Fonctionnement d'un moteur rotatif

Si Felix Wankel est, à juste titre l'inventeur du moteur à piston rotatif. Le principe est très ancien, il puise son idée dans la pompe à eau Ramelli inventée en 1588.
Le moteur rotatif reste assez simple de conception. Partant du cycle quatre temps, et du concept que un moteur classique transforme un mouvement linéaire ATLernatif en mouvement rotatif. Felix Wankel eut l'idée de construire un moteur créant directement un mouvement de rotation de manière "naturelle".
Ce moteur à explosion désigné comme un Moteur rotatif (ceux-ci ne sont guère utilisés que dans l'aviation) est en fait un Moteur à piston rotatif. C'est le seul de ce type qui ait connu un développement industriel. Il fonctionne avec un mélange d'air et d'essence, et est un moteur à quatre temps.La Mazda Cosmo Sports 110S, lancée en 1967 est considérée par son constructeur comme la première voiture de série à moteur rotatif être produite dans le monde.


Les différences fondamentales par rapport au moteur à pistons alternatifs sont :

Le piston rotatif est une courbe de largeur constante, le « triangle de Reuleaux », qui tourne dans une enceinte en forme de trochoïde (haricot) délimitant trois chambres dont les volumes varient en fonction de la position angulaire du piston;
Ce piston est solidaire d'un arbre excentré qui transmet le couple moteur : l'excentrement permet de régler le rapport volume de compression/volume de détente ;
Il ne comporte pas de soupape, mais des lumières comme un moteur à deux temps, d'où un nombre réduit de pièces, et des causes de panne supprimées.
Un piston triangulaire (B) divise l'espace du stator en trois chambre tournantes.
Chacune des trois chambre à un volume variable, ou s'accomplissent trois cycles de 4 temps.
On à une phase active pour chaque tour du rotor.. Mais qu'est-ce que le moteur Wankel nous direz-vous ? Inauguré par la NSU Spyder, le moteur rotatif ne possède pas de piston, pas de soupapes, pas d'arbre à cames et n'a rien en commun avec le moteur alternatif à quatre temps tel que nous le connaissons en dehors du carburant qu'il utilise ! A la place des pistons, on trouve un rotor de forme triangulaire à l'intérieur d'un cylindre nommé Stator. Il forme alors 3 chambres de combustion de forme trochoïdales dont le volume varie avec la rotation du rotor. Les flux d'admission et d'échappement se font par 5 "lumières". Les quatre temps de la combustion s'effectuent alors en un seul tour de vilebrequin contre deux tours dans un moteur classique. Il est donc d'usage de multiplier par deux la cylindrée du moteur rotatif pour établir une équivalence de comparaison. Cependant, le rotor entraîne par un pignon de surmultiplication l'excentrique qui tourne alors trois fois plus vite. Du coup cela se complique car au final, il y a donc une explosion tous les 3 tours ! Hum... vous l'aurez compris, la différence technique est telle qu'elle ne permet pas de comparaison réellement équitable. Sous le capot bombé de la Mazda RX-8, le bi-rotor atmosphérique cube 2 x 654 cm3.


Ses avantages

Les avantages de fonctionnement procurés par le moteur à piston rotatif sont nombreux et variés.

Le silence : Ce moteur n'ayant aucune pièce en mouvement alternatif, son équilibrage est excellent, ce qui lui assure un fonctionnement privé de vibrations, limitant par là même le niveau sonore à l'intérieur du véhicule, quel que soit le régime de rotation.
L'écoulement des gaz : Le cycle à 4 temps est obtenu sans tous les organes de distribution du moteur 4 temps par exemple. L'écoulement des gaz s'effectue selon un mouvement continu, sans retour sur lui-même, ni changement de sens, car il n'est pas laminé par le travail d'une soupape.
La combustion : En se faisant à faible pression et sur une durée importante, la combustion permet une véritable douceur de fonctionnement en éliminant les chocs existant sur un moteur classique. Dans ces derniers, les gaz sont entraînés par le piston qui descend, rendant difficile la combustion complète du mélange. Dans le moteur rotatif, le piston entraîne les gaz, à une vitesse qui croît avec le régime moteur.

