El motor rotativo en motos

por Matías Nadaf de la redacción de mecanicadelamoto.com

El motor Wankel posee un diseño muy llamativo y poco convencional. El motor rotativo fue inventado en 1924 por Félix Wankel, un alemán de tan solo 22 años. A pesar de haber inventado el motor en 1924, no fue hasta 34 años después que pudo verlo en completo funcionamiento y producción comercial. Por su poco peso fue equipado inicialmente en motos y autos pequeños de la marca NSU.

El motor rotativo Wankel es un motor de combustión interna que utiliza las fases del ciclo típico de otto para generar energía cinética y tiene las mismas fases, admisión, compresión, expansión y escape.

Analicemos su funcionamiento y características técnicas para comprenderlo. Este pequeño motor no tiene pistones ni bielas aunque en su lugar tiene esta pieza triangular llamada rotor.

Este rotor es el equivalente a los pistones de un motor convencional. El rotor se encuentra vinculado a un cigüeñal llamado eje motor donde aplica su fuerza. El estator, con esta forma de 8, vendría a ser el equivalente al cilindro. La parte interna del rotor tiene dientes de engranaje y se mantiene
en posición con el engranaje fijo de la carcasa, lo que también asegura su posición y hace que el
rotor se mueva de esta manera. Hay que destacar que el eje motor gira tres veces más rápido que el rotor debido al engranaje. Tampoco tiene válvulas pero sí tiene lumbreras. Las lumbreras son simples conductos por donde entran y salen los gases. Su apertura se realiza cuando el rotor deja de bloquearla y se cierra cuando lo tapa.

En lugar de aros o anillos, se usan sellos de goma y se encuentran en todos los bordes del rotor.
Este motor de cuatro tiempos, a diferencia de uno a pistón también de cuatro tiempos, se diferencia especialmente en que cada tiempo ocurre siempre en el mismo lugar.
Tenemos la zona de admisión, la zona de compresión, la zona de combustión, y la zona de escape. Prácticamente todos los tiempos ocurren en simultáneo. Siempre tenemos a admisión y compresión al mismo tiempo que tenemos combustión y escape.

En este estator usado puede verse como una zona queda negra dado que corresponde a la zona de combustión. Dado que el tiempo de combustión ocurre permanentemente, la entrega de potencia es muy pareja. Podrán ver que en este motor se utilizan dos bujías en la cámara de combustión. Eso se debe a que la cámara es demasiado larga y se necesitan dos bujías para que la quema de combustible se produzca más rápido antes de que el ciclo termine.
Cada rotor triangular equivale aproximadamente a tres cilindros. Un motor puede tener varios rotores.

No obstante, veremos que este motor también tiene sus desventajas. Los sellos deben estar lubricados y la única forma de lubricarlos es usando aceite en el combustible y quemarlo, como el caso de los motores dos tiempos. Esto significa que los gases contaminantes serán más altos que en un motor de pistón. Las regulaciones de hoy en día son muy exigentes y ponen al motor rotativo en una situación muy difícil.

Dado que los tiempos ocurren siempre en la misma zona, el motor tiene distintas temperaturas de trabajo. La zona de admisión suele estar fría, a algo más de 100 grados, mientras que la zona de combustión y escape puede estar a más de 1.000 grados centígrados. Estas diferencias hacen que el motor tenga distintas dilataciones según su zona de trabajo, ocasionando un esfuerzo estructural tremendo. El radiador para enfriar el motor debe ser más grande, en realidad es similar al de un motor del doble de cilindrada por lo que vimos antes.

Al usarse lumbreras en lugar de válvulas ocurre un momento en el que ambas cámaras del
rotor se ven conectadas, esto hace que los gases se mezclen reduciendo la eficiencia. Cierto combustible se va por el escape y viceversa. No obstante esto luego fue solucionado retirando
las lumbreras del estator y colocándolas en las carcasas laterales, eliminando así el cruce.

Hoy en día, este motor también consume más combustible que un equivalente de pistones, por lo que eso significa que también es menos eficiente. Mayor consumo y mayores emisiones con
el agregado de aceite quemado hacen que a probar un motor rotativo con las nuevas regulaciones
ambientales sea imposible. La cámara de combustión no tiene la forma esférica ideal como se logra con los pistones. Al ser tan larga pierde mucha eficiencia dejando al Wankel en gran desventaja.

Sus ventajas por otro lado son:

La poca cantidad de piezas en comparación con un motor de pistón. No hay árboles de levas, válvulas ni cadenas de distribución. Todo esto reduce la probabilidad de fallas notoriamente,
además de elevar el rendimiento del motor y reducir sus costos de fabricación. Al no haber
válvulas el llenado del motor es mucho mejor y no hay obstrucciones. Tampoco existen resortes
de válvulas, lo que no limita su número máximo de revoluciones.

Es muy liviano y pequeño en comparación con un motor de pistón de cilindrada equivalente.

El rotor se mueve tres veces más lento que el ejemotor. Menos velocidad es menos desgaste y menos pérdidas.

El motor, al no tener pistones que suben y bajan reduce su vibración notoriamente. El rotor que se encuentra del otro lado contrarresta el movimiento del rotor. Lo mejor que tiene este motor en su sonido. Es una mezcla de un motor de muchos cilindros.

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