Um motor rotativo ou um motor Wankel é um tipo de motor de combustão interna que possui um design rotativo excêntrico.

Ele foi concebido por Felix Wankel, um engenheiro alemão. O motor Wankel é muito leve e tem muito menos peças móveis do que um motor de pistão do mesmo calibre e é muito mais simples do que um motor de pistão.

Conheça mais sobre ele a seguir. Boa leitura!

Felix Wankel

Engenheiro alemão e inventor do motor rotativo Wankel. O motor Wankel se distingue pela presença de um rotor orbital na forma de um triângulo equilátero curvo que faz o trabalho feito pelos pistões móveis em outros motores de combustão interna. As vantagens do motor Wankel incluem peso leve, poucas peças móveis, compacidade, baixo custo inicial, menos reparos e desempenho relativamente suave.

Wankel, originalmente um especialista em vedação, realizou trabalho de desenvolvimento de válvulas rotativas entre 1936 e 1945 com o estabelecimento alemão de pesquisa aeronáutica DVL. Em 1951, ele começou a trabalhar em Lindau com o departamento de pesquisa da NSU Motorenwerk AG, com sede em Neckarsulm.

Ele concluiu seu primeiro projeto de um motor de pistão rotativo em 1954, e a primeira unidade foi testada em 1957. Mazda, uma empresa automotiva japonesa, produziu e desenvolveu o motor Wankel, apresentando-o ao mercado americano em 1971.

Nos anos seguintes, a economia de combustível pobre e uma crise mundial do petróleo desencorajaram os compradores, mas o motor foi constantemente aprimorado e, no final da década, os esportes da empresa carros estavam sendo recebidos com entusiasmo na Europa e nos Estados Unidos. Wankel tornou-se diretor de seu próprio estabelecimento de pesquisa em Lindau, onde continuou a investigar os problemas fundamentais e as aplicações futuras do motor de pistão rotativo.

Mazda Motor Corporation

Anteriormente (1927-84) TOYO KOGYO COMPANY, fabricante automotivo japonês, fabricante de automóveis de passageiros, caminhões e ônibus Mazda. A empresa é afiliada ao grupo Sumitomo. Está sediada em Hiroshima. Fundada em 1920 como uma fábrica de cortiça, a empresa adquiriu o nome Toyo Kogyo em 1927.

Em 1931 começou a fabricar os seus primeiros veículos, uma linha de camiões de três rodas, produzindo cerca de 200.000 nos 25 anos seguintes. Durante a Segunda Guerra Mundial, forneceu às forças armadas japonesas esses caminhões e também rifles.

A fábrica da empresa sobreviveu ao bombardeio atômico de Hiroshima porque ficava protegida por uma colina. A empresa entrou no mercado de automóveis de passageiros em 1960 com a produção de um modelo coupé; dois anos depois, os sedãs e as peruas entraram em operação e, em 1964, lançou uma linha de carros que eram comercializados nos Estados Unidos.

Em 1967 a empresa se comprometeu a produzir automóveis com motor Wankel de pistão rotativo. No início dos anos 1970, mais da metade de todos os Mazdas estavam equipados com o novo motor. A principal desvantagem do motor Wankel, entretanto, era sua eficiência de combustível relativamente pobre.

Com o aumento do preço da gasolina na década de 1970, as vendas de Mazdas caíram drasticamente. Desde então, a empresa gradualmente recuperou sua fortuna. Ao reduzir sua força de trabalho por atrito, melhorando muito a produtividade e adotando motores convencionais mais econômicos para seus carros, a empresa se tornou uma das maiores fabricantes de automóveis no Japão.

Em 1981, lançou um motor Wankel mais eficiente em termos de combustível para alguns de seus modelos. Também importante para a sua recuperação foi o seu relacionamento com a Ford Motor Company. A Mazda fornece eixos para a Ford e envia um carro pronto para montar que a Ford comercializa. A empresa também fabrica perfuratrizes, máquinas-ferramentas e blocos padrão. A empresa mudou seu nome de Toyo Kogyo Company para Mazda Motor Corporation em 1984.

O Motor Rotativo Wankel

Um motor de pistão rotativo de combustão interna desenvolvido na Alemanha é radicalmente diferente em estrutura dos motores convencionais de pistão alternativo.

O motor foi concebido por Felix Wankel, um especialista no projeto de dispositivos de vedação, e unidades experimentais foram construídas e testadas por uma empresa alemã a partir de 1956. Em vez de pistões que se movem para cima e para baixo em cilindros, o motor Wankel tem um triângulo equilátero rotor orbital (ver Figura 1B).

O rotor gira em uma câmara fechada e os três vértices do rotor mantêm um contato deslizante contínuo com a superfície interna curva do invólucro. O rotor de lado curvo forma três câmaras em forma de meia-lua entre seus lados e a parede curva da carcaça. Os volumes das câmaras variam com o movimento do rotor.

