Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.

Le nom de la bete ayant ete divulgue, je ne puis m'empecher de vous poster une autre de ses reveries...

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Ca date de la 1ere guerre mondiale...

Patrick

Dans la valse à 1 temps,

Je me demande comment font les segments des pistons pour passer la position des obturateurs quand ils sont ouverts ?

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Ça me fait penser à un extrait d’informations de la même époque où un scientifique en blouse blanche déclarait à propos des pesticides une phrase du genre:  « on ne se rend pas compte à quel point la science moderne maîtrise la nature… »C’est fou comme l’avenir prend un malin plaisir à faire autre chose que ce que l’on a prévu !

+1 !

Dans ce moteur à "cylindre torique" (y'avait de l'idée !), il y a quand même un truc qui me gêne :
les explosions combustions repoussant deux pistons simultanément, la poussée exercée sur chacun des deux n'est que la moitié de ce qu'elle serait sur un seul piston.
Côté rendement dynamique, c'est assez pénalisant. (*)
Côté puissance spécifique, a-t'on une idée de ce que ça donnait ?
Et puis ce moteur devait être assez lourd.
(*) Mêmes remarques pour les moteurs en triangle avec pistons opposés qui n'auraient été intéressants qu'en version diesel (pression très forte sur les pistons).

magma a écrit:

Dans la valse à 1 temps,

Je me demande comment font les segments des pistons pour passer la position des obturateurs quand ils sont ouverts ?

Ils font 6 mm de hauteur pour une fente de 3mm maxi
De plus l'inquiétude des experts concernant la vitesse phénoménale des obturateurs, semblant très difficile à augmenter au delà de 500 rpm / aux obturateurs photo n'à pas lieu d'être, de nos jours ils ouvrent au 1/4000ème de seconde voir plus mais par un principe de contrôle de quantité de lumière et non de vitesse de course: par positionnement des 2 rideaux l'un / à l'autre ( fente de passage) et non variation de vitesse , donc système déjà au bout du rouleau d'origine, à revoir d'urgence.
Dan

Noël a écrit:

Dans ce moteur à "cylindre torique" (y'avait de l'idée !), il y a quand même un truc qui me gêne :
les explosions combustions repoussant deux pistons simultanément, la poussée exercée sur chacun des deux n'est que la moitié de ce qu'elle serait sur un seul piston.
Côté rendement dynamique, c'est assez pénalisant. (*)
Côté puissance spécifique, a-t'on une idée de ce que ça donnait ?
Et puis ce moteur devait être assez lourd.
(*) Mêmes remarques pour les moteurs en triangle avec pistons opposés qui n'auraient été intéressants qu'en version diesel (pression très forte sur les pistons).

Si on analyse en statique, normalement la pression exercé dans la chambre par la combustion est identique sur toute les surfaces de la chambre.
Donc les pistons opposés auront chacun une poussée équivalente à un seul piston (en considérant une cylindrée et un alésage identique). Si on considère pour cet exemple que l'équivalence de cylindré est obtenus par une course de chacun des deux pistons divisé par deux , on retrouve un couple de sortis identique.
->forcex2 x courses/2=force x course

magma a écrit:

Dans la valse à 1 temps,

Je me demande comment font les segments des pistons pour passer la position des obturateurs quand ils sont ouverts ?

Et moi je me demande comment ils font pour tenir le coup car celui côté compression détente sert de culasse!
Dan

Grace à ce bel exposé on a vu que les constructeurs ayant investi dans le Wankel se sont tiré une balle dans le pied, le calibre de la balle étant proportionnel au montant de l'investissement.
Il y a une exeption à la regle sur laquelle on est passé un peu vite : Mazda.

J'y reviens en commençant par un peu d'histoire :  


En 1920 la société Toyo Cork Kogyo fabrique des bouchons de liege, puis des machines outils. A partir de 1931 l'entreprise se lance dans la fabrication de triporteurs sous le nom de Mazda Go :

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Comme beaucoup ils fabriquent des armes pendant la guerre, dont la fin est particulierement éprouvante pour eux car l'usine est située à Hiroshima. Les batiments ont été protégés par le relief,  ils servent d'hopitaux, puis accueillent des réfugiés, mais la production de véhicules reprend quelques jours apres la terrible explosion. C'est des lacheriens !

  Au début des années 60 Mazda produits tout une gamme d'utilitaires et une kei-car (mini voiture limitée à 360cc) qui se vend comme des petits pains. La firme a de grandes ambitions, elle veut se lancer dans l'automobile, mais elle est consciente qu'il va être difficile de concurrencer les deux grands, Toyota et Nissan. Ils choisissent de se démarquer et le Wankel semble prometteur. Le président Matsuda lui-meme se déplace chez NSU.  
Début 61 un monorotor NSU KKM est envoyé au Japon avec ses plans détaillés. Mazda en tire son premier proto. Le moteur marche mal, fume, et tient à peine 200 heures.

