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 Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.

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magma
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magma

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MessageSujet: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 12:29

Voilà je me lance dans l'explication de ce moteur aux promesses miraculeuses.
Je vais l'étoffer au fil de l'eau, donc un peu de patience.
J'ai le temps mais ne suis pas toujours en grande forme.
Par contre toute suggestion et complément seront les biens venus, comme d'hab.

Ne me tombez pas tout de suite sur le dos avec le titre "moteur rotatif".
D'abord parce que c'est un raccourci pour moteur à piston rotatif couramment utilisé.
Ensuite parce que les premiers moteurs Wankel avaient le corps rotatif et qu'ils méritaient autant ce nom
qu'un moteur en étoile. De plus en anglais c'est "rotary engine" qui est utilisé un peu partout.
Jouer sur les mots c'est bien seulement quand c'est drôle.

Plan que je vais essayer de respecter.

1ère partie: Félix Wankel.
2ème partie: Description.
3ème partie: Où ça cloche ?
4ème partie: Où c'est pas mal ?
5ème partie: Les motos.
6ème partie: Les autos.
7ème partie: Pourquoi ça a pu prendre ?
8ème partie: Il en reste quoi ?
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magma

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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 12:41

1ère partie: Félix Wankel.
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]

Je ne vais pas réinventer la poudre et j'ai donc copié une page wikipédia.

né le 13 août 1902 à Lahr/Schwarzwald -  décédé 9 octobre 1988 à Lindau

Années de jeunesse
Felix Wankel est le fils unique de l'inspecteur des Eaux et Forêts Rudolf Wankel (mort au front en 1914) et de sa femme Gerty Heidlauff. À la mort de son père, la famille vécut successivement à Heidelberg, Donaueschingen et Weinheim. Wankel fit ses études secondaires au lycée de Heidelberg jusqu'en 1921, sans toutefois passer le baccalauréat1 : il se mit en apprentissage et devint démarcheur commercial chez l'éditeur Carl Winter de Heidelberg, mais la crise économique entraîna son renvoi en 1926.
Wankel avait conservé des liens avec son professeur de philosophie au lycée de Heidelberg, Arnold Ruge (1881-1945), président antisémite de la Ligue de protection et de défense des Nationaux (DSTB). Wankel avait tracté pour la Ligue et y avait adhéré en 1921. Revenant dans les années 1980 sur son engagement juvénile dans la mouvance völkisch et antisémite, Wankel expliquera qu'il représentait pour lui un dérivatif, qui lui donnait l'impression d’œuvrer au bien de sa patrie.
Un nazi de la première heure.
Wankel s'était inscrit dès 1922 au parti nazi (NSDAP), mais sa section, celle de Heidelberg, fondée en mars de la même année, fut interdite presque immédiatement. Il confirma son adhésion en 1926. Au sein du parti, Wankel, dans la continuité de son engagement pour le mouvement Völkisch se consacrait principalement à l'animation des mouvements de jeunesse : il créa les groupes Heia Safari (cri de guerre de la Troupe de protection de l'Afrique orientale) et Großdeutsche Jugendwehr et fut guide de diverses organisations telles Schilljugend, groupuscule paramilitaire proche du parti nazi formé par un officier des corps francs, Gerhard Rossbach.

Passons sur ses engagements politiques, et comme chantait JJ Goldman:

Et si j'étais né en 17 à Leidenstadt
Sur les ruines d'un champ de bataille
Aurais-je été meilleur ou pire que ces gens
Si j'avais été allemand?

D'autant que l'antisémitisme n'était pas l'exclusivité des allemands ou des autrichiens... Bref passons.

Doué d'une excellente représentation de l'espace en trois dimensions, cet autodidacte, qui se targuait d'être nul en maths (« Les quatre opérations et moi, ça n'a jamais collé ») était passionné par la mécanique auto, et en particulier par les moteurs. En 1924, il bricola avec Paul Kind et d'autres amis un tricycle à pétrole, muni d'un moteur bicylindre en V (appelé plaisamment Teufelskäfer). Les secousses du moteur l'incitèrent à imaginer un moteur sans secousse, en substituant à la translation brutale des pistons, la rotation d'un obturateur central.
Wankel rechercha quelle forme il faudrait donner aux pièces d'un tel moteur. Il s'aperçut qu'une multitude d'inventeurs (à commencer par James Watt) avaient envisagé un moteur à piston rotatif, et qu'il y avait tout autant de formes de pistons propres à ouvrir ou fermer des lumières (pour l'admission et l'échappement), tout en comprimant le mélange.
Wankel multiplia ensuite les expériences avec les moteurs sans soupapes. Après la faillite de l'atelier Paki d'Heidelberg il repartit chez sa mère à Lahr en Forêt Noire pour poursuivre seul ses essais de motorisation. C'est là qu'il eut l'idée du moteur rotatif DKM 32, le premier moteur Wankel, qu'il fit breveter en 1933. Ce moteur manquait de puissance mais formait un bon compresseur : grâce à l'élimination des soupapes, il délivrait 5 bar de pression à 1 000 tours/min. Ces résultats encourageants lui permirent d'obtenir en 1934 un contrat de recherche avec BMW de Munich sur l'amélioration des moteurs à essence.

