धीमा होता है, क्योंकि दहन कक्ष लंबा, पतला और गतिशील होता है। ज्वाला यात्रा रोटर आंदोलन की दिशा में लगभग विशेष रूप से होती है, जो ईंधन / वायु मिश्रण की खराब शमन को जोड़ती है, उच्च इंजन गति पर असंतुलित हाइड्रोकार्बन का मुख्य स्रोत होता है। दहन कक्ष का अनुगामी पक्ष स्वाभाविक रूप से एक निचोड़ धारा का उत्पादन करता है जो लौ को ईंधन / वायु मिश्रण के खराब शमन के साथ संयुक्त कक्ष के अनुगामी किनारे तक पहुंचने से रोकता है। प्रत्यक्ष ईंधन इंजेक्शन, जिसमें दहन कक्ष के अग्रणी किनारे की ओर ईंधन इंजेक्ट किया जाता है, निकास में बिना जले ईंधन की मात्रा को कम कर सकता है।

यांत्रिक नुकसान

हालांकि कई नुकसान चल रहे शोध का विषय हैं, उत्पादन में वान्कल इंजन के सम्मलिता नुकसान निम्न हैं:

रोटर सीलिंग

प्रत्येक अलग कक्ष खंड में इंजन आवास में काफी अलग तापमान होता है। सामग्री के विभिन्न विस्तार गुणांक अपूर्ण सीलिंग की ओर ले जाते हैं। इसके अतिरिक्त, मुहरों के दोनों किनारों को ईंधन के संपर्क में लाया जाता है, और डिजाइन रोटरों के स्नेहन को सटीक और सटीक रूप से नियंत्रित करने की अनुमति नहीं देता है। रोटरी इंजन सभी इंजन की गति और भार पर अधिक स्नेहक होते हैं, और अपेक्षाकृत उच्च तेल की खपत होती है और इंजन के दहन क्षेत्रों में अतिरिक्त तेल के परिणामस्वरूप अन्य समस्याएं होती हैं, जैसे कि कार्बन निर्माण और जलते हुए तेल से अत्यधिक उत्सर्जन। तुलनात्मक रूप से, एक पिस्टन इंजन में एक ही कक्ष में एक चक्र के सभी कार्य होते हैं जो पिस्टन के छल्ले के विरुद्ध कार्य करने के लिए अधिक स्थिर तापमान देते हैं। इसके अतिरिक्त, फोर स्ट्रोक इंजन में पिस्टन का केवल एक किनारा | (फोर-स्ट्रोक) पिस्टन इंजन ईंधन के संपर्क में आता है, जिससे तेल दूसरी तरफ से सिलेंडर को लुब्रिकेट करने की अनुमति देता है। सिलेंडर के दबाव और बिजली के स्तर में वृद्धि के रूप में पिस्टन इंजन घटकों को रिंग सीलिंग और तेल नियंत्रण बढ़ाने के लिए भी डिज़ाइन किया जा सकता है। हाउसिंग और साइड और मध्यवर्ती प्लेटों के विभिन्न क्षेत्रों के बीच तापमान में अंतर की एक वैंकल इंजन में समस्याओं को दूर करने और संबंधित थर्मल डिलेटेशन असमानताओं को दूर करने के लिए, इंजन के गर्म से ठंडे भागों में गर्मी के परिवहन के लिए एक हीट पाइप का उपयोग किया गया है। हीट पाइप प्रभावी रूप से गर्म निकास गैस को इंजन के ठंडे भागों में निर्देशित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप दक्षता और प्रदर्शन में कमी आती है। छोटे-विस्थापन में, चार्ज-कूल्ड रोटर, एयर-कूल्ड हाउसिंग वान्कल इंजन, जो अधिकतम इंजन तापमान को कम करने के लिए दिखाया गया है 231 to 129 °C (448 to 264 °F), और इंजन के गर्म और ठंडे क्षेत्रों के बीच अधिकतम अंतर 159 to 18 °C (286 to 32 °F).

एपेक्स सील लिफ्टिंग

केन्द्रापसारक बल एपेक्स सील को आवास की सतह पर एक फर्म सील बनाने के लिए धकेलता है। केन्द्रापसारक बल और गैस के दबाव में असंतुलन होने पर लाइट-लोड ऑपरेशन में एपेक्स सील और ट्रोकॉइड हाउसिंग के बीच अंतराल विकसित हो सकता है। कम इंजन-आरपीएम रेंज में, या कम-लोड स्थितियों के अनुसार, दहन कक्ष में गैस का दबाव सील को सतह से ऊपर उठाने का कारण बन सकता है, जिसके परिणामस्वरूप दहन गैस अगले कक्ष में लीक हो जाती है। मज़्दा ने एक समाधान विकसित किया, जो ट्रोचॉइड हाउसिंग के आकार को बदल रहा था, जिसका मतलब था कि सील हाउसिंग के साथ फ्लश रहती है। निरंतर उच्च क्रांतियों पर वान्कल इंजन का उपयोग करने से एपेक्स सील लिफ्ट ऑफ को खत्म करने में मदद मिलती है, जिससे यह बिजली उत्पादन जैसे अनुप्रयोगों में व्यवहार्य हो जाता है। मोटर वाहनों में, इंजन श्रृंखला-हाइब्रिड अनुप्रयोगों के अनुकूल होता है। एनएसयू ने एपेक्स सील के एक तरफ स्लॉट जोड़कर इस समस्या को दरकिनार कर दिया, इस प्रकार गैस के दबाव को एपेक्स के बेस में निर्देशित किया। इसने प्रभावी रूप से एपेक्स सील को उठाने से रोका।

हालांकि दो आयामों में वान्कल की सील प्रणाली संबंधित मल्टी-सिलेंडर पिस्टन इंजन की तुलना में और भी सरल दिखती है, लेकिन तीन आयामों में विपरीत सत्य है। साथ ही वैचारिक आरेख में रोटर एपेक्स सील स्पष्ट है, रोटर को कक्ष के सिरों के खिलाफ भी सील करना चाहिए।

प्रत्यागामी इंजनों में पिस्टन के छल्ले सही मुहर नहीं हैं; विस्तार की अनुमति देने के लिए प्रत्येक में एक अंतर है। वान्कल रोटर के शीर्ष पर सीलिंग कम महत्वपूर्ण है क्योंकि रिसाव मेनशाफ्ट प्रकरण के अतिरिक्त चक्र के आसन्न स्ट्रोक पर आसन्न कक्षों के बीच होता है। हालांकि पिछले कुछ वर्षों में सीलिंग में सुधार हुआ है, वान्कल की कम-से-प्रभावी सीलिंग, जो ज्यादातर स्नेहन की कमी के कारण होती है, इसकी दक्षता को कम करने वाला कारक बनी हुई है। रोटरी इंजन के दहन कक्ष का अनुगामी पक्ष एक निचोड़ धारा विकसित करता है जो लौ के मोर्चे को पीछे धकेलता है। पारंपरिक एक या दो-स्पार्क-प्लग सिस्टम और समरूप मिश्रण के साथ, यह निचोड़ धारा लौ को मध्य और उच्च-इंजन गति श्रेणियों में दहन कक्ष के अनुगामी पक्ष में फैलने से रोकती है। कावासाकी ने अपने यूएस पेटेंट में उस समस्या का समाधान किया US 3848574 ; टोयोटा ने अग्रणी पक्ष में एक ग्लो-प्लग लगाकर और सेवन नलिकाओं में रीड-वाल्व का उपयोग करके 7% अर्थव्यवस्था में सुधार प्राप्त किया। दो-स्ट्रोक इंजनों में, धातु की छड़ें लगभग चलती हैं 15,000 km (9,300 miles) जबकि कार्बन फाइबर, चारों ओर 8,000 km (5,000 miles).कक्ष के पिछले भाग में यह खराब दहन एक कारण है जिसके कारण वान्कल की निकास धारा में अधिक कार्बन मोनोऑक्साइड और असंतृप्त हाइड्रोकार्बन होते हैं। एक साइड-पोर्ट एग्जॉस्ट, जैसा कि रेनेसिस (इंजन) में उपयोग किया जाता है, पोर्ट ओवरलैप से बचाता है, इसके कारणों में से एक है, क्योंकि बिना जला हुआ मिश्रण बच नहीं सकता है। R26B ने तीन स्पार्क-प्लग इग्निशन सिस्टम के उपयोग के माध्यम से इस समस्या से बचा लिया।