Deux ans plus tard il y a toujours plus de problemes que de solutions, c'est l'heure du quittte ou double. Lacher l'affaire n'est pas le genre de la maison, en 1963 Mazda crée l'unité Rotary Engine composée de 47 ingénieurs, une référence aux mythiques 47 samouraïs.    
L'équipe dispose de 20 bancs d'essais, et travaille H24. Ils vont cramer des milliers de moteurs... mais finir par trouver des solutions.

La Cosmo est présentée en 64, une soixantaine de modele sont testés par les concessionnaires entre 65 et 66 avant qu'elle soit proposée à la vente. C'est une vitrine technologique montée à la main, env. 1200 exemplaires sur 4 ans. Moteur 10A birotor de 110cv à 7000 t/mn.
En 1968 Mazda engage deux Cosmo au 84h du Nurburgring, la n°l8 avec un équipage japonais, la n°19 avec un équipage belge. (Cette course est une spécialité belge car elle remplace l'ancienne Liège-Sofia-Liege sur route ouverte). Un limiteur est installé pour ne pas dépasser 7000 t/mn.
Apres 80h de course les deux Mazda sont 4eme et 5eme mais la n°18 est ralentie par un probleme de pont.  La n°19 finit 4eme à quatre tours du podium (28km le tour) derriere deux Porsche 911 et une Lancia Fulvia.  Belle réussite !  

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A suivre..

Citation :

Charly: Mazda crée l'unité Rotary Engine composée de 47 ingénieurs, une référence aux mythiques 47 samouraïs

Ah les 47 samourai... Ils ont aussi inspire cette atrocite!!! Les 47 Buell-Ronin...

Celle ci est la numero 45...

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Elle est a vendre sur eBay-GB en ce moment...

Comme l'a dit un copain, pas de soucis, avant meme de rouler elle s'est deja enquille un camion...

Patrick

Vivien57 a écrit:

Noël a écrit:

Dans ce moteur à "cylindre torique" (y'avait de l'idée !), il y a quand même un truc qui me gêne :
les explosions combustions repoussant deux pistons simultanément, la poussée exercée sur chacun des deux n'est que la moitié de ce qu'elle serait sur un seul piston.
Côté rendement dynamique, c'est assez pénalisant. (*)
Côté puissance spécifique, a-t'on une idée de ce que ça donnait ?
Et puis ce moteur devait être assez lourd.
(*) Mêmes remarques pour les moteurs en triangle avec pistons opposés qui n'auraient été intéressants qu'en version diesel (pression très forte sur les pistons).

Si on analyse en statique, normalement la pression exercé dans la chambre par la combustion est identique sur toute les surfaces de la chambre.
Donc les pistons opposés auront chacun une poussée équivalente à un seul piston (en considérant une cylindrée et un alésage identique). Si on considère pour cet exemple que l'équivalence de cylindré est obtenus par une course de chacun des deux pistons divisé par deux , on retrouve un couple de sortis identique.
->forcex2 x courses/2=force x course

Exact, tu as tout-à-fait raison : la pression est évidemment la même sur les deux pistons.
En fait, je voulais dire qu'elle décroit deux fois (?) plus vite puisque les pistons s'éloignent l'un de l'autre. Il est vrai qu'on est quand même bien loin d'un mono "longue course" !
Et aussi, ce moteur n'est pas très "économe" en frictions internes ...

Je n'ai pas retrouvé le magasine, c'était dans un Citroscopie (juin juillet 2009): https://www.planete-citroen.com/forum/showthread.php?107190-DS-moteur-V4-2-temps

Voici un lien ou l'on voit les différents projets: http://www.historicmotors.fr/archives/2020/12/04/38687650.html

La DS au V4 2temps était visible au musée d'Aulnay, je ne sais pas ce qu'elle est devenue apres la fermeture.

Revenons au Wankel :

1968 voit aussi l'arrivée du birotor sous le capot la Familia Coupé (R100 à l'export) :

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Les Familia existent et sont motorisées par des 4 cylindres à piston depuis 1963, cette version Rotary est le modele haut de game façon GTI. Cette fois c'est une voiture de grande série, et elle est beaucoup plus abordable que la Cosmo. Meme moteur mais carbu plus petit, 100cv.  

