terça-feira, 14 de agosto de 2012

Motores Wankel: uma eterna promessa?

Poucas inovações muito destacáveis referentes aos motores de combustão interna surgiram no Século XX. Sem a menor sombra de dúvidas, pode-se afirmar que o motor Wankel é o grande destaque desse período. Aliando vantagens típicas dos motores 2-tempos no tocante à simplicidade, leveza, porte compacto e alta potência específica à praticidade atribuída ao ciclo Otto normalmente usado nos 4-tempos, conquistou entusiastas mas não chega a ser unanimidade...
Idealizado pelo alemão Felix Wankel (1902-1988) inicialmente em 1919, inspirado pelo sonho de montar um veículo equipado com um motor intermediário entre uma turbina e um motor convencional a pistão, foi patenteado pela 1ª vez em 1929 ainda restrito à teoria. De fato, o desenvolvimento teve início apenas em 1951 na extinta NSU, onde Wankel estava empregado à época, e apenas em 1954 o primeiro exemplar era concluído. A suavidade e baixo nível de ruído agradaram, e durante a década seguinte ocorreu um grande impulso para o aperfeiçoamento desse sistema, já a partir de 1960 com a cooperação entre a NSU e a Curtiss-Wright, que produzia motores aeronáuticos nos Estados Unidos. Se por um lado os americanos conseguiram solucionar o problema de trincas que apareciam ao redor da rosca das velas de ignição, por outro a vedação mostrava que seria o calcanhar-de-Aquiles dos Wankel. Os retentores apicais, localizados nas "pontas" do rotor triangular, denominadas ápices, apresentaram um problema referente a vibrações, provocando um desgaste acentuado dentro da carcaça onde o rotor se movimentava, formando irregularidades conhecidas como "marcas de unha do Diabo".

Mas foi a partir de 1963, com a apresentação do primeiro protótipo do esportivo Mazda Cosmo, que seria dado o pontapé inicial para que iniciassem uma longa jornada de aperfeiçoamentos, e a Mazda passou a ser a principal referência que vem à mente quando se fala em motor Wankel. Em 1965, alcançava a produção em série, já usando retentores apicais com uma configuração que neutralizava as vibrações e assim eliminava as "marcas de unha do Diabo".

Durante os anos 70, conturbados em virtude dos embargos árabes ao comércio de petróleo, o maior desafio envolvia uma redução do consumo de combustível, tanto que até mesmo a General Motors chegou a testar motores Wankel, mas o torque insatisfatório em comparação com a alta potência específica e a primeira onda de regulamentações de emissão de poluentes engavetaram o projeto da gigante americana.

Um dos pontos mais críticos era a emissão de hidrocarbonetos não-queimados, tanto em função da gasolina quanto do óleo lubrificante que "baixa" com mais facilidade num Wankel, problemas sérios tanto sob o ponto de vista ecológico quanto pelo aspecto da eficiência, denotando uma combustão incompleta e por conseguinte um gasto maior de gasolina para gerar uma dada quantidade de potência, além da precariedade da vedação.

A partir de 1973, com o lançamento do motor Mazda 13B, até hoje o maior sucesso entre os Wankel, essas questões começavam a ser solucionadas com mais eficácia. Um "reator térmico" acrescentado ao escapamento promovia a queima completa de algum resquício de gasolina crua, e novos acertos de carburação para uma mistura mais pobre visavam reduzir tanto o consumo quanto emissões.

E em 1978 aparecia o Mazda RX-7, que por 24 anos foi o mais longevo modelo a contar exclusivamente com motores Wankel, permanecendo em linha até 2002. Nem mesmo o Cosmo, que inaugurou o motor Wankel na Mazda e permaneceu em linha por 28 anos, conseguiu tal façanha, visto que entre 1981 e 1989 teve opções de motor de 4 cilindros em linha, incluindo uma versão movida a diesel...

Durante a década de 80, o sucesso da Mazda inspirou a fabricante russa AutoVaz a copiar o 13B, e ainda a fazer uma versão simplificada de rotor único que chegou a ser aplicada a modelos destinados a consumidores finais em caráter experimental. A maioria acabou sendo usada pela KGB, mas a durabilidade era ainda mais crítica devido ao uso de alumínio soviético de baixa qualidade, dificilmente superando a barreira de 20.000km nos primeiros exemplares. Versões de 3 rotores também chegaram a ser produzidas, sobretudo para aplicações aeronáuticas e militares.

A partir de 1984 os avanços nos sistemas eletrônicos passaram a ser incorporados, contribuindo para um controle mais preciso do consumo de combustível e emissões mediante uso da injeção Bosch L-Jetronic.

Em 2003 surgiu o Mazda RX-8, que saiu de linha em 2012 devido ao maior rigor de normas de emissão de poluentes, as quais já haviam interrompido as vendas na Europa em 2010. Ironicamente, o modelo chegou a ser usado como plataforma de testes com o hidrogênio, apontado constantemente como uma alternativa para redução da poluição atmosférica provocada por veículos automotores...

A adaptabilidade a combustíveis alternativos é considerada fácil, tanto que em 2007 foi apresentado um protótipo com 3 rotores movido a etanol puro, o Mazda Furai. Basicamente, era uma versão "amansada" do propulsor usado no Mazda 767 que competiu nas 24 Horas de Le Mans em 1988...

O tamanho compacto e o baixo peso também podem ser considerados vantajosos sob o ponto de vista da preservação ambiental, visto que demandam uma extração mineral menos intensa para produzir um motor que atenda a uma determinada faixa de potência e torque, a exemplo dos já comprovados motores 2-tempos. No entanto, o Wankel ainda enfrenta problemas sérios de difícil resolução, e apesar do layout aparentemente simples demanda uma seleção mais criteriosa das matérias-primas e de insumos como o óleo lubrificante.

Mesmo que já tenha sido demonstrada a viabilidade técnica, os motores Wankel ainda tem alguns aspectos a evoluir para que deixem de ser considerados uma eterna promessa...

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