विनियम और कराधान

राष्ट्रीय एजेंसियां ​​जो ऑटोमोबाइल रेसिंग में विस्थापन और नियामक निकायों के अनुसार ऑटोमोबाइल पर कर लगाती हैं, वान्कल इंजन की तुलना फोर-स्ट्रोक पिस्टन इंजन से करने के लिए विभिन्न प्रकार के समतुल्य कारकों का उपयोग करती हैं। उदाहरण के लिए, ग्रीस, चैंबर वॉल्यूम | वर्किंग चैंबर वॉल्यूम (एक रोटर का चेहरा) के आधार पर कारों पर कर लगाया जाता है, जो रोटरों की संख्या से गुणा किया जाता है, स्वामित्व की लागत को कम करता है। जापान ने भी ऐसा ही किया, लेकिन 1.5 के समतुल्य कारक को लागू किया, जिससे मज़्दा का 13B इंजन 2-लीटर कर सीमा के ठीक नीचे फिट हो गया। FIA ने 1.8 के समतुल्यता कारक का उपयोग किया लेकिन बाद में #Displacment का उपयोग करके इसे बढ़ाकर 2.0 कर दिया।

कार अनुप्रयोग

चित्र 16.
एनएसयू स्पाइडर, रोटरी इंजन के साथ बेची जाने वाली पहली कार

चित्र 17।
1967 एनएसयू Ro80

चित्र 18।
1967 मज़्दा कॉस्मो, पहली दो-रोटर रोटरी इंजन स्पोर्ट्स कार

चित्र 19.
1970 मर्सिडीज-बेंज C111 में चार-रोटर वान्कल इंजन लगा था

चित्र 20।
1973 सिट्रोएन बायरोटर

चित्र 21.
VAZ-2106

चित्र 22।
मज़्दा RX-8 स्पोर्ट्स कार 2012 तक निर्मित

बिक्री के लिए पहली रोटरी-इंजन वाली कार एनएसयू स्पाइडर थी। 2012 तक कारों में रोटरी इंजन लगातार लगाए जाते रहे जब मज़्दा ने मज़्दा RX-8|RX-8 को बंद कर दिया। मज़्दा ने 2023 में एक रोटरी-इंजन वाली हाइब्रिड इलेक्ट्रिक कार, मज़्दा एमएक्स -30 | एमएक्स-30 आर-ईवी प्रस्तुत करने की घोषणा की है।

एनएसयू और मज़्दा

मज़्दा और एनएसयू ने 1961 में वान्कल इंजन को विकसित करने के लिए एक अध्ययन अनुबंध पर हस्ताक्षर किए और बाज़ार में पहला वान्कल-संचालित ऑटोमोबाइल लाने के लिए प्रतिस्पर्धा की। हालांकि मज़्दा ने उस वर्ष एक मज़्दा वेंकेल इंजन का उत्पादन किया, बिक्री के लिए रोटरी ऑटोमोबाइल के साथ एनएसयू पहला था, 1964 में स्पोर्टी एनएसयू स्पाइडर; मज़्दा ने उस वर्ष के टोक्यो मोटर शो में दो- और चार-रोटर रोटरी इंजनों के प्रदर्शन के साथ मुकाबला किया।1967 में, एनएसयू ने रोटरी-इंजन वाली लक्ज़री कार, एनएसयू Ro 80 का उत्पादन प्रारम्भ किया। एनएसयू ने मज़्दा और कर्टिस-राइट के विपरीत, रोटर पर विश्वसनीय एपेक्स सील का उत्पादन नहीं किया था। एनएसयू को एपेक्स सील्स के खराब होने, खराब शाफ्ट स्नेहन, और खराब ईंधन अर्थव्यवस्था के साथ समस्याएं थीं, जिससे 1972 तक लगातार इंजन की विफलताएं हल नहीं हुईं, जिसके कारण एनएसयू रोटरी इंजन के विकास में बड़ी वारंटी लागत कम हो गई। नए रोटरी इंजन के इस समय से पहले जारी होने से सभी प्रकार की खराब प्रतिष्ठा हुई, और जब एनएसयू द्वारा '70 के दशक के उत्तरार्ध में निर्मित अंतिम इंजनों में इन मुद्दों को हल किया गया, तब भी बिक्री में सुधार नहीं हुआ।

1978 की शुरुआत में, ऑडी इंजीनियरों रिचर्ड वैन बशुयसेन और गॉटलीब विल्मर ने ऑडी एनएसयू वेंकेल इंजन, केकेएम 871 की एक नई पीढ़ी को डिजाइन किया था। यह एक दो-रोटर इकाई थी जिसमें एक कक्ष मात्रा वी थी।_k 746.6 cm³ का, जो 17 मिमी के उत्केन्द्रता, 118.5 मिमी के जनरेटिंग त्रिज्या, और 4 मिमी की समान दूरी और 69 मिमी की हाउसिंग चौड़ाई से प्राप्त हुआ है। इसमें डबल साइड इनटेक पोर्ट और एक पेरिफेरल एग्जॉस्ट पोर्ट था; यह बॉश के-जेट्रोनिक मल्टीपॉइंट कई गुना इंजेक्शन सिस्टम को लगातार इंजेक्ट करने के साथ लगाया गया था। डीआईएन 70020 मानक के अनुसार, इसने 6500/मिनट पर 121 kW का उत्पादन किया, और अधिकतम प्रदान कर सकता था। 3500/मिनट पर 210 एनएम·एम का टॉर्क।वैन बशुयसेन और विल्मर ने उत्सर्जन नियंत्रण के लिए या तो थर्मल रिएक्टर या उत्प्रेरक कनवर्टर के साथ इंजन को डिजाइन किया। इंजन का द्रव्यमान 142 किलोग्राम था, और 3000/मिनट पर लगभग 315 g/(kW·h) का BSFC और 900 kPa का बीएमईपी। परीक्षण के लिए, ऑडी 100 ऑडी 100, 200 और 5000 (C2, 1976–1982) टेस्ट कारों में दो केकेएम 871 इंजन लगाए गए थे, जिनमें से एक में पांच-स्पीड मैनुअल गियरबॉक्स और एक में तीन-स्पीड ऑटोमैटिक गियरबॉक्स था।

