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Motor rotativo Mazda Wankel | Cómo funciona el motor rotativo

octubre 3, 2021

No hemos visto el último de los triángulos giratorios.

En marzo, Martijn ten Brink, vicepresidente de ventas y servicio al cliente de Mazda Motor Europe, encendió los engranajes en todas partes cuando le dijo al medio de noticias automotriz holandés ZERauto que el motor rotativo Wankel volvería a la producción.

Específicamente, ten Brink dijo que el rotativo podría convertirse en un extensor de rango para un automóvil eléctrico en 2019, y por ahora eso es solo un rumor. Mazda Motor of America no comentará ni confirmará los comentarios de diez Brink, y solo nos dijo que “Mazda no ha anunciado ningún producto específico con motor rotativo en este momento. Sin embargo, Mazda mantiene su compromiso de trabajar en tecnologías de motores rotativos ”.

Entonces, ¿qué tiene de especial este motor legendario que tiene a todos tan emocionados por su regreso? ¿Y por qué las cosas podrían ser diferentes esta vez?

Cómo funciona

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Un motor rotativo es un motor de combustión interna con forma de barril que carece de muchas de las piezas principales que se encuentran en un motor de pistón convencional. Por un lado, no hay pistones subiendo y bajando. Más bien, los rotores triangulares redondeados, generalmente dos, pero a veces uno o tres, giran alrededor de un eje a través del cilindro hueco.

El combustible y el aire se bombean a los espacios entre los lados de los rotores y las paredes interiores del cañón, donde se encienden. La rápida expansión de los gases explosivos hace girar los rotores, generando energía. Los rotores cumplen la misma función que los pistones en un motor de pistón, pero con muchas menos partes móviles, lo que hace que un motor rotativo sea más ligero y más pequeño que un motor de pistón de cilindrada equivalente.

El diseño básico es centenario. El propio Felix Wankel era un ingeniero alemán que ideó su versión de un motor rotativo en la década de 1920. Sin embargo, al estar ocupado con el belicismo en nombre del partido nazi, no tuvo la oportunidad de desarrollar demasiado su visión hasta 1951, cuando el fabricante de automóviles alemán NSU lo invitó a diseñar un prototipo.

El complejo diseño de Wankel en realidad perdió frente a un prototipo más simple desarrollado por el ingeniero Hanns Dieter Paschke, a quien NSU también había invitado a probar el concepto original de Wankel. El de Paschke es el motor que Mazda llegaría a poseer y defender en el siglo XXI. Por lo tanto, el Wankel moderno no es del todo un Wankel.

motor rotativo

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Dejando de lado las inquietudes sobre el nombre, Wankel es el diseño de motor rotativo más común y exitoso, y el único que ha llegado a la producción en masa. A principios de los años 60, NSU y Mazda tuvieron una competencia amistosa y colaborativa para vender el primer automóvil con motor Wankel mientras resolvían los problemas del diseño inmaduro. NSU fue el primero en comercializar en 1964, pero destruyó su reputación durante la siguiente década debido a que las frecuentes fallas del motor enviaron a los propietarios al taller una y otra vez. Pronto no fue raro encontrar un NSU Spider o Ro 80 que hubiera pasado por tres o más motores.

El problema eran los sellos del ápice: finas tiras de metal entre las puntas de los rotores giratorios y las carcasas de los rotores. NSU los hizo con tres capas, lo que provocó un desgaste irregular que los convirtió en granadas. Mazda descubrió los sellos del ápice haciéndolos de una sola capa e introdujo su Wankel en el auto deportivo de lujo Cosmo de 1967.

A principios de los 70, Mazda imaginó una línea completa de autos con motor Wankel, un sueño que fue aplastado por la crisis del petróleo de 1973. Pero el motor rotativo se convirtió en la única planta de energía para tres generaciones de Mazda RX-7 deportivos desde 1978 hasta 2002, un período que hizo que el motor Wankel fuera reverenciado y vilipendiado.

