Sabe o que é um motor rotativo ou wankel? Neste post vamos dar a conhecer este tipo de motor típico da Mazda, as suas peculiaridades e funcionamento
O motor wankel ou motor rotativo é um tipo de propulsor desenvolvido por Felix Wankel em 1957. Wankel foi um engenheiro alemão que desenhou um motor de combustão sem cilindros que foi uma melhoria significativa em relação aos projetos tradicionais, embora quase não tenha sido usado na Indústria automóvel.
A NSU (fabricante alemã de bicicletas, motos e automóveis que mais tarde se tornou a semente da Audi), Peugeot, DKW em motocicletas ou Mercedes, apostaram nessa tecnologia inovadora no início, embora finalmente a descartassem, deixando a Mazda como a única construtora que tentou tirar vantagem das possibilidades deste tipo de mecânica na produção em série.
Wankel concebeu o motor rotativo em 1924 e obteve a patente em 1929. Ao longo dos anos, ele aprimorou o design até que desenvolveu a versão final em 1957. Este tipo de motor era especialmente interessante porque funcionava de forma suave e silenciosa e com poucas avarias, graças à simplicidade do seu design.
Como funciona o motor wankel?
Este motor de combustão interna utiliza um rotor em vez de pistões em alternância, que acionam a cambota por meio de uma engrenagem, comunicando-lhe o movimento de rotação.
No motor wankel, os quatro tempos de um motor de ciclo Otto típico são organizados sequencialmente em torno de uma oval, ao contrário do movimento recíproco de um motor a pistão. No motor Wankel de rotor único básico, uma único oval (tecnicamente um epitrocoide) circunda um rotor de três lados (um triângulo de Reuleaux) que gira e se move dentro da carcaça. Os lados do rotor são vedados contra os lados da carcaça, e os cantos do rotor são vedados contra a periferia interna da carcaça, dividindo-a em três câmaras de combustão.
Conforme o rotor gira, o seu movimento e a forma do invólucro fazem com que cada lado do rotor se mova em direção e para longe da parede do invólucro, comprimindo e expandindo a câmara de combustão de forma semelhante aos “tempos” de um motor de pistão.
No entanto, enquanto um motor normal de ciclo de quatro tempos produz um curso de combustão por cilindro para cada duas revoluções (isto é, meio curso de potência por revolução por cilindro), cada câmara de combustão de cada rotor no Wankel gera um “curso” de combustão por revolução (ou seja, três cursos de potência por revolução do rotor).
Uma vez que o eixo de saída Wankel é engrenado para girar a três vezes a velocidade do rotor, isso torna-se um “ciclo” de combustão por revolução do eixo de saída por rotor, o dobro do motor de pistão de quatro tempos, e semelhante à saída de um motor de dois ciclos. Portanto, a potência de um motor Wankel é geralmente maior do que a de um motor de pistão de quatro tempos de deslocamento semelhante em um estado de ajuste semelhante e maior do que a de um motor de pistão de quatro tempos de dimensões físicas e peso semelhantes.
Vantagens do motor wankel
Os motores Wankel têm várias vantagens importantes sobre os desenhos de pistão alternativo. Os motores Wankel são consideravelmente mais simples e contêm muito menos peças móveis, tornando-os mais leves (normalmente a metade de um motor convencional de potência equivalente), mas também eliminam completamente a massa oscilante de um motor de pistão e a vibração inerente à aceleração e desaceleração repetidas, produzindo não apenas um fluxo mais suave de potência, mas também a capacidade de produzir mais potência ao operar a rotações mais altas.
Além do aumento da fiabilidade, devido à eliminação do stress recíproco nas peças internas, a construção do motor garante que, mesmo quando superaquecido, o motor wankel não parte, como pode acontecer com um motor a pistão superaquecido. .
A simplicidade do design e o tamanho menor do motor Wankel também permitem economia nos custos de construção, em comparação com os motores a pistão de potência comparável.
Outra vantagem é que a forma da câmara de combustão de Wankel e a turbulência induzida pelo rotor móvel evitam a formação de pontos quentes localizados, permitindo que combustível de octanagem muito baixa seja usado sem pré-ignição ou detonação, uma vantagem particular para os carros a hidrogénio.
Desvantagens do motor wankel
As emissões poluentes deste tipo de motor são maiores, uma vez que uma determinada quantidade de óleo é também queimada durante o seu funcionamento. Ao mesmo tempo, é uma hélice com uma manutenção mais complexa, pois os seus componentes não são desenhados para funcionar com frequência, o que faz com que os seus custos de manutenção sejam maiores.
Além disso, o consumo de um motor wankel é maior do que os seus equivalentes de pistão convencionais. Da mesma forma, pode oferecer menos torque, embora possa alcançar mais potência devido à sua velocidade máxima mais alta.
Finalmente, a sincronização dos elementos deve ser excelente para um correto funcionamento.Uma avaria pode fazer com que o rotor seja empurrado na direção oposta, causando sérios danos ao rotor e à engrenagem central.
Mazda tem sido a marca que mais aposta neste tipo de motores, montando-os nos extintos Mazda RX-7 e Mazda RX-8 e no Mazda 787B, que o utilizou na sua vitória nas 24 Horas de Le Mans em 1991.
A Mazda já produziu quase dois milhões de carros com esta tecnologia e, embora desde 2012 não tenha um modelo que utilize o motor wankel na sua gama, acaba de anunciar um protótipo de um novo motor híbrido recarregável (que estará à venda em 2022), que inclui um pequeno motor rotativo e que deverá funcionar como um gerador.
O motor wankel ou rotativo foi uma alternativa interessante aos propulsores internacionais que, no final, não deu certo, embora a sua popularidade possa crescer novamente graças aos carros híbridos e a hidrogénio e ao que pode fazer por eles.