मज़्दा

मज़्दा ने शीर्ष सील समस्या को हल करने का दावा किया, बिना किसी विफलता के 300 घंटे के लिए उच्च गति पर परीक्षण इंजन का संचालन किया।विकास के वर्षों के बाद, मज़्दा वान्कल इंजन मज़्दा की पहली रोटरी इंजन कार 1967 मज़्दा कॉस्मो थी। कंपनी ने कई वान्कल (कंपनी की शब्दावली में रोटरी) वाहनों का अनुसरण किया, जिसमें एक बस और एक मज़्दा रोटरी पिकअप सम्मिलित है। ग्राहक अधिकांशतः कारों के सुचारू संचालन का हवाला देते थे। हालांकि, मज़्दा ने हाइड्रोकार्बन उत्सर्जन मानक का पालन करने के लिए एक विधि का चयन किया, जबकि उत्पादन के लिए कम खर्चीला, ईंधन की खपत में वृद्धि हुई।

मज़्दा ने बाद में अपने अधिकांश ऑटोमोटिव डिज़ाइनों में रोटरी को छोड़ दिया, केवल अपनी स्पोर्ट्स कार रेंज में इंजन का उपयोग करना जारी रखा। कंपनी सामान्यतः दो-रोटर डिजाइन का उपयोग करती थी। एक अधिक उन्नत ट्विन-टर्बो तीन-रोटर इंजन 1990 मज़्दा कॉस्मो#सीरीज़ जेसी (यूनोस कॉस्मो, 1990-1996) स्पोर्ट्स कार में लगाया गया था। 2003 में, मज़्दा ने मज़्दा RX-8|RX-8 में लगे रेनेसिस (इंजन) इंजन को प्रस्तुत किया। रेनिसिस इंजन ने रोटरी हाउसिंग की परिधि से किनारों तक निकास के लिए बंदरगाहों को स्थानांतरित किया, जिससे बड़े समग्र बंदरगाहों और बेहतर वायु प्रवाह की अनुमति मिली। रेनिसिस सक्षम है 238 hp (177 kW) पिछले मज़्दा रोटरी इंजनों की तुलना में बेहतर ईंधन अर्थव्यवस्था, विश्वसनीयता और कम उत्सर्जन के साथ, सभी मामूली 2.6 L विस्थापन से, लेकिन यह अधिक कड़े उत्सर्जन मानकों को पूरा करने के लिए पर्याप्त नहीं था। मज़्दा ने 2012 में अपने रोटरी इंजन का उत्पादन समाप्त कर दिया, जब इंजन अधिक कड़े यूरोपीय उत्सर्जन मानक को पूरा करने में विफल रहा, जिससे कोई मोटर वाहन कंपनी रोटरी-संचालित सड़क वाहन नहीं बेच पाई।

सिट्रोएन

सिट्रोएन ने काफी शोध किया, सिट्रोएन M35 और सिट्रोएन GS बायरोटर कारों का निर्माण किया, और RE-2 हेलीकॉप्टर, कॉमोटर द्वारा उत्पादित इंजनों का उपयोग करते हुए, सीट्रोएन और एनएसयू द्वारा एक संयुक्त उद्यम।

डेमलर-बेंज

डेमलर-बेंज ने अपनी मर्सिडीज-बेंज सी111 अवधारणा कार में एक वान्कल इंजन लगाया। C 111-II का इंजन स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड था, जिसमें पेट्रोल डायरेक्ट इंजेक्शन लगाया गया था, और इसमें चार रोटर थे। कुल विस्थापन था 4.8 L (290 cubic inches), और संपीड़न अनुपात 9.3 था: 1 यह अधिकतम टोक़ प्रदान करता है 433 N⋅m (44 kp⋅m) 5,000 पर rpm और a का उत्पादन किया 257 kW (350 PS) 6,000 पर आरपीएम।

अमेरिकन मोटर्स

अमेरिकन मोटर्स कॉर्पोरेशन (एएमसी), सबसे छोटा अमेरिकी वाहन निर्माता, इतना आश्वस्त था ... कि रोटरी इंजन भविष्य की कारों और ट्रकों के लिए एक पॉवरप्लांट के रूप में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाएगा ..., कि अध्यक्ष, रॉय डी. चैपिन जूनियर ने एक साल की बातचीत के बाद फरवरी 1973 में एक समझौते पर हस्ताक्षर किए, यात्री कारों और सैन्य वाहनों दोनों के लिए रोटरी इंजन बनाने के साथ-साथ अन्य कंपनियों को उत्पादित किसी भी रोटरी इंजन को बेचने का अधिकार। एएमसी के अध्यक्ष, विलियम ल्यूनबर्ग ने 1980 तक नाटकीय विकास की उम्मीद नहीं की थी, लेकिन एएमसी के इंजीनियरिंग उत्पाद समूह के उपाध्यक्ष जेराल्ड सी. मेयर्स ने सुझाव दिया कि एएमसी को अपने स्वयं के रोटरी इंजन विकसित करने से पहले कर्टिस-राइट से इंजन खरीदना चाहिए, और भविष्यवाणी की 1984 तक रोटरी पावर के लिए कुल संक्रमण। एएमसी पेसर में इंजन का उपयोग करने के लिए योजनाओं का आह्वान किया गया, लेकिन विकास को पीछे धकेल दिया गया। अमेरिकन मोटर्स ने इंजन के चारों ओर अनोखे पेसर को डिजाइन किया। 1974 तक, एएमसी ने घर में इंजन बनाने के अतिरिक्त जनरल मोटर्स रोटरी दहन इंजन (जीएम) रोटरी खरीदने का फैसला किया था। जीएम और एएमसी दोनों ने पुष्टि की कि रिश्ते नए इंजन के विपणन में फायदेमंद होंगे, एएमसी ने दावा किया कि जीएम रोटरी ने अच्छी ईंधन अर्थव्यवस्था हासिल की है। जीएम के इंजन उत्पादन तक नहीं पहुंचे थे, हालांकि, जब पेसर को बाजार में लॉन्च किया गया था। 1973 के तेल संकट ने रोटरी इंजन के उपयोग को निराश करने में एक भूमिका निभाई। ईंधन की बढ़ती कीमतों और प्रस्तावित अमेरिकी उत्सर्जन मानक कानून के बारे में अटकलों ने भी चिंताएं बढ़ा दी हैं।

जनरल मोटर्स

1974 तक, GM R&D उत्सर्जन आवश्यकताओं और अच्छी ईंधन अर्थव्यवस्था दोनों को पूरा करने वाले वान्कल इंजन का उत्पादन करने में सफल नहीं हुआ, जिसके कारण कंपनी ने परियोजना को रद्द करने का निर्णय लिया। उस निर्णय के कारण, आर एंड डी टीम ने अपने सबसे हालिया शोध के परिणामों को केवल आंशिक रूप से जारी किया, जिसने दावा किया कि ईंधन-अर्थव्यवस्था की समस्या हल हो गई है, साथ ही ऊपर जीवन काल के साथ विश्वसनीय इंजन का निर्माण किया गया है। 530,000 miles (850,000 km). रद्द करने का आदेश जारी करते समय उन निष्कर्षों पर ध्यान नहीं दिया गया था। जीएम की रोटरी परियोजना की समाप्ति के लिए एएमसी की आवश्यकता थी, जो इंजन को खरीदना था, अपने एएमसी सीधे -6 इंजन को पीछे के पहियों को चलाने के लिए पेसर को पुन: कॉन्फ़िगर करने के लिए।

अवतोवाज़

1974 में, सोवियत संघ ने एक विशेष इंजन-डिज़ाइन ब्यूरो बनाया, जिसने 1978 में VAZ-311 के रूप में नामित एक इंजन को VAZ-2101 कार में फिट किया। 1980 में, कंपनी ने VAZ-2106 कारों में VAZ-411 ट्विन-रोटर वान्कल इंजन की डिलीवरी प्रारम्भ की, जिसमें लगभग 200 का निर्माण किया जा रहा था। अधिकांश उत्पादन सुरक्षा सेवाओं में चला गया।

