Le moteur rotatif de Wankel : espoirs et désillusions.

Joel, le disque sur la jante, c'est le montage normal des dernieres Buell de serie en alu coule, par ailleurs inspirees de notre si belle MGC nationale et son esthetique de cigogne en vol...

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Patrick

Patrick, j'aime pas non plus ces 4 temps qui se la jouent 2 temps, et je suis d'accord que pour tracter en sortie d'épingle il faut du couple.
M'enfin la premiere qualité d'une sportive c'est la légèreté, et avoir besoin de 8 cylindres de 625cc (16cv par cylindre !) pour 130 malheureux canassons c'est abuser non ? On parle des années 70, pas 1920.

Vu le look du moteur GM,je pensais à un usage routier !

Charly a écrit:

Patrick, j'aime pas non plus ces 4 temps qui se la jouent 2 temps, et je suis d'accord que pour tracter en sortie d'épingle il faut du couple.
M'enfin la premiere qualité d'une sportive c'est la légèreté, et avoir besoin de 8 cylindres de 625cc (16cv par cylindre !) pour 130 malheureux canassons c'est abuser non ? On parle des années 70, pas 1920.

Le rendement des vieux V8 Ricains est effectivement risible... C'est pas un scoop!
Les seules choses que l'on retenait à l'époque, c'était la puissance ET la cylindrée sans mettre de relations entre les 2!
Il fallait des chevaux et 130 à l'époque c'était honorable et de la cylindrée... là 5l, ça impressionne.
Quand on a commencé à relier les 2 avec les GTI... on a vite compris pour les Ricains qui eux ont continué à vouloir de la cylindrée sans se soucier de rendement!
Ca n'a pas trop changé aujourd'hui... les rendements de leurs moteurs sont toujours inférieurs aux Européens.

Charly, je ne suis pas non plus un fan des V8 americains...

Par contre, un rat rod avec un 8 cylindres en ligne, de preference lateral dans les 5 litres, ca me fait loucher un poil!!!

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Patrick

...les Ricains qui eux ont continué à vouloir de la cylindrée sans se soucier de rendement !

Ils ont pris de mauvaises habitudes, un monde aux ressources infinies, et ont du mal à s'en défaire.

Patrick j'ai bien compris ton amour des latérales, qui d'ailleurs m'a donné l'envie de préparer un article sur le sujet. Ca sortira un jour, mais c'est une autre histoire...

Charly,

J'ai roule interstate avec des camionettes et RV V8 et V10 de 8 a 10 litres....

Ils ont tellement perdu vu le goal que ces engins ne tiennent meme pas 115km/h dans des cotes moyennes et sont des GOUFRES a essence...

Par contraste, un straight 8 lateral des annees 40 de 5 litres fait deja plus de 150cv, sans parler du couple...

Et evidement, certains engins a soupapes laterales sont pur poesie a mes yeux!!!

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On s'eloigne de Wankel qui en anglais est si proche de wanker (la veuve poignet...) que ca fait peur!!!

Patrick

il me semble (si mes souvenirs sont bons) que la 1ère fois que je suis allé aux USA l'essence ordinaire était à un indice octane 84 et il y avait du Premium (enfin c'est eux qui le disaient)  à 87 ..... A un tel point que je m'étais demandé comment faisait à l'époque les rares possesseurs de Ferrari qui avaient un vrai moteur haut rendement .... additif, essence avgas  ???

Sinon j'avais loué un veau local .... une Chevrolet Corsica V6  3,2 .... 140 CV américains .... donc très époumonés et surtout une boite auto 3 vitesses  A l'époque à l'agence de location ils m'avaient dit: uniquement essence 84 ..... bon pourquoi pas .... mais en Arizona au mois d'Aout (40° facile) la pauvre bète cliquetait tellement que j'avais mis de l'essence  premium !!!! et c'est vrai que le moteur paraissait un petit peu mieux se porter .... oh pas de quoi trouver 150cv .... mais de quoi ne pas tomber en panne ...

Bref, le moteur haut rendement n'était pas encore d'actualité chez nos amis américains .... Les moteurs sportifs de l'époque ...V8 7L annoncés 400cv .... allez on va dire 300 vrais Cv,  ça ne faisait pas un rendement justifiant de la haute technologie ....

