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Wankel, Felix

progettista tedesco (Lahr 1902-Lindau 1988). Dal 1936 diresse il Wankel Versuchs Werkstätten di Lindau (WVW), istituto di ricerca creato appositamente per lo sviluppo di compressori rotativi per i velivoli della Luftwaffe. Imprigionato, al termine della guerra, per circa un anno dalle truppe d'occupazione, fondò nel 1950 a Lindau un nuovo stabilimento, la Technische Entwicklungstelle, dove, grazie alla collaborazione dei tecnici della NSU di Neckarsulm, mise a punto un compressore rotativo applicato con successo, nel 1956, su una motocicletta, la Baumm. In seguito il compressore fu trasformato in motore rotativo, di cui diverse industrie (in Italia l'Alfa Romeo) comprarono la licenza di produzione per i più vari campi d'applicazione; nel 1963 fu presentata al pubblico la prima autovettura (NSU Sport Prinz Spider) equipaggiata con motore Wankel.

Motore rotativo a combustione interna del tipo con guida a strisciamento e con pareti di lavoro della cassa ferme, secondo la classificazione proposta dal suo ideatore. Il Wankel ha definito, per questo tipo di motore, quattro categorie, suddivise in dodici gruppi, ciascuno dei quali può essere suddiviso ancora in numerosi sottogruppi: cat. D (rotazione uniforme attorno a un polo fisso), cat. K (rotazione uniforme attorno a un polo che ruota uniformemente attorno a un altro polo fisso), cat. DU (come D ma con rotazione non uniforme), cat. KU (come K ma con rotazioni non uniformi). I dodici gruppi hanno come elemento discriminatore la forma della guida che determina il movimento: rettilinea, circolare, a strisciamento. I sottogruppi impiegano come criterio la mobilità degli organi: a pareti fisse e organi mobili, a pareti mobili e organi fissi ecc. Molte “caselle” di questa classificazione sono libere, cioè nessuno ha ancora inventato una macchina che vi si possa collocare. Costruttivamente il motore ideato da Wankel comprende: il rotore, che è un prisma la cui base è un triangolo equilatero con lati curvi; la cassa (statore), che presenta una cavità cilindrica retta chiusa sulle facce, che ha per base la trocoide del rotore; le circonferenze base, che sono materializzate da due ingranaggi di cui il minore (pignone) è solidale con la cassa, l'altro (corona) con il rotore. L'albero motore, il cui asse coincide con il pignone, penetra nella cassa e vi si appoggia con due cuscinetti a strisciamento; esso impegna il rotore con un eccentrico circolare, il cui asse coincide con quello del rotore, realizzando così il manovellismo. Il rotore, a ogni terzo di giro di rotazione, occupa la stessa posizione, l'albero di conseguenza deve compiere un giro completo per consentire all'eccentrico di fare altrettanto. In altre parole la velocità assoluta di rotazione dell'albero è pari a 3 volte quella del rotore. Il funzionamento presenta le sei fasi caratteristiche del motore alternativo e può essere seguito attraverso le posizioni del rotore e della cassa "Vedi figura vol. 22, pag. 455" . "Per il ciclo di funzionamento del motore Wankel vedi figura al lemma del 20° volume." Quando il rotore è in posizione 1, la camera α aumenta di volume, le β e γ tendono a diminuire; l'aumento di volume della camera α viene utilizzato per far pervenire nella camera stessa la miscela di aria e benzina. Nella posizione 2 la camera non è più in comunicazione con la luce di aspirazione e diminuisce di volume; la miscela viene compressa; nello stesso momento la camera β è già passata per il volume minore e in essa si verifica l'espansione; la camera γ ha terminato lo scarico ed è in fase di incrocio. Nella posizione 3 la camera α sta per raggiungere il volume minimo; con un certo anticipo la carica viene incendiata; delle altre due, la β si trova in fase di espulsione e la γ in aspirazione. Nella posizione 4, terminata la fase di espansione, la camera α inizia la fase di scarico naturale, poi quando comincerà a diminuire di volume inizierà l'espulsione forzata; la camera β è in fase di incrocio e la γ inizia la compressione. Prima di tornare nella posizione 1 la camera α viene a contatto con entrambe le luci (come γ nella posizione 2) per la fase di incrocio. Terminata una rotazione completa del rotore, l'albero avrà fatto tre giri, cioè 1080º (nel motore alternativo a quattro tempi, il ciclo si compie in 720º). L'espressione della potenza è identica a quella del motore a due tempi (infatti vi è uno scoppio ogni giro del rotore): per il Wankel è definita, tuttavia, una cilindrata convenzionale pari al doppio della variazione di volume di una singola camera, e questo per ragioni fiscali. Per aumentare la cilindrata totale si aumenta il numero dei rotori, che nei motori montati su vetture in circolazione sono due, assiali e sfasati di 60º, accoppiati a un medesimo alberocon manovelle a 180º. Rispetto a un motore alternativo, il Wankel presenta una camera di combustione meno favorevole soprattutto per il suo allungamento; per questo, spesso vi si mettono due candele che accendono la carica in punti e tempi successivi. Un motore Wankel non differisce da un motore alternativo come numero e tipo di impianti secondari: le differenze sono dovute solo alla particolare forma degli organi. Il rotore, generalmente in ghisa, presenta sulle pareti di lavoro nicchie aventi lo scopo di migliorare la forma della camera di scoppio, e, sugli spigoli, lame di tenuta, in ghisa o in grafite, alloggiate in cave apposite che, sia per azione centrifuga, sia per pressione dei gas e, da ferme, per azione di molle, assicurano la tenuta. Il raffreddamento della cassa può essere ad acqua o ad aria mentre il rotore viene raffreddato dall'olio di lubrificazione. L'andamento della potenza è identico a quello di un motore a quattro tempi, ma, avendo una fase utile al giro, la potenza è grosso modo doppia a parità di numero di giri; si nota anche che i consumi sono sensibilmente più elevati (240-250 g/CVh). Uno dei vantaggi dei motori rotativi è che, non avendo parti oscillanti alternativamente, riducono al minimo le vibrazioni dovute al motore; inoltre gli impianti di avviamento, accensione, alimentazione sono identici a quelli dei motori alternativi, il che riduce i costi degli impianti di produzione alla sola parte meccanica dei motori. Anche se sono allo studio possibili soluzioni per realizzare motori rotativi con accensione per compressione, il motore Wankel, sia per il basso rapporto di compressione, sia per l'impossibilità di giovarsi di camere di combustione di forma idonea, non è adatto al funzionamento Diesel.