Ce este motorul Wankel și cum funcționează motorul rotativ

Motorul Wankel reprezintă una dintre cele mai ingenioase inovații din istoria ingineriei auto, fiind un motor rotativ cu ardere internă care a revoluționat conceptul de propulsie. Inventat în 1954 de inginerul mecanic german Felix Wankel, acest motor a fost conceput ca o alternativă radicală la motoarele clasice cu pistoane, aducând o abordare complet diferită în generarea puterii.

Istoria și evoluția motorului Wankel

În 1954, Felix Wankel a dat startul unui proiect ambițios care avea să schimbe perspectiva asupra motoarelor cu ardere internă. Colaborând cu inginerul Hans Dieter Paschke, Wankel a reușit să îmbunătățească semnificativ performanțele motorului pe care îl creease. Momentul de cotitură a venit în 1960, când motorul a fost prezentat publicului larg în cadrul unei reuniuni a inginerilor germani la München.

Prezentarea a fost un adevărat succes. Specialiștii din domeniu au fost impresionați de raportul excepțional între greutatea motorului și puterea dezvoltată, precum și de construcția simplificată care promitea o durabilitate crescută. Funcționarea lină și silențioasă a motorului a atras imediat atenția marilor companii din industria auto.

Debutul în producția de serie

În 1967, compania NSU Motorenwerke AG a construit primul autoturism echipat cu motor Wankel, iar anul următor, în 1968, acest automobil a câștigat prestigiosul titlu de “Autoturismul Anului”. Această recunoaștere a reprezentat confirmarea calității și potențialului tehnologiei Wankel, determinând majoritatea marilor constructori auto din lume să exploreze această soluție tehnică.

Consacrarea în motorsport

Adevăratul test al motoarelor rotative a avut loc în 1991, la celebra cursă de rezistență de 24 de ore de la Le Mans. Pentru prima dată în istorie, un motor cu rotoare a câștigat această legendară competiție. Autoturismul aparținea companiei Mazda, iar victoria a marcat un moment crucial în istoria motoarelor Wankel. Succesul de la Le Mans a convins Mazda să echipeze majoritatea modelelor sale cu motoare rotative, ultima serie fiind celebra gamă RX, produsă până în 2012.

Principiul de funcționare al motorului rotativ

Motorul Wankel este un motor cu combustie internă care utilizează unul sau mai multe rotoare triunghiulare pentru a converti presiunea generată de arderea combustibilului în energie cinetică rotațională. Spre deosebire de motoarele convenționale cu mișcare alternativă, motorul rotativ nu are pistoane care se deplasează în sus și în jos.

Ciclul de funcționare

În cazul motorului Wankel, volumele de gaz transportate în spațiile dintre flancurile rotorului și carcasă îndeplinesc simultan patru funcții esențiale:

Citește și

Motorul Mazda 12A Wankel: Caracteristici tehnice și probleme comune

Motorul Mazda 12A reprezintă o piatră de hotar în istoria motoarelor rotative, fiind produs între 1970 și 1985 și echipâ...

1. Admisia - combustibilul și aerul sunt aspirate în cameră
2. Compresia - amestecul este comprimat de rotorul în mișcare
3. Combustia - amestecul comprimat este aprins, generând expansiune
4. Evacuarea - gazele arse sunt eliminate din sistem

Aceste patru faze sunt cunoscute sub numele de “curse”, ceea ce face ca motorul Wankel să fie considerat un motor în patru timpi, similar motoarelor cu pistoane, dar cu o abordare complet diferită.

Componente și construcție

Motorul Wankel se remarcă prin simplitatea construcției sale. Spre deosebire de un motor cu pistoane care conține sute de piese mobile, un motor Wankel are doar trei componente principale în mișcare:

• Rotorul triunghiular
• Arborele de ieșire (excentric)
• Carcasa (epitrochoidă)

Această simplitate constructivă reduce dramatic numărul de puncte potențiale de defecțiune și facilitează întreținerea.