फोर्ड

फोर्ड ने रोटरी इंजनों में अनुसंधान किया, जिसके परिणामस्वरूप पेटेंट प्रदान किया गया: GB 1460229 , 1974, आवास निर्माण के लिए एक विधि; US 3833321  1974, साइड प्लेट्स कोटिंग; US 3890069 , 1975, हाउसिंग कोटिंग; CA 1030743 , 1978: आवास संरेखण; CA 1045553 , 1979, रीड-वाल्व असेंबली। 1972 में, हेनरी फोर्ड II ने कहा कि रोटरी अनुमानतः मेरे जीवनकाल में पिस्टन की जगह नहीं लेगी।

कार रेसिंग

चित्र 23.
मज़्दा 787 बी

मज़्दा 12A इंजन द्वारा संचालित सिग्मा MC74 पहला इंजन था और पश्चिमी यूरोप या संयुक्त अवस्था के बाहर से एकमात्र टीम थी जिसने पूरे 24 1974 में ले मैंस स्वत: दौड़ में भाग लेने वाला के 24 घंटे के घंटे। योजिरो टेराडा MC74 के चालक थे। मज़्दा पश्चिमी यूरोप या संयुक्त अवस्था अमेरिका के बाहर की पहली टीम थी जिसने ले मैंस को एकमुश्त जीत लिया। यह ले मैन्स जीतने वाली एकमात्र गैर-पिस्टन इंजन वाली कार भी थी, जिसे कंपनी ने 1991 में अपने चार-रोटर मज़्दा 787 (5.24 L or 320 cu in विस्थापन), FIA सूत्र द्वारा रेट किया गया 4.708 L or 287 cu in). C2 वर्ग में, सभी प्रतिभागियों के पास उनके निपटान में केवल समान मात्रा में ईंधन था, इसके अतिरिक्त अनियमित C1 श्रेणी 1 भी था। इस श्रेणी में केवल स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड इंजनों की अनुमति थी। माजदास को 830 किलोग्राम वजन के साथ स्वाभाविक रूप से आकांक्षा के रूप में वर्गीकृत किया गया था, जो सुपरचार्ज्ड प्रतियोगियों की तुलना में 170 किलोग्राम कम था। 1991 के लिए ग्रुप सी1 श्रेणी 1 विनियमों के अनुसार कारों को 787बी की तुलना में 80 किलो हल्का होने की अनुमति दी गई थी। इसके अतिरिक्त, ग्रुप सी1 श्रेणी 1 ने केवल 3.5-लीटर स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड इंजनों की अनुमति दी थी और ईंधन की मात्रा की कोई सीमा नहीं थी।

वाहन रेंज एक्सटेंडर के रूप में

चित्र 24.
श्रृंखला-हाइब्रिड वाहन की संरचना। ग्रे वर्ग एक अंतर गियर का प्रतिनिधित्व करता है। एक वैकल्पिक व्यवस्था (दिखाया नहीं गया) दो या चार पहियों पर इलेक्ट्रिक मोटर्स है।

एक वान्कल इंजन के कॉम्पैक्ट आकार और उच्च शक्ति-से-भार अनुपात के कारण, यह इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए रेंज एक्सटेंडर (वाहन) के रूप में प्रस्तावित किया गया है जिससे कि इलेक्ट्रिक बैटरी का स्तर कम होने पर पूरक शक्ति प्रदान की जा सके। जेनरेटर के रूप में उपयोग किए जाने वाले वान्कल इंजन में यात्री कार में उपयोग किए जाने पर पैकेजिंग, शोर, कंपन और कठोरता के फायदे होते हैं, आंतरिक यात्री और सामान की जगह को अधिकतम करते हैं, साथ ही एक अच्छा शोर और कंपन उत्सर्जन प्रोफ़ाइल प्रदान करते हैं। हालांकि, यह संदेहास्पद है कि वान्कल इंजन के निहित नुकसान यात्री कारों के लिए रेंज एक्सटेंडर के रूप में वान्कल इंजन के उपयोग की अनुमति देते हैं या नहीं।

2010 में, ऑडी ने एक प्रोटोटाइप श्रृंखला-हाइब्रिड इलेक्ट्रिक कार, ऑडी A1#A1 ई-ट्रॉन A1 ई-ट्रॉन का अनावरण किया। इसमें चैंबर वॉल्यूम V के साथ एक वान्कल इंजन सम्मिलित था_k 254 सेमी³, 5000/मिनट पर 18 किलोवाट उत्पादन करने में सक्षम। इसे एक विद्युत जनरेटर से जोड़ा गया था जो आवश्यकतानुसार कार की बैटरी को रिचार्ज करता था और सीधे इलेक्ट्रिक ड्राइविंग मोटर को बिजली प्रदान करता था। पैकेज में 70 किलोग्राम का द्रव्यमान था और यह 15 किलोवाट विद्युत शक्ति का उत्पादन कर सकता था।

चित्र 25.
मज़्दा2 ईवी प्रोटोटाइप

नवंबर 2013 में मज़्दा ने मोटरिंग प्रेस को एक श्रृंखला-हाइब्रिड प्रोटोटाइप कार, मज़्दा डेमियो की घोषणा की, जिसमें रेंज एक्सटेंडर के रूप में वान्कल इंजन का उपयोग किया गया था। जनरेटर इंजन, पीछे लगेज फ्लोर के नीचे स्थित है, एक छोटा, लगभग अश्राव्य, सिंगल-रोटर 330-सीसी यूनिट है, जो उत्पन्न करता है 30 hp (22 kW) 4,500 पर आरपीएम, और 20 kW का निरंतर विद्युत उत्पादन बनाए रखना।

मज़्दा ने घोषणा की कि वे मार्च 2023 में वान्कल इंजन रेंज एक्सटेंडर के साथ लगे Mazda MX-30 MX-30 R-EV को लॉन्च करेंगे।आखिरकार, कार को 14 जनवरी 2023 को ब्रसेल्स ऑटो शो में प्रस्तुत किया गया। कार का वान्कल इंजन एक चैंबर वॉल्यूम V के साथ एक स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड सिंगल-रोटर यूनिट है।_k का 830 cm³ (50.6 in³), 11.9 का कम्प्रेशन और रेटेड पावर आउटपुट 55 kW (74 hp). इसमें पेट्रोल प्रत्यक्ष इंजेक्शन, एग्जॉस्ट गैस रीसर्क्युलेशन और तीन तरह उत्प्रेरक और कणिकीय डीजल फिल्टर के साथ एग्जॉस्ट-गैस ट्रीटमेंट सिस्टम है। कार मोटर और खेल के अनुसार, इंजन यूरो 6डी-आईएससी-एफसीएम-संगत है।

मोटरसाइकिल आवेदन

पहली वान्कल-इंजन वाली मोटरसाइकिल एक एमजेड मोटरराड- और ज़्वेराडवर्क- निर्मित MZ ES 250 थी, जिसमें वाटर-कूल्ड केकेएम 175 W वान्कल इंजन लगा था। इसके बाद 1965 में केकेएम 175 L नामक एक एयर-कूल्ड संस्करण आया। इंजन ने उत्पादन किया 24 bhp (18 kW) 6,750 पर आरपीएम, लेकिन मोटरसाइकिल श्रृंखला उत्पादन में कभी नहीं गई।

नॉर्टन

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चित्र 26।
नॉर्टन क्लासिक एयर-कूल्ड ट्विन-रोटर मोटरसाइकिल

