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Étiquette : Felix Wankel

  • La passion de Mazda pour le moteur rotatif

    La passion de Mazda pour le moteur rotatif

    L’obsession de Mazda pour le moteur rotatif Wankel s’étend sur des décennies. Cette technologie fait son retour dans le curieux crossover MX-30 pour étendre l’autonomie. La version en question est appelée MX-30 R-EV et elle coexiste avec la version entièrement électrique, qui offre une autonomie plus limitée.

    Les moteurs rotatifs sont appréciés pour leur distribution de puissance, leur taille compacte et leur faible poids, mais ils peuvent être thermodynamiquement inefficaces par rapport aux moteurs conventionnels, sujets à une consommation d’huile plus élevée et à une usure rapide. Mazda affirme avoir travaillé dur pour améliorer la durabilité du rotor et l’économie de carburant dans cette nouvelle itération.

    Le R-EV peut être rechargé de manière conventionnelle (Mazda annonce 90 minutes pour une charge de 20 à 80 % sur un chargeur de 7 kW), et avec une charge complète, il revendique une autonomie de 85 km grâce à sa batterie de 17,8 kWh. L’état de charge peut être géré grâce aux trois modes de conduite. En mode Normal, le R-EV vise à maintenir une charge de batterie de 45 %. Le mode EV force la voiture à fonctionner uniquement en mode électrique jusqu’à ce que la batterie soit complètement déchargée, et le mode Charge permet de réserver le niveau de charge souhaité.

    Lorsque la batterie atteint le niveau défini en mode Charge, le moteur rotatif entre en action. En mode Normal, il démarre lorsque l’état de charge descend à 45 %. En mode EV, il attend jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de charge. Si la batterie descend à zéro, la vitesse maximale est limitée à 130 km/h au lieu des 140 km/h habituels, pendant que le moteur rotatif travaille pour maintenir suffisamment de puissance pour assurer la propulsion et recharger la batterie.

    Le son est particulier – vibrant et pétillant, se mettant en marche de manière inattendue. C’est un peu comme si vous habitiez à côté d’une personne qui va régulièrement à la salle de sport pour mélanger son smoothie protéiné.

    Cependant, sa capacité à maintenir la charge est impressionnante, même à des vitesses élevées, ce qui vous permet de vous détendre en ce qui concerne l’épuisement de la batterie, sachant que le Wankel est là pour aider. Avec le MX-30 R-EV, Mazda fusionne son héritage emblématique avec les dernières avancées technologiques, offrant aux conducteurs une expérience de conduite unique et éco-responsable.

  • Alléluia, j’ai aperçu un piston triangulaire !

    Alléluia, j’ai aperçu un piston triangulaire !

    Ce n’était pas un secret, personne chez Mazda ne le cachait : depuis la fin de la commercialisation de la RX-8, une équipe d’ingénieurs s’attachait au développement d’un moteur rotatif de nouvelle génération, capable de passer les tests antipollution. Avec la RX-Vision, la marque japonaise offre un moment de rêve aux amoureux de l’automobile avec une promesse : ce concept préfigure un modèle futur, le retour d’une sportive propulsion avec un moteur rotatif à l’avant !

    Une promesse et un défi

    Proposer un moteur rotatif a toujours été un défi pour l’industrie automobile. Et personne ne faisait de moteurs rotatifs comme Mazda… En fait quasiment personne ne se risquait à intégrer cette solution dans sa gamme !

    Voici les cinq modèles à garder en mémoire

    NSU Ro80

    Dans l’Allemagne de l’Ouest des années 1960, le miracle économique bouleverse l’industrie automobile. La Coccinelle se vend de moins en moins et les acheteurs cherchent des modèles toujours plus performants. Face à cette profonde évolution, NSU dérape. La marque n’arrive plus à suivre la concurrence. Il ne reste plus qu’une voie pour se démarquer : innover. Après avoir financer les travaux de Felix Wankel durant des années, NSU tente un pari. La Ro80 (pour rotatif des années 1980 alors que nous sommes en 1967) cache un mystérieux moteur à pistons rotatifs. Sur le papier, il y a moins de vibration, d’inertie, de bruit, de poids et une meilleure résistance à haut régime !