Selon la légende, c'est à 17 ans donc en 1919, qu'il aurait rêvé l'architecture du moteur Wankel, dans sa version originelle.
Comme chacun le sait, les légendes sont écrites après l'histoire, il est donc le seul à savoir ce qu'il en est.

À partir de 1936, Wankel collabora au programme de réarmement du Ministère de l'Aviation du Reich. Il put fonder son centre d'essais (Wankel-Versuchs-Werkstätten, WVW) à Lindau sur le Lac de Constance. Il y mena entre autres, pour le compte de Daimler-Benz, de BMW et du Centre d'essais aéronautiques de Berlin (DVL), l’adaptation des moteurs sans soupapes pour moteurs d'avion ; mais ces moteurs étaient appelés à équiper d'autres engins de guerre. Le moteur pour torpilles Junkers JUMO KM 8 était un « Wankel. » Il y eut d'autres tentatives de décliner le moteur à piston rotatif, mais elles furent décevantes. Wankel construisit aussi une vedette-torpilleur innovante (le Zisch), qui éveilla l’intérêt de l'Amirauté allemande et de la Waffen-SS. Le Ministère de l'Aviation du Reich versa jusqu'en 1945 des millions de Marks à Wankel pour ses recherches.
À la fin du printemps 1945, il est arrêté par les autorités françaises et son laboratoire est démantelé. Tous ses documents sont saisis.
En 1951, Wankel noue les premiers contacts avec différentes entreprises et notamment le fabricant de motos NSU avec qui il signe, le 20 décembre 1951, un contrat d'association portant sur le moteur à piston rotatif. Cependant, ce n'est pas en tant que moteur que NSU exploite la machine de Felix Wankel : en effet, NSU l'installe sur certaines de ses motos en tant que compresseur afin d'augmenter le taux de compression, donc la puissance, de leur moteur thermique classique. Le « compresseur Wankel » est très prometteur puisque les motos NSU établiront un nouveau record de vitesse aux États-Unis.
Wankel construit le premier moteur rotatif chez NSU en 1957 ; mais ce n'est qu'en 1959 que NSU annonce officiellement « la réussite du moteur à piston rotatif » (« The Rotary engine achieves success »).

Donc on peut retenir cette date 1957, premier moteur Wankel qui fonctionne, il a 65 ans.

Le moteur DKM54 correspondant au brevet de Wankel.

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La même année, l'ingénieur de NSU Hanns Dieter Paschke, développe la version KKM57, à l'insu de Wankel.
On pourrait dire qu'il fait atterrir le projet avec une version plus simple et un corps fixe.
Félix Wankel lui aurait alors déclaré: "tu as transformé mon cheval de course en jument de charrue".
Le président de la NSU, le Dr von Heydekampf, a répondu : « Si seulement nous avions réellement un cheval de labour ! "
C'est la version qui a été utilisée par tous les amateurs du genre par la suite.

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Tout ceci n'est bien sûr et comme toujours pas sorti d'un chapeau lors de la pleine Lune, il y avait un avant.

Le plus proche étant la pompe de Bernard Maillard de 1943.

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Voilà pour la petite histoire, rapidement parcourue.


Dernière édition par magma le Mer 4 Aoû 2021 - 18:20, édité 14 fois
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jeannin



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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 13:24

Citation :
Magma: D'autant que l'antisémitisme n'était pas l'exclusivité des allemands ou des autrichiens... Bref passons

Raccourci un poil edifiant, les nazis l'ayant pousse a l'extreme (au contraire de tous les autres antisemites qui se contentaient de les empiler dans des enclaves insalubres) et en faisant du pogrom  et du lynchage une politique d'etat bien financee et, vu les resultats, acceptee par la majorite...

A part cela, il manque un chapitre: comment arroser les federations/gouvernements pour qu'elles ferment les yeux sur la cylindree reele de ces moteurs (vu le rendement atroce de ces moteurs, il n'y a aucun doute qu'ils ne puissent developper les puissances annoncees pour les cylindrees annoncees!!!)