चित्र 27.
नॉर्टन इंटरपोल2 प्रोटोटाइप

ब्रिटेन में, नॉर्टन मोटरसाइकल ने मोटरसाइकिलों के लिए एक वान्कल रोटरी इंजन विकसित किया, जो डीकेडब्ल्यू / हरक्यूलिस W-2000 मोटरसाइकिल को संचालित करने वाले सैक्स एयर-कूल्ड रोटर वान्कल पर आधारित था। यह दो-रोटर इंजन नॉर्टन कमांडर (मोटरसाइकिल) और नॉर्टन F1 में सम्मिलित था। नॉर्टन ने सैक्स के एयर कूलिंग में सुधार किया, एक प्लेनम कक्ष की शुरुआत की। सुजुकी ने इंजन के जीवन को लम्बा करने के एक सफल प्रयास में फेरोटीआईसी मिश्र धातु एपेक्स सील्स और एक एनएसयू रोटर का उपयोग करते हुए एक वेंकेल इंजन, सुजुकी रोक|आरई-5 द्वारा संचालित एक उत्पादन मोटरसाइकिल भी बनाई।

1980 के दशक की शुरुआत में, बर्मिंघम स्मॉल आर्म्स में पहले के काम का उपयोग करते हुए, [[नॉर्टन मोटरसाइकिलें कंपनी]] ने एयर-कूल्ड ट्विन-रोटर नॉर्टन क्लासिक का उत्पादन किया, इसके बाद लिक्विड-कूल्ड नॉर्टन कमांडर (मोटरसाइकिल) और इंटरपोल2 (एक पुलिस संस्करण) का उत्पादन किया। बाद की नॉर्टन वान्कल बाइक्स में नॉर्टन F1, F1 स्पोर्ट्स, RC588, नॉर्टन RCW588 और NRS588 सम्मिलित थे। नॉर्टन ने NRV588 नामक एक नया 588-cc ट्विन-रोटर मॉडल और NRV700 नामक 700-cc संस्करण प्रस्तावित किया। नॉर्टन के एक पूर्व मैकेनिक, ब्रायन क्राइटन ने रोटन नामक अपनी स्वयं की रोटरी इंजन वाली मोटरसाइकिल लाइन विकसित करना प्रारम्भ किया, जिसने कई ऑस्ट्रेलियाई दौड़ जीतीं।

रेसिंग में सफलता के अतिरिक्त, 1992 से सड़क उपयोग के लिए आम जनता को बिक्री के लिए वान्कल इंजन द्वारा संचालित कोई भी मोटरसाइकिल का उत्पादन नहीं किया गया है।

यामाहा

1972 में, यामाहा मोटर कंपनी ने टोक्यो मोटर शो में RZ201 प्रस्तुत किया, एक वान्कल इंजन वाला एक प्रोटोटाइप, जिसका वज़न 220 किग्रा है और उत्पादन करता है 60 hp (45 kW) एक ट्विन-रोटर 660-सीसी इंजन (अमेरिकी पेटेंट N3964448) से। 1972 में, कावासाकी ने अपना दो-रोटर कावासाकी X99 रोटरी इंजन प्रोटोटाइप (यूएस पेटेंट एन 3848574 और 3991722) प्रस्तुत किया। यामाहा और कावासाकी दोनों ने प्रारंभिक वान्कलs में खराब ईंधन अर्थव्यवस्था, उच्च निकास उत्सर्जन और खराब इंजन दीर्घायु की समस्याओं को हल करने का दावा किया, लेकिन कोई भी प्रोटोटाइप उत्पादन तक नहीं पहुंचा।

हरक्यूलिस

1974 में, हरक्यूलिस ने हरक्यूलिस W-2000|W-2000 वान्कल मोटरसाइकिलों का उत्पादन किया, लेकिन कम उत्पादन संख्या का मतलब था कि परियोजना लाभहीन थी, और 1977 में उत्पादन बंद हो गया।

सुजुकी

1975 से 1976 तक, सुजुकी ने अपनी सुजुकी RE5 सिंगल-रोटर वान्कल मोटरसाइकिल का उत्पादन किया। यह एक जटिल डिजाइन था, जिसमें रेडिएटर (इंजन कूलिंग) और तेल ठंडा करना, और मल्टीपल लुब्रिकेशन और कैब्युरटर सिस्टम दोनों थे। यह अच्छी तरह से काम करता था और सुचारू था, लेकिन भारी होने के कारण, और मामूली बिजली उत्पादन होता था 62 hp (46 kW), यह अच्छी तरह से नहीं बिका। सुज़ुकी ने एक जटिल तेल-शीतलन और जल-शीतलन प्रणाली का विकल्प चुना, जिसमें गारसाइड का तर्क था कि बशर्ते कि बिजली अधिक न हो 80 hp (60 kW), एयर-कूलिंग पर्याप्त होगी। डेविड गार्साइड ने फ़िल्टर्ड राम हवा के साथ रोटर्स के इंटीरियर को ठंडा किया। इस बहुत गर्म हवा को अर्ध-मोनोकोक फ्रेम के भीतर निहित एक पूर्ण कक्ष में ठंडा किया गया था और बाद में, एक बार ईंधन के साथ मिलाकर इंजन में भर दिया गया था। रोटरों के भीतरी भाग से गुजरने के बाद यह हवा काफी तैलीय थी और इस प्रकार इसका उपयोग रोटर युक्तियों को लुब्रिकेट करने के लिए किया जाता था। एग्जॉस्ट पाइप बहुत गर्म हो जाते हैं, सुज़ुकी ने फिनिश्ड एग्जॉस्ट मैनिफोल्ड, कूलिंग ग्रिल्स के साथ ट्विन-स्किन्ड एग्जॉस्ट पाइप्स, हीटप्रूफ पाइप रैपिंग्स और हीट शील्ड्स के साथ साइलेंसर का चुनाव किया। गारसाइड ने पाइपों को इंजन के नीचे नुकसान के रास्ते से बाहर निकाल दिया, जहां वाहन की आगे की गति की हवा में गर्मी फैल जाएगी। सुज़ुकी ने जटिल मल्टी-स्टेज कार्ब्यूरेशन का विकल्प चुना, जबकि गारसाइड ने सरल कार्बोरेटर का चयन किया। सुज़ुकी के पास तीन ल्यूब सिस्टम थे, जबकि गारसाइड में एक टोटल-लॉस ऑयल इंजेक्शन सिस्टम था जो मुख्य बियरिंग्स और इनटेक मैनिफोल्ड्स दोनों को खिलाया जाता था। सुज़ुकी ने एक एकल रोटर चुना जो काफी चिकना था, लेकिन 4,000 आरपीएम पर खुरदुरे पैच के साथ; गार्साइड ने टर्बाइन-स्मूद ट्विन-रोटर मोटर का विकल्प चुना। सुज़ुकी ने बड़े पैमाने पर रोटर को फ्रेम में ऊंचा रखा, लेकिन गारसाइड ने मोटरसाइकिल के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र को कम करने के लिए अपने रोटर्स को जितना संभव हो उतना कम रखा। हालाँकि यह कहा गया था कि यह अच्छी तरह से संभालती है, लेकिन इसका परिणाम यह हुआ कि सुजुकी भारी, जटिल, निर्माण के लिए महंगी और 62 बीएचपी की शक्ति कम थी। गार्साइड का डिज़ाइन सरल, चिकना, हल्का और, कम था 80 hp (60 kW), काफी अधिक शक्तिशाली।

