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Motor Wankel O Motor Rotativo

Tópico em 'História e Cultura' iniciado por Rafael S Marques, 12 Abr 2012.

Tópico em 'História e Cultura' iniciado por Rafael S Marques, 12 Abr 2012.

  1. O motor Wankel é um tipo de motor a explosão, inventado por Felix Wankel, que utiliza rotores em forma de triângulo em vez dos pistões dos motores convencionais. Provavelmente todos conhecem este famoso motor que hoje equipa apenas os carros da Mazda e que já foi considerado uma evolução revolucionária pela eficiência volumétrica conseguida em relação aos motores de ciclo alternativo tradicionais.
    O motor Wankel foi concebido por Felix Wankel em 1924 e foi patenteado em 1933. Wankel pesquisou durante mais de duas décadas maneiras de melhorar o seu projeto, que apesar de revolucionário, sempre sofreu com alguns problemas de durabilidade, mas que devido a suas características de funcionamento, era considerado uma tecnologia promissora.

    Ver anexo 271781

    O motor rotativo de Wankel tinha funcionamento suave e contava com uma extrema simplicidade devido a seu número reduzido de peças quando comparado a um motor comum a pistão.
    Diferentemente do motor que conhecemos, o motor Wankel não utiliza o princípio da biela e manivela, não produzindo movimento alternativo. Por isso eles tem funcionamento suave, com menor atrito, menor vibração e maior silêncio de operação.

    Ver anexo 271603Ver anexo 271605

    Por converter a energia gerada pela queima da mistura ar combustível em movimento rotacional, as perdas inerentes ao funcionamento são bem minimizadas e esses motores possuem uma eficiência bem maior do que um motor alternativo.
    Baseado em uma estrutura de movimentos epicicloidais de um rotor trilobular (um triângulo com as faces abauladas) sobre um eixo, girando dentro de uma carcaça oca com forma ovalada.

    Ver anexo 271782

    A história do motor rotativo data de 1588, com modelo da bomba de Ramelle, passa por 1903 com o modelo lobular de Cooley que inspirou diversos engenheiros a encontrarem uma solução elegante para tornar o motor funcional.
    Os estudos de Wankel começaram quando ele abriu uma retíficadora de motores. Intrigado com a baixa durabilidade (na época era raro um motor rodar mais de 50 mil km) Wankel começa a estudar os motivos que o tornavam defeituosos prematuramente.

    Destes estudos apareceram dois trabalhos científicos, o primeiro de 16/10/1929 denominado “Compensação ou equilíbrio das massas para engrenagens, com massas que se deslocam em diversos sentidos” e o segundo de 6/12/1929 onde propõe mudanças nos ajustes dos anéis de vedação dos pistões.
    Junto a sua oficina de retíficação, Felix Wankel funda um laboratório de experimental, de onde nasceu o primeiro protótipo do motor de êmbolo rotativo, e que foi patenteado em 20/07/1933, com modelo parecido com o que é conhecido hoje em dia.

    Ver anexo 271606

    Apesar do motor rotativo não possuí massas que se movem em direções diversas e ser bastante eficiente, Wankel sofreu com um problema que perseguiria toda a história deste motor, a dificuldade de vedação dos lóbulos do motor.
    Com o intuito de solucionar este problema, muda-se para a cidade de Lahr, onde obtém recursos para alugar uma fábrica vazia e fundar o Techinische Entwicklungs Stelle (Departamento de Desenvolvimento Técnico), com o objetivo de encontrar uma solução para o sistema de vedação.
    A segunda guerra mundial levou todo o conhecimento construído pelo laboratório, antes mesmo de encontrar a solução final. Os trabalhos só são retomados no meio da década de 50, quando consegue um contrato com a empresa NSU para construir um motor de motocicleta seguindo o princípio do motor rotativo.
    Deste contrato, nasce um protótipo batizado de “cadeira de balanço voadora”, uma motocicleta com carenagem aerodinâmica que conquista diversos recordes mundiais nas classes de 50 e 75 cm³ e com isso é aberta a porta para o lançamento do motor rotativo em série.

    Ver anexo 271609Ver anexo 271608

    O primeiro carro com motor Wankel estava prestes a ser lançado. Em 1957 a NSU lança o protótipo Spider, um pequeno esportivo conversível que só teria sua produção iniciada em 1964, equipado com um pequeno motor de 498cm³ com apenas 1 rotor que entregava 50 cv a 5500 rpm, uma potência incrível para um motor tão pequeno, mesmo hoje em dia.

    Ver anexo 271610Ver anexo 271611

    Em 1962, o projeto de Felix Wankel parecia estar fadado ao sucesso. Nove empresas assinaram contratos de licença para obter a tecnologia do motor Rotativo. General Motors, Mazda Corporation, Mercedes-Benz, MAN, Rolls Royce, Ford, Curtiss-Wright e Krupp foram algumas das empresas que desejaram aplicar a tecnologia a seus produtos.
    Em 1967 surge um dos carros mais emblemáticos da história da indústria automobilística, o NSU Ro 80. Este carro sozinho merece uma matéria só sobre ele, devido as evoluções que introduziu na indústria e deveria ter sido um sucesso.
    Ver anexo 271612
    O NSU Ro 80 foi produzido de 1967 a 1977 e tinha como um dos maiores atrativos o seu propulsor, uma unidade com 2 rotores que totalizaram 955 cm³ e entregava 115 cv nas rodas dianteiras. Possuía um inovador sistema de cambio semi-automático com funcionamento à vácuo e foi eleito o carro Europeu do Ano em 1968.
    Apesar das qualidades, o modelo quase foi o responsável pelo sepultamento da tecnologia Wankel. A reputação do Ro80 foi manchada pelos problemas de durabilidade que assolaram diversas unidades. Alguns carros tinham seus motores retificados antes dos 50 mil km, e em casos mais graves, antes mesmo dos 30 mil.

    Ver anexo 271613

    O motor foi desenvolvido com uma falha de material que causava uma grande abrasão nos rotores. A empresa desenvolveu um novo selo que resolvia o problema, porém o fantasma da falta de confiabilidade não se separava do modelo.
    Para ajudar a enterrar o mesmo, os mecânicos e concessionários não tinham o conhecimento necessário para dar a manutenção adequada para os motores Wankel, que geralmente gastavam mais combustível do que o normal, dando uma fama de gastador aos modelos.

    A partir dos modelos 1970, a maioria dos problemas foram resolvidos, mas os gastos com os reparos das unidades defeituosas, mais a politica de garantia extensa da companhia, acabaram por sepultar a saúde financeira da companhia que havia sido vendida em 1969 para a Audi.
    A Audi retirou todos de linha o propulsor Wankel e muitos proprietários do NSU Ro 80 trocavam as unidades Wankel por motores Ford Essex V4, muito populares na década de 70, e que equipava diversos desportivos ingleses.

    Durante a década de 60, os diversos fabricantes que adquiriram a tecnologia Wankel produziram conceitos que utilizavam esse tipo de propulsão, entre eles a Chevrolet e a Mercedes-Benz, mas foi a Mazda a maior responsável pela evolução da tecnologia.
    A Mazda se interessou bastante pela tecnologia Wankel por causa do apoio dado pelo governo japonês que queria conquistar novos mercados com tecnologias de ponta. O primeiro modelo lançado com essa motorização foi o Mazda Cosmo, lançado no mesmo ano do Ro80, 1967.
    Era um GT de 2+2 lugares, dois rotores, 982 cm³ e 110 cv de potência, muito bonito e elegante, com design inspirado nos grandes GTs europeus e no Ford Thunderbird norte americano. O modelo teve duas séries, a primeira com a potência acima e a segunda série com motor de 128 cv, freios mais fortes e cambio com 5 velocidades.
    As vendas nunca foram boas no maior mercado do mundo, os Estados Unidos, mesmo com uma nova versão utilizando um motor com 3 rotores, turbocompressores, injeção eletrônica e 2,6 cm³, porém no Japão o carro era um sucesso.

    Ver anexo 271760Ver anexo 271761

    O Mazda RX7 foi o modelo equipado com motor Wankel com maior sucesso, porém devido a sua alta taxa de emissões e ao seu consumo elevado teve suas vendas restritas a a poucos mercados no mundo.

    Ver anexo 271763

    A General Motors também investiu pesado na tecnologia. Em 1973 apresentou um conceito baseado no Corvette com um motor de 2 rotores, e depois outro com 4 rotores, que ficou muito conhecido, o XP-897 GT.

    Ver anexo 271764Ver anexo 271765

    Em 1974 a Chevrolet lança o Monza (modelo bem diferente do Brasileiro), que seria o primeiro veículo norte-americano produzido em série com motor rotativo, mas as leis anti-poluição mais severas que foram implantadas neste mesmo ano acabaram com a viabilidade do projeto.
    A GM previa uma produção de 80% de seus carros com esse tipo de propulsor a partir de 1980, porém o estado da Califórnia apresentou uma legislação ainda mais rígida e fez com que o projeto fosse atrasado. Quando o então presidente da GM, Ed Cole, um dos maiores incentivadores da tecnologia Wankel, se aposentou, o projeto foi definitivamente engavetado.

    Ver anexo 271767

    A Citroën também cogitou lançar modelos com o motor Wankel, iniciando testes com uma versão baseada no Citroën Ami6 e chegou a lançar uma versão com o motor Wankel, o Citroën GS Birotor, que utilizava um motor semelhante ao do NSU Ro 80.
    O modelo vendeu apenas 874 unidades, sendo descontinuado pela sua inviabilidade econômica e pela crise do petróleo que assolou o mundo durante a década de 70 e que sepultou diversos modelos interessantes.

    Ver anexo 271769Ver anexo 271770

    A Mercedes-Benz lançou em 1969 o carro-conceito C111 no salão de Frankfurt, nas vesões de 3 e 4 rotores com potência de 320 e 450cv, porém o modelo não entrou em produção também por causa da crise do petróleo.
    A mesma crise enterrou o projeto da Nissan que previa a venda de 120 mil unidades ao ano de um modelo que seria equipado com a tecnologia. A verdade é que a tecnologia não estava madura o bastante para atender o que o mercado necessitava.

    Ver anexo 271773Ver anexo 271774

    O único modelo em produção atual com motor rotativo é o Mazda RX8, um esportivo pequeno com um motor 1.3 litros com 2 rotores de 654 cm³ de cilindrada. Ele entrega até 250 cv em suas diversas configurações. O modelo é pouco conhecido em relação a seu antecessor, o famoso Mazda RX-7.

    Ver anexo 271775

    O motor Renesis atual é uma unidade de aspiração natural de apenas 1308 cm³ totais a uma taxa de compressão de 10:1, que gera 238 cavalos de potência a 8500 rpm e 22 kgfm a 5000 rpm, números impossíveis para qualquer motor de aspiração convencional com igual capacidade volumétrica.
    Esse motor foi desenvolvido com a principal tarefa de reduzir o consumo de combustível e a emissão de poluentes com a utilização da tecnologia conhecida como múltiplas “luzes” na admissão e no escapamento.
    Nesse motor, o uso de uma única janela para a admissão e outra para o escapamento foi substituído pelo uso de múltiplas janelas na parede do estator, que aliada ao uso da eletrônica propicia a melhor queima possível para cada ciclo do rotor.

    Ver anexo 271776Ver anexo 271777

    Quando todos achavam que a tecnologia Wankel estava esquecida, a Audi apresentou no Salão de automóveis de Genebra 2010 o carro conceito Audi A1 E-tron, com propulsão elétrica em sua concepção.
    O veículo utiliza o mesmo princípio do Chevrolet Volt, onde um motor de combustão interna alimenta as baterias, aumentando a autonomia, porém neste modelo o motor é um Wankel montado na traseira,atrás do jogo de baterias de lítio.

    Ver anexo 271778Ver anexo 271779

    Quando a carga está no fim, o compacto motor de apenas um rotor de 254 cm³ de cilindrada é acionado para recarregá-lo, trabalhando a 5.000 rpm constantes para alimentar as baterias que dão energia para o propulsor elétrico.

    Ver anexo 271780

    O futuro aponta para a utilização de motores Wankel em diversas aplicações como aviação, ferramentas automáticas (motoserras), modelismo (aeromodelos, automodelos) e aplicações náuticas (jet ski, motores de popa) devido a sua construção simples e ao seu tamanho reduzido.



    Fonte: Rotary Engine Illustrated e Motorpasion
     

    Ficheiros Anexados:

  2. NSU Spider


    Car information
    Year of make: 1963

    Car make: NSU

    Model: Wankel Spider

    Price:

    Performance
    Top speed: 148 km/h (92 mph)

    0-60 mph: 16.70s

    0-100mph: -1.00s

    0-100kmh:

    1/4 mile: 20.50s

    60-0 mph:

    Fuel consumption:

    Power output
    Horsepower: 50.0 bhp @6000 rpm

    Torque: 71.0 Nm (52 lbft) @2500 rpm

    Transmition: 4 Speed Manual



    Body
    Weight: 700 kg

    Length: 3632 mm

    Width: 1524 mm

    Height: 1260 mm

    Ground clerance:

    Fuel capacity: 34.5 litres

    Engine
    Type: RC-1 Rot / /

    Displacement: 1000 ccm

    Compression ratio: 8.50:1

    Aspiration: Benz

    Redline:

    Layout: RWD

    Engine location: Rear

    Tires and Brakes
    Front tires:

    Rear tires:

    Brakes (F/R):

    Brake size (F/R): / mm


    Ver anexo 271783

    Ver anexo 271784

    Ver anexo 271785

    Ver anexo 271786
     

    Ficheiros Anexados:

  3. Ficheiros Anexados:

  4. Aprendi muito em pouco tempo.

    Gostei de ler, Rafael!
     
  5. Este assunto sempre me despertou curiosidade... Desde à muito que sonho com um [background=rgb(252, 252, 252)]Renesis EHEHEH[/background]

    [background=rgb(252, 252, 252)]BTW, falta aqui uma coisa:[/background]

    http://www.youtube.com/watch?v=ox2wgHqrNy0

    Isto é porno!


    É a minha viatura de Le Mans favorita, atirando com os Alpines para canto! Posso ser eu a escrever sobre o 787 e 787b ou já começaste a tratar do assunto?
     
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