Patrick
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magma

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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 14:21

Merci Patrick, je pensais en parler dans la 7ème partie. C'est en effet très important.
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magma

magma

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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 18:06

2ème partie: Description.

Le brevet, avec les différentes versions:

Version 1 : la trochoïde à 2 lobes tourne dans un carter .


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Version 2 :  la trochoïde à 2 lobes est fixe.

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Il y a d'autres versions avec un rotor carré et une trochoïde à 3 lobes, le principe est le même.

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Plus on ajoute de lobes, plus ça ressemble à une pompe à huile trochoïdale comme celle-ci de 2cv.

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Gif pour visualiser le fonctionnement de la version 2 qui sera la seule développée:

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On retrouve le carter jaune en forme de trochoïde (qui est le résultat du trajet d'un point d'un cercle qui roule sur un cercle de base).
Celle-ci est particulière car il faut éviter des boucles sur la partie qui se resserre comme celle-là:

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Et au milieu le rotor  vert en forme de triangle dopé dit triangle de Reuleaux.
Celui-ci comporte une couronne à denture intérieure qui s'engrène sur un pignon fixé au carter.
Le rôle de cet engrenage est de synchroniser le rotor dans la trochoïde.
Le rotor peut être vu comme un pignon à 3 dents et la trochoïde comme une couronne à 2 dents.
Le rapport de l'engrenage doit donc être de 3:2 ou 2:3 selon la référence choisie.
Typiquement une couronne de 30 dents et un pignon fixe de 20 dents.

Dans le cas de la version à piston carré et trochoïde à 3 lobes, cet engrenage aura un rapport
3:4 ou 4:3 toujours selon la référence choisie, pour la même raison.

Cet engrenage n'intervient pas dans la  transmission du couple.

D'autre part le rotor possède un palier lisse ou un roulement pour prendre appui sur l'excentrique de l'arbre de sortie.
Cet excentrique est petit (en rapport à la cylindrée) et va donc générer un couple faible.( 15mm pour une mazda RX soit 30mm de "course" ).

Notre cerveau de chasseur cueilleur est vite dépassé quand deux mouvements se combinent.
On préfère se référer à un point fixe pour estimer une trajectoire.
C'est donc normal de ne pas saisir le mouvement complexe au premier coup d'œil.
Vous voilà rassurés !

Pour étudier le mouvement, on bloque le milieu on analyse le mouvement de chaque côté et on les ajoute.
Je pourrais développer ça pour les matheux quand j'aurai trouvé un éditeur de texte scientifique.

Pour les autres il faudra accepter le résultat: un rapport de 1:3 entre la rotation du rotor et celle de l'arbre de sortie.

Pour être plus clair, quand le rotor fait un tour dans la trochoïde, l'arbre de sortie en fait 3.
C'est très important, car de là vient beaucoup de confusion.

C'est lié à l'architecture de ce moteur, ce n'est pas un avantage puisque cette surmultiplication du régime devra
immanquablement être réduite dans la transmission.

Ca fera dire aussi, à tort, que le Wankel est un moteur qui tourne très vite.
Dans ce cas n'importe quel moteur avec un multiplicateur par 3 tourne vite.

Ca a un autre défaut c'est de diviser le couple par 3.

Si on prend l'exemple du RE5 Suzuki sans doute le plus connu pour les motos,
la fiche technique annonce 62 ch à 6 500 tr/min, en fait le rotor tourne à 2166 tr/mn
la cylindrée annoncée étant de 497 cm³, on voit de suite qu'il y a quelque chose qui cloche.

C'est là la seconde curiosité du Wankel: le calcul de sa cylindrée. On verra ça plus loin.

Le mouvement du rotor délimite 3 chambres décalées de 120° qui en tournant dans la trochoïde
fait varier le volume de ces chambres.
Ca permet de retrouver les 4 phases de tout moteur habituel à savoir admission, compression,
"explosion", échappement.

Je précise bien 4 phases et non 4 temps. On trouve les mêmes phases dans un deux temps ou dans un réacteur.

C'est là qu'intervient la définition des cycles 2 et 4 temps.

Un deux temps finit un cycle complet en un tour soit 360°, un quatre temps à besoin de 2 tour 720° pour finir son cycle.

Un tour étant défini par le retour à la même position dans le cycle de la surface du piston active.

Donc dans le cas du Wankel, une chambre accomplit son cycle complet en un tour du rotor dans la trochoïde.

C'est donc un DEUX temps, contrairement à ce qui est écrit un peu partout.

La présence de carter pompe, de soupapes, de lumières n'est pas différenciante.
Il existe des deux temps avec soupapes et sans carter pompe et des 4 temps sans soupapes.

