Il motore rotativo Wankel: storia di un'illusione che non ha funzionato
Un propulsore unico nel suo genere, contraddistinto da un'architettura semplice e al contempo geniale, ma che non è riuscito a scalzare i rivali con pistoni tradizionali. Scopriamo perché
Il motore Wankel, noto anche come motore rotativo, è un propulsore a combustione interna inventato da Felix Wankel, con il proposito di “aggirare” i limiti creati dalle inerzie tipiche del motore a pistoni tradizionali. L’intuizione dell’ingegnere tedesco risale agli anni 20 del Novecento, ma il suo sviluppo avvenne concretamente nel corso degli anni 50, con il contributo della NSU Motorwerke e del tecnico Walter Froede.
Felix Wankel siede dietro la sua creazione di cui si intravede, in sezione, il sistema rotore/statore
Il primo prototipo - battezzato DKM 54 - venne testato nel 1957. Ci vollero ulteriori sei anni per vedere il motore Wankel su un mezzo di trasporto: nel 1963 vide infatti luce la NSU Spider spinta da un motore rotativo da 498 cm³ per 50 CV di potenza, con prestazioni e consumi interessanti per gli standard dell’epoca. Da quel momento in poi, altre Case si cimenteranno nel suo sviluppo, tuttavia senza ottenere risultati soddisfacenti nel contenimento delle usure e delle emissioni inquinanti. Tra queste: Citroën, Mercedes, GM, Alfa Romeo…
La NSU Spider-Wankel entrò ufficialmente in commercio nel 1964
A credere nell'intuizione di Felix Wankel fu Mazda, che nel 1961 acquistò la licenza e brevetto dando seguito all’innovativa Mazda Rotary Engine Research Division. Da allora, il costruttore nipponico è custode e leader mondiale di questa tecnologia. Ma vediamo ora in dettaglio il principio di funzionamento.
Un motore Wankel composto da due rotori
Origini e principio di funzionamento
Dimenticate completamente pistoni, cilindri e con essi l’idea di moto alternato. Il motore Wankel è composto da elementi molto diversi, tra cui principalmente:
Un rotore o Triangolo di Reuleaux che, semplificando, potremmo dire che sostituisce la funzione di un pistone classico. Consiste in un triangolo equilatero con lati leggermente convessi, che ruota all'interno di una camera di combustione.
Uno statore o camera di combustione a forma di epitrocoide che, di nuovo semplificando, potremmo dire che sostituisce il classico cilindro.
I rotore in questione è mosso eccentricamente da un albero ed è costantemente a contatto, attraverso i suoi vertici, con le pareti della camera/statore. Disposte su queste pareti troviamo - analogamente ai motori a due tempi - luci di aspirazione, luci di scarico (per “luci” s’intendono vere e proprie aperture per l’immissione e lo scarico dei gas) e infine le candele d’accensione.
In pratica, il contatto costante tra rotore e statore unito all disposizione di luci e candele, consente la creazione di tre camere separate, ciascuna incaricata di un ciclo differente. Ogni 120° gradi, s’innescano perciò
aspirazione
compressione/accensione
scarico
Dunque diversamente a un motore “classico”, a una singola rotazione dell’albero conseguono ben tre cicli. Una razionalizzazione delle fasi e delle inerzie di secondo grado che consente al motore Wankel di raggiungere un alto numero di giri e altrettante prestazioni. Nonostante ciò, neanche questa soluzione ingegnosa è esente da problemi…
Pregi e difetti
Il motore Wankel presenta diversi vantaggi rispetto ai motori tradizionali. Innanzitutto, è più compatto e leggero, il che lo rende ideale per applicazioni in cui lo spazio e il peso sono limitati. Inoltre, il suo funzionamento è più fluido e risente meno delle vibrazioni rispetto ai motori a pistoni. Altro vantaggio non trascurabile, è inoltre una minore complessità meccanica dovuta a minori elementi in gioco.
Tuttavia, il motore Wankel ha anche alcuni svantaggi. Tra i principali c’è il consumo di carburante e lubrificante, più elevato rispetto ai motori tradizionali, soprattutto ai bassi regimi. Questo è dovuto - in parte - alla forma della camera di combustione, che può rendere la combustione meno efficiente. In conseguenza, anche le emissioni risultano mediamente superiori. Un altro svantaggio concreto è poi la maggiore usura delle tenute del rotore, che possono richiedere manutenzione più frequente rispetto ai motori a pistoni. Va precisato però che questi aspetti negativi sono stati parecchio ridimensionati nel tempo, grazie allo sviluppo di nuovi materiali e tecnologie, ma senza riuscire a raggiungere quello che sanno attualmente fare i motori a pistoni trazioninali.
Impiego in ambito motociclistico
Il motore Wankel ha trovato un impiego interessante anche nel settore motociclistico. Diverse case produttrici hanno realizzato moto con motore Wankel, come la Hercules W-2000, la Suzuki RE5 e la Norton. Tuttavia, la sua diffusione nel settore motociclistico è stata limitata a causa dei suoi svantaggi e della concorrenza dei motori a pistoni. Ecco alcuni esempi, tra i modelli più “esotici” di sempre:
Hercules/DKW W-2000: è una delle prime creazioni con motore Wankel, risale agli anni 70. Il suo propulsore da 294 cm3 sviluppava circa 30 CV.
Suzuki RE5: forse la moto Wankel più venduta, è relativamente facile trovarne qualche esemplare in vendita. Il motore ha un solo rotore, ma promette una potenza di 62 CV.
Yamaha RZ201: presentata al Tokyo Motor Show del 1972, ma mai prodotta in serie (eccetto qualche prototipo). Look e ciclistica simili a quelli della TX750. Fu progettata per montare un motore da 660 cm3 in grado di erogare 66 CV.
Kawasaki X99 RCE: di nuovo un prototipo mai commercializzato, per cui venne previsto un motore Wankel da 900 cm3 e 85 CV di potenza.
Van Veen OCR1000: la moto olandese è spinta da un motore Wankel con cilindrata di 996 cm3 per 135 CV di potenza, che le permettevano velocità superiori ai 200 Km/h. Venne prodotta in soli 38 esemplari.
Norton Interpol II: Norton è una delle Case che più ha creduto nel motore Wankel. La prima moto prodotta, la Interpol II, risale al 1984. Venne affidata alla polizia ed è quindi impossibile (o quasi) trovarne una.
Norton F1/F1 Sport: una vera e propria sportiva con motore Wankel. Vanta un telaio in alluminio Spondon e sospensioni WP. Ne sono state prodotte circa 130 e gli esemplari in vendita costano parecchio. La versione Sport ha un look più sportivo e telaio a vista.
Il motore Wankel oggi
Oggi il motore Wankel è ancora in produzione, ma viene utilizzato principalmente in applicazioni di nicchia (è il caso di vetture sportive come la Mazda RX-8) oppure come “range-extender” per veicoli ibridi. Va però sottolineato che, in occasione dell’ultima edizione del Salone di Tokyo, il CEO di Mazda Hiroshima Masahiro Moro ha annunciato la creazione di un nuovo dipartimento dedicato allo sviluppo dei motori rotativi di nuova generazione, che ha visto luce il 1° febbraio scorso.
Guy Martin in sella alla Crighton CR700W (2022)
Guardando invece alle due ruote, è ancora “caldo” il tentativo di stabilire un record di velocità ad opera di Guy Martin, sulla Crighton CR700W spinta da un motore rotativo: il primo tentativo risale al 2022 ed è stato mancato solo per un soffio. Ve l'abbiamo raccontato qui.
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