Tu viens de me rappeler un bon souvenir... moi aussi, j'ai loué un Corsica V6 en 91. Mais à la frontière canadienne (Detroit, Michigan) en Octobre, pas de cliquetis! Par contre, j'ai fait un peu de calcul mental: Vu qu'un gallon fait un peu moins de 4 litres, et qu'un dollar vaut environ 10 francs, calculer le prix au litre, en francs! Je suis arrivé à 1 franc le litre. Du coup, après, je laissais le régular aux fauchés, et me gobergeais au premuim! c'est l'Amérique...

Au quotidien, ça leur est passé les moteurs de péniche ? le tarif de la tizane ne les a pas calmé ?

Bah, les F150 se vendent pas si mal à raison de 600 000 à 900 000 unités par an depuis 2012...
Ça va du V6 2,7l double turbo au V8 5l Atmo. (y z'ont même des turbo D)
On peut aussi ajouter 5-600 000 Doge Ram qui va jusqu'à 6,2l.

Pendant l'année 1973, alors que NSU a disparu et que la GS Birotor se vend au compte-gouttes,   Mazda fabrique env. 240 000 Wankel (ça fait 615 000 en tout depuis 67), soit un tiers de sa production totale de moteurs.
Les affaires marchent bien, ils ont acquis une renommée internationale et ils ont une place au soleil du marché américain. Le pari est gagné, et Mazda veut toujours plus de rotatif dans ses véhicules.

Les choses vont pourtant se compliquer...

-Au US, l'Environmental Protection Agency publie un test de consommation révélant que la RX-2 brule 17,4L d'essence au cent contre 11L pour une Chevrolet Vega dans les memes conditions. Mazda contre attaque en expliquant que la RX-2 est une voiture de sport, avec des performances élevées, et que les tests ne sont pas adaptés au moteur rotatif.  Il est vrai que la Vega ne brille pas (!) par ses performances, son quatre cylindres en ligne de 2,3L est donné pour 72cv, mais c'est un petit coupé élégant, aux memes dimensions que la Mazda. La comparaison n'est donc pas illogique.

Plus tard Mazda obtient un 2eme test de conso incluant un parcours sur autoroute. La RX-2 consomme toujours 17,5L lors du test stop-and-go mais descend à 11L sur l'autoroute. L'affaire ne rebute pas les fans de la RX-2, mais les ventes s'en ressentent, d'autant plus que le prix des Mazda augmente à mesure que le Dollar dégringole face au Yen.    


-Le 6 octobre 73 une coalition arabe menée par l'Egypte et la Syrie attaque Israel par surprise. Les US mettent en place un pont aérien pour soutenir l'Etat hebreux, ce qui ne plait pas du tout à l'Opep : en 3 mois le prix du baril de pétrole est multiplé par 4.

Pour le moteur rotatif qui vient de se faire baptiser ''gouffre à essence'' c'est la catastrophe, encore aggravée par des normes environnementales de plus en plus sévères, sans compter que la mauvaise réputation des RO 80 dont les moteurs doivent etre remplacés à 25 000km a traversé l'Atlantique.
Les ventes dégringolent au point que la banque Sumitomo est lourdement mise à contribution pour sauver Mazda.

-Chez GM qui a dépensé 150 millions de dollars dans le projet (dont un bon tiers en licences NSU), l'ambiance n'est pas à la fête non plus.
Le carter fonte a été remplacé par un carter en alu et le double allumage a été finalement adopté. On a travaillé pour réduire la consommation mais le réglage pauvre entraine des problemes de surchauffe. Le revètement de surface a tendance à se fissurer autour de la lumiere d'échappement. En septembre 1974 Ed Cole annonce la suspension du projet GMRCE (General Motors Rotary Combustion Engine) et part en retraite quelques jours plus tard.  
Dans les colonnes du Detroit News, Pete Estes, son successeur à la tete de GM, admet : ''nous avons fait aucun progres en 4 ans''.
Fin du rotatif chez GM.  

On a vu que Mazda n'est pas du genre à lacher l'affaire facilement. Les projets du tout rotatif lancés l'année précédente voient le jour :  

Le Parkway Rotary 26 (26 places), un minibus de 2 835 kg motorisé par le birotor 13B. Uniquement vendu au Japon :  

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 Le Rotary Pickup, moteur 13B aussi, uniquement pour les US. 14 366 exemplaires vendus en 74, mais ensuite les ventes ont plongé. C'etait un engin de surfeur californien, pas de redneck. Fin de l'expérience en 77 :

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26 places!!!