Pourquoi on veut absolument nous le vendre pour un 4 temps? Parce que c'est la référence pour les moteurs de voiture
en fiabilité, économie etc...

De là un calcul à partir des degrés de l'arbre de sortie et son multiplicateur par trois pour chercher une équivalence avec le 4 temps référence, qui n'a franchement aucun sens.

On voit là tout l'effet de la formation de commercial de Wankel qui a réussi à enfumer tout le monde avec un baratin de première classe. Et faire gober la cylindrée d'une seule chambre au lieu des trois.

Si je reprends l'exemple du RE5, ce n'est plus un 497 cm³ avec un cycle 4 temps qui sortirait 62 ch à 6 500 tr/min
mais un 1.5L 2 temps qui tourne à 2166 tr/mn.

C'est déjà beaucoup plus vraisemblable, moins miraculeux.
Ca colle mieux aussi avec la forme de la chambre de combustion qui se déplace  pas très favorable au front de flamme.
Ca colle aussi avec la consommation élevée.
Ca colle aussi avec les échappements très chauds qui demandent un refroidissement, signe d'un mauvais rendement.

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Imaginez un trois cylindres deux temps de 1.5L classique auquel on ajoute un multiplicateur par trois en sortie de vilebrequin.
Est-ce que cela transforme le 2 temps en 4 temps ? est-ce que cela divise la cylindrée par trois ?
La seule chose qui change, c'est le couple qui est lui divisé par 3.

C'est tellement grotesque, qu'on peut se demander comment ça aura pu passer.

Pour la distribution, elle se fait par lumières et un graissage séparé vient lubrifier les segments.

Petit morceau choisi:

Your editor's eyebrows shot sky-high when I submitted my article on the design of the Mazda RX-7 (HS&EC #31). I said that its rotary engine had "a displacement of 573cc per working chamber. Since there were two rotors and three cells per rotor, that added up to a total capacity of 3,438cc."Cue editorial response! "It's been my understanding that the 12A displaced 573cc per rotor for a total of 1,146cc," queried Mr. Fitzgerald, "and for Japanese tax purposes the engine was rated at 1.5 times the nominal displacement for 1,719cc. I've never heard of the 12A being described as anything other than a sub-2.0-liter engine."The reason for that is simple, I told Craig: Mazda has been misrepresenting the actual displacement of its rotary engine for decades.I first got involved in this in the early 1970s, the Wankel's heyday. That's when almost everybody was interested in this ingenious new engine, for good reason. Covering it closely as a journalist, I was happy with the convention that the displacement of a single rotor was rated as double the swept volume of one of the three combustion chambers that surrounded that rotor.There seemed to be some logic to this. At the output shaft, this matched the pattern of power strokes of a four-stroke engine. This was the rating used by the international racing authorities for Wankel displacement. As well, heavyweights in the Wankel world, Daimler-Benz, Ford and General Motors, concluded that the "equivalent displacement" was double that of a single chamber. On that basis, the RX-7, with its two rotors, would have a displacement of 573cc x 2 x 2, or 2,292cc.Then one evening in 1973, I was dining at the Dearborn Inn with G. Fred Leydorf, an advanced-engine engineer at American Motors. Fred had worked on a joint rotary-engine project with Renault and was liaising with Curtiss-Wright on the Wankel engine that was scheduled to power the Pacer. He knew his rotaries."The thing about the Wankel," said Fred, "is that its displacement is bigger than people think. You have to follow all its chambers through their complete working cycles. With the Wankel, that takes three revolutions of its output shaft, not the four-stroke reciprocating engine's two revolutions. If you do that, you find that all three chambers of each rotor complete the four-stroke cycle--so they have to be counted in its displacement."The light dawns! Suddenly the Wankel is seen for what it is: a brilliant design that packs a lot of working volume into a small package. You'd think its creators would be boasting about how much "cylinder" capacity they've managed to build into its compact housing, a tribute to Felix Wankel's genius. In a 1963 study of racing classifications, one of Europe's most respected engine experts, Prof. Eberan von Eberhorst, came down firmly in favor of a triple-chamber rating.That's just the way the engine was seen at first by Germany's NSU, the little company that took the gamble of licensing and building the first Wankels. When Max Bentele, then a Curtiss-Wright engineer, first visited NSU in mid-1958, he copied down a list of all NSU's present and future Wankels. NSU showed the displacement of each as triple its single chamber. The first engines, which had 125cc chambers, were classified as 375cc. Projected engines with 500cc chambers were described as 1.5-liter units in single-rotor form and as 3.0-liter engines with two rotors.Bentele brought the NSU engineers up short. "Aren't you asking for trouble?" he said. "We have no problem in the U.S. with taxation on the basis of engine size, but you do in Europe. Why do you mention three chambers when you could mention only one?" NSU did indeed go back to a single-chamber rating for all its Wankels. Mazda did likewise, and has done so ever since.I did some writing on the subject in 1973 that led to correspondence with many experts, including Felix Wankel. Then I got involved in the discussion for real in 1974 when I learned that the Society of Automotive Engineers (SAE) was setting up a Rotary Engine Subcommittee to establish clear definitions for the engine's components and functions so that all engineers could sing from the same song sheet. I managed to wangle a place for myself on it.Needless to say, I pushed hard for all three chambers to be counted in a definition of displacement. My first proposal was for that to be adopted in parallel with an "SAE displacement" of two chambers per rotor to pacify the car makers who were comfortable with this. At a subcommittee meeting on February 25, 1975, I made a major presentation, complete with slides, defending the counting of all three chambers of any and all rotors.Had I not weighed in as I did, I'm pretty sure that SAE J1220, approved in June 1978, wouldn't have included a definition that counted all three chambers. In fact, unable to agree, we hedged our bets by satisfying everybody. One chamber was defined as "Geometric Displacement," two were "Equivalent Displacement" and three were "Thermodynamic Displacement."You can take your pick. But believe me, if you want to understand the Wankel's pros and cons, the best way to do so is to consider all three chambers of each rotor--even if Mazda doesn't want to!