Amado y aborrecido

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Mecánica popular

A los Gearheads les encanta el rotativo en parte porque es diferente. Los entusiastas de los automóviles siempre han tenido debilidad por un motor que, además de quemar gasolina internamente, apenas se parece a un motor de pistón convencional. El rotativo entrega potencia linealmente hasta 7,000 u 8,000 RPM, dependiendo de las especificaciones del motor, y esa banda de potencia plana lo distingue de los motores de pistón felices de revoluciones que con demasiada frecuencia aumentan la potencia a altas RPM mientras se sienten cobardes a bajas RPM.

A los fabricantes de automóviles también les gustó el rotativo por su suavidad. Los rotores que giran alrededor de un eje central producen una dulce falta de vibración en comparación con un motor de pistón, cuyo movimiento de pistón hacia arriba y hacia abajo es más discordante. Pero un motor inusual es un animal desconocido, por lo que el polarizador Wankel también inspira su parte de odio entre los fanáticos y los mecánicos de los automóviles. Es un diseño simple, sin correa de distribución, sin árbol de levas, sin balancines, pero la falta de familiaridad crea desconfianza, y el Wankel tiene peculiaridades que claman por atención.

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El rotativo quema aceite por diseño, bombeando pequeñas cantidades de aceite de motor a las cámaras de combustión para lubricar los rotores, creando una corriente habitual de humo azul que sale por el tubo de escape cuando arranca el coche. Francamente, asusta a la gente: el humo azul del escape es una señal de socorro cuando proviene de un motor de pistón.

Los rotativos también prefieren el aceite mineral al sintético, y su diseño significa que debe rellenar el aceite periódicamente porque el motor lo bebe constantemente. Esos sellos de ápice tampoco tienden a durar mucho antes de que sea necesario reemplazarlos. Reconstruir un Wankel a 80,000-100,000 millas es típico, y antes de que la mayoría de los motores de pistón necesiten un trabajo tan exhaustivo.

Los conductores modernos también son más sensibles a las otras desventajas del rotor, las emisiones más pobres y el ahorro de combustible debido a la tendencia del motor a no quemar completamente la mezcla de aire y combustible antes de enviarla por el escape. Para el RX-8, Mazda alivió estos problemas colocando los puertos de escape a los lados de las cámaras de combustión. Las emisiones de combustible también se han vuelto más estrictas a lo largo de los años. Esa es parte de la razón por la que el RX-8, el último automóvil con motor Wankel, salió a la venta en 2002 y se eliminó gradualmente en 2012.

Hora de una segunda vuelta

Volviendo al rumor del vicepresidente de Mazda, Martijn ten Brink, de que Mazda podría usar algún tipo de motor rotativo como extensor de autonomía para un automóvil eléctrico. Tendría sentido. En 2012, Mazda arrendó 100 autos eléctricos Demio EV en Japón, pero el corto alcance de 124 millas del auto fue un punto delicado. Entonces, en 2013, Mazda creó un prototipo que incorporó un extensor de rango giratorio para casi duplicar ese rango y lo llamó Mazda2 RE Range Extender (Mazda2 es como se llama al Demio fuera de Japón). Las ruedas del prototipo se accionaban a través de un motor eléctrico, y un motor rotativo de 0.33 litros y 38 caballos de fuerza se enrollaba para recargar las baterías del motor eléctrico si se agotaban y no había ningún lugar cercano para recargar.

Debido a que el motor rotativo no podía accionar las ruedas, el Mazda2 RE no era un híbrido como el Volt o el Prius. El Wankel era más un generador a bordo que se sumaba al alcance del automóvil. La misma compacidad y peso ligero que hicieron del Wankel un gran motor para un automóvil deportivo como el RX-7 también lo hacen ideal como generador de extensión de rango en un automóvil, especialmente uno que ya tiene motores eléctricos y baterías que compiten por el espacio y puede No te permitas tomar demasiado peso. Pero el concepto de extensor de rango no llegó a producción, y Mazda no ha vendido ningún vehículo eléctrico desde esos 100 vehículos eléctricos Demio.

Aún así, el rotativo construyó su reputación principalmente como un motor de automóvil deportivo, no como un generador arrastrado por motores eléctricos. Mientras duren los rumores de una reactivación rotatoria, los amantes de los coches soñarán con este motor quisquilloso y peculiar que una vez más accione las ruedas de un viaje lleno de torque y feliz revoluciones.

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