La historia del motor rotativo, sin pistones y sin cilindros

Hoy hablaremos de un tipo de motor de combustión interna, que resultará extraño para muchos, se trata del motor rotativo, sin pistones, sin cilindros, sin movimiento lineal; el cual usa un menor número de componentes que un motor convencional. En los años 70´s y 80´s fue usado por algunos fabricantes de motocicletas: Suzuki (RE-5 Rotary 1974-1976), Norton (P43 de 1987), Hércules (DKW W-2000 1974-1977), Van Veen (OCR 1000 1977), Yamaha igualmente presentó el prototipo Yamaha RZ201 CCR en 1972, pero no salió a producción; al igual que en vehículos de 4 ruedas como: Daimler-Benz, Alfa Romeo, Rolls Royce, Porsche, General Motors, Toyota y Mazda con el famoso RX8.

El primero en construir y patentar un motor rotativo fue Félix Mijo en 1888. Mijo creó un motor rotativo de 5-cilindros incorporado en los radios de la rueda trasera de una bicicleta. Pero en 1957 el ingeniero Félix Wankel (nacido el 13 de agosto de 1902, en Lahr, Alemania), inventó un modelo que gira utilizando una pieza triangular (el Rotor), que ´órbita´ alrededor de un eje fijo, dentro de una carcasa ovalada, permitiendo que el volumen de las tres cavidades generadas en el interior varíe dentro de la cavidad; generando de esta manera los ciclos de un motor de combustión interna, pero por su configuración particular, ocurren tres de los ciclos de manera simultánea (uno por cada cámara); es como si el motor realizara el trabajo de tres pistones simultáneamente.

Veamos en detalle su funcionamiento:

La mezcla aire/combustible ingresa en la primera cavidad gracias al vacío generado por el rotor, luego es comprimida y preparada para la ignición (con doble bujía), el ciclo concluye con la combustión y expulsión de los gases resultantes. La configuración revolucionaria genera un bloque de tamaño compacto y peso reducido; al contar con menos piezas internas, genera menos vibraciones.

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El diseño original del Wankel, tiene un engranaje externo con 20 dientes y uno interior de 30, debido a esta relación de transmisión, la tasa de velocidad de giro entre el rotor y el eje se define como 1: 3, lo que significa que mientras el engranaje más pequeño hace una sola vuelta, el interior gira tres veces. Por otro lado el eje excéntrico, que equivaldría al cigüeñal en un motor de pistón, está conectado a la rueda más pequeña de dientes, con esto cuando el motor se encuentra funcionando a 3.000 rpm, el rotor funcionará a solamente 1.000 rpm. Esto no sólo significa que el motor de combustión rotativo funciona mucho más suave, sino que también permite conseguir más potencia en la parte alta del cuenta revoluciones. El volumen de desplazamiento del motor rotativo se expresa normalmente por el volumen de la cámara y la unidad por el número de rotores (por ejemplo: 654cc x 2).

Según History Channel, a Wankel se le ocurrió la idea cuando tenía 17 años de edad. En 1924, Wankel estableció un pequeño laboratorio donde comenzó la investigación y desarrollar el motor. Posteriormente llevó su conocimiento de las válvulas rotativas de su trabajo con el Instituto Alemán de Investigación Aeronáutica, a la empresa de motocicletas, NSU Motorenwerk AG en 1951. Wankel completó su primer diseño de un motor de pistón rotativo en 1954 y la primera unidad fue probada en 1957. Después que NSU anunció oficialmente la realización del motor rotativo Wankel a finales de 1959, alrededor de 100 empresas de todo el mundo acudieron al proponer asociaciones que recibirían el motor dentro de sus productos. Mazda, el fabricante de automóviles japonés, firmó un contrato formal con NSU en julio de 1961, tras recibir la aprobación del gobierno japonés y logró modificarlo con éxito e integrarlo en la identidad de la marca, siendo el único fabricante de automóviles capaz de llevarlo a la producción en masa.

Wankel continuó el trabajo con el motor de pistón rotativo, en su propio centro de investigación en la ciudad de Lindau, Alemania y en 1986, vendió el instituto por 100 millones de marcos alemanes (unos 41 millones de dólares) a Daimler Benz.

Los pros y contras del motor Wankel:

Lo primero a favor es su tamaño compacto y una construcción que los hace liviano.

En segundo lugar, las características ascendentes de la curva de par en todo el rango del cuentarrevoluciones. Los resultados mostraron que usando dos rotores, el par se encontraban en el mismo nivel que el de un motor de 6 cilindros en línea, mientras que un diseño de tres rotores resultó más suave que un motor V8.

Por otra parte su estructura simple lo hace fiable durable. No hay pistones, varillas, ningún mecanismo de accionamiento de válvulas, tampoco una correa de distribución, ni bielas; por lo tanto el motor es más fácil de construir y requiere menos piezas.

Las desventajas del motor Wankel incluyen un sellado imperfecto en los extremos de la cámara, puede presentar algún tipo de fuga entre las cámaras adyacentes, permitiendo el paso de combustible no quemado. El motor rotativo también tiene carrera 50% mayor, en comparación con un motor de pistón. El funcionamiento igualmente genera más monóxido de carbono e hidrocarburos sin quemar en los gases de escape, lo cual va en contravía de la tendencia ecología y las nuevas normatividades de emisiones de gases. Pero la mayor desventaja, es su formidable consumo de combustible. Otro inconveniente es el hecho de que pequeñas cantidades de aceite terminan en la cámara de combustión incrementando los costos de funcionamiento.

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