Le moteur rotatif

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Description détaillée

Le moteur Wankel ou moteur à pistons rotatifs est un moteur thermique à essence.
 Il a été inventé par Felix Wankel, (ingénieur allemand 1903-1988) en 1924 et fut commercialisé en 1951.

Description:
 La particularité de ce moteur est que le piston tourne au lieu de monter et de descendre. Il n'y a donc pas de bielle.
Il n'a pas de soupape comme dans un moteur 2 temps, l'admission et l'échappement se font par des conduits (lumières).
  

 Liste d'automobiles équipées de moteur Wankel :

• 64-67 NSU Spider
• 67-72  Mazda Cosmo Sport 110S.
• 68-77 NSU Ro80.
• 68-73 Mazda R100 (US)
• 70-74 Mazda RX-2
• 70 Citroën Birotor : KKM 622
• 74-76 Mazda pickup truck (USA seulement).
• 75-81 Mazda Cosmo RX-5
• 75-78 Mazda Roadpacer 4dr sedan 13B.
• 77-78 Mazda RX-3SP coupe 4.
• 77-86+ Mazda Luce 4dr Sedan, 13B.
• 78-85 Mazda RX-7
• 81-83 Mazda P128 Cosmo
• 83-86 Mazda P144 Cosmo
• 86-91 Mazda RX-7 FC 2^e génération.
• 89 Mazda Luce (929)
• 91 Volzhskii AZ Lada, Togliatti, Russie (voiture de police).
• 92-99 Mazda RX-7 3^e génération.
• 93-95 Mazda RX-7 3^e génération.
• 2000 Mazda RX-8 (192/231ch)
• 2008 Mazda Furai Concept (450 ch)

Le cycle utilisé par ce moteur est le cycle à 4 temps.

Le mélange air / essence est aspiré par le piston, puis le volume diminue. L'air est comprimé

L'étincelle de la bougie enflamme le mélange. La pression générée s'applique sur le piston pour le faire tourner.

Le piston refoule les gaz brûlés vers l'échappement.
Sur le piston, il y a trois faces, donc pour un tour il y a trois combustions.

Avantages / inconvénients du moteur rotatif
Avantages:

• Le silence de fonctionnement.
• La régularité de fonctionnement et une grande souplesse d'utilisation.
• Moins d'encombrement (pas de bielle, pas de soupape, ...).

Inconvénients:

• La fiabilité est limitée.
• Le frein moteur est faible.
• La consommation augmente d'environ 20% par rapport à un moteur à pistons traditionnel.
• Le prix est élevé car les formes des pièces en mouvement sont compliquées.
• Entretien fréquent : il faut rajouter de l'huile tous les deux pleins d'essence.

La cinématique du moteur
    
1 Le mouvement toroïdal du piston
 Le rotor (piston) possède une denture intérieure.
Sur le carter est fixé un pignon qui sert de point d'appui.
 Le rotor est guidé par le maneton du vilebrequin.

       2 La manivelle (vilebrequin)

       3 Pignon fixe

       4  La manivelle en place

       5 Vue d'ensemble

Remarque : le vilebrequin sert à transmettre le couple et guide le piston.
Pour un tour de rotor, le vilebrequin ou excentrique en effectuera trois.

La segmentation:
 La segmentation du rotor et très complexe.  Pour une bonne étanchéité et une bonne longévité, elle doit être lubrifiée, c'est pourquoi de l'huile est ajoutée au mélange air / essence comme pour un deux temps.   
   
        1 La segmentation de coin

       

       2 La segmentation latérale

       
       3 La segmentation d'huile

Caractéristiques moteur
Ce moteur offre de trés bon résultats en terme de performance, cependant la consommation d'huile importante rend la dépollution des ces motorisations trés difficile.
Exemple Mazda RX-8:

Haute Puissance :
170 kW (231 ch.) /8 200 tr/min
211 N.m à 5500 tr/min
Émission de CO2 (g/km) : 284
Consommation cycle mixte
(l/100 km) : 11.2

Avantages / inconvénients

       Avantages

• Le silence : ce moteur n'ayant aucune pièce en mouvement alternatif, son équilibrage est excellent, ce qui lui assure un fonctionnement privé de vibrations, limitant par là même le niveau sonore à l'intérieur du véhicule et assurant une régularité de fonctionnement et une grande souplesse d'utilisation.
• Moins d'encombrement (pas de bielle, pas de soupape, ...).
• Un régime de rotation plus élevé.
• La puissance au litre est plus élevée.

       Inconvénients

• La fiabilité est limitée (gommage très rapide des segments).
• Le frein moteur est faible.
• La consommation, qui augmente d'environ 20% par rapport à un moteur à pistons traditionnel.
• Le prix est élevé car les formes des pièces en mouvement sont compliquées, ce qui entraîne des difficultés d'usinage…
• Entretien fréquent : il faut rajouter de l'huile tous les deux pleins d'essence.
• Consommation d'huile.

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Méthodes et pratiques

Remplacement des segments en moyenne tous les 50.000 km à 80.000 km.

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Impact sur les compétences en atelier

Les modes opératoires doivent êtres adaptés au moteur rotatif. Il faut des compétences complémentaires pour le remontage de la segmentation de ce type de moteur.