वान वीन

डच मोटरसाइकिल आयातक और निर्माता वैन वीन (मोटरसाइकिल) ने 1978 और 1980 के बीच अधिशेष कोमोटर इंजनों का उपयोग करते हुए एक दोहरे रोटर वान्कल-इंजन वाली OCR-1000 मोटरसाइकिल का उत्पादन किया। OCR 1000 का इंजन, मूल रूप से सिट्रोएन GS बायरोटर|सिट्रोएन GS बायरोटर कार के लिए लक्षित एक पुन:उद्देश्यित इंजन का उपयोग करता है।

गैर-सड़क वाहन अनुप्रयोग

विमान

चित्र 28.
वांकेल RC2-60 वैमानिकी रोटरी इंजन

फ़ाइल:ARV Midwest.pdf|thumb|right|चित्र 29.
ARV Super2 ब्रिटिश मिडवेस्ट एई श्रृंखला ट्विन-रोटर वान्कल इंजन के साथ

चित्र 30।
डायमंड इंजन वान्कल के साथ डायमंड डीए20

चित्र 31.
सिकोरस्की साइफर अनमैन्ड एरियल व्हीकल (UAV) UEL AR801 वान्कल इंजन से संचालित

चित्र 32.
1975 में सिट्रोएन RE-2 हेलीकाप्टर

सिद्धांत रूप में, रोटरी इंजन हल्के विमान के लिए आदर्श होते हैं, हल्के, कॉम्पैक्ट, लगभग कंपन रहित और उच्च शक्ति-से-भार अनुपात के साथ। रोटरी इंजन के आगे के विमानन लाभों में सम्मिलित हैं:

1. इंजन उतरने के समय शॉक-कूलिंग के लिए अतिसंवेदनशील नहीं है;
2. उच्च शक्ति पर ठंडा करने के लिए इंजन को समृद्ध मिश्रण की आवश्यकता नहीं होती है;
3. कोई पारस्परिक पुर्जे नहीं होने से, जब इंजन डिज़ाइन की गई अधिकतम दर से अधिक उच्च दर पर घूमता है तो नुकसान की संभावना कम होती है।

कारों और मोटरसाइकिलों के विपरीत, एक रोटरी एयरो-इंजन पर्याप्त रूप से गर्म होने से पहले पूरी शक्ति के लिए कहा जाएगा क्योंकि पूर्व-उड़ान जांच के लिए समय लगता है। इसके अतिरिक्त, रनवे की यात्रा में न्यूनतम शीतलन होता है, जो इंजन को टेक-ऑफ पर पूरी शक्ति के लिए ऑपरेटिंग तापमान तक पहुंचने की अनुमति देता है। वान्कल एयरो-इंजन अपना अधिकांश परिचालन समय उच्च शक्ति आउटपुट पर बिताता है, जिसमें थोड़ी सुस्ती होती है।

चूंकि रोटरी इंजन अपेक्षाकृत उच्च घूर्णी गति से 6,000 पर काम करते हैं आउटपुट शाफ्ट का आरपीएम रोटर उस गति के लगभग एक-तिहाई पर ही घूमता है। अपेक्षाकृत कम टॉर्क के साथ, प्रोपेलर से चलने वाले विमान को प्रोपेलर स्पीड रिडक्शन यूनिट का उपयोग करना चाहिए जिससे कि प्रोपेलर को डिज़ाइन की गई गति सीमा के भीतर बनाए रखा जा सके। वान्कल इंजन वाले प्रायोगिक विमान प्रोपेलर स्पीड रिडक्शन यूनिट का उपयोग करते हैं, उदाहरण के लिए, मिडवेस्ट AE सीरीज़ ट्विन-रोटर इंजन में 2.95:1 रिडक्शन गियरबॉक्स है।

पहला रोटरी इंजन विमान 1960 के दशक के अंत में संयुक्त अवस्था अमेरिका की सेना के टोही क्यूटी -2 के प्रायोगिक लॉकहीड कॉर्पोरेशन क्यू-स्टार नागरिक संस्करण में था, जो अनिवार्य रूप से एक संचालित श्वेइज़र विमान निगम बिना इंजन का हवाई जहाज़ था। विमान द्वारा संचालित किया गया था 185 hp (138 kW) कर्टिस-राइट RC2-60 वान्कल रोटरी इंजन। सेसना कार्डिनल और एक हेलीकॉप्टर, साथ ही अन्य हवाई जहाजों में भी इसी इंजन मॉडल का उपयोग किया गया था। फ्रांसीसी कंपनी सिट्रोएन ने एक रोटरी-संचालित विकसित किया RE-2 1970 के दशक में हेलीकाप्टर। जर्मनी में 1970 के दशक के मध्य में, एक संशोधित एनएसयू मल्टी-रोटर रोटरी इंजन द्वारा संचालित एक पुशर डक्टेड पंखा हवाई जहाज नागरिक और सैन्य दोनों संस्करणों, फैनलाइनर और फैनट्रेनर में विकसित किया गया था। लगभग उसी समय जब रोटरी इंजन से संचालित पूर्ण पैमाने के विमान के साथ पहला प्रयोग किया गया था, मॉडल इंजन-आकार के संस्करणों को प्रसिद्ध जापानी ओएस के संयोजन द्वारा अग्रणी बनाया गया था। एनएसयू से लाइसेंस के अनुसार इंजन फर्म और तत्कालीन सम्मलिता जर्मन ग्रुपनर (कंपनी) एयरोमॉडलिंग उत्पाद फर्म। ग्रेपनर मॉडल वान्कल इंजन में एक कक्ष आयतन V है_k 4.9 सेमी³, और 16,000 मिनट पर 460 W उत्पन्न करता है^-1; इसका द्रव्यमान 370 ग्राम है। इसका निर्माण O.S. जापान के इंजन। रोटरी इंजनों को एआरवी सुपर2 जैसे होमबिल्ट प्रायोगिक विमानों में फिट किया गया है, जिनमें से कुछ को ब्रिटिश मिडवेस्ट एई सीरीज एयरो-इंजन द्वारा संचालित किया गया था। अधिकांश मज़्दा 12A और 13B ऑटोमोबाइल इंजन हैं, जिन्हें विमानन उपयोग के लिए परिवर्तित किया गया है। यह प्रमाणित विमान इंजनों का एक बहुत ही किफायती विकल्प है, जो 100 से लेकर 300 horsepower (220 kW) पारंपरिक पिस्टन इंजन की लागत के एक अंश पर। ये रूपांतरण प्रारम्भ में 1970 के दशक की शुरुआत में थे। फ़्लाइंग पत्रिका के सहायक संपादक पीटर गैरीसन ने कहा है कि मेरी राय में ... विमानन उपयोग के लिए सबसे आशाजनक इंजन मज़्दा रोटरी है। ग्लाइडर (सेलप्लेन) निर्माता अलेक्जेंडर श्लीचर GmbH एंड कंपनी एक ऑस्ट्रो इंजन AE50R वान्कल का उपयोग करती है श्लीचर एएसके 21|एएसके-21 एमआई, श्लेशर एएसएच 26|एएसएच-26ई, ​​अपने स्वयं लॉन्च होने वाले मॉडल में Schleicher ASH 25|ASH-25 M/Mi, Schleicher ASH 30|ASH-30 Mi, Schleicher ASH 31|ASH-31 Mi, Schleicher ASW 22|ASW-22 BLE, और Schleicher ASG 32|ASG-32 Mi।

