یکی از موتورهای جدید و در لبه تکنولوژی که امید به آن برای اینده پیشرانش بسیار زیاد است موتور های دیسکی ضربه ای می باشد. این موتور ها دارای ساختار دیسکی می باشند وبه صورت صفحه ای عمل می کنند :
تصویری از موتور دیسکی ، ضربه ای
راهحل جدیدی که عملی شدن آن محتمل بهنظر میرسد و گام بلندی در این جهت بهشمار میآید، موتور دیسکی ضربهای است. این موتور که توسط دانشگاه ایالت میشیگان و انستیتوی تکنولوژی ورشو ساخته شده است، بهکلی با موتورهای معمولی فرق دارد.
در این موتورها، از قطعاتی که در موتورهای شناخته شده وجود دارند، اثری نیست و بهجای آنها از دیسکی مدور که شامل بخشها یا کانالهای انحنادار است، استفاده میشود.
سوخت و هوا از طریق ورودیهای مربوطه که دور مرکز دیسک است، وارد میشوند. وقتی روتور میچرخد، بنزینی که در هر کانال وجود دارد، ناگهان بلوکه و مسدود میشود. این امر منجر به فشاری میشود که بهنوبه خود، امواجی ضربهای را ایجاد میکند. امواج ضربهای، موجب احتراق سوخت شده و روتور که به چرخش خود ادامه میدهد، محفظه احتراق به کانال خروجی میرسد و گازهای داغ حاصل از احتراق بسرعت خارج میشوند. این امر، فشاری را بهوجود میآورد که باعث چرخش دیسک میشود. چرخش دیسک، باعث باز و بسته شدن راههای ورود هوا و سوخت و خروج دود میشود.
جریان های ورودی و خروجی موتور دیسکی ضربه ای
کاهش وزن بسیاری در پهپاد ها به واسطه استفاده از این نوع موتور رخ می دهد.
تصویری از ساختار موتور دیسکی ضربه ای
در بیشتر موتورهای درونسوز، تنها20درصد از سوخت تبدیل به انرژی میشود. این در حالی است که این مقدار در موتور دیسکی به 60درصد یا بیشتر میرسد. علاوهبر تمامی مزایای یاد شده، در این موتورها تا 90درصد کاهش آلایندگی انتظار میرود. در واقع CO2 کمتری وارد محیطزیست شده و هوای تمیزتری وجود خواهد داشت.
نمونه تحقیقاتی موتور دیسکی ضربه ای
موتورهای دیسکی، از باتری، اکسیژن و بنزین برای چرخش دیسک داخلی با سرعت زیاد استفاده میکنند تا قدرت لازم را فراهم کنند.
تاریخچه بهرهبرداری از مــوتــورهای چــرخشی بدون پـیـستون، چندان هم جدید نیست. طرح اصلی این نوع موتورها بهگونهای است که در آنها از ارتعاشات یا تکانهای حاصل از حرکت متقابل یا رفت و برگشت پیستونها و تنشهای مکانیکی چرخشی اثری نیست. تاکنون مدلهای مختلفی از موتورهای بدون پیستون، طراحی و آزمایش شدهاند، اما نمونه معروف آن که به تولید انبوه هم رسید، موتورهای «وانکل» است. موتور وانکل، نوعی موتور درونسوز است که در آن از طرح چرخشی خارج از مرکز استفاده شده است. چهار زمان این موتور درون محفظهای بیضی شکل و روتوری مثلثی شکل با ضلعهای انحنادار، همانند شکل زیر انجام میگیرد.
نمایی از عملکر موتور دیسکی
از این موتور کمحجم و کموزن، بهعلت قدرت بالای آن در حالت هیبریدی و با هدف افزایش مسافت طی شده استفاده شده است. این موتورها مزایای مهمی دارند، مثلا کاهش قطعات داخلی حجم کم و قدرت زیاد، اما مشکلاتی نظیر آببندی و چرخه سوختی با کیفیت پایین دارند (مخلوط متراکم شده سوخت و هوا کامل نمیسوزد و در نتیجه کربن مونواکسید و مخلوط سوخت در گازهای خروجی فراوان است).
موجی که در این موتورها استفاده می شود موج قوچ(Hamer shock) : همان موج های فشاری می باشند که در زمانی که سیالِ در حرکت، توسط عامل بیرونی از حرکت باز ایستد و یا ناگهان حهت حرکت خود را عوض کند، رخ می دهد. پس ضربه قوچ بر اثر بسته شدن ناگهانی بستر جریان سیال و یا تغییر جهت سیال اتفاق می افتد. این پدیده همراه با صدا بروز می کند.