Les sourcils de votre rédacteur en chef se sont levés vers le ciel lorsque j'ai soumis mon article sur le design de la Mazda RX-7 (HS*EC #31). J'ai dit que son moteur rotatif avait une cylindrée de 573 cm3 par chambre de travail. Puisqu'il y avait deux rotors et trois cellules par rotor, cela totalisait une capacité totale de 3 438 cm3. "D'après ce que j'ai compris, le 12A a déplacé 573 cm3 par rotor pour un total de 1 146 cm3", a demandé M. Fitzgerald, "et à des fins fiscales japonaises, le moteur était évalué à 1,5 fois la cylindrée nominale de 1 719 cm3. Je n'ai jamais entendu parler de la 12A décrite comme autre chose qu'un moteur de moins de 2,0 litres. » La raison en est simple, ai-je dit à Craig : Mazda a déformé la cylindrée réelle de son moteur rotatif pendant des décennies. s'est impliqué dans cela au début des années 1970, l'apogée du Wankel. C'est alors que presque tout le monde s'est intéressé à ce nouveau moteur ingénieux, pour une bonne raison. En le couvrant de près en tant que journaliste, j'étais satisfait de la convention selon laquelle le déplacement d'un seul rotor était évalué au double du volume balayé de l'une des trois chambres de combustion qui entouraient ce rotor. Il semblait y avoir une certaine logique à cela. Au niveau de l'arbre de sortie, cela correspondait au schéma des courses motrices d'un moteur à quatre temps. C'était la cote utilisée par les autorités de course internationales pour le déplacement de Wankel. De plus, les poids lourds du monde Wankel, Daimler-Benz, Ford et General Motors, ont conclu que la « cylindrée équivalente » était le double de celle d'une chambre simple. Sur cette base, le RX-7, avec ses deux rotors, aurait une cylindrée de 573 cm3 x 2 x 2, soit 2 292 cm3. Puis un soir de 1973, je dînais au Dearborn Inn avec G. Fred Leydorf, un -ingénieur moteur chez American Motors. Fred avait travaillé sur un projet de moteur rotatif commun avec Renault et était en liaison avec Curtiss-Wright sur le moteur Wankel qui devait propulser le Pacer. Il connaissait ses rotatives. « Le problème avec le Wankel, dit Fred, c'est que son déplacement est plus important qu'on ne le pense. Vous devez suivre toutes ses chambres à travers leurs cycles de travail complets. Avec le Wankel, cela prend trois tours de son arbre de sortie, pas les deux tours du moteur alternatif à quatre temps. Si vous faites cela, vous constaterez que les trois chambres de chaque rotor complètent le cycle à quatre temps - elles doivent donc être comptées dans son déplacement. » La lumière se lève ! Soudain, le Wankel est vu pour ce qu'il est : un design brillant qui emballe beaucoup de volume de travail dans un petit boîtier. On pourrait penser que ses créateurs se vanteraient de la capacité de «cylindre» qu'ils ont réussi à intégrer dans son boîtier compact, un hommage au génie de Felix Wankel. Dans une étude de 1963 sur les classements de course, l'un des experts en moteurs les plus respectés d'Europe, le professeur Eberan von Eberhorst, s'est prononcé fermement en faveur d'une classification à trois chambres. entreprise qui a fait le pari de l'octroi de licences et de la construction des premiers Wankels. Lorsque Max Bentele, alors ingénieur Curtiss-Wright, a visité NSU pour la première fois à la mi-1958, il a copié une liste de tous les Wankels actuels et futurs de NSU. NSU a montré le déplacement de chacun comme triple de sa chambre unique. Les premiers moteurs, qui avaient des chambres de 125cc, étaient classés en 375cc. Les moteurs projetés avec des chambres de 500 cm3 ont été décrits comme des unités de 1,5 litre sous forme de rotor unique et comme des moteurs de 3,0 litres avec deux rotors. Bentele a mis les ingénieurs de la NSU à court. « Vous ne demandez pas des ennuis ? » il a dit. « Nous n'avons aucun problème aux États-Unis avec la taxation sur la base de la taille du moteur, mais vous en avez en Europe. Pourquoi mentionnez-vous trois chambres alors que vous ne pourriez en mentionner qu'une ? NSU est en effet revenu à un classement à chambre unique pour tous ses Wankels. Mazda a fait de même, et l'a fait depuis. J'ai écrit quelques articles sur le sujet en 1973 qui ont conduit à une correspondance avec de nombreux experts, dont Felix Wankel. Ensuite, je me suis vraiment impliqué dans la discussion en 1974 lorsque j'ai appris que la Society of Automotive Engineers (SAE) mettait en place un sous-comité du moteur rotatif pour établir des définitions claires des composants et des fonctions du moteur afin que tous les ingénieurs puissent chanter la même chanson. feuille. J'ai réussi à me faire une place dessus. Inutile de dire que j'ai poussé fort pour que les trois chambres soient comptées dans une définition du déplacement. Ma première proposition était que cela soit adopté en parallèle avec un "déplacement SAE" de deux chambres par rotor pour apaiser les constructeurs automobiles qui étaient à l'aise avec cela. Lors d'une réunion du sous-comité le 25 février 1975, j'ai fait une présentation importante, complète avec des diapositives, défendant le comptage des trois chambres de tous les rotors. Si je n'avais pas pesé comme je l'ai fait, je suis à peu près sûr que SAE J1220 , approuvée en juin 1978, n'aurait pas inclus une définition qui compterait les trois chambres. En fait, n'arrivant pas à nous mettre d'accord, nous avons couvert nos paris en satisfaisant tout le monde. Une chambre a été définie comme « déplacement géométrique », deux étaient « déplacement équivalent » et trois étaient « thermodynamique Déplacement. 'Vous pouvez faire votre choix. Mais croyez-moi, si vous voulez comprendre les avantages et les inconvénients du Wankel, la meilleure façon de le faire est de considérer les trois chambres de chaque rotor - même si Mazda ne veut pas!