 Pour faire la promotion de la R100, Mazda l'engage dans differentes compétition ou elle rencontre un certain succes. Par exemple la victoire au GP de Singapour et à Suzuka dans sa catégorie. Pour les 24h de Spa en 1969 trois R100 aux moteurs poussés à 200cv sont au départ. La n°29 finit 5eme derriere quatre 911, et devant un paquet de BMW, de Ford, et d'Alfa.  La course va a son terme malgrés l'accident mortel de Léon Dernier surnomé « Eldé » (un nom pas facile à porter pour un pilote) au volant de la R100 n°30. Il faisait parti de l'équipage de la Cosmo n°19 au 84h du Nurburgring.

 Seulement 7000 R100 sont vendues en 68, mais en 1969 Mazda sort la version 4 portes, les ventes passent à 28 000 puis 31 000 exemplaires en 70.

Si ces Familia Rotary se vendent bien au Japon c'est aussi grace à leur cylindrée officielle de 982cc qui leur permet de rester dans la tranche inférieure de la taxe routiere annuelle, tout en offrant des performances équivalentes aux plus de 1500cc, deux niveaux d'imposition au dessus.

En 1970 Mazda tente le jack pot en proposant une motorisation Wankel pour sa nouvelle kei-car. Le moteur 3A est un mono rotor dérivé du 10A dont la cylindrée a été réduite à 357cc. Il est donné pour 35cv, le double du 360 cc 4 temps. 25 ans plus tard Ligier réussira son tour de passe-passe, un 330 cc diesel devient équivalent à 50cc essence, mais ça ne marche pas pour Mazda dont les concurrents montent au créneau. La firme d'Hiroshima renonce, probablement pour ne pas mettre en péril son avantage sur la taxe routière.  

Cette meme année sort la RX-2, une Capella Rotary en coupé ou 4 portes. Moteur 12A, 120cv, mais elle est plus lourde que la R100 et n'est pas efficace sur circuit.  

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Toujours en 1970 le coupé Luce fait un flop, moins de 1000 exemplaires vendus en 2 ans. Moteur 13A, 1300cc 126cv. C'est la premiere et la derniere traction rotary de Mazda :

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Décidément, j'ai cru ce post mort, mais non , comme le Zétor, même mort il fume encore!
Dan

Faut dire aussi que pas mal de monde s'y est mis et même accroché, et que tout ce qui y a été dit était bien intéressant !  

Et Mazda ne lâche pas le morceau :
https://www.autoplus.fr/mazda/mx-30/mazda-mx-30-a-moteur-rotatif-lancement-debut-2022-293915.html#item=1

En 1971 la Grand Familia est lancée en 3 version, coupé, berline et le premier break équipé d'un Wankel. 2 motorisations à piston et une Wankel, (le 10A de la R100) qui s'appelle Savanna au Japon, RX-3 à l'export.

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Plus légére et mieux équilibrée que la RX-2, elle parvient a détroner la Nissan Skyline et se couvre de gloire sur les circuits japonais. A partir de 72 elle est importée aux US avec le moteur 12A et elle fait un carton.

On peut dire que ça bosse dur au pays du soleil levant, pendant l'hiver 72/73 sort la nouvelle Luce, appelée RX-4 pour les versions Wankel à l'export. Moteur 12A puis 13B 120/130cv. C'est le vaisseau amiral de la flotte.
En 1975 elle sera élue par Road & Track meilleure berline sportive dans sa gamme de prix (BMW 530i dans la gamme supérieure) :

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Conso relevée à 13,5L ce qui leur semble peu pour ''une voiture qui marche comme un gros V8 américain '' (12,5L pour la 530i).

Mais revenons à mai 1972. Une avant première est en couverture du magazine Popular Science : dès 1974 General Motors équipera sa Chevrolet Vega d'un nouveau moteur rotatif.

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Le rédacteur n'y va pas avec le manche : ''..révolution de l'industrie automobile ... la fin du moteur à pistons est proche...''

  La première raison évoquée, c'est que la fabrication d'un moteur Wankel coute au minimum 50% moins cher que son équivalent à pistons. C'est un point dont on a pas encore parlé, qui explique l'engouement des constructeurs et le prix toujours tres compétitif des Mazda RX.
Les arguments habituels ne sont pas oubliés, il est aussi plus fiable, plus leger, plus compact, ne vibre pas et coute moins cher à maintenir... (Ca passait c'était beau !)

Le président de GM, Edward N. Cole suit le projet de très près et annonce fiérement  : '' ..à ce stade nous pensons etre en avance sur tout le monde''. (Il ne manque pas d'air, chez GM c'est un projet alors Mazda commercialise des Wankel depuis 5 ans).