Empilees les unes sur les autres???

Je vois 15 places au max!!!

Patrick

il me semble voir 6 rangées complètes (donc 24) et à l'avant (vers la porte)  il semble y avoir encore un groupe de 2 sièges .... donc 26 .... je pense
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J'ai bien précisé que c'était pour les japs, pas les américains !

OK pour le car, c'est un car à OK! (OK, je sors!)

1974 c'est surtout le lancement du plan Phoenix, du nom de l'oiseau mythique capable de renaître après s'être consummé dans les flammes. Effectivement ça sent le roussi, mais Mazda ne veut pas lacher.
Une équipe d'ingénieurs se remet au boulot avec 2 objectifs : réduire l'appétit du glouton et passer les nouvelles normes environnementales.

Le probleme des émissions est lié à l'architecture du Wankel : ses longues chambres de combustion ont un rapport surface/volume élevé. C'est bon pour évacuer la chaleur, mais il reste beaucoup de gaz non brûlés qui partent directement dans l'échappement. La 2eme bougie améliore les choses (maintenant on sait a quoi elle sert), surtout à bas régime, mais cela ne suffit pas.

Pour passer les normes de pollution japonaises et américaines les ingénieurs ont trouvé une solution : le réacteur thermique.
C'est une marmite installée à la place du collecteur d'échappement. Les gaz d'échappement extremement chauds s'y mélangent à de l'air frais grace à une pompe entrainée par le moteur, brulant ce qu'il reste à bruler. Le systeme n'est pas aussi efficace qu'un catalyseur moderne, mais il est simple, pas cher, et fait baisser significativement le taux d'hydrocarbures. Depuis fin 71 début 72 les moteurs 10A et 12A en sont équipés.
Apres une longue décélération il se produit parfois des coups de feu sous la voiture et le manuel de bord recommande de ne pas se garer sur de l'herbe seche apres une bonne bourre.. C'était encore la belle époque !

Le moteur 12A de la RX-3, coté pompe :

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L'étiquette ''ne jamais enlever la pompe à air'' est également typique de l'époque. Ces petites Mazda ne valent pas grand chose sur le marché de l'occase, et le Wankel se prete bien mieux au gonflage qu'un moteur 4 temps. Il suffit d'agrandir les lumieres et de monter des gros carbus pour obtenir davantage de puissance et des régimes de folie. Les hotroders américains s'en donnent a cœur joie !

Mais revenons au plan Phoenix. Apres un an de travail la conso baisse de 20% et le REAPS 2 (Rotary Engine Anti Pollution System) est au point, les nouvelles normes japonaises et américaines sont passées avec succès.  
Les parois du réacteur ont été doublées, et au dessus de 4000 t/mn ou en décélération, l'arrivée d'air passe entre les parois du réacteur pour le refroidir. Si ça brule pas assez, le systeme coupe l'allumage de la 2eme bougie, pour augmenter le taux d'hydrocarbures .  En aval du réacteur se trouve un échangeur thermique pour réduire la température de la ligne d'échappement, et des capteurs de débit d'air et de température sont gérés électroniquement.  
 

A cette période GM rame avec ses protos Wankel alors que Mazda veut une limousine haut de gamme pour concurrencer les Nissan Cedric et Toyota Crown sur son marché intérieur. Un accord est trouvé : Mazda aide GM à dépolluer son piège rotatif, et GM fournit des Holden HQ australiennes avec conduite à droite. Bien sur les 6 ou 8 cylindres d'origine restent au pays des kangourous, Mazda motorise le monstre avec son birotor 13B. Le tout est rebaptisé Mazda Roadpacer AP (pour Anti Pollution car ce nouveau modele sorti en mars 75 profite de la derniere version du réacteur thermique)  :

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Les 130cv avec le peu de couple situé à 4000 tours peinent a trainer l'engin. 800  exemplaires vendus...  

L'autre nouveauté de 1975 c'est la Cosmo AP, RX-5 pour l'export proposée avec les moteurs 12A ou 13B. Elle se vend bien au Japon mais pas tellement à l'export, 100 000 exemplaires. Aucune ressemblance avec la Cosmo originelle :  

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Je continue de boire ce post [Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]

Pareil !

Il y avait pourtant une mouche dans la biere, la photo de la Roadpacer n'était pas sortie.

Retrouver le petit birotor sous cet immense capot ne devait pas etre facile !

