Como funciona o motor rotativo Wankel e por que ele sumiu

O motor rotativo Wankel é uma das peças de engenharia automotiva mais fascinantes e distintas, uma tecnologia que a Mazda abraçou e aperfeiçoou por décadas.

Diferentemente dos motores a pistão convencionais, o motor rotativo oferecia uma operação suave, altas rotações e uma incrível densidade de potência, tornando-se o coração de carros esportivos icônicos como o Mazda RX-7 e o RX-8.

Este guia detalha como essa mecânica exclusiva funcionava, explora suas vantagens e desvantagens, além de explicar os fatores técnicos e regulatórios que levaram ao seu desaparecimento como propulsor principal.

Princípios de funcionamento do motor Wankel

O motor Wankel, nomeado em homenagem ao seu inventor Felix Wankel, substitui os pistões e cilindros tradicionais por um design radicalmente diferente.

Seu funcionamento baseia-se em poucos componentes móveis, resultando em uma operação com menos vibração e mais compacta.

Os componentes essenciais são:

• Rotor: Uma peça triangular com lados convexos (semelhante a um triângulo de Reuleaux) que gira dentro da carcaça.
• Carcaça (ou Estator): Com um formato interno epitrocoidal (semelhante a um “oito” ovalado), onde o rotor se move.
• Eixo Excêntrico: Equivalente ao virabrequim de um motor a pistão, ele transfere o movimento do rotor para o sistema de transmissão.

O ciclo de quatro tempos (admissão, compressão, combustão e exaustão) ocorre de forma contínua e simultânea em três câmaras separadas, formadas entre as faces do rotor e a parede interna da carcaça.

Para cada rotação completa do rotor, o eixo excêntrico gira três vezes, resultando em três explosões por volta do rotor. Esse ciclo contínuo é a chave para sua suavidade e capacidade de atingir altas rotações.

Desempenho, vantagens e modelos icônicos

A arquitetura única do motor rotativo conferia a ele um conjunto de vantagens de performance que o tornaram ideal para carros esportivos.

A ausência de um movimento alternativo de pistões eliminava muitas das forças de inércia presentes nos motores convencionais, permitindo que ele girasse a rotações muito mais altas com uma suavidade incomparável.

Principais vantagens de desempenho:

• Alta Relação Potência-Peso: Por ser compacto e ter poucas peças móveis, o motor Wankel era significativamente mais leve e menor que um motor a pistão de potência equivalente.
• Suavidade de Operação: A entrega de potência era quase isenta de vibrações, proporcionando uma experiência de condução refinada.
• Altas Rotações (RPM): A capacidade de girar acima de 8.000 ou 9.000 RPM permitia uma faixa de potência ampla e emocionante.

Essas características foram imortalizadas em modelos como o Mazda Cosmo Sport (o primeiro carro de produção com motor rotativo de dois rotores), o lendário Mazda RX-7 em suas várias gerações (FB, FC e FD) e o Mazda RX-8.

O auge de sua performance foi demonstrado pelo Mazda 787B, que venceu as 24 Horas de Le Mans em 1991, sendo até hoje o único carro com motor não-pistão a conquistar tal feito.

Desafios técnicos e o motivo do seu desaparecimento

Apesar de sua genialidade e potencial de performance, o motor rotativo Wankel possuía desvantagens intrínsecas que, com o tempo, se tornaram insuperáveis diante das crescentes exigências de eficiência e controle de emissões.

Os principais pontos negativos eram:

• Alto Consumo de Combustível: A forma longa e móvel da câmara de combustão resultava em uma queima menos eficiente do que a de um motor a pistão, levando a um consumo de combustível consideravelmente maior.
• Elevadas Emissões de Poluentes: A queima incompleta gerava altos níveis de hidrocarbonetos (HC) não queimados no escapamento, um desafio para atender às normas ambientais cada vez mais rigorosas.
• Consumo de Óleo: O projeto exigia a injeção de uma pequena quantidade de óleo na câmara de combustão para lubrificar os selos do rotor, resultando em consumo de óleo e emissões adicionais.
• Durabilidade e Manutenção: Os selos do ápice do rotor (apex seals) eram um ponto crítico de desgaste. Eles precisavam manter uma vedação perfeita entre as câmaras e estavam sujeitos a altas temperaturas e atrito, exigindo manutenção especializada e sendo um ponto comum de falha, com reparos de alto custo.

A combinação desses fatores, especialmente a dificuldade em conciliar o motor com as metas de emissões e consumo da indústria automotiva moderna, levou a Mazda a descontinuar o RX-8 em 2012, o último carro de produção em massa a utilizar um motor Wankel como propulsor principal.

O motor rotativo Wankel representa um capítulo notável na história automotiva, uma demonstração de inovação que proporcionou uma experiência de condução única. Sua alta densidade de potência, suavidade e capacidade de atingir rotações elevadas o consagraram em modelos esportivos icônicos.

No entanto, suas deficiências inerentes em eficiência térmica, consumo e emissões o tornaram inviável como motor principal na era moderna.

Seu legado, porém, continua, com a Mazda revivendo o conceito em uma nova função: como um gerador compacto e suave para estender a autonomia em veículos elétricos, como o MX-30 R-EV, provando que a engenhosidade do seu design ainda tem lugar no futuro da mobilidade.