Motor Wankel vantagens e desvantagens

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Motor Wankel: vantagens e desvantagens

Os mais versados em tecnologia automóvel não terão grandes dúvidas se lhes perguntarem o que é um motor Wankel, mas a designação pouco dirá aos mais leigos. Neste artigo vamos esclarecer o que é, como surgiu e como funciona o motor Wankel, bem como as suas vantagens e desvantagens.

O que é um motor Wankel

O motor Wankel, também conhecido por motor rotativo, foi concebido pelo engenheiro alemão Felix Wankel em 1924, mas a patente do seu projeto só foi aprovada cinco anos depois, em 1929. Durante as três décadas seguintes, Felix foi aprimorando a sua revolucionária criação – um motor de combustão sem cilindros e com grande simplicidade de design que constituía uma melhoria significativa em relação aos projetos tradicionais no que toca à suavidade de funcionamento, ruído contido e grande robustez, como muito pouca propensão para avarias –, tendo apresentado a versão definitiva em 1957.

A NSU, um fabricante alemão de bicicletas, motos e automóveis que posteriormente daria origem à Audi, bem como a Peugeot, a DKW (motocicletas) e Mercedes-Benz apostaram no inovador motor Wankel, mas acabaram por descartá-lo, sendo que apenas a Mazda se manteve firme na tentativa de tirar vantagem das possibilidades deste tipo de mecânica na produção em série, tendo produzido quase dois milhões de carros com motor Wankel.

Desde 2012 que a marca japonesa não tem na gama um modelo com um motor destas características, mas anunciou recentemente um protótipo de um novo propulsor híbrido recarregável (previsto para ser utilizado em produção em série em 2022), que inclui um pequeno motor rotativo que deverá funcionar como um gerador.

Como funciona um motor Wankel?

O motor Wankel é um propulsor de combustão interna que utiliza um rotor (em vez de pistões em alternância) que aciona a cambota por meio de uma engrenagem, comunicando-lhe o movimento de rotação.

No motor Wankel, os quatro tempos de um motor de típico ciclo Otto são organizados sequencialmente em torno de uma oval, e não num movimento recíproco como num motor a pistão. No motor Wankel de rotor único básico, uma única oval circunda um rotor de três lados que gira e se move dentro da carcaça. Os lados do rotor são vedados contra os lados da carcaça, e os cantos do rotor são vedados contra a periferia interna da carcaça, dividindo-a em três câmaras de combustão.

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À medida que o rotor gira, o seu movimento e a forma do invólucro fazem com que cada lado do rotor se mova em direção e para longe da parede do invólucro, comprimindo e expandindo a câmara de combustão de forma semelhante aos tempos num motor de pistão.

Contudo, enquanto um motor normal de ciclo de quatro tempos produz um curso de combustão por cilindro para cada duas revoluções, ou seja, meio curso de potência por revolução por cilindro, cada câmara de combustão de cada rotor no Wankel gera um curso de combustão por revolução, isto é, três cursos de potência por revolução do rotor. Ora, como o eixo de saída Wankel é engrenado para girar a três vezes a velocidade do rotor, isso torna-se um ciclo de combustão por revolução do eixo de saída por rotor, o dobro do motor de pistão de quatro tempos, e semelhante à saída de um motor bicilíndrico. Assim, a potência de um motor Wankel é habitualmente superior à de um motor de pistão de quatro tempos de deslocamento semelhante, num estado de ajuste parecido, e maior do que a de um motor de pistão de quatro tempos com dimensões e peso idênticos.

Vantagens do motor Wankel

São várias as vantagens em relação aos conceitos de pistão. Para começar, são bastante mais simples e utilizam muito menos peças móveis, o que os torna mais leves (cerca de metade de um motor convencional de potência equivalente). Depois, e uma vez que é eliminada completamente a massa oscilante que caracteriza o motor de pistão, bem como a vibração inerente à aceleração e desaceleração repetidas, apresentam um fluxo mais suave de potência e ainda a capacidade de produzir uma potência superior em rotações mais altas.

Notável no Wankel é, ainda, a sua enorme fiabilidade. Graças à eliminação do stress recíproco nas peças internas, a sua construção garante que, mesmo quando superaquecido, não parta, como pode acontecer com um motor a pistão superaquecido. A simplicidade do design e o menor tamanho do motor Wankel permite também maior economia nos custos de construção face aos motores a pistão de potência comparável.

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Por fim, a forma da câmara de combustão e a turbulência induzida pelo rotor móvel impedem a formação de pontos quentes localizados, o que permite que combustível de muito baixa octanagem seja utilizado sem pré-ignição ou detonação, uma vantagem específica para os automóveis a hidrogénio.

Desvantagens do motor Wankel

Para começar, apresenta emissões poluentes superiores, uma vez que é queimada uma determinada quantidade de óleo durante o seu funcionamento. Paralelamente, é uma hélice com manutenção mais complexa, uma vez que os seus componentes não são desenhados para funcionar com frequência, o que aumenta os custos de manutenção. Depois, o consumo é maior do que nos motores equivalentes de pistão convencional e o binário pode ser inferior.

Por último, é obrigatória uma excelente sincronização dos elementos, pois uma avaria (que é raro acontecer) pode fazer com que o rotor seja empurrado na direção oposta, causando assim sérios danos ao rotor e à engrenagem central.

 
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