Un éclaté et une description technique suivent :    


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Bloc tout fonte avec un traitement genre chrome sur la trochoïde. Les joints céramique d'apex tiennent plus de 160 000 km, une bougie par rotor (pour faire des économies), 40 000 km entre 2 vidanges (plus une lubrification à huile perdue), injection electronique.
Tout est prévu, 25 000 Vega Rotary serons fabriquées en 73-74, et à partir de 1975, 600 000 moteurs serons fabriqués pour équiper 75 modeles du groupe GM.
D'apres ce journaliste visionnaire, en 1975 toutes les Mazda seront rotatives, Toyota et Datsun seront en passe d'en faire autant et en Europe ''la révolution du Wankel'' aura lieu aussi avec NSU, VW, Mercedes et Citroen en tete.

Le comparatif estimé entre le GM rotary et le V8 Chevy   :

Cylindrée : Wankel - 3,4L / V8 - 5L
Poids :  Wankel - 116 kg / V8 - 211 kg
Pieces en mouvement : Wankel - 154 / V8 - 388
Espace nécessaire : Wankel - 0.16 m3 / V8 - 0.65 m3
Puissance : Wankel - 150 hp à 6,000 / V8 - 130 hp @ 4,000
Couple : Wankel - 169 N⋅m @ 4,000 / V8 - 312 N⋅m @ 2,400

Ca c'est du scoop !

En ont ils seulement fait rouler une ?

Charly a écrit:

Le comparatif estimé entre le GM rotary et le V8 Chevy   :

Puissance : Wankel - 150 hp à 6,000 / V8 - 130 hp @ 4,000
Couple : Wankel - 169 N⋅m @ 4,000 / V8 - 312 N⋅m @ 2,400

Ca c'est du scoop !

Tout va bien jusqu’à l’avant-dernière ligne!

panerai a écrit:

En ont ils seulement fait rouler une ?

Surement !



Blagapr, GM a mis Wauxhall à contribution, et les anglais ont testé le birotor prévu pour la Vega. Un dans une Firenza manuelle et deux dans des Ventora automatiques.

Aux US un proto de l'Aérovette, prévu au départ avec un V8 central, a roulé avec ce meme birotor :

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Il a été revendu à un particulier qui a fini par monter un Mazda 13B.

Ensuite le projet a évolué vers un quadrirotor de 420cv, mais il semble que ce soit un concept resté imaginaire. Apres 73 le projet est revenu avec un bon vieux V8, et finalement abandonné car les ricains préferent les sportives plus spacieuses, avec un moteur à l'avant.

Adco a écrit:

Tout va bien jusqu’à l’avant-dernière ligne!

Oui le couple est faible, mais ça me choque moins qu'un V8 de 5L de 130 hp !

Charly a écrit:

Oui le couple est faible, mais ça me choque moins qu'un V8 de 5L de 130 hp !

+ 1
Who cares about the torque at the excenter shaft? It's the torque at the driving wheels that counts.
You only need horsepower and a gearbox to make that happen, and 150 rotary-horses give 15% more torque than 130 V8-horses.
By the way, did you know that nowadays the Americans too have 16-valve engines? Yes, V-eights

Pour la valeur ,bien sûr,mais ça ne joue pas sur le régime et la courbe.
130 Hp avec 312 nm à 2400rpm doivent être bien plus efficaces et agréables à l’usage que 150 Hp et 169 nm à 4000rpm.

Adco, si c'est pour motoriser une péniche, je suis d'accord toi. Pour une sportive c'est honteux. On va voir que ce point va devenir important pour Mazda.

jeannin a écrit:

Citation :

Charly: Mazda crée l'unité Rotary Engine composée de 47 ingénieurs, une référence aux mythiques 47 samouraïs

Ah les 47 samourai... Ils ont aussi inspire cette atrocite!!! Les 47 Buell-Ronin...

Celle ci est la numero 45...

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Elle est a vendre sur eBay-GB en ce moment...

Comme l'a dit un copain, pas de soucis, avant meme de rouler elle s'est deja enquille un camion...

Patrick

Pour l’esthétique il y a certain modèle européen ou japonnais qui sont bien pire.
Je n'ai pas dis non plus quelle me plaisait  

Par contre pour le montage du disque ???
Tolérance d'un disque maxi 20/100eme et même a cette cote, tu a le levier qui pompe.
j'ai rarement vue une jante qui fessait moins de 1mm de voile ??
Sachant que les japonnais on une tolérance maxi de 2mm ce qui est énorme.

Oupssss ça me rappel le travail et les bras de fer avec les experts

Citation :

Charly: si c'est pour motoriser une péniche, je suis d'accord toi. Pour une sportive c'est honteux.

L'aveuglement moderne du couple maxi a 500 tours de la puissance maxi, de preference le plus pres possible de 10,000rpm et accompagnees necessairement par des boites a 7 ou 8 vitesses...

Donc des 4 temps modernes avec tous les inconvenients des 2 temps modernes.

Faut s'appeler Popeye pour rouler vite avec ces engins sur routes de montagne...

Patrick