https://www.hemmings.com/stories/article/how-big-are-wankel-engines

Un schéma d'équivalence à pistons, pour 90° de rotation d'arbre à excentrique, un piston se déplace de 30°.

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Dernière édition par magma le Sam 14 Aoû 2021 - 17:10, édité 12 fois
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Noël

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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 18:51

"Plus on ajoute de lobes, plus ça ressemble à une pompe à huile trochoïdale" ...

Rien d'étonnant à mon sens.
On peut penser que si ça peut constituer un bon compresseur, ça doit pouvoir aussi servir de pompe.


Dernière édition par Noël le Dim 1 Aoû 2021 - 18:57, édité 1 fois
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magma

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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 18:56

Oui Noël c'est souvent le cas et la cinématique très proche d'un moteur.
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Noël

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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 19:12

Je ne pense pas que Jacky Grolet (le Morgon !) nous lise ?
Nous étions passé chez lui, en groupe, il y a 7 ou 8 ans.
On l'a aussi revu à Carole avec sa Norton à moteur Wankel, qui fait un bruit fantastique.
Et - c'est finalement assez peu étonnant - c'est un bruit qui se situe à mi-chemin entre celui d'un deux temps et celui d'un quatre temps.


Dernière édition par Noël le Dim 1 Aoû 2021 - 19:38, édité 2 fois
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Le Xav

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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 19:29

Suite ce que tu écris : - "Wankel construisit aussi une vedette-torpilleur innovante (le Zisch), qui éveilla l’intérêt de l'Amirauté allemande et de la Waffen-SS." -

Je suis allé voir sur Google ce qu'était le Zish, parce que moi ça a éveillé ma curiosité - https://floatmagazin.de/boote/auf-kufen-wankeln-wankel-zisch/ -

Bon, je comprend les photo en Allemand, mais pas les écrits ...

https://floatmagazin.de/wp-content/uploads/2018/05/2018-05-08-Wankel-Zisch-7-Technoseum.jpg
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Noël

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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 19:45

Pour ceux qui utilisent Firefox, il existe une extension qui permet de traduire des tas de langues en français : Google Translator for Firefox.
Une fois installée, on voit dans la bannière des options un "T" rouge.
En faisant un clic droit sur ce "T" rouge, on ouvre une nouvelle fenêtre avec la traduction en français, généralement d'assez bonne qualité.
Bien utile !
On peut peut-être l'adjoindre à d'autres navigateurs que Firefox.
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magma

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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 19:53

Oui Noël, j'utilise Opera et Imtranslator c'est bien aussi.
J'ai compris le message et intégré la traduction
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Noël

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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 21:00

magma a écrit:
Oui Noël, j'utilise Opera et Imtranslator c'est bien aussi.
J'ai compris le message et intégré la traduction
Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. 771973

Vite, la suite !

Et tiens, une petite pique :
Comment appelle-t-on un 500RG qui roule à l'éthanol ? Un goinfre ! Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. 980796
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panerai

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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 21:05

Ce petit message juste pour dire que je suis bien accroché à ce sujet, c'est super intéressant, merci camarade magma Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. 771973
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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 21:42