O volume máximo é atingido em cada câmara quando o lado do rotor que o forma é paralelo ao diâmetro menor do invólucro, e o volume é reduzido ao mínimo quando o lado do rotor é paralelo ao diâmetro maior. Bolsões rasos recuados no flanco do rotor controlam a forma das câmaras de combustão e estabelecem a taxa de compressão do motor. Ao girar em torno de seu eixo central, o rotor deve seguir uma órbita circular em torno do centro geométrico da carcaça.

A rotação orbital necessária é alcançada por meio de um furo central no rotor no qual uma engrenagem interna é encaixada para engrenar com um pinhão fixo fixo imóvel no centro da carcaça. O rotor é guiado encaixando seu furo central em um excêntrico formado no eixo de saída que passa pelo centro do pinhão estacionário.

Esse excêntrico também atrela o rotor ao eixo para que o torque seja aplicado quando a pressão do gás for exercida contra os flancos do rotor à medida que o combustível e as cargas de ar queimam. Uma relação de engrenagem de 3 para 1 faz com que o eixo de saída gire três vezes mais rápido que o rotor gira em torno do excêntrico.

Cada quarto de volta do rotor completa uma expansão ou compressão, permitindo que a admissão, compressão, expansão e exaustão sejam realizadas durante uma volta do rotor. As únicas partes móveis são o rotor e o eixo de saída. A mistura de combustível é fornecida por um carburador e entra nas câmaras de combustão através de uma porta de entrada em uma das placas de extremidade da carcaça.

Uma porta de exaustão é formada em um dos lados achatados da parede do invólucro e uma vela de ignição é localizada em um bolso que se comunica com as câmaras através de uma pequena garganta no lado oposto da parede do invólucro.

O rotor e suas engrenagens e rolamentos são lubrificados e resfriados pelo óleo que circula pelo rotor oco. As palhetas de vértice são lubrificadas por uma pequena quantidade de óleo adicionado ao combustível em proporções tão baixas quanto 1 a 200. A água circula por camisas de resfriamento no invólucro, cuja entrada está localizada adjacente à vela de ignição, onde a temperatura tende a ser mais alta.

A manutenção de juntas estanques à pressão por vedações adequadas nos vértices e nas faces de extremidade do rotor é um grande problema do projeto. As palhetas deslizantes radiais são encaixadas em fendas nas três bordas do ápice e mantidas em contato com a caixa por molas extensoras.

As faces de extremidade do rotor são vedadas por anéis segmentares em forma de arco encaixados em ranhuras próximas às bordas curvas do rotor e pressionados contra a carcaça por molas planas. As principais vantagens do motor Wankel são seus pequenos requisitos de espaço e baixo peso por cavalo-vapor, operação suave e sem vibração, operação silenciosa e baixos custos de fabricação resultantes da simplicidade mecânica.

A ausência de forças inerciais das peças alternativas e a eliminação das válvulas de gatilho fechadas por mola permitem a operação a uma velocidade muito mais alta do que a prática para motores a pistão alternativos, uma vantagem porque a velocidade do eixo deve ser alta para um desempenho ideal.

A indução de mistura de combustível novo e exaustão são mais eficazes porque as portas são abertas e fechadas mais rapidamente do que com válvulas de gatilho, e o fluxo de gás através delas é quase contínuo. A transferência de calor e o requisito de resfriamento resultante são baixos porque a superfície revestida é pequena.

A economia de combustível é pelo menos tão boa quanto a dos motores convencionais a gasolina, fornecendo combustão sem detonação com uma gama mais ampla de combustíveis permitidos. Peso mais baixo e centro de gravidade mais baixo tornam-no muito mais seguro em um automóvel no caso de uma colisão. Há aproximadamente um terço das peças em um motor Wankel do que em um motor típico de automóvel de seis cilindros.

Os benefícios de um motor Wankel rotativo

A seguir estão as principais vantagens de um motor Wankel:

Quando comparado a um motor a pistão, um motor Wankel tem uma relação potência / peso muito maior e tem aproximadamente 1/3 de seu tamanho.

Um motor Wankel não possui componentes alternativos.

A razão de rpm (rotações por minuto) é significativamente maior do que a de um motor a pistão.

O motor não vibra durante a operação.

Um motor Wankel não está sujeito a batidas ou batidas do motor. (A batida acontece quando a combustão da mistura combustível / ar no cilindro não começa corretamente após a ignição).

Como o motor consiste em apenas algumas peças, um motor Wankel é mais barato de fabricar e produzir em massa.

A respiração do motor é muito superior à de um pistão, já que a rotação do eixo principal é de 270 graus em vez de 180 graus.

Um motor Wankel tem a capacidade de fornecer torques para cerca de 2/3 do ciclo de combustão.

A faixa de velocidade é mais ampla.

Combustíveis com maior octanagem podem ser usados ​​em um motor Wankel.

A contaminação do óleo do reservatório não ocorre em alguns motores Wankel, o que significa que nenhuma troca de óleo é necessária.