Los motores rotativos de Mazda cumplen 50 años

30 Mayo, 2017 por

Mazda celebra el 50 aniversario del lanzamiento del Mazda Cosmo Sport, un coupé atípico tanto por su llamativo diseño como por su motor Wankel rotativo, que lo hizo único e inició una saga que ha llegado casi hasta nuestros días con las sucesivas generaciones de Mazda RX. Ésta es su historia.

Los motores rotativos de Mazda cumplen 50 años14

Cuando Felix Wankel patentó su motor rotativo sin pistones ni movimientos alternativos (por eso se conoce como motor rotativo) en 1929, se pensó que era una idea genial, pero poco viable para mover un coche. No sería hasta 1957 (hace 60 años) cuando se empezase a aplicar este motor tan peculiar en la industria del automóvil, gracias a una férrea apuesta de la marca NSU (actualmente Audi).

En cuanto se empezó en serio con el desarrollo de esta mecánica la prensa de la época llegó a considerar que el motor Wankel era el fin de los motores convencionales de pistones y muchas compañías se sumaron al carro. Mercedes con sus concept C111, el especialísimo Citroën GS Birrotor, las motocicletas Sachs, Suzuki… o el revolucionario NSU Ro80, que llegó a alzarse con el título de coche del año en 1968.

Entre las numerosas marcas que se interesaron por el motor Wankel estaba Mazda, la única que ha tenido los arrestos suficientes como para no abandonarlo al empezar a ser evidentes las limitaciones técnicas de un motor que, al menos sobre el papel, sólo puede ser calificado de genialidad absoluta.

Ante los primeros imprevistos las marcas fueron abandonando en estanterías sus proyectos de evolución del motor Wankel, pero los japoneses de Mazda supieron ver que, al igual que los primeros motores de pistones, aquello estaba todavía en pañales y había mucho margen de mejora.

El Mazda Cosmo Sport con motor Wankel presentado en 1967 era un coupé revolucionario tanto en su diseño como en su concepción y mecánica, un coche que hoy en día es un verdadero icono de culto muy cotizado por los coleccionistas. Sus prestaciones eran buenas para la época, aunque no estratosféricas, y su carácter y comportamiento dinámico enamoraron.

Gran parte del éxito de Mazda en el desarrollo del motor Wankel tiene mucho que ver con la tradición de los japoneses en la forja de aceros, ya que los materiales tienen unas solicitudes muy peculiares en este tipo de mecánicas. Una de las leyendas negras de los motores Wankel es que son poco fiables y que consumen aceite. Es cierto que gastan aceite pero no se debe a que el motor esté gastado o estropeado, simplemente es que por su diseño, en los motores Wankel el aceite es quien garantiza el sello y la hermeticidad de las cámaras de combustión que se van formando durante el giro del rotor en la trocoide que hace las veces de cilindro.

Mazda 787B, el único japonés en ganar Las 24 Horas de Le Mans

El Mazda 787B es el único coche japonés con una victoria en las 24 Horas de Le Mans.14
El Mazda 787B es el único coche japonés con una victoria en las 24 Horas de Le Mans.

La victoria del Mazda 787b en la edición de Las 24 Horas de Le Mans de 1991 dejó claro que sí era una mecánica fiable y doblegó a decenas de motores de pistones en la carrera más mítica, importante y dura del mundo. El atronador bramido de sus 4 rotores Wankel lanzado hacia la victoria es algo que no se puede describir y que deja en un segundo plano incluso a sus brutales prestaciones.

Como cada rotor equivale a 3 cilindros, los 4 rotores del 787B equivaldrían a una especie de V12 con una potencia de 700 CV con una cilindrada de sólo 2.600 cm3. Al no tener pistones que suben y bajan sino que se trata de un rotor que da vueltas, era capaz de girar a 9.000 rpm con una fiabilidad total y con sólo un tercio de las piezas que necesita un motor de pistones, su peso era bajísimo: sólo 830 kg, lo que supone una relación peso/potencia de 1,19 kg/CV, gracias a lo cual era capaz de acelerar de 0 a 100 km/h en menos de 3 segundos.

Toyota (considerada por la mayoría de la sociedad como la marca más fiable) lleva varias ediciones intentando lograr una victoria en la mítica carrera, un título que sigue resisiéndoseles. Hasta la fecha, la única marca japonesa que puede presumir de haber ganado la carrera más importante del mundo es Mazda, y lo hizo con un motor rotativo y un coche que sigue poniendo los pelos de punta.