Merci à toi Panerai Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. 771973
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magma

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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 22:00

3ème partie: Où ça cloche ?

Revenons aux segments:

Bien que rotor tourne assez lentement, c'est là le problème numéro un de ce moteur.
Le rotor ne touche pas la trochoïde, il y a du jeu, bien guidé par son engrenage et l'excentrique.
L'étanchéité repose donc sur les segments sur les flancs comme sur les pointes du rotor.
Tous les constructeurs qui se sont frottés à ce moteur butteront sur le problème.
Même Mazda ne fera pas mieux qu'une réfection complète obligatoire à 3000 euros tous les 80000km.
La mauvaise combustion plus les résidus d'huile et le passage des segments abîment les surfaces.
Les segments ça fonctionne bien dans un cylindre avec une forme  ronde naturellement élastique.

La forme de la chambre de combustion:

On est très loin d'une chambre hémisphérique avec bande de squish.
Une deuxième bougie sera vite nécessaire.
une partie du front de flamme part en sens opposé contre le mouvement souhaité, le volume s'agrandit beaucoup.
Bref c'est très mauvais et rien qu'à cause de cela ce moteur n'aurait jamais dû susciter l'intérêt des motoristes.
Mais il faut dire que ça se passe dans les années 60 où le pifomètre a encore toute sa place à côté de l'empirisme.

L'excentricité faible de l'arbre:

Pour transmettre du couple il faut un bras de levier important là c'est petit.
Typiquement 30mm. C'est peu en regard de la cylindrée.

La combustion se produit toujours au même endroit pour les trois chambres:

Ca provoque des déformations. La compacité du moteur n'arrange rien.
Il faut évacuer les calories, c'est ça de moins pour le rendement.

La ou les trochoïdes massives:

Ne facilite pas l'implantation de la boite de vitesse, sur la RE5 toujours la transmission primaire se fait par chaine duplex.

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La disposition longitudinale de la Hercules est sans doute plus simple.

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Avec une boite dans le même sens et un cardan peut être.

Au final, le rendement est mauvais et le moteur massif est lourd.

Le moteur est linéaire et mou, il manque de couple malgré sa cylindrée.

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Dernière édition par magma le Dim 1 Aoû 2021 - 22:52, édité 2 fois
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panerai

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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 22:21

Je me souviens de jolies "rosaces" (en graphite ??) incrustées dans les carters latéraux du RE-5, "pistes" sur lesquelles frottait le rotor
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magma

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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 22:30

Panerai: Les rosaces devaient être les traces de passage de segments latéraux dans la calamine.
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panerai

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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 22:33

magma a écrit:
Panerai: Les rosaces devaient être les traces de passage de segments  latéraux dans la calamine.

Non !

https://www.youtube.com/watch?v=8IteYK_vlD0
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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 22:42

4ème partie: Où c'est pas mal ?

La compacité:

Mettre autant de cylindrée dans si peu d'espace c'est pas mal.
Maintenant si on est obligé de mettre beaucoup de cylindrée parce que le rendement
est très mauvais c'est déjà moins bien. Si on peut l'utiliser sans boite de vitesse c'est
encore plus vrai. (en modélisme par exemple).

Pas de mouvement alternatif:

A part un léger déplacement du rotor selon l'excentricité effectivement
le mouvement des pièces est plus fluide. Ca occasionne moins de vibrations et ne nécessite pas d'arbre d'équilibrage.