    Succès d’entrée avec le prix de Voiture de l’Année 1967 et des ventes très encourageantes. Mais, en quelques mois, tout s’effondre. La boîte semi-automatique rend le moteur aphone et gourmant. Pire, le moteur double rotor ne dépasse pas les 60 000 kilomètres. NSU fusionne avec Audi avant d’être dissout dans le Groupe Volkswagen. Fin de l’histoire.

    nsu-ro80

    Mazda Cosmo Sport 110S

    Un an après la mise sur le marché de la première vraie voiture signée Mazda, la marque japonaise signe un accord avec NSU pour participer au développement du moteur rotatif avec Felix Wankel. A l’image de ce que l’on voit aujourd’hui avec les moteurs électriques, Mazda veut sortir une voiture très différente pour illustrer sa technologie et dessine un grand coupé aux inspirations européennes et américaines.

    Son moteur tout en aluminium de 982 cm3 développait 110 chevaux à 7 000 tours / minute avec un carburateur à 4 corps. Un peu plus de 1 500 exemplaires ont été produits avant de laisser la place à la série des RX-7.

    mazda-cosmo-sport-110s

    Mazda RX-7

    Trois générations de RX-7 se sont succédés après la disparition de la Cosmo Sport 110S. Et comme la Cosmo qui affrontait la Toyota 2000 GT sur un terrain de jeu très différent, les RX-7 se sont attachées à jouer une partition décalée. La troisième génération, la plus marquante, était loin des Honda NSX, Toyota Supra, Nissan 300 ZX ou Mitsubishi 3000 GT.

    Des performances de premier plan avec un moteur rotatif gavé par deux turbos et un comportement extraordinaire en font un objet très recherché… Dommage que ce coupé soit devenu la cible des drifteurs qui en ont transformé par poignées.

    Mercedes C111

    Citroën s’y était essayé, Mercedes l’avait aussi imaginé. Au début de sa série de concepts C, la marque allemande avait intégré des moteurs rotatifs. Sans succès dans ses expérimentations, Mercedes avait choisi de remplacer le Wankel par un Diesel…

    Mazda 787B

    Ce n’est pas une voiture de série, mais c’est le plus bel emblème du rêve que peu procurer un moteur rotatif à 200 000 personnes réunis en un même lieu. En 1991, après des résultats en demi-teinte durant des mois, Mazda arrive au Mans touché par la grâce. Ses rivaux échouent et la Mazda 787B à moteur rotatif s’impose à la surprise générale.

    L’ACO interdit vite la technologie et la 787B ne signera plus aucun résultat significatif. Qu’importe, Mazda reste le seul constructeur japonais à avoir gagné les 24 Heures du Mans !

  • Le moteur Wankel

    Le moteur Wankel

    Il y a 112 ans, Felix Wankel venait au monde. Il fut l’homme qui a réussi à remettre en cause l’omniprésence des moteurs à pistons à mouvement alternatif en développant un moteur à pistons à mouvement rotatif capable d’être produit (et commercialisé) en grande série.

    Au XVIIIe siècle, James Watt a inventé le système bielle-manivelle qui permet de transformer une impulsion rectiligne alternative en mouvement circulaire. L’énergie produite fait aller et venir un piston dans un cylindre. Ce mouvement linéaire est transmis à la bielle qui le transforme en mouvement rotatif.

    Ce système – en subissant des évolutions continues – est appliqué à l’automobile. Mais, depuis aussi longtemps que le moteur existe, d’autres chercheurs ont tenté de se passer de la bielle pour produire, dès l’origine, le mouvement désiré pour actionner les roues.

    Dès le XVIe siècle, avant même James Watt, l’Italien Ramelli décrit des pompes à eau à mouvement rotatif. L’Allemand Pappenheim, les Anglais Murdock, Galloway et Jones continuent les recherches sur le moteur à piston rotatif.

    Durant la première moitié du XXe siècle, les brevets se multiplient. De nombreux ingénieurs se lancent dans la conception de moteurs rotatifs. Quelques records tombent, mais la technologie ne parvient pas à s’imposer alors que l’aviation et l’automobile deviennent des industries à part entière.

    Parmi les nombreux inventeurs à chercher la solution, il y a l’Allemand Felix Wankel. A 22 ans, il crée son propre atelier à Heidelberg et réalise ses premières ébauches d’un moteur à piston rotatif.

    Comme tous les autres, il se frotte au problème de l’étanchéité des pièces en mouvement. Il travaille pour BMW et Daimler dans le développement de soupapes rotatives pour les moteurs d’avion. Après la Seconde Guerre Mondiale, il est arrêté par les autorités françaises qui lui confisquent tous ses documents.