[quote="Charly"]Il y avait pourtant une mouche dans la biere

Et moi je bois du petit lait, car j'ai toujours aimé ce moteur découvert dès sa sortie, j'ai le droit non?
Dan

Je rame un peu pour conclure, mais ça va viendre. Celui ci devrait etre l'avant dernier post sur Mazda :


En 1977, les moteurs rotatifs ne représentent plus que 5 % de la production totale de moteurs Mazda, et l'idée que le moteur à piston disparaitera au profit du rotatif a fait long feu, meme à Hiroshima chez les intégristes du rotor.
Au moment de renouveler la Familia, (323 pour le reste du monde, et pour le coup elle va avoir un succes planétaire) la décision est prise de ne pas proposer de motorisation Wankel. Un sacré revirement !

Plus tard,  Kenichi Yamamoto dira : "Nous avions besoin de quelque chose pour nous distinguer des autres constructeurs automobiles, l'erreur a été de l'adopter pour toutes les voitures".
Ce gars la est arrivé en 1946 chez Mazda et malgrés sa formation d'ingénieur il commence à la chaine. Ses remarques pour améliorer les pieces sont appréciées, apres un an et demi il passe au BE. Il est le n°1 des 47 samouraïs du Wankel et dirige le projet Phoenix avant de devenir patron de la R&D puis président de la boite. Bref, c'est pas n'importe qui, et c'est un pro-rotatif des premiers jours.

Pas de moteur rotatif dans la nouvelle 323, mais un autre projet hante les esprits depuis le succes planétaire de la Datsun 240 Z sortie près de 10 ans plutot : faire un vrai coupé sport.
A ce jour la plus populaire des Mazda rotatives était la RX-3 (285 000 exemplaires), la majorité en coupé. Cette fois il ne s'agit pas d'adapter un rotatif dans une base commune aux moteurs à piston, mais de créer une voiture performante autour du Wankel. Malgres l'opposition d'une partie des cadres pour qui la plaisanterie rotative a déjà couté trop cher, la RX-7 sort en mars 78 :

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Elle coute 40% de moins qu'une Porsche 924 pour des performances largement équivalentes. C'est un pari risqué, il va falloir en produire beaucoup pour qu'elle soit rentable.
Moteur 12A, 130cv à 7000, 16,5 m/kg à 4000.
La presse spécialisée est enthousiaste, la voiture plait, son petit moteur situé derriere l'essieu avant permet un bon centrage des masses, elle est agréable à conduire, et son moteur est un régal :
'' Meme si la 280 Z et la 924 étaient vendues au meme prix, je prendrais la RX-7 pour son moteur Wankel. Aucune des autres ne grimpe aussi vite en zone rouge avec une sonorité si joyeuse. Et aucune des autres n'est garantie 3 ans ou 80 000 km.''  

Le pari est gagné, à la fin de l'année 72000 RX-7 trouvent preneur. Kenichi Yamamoto peut célébrer le millionième moteur rotatif produit par Mazda :  


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Au 24h de Daytona 1979 deux RX-7 sont engagées par l'usine. Elles finissent 1ère et 2ème de leur catégorie GTU devant un bataillon de 911 (pas une 240 Z n'est à l'arrivée), et 5ème et 6ème scratch.  C'est un énorme succés !

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Le Championnat IMSA comporte 3 catégories :
- une pour les protos : GTX pour eXpérimentale
- deux pour les voitures de série : GTO pour Over 2,5L et GTU pour Under 2,5L.

En compétition la plupart des organisateurs ont adoptés une méthode simple pour les moteurs rotatifs : la cylindrée est calculée sur 2 chambres, soit le double de celle annoncée par le constructeur. Le birotor 12A de 573cc unitaire est donc considéré comme un 2,3L.

Cette belle réussite pour le lancement de la RX-7, n'est pas un coup de chance. L'année précédente deux RX-3 ont été engagées. Elles ont avalé du sable qui a réduit l'étanchéité et les collecteurs d'échappement se sont fissurés : abandon. Pour 79 le filtre a air été revu ainsi que l'échappement. Les moteurs 12B préparés spécialement développent 265cv à 8500 et ils ont tenu 24h.

Le championnat IMSA va devenir le terrain de prédilection de la RX-7. Six titres consécutifs de 1980 à 1985, c'est le record et Mazda dépasse Porsche en nombre de victoires.  Elle participe et gagne aussi en GTO avec le moteur 13J un quadrirotor de 600 cv qui préfigure celui qui remportera les 24h du Mans 1991.

