El mundo del motor está lleno de historias interesantes, y pocas son tan intrigantes como la del motor rotativo Wankel. Este motor, inventado por el ingeniero alemán Félix Wankel, prometía revolucionar la industria automotriz y de motocicletas. A pesar de no haberse convertido en un estándar, su diseño único ha demostrado ser una alternativa innovadora a los motores de pistón convencionales.
Orígenes del Motor Wankel
El ingeniero alemán Félix Wankel (1902-1988) inventó el motor rotativo que lleva su nombre en 1924 y fue patentado en 1929. De esta manera, lo mejor será situarse en 1929. Año en el que el ingeniero alemán Felix Wankel patentó el motor por el cual ha pasado la historia.
Es un motor de combustión interna, sin cilindro, biela ni pistón, con el cigüeñal rotativo, muy diferente a los conocidos. En 1957, Felix Wankel creó un motor de combustión interna con un pistón que accionaba el cigüeñal por medio de un engranaje, comunicándole así el movimiento de giro.
¿Cómo Funciona un Motor Rotativo Wankel?
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¿Cómo funciona un motor rotativo Wankel? El motor rotativo Wankel es un tipo de motor de combustión interna que utiliza un rotor triangular en lugar de los pistones convencionales para realizar los cuatro tiempos del ciclo termodinámico: admisión, compresión, explosión y escape.
El funcionamiento del motor rotativo Wankel se basa en el movimiento de un rotor triangular dentro de una cámara con forma de epitrocoide (una curva similar a un ocho). El rotor está conectado a un eje excéntrico que gira tres veces más rápido que el rotor. El rotor divide la cámara en tres compartimentos que varían su volumen según la posición del rotor.
El ciclo se inicia cuando el vértice del rotor descubre la lumbrera de admisión y entra la mezcla de aire y combustible al compartimento. Luego, el vértice cierra la lumbrera y el compartimento se reduce al girar el rotor, comprimiendo la mezcla. Cuando el compartimento alcanza su mínimo volumen, salta la chispa de la bujía e inicia la combustión, que empuja al rotor y genera potencia.
Partes Esenciales de un Motor Wankel
- El estator: Es un cuerpo fijo cuyo interior tiene forma casi elíptica.
- El rotor: Es una pieza en forma de triángulo equilátero de los lados curvilíneos que se mueve en el interior del estator. Los vértices del rotor están en contacto permanente con las paredes de la cámara. Cada uno de los lados lleva un vaciado que hace las veces de cámara de combustión. En el interior, dispone de una corona dentada.
- El piñón: Es una rueda dentada solidaria con el eje motor que engrana con la corona dentada del rotor.
- La lumbrera de admisión (LA) y la lumbrera de escape (LE): Están situadas en uno de los lados del estator.
- La bujía: Se sitúa en el lado opuesto al de las lumbreras. Se encarga de hacer saltar la chispa sobre la mezcla combustible.
Las Cuatro Etapas del Motor Wankel
En un motor Wankel, se desarrollan las cuatro etapas características del motor de combustión interna:
- Admisión: Mientras se produce el escape de gases del ciclo anterior a través de la LE, comienza la admisión de la mezcla nueva por la LA. La cámara va aumentando de volumen conforme gira el rotor, arrastrando el eje, y comienza a introducir la mezcla, ya que la LA se encuentra abierta.
- Compresión: La LA ha quedado cerrada y la cámara empieza a disminuir su volumen. En este momento, se produce la compresión de la mezcla.
- Explosión: Cuando la cámara ha quedado reducida a su mínimo volumen y la compresión de la mezcla es máxima, salta la chispa y se produce la ignición de la mezcla. Debido a la presión de los gases producidos por la combustión, el rotor es empujado a girar bruscamente y comunica este movimiento al eje motor a través del engranaje piñón-corona. Se produce la ignición de la mezcla.
- Escape: El otro vértice del rotor descubre la lumbrera de escape LE por la que los gases quemados son expulsados al exterior empujados por el movimiento del rotor. De este modo, se complementa el ciclo.
Ventajas y Desventajas del Motor Wankel
Como en cualquier motor, existen ventajas e inconvenientes que se deben considerar:
Ventajas
- Motor silencioso y con menos vibraciones.
- Menos piezas móviles, mayor fiabilidad.
- Requiere una menor refrigeración.
- Menor peso y menor volumen.
- Mayor sencillez mecánica gracias a la ausencia de pistones, biela y cigüeñal.
