Ero ancora un ragazzino quando, verso la fine degli anni 60, restai affascinato dalla NSU Ro 80 (Auto dell’Anno 1968): con quella sua linea strana e disarmonica, la zona anteriore sottile, l’abitacolo abbondante e la coda alta e piatta mi sembrava che provenisse davvero dal futuro. Purtroppo, non avevo ancora gli strumenti per capire che l’aspetto più particolare della vettura si celasse, invece, sotto il cofano: un propulsore birotore di appena 995 cm3 (di cilindrata equivalente), ma in grado di erogare ben 130 CV (SAE), prestazioni analoghe a quelle di una buona due litri dell’epoca…
Concepito dal tedesco Felix Wankel (ingegnere e visionario) nel 1954, è stato necessario aspettare il 1964 per vedere il motore rotativo equipaggiare un’auto per la prima volta: si trattava della NSU (allora parte del gruppo Volkswagen) Wankel Spider con un solo rotore di 498 cm3 che sviluppava 50 CV. Questo tipo di motore è stato utilizzato in seguito dalla Citroën e dalla Mercedes (ricordate la formidabile sportiva C 111 a tre o a quattro rotori?), mentre attualmente la Casa che continua a portarne avanti lo sviluppo è la Mazda: l’ultima applicazione è la RX-8 con un birotore di 1308 cm3.
Nessuno come lui
Il Wankel (che è un motore rotativo a quattro tempi) non prevede un pistone dal movimento rettilineo alternato all’interno di un cilindro, ma un “rotore” dalla forma vagamente triangolare (secondo il ”triangolo equilatero con lati leggermente convessi” di Reuleaux: in pratica, tre “parentesi” a 120°). Dunque, il citato, atipico, “pistone” ruota intorno a un asse (all’interno di una camera che ricorda un “fagiolo”, o un “otto” disposto orizzontalmente, detta statore) anziché andare su e giù…
Qualcuno obietterà che è strano che il Wankel sia considerato a quattro tempi non avendo organi della distribuzione come alberi a camme, valvole, molle e punterie. Tuttavia, analizzandolo, si capisce perché: il rotore triangolare divide lo spazio libero all’interno dello statore in tre camere di volume variabile, ove si compiono contemporaneamente tre cicli a quattro fasi scalati di un terzo di giro del rotore. Dunque, il processo avviene in modo sequenziale tre volte per ogni giro del rotore (corrispondente a due giri dell’albero motore).
Fa (quasi) tutto il pistone
Essendo privo degli organi della distribuzione e di valvole, alimentazione e scarico vengono controllati dal rotore che, come in un motore a due tempi, nella sua rotazione scopre in alternanza le luci di aspirazione e di scarico. Dapprima si crea una depressione che richiama la miscela aria-benzina all’interno dello statore, poi la rotazione del rotore provoca una riduzione dello spazio, comprime la miscela e dopo che sono scoccate le scintille delle (solitamente due) candele, avviene la combustione. A questo punto si verifica la fase di espansione a seguito della quale, quando si scopre il condotto di scarico, i gas esausti vengono spinti fuori dal motore.
Ciascun rotore ha un foro centrale, nel quale è calettata una ruota a denti interni ove ingrana un pignone coassiale all’albero motore. La spinta dei gas in espansione esercitata sul rotore lo fanno girare (in modalità eccentrica) attorno al pignone, trascinando di conseguenza l’albero motore in rotazione. Da qui il moto passa direttamente al gruppo frizione e quindi al cambio.
Non mancano i pregi, ma pure i difetti non sono pochi
Un Wankel, soprattutto se bicilindrico con rotori sfasati di 180°, ha una rara fluidità di funzionamento e vibrazioni veramente contenute. Inoltre, avendo un numero di componenti molto ridotto rispetto a quelli di un normale motore alternativo, è più compatto e leggero. Infine, a parità di cilindrata produce una potenza ben superiore visto che ogni due giri dell’albero di un birotore si verificano 6 fasi di scoppio, contro le due fasi utili prodotte da un bicilindrico alternativo a 4 tempi.
Anche se molto è stato fatto per migliorare l’efficienza del motore rotativo, restano svariati difetti. La curva di erogazione (ampia e piatta) è carente di coppia ai bassi regimi; inoltre, il consumo di carburante è elevato, come pure quello d’olio (quasi da due tempi…), senza contare che il Wankel è afflitto da una scarsa durata degli elementi di tenuta del rotore e da problemi di lubrificazione dei segmenti. Infine, la combustione talvolta imperfetta porta a emissioni di idrocarburi incombusti davvero elevate.