En 1985 la Rx-7 phase 2 turbo est donnée pour 180cv, 240 cv pour la phase 3 de 1992, toujours birotor (moteur 13B REW, 1308cc officiels) et cette fois biturbo.

En tout 811000 RX-7 seront produites. C'est LE best seller rotatif de Mazda et donc de tres loin le Wankel le plus vendu au monde.

En 1990 Mazda sort un coupé grand luxe, l'Eunos Cosmo :


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Deux motorisations proposées : le 13B REW qui équipera plus tard la RX-7 et surtout le 20B REW, premier et dernier trirotor de série. Meme cylindrée unitaire (654cc) que le 13 B, 300cv à 6500 et 41 m/kg de couple à 3000 dont 38 m/kg des 1800 t/mn.
Cette fois il y a du couple en bas grace au systeme biturbo séquentiel. Le premier turbo se charge des bas régimes, le second se déclenchant à 4500 pour le coup de pied au cul.

Le monstre (plus de 4,80m) est réservé au marché japonais ou il subit les taxes les plus hautes sur la taille des voitures et la circulation, et en plus il est limité à 180 km/h à cause de la législation nippone...
C'est surtout une vitrine technologique, premiere voiture avec un GPS embarqué de série, électronique partout, et meme un écran tactile pour controler clim, radio, TV, et téléphone... eh oui, il y a 30 ans !    
L'éclatement de la bulle spéculative internet plombe les ventes, seulement 8 875 exemplaires, dont 40% avec le 20B trirotor.  

Comme pour toutes les espèces en voie d'extinction, le biotope des sportives continu de se réduire au début des années 2000. Les ricains sont de plus en plus amateurs de SUV (Sport Utility Vehicle =  utilitaire de sport, l'arnaque est visible dans le nom).
En europe on voit de plus en plus de Range Rover et de Discovery, BMW sort la X5 en 1999, et  Porsche s'y met aussi avec le Cayenne en 2002. Une année funeste, celle des premiers radars automatiques.

 Pourtant chez Mazda une petite équipe continue de travailler sur le moteur rotatif et une possible nouvelle génération de RX.
Le fruit de leurs efforts est le Renesis, 13B-MSP (Multi Side Ports) pour les intimes. C'est toujours le birotor de 654cc unitaire, mais la lumiere d'échappement périphérique est remplacée par 2 lumieres situées sur les carters de chaque coté du rotor. Il n'y a plus de lumieres périphériques, l'admission ayant déjà migré précédement :  

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La surface des lumieres d'échappement est presque doublée, et lorsque l'admission s'ouvre l'échappement est fermé ce qui évite que les gaz imbrulés s'échappent. Les joints d'apex ne passent plus sur les lumieres, le taux de compression et le régime max sont augmentés (zone rouge à 9000), et ce moteur atmosphérique encore allégé (112kg avec ses périphériques) passe les nouvelles normes de pollution.

La RX-8 voit le jour en 2003. C'est une vrai 4 places avec 4 portes, proposée en 2 versions atmo  :  4 port / 190cv, 6 port / 238 cv à 8500 et 22 mkg de couple à 3000 :



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En 2010 cette ultime RX n'est plus importée en Europe, car elle ne passe pas la norme euro5. L'histoire s'achève en 2012 avec 192 000 exemplaires.

Mazda aura donc produit plus de 2 millions de moteurs Wankel. On a vu que le chemin n'a pas été facile à suivre, et que le rotor ne pouvait pas remplacer le piston, mais cette technologie leur a permis de se démarquer et leur a apporté de beaux succés.

Et surtout, ils ont prouvé que ça marche !

Excellent post, merci qui? merci Charly.
Dan

Charly a écrit:

En 1990 Mazda sort un coupé grand luxe, l'Eunos Cosmo :

C'est surtout une vitrine technologique, premiere voiture avec un GPS embarqué de série, électronique partout, et meme un écran tactile pour controler clim, radio, TV, et téléphone... eh oui, il y a 30 ans !    

un GPS en 1990 ???   j'ai un gros doute .... je crois que les militaires américains ont été contraints d'autoriser l'usage de "leurs" satellites vers 2000 .... Auparavant la précision 100m ne permettait pas un guidage sur routes.
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