Funcionamiento del Motor Rotativo Wankel y Sistemas de Bomba de Calor

Motor de Combustión Interna Rotativo (Wankel)

El motor rotativo Wankel es un motor de cuatro tiempos con encendido por chispa en el que un piñón rotativo acciona el cigüeñal mediante un engranaje interno. El estator es un cuerpo fijo con forma de elipse en cuyo interior se mueve el rotor, el cual posee una forma de triángulo equilátero con lados curvilíneos. En estos lados hay tallada una ranura que actúa como cámara de combustión y cuyos vértices están en contacto permanente con la pared interna del estator, delimitando tres cámaras estancas que cumplen la misma función que un cilindro.

En lugar de válvulas, este motor utiliza lumbreras. En cada una de las cámaras estancas, la mezcla de combustible es aspirada, comprimida, quemada y expulsada. En cada vuelta del rotor se producen tres ciclos completos, por lo que este motor se comporta de manera similar a uno de explosión de tres cilindros. Cabe destacar que el ciclo termodinámico es idéntico al ciclo Otto.

Fases del Ciclo Wankel

• Admisión: La mezcla de combustible entra por la lumbrera de admisión, mientras que por la de escape salen los gases quemados.
• Compresión: Ambas lumbreras permanecen cerradas y la mezcla se comprime debido a la reducción del volumen en la cámara.
• Explosión: Cuando la compresión es máxima, salta la chispa y se produce la ignición. La expansión de los gases obliga al rotor a moverse, comunicando el movimiento al motor mediante engranajes.
• Escape: Se abre la lumbrera de escape y el rotor barre los gases quemados hacia el exterior.

Este motor se aplica principalmente a vehículos y embarcaciones ligeras debido a su sencillez, su bajo peso y volumen, y sus competitivos costes de fabricación.

La Bomba de Calor

La bomba de calor es una máquina frigorífica capaz de aprovechar el calor cedido en el condensador para calentar un recinto. Esto se logra mediante la aportación de calor extraído del ambiente (que se encuentra a una temperatura menor) a través del suministro de una cantidad de energía en el compresor.

Este proceso es posible gracias al uso de una válvula de cuatro vías situada en el compresor y a los dos intercambiadores de calor. El rendimiento o coeficiente de eficiencia se calcula de la siguiente manera:

Este sistema se emplea habitualmente para climatizar viviendas y suministrar calefacción de manera eficiente.