2013 में, कैंब्रिज, यूनाइटेड किंगडम में स्थित अहंकार हवाई जहाज ने घोषणा की कि उसका नया सिंगल-सीटर कैनार्ड विमान, रोट्रॉन पावर से एक रोटरी इंजन द्वारा संचालित किया जाएगा। डीए36 ई-स्टार, सीमेंस, हीरा विमान उद्योग और ईएडीएस द्वारा डिजाइन किया गया एक विमान है, जो सीमेंस द्वारा घुमाए जाने वाले प्रोपेलर के साथ एक श्रृंखला हाइब्रिड पावरट्रेन का उपयोग करता है। 70 kW (94 hp) बिजली की मोटर। इसका उद्देश्य ईंधन की खपत और उत्सर्जन को 25% तक कम करना है। एक जहाज पर 40 hp (30 kW) ऑस्ट्रो इंजन रोटरी इंजन और जनरेटर बिजली प्रदान करता है। एक प्रोपेलर स्पीड रिडक्शन यूनिट समाप्त हो जाती है। इलेक्ट्रिक मोटर बैटरी में संग्रहीत बिजली का उपयोग करती है, जनरेटर इंजन के साथ, ध्वनि उत्सर्जन को कम करने और चढ़ने के लिए। वान्कल इंजन का उपयोग करने वाली श्रृंखला-हाइब्रिड पावरट्रेन अपने पूर्ववर्ती की तुलना में विमान के वजन को 100 किलोग्राम कम कर देती है। डीए36 ई-स्टार ने पहली बार जून 2013 में उड़ान भरी थी, जो श्रृंखला-हाइब्रिड पावरट्रेन की पहली उड़ान थी। डायमंड एयरक्राफ्ट का कहना है कि रोटरी इंजन का उपयोग करने वाली तकनीक 100 सीटों वाले विमान के लिए मापनीय है।

अन्य उपयोग

चित्र 33.
मानवरहित हवाई वाहन के लिए UEL UAV-741 वान्कल इंजन

वान्कल इंजन उन उपकरणों के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है जिनमें एक मानव ऑपरेटर इंजन के करीब होता है, उदा। जी।, हाथ से पकड़े जाने वाले उपकरण जैसे कि चेनसॉ। उत्कृष्ट प्रारंभिक व्यवहार और कम द्रव्यमान वान्कल इंजन को पोर्टेबल फायर पंप और पोर्टेबल पावर जनरेटर के लिए भी एक अच्छा पॉवरप्लांट बनाते हैं।

छोटे वान्कल इंजन कार्ट रेसिंग|गो-कार्ट, व्यक्तिगत जलयान और विमान के लिए सहायक बिजली इकाइयों जैसे अनुप्रयोगों में पाए जा रहे हैं। कावासाकी हेवी इंडस्ट्रीज ने मिश्रण-ठंडा रोटरी इंजन (अमेरिकी पेटेंट 3991722) का पेटेंट कराया। जापानी डीजल इंजन निर्माता यानमार और डोलमार | जर्मनी के डोलमार-सैक्स के पास एक रोटरी-इंजन वाली चेन सॉ (एसएई पेपर 760642) और जहाज़ के बाहर नाव के इंजन थे, और फ्रेंच आउटिल्स वुल्फ ने एक वान्कल रोटरी इंजन द्वारा संचालित एक लॉनमॉवर (रोटोनडोर) बनाया था। उत्पादन लागत बचाने के लिए, रोटर एक क्षैतिज स्थिति में था और नीचे की तरफ कोई सील नहीं थी।

रोटरी इंजन की सादगी इसे मिनी, माइक्रो और माइक्रो-मिनी इंजन डिजाइनों के लिए उपयुक्त बनाती है। कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, बर्कले में माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक सिस्टम (एमईएमएस) रोटरी इंजन लैब ने पहले 0.1 सीसी से कम विस्थापन के साथ 1 मिमी व्यास तक के रोटरी इंजन के विकास के लिए शोध किया है। सामग्री में सिलिकॉन सम्मिलित है और प्रेरक शक्ति में संपीड़ित हवा सम्मिलित है। इस तरह के शोध का लक्ष्य अंततः 100 मिलीवाट विद्युत शक्ति देने की क्षमता वाला एक आंतरिक दहन इंजन विकसित करना था; इंजन के साथ ही बिजली उत्पन्न करने वाला के रोटर के रूप में काम करता है, इंजन रोटर में ही चुंबक बनाया जाता है। DARPA अनुबंध के अंत में लघु रोटरी इंजन का विकास यूसी बर्कले में रुक गया।

1976 में, रोड एंड ट्रैक ने बताया कि इंगरसोल रैंड चैम्बर वॉल्यूम V के साथ एक वान्कल इंजन विकसित करेगा।_k का 1,500 in³ (25 dm³) की रेटेड शक्ति के साथ 500 hp (373 kW) प्रति रोटर। आखिरकार, प्रस्तावित इंजन की 13 इकाइयां बनाई गईं, यद्यपि एक बड़े विस्थापन के साथ, और संयुक्त रूप से 90,000 से अधिक ऑपरेटिंग घंटों को कवर किया गया। इंजन को चैंबर वॉल्यूम वी के साथ बनाया गया था_k का 2,500 in³ (41 dm³), और का एक बिजली उत्पादन 550 hp (410 kW) प्रति रोटर। दोनों सिंगल और ट्विन-रोटर इंजन बनाए गए (उत्पादन 550 hp (410 kW) या 1,100 hp (820 kW) क्रमश)। इंजन प्राकृतिक गैस पर चलते थे और जिस अनुप्रयोग के लिए उनका उपयोग किया जाता था, उसके कारण इंजन की गति अपेक्षाकृत कम थी। डीरे एंड कंपनी ने फरवरी 1984 में कर्टिस-राइट रोटरी डिवीजन का अधिग्रहण किया, साथ ही बड़े बहु-ईंधन प्रोटोटाइप भी बनाए, जिनमें से कुछ बड़े वाहनों के लिए 11-लीटर रोटर के साथ थे। डेवलपर्स ने स्तरीकृत चार्ज अवधारणा का उपयोग करने का प्रयास किया। प्रौद्योगिकी को 1991 में आरपीआई में स्थानांतरित कर दिया गया था। जापान के यानमार ने चेनसॉ और आउटबोर्ड इंजन के लिए कुछ छोटे, चार्ज-कूल्ड रोटरी इंजन का उत्पादन किया। इसके उत्पादों में से एक एलडीआर (दहन कक्ष के अग्रणी किनारे में रोटर अवकाश) इंजन है, जिसमें बेहतर निकास उत्सर्जन प्रोफाइल और रीड-वाल्व नियंत्रित सेवन पोर्ट हैं, जो पार्ट-लोड और कम आरपीएम प्रदर्शन में सुधार करते हैं। 1971 और 1972 में, आर्कटिक बिल्ली ने जर्मनी में बने सैक्स KM 914 303-cc और KC-24 294-cc वान्कल इंजन द्वारा संचालित स्नोमोबाइल्स का उत्पादन किया।

1970 के दशक की शुरुआत में, जहाज़ के बाहर समुद्री निगम ने जॉनसन और अन्य ब्रांडों के अनुसार स्नोमोबाइल बेचे, जो इसके द्वारा संचालित थे 35 or 45 hp (26 or 34 kW) ओएमसी इंजन।

जर्मनी का ऐक्स्रो 294-सीसी-चैंबर चार्ज-कूल्ड रोटर और लिक्विड-कूल्ड हाउसिंग के साथ गो-कार्ट इंजन का उत्पादन और बिक्री करता है। अन्य निर्माताओं में वान्कल एजी, क्यूबेवानो, रोट्रॉन एंड प्रिसिजन टेक्नोलॉजी सम्मिलित हैं।