On peut empiler les rotors:

A la façon du rôti de veau Orloff, on peut empiler les rotors.
Le plus courant est d'en mettre deux pour avoir la régularité d'un six cylindres deux temps.
Comme le Citroën de la GS birotor  3L par exemple.

Séparation des phases moteur:

C'est mieux que sur un deux temps classique, d'où le son qui peut à bas régime rappeler un moteur 4 temps.
Wankel à dû penser détenir la quadrature du cercle.

Le coût:

On lit souvent que ce moteur serait simple avec peu de pièces.
Je pense que cet avantage est annulé par la complexité des formes à usiner,
et leur faible durabilité.


Dernière édition par magma le Dim 1 Aoû 2021 - 23:09, édité 2 fois
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magma

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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeDim 1 Aoû 2021 - 22:55

Panerai:

à oui c'est un artiste, il a placé un feutre à la place d'un segment apex ? avec en plus un disque qui tourne ?
Dommage qu'on ait pas la solution

Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. 241515

La vidéo qui s'enchaine est bien aussi.

https://youtu.be/SkPeB1rAagU

Je trouve le bruit horrible
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Cardamome



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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeLun 2 Aoû 2021 - 9:34

Intéressant ! Tu n'évoques pas la tentative Honda dans une partie cycle de 125 K5 ? Je me souviens ado, en lisant Moto Légende, je me demandais comment devait tourner cet engin... j'avais la K5 d'origine.

N'ayant pas potassé le sujet depuis, je me demande pourquoi ça n'a pas été adopté en moto et que Mazda équipe ses voitures de rotatifs. La RX8 semble une solution d'avenir ? Mais peut-être l'objet de ce fil n'est-il pas de s'éloigner du deux-roues.

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Dan42



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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeLun 2 Aoû 2021 - 9:36

Très bon article magma! le révisions font du bien. Pourquoi se casser la tête avec la valeur de la cylindrée? c'est simple: 1 temps moteur à chaque tour d'arbre comme un 2T, donc cylindrée de 1 chambre par tour moteur. Equivalence sportive ou fiscale / au 4T multipliée par 2 donc cylindrée équivalente = 2x volume d'une chambre. Ces équivalences étaient sensiblement identique avec les moteurs compressés et turbo/ aux atmos.
La rotation de l'arbre moteur X3 /rotor n'est pas artificielle, elle fait partie intégrante du concept.
Dan
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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeLun 2 Aoû 2021 - 10:00

Cardamome a écrit:
Intéressant ! Tu n'évoques pas la tentative Honda dans une partie cycle de 125 K5 ? Je me souviens ado, en lisant Moto Légende, je me demandais comment devait tourner cet engin... j'avais la K5 d'origine.

N'ayant pas potassé le sujet depuis, je me demande pourquoi ça n'a pas été adopté en moto et que Mazda équipe ses voitures de rotatifs. La RX8 semble une solution d'avenir ? Mais peut-être l'objet de ce fil n'est-il pas de s'éloigner du deux-roues.

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- Je suppose qu'il l'a prévu dans la 5ème partie, avec les autres tentatives (Sachs-Hercules, IFA-MZ, Norton, Van Veen, Yam, Suz, Kawa, etc)

- si tu as déjà roulé avec un Wankel, tu comprends vite que le côté "turbine" ne pouvait guère plaire aux motocyclistes de l'époque. Quant à Mazda, ils ont bien levé le pied sur le sujet : la RX8 était sympa, mais les consos (essence et huile) seraient rédhibitoires de nos jours.

Cela dit, autant les interventions de magma étaient douteuses sur la NR, autant cet article est tout à fait réussi.
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Cardamome



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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeLun 2 Aoû 2021 - 10:17

Je n'ai pas précisé, j'évoquais la RX8 RE, pour son usage de l'hydrogène.

Pour le côté conservateur des motards... ça, j'entends complètement.
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Adco

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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitimeLun 2 Aoû 2021 - 10:29

Moi aussi je suis très agréablement surpris par le traitement du sujet de Magma,bravo! Ça donne envie d’en savoir plus,ce qui n’avait pas été le cas pour moi jusqu’à présent.
Petite anecdote,dans les années 2000,un fabriquant italien proposait un Wankel à usage karting,réputé très puissant mais quid de la cylindrée ?
En parlant de cylindrée,on touche un peu les limites du concept,une idée me vient,qui pourrait réconcilier un peu moteur à combustion et écologie : On fixe une distance ou une durée de course,une quantité de carburant,données valables pour tous les circuits. Pas de contraintes mécaniques et c’est toujours le premier qui arrive qui a gagné.
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MessageSujet: Re: Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.   Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions. Icon_minitime

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Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.
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