Come funziona il motore Wankel

Il motore Wankel è un particolare tipo di motore a combustione interna.
A differenza dei comuni motori "alternativi", il Wankel è un motore di tipo "rotativo". Non è una tecnologia recente (il primo progetto è degli anni '30) ma è stata poco adottata nel corso dei decenni. L'unica casa automobilistica che ha investito su questo motore è stata la MAZDA che da oramai quaranta anni produce auto di serie che nel cofano al posto del classico motore composto da pistoni, cilindri, bielle e manovelle ha il più semplice e compatto motore rotativo.
Per una dettagliata descrizione di come è fatto e dei principi di funzionamento rimando a wikipedia. Dall'immagine* è possibile notare la particolare geometria trocoidale del rotore ed il posizionamento eccentrico degli ingranaggi rispetto all'albero di rotazione. Non sono presenti valvole ma luci di aspirazione e scarico, come nel motore 2T. Il rotore nel suo moto sposta la carica dalla zona di aspirazione alla zona in cui avviene la combustione, innescata da una o più candele, fino alle luci di scarico.

Fra i vantaggi sicuramente si possono annoverare:

• Elevata potenza specifica (rapporto Potenza/cilindrata) ( la RX-8 ha un motore da 1300 cc ma ha potenza e prestazioni di una Porsche ... anche se in realtà non è corretto parlare di "cilindrata" ;) )
  
• semplicità costruttiva ( uno statore ed un rotore)
• assenza di valvole
• minor rumore e minori vibrazioni rispetto al "cugino" alternativo
• Minori emissioni inquinanti di ossidi di azoto
  

Fra gli svantaggi balzano all'occhio sopratutto:

• Elevato costo dei materiali, che devono sopportare elevati e repentini sbalzi termici a causa dell'alto regime rotazionale e della forma del motore
  
• Maggior produzione di incombusti legati ad una combustione difficilmente completa --> i motori Wankel recenti montano due candele per migliorare la combustione
• Vita minore rispetto ai motori alternativi
• consumi elevati
  

Può sembrare un controsenso che un motore che abbia maggior semplicità costruttiva e minor numero di organi in movimento possa avere una durata inferiore, in realtà contano molto due fattori: lo strisciamento continuo degli angoli del rotore contro lo statore e l'inevitabile stress termico a cui le parti sono sottoposte. Di fatti il regime rotazionale elevato (oltre 9000 giri/min) e la geometria del motore fanno sì che sulle pareti vadano ad impattare in rapida successione fluido freddo e fluido caldo. Le prime versioni di questo motore avevano quindi una scarsa affidabilità ( il motore andava sostituito anche dopo meno di 100.000 km) accanto a consumi elevati ed una combustione non completa, causata dal basso tempo di residenza e dalla geometria della camera di combustione, che portava ad elevate emissioni inquinanti. Nelle ultime versioni dei motori sviluppati dalla Mazda e montati sulla RX-8 alcuni accorgimenti tecnologici quali l'adozione di due candele ed un diverso posizionamento della camera di combustione hanno mitigato tali problemi: la RX-8 è infatti omologata EURO 4.
I consumi sono elevati anche paragonati alle vetture di pari prestazioni e potenza.
Da notare, non è un controsenso, che da una parte questo motore presenta minor produzione di NOx ( ossidi di azoto), dall'altra presenta una maggior produzione di incombusti ( HC e CO ad esempio). Ciò è dovuto al fatto che all'aumentare dei picchi di temperatura in camera di combustione aumentano gli ossidi di azoto ma diminuiscono i prodotti "incompleti" di combustione.

*fonte wikipedia
Nota bene:
Gran parte delle informazioni riguardanti questo motore sono state prese direttamente dalla rete. Interventi come questo hanno lo scopo di trattare argomenti che possano attirare l'attenzione anche dei non studenti in ingegneria meccanica ed allo stesso tempo fornire un aiuto per chi si trova a studiare determinati motori o materie.