Sellado periférico y entre rotores

El sellado de estas zonas se realiza mediante segmento rascador y mediante segmento periférico. Los elementos de sellado del motor rotativo Ripalda guardan mucho parecido con el sistema de sellado de los motores Wankel ya que en su mayoria consisten en segmentos que son empujados mediante muelles de tipo ballesta.

6.5.2.1. Segmento rascador:

Es un segmento situado al final de la falda de barrido de cada uno de los cuatro rotores. En la cámara fría se encarga de sellar la cavidad en los momentos finales de la compresión.

Figura 6.39. Algunos de los caminos de fugas

en la cavidad caliente al comienzo de la combustión

Figura 6.40. Fugas entre los intersticios durante

En la cámara caliente la contribución del segmento rascador se da cuando se produce la transferencia a la cavidad caliente desde el transfer y en los comienzos de la combustión.

Para estos casos se ha pensado que la mejor solución es un segmento que materialice la punta del rotor y que se una a este mediante una simple lámina metálica que actúe como un muelle para asegurar el contacto:

6.5.2.2. Segmentos periféricos:

Se encargan de sellar las fugas por los intersticios que quedan entre los rotores y las paredes exteriores cilíndricas. Su diseño es diferente del segmento rascador puesto que la nueva ubicación le permite llevar a cabo su tarea de mejor manera que disponiéndolo como un segmento rascador.

Figura 6.41. Segmento

rascador instalado en los segmentos de los rotores de la cámara fría. Figura 6.42. Segmento rascador instalado en los rotores de la cámara caliente. Figura 6.43. Segmento rascador y su ubicación en el rotor.

6.5.2.3. Sellado entre rotores:

La zona entre rotores tiene la característica que en muy poco espacio separa dos cámaras que durante una parte importante de tiempo contienen gases con una gran diferencia de presión entre ellas. Esto hace que sea una zona que debe estar perfectamente sellada. El sistema ideado por Fernando Ripalda no incorpora ningún elemento adicional para realizar el sellado sino que se supone que se realiza el sellado mediante la presión que ejercen unos muelles planos dispuestos entre los ejes y los rodamientos flotantes tal y como ya se ha visto en este capítulo (ver figura 6.31)

6.6. VENTAJAS E INCONVENIENTES: 6.6.1. Principales Ventajas:

- Mecanismo totalmente rotativo. Con dos contrapesos debidamente dimensionados y dispuestos en cada uno de los ejes se puede equilibrar estática y dinámicamente el motor.

- Relaciones potencia/peso y potencia/volumen. El diseño es muy compacto y el volumen ocupado por las cámaras es muy elevado. Por tanto, la relación entre la cilindrada y el volumen total del motor es significativa aunque menor que en un motor Wankel.

- Trabajo motriz durante el 100% del ciclo. Como se ha podido comprobar en la historia angular durante todo el ciclo existe un rotor de la cámara caliente sobre el cual se está realizando trabajo motriz lo que indica que la regularidad de par a lo largo del ciclo es bastante buena sin necesidad de recurrir a grandes volantes de inercia o a soluciones policilíndricas como ocurre con los motores alternativos.

- Sin valvulería complicada. En este capítulo se ha indicado la dificultad de realizar un sellado efectivo de los tránsferes de comunicación entre cámaras mediante el uso de válvulas rotativas. Por tanto parece ilógico incluir un sistema que aparentemente no funciona dentro de la lista de ventajas. Pero en cualquier caso, parece muy ventajoso el disponer de un sistema análogo al mencionado ya que ello conlleva evitar las dificultades que plantean las distribuciones de los motores de cuatro tiempos: árboles de levas, empujadores, balancines, muelles, etc. Es necesario pues investigar en este sentido.

Figura 6.44. Segmento

periférico de cierre de la cámara.

- Facilidad de admisión y de escape. Las áreas de admisión y de escape así como los tiempos en los que estas comunican con las cavidades son bastante grandes.

- Cámaras separadas. Permiten que cada una de ellas esté optimizada para su función.

- En ningún momento se produce el cortocircuito entre el conducto de admisión y de escape a través de las cámaras del motor, tal como sucede en motores Wankel y en muchos alternativos. Esto hace que se eviten fugas de hidrocarburos inquemados que aumentan las emisiones y que se evite un aumento del consumo.

6.6.2. Principales inconvenientes:

- Dificultad de sellado. Como ya se ha hablado en este capítulo, este es el mayor inconveniente que presenta el motor rotativo Ripalda.

- Transferencia de masa entre cámaras. Ya se ha comentado la dificultad de realizar un sellado efectivo de los tránsferes de comunicación entre cámaras mediante el uso de válvulas rotativas. Parte de la elegancia y simplicidad de los sistemas de admisión y de escape se transforma en dificultad en el mecanismo de transferencia entre cámaras.

- Combustión en el transfer. Tal como se ha indicado, la combustión penetra en los tránsferes. Pueden producirse pues problemas de detonación debido a al alta presión y temperatura con que los gases quemados encierran a los gases aún frescos que se encuentran en el extremo del lado de admisión del transfer.

Además se pueden producir depósitos de carbonilla en las paredes del transfer con los problemas que esto acarrea (autoencendido, mayor mantenimiento, etc.

- Lubricación. Al analizar la geometría del motor parece complicado desarrollar un sistema de lubricación que recupere el lubricante. Así pues la solución es la lubricación por mezcla con el combustible, lo que conlleva problemas de emisiones y depósitos en la cámara caliente y en los conductos de escape.

- Deformaciones diferentes. Las temperaturas de trabajo de cada cámara son muy distintas debido a la naturaleza de los procesos que se producen en ellas. Por esto, las dilataciones distorsionan la geometría de las cámaras y se originan tensiones en el bloque motor.

- Modularidad. La disposición lateral de las bujías parece impedir que pueda colocarse otro motor alineado, es decir, compartiendo los ejes.

- Geometría de la cámara de combustión. La geometría de la cámara de combustión no parece la más adecuada, desde el punto de vista de avance de la llama, ya que tiene ángulos en los que esta puede llegar a extinguirse y además da lugar a que esta tenga que recorrer grandes distancias. Esta limitación no es resoluble ya que es endémica a la propia geometría y a la naturaleza rotativa del motor.