Motore Wankel: cos’è e come funziona

L’innovazione e il progresso Automotive nel corso degli anni ha portato a realizzare diverse variazioni ai motori. Una delle più importanti, ma non troppo conosciuta, è il motore Wankel. La sua caratteristica è la modalità di movimento dei pistoni.

Il motore Wankel è sicuramente uno dei motori più interessanti in un aspetto di progettazione. A differenza di un movimento rettilineo alternato, i pistoni ruotano attorno a un asse. In quest’articolo vedremo:

• La storia del motore;
• Il funzionamento;
• I vantaggi del motore Wankel;
• Gli svantaggi del motore Wankel

La storia del motore Wankel

Molte persone non hanno mai sentito il nome di Felix Wankel, ma questo signore è sicuramente una delle menti più eccelse del mondo Automotive del ventesimo secolo. In collaborazione con il dottor Froede, nel 1957 Wankel presentò la sua versione di motore.

 

Come abbiamo detto, il Wankel è un motore assolutamente diverso da quello che noi contempliamo tradizionalmente. Il motore che tutte le auto hanno, in pratica prevede un movimento rettilineo alternato dei pistoni. Il motore Wankel invece ruota intorno a un asse e viene alimentato grazie a un’alimentazione con travasi.

 

La prima auto che ha beneficiato di questo motore fu nel 1963 una NSU Spider. Questa tipologia di motore ha permesso in appena 498 centimetri cubici, di sviluppare una potenza di 50 cavalli. L’auto riusciva a raggiungere e superare tranquillamente 150 km orari e il consumo non era neanche troppo eccessivo.

 

Una successiva sperimentazione arrivò su Citroen M35, di cui ne furono prodotte 267 unità. Chiaramente non furono messe in vendita tradizionalmente, ma furono vendute a clienti scelti i quali avevano un utilizzo intensivo della propria vettura.

 

Citroen era molto interessata a questa tipologia di motore, tant’è che nel 1973 iniziò un processo di ricerca in ambito aeronautico. Nel 1975 spiccò il volo l’elicottero Citroen RE2, ma rimase semplicemente un progetto di ricerca che non vide mai una omologazione per il decollo civile o militare.

 

In ambito più ampio, non solo Citroen decise di abbracciare questa tipologia di motore, ma anche Mercedes-Benz. Ricordiamo ad esempio le famose Mercedes C111 a 3 e 4 pistoni.

 

Nella storia anche Chevrolet e American Motors, oltre che Alfa Romeo, sperimentarono questo motore. La casa automobilistica italiana lo sperimentò fino al 1975. Alfa Romeo montava questa tipologia di motore su vetture con cilindrata di 2200 centimetri cubici. In particolare Alfa Romeo Giulia, che fece la storia di tale brand.

 

Attualmente negli ultimi anni solamente Mazda ha utilizzato questa tipologia di motore e l’ultima vettura di serie realizzata è la Mazda RX-8, prodotta tra il 2003 e il 2011. Con appena ha una cilindrata di 1300 centimetri cubici, riusciva a sprigionare una potenza di 231 CV ed una coppia massima di 211 Newton metro.

Il funzionamento

Cerchiamo ora di comprendere come funziona. Il principio base è molto semplice, ovvero un rotore a tre lobi che ruota in modo eccentrico attorno all’albero motore. In questo modo il movimento crea le quattro fasi classiche:

• aspirazione; 
• compressione; 
• combustione; 
• scarico. 

Il movimento ha una particolare orbita e il movimento del rotore crea tre camere. Il volume di ogni camera varia ovviamente ciclicamente creando tre cicli 8 a quattro tempi, ovviamente sfasati l’uno con l’altro di 120 gradi.

 

Il rotore ha tre lati uguali e questo porta ad avere un processo sequenziale. Il vantaggio è ovviamente la potenza erogata e la regolarità di funzionamento.

 

La prima fase è quella ovviamente della miscela aria-benzina che ha inizio nel momento in cui il volume della camera inizia ad aumentare. Così facendo si crea una depressione che richiama la miscela all’interno della camera statorica. Il motore continua il suo movimento e questo provoca ovviamente una riduzione dello spazio compreso tra la parete e lo statore.

 

In questo modo avviene la compressione della miscela e quando si è raggiunto un valore ottimale, scocca la scintilla che viene realizzata attraverso degli elettrodi della candela.

 

Inizia quindi la fase di combustione e l’espansione del gas. La pressione di conseguenza aumenta e le forze prodotte dall’espansione del gas fanno sì che si ha un’azione diretta sul rotore. Quest’ultimo quindi è costretto a proseguire nel suo moto rotatorio.

 

Successivamente abbiamo una fase dove si ha una riduzione del volume durante la quale i gas sono spinti fuori dal motore attraverso il classico condotto di scarico. Il movimento è portato direttamente dall’albero motore fino al gruppo frizione e quindi al cambio dove viene trasmesso alle ruote motrici.

I vantaggi del motore Wankel

Sono diversi i motivi per cui il motore Wankel è un ottimo motore. In primis abbiamo una elevata leggerezza dovuta anche al rapporto ottimale tra potenza e peso. Confrontando quindi motore Wankel e motore tradizionale, a parità di cilindrata si ha una maggiore potenza nel primo.

 

Il motore Wankel inoltre è molto semplice nella progettazione e nella manutenzione e inoltre ha un minor numero di parti in movimento. Come ultimo aspetto la rumorosità è veramente minima in questo ambito, in quanto progettare un motore Wankel è molto semplice: sono presenti solo due parti in movimento, ovvero l’albero motore ed il rotore. Non esistono infatti bielle, pistoni o spinotti che invece sono inseriti nel classico motore a moto alternato.

 

Grazie all’eliminazione di tutte queste componenti di motore “tradizionale”, il wankel può avere delle forti accelerazioni e potenze specifiche maggiori rispetto a un tradizionale motore. Per gli appassionati tecnici inoltre tale motore ha dei cicli di aspirazione e scarico più vantaggiosi oltre che può essere dotato di sistemi di sovralimentazione come ad esempio il turbocompressore.

I vantaggi del motore Wankel

Sono diversi i motivi per cui il motore Wankel è un ottimo motore. In primis abbiamo una elevata leggerezza dovuta anche al rapporto ottimale tra potenza e peso. Confrontando quindi motore Wankel e motore tradizionale, a parità di cilindrata si ha una maggiore potenza nel primo.

 

Il motore Wankel inoltre è molto semplice nella progettazione e nella manutenzione e inoltre ha un minor numero di parti in movimento. Come ultimo aspetto la rumorosità è veramente minima in questo ambito, in quanto progettare un motore Wankel è molto semplice: sono presenti solo due parti in movimento, ovvero l’albero motore ed il rotore. Non esistono infatti bielle, pistoni o spinotti che invece sono inseriti nel classico motore a moto alternato.

 

Grazie all’eliminazione di tutte queste componenti di motore “tradizionale”, il wankel può avere delle forti accelerazioni e potenze specifiche maggiori rispetto a un tradizionale motore. Per gli appassionati tecnici inoltre tale motore ha dei cicli di aspirazione e scarico più vantaggiosi oltre che può essere dotato di sistemi di sovralimentazione come ad esempio il turbocompressore.