Avantajele motorului rotativ

Raport putere-greutate superior

Unul dintre cele mai impresionante avantaje ale motorului Wankel este raportul excepțional între putere și greutate. Datorită construcției compacte și absenței componentelor grele precum blocul motor masiv, arbore cotit sau pistoane, motorul Wankel poate genera putere comparabilă cu motoarele convenționale, fiind semnificativ mai ușor și mai compact.

Citește și

Motorul Mazda 13B Wankel: Istoria și specificațiile motorului rotativ legendar

Motorul Mazda 13B reprezintă una dintre cele mai iconice realizări în ingineria automotive, fiind un motor rotativ Wanke...

Simplitate și fiabilitate mecanică

Cu doar trei piese principale în mișcare, motorul Wankel elimină complexitatea și vulnerabilitatea specifică motoarelor cu pistoane. Nu există supape, arbori cu came, bilete, segmenți sau alte componente care necesită reglaje frecvente sau care sunt predispuse la uzură accelerată.

Funcționare lină și silențioasă

Piesele mobile ale motorului Wankel se află într-o mișcare de rotație unidirectională continuă, fără inversări de sens. Acest lucru elimină vibrațiile caracteristice motoarelor cu pistoane și permite viteze de rotație foarte mari, menținând în același timp un nivel foarte scăzut de zgomot și vibrații.

Versatilitate și aplicabilitate

Din cauza acestor caracteristici remarcabile, motoarele Wankel au fost adoptate în multiple industrii - de la motociclete și automobile de performanță până la avioane și nave maritime. Compania Wankel Supertec GmbH continuă să producă și să îmbunătățească aceste motoare, demonstrând viabilitatea pe termen lung a tehnologiei.

Dezavantajele motorului rotativ

Randament termic scăzut

Principalul punct slab al motorului Wankel este randamentul termic inferior comparativ cu motoarele cu pistoane. Camera de combustie este subțire și alungită, ceea ce face ca arderea să fie mai lentă și incompletă. Acest lucru rezultă în:

• Consum mai mare de combustibil
• Emisii crescute de carbon
• Pierderi termice semnificative

Aceste caracteristici au reprezentat principalul obstacol în calea adoptării pe scară largă a motoarelor Wankel în industria auto de serie.

Probleme de etanșare

Un alt dezavantaj semnificativ este reprezentat de provocările legate de etanșarea rotorului. Marginile rotorului trebuie să mențină un contact perfect cu carcasa pentru a preveni scurgerile de gaze comprimate sau arse între camerele motorului. Uzura etanșărilor poate duce la:

• Pierderi de compresie
• Scurgeri de gaze de ardere în camera adiacentă
• Reducerea eficienței și puterii
• Necesitatea de întreținere specializată

Diferențe termice importante

Proces de ardere are loc doar într-una dintre camerele motorului, ceea ce creează diferențe mari de temperatură între diferitele zone ale carcasei. Această distribuție neuniformă a căldurii poate duce la deformări și necesită sisteme de răcire mai complexe.

Dezvoltări moderne și perspective de viitor

În ultimii ani, compania Wankel Supertec GmbH a pus un accent crescut pe dezvoltarea motoarelor ecologice. În 2019, compania a testat cu succes primul motor Wankel cu hidrogen din lume, demonstrând că tehnologia poate evolua pentru a răspunde cerințelor moderne privind emisiile.

Aceste dezvoltări sugerează că motorul Wankel ar putea avea un viitor în era propulsiei alternative, fie ca generator de gamă pentru vehiculele electrice, fie ca motor principal pentru combustibili alternativi cu ardere mai curată.

Motorul Wankel rămâne o dovadă vie a ingeniozității umane și continuă să fascineze atât inginerii cât și pasionații auto prin simplitatea sa elegantă și performanțele impresionante într-un pachet compact.