MOTOR WANKEL
Esse motor consiste essencialmente numa câmara cujo formato interno se aproxima da forma de um oito. Dentro dela, um pistão rotativo mais ou menos triangular, gira excentricamente em relação ao eixo principal, que equivale a uma cambota dos motores convencionais. As formas destes dois elementos são tais que os cantos do pistão estão sempre equidistantes das paredes da câmara e muito próximos delas, formando uma vedação. Eles aumentam sucessivamente e diminuem o espaço compreendido entre os lados convexos do rotor triângular e as paredes da câmara.
Assim, se uma mistura for injectada numa das câmaras quando esta aumenta de tamanho, será comprimida na redução subsequente de volume, enquanto o rotor, ou pistão, gira. Deste modo, obtém-se o ciclo clássico de quatro tempos: admissão (fig. 2.3.1), compressão (fig. 2.3.2), expansão (fig. 2.3.3) e escape (fig. 2.3.4).O accionamento do pistão num movimento de rotação é obtido através de um excêntrico solidário ao eixo motor, o pistão possui uma coroa dentada internamente, que engrena sobre um pinhão fixo de diâmetro menor. A relação das engrenagens é de três para dois, o pistão efectua, portanto, apenas um terço de rotação sobre si mesmo (3-2/3)=1/3 para uma rotação do excêntrico, cada face do pistão percorre um terço da parede trocoidal fixa na qual ele se move.
HISTÓRIA DO MOTOR WANKEL
Foi em 1951, que Felix Wankel (fig. 3.1), fez os primeiros contactos com os engenheiros da NSU para estudar os problemas da vedação de espaços irregulares. Desses estudos resultou a descoberta de um motor que contrastava bastante com os clássicos motores de combustão interna, este novo motor em vez de desenvolver energia com os tradicionais pistões de êmbolo, que desenvolvem um movimento transversal, surge com um novo conceito de pistões rotativos de forma triangular, estes rodam no centro das paredes do motor que têm forma oval. Surge então um novo motor de rotor capaz de desenvolver os quatro tempos dos motores de pistão convencional, sendo também mais silencioso devido ao movimento rotativo, mais leve e compacto e capaz de desenvolver (elevadas potências específicas).A Mazda ficou fascinada pela simplicidade deste motor e decidiu comprar a patente em 1961 (fig. 3.2). Desde essa altura tornou-se no único construtor deste tipo de motorização.
Foi em 1981 que a Mazda levou um RX7 à vitória SPA (fig. 3.4) e um segundo RX7 terminou em 5º lugar dando à Mazda o titulo de equipa vencedora e provando também as potencialidades do motor rotativo.
Fig. 3.4 RX7
A Mazda continuou a desenvolver e a melhorar o motor rotativo nos anos 80. Em 1991 chegava a altura de perceber até onde esses progressos poderiam levar um modelo de competição e foi nesse mesmo ano que o Mazda 787B venceu as 24horas de “Le Mans”, (fig. 3.5) vitória esta que foi considerada uma das maiores surpresas de sempre desta emblemática corrida e reafirmando mais uma vez as potencialidades do motor rotativo.
Depois deste triunfo, o corpo de comissários de “Le Mans” baniu a utilização de motores rotativos da famosa prova de resistência o que permitiu que esta competição voltasse a ter vencedores incertos… Até hoje os motores rotativos continuam a ser utilizados em alguns modelos da Mazda.
Fig. 3.4 Mazda RX8
O novo motor Wankel Renesis introduz significativas melhorias em relação ao anterior. As diferenças mais relevantes centram-se na colocação lateral das janelas de admissão e de escape, que nunca estão abertas simultaneamente, aumentando assim a eficiência da combustão. As janelas de admissão são também 30% maiores e abrem mais cedo do que em projectos anteriores e as de escape abrem mais tarde, estas alterações todas somadas resultam numa fase de expansão mais prolongada o que incrementa ainda mais a eficiência do motor. A Mazda desenvolveu também um sistema de admissão do ar para baixos e altos regimes e assim maximizar a eficiência da compressão. Este factor tem mais relevância por o motor Renesis ser normalmente aspirado e não turbo como aconteceu no anterior. Os rotores também são 14% mais leves para se conseguir obter maior rapidez a subir de regime e diminuir as vibrações. Assim o Wankel Renesis apesar de ser aspirado é capaz de produzir 280 cv às 9.000 rpm, valor que em nada fica atrás do RX 7 (Wankel turbo), e que é obtido com uma suavidade impossível de comparar ao anterior. A maior eficiência de funcionamento do Renesis permite que este funcione com uma mistura mais pobre em gasolina do que acontece no RX 7, pelo que o Renesis pode consumir até 40% menos do que o motor rotativo turbo. Assim as combustões dele são quase perfeitas em todos os regimes de funcionamento, também graças à elevada taxa de compressão (10:1) e aos novos injectores de gasolina. O formato das janelas de escape previne que se escapem para o escape, sendo reencaminhados para a câmara de combustão de maneira a serem queimados na explosão seguinte. A fase de arranque e aquecimento são as que mais poluem na fase de funcionamento de um motor, mas no Renesis é injectado ar na câmara de combustão durante esse período para optimizar a combustão e os colectores de escape têm uma parede dupla de modo que todo o sistema de escape aqueça mais rápido e o catalizador atinja mais depressa a temperatura ideal. Em relação à lubrificação do motor também houve melhoramentos, o defeito a nível de poluição atmosférica consiste em que o óleo de lubrificação é fornecido directamente às paredes internas do motor pelo que acaba por ser queimado, mas no Renesis a quantidade foi reduzida para metade. Este motor já consegue cumprir com a norma Euro 4 sobre emissão de poluentes. CONSTITUIÇÃO DO MOTOR WANKEL Os componentes principais que constituem o motor Wankel:
