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A tecnologia WANKEL e as motos

September 3, 2018

 

NORTON NRS 588 

 

O motor WANKEL

 

O motor WANKEL é um motor de combustão interna que utiliza um ou mais rotores de forma triangular ao invés dos pistões utilizados nos motores alternativos convencionais (2T ou 4T).

 

Ao contrário dos motores com cilindro e pistão que produzem um movimento alternativo servindo-se do principio de biela/manivela, o motor rotativo WANKEL tem um funcionamento mais suave, com menos atrito, menos vibração e mais silencioso.

 

Felix Wankel (1902-1988) foi o criador do motor rotativo a que hoje se dá o seu nome. Foi um autodidacta, a ausência de formação académica não o impediu de ser um projectista de grande valor desde muito novo. Na década de 1930 foi preso pelos nazis, de qualquer das formas depois de ser libertado ainda colaborou, durante a 2ª Guerra Mundial, no desenvolvimento de sistemas de vedação e válvulas rotativas para aviões da Luftwaffe (força aérea alemã) e torpedos para a Kriegsmarine (marinha de guerra alemã). Em 1924 concebeu o motor rotativo, o seu projecto baseava-se numa estrutura de movimentos epicicloidais de um rotor sobre um eixo. Um rotor tri-lobular (um triângulo com as faces abauladas) a girar no interior de uma carcaça oca com forma ovalada.

 

Na sua oficina, em Heidelberg, com meticulosidade e perseverança, Felix foi conseguindo ultrapassar o primeiro defeito notório da sua criação: a durabilidade. Em 1929 emitiu dois tratados de patente: o primeiro, em 16 de Outubro de 1929, ocupa-se da "compensação ou equilíbrio das massas para engrenagens, com massas que se deslocam em diversos sentidos"; no segundo, de 6 de Dezembro 1929, propõe novos ajustes de cargas dos anéis de segmento. Obteve a sua primeira carta patente, relativa ao motor rotativo, em 20 de Junho de 1933.

 

No motor rotativo não existem massas que se movem em direções diversas. O seu maior inconveniente é a vedação entre os lóbulos do rotor. Wankel consegue então outra patente, relativa à impermeabilização especial para distribuidores giratórios.

 

Muda-se para a cidade de Lahr, onde obtém recursos para alugar uma fábrica vazia em Lindam. Com pouco mais de 100 homens trabalhando no Techinische Entwicklungs Stelle (Departamento de Desenvolvimento Técnico), aperfeiçoa o sistema de vedação, até então o ponto mais vulnerável do projeto, para iniciar a produção em série.

 

No fim da guerra, tudo é confiscado pelos americanos e franceses. Então consegue um contrato com a NSU para construir um motor de motocicleta, segundo o princípio do êmbolo rotativo. Em 9 de Agosto de 1956, a "cadeira de balanço voadora", uma motocicleta aerodinâmica, conquista vários recordes mundiais nas classes de 50 e 75 cm³.

 

 

NSU record racer

 

 

Este motor consiste essencialmente numa câmara cujo desenho interno se aproxima da forma de um oito. Dentro dela, um rotor de forma aproximadamente triangular gira excentricamente em relação ao eixo principal, que é equivalente à cambota dos motores alternativos. As formas destes dois elementos são tais que enquanto os cantos do rotor estão sempre equidistantes das paredes da câmara - e muito próximos a elas, formando uma vedação - eles sucessivamente aumentam e diminuem o espaço entre os lados convexos do triângulo - o rotor - e as paredes da câmara.

 

Assim, se uma mistura for injectada numa das câmaras, quando está aumentando de tamanho, será comprimida na redução subsequente de volume, enquanto o rotor, gira. Deste modo, o ciclo clássico de quatro tempos: admissão, compressão, explosão e escape - é produzido e, além disso, as três faces do rotor estão em três fases diferentes do ciclo, ao mesmo tempo.

 

Num motor 4T,existe uma explosão a cada 2 rotaçaões, num motor 2T existe uma explosão por cada rotação e num motor WANKEL existem 3 explosões por cada rotação!!!

 

As vantagens

 

As vantagens do motor Wankel sobre os motores a pistão convencional são muitas. Em primeiro lugar, não existem vibrações devido ao fato de que só há um movimento rotativo, isso significa ainda menor desgaste e vida mais longa. O motor Wankel não tem nada de complicado, pelo contrário, tem poucos componentes e é bem menor. Além disso, gera mais potência e mais binário que um motor "convencional" de mesma cilindrada. Isso porque cada lado de seu rotor encontra-se em uma fase do ciclo, gerando mais explosões por volta do eixo do que um motor de pistão.

 

Devido ao seu princípio de funcionamento, em que não existem mudanças bruscas de componentes (alteração no sentido de movimento dos pistões), as vibrações produzidas pelo motor são bem menores, assim como o nível de ruído. Outro aspecto importante, fica por conta do binário, que é disponibilizado de forma mais homogénea e constante. Como se não bastasse, são muito mais compactos e leves, possibilitando uma melhor "arrumação", centro de gravidade mais baixo, menor superfície  frontal e, portanto, possibilidade de melhor coeficiente de penetração aerodinâmica.

 

As desvantagens

 

Entre as desvantagens incluem-se uma curva de potência tendencialmente pontuda e os problemas em manter uma vedação ideal entre os cantos do rotor e as paredes da câmara de combustão devido à dilatação térmica, o que causa algumas dificuldades devido ao rigor das especificações do projecto e às tolerâncias mínimas na produção.

 

Além disso o motor Wankel aquece muito mais que o motor a pistões, devido às altas rotações que atinge, trabalhando, por assim dizer, sempre no "limite". Outra desvantagem seria alta taxa de emissão de gases poluentes.

 

A evolução e o motor QUASITURBINE

 

As dificuldades de desenvolvimento condicionaram de sobremaneira a generalização da utilização deste motor. No entanto, hoje, com a maior facilidade de conseguir um maior rigor de construção, com a especialização que os métodos de injecção de combustível sofreram a par dos sistemas de controle de emissão gases poluentes, não é de todo impossível que esta tecnologia venha a ter um novo impulso.

 

Em 1996 foi patenteado o motor Quasiturbine, uma evolução do motor Wankel. Foi desenvolvido por uma equipe formada pela família canadense Saint-Hilaire, chefiada pelo físico Dr. Gilles Saint-Hilaire. No Quasiturbine, várias das desvantagens do motor Wankel foram eliminadas.

 

As principais motos com motor WANKEL

 

HERCULES/DKW

 

Entre 1974 e 1977 a HERCULES produziu um número limitado de motos equipadas com motores WANKEL. Mais tarde este motor foi usado pela NORTON para produzir o modelo Commander no início da década de 80.

 

 HERCULES/DKW W-2000

 

HERCULES 502 GS - teste de Stefano Passeri nos ITDE 2016 (isola d'Elba revival)

 

 

KAWASAKI

 

Apenas como protótipo, a KAWASAKI produziu um modelo duplo-rotor, a X99 foi de facto considerada para produção, até porque a empresa comprou direitos de produção de motores WANKEL. Apareceu em 1972, supostamente tinha 900cc e debitava  85CV, no entanto, desapareceu sem deixar rasto.

 

KAWASAKI X99 RCE

 

 

NORTON

 

A NORTON é a marca que nos anos mais recentes mais tem apostado neste conceito inclusivé na competição onde chegaram a alcançar um bom estágio de desenvolvimento condicionado no entanto por participações limitadas à falta de adaptação regulamentar (correram praticamente só no Reino Unido e em classes em desuso como a TTF1.

 

Na edição de 1990 de Vila Real, Robert Dunlop foi segundo na prova de F1 aos comandos de uma NORTON RCW 588.

 

Robert Dunlop

 

Vários foram os pilotos que usaram as NORTON WANKEL em competição: Steve Hislop, Robert Dunlop, Terry Rymer, Trevor Nation, etc...

 

NORTON ROTON 500 GP

 

 

NORTON Interpol II

 

A NORTON gastou grande parte dos anos 70 a brincar aos protótipos de motos com motor WANKEL. Só em 1984 criou a primeira versão de produção da Interpol II. No entanto, só estava à venda para a policia!. Claro que, agora, a cada passo aparecem nas mãos de privados!!! De facto eram motos que estavam entre o estado de protótipo e de produção! Se a carenagem lhes parece familiar é porque foi copiada da BMW R100RT que era, nessa altura, a moto favorita dos policias!

 

 NORTON NRS 588, Steve Spray

 

 NORTON NRV 700, 2007

 

A NORTON iniciou em 2007 a produção de uma versão de 700cc chamada NRV700.

 

NORTON Commander

 

SUZUKI

 

A SUZUKI RE-5 foi uma moto equipada com motor WANKEL produzida em 1974 e 1976. Anunciada como o futuro do motociclismo, o motor de pequena cilindrada produzia uma potência impressionante. No entanto, outros problemas e a falta de peças intercambiáveis resultou em vendas baixas. Foram produzidas cerca de 7.000 unidades.

 

SUZUKI RE-5

 

VAN VEEN

 

No inicio dos anos 70, Henk van Veen iniciou o projecto de uma moto de grande capacidade para ser vendida para uso em estrada. A OCR 1000 era equipada por um motor Wankel, exibia uma qualidade de construção irrepreensível e prestações de alto nível, reclamava uma potência máxima de 100 CV numa altura em que a referência se situava nos 82 CV da KAWASAKI 900 Z1.

 

Os problemas com o desenvolvimento da ciclística, com o consumo do motor (12,5 l/100 km de combustível e 1 l/800 km de óleo) e finalmente o encerramento da fábrica a quem a produção dos motores estava sub-contratada levam a que produção tenha acabado quase antes de se iniciar (em 1979). No total foram produzidas, hoje têm grande valor de colecção, 34 unidades, algumas entregues a clientes finais muito conhecidos, como Gunther Sachs e Malcolm Forbes.

 

VAN VEEN OCR 1000

 

YAMAHA

 

A YAMAHA nunca produziu uma moto de série com motor WANKEL, mas esteve quase. Revelada em 1972 no Tokyo Motor Show, a RZ201 tinha um motor WANKEL de 660cc que debitava 66CV. Só foram produzidos alguns protótipos e o desenho é muito semelhante à TX750 (mesmo quadro e as mesmas suspensões).

 

YAMAHA RZ201 CCR

 

     

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