Rotor triangular em vez de pistão: como um motor Wankel realmente funciona?

Após a Segunda Guerra Mundial, o motor Wankel foi considerado a maior esperança da indústria automotiva — mas, em vez de um avanço, foi um fracasso. Até hoje, ele ainda tem fãs leais.

O motor Wankel é um dos desenvolvimentos mais fascinantes, porém controversos, da história automotiva. Ao contrário do bem-sucedido motor de pistão alternativo, no qual os pistões se movem para cima e para baixo nos cilindros, o motor Wankel se baseia em um movimento rotativo. Em seu centro, há um rotor triangular que gira excentricamente dentro de uma carcaça oval. Essa geometria especial permite que os quatro tempos do processo de combustão — admissão, compressão, potência e escape — de um motor a gasolina tradicional funcionem continuamente em câmaras separadas. Portanto, ainda é um motor de quatro tempos, mas que não requer os pistões tradicionais.

Embora o motor Wankel seja tecnicamente chamado de motor de pistão rotativo, ele não possui pistões no sentido tradicional. Em vez do típico movimento linear para cima e para baixo, rotores triangulares comprimem a mistura ar-combustível, iniciam a combustão e transferem a energia em movimento rotativo diretamente para o eixo de transmissão. Os rotores realizam um movimento combinado de rotação e oscilação, que difere fundamentalmente daquele de um motor de pistão alternativo.

Este princípio de funcionamento promete um funcionamento mais suave e menos vibração. Graças ao seu design simples, que elimina o virabrequim, a biela, o eixo de comando de válvulas, o conjunto de válvulas e o controle, é possível uma construção significativamente mais compacta. Além disso, um motor Wankel é potencialmente mais leve. Sua potência específica, ou seja, a relação potência/volume, impressionava desde o início.

Este tipo de motor foi inventado pelo engenheiro alemão Felix Wankel. Ele teve a ideia de uma unidade de combustão rotativa já na década de 1920, mas só depois da Segunda Guerra Mundial deu início aos trabalhos concretos. O primeiro protótipo funcional, o modelo DKM 54, foi apresentado na NSU em Neckarsulm em 1957. O motor Wankel entrou em produção em série na NSU na década de 1960. O primeiro modelo foi o NSU Spider em 1964, seguido pelo Ro 80 em 1967, que foi celebrado por seu pioneirismo tecnológico, mas logo revelou problemas iniciais e deficiências conceituais que impediram seu avanço.

Um grande problema reside na vedação entre o rotor e a carcaça. As chamadas vedações de borda ou ápice são particularmente solicitadas, pois estão em contato direto com a parede da câmara de combustão a cada rotação do rotor. O desgaste é alto e o consumo de óleo e combustível, bem como as emissões, são comparativamente altos. As regulamentações de emissões foram introduzidas pela primeira vez na Alemanha em 1971, seguidas pela crise do petróleo em 1973. A NSU, que havia se fundido com a Audi, posteriormente descontinuou a produção da Wankel.

A Mazda também desistiu em algum momento

Apesar desses desafios, a fabricante japonesa Mazda licenciou a tecnologia NSU e a desenvolveu de forma independente. O Mazda RX-7, produzido em várias gerações entre 1978 e 2002, tornou-se lendário, alcançando sucesso principalmente no automobilismo. Em 1991, o Mazda 787B tornou-se o primeiro carro com motor Wankel a vencer as 24 Horas de Le Mans, um feito que permanece único até hoje. O último modelo de produção com motor rotativo foi o Mazda RX-8, cuja produção foi encerrada em 2012.

A essa altura, as montadoras europeias e americanas já haviam reconhecido o motor Wankel como um beco sem saída. A Audi, por exemplo, abandonou o desenvolvimento técnico do legado da NSU. Outros fabricantes que haviam experimentado a tecnologia, como Mercedes-Benz e Citroën, também abandonaram suas ambições com o Wankel. Em 2010, a Audi apresentou o A1 E-Tron, que utilizava um motor Wankel como extensor de autonomia.

Mesmo na Mazda, o motor Wankel permaneceu silencioso por muitos anos. No entanto, em 2023, ele experimentou um pequeno renascimento na produção em série: desde então, a empresa japonesa tem usado o motor rotativo como extensor de autonomia no MX-30 e-Skyactiv R-EV, predominantemente elétrico. O design compacto e o funcionamento suave do motor rotativo são ideais para essa finalidade. No entanto, mesmo aqui, o motor Wankel resulta em um consumo de combustível comparativamente alto. Mesmo nesse nicho, o motor Wankel parece estar perdendo terreno.

Dada a crescente eletrificação dos sistemas de transmissão, é questionável se ele algum dia retornará. Suas deficiências específicas, particularmente em consumo de combustível e emissões, são difíceis de abordar. Portanto, sua história provavelmente será, acima de tudo, uma lição sobre inovação técnica e as armadilhas que até mesmo as ideias mais elegantes podem trazer.