Cómo es el motor Wankel

El motor Wankel es una idea genial.14
El motor Wankel es una idea genial.

Uno no puede imaginarse en la cabeza la danza de un rotor triangular dentro de una curva trocoide sin ver un vídeo de su animación, pero lo intentaré explicar. En un motor convencional de pistones hay una cámara de combustión en cada cilindro y la compresión y los diferentes ciclos se hacen en el mismo cilindro con un pistón que sube y baja y unas válvulas que según se abran o cierren hacen la admisión, la compresión y el escape, son básicamente como una jeringuilla a la que le podemos tapar y abrir la entrada según nos interese.

Un motor Wankel lo que tiene es una pieza triangular que da vueltas de manera excéntrica en una cavidad cuya forma garantiza que siempre estén los vértices del triángulo rozando sus paredes. Esto divide la cavidad de forma trocoide en 3 partes, es decir, es como si en un mismo cilindro tuviésemos tres cámaras independientes. La ventaja es que en cada una de estas cámaras se lleva a cabo un ciclo y que en una única vuelta del rotor triangular se generan 3 explosiones, mientras que en un motor diésel o de gasolina de 4 tiempos sólo se produce una cada dos vueltas. Es decir, en un motor Wankel se generan 6 veces más trabajo en una sola vuelta. Esto permite que tengan una potencia muy elevada en relación a su cilindrada.

Como no hay movimientos alternativos no se producen vibraciones y como no necesita válvulas, ni distribución, ni bielas… son muy compactos y ligeros… y fiables, ya que no se puede romper una correa de distribución, por ejemplo. Para hacernos una idea de su compacidad, el motor de un Mazda RX-8 ocupa prácticamente la mitad que su caja de cambios.

Sin embargo, no todo es perfecto en estos motores. Los rotores tienen mucha superficie de contacto con las paredes “del cilindro”, de modo que hay muchos rozamientos internos y es difícil garantizar una buena hermeticidad del sistema (de ahí que el aceite tenga que ser el que garantice ese sello y también reduzca mucha fricción, de modo que el aceite está sometido a unas exigencias muy altas).

El otro iconveniente es la refrigeración. En un motor de pistones en la cámara de combustión entra aire fresco y luego se produce la explosión, de modo que se refrigera y calienta de manera alternativa y se mantiene una temperatura homogénea en todo el motor. En los Wankel, en cambio, hay una parte “del cilindro” por la que siempre entra aire fresco (y está fría), otra en la que se comprime y explota (que está caliente siempre) y otra en la que se produce el escape (que está siempre muy caliente). Estas diferencias de temperatura tan brutales en las tres cámaras que se forman dentro de lo que sería un único cilindro suponen un estrés térmico brutal para sus materiales. Además, los gases de escape alcanzan unas temperaturas mucho más elevadas que en los motores de pistones convencionales, lo que exige que incluso se tenga que refrigerar el sistema de escape.

Mazda RX, la saga rotativa

El motor Wankel tuvo su versión de hidrógeno.14
El motor Wankel tuvo su versión de hidrógeno.

Debido a que es complicado mantener a raya las emisiones contaminantes en un motor que consume aceite y cuyos gases de escape salen tan calientes, Mazda dejó de comercializar el último modelo con esta mecánica, el Mazda RX-8 en 2015, pero no ha olvidado estas mecánicas en una estantería.

Por su forma de trabajar, estos motores tienen ventajas, por ejemplo, para trabajar con nitrógeno, funcionar como grupos electrógenos en vehículos híbridos (como el Mazda2 Concept híbrido presentado en 2013), pero lo cierto es que a día de hoy no se comercializa ningún vehículo con este tipo de mecánicas.

El Mazda RX-8 fue el último de una saga de modelos deportivos con motor Wankel que surgió para suceder al especialísimo Cosmo en 1970 con el lanzamiento del Mazda RX2 y sus sucesores: Mazda RX3, Mazda RX4, Mazda RX5, Mazda RX7 (con 2 generaciones y versiones sobrealimentadas con turbo) y el último, el Mazda RX-8, que incluso ha contado con una versión experimental alimentada por hidrógeno.

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Rubén Fidalgo

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