गैर-आंतरिक दहन

चित्र 34.
Ogura वान्कल एयर कंडीशनिंग सिस्टम कंप्रेसर

आंतरिक दहन इंजन के रूप में अनुप्रयोगों के अतिरिक्त, मूल वान्कल डिजाइन का उपयोग गैस कंप्रेसर और आंतरिक दहन इंजन के लिए सुपरचार्जर के लिए भी किया गया है, लेकिन इन स्थितियों में, हालांकि डिजाइन अभी भी विश्वसनीयता में लाभ प्रदान करता है, वान्कल के बुनियादी फायदे चार-स्ट्रोक आंतरिक दहन इंजन पर आकार और वजन अप्रासंगिक हैं। वान्कल इंजन पर वान्कल सुपरचार्जर का उपयोग करने वाले डिज़ाइन में, सुपरचार्जर इंजन के आकार का दोगुना होता है।

वान्कल डिज़ाइन का उपयोग सीट बेल्ट प्री-टेंशनर सिस्टम में किया जाता है कुछ मेरसेदेज़-बेंज में और वोक्सवैगन कारों। जब मंदी सेंसर एक संभावित दुर्घटना का पता लगाते हैं, तो छोटे विस्फोटक कारतूस विद्युत रूप से चालू हो जाते हैं, और परिणामी दबाव वाली गैस छोटे वान्कल इंजनों में भर जाती है जो सीट बेल्ट सिस्टम में सुस्ती लेने के लिए घूमते हैं, ड्राइवर और यात्रियों को सीट से पहले मजबूती से लंगर डालते हैं।

यह भी देखें

• जनरल मोटर्स रोटरी दहन इंजन
• गुंडरसन डू-ऑल मशीन
• मज़्दा RX-8 हाइड्रोजन आरई
• मज़्दा वान्कल इंजन
• मर्सिडीज-बेंज एम 950
• मर्सिडीज-बेंज C111
• ओ.एस. इंजन, वान्कल मॉडल इंजन का एकमात्र लाइसेंस प्राप्त निर्माता
• पिस्टन रहित रोटरी इंजन
• क्वासिटुरबाइन
• आरकेएम इंजन
• लिक्विडपिस्टन

संदर्भ

• Yamaguchi, Jack K (2003). The Mazda RX-8: World's First 4-door, 4-seat Sports Car Plus Complete Histories of Mazda Rotary Engine development and Rotary Racing Around the World. Mazda Motor. ISBN 4-947659-02-5.
• Yamaguchi, Jack K (1985). The New Mazda RX-7 and Mazda Rotary Engine Sports Cars. New York: St. Martin's Press. ISBN 0-312-69456-3.
• Norbye, Jan P. (1973). "Watch out for Mazda!". Automobile Quarterly. XI.1: 50–61.
• Yamamoto, Kenichi (1981). Rotary Engine. Toyo Kogyo.
• F Feller and M I Mech: "The 2-Stage Rotary Engine—A New Concept in Diesel Power" by Rolls-Royce, The Institution of Mechanical Engineers, Proceedings 1970–71, Vol. 185, pp. 139–158, D55-D66. London
• Ansdale, R. F. (1968). The Wankel RC Engine, Design and Performance. Iliffe. ISBN 0-592-00625-5.
• P V Lamarque, "The Design of Cooling Fins for Motor-Cycle Engines", The Institution of Automobile Engineers Magazine, London, March 1943 issue, and also in "The Institution of Automobile Engineers Proceedings", XXXVII, Session 1942–1943, pp. 99–134 and 309–312.
• Walter G. Froede (1961): 'The NSU-Wankel Rotating Combustion Engine', SAE Technical paper 610017
• M. R. Hayes & D. P. Bottrill: 'N.S.U. Spider -Vehicle Analysis', Mira (Motor Industry Research Association, UK), 1965.
• C Jones (Curtiss-Wright), "Rotary Combustion Engine is as Neat and Trim as the Aircraft Turbine", SAE Journal, May 1968, Vol 76, nº 5: 67–69. Also in SAE paper 670194.
• Jan P Norbye: "Rivals to the Wankel", Popular Science, Jan 1967; 'The Wankel Engine. Design, development, applications'; Chilton, 1972. ISBN 0-8019-5591-2
• T W Rogers et al. (Mobil),"Lubricating Rotary Engines", Automotive Engineering (SAE) May 1972, Vol 80, nº 5: 23–35.
• K Yamamoto et al. (Mazda): "Combustion and Emission Properties of Rotary Engines", Automotive Engineering (SAE), July 1972: 26–29. Also in SAE paper 720357.
• L W Manley (Mobil): "Low-Octane Fuel is OK for Rotary Engines", Automotive Engineering (SAE), Aug 1972, Vol 80, nº 8: 28–29.
• Bensinger, Wolf-Dieter (1973). Rotationskolben-Verbrennungsmotoren (in Deutsch). Berlin Heidelberg: Springer-Verlag. ISBN 978-3-642-52173-7.
• Reiner Nikulski: "The Norton rotor turns in my Hercules W-2000", "Sachs KC-27 engine with a catalyst converter", and other articles in: "Wankel News" (In German, from Hercules Wankel IG)
• "A WorldWide Rotary Update", Automotive Engineering (SAE), Feb 1978, Vol 86, nº 2: 31–42.
• B Lawton: 'The Turbocharged Diesel Wankel Engine', C68/78, of: 'Institution of Mechanical Engineers Conference Publications. 1978–2, Turbocharging and Turbochargers, ISBN 0 85298 395 6, pp 151–160.
• T Kohno et al. (Toyota): "Rotary Engine's Light-Load Combustion Improved", Automotive Engineering (SAE), Aug 1979: 33–38. Also in SAE paper 790435.
• Kris Perkins: Norton Rotaries, 1991 Osprey Automotive, London. ISBN 1855321 81 5
• Karl Ludvigsen: Wankel Engines A to Z, New York 1973. ISBN 0-913646-01-6
• Len Louthan (AAI corp.): 'Development of a Lightweight Heavy Fuel Rotary Engine', SAE paper 930682
• Patents: US 3848574 , 1974 -Kawasaki; GB 1460229 , 1974 -Ford; US 3833321 , 1974; US 3981688 , 1976. -Ford; CA 1030743 , 1978; CA 1045553 , 1979, -Ford.
• Dun-Zen Jeng et al.: 'The Numerical Investigation on the Performance of Rotary Engine with Leakage, Different Fuels and Recess Sizes', SAE paper 2013-32-9160, and same author: 'The intake and Exhaust Pipe Effect on Rotary Engine Performance', SAE paper 2013-32-9161
• Wei Wu et al.: 'A Heat Pipe Assisted Air-Cooled Rotary Wankel Engine for Improved Durability, Power and Efficiency', SAE paper 2014-01-2160
• Alberto Boretti: 'CAD/CFD/CAE Modelling of Wankel Engines for UAV', SAE Technical Paper 2015-01-2466

बाहरी कड़ियाँ

• U.S. Patent 2,988,008
• "How Wankel Engines Work". howstuffworks.com. 9 February 2021. Retrieved 19 January 2023.
• Scott, David (March 1960). "Auto Engine Without Pistons". Popular Science. p. 82.
• Norbye, Jan P. (January 1967). "Rivals to the Wankel: A Roundup of Rotary Engines". Popular Science. p. 80. Kauertz, Tschudi, Virmel, Mercer, Selwood, Jernaes examples.{{cite magazine}}: CS1 maint: postscript (link)