- Coste de fabricación reducido.
Desventajas
- Problemas de contaminación debido a los gases expulsados por el escape.
- Alto consumo de gasolina.
- Alto coste de mantenimiento.
- La sincronización de los elementos debe de ser excelente para el correcto funcionamiento.
El Motor Wankel en Motocicletas
Muchos pensaron que el motor Wankel era ideal para motocicletas; sin embargo, no fue así. Los principales fabricantes de motocicletas japoneses, crearon prototipos con motor Wankel: Yamaha lo mostró en el Salón de Tokio, de 1972: la RZ-201; Kawasaki probó el prototipo X-99, asimismo se conoció que también Honda hizo sus ensayos.
Pero Suzuki fue el único de todos que fabricó en serie la Suzuki RE5. Antes que los japoneses, los alemanes de DKW comercializaron, entre los años 1970 y 1975, el Hércules W-2000, con motor Sachs KC-27, enfriado por aire, con un desplazamiento equivalente a 600 cc y una potencia de 27 CV. Igualmente montó motores Wankel la marca británica Norton en sus modelos Commander e Interpol.
Suzuki RE5: Un Intento Audaz
En 1973, en el Tokyo Motor Show, Suzuki sorprendió al mundo con la RE5, una motocicleta equipada con un motor rotativo Wankel. El motor para la Suzuki RE5, fue un Wankel equivalente a 497 cc, que daba 61,9 CV de potencia a 6 500 rpm, con un par motor de 75,4 Nm a 3 500 rpm. El encendido CDI (Capacitive Discharge Ignition) y la caja de cambios con cinco velocidades. El proyecto estuvo a cargo del afamado diseñador italiano Giorgetto Giugiaro y se destacó por su original cuadro de instrumentos.
El Wankel de Suzuki RE5 estaba refrigerado por agua y aceite, disponía de tres tanques separados de aceite y el carburador era igual que el de un automóvil. Finalmente, el Suzuki RE5 pesaba 230 kilogramos (unas 500 libras), lo cual lo hacía pesado y lento. Su velocidad máxima era de 184 km/h, con una aceleración bastante discreta. Como aspecto muy negativo estaba su alto consumo de combustible: 7,6 L por cada 100 km.
Como consecuencia a su poca comercialización, a lo que influyó mucho su motor diferente a los ya conocidos (solamente se vendieron unas siete mil unidades, el 70 % de ellas en los Estados Unidos), Suzuki dejó de fabricarla tres años después de lanzada. La RE5 se produjo solo hasta 1976, y sus pobres resultados comerciales casi llevaron a Suzuki a la bancarrota.
Norton Commander Rotary: Suavidad para Largos Viajes
Para quienes sientan una especial predilección por las mecánicas más experimentales, la Norton Commander Rotary es una de esas motocicletas capaces de seducir desde el primer momento. No en vano, su motor Wankel desarrollado con financiación del gobierno británico es un prodigio de suavidad y funcionamiento progresivo aplicado a largos viajes.
Producto de ello fue la Norton Commander Rotary, dominada por dos rotores de 588 centímetros cúbicos capaces de entregar 85 CV a 9.000 revoluciones por minuto con los que desplazar los 235 kilos dados en báscula por esta turismo. Todo ello sin apenas vibraciones así como un funcionamiento suave y progresivo. Eso sí, tan sólo se produjeron unas 300 unidades.
Situación Actual y Futuro del Motor Rotativo Wankel
El motor rotativo Wankel ha sido utilizado por varios fabricantes de automóviles y motocicletas, como NSU, Citroën, Mazda, Suzuki o Norton. Sin embargo, el más famoso y exitoso ha sido Mazda, que ha empleado este tipo de motor en modelos emblemáticos como el RX-7 o el RX-8.
El motor rotativo Wankel es un ejemplo de innovación e ingeniería que ha demostrado su potencial y sus prestaciones a lo largo de la historia. Aunque actualmente no hay ningún modelo en producción que lo utilice, Mazda sigue investigando y desarrollando este tipo de motor con miras al futuro.
Recientemente Mazda ha anunciado que los primeros coches eléctricos de la compañía verán la luz en el año 2020 como parte de su plan denominado «Zoom - Zoom sostenible 2030». La idea es emplear el motor Wankel como un extensor de la batería del motor eléctrico gracias a que es más ligero y silencioso que un motor convencional.
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