Il motore Wankel è un motore a combustione interna, inventato da Felix Wankel nel 1950, di tipo rotativo perché il pistone non si muove di moto alternativo ma ruota intorno a un asse.

Il principio di funzionamento vede un pistone a tre lobi che ruota eccentricamente intorno all'albero motore, generando con il suo movimento le fasi di aspirazione - compressione - scoppio - scarico. Le prime vetture che adottarono questo tipo di motore furono le NSU, tra cui la Ro 80. Tra il ’62 e il 1970, la Mercedes Benz realizzò quasi una decina di prototipi tra cui le famose C111 a tre e quattro rotori (realizzate tra il 1969 e il 1970) e una 350 SL Quadrirotore utilizzata normalmente da Wankel stesso. Alla Mercedes si affiancò la GM, con i prototipi Chevrolet e la American Motors, che realizzò una versione rotativa della sua Pacer. I principali problemi riscontrati nell'utilizzo di vetture fornite di tale motore erano relativi alla durata delle guarnizioni di tenuta che lavorano in condizioni di pressione elevata. Attualmente, grazie allo sviluppo della tecnologia dei materiali, la durata di vita di questi propulsori è notevolmente aumentata, consentendo una maggiore produzione su larga scala. La casa automobilitica Mazda ormai da quasi vent'anni porta avanti lo studio e lo sviluppo di motori rotativi ad alte prestazioni. Principali vantaggi Il motore Wankel presenta numerosi vantaggi rispetto ai vari tipi di motore a moto alternato * Minor numero di parti e semplicità di progetto. * Minore rumorosità e vibrazioni * Elevata leggerezza dovuta alle dimensioni ridotte ed Elevato rapporto potenza/massa. Il motore rotativo ha un’incredibile semplicità di progettazione derivante dal suo dettaglio più importante: la presenza di solo due parti in movimento, il rotore e l’albero motore. L'assenza di masse in moto alterno (che sui motori alternativi sono bielle, pistoni e spinotti) e quindi nell'assenza di forze di inerzia del secondo ordine che risultano difficili da bilanciare, in quanto possono essere bilanciate da opportune masse poste in rotazione ad una velocità doppia rispetto a quella dell'albero motore. L'assenza di queste forza di inerzia nonché di una massa volanica (sostituita dal rotore stesso) consente a questo tipo di motore di avere forti accelerazioni e valori di potenza specifica più elevati rispetto ai motori alternativi grazie alla possibilità di raggiungere regimi di rotazione maggiori. Il motore Wankel è costruttivamente molto più leggero e compatto dei normali propulsori a pistoni alternati e possiede solo due parti mobili, possiede poi cicli di aspirazione e di scarico più vantaggiosi dal momento che i fluidi hanno più tempo per entrare o uscire e quindi ha minori perdite di carico. Anche il Wankel può essere dotato di sistemi di sovralimentazione mediante turbina o compressore volumetrico. Il miglior sfruttamento della combustione (motore) durante l'espansione fornisce a parità di cilindrata una maggior potenza rispetto a un motore a moto alternato, questo perché durante l'espansione l'albero ruota di 270° anziché di 180°.

Schema del motore: 1 - Ugello di iniezione 2 - Ugello di scarico 3 - Camera esterna 4 - Camera di combustione 5 - Ingranaggio centrale 6 - Rotore 7 - Ingranaggio interno 8 - Albero motore 9 - Candele di accensione Motore Wankel prodotto ed utilizzato dalla Mazda

Principali svantaggi

*Scarsa durata dei suoi elementi di tenuta del rotore trocoidale,
*La semplicità dal punto di vista di progettuale non corrisponde ad una semplicità di realizzazione,
*Elevato consumo di carburante ed elevata emissione di sostanze inquinanti.

I problemi del Wankel di carattere costruttivo riguardano in particolare il rotore che è sottoposto a brusche escursioni termiche di circa 900° e che deve essere quindi costruito in leghe estremamente resistenti e costose. Il rotore stesso inoltre per la sua stessa conformazione spigolosa subendo violenti strisciamenti contro la parete dello statore vede presto ridotta la tenuta idraulica delle guarnizioni con un conseguente limitamento del rendimento e generando una combustione errata e quindi emissioni nocive.

Dal punto di vista tecnologico,la costruzione degli organi principali, quali il rotore e lo statore, risulta essere molto complicata: la costruzione dello statore infatti presenta serie difficoltà a causa della lavorazione superficiale trocoidale che richiede l'uso di macchine di grande precisione studiate appositamente. Inoltre le caratteristiche di resistenza all'usura delle superfici a contatto richiedono trattamenti particolari. Altri invece riguardano il motore Wankel dal punto di vista costruttivo. Riguardano oltre la costruzione dello statore e del rotore, il disegno della camera di combustione, l'accensione, la lubrificazione, il raffreddamento del rotore, l'ingranaggio di reazione.

Uno dei problemi di questo motore particolare è la configurazione del pistone che non consente grossi margini di libertà per le camere di combustione, cosa che scaturisce inevitabilmente l'essere sviluppate soprattutto in lunghezza portandole ad essere quasi piatte. Questa configurazione non è certo ideale, soprattutto per la notevole distanza tra gli elettrodi della candela e i punti estremi della camera di combustione. Per ridurre questo inconveniente, gli ingegneri giapponesi della Mazda hanno aggiunto l’utilizzo del “twin spark”, ovvero della doppia candela per ogni rotore. Nel caso particolare della Mazda RX-7 e delle auto successivamente prodotte i progettisti hanno ulteriormente perfezionato la tecnica della doppia accensione; infatti, la scintilla della seconda candela scocca qualche istante dopo rispetto alla prima. Questa raffinatezza implica, però, due sistemi di accensione completamente indipendenti.

Un'altro problema legato al sistema di aspirazione riguarda la carenza di coppia ai bassi regimi o addirittura un rigetto di miscela.

Fonte: wikipedia.org/Motore_Wankel