    Mais il n’arrête pas ses recherches. Au début des années 1950, il devient consultant pour NSU. Et le 13 avril 1954, il dévoile « son » moteur Wankel à piston rotatif. Il réalise plusieurs prototypes pour le compte de NSU. Cette technologie est adaptée à une moto qui bat plusieurs records. Mais NSU cherche à placer l’un de ces moteurs sous le capot d’une voiture.

    Wankel présente alors que DKM 54. Ce moteur de 125 cm3, d’un diamètre de 26 centimètres, développe 29 chevaux à 17 000 tours/minute. Mais la puissance est transmise par un rotor extérieur à la mise en oeuvre trop complexe. NSU refuse de supporter la production en série d’une telle pièce et demande un train planétaire.

    Cette nouvelle solution est développée. Le KKM fait reposer le piston sur un axe excentré avec un rotor extérieur stationnaire. Les performances sont bien moins impressionnantes. Le prototype de 250 cm3 permet d’atteindre une puissance de 30 chevaux à 5 000 tours/minute.

    NSU veut néanmoins proposer une voiture à moteur Wankel. En 1963, la NSU Spider arrive sur le marché avec un KKM de 500 cm3. Le moteur est placé en porte-à-faux arrière. Il développe 50 chevaux à 6 000 tours/minute et permet au cabriolet d’atteindre 150 km/h.

    2 375 exemplaires plus tard, NSU met un terme à la commercialisation du Spider. L’échec s’explique par des problèmes de fiabilité et une consommation excessive.

    Mazda veut pourtant explorer cette voie. Un accord de coopération est signé avec NSU. Mais les Japonais font face aux mêmes problèmes techniques. L’usure du segment d’arrête fait perdre l’étanchéité de l’ensemble. Le moteur risque alors de casser. Au fil des années, Mazda met au point des segments en carbone auto-lubrifiant imprégnés d’aluminium.

    La première Mazda de série équipée de cette technologie est la Cosmo Sports 110S lancée en 1967. Avec un bi-rotor de 2×491 cm3, son moteur développe 110 chevaux. Mais seuls 1 519 voitures sont vendues…

    Mazda continue l’aventure jusqu’aux récentes RX-7 et RX-8, portées par la victoire de la 787B aux 24 Heures du Mans en 1991. NSU atteint un record avec la diffusion de 37 389 « Ro80 » et Citroën se lance dans la réalisation d’un moteur pour de petites séries de M35 et GS Birotor qui n’auront pas de suite.

    Comment ça marche ?
    Faire tourner le piston de forme triangulaire appelé rotor dans un cercle parfait ne serait pas une solution, car il n’y aurait aucune variation du volume des chambres délimitées par le cercle et chacune des phases du rotor.

    Il faut donner la forme d’une courbe épitrochoïde à l’enveloppe fixe appelée stator. A l’intérieur de ce stator, le rotor tourne sur un axe excentré. Les côtés du rotor s’écartent et se rapprochent de cette courbe en créant des chambres à volumes variables. Il devient dont possible de compresser le mélange gazeux après son admission et d’y produire une explosion-détente, c’est-à-dire un temps moteur. En un tour complet du rotor, chacune de ses faces accompli les quatre temps du moteur à explosion ! admission des gaz, compression, explosion-détente et échappement. Comme il y a trois phases du rotor à chaque tour de celui-ci, il se produit trois admissions, trois compressions, trois explosions-détentes et trois échappements.

    En d’autres termes, en un seul tour de rotor, on a trois cycles moteur complet. C’est ce qui explique le fonctionnement silencieux et souple du moteur.

    Sur le papier, les avantages sont multiples. Le taux de remplissage est élevé, il n’y a pas de soupape, un bon écoulement des gaz, un équilibrage parfait, un encombrement réduit et beaucoup moins de pièces.

    Mais pourquoi la technologie de Wankel n’équipe-t-elle pas toutes nos voitures ?
    L’étanchéité reste un problème majeur. Et, au-delà d’éventuelles questions de fiabilité, c’est la consommation élevée de carburant qui empêche la diffusion de la technologie.

    Très récemment, plusieurs grands groupes industriels ont annoncé la poursuite de recherches autour des brevets de Wankel afin de tester la technologie actuelle adaptée aux idées de l’ingénieur allemand.