Ses inconvénients

L'étanchéité : L'éternel problème d'étanchéité au niveau des sommets du rotor, mais cela suffit à rendre sa conception problématique, surtout pour la production en série.
Frein moteur : Dans le cas d'un véhicule, si l'absence de pièces en mouvement alternatif permet d'avoir l'avantage du silence, elle entraîne en contrepartie une faiblesse du frein moteur (ce moteur ralentit moins vite qu'un moteur classique lorsqu'on baisse brusquement les gaz).

Les voitures munies d'un moteur rotatif:

64-67 NSU Spider
67 Mazda Cosmo Sport 110S L10A 2-rotor, 343 unités.
68-72 Mazda Cosmo Sport 110S L10B 2-rotor, 1176 unités.
68-77 NSU Ro80 (33900 ou 47400 produite) 2-rotor 612.
68-72 Mazda R100 Coupe 2+2. 10A engine (in US)
68-73 Mazda R100 Familia Presto Coupe 2+2. 10A eng. (in US)
? Mazda R100 sedan
70- Mazda RX-2 Capella (Japon)
71-74 Mazda RX-2 coupe. US
71-74 Mazda RX-2 sedan. US
70 Citroën M35 : KKM 500.
70-72 Mazda R130 Luce Coupe
70-73 Mazda Familia Rotary SS Sedan
71-76 Mazda RX-3 coupe
71-76 Mazda RX-3 sedan
71-76 Mazda RX-3 wagon
72-78 Mazda RX-4 coupe
72-78 Mazda RX-4 sedan (X908)
72-78 Mazda RX-4 wagon.
73 Mazda RX-4 wagon avec moteur 12A, Australia.
73 Citroën Birotor : KKM 622 107 bhp
74-76 Mazda pickup truck (USA seulement).
75-81 Mazda Cosmo RX-5, 2+2, 12A eng. Japan, 76-78 13B USA. Feb.76 RT
75-78 Mazda Roadpacer 4dr sedan 13B.
77-78 Mazda RX-3SP coupe 4 pass.
77-86+ Mazda Luce 4dr Sedan, 13B.
78-80 Mazda RX-7 GS X605, P642, therm react. April 78 RT?
81-85 Mazda RX-7 GSL P815 new rear, cat conv.. Aug. 80
83 Mazda RX-7 P130.
84-85 Mazda RX-7 P132 (GSL-SE) 13B eng.
84-85 Mazda RX-7 P132 (Japan Turbo) 13B eng.
81-83 Mazda P128 Cosmo 2dr coupe 12A eng.
82-83 Mazda P128 Cosmo 2dr coupe Turbo 12A eng.
83-86+ Mazda P144 Cosmo 2dr coupe 12A Turbo.
83-86+ Mazda P144 Cosmo 2dr coupe 13B DEI eng.
86-88 Mazda RX-7 2nd generation.
86-88 Mazda RX-7 Cabriolet
86-88 Mazda RX-7 Turbo II
89-91 Mazda RX-7 2nd generation.
89-91 Mazda RX-7 Cabriolet
89-91 Mazda RX-7 Turbo II
89 Mazda Luce (929) FI 2-rotor 13B engine, turbo 177 hp
Mazda Cosmo SX 2-rotor 13B 230/6500ps 30.0/3500 kg-m
Mazda Cosmo 3-rotor 20G
Mazda Cosmo JC (?3 rotor 20B turbocharged?)
~91 Volzhskii AZ Lada, Togliatti, Russia 2-rtr ltd prodn voiture de police.
93-95 Mazda RX-7 3e génération.
2000 Mazda RX-8 (192/231ch)


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