La plupart des voitures que vous voyez sur la route ont un moteur à piston traditionnel sous le capot. Toutefois, un petit nombre d’entre elles se distinguent nettement : elles utilisent un moteur rotatif sans piston ou moteur à rotor. Au lieu des pistons cylindriques que l’on trouve dans la majorité des moteurs, ils utilisent des rotors à trois côtés dans un boîtier oblong pour créer la combustion.
Qu’est-ce qu’un moteur rotatif ?
Le moteur rotatif que la plupart des consommateurs américains connaissent est également appelé moteur Wankel, du nom de l’ingénieur allemand Felix Wankel, qui a conçu cette configuration dans les années 1960. Certaines marques ont adopté la configuration rotative en raison de la réputation de cette conception, qui permet de créer une puissance impressionnante à partir d’une petite cylindrée. En raison de leur poids léger et de leur taille compacte, le rapport puissance/poids est parmi les meilleurs des moteurs à combustion interne.
Bien qu’il s’agisse d’un moteur à combustion interne, le fonctionnement de ce moteur est très différent de celui des moteurs à piston traditionnels. Dans un moteur à pistons classique, chaque course accomplit quatre tâches différentes : admission, compression, combustion et échappement. Les moteurs rotatifs accomplissent les mêmes quatre tâches, mais dans un secteur individuel du carter du moteur. Il s’agit essentiellement d’une manière plus efficace de réaliser le processus à quatre temps, comme si un cylindre dédié se trouvait dans une chambre.
Moins de pièces qui bougent
Un moteur à rotor n’a pas autant de composants mobiles qu’un moteur à pistons. Dans un moteur à combustion typique, il y a plus de 40 composants individuels – tels que les bielles, l’arbre à cames, les soupapes, les culbuteurs, la courroie de distribution, les engrenages de distribution, le vilebrequin et, bien sûr, les pistons – qui doivent tous fonctionner ensemble pour que le cycle à quatre temps accomplisse une révolution.
En revanche, dans un moteur rotatif typique à deux rotors, il n’y a que trois pièces mobiles. Deux d’entre elles sont les rotors, la troisième étant l’arbre de sortie. Il n’y a pas de commande de soupapes comme dans un moteur à piston. Un rotor piège le mélange air/carburant lorsqu’il tourne devant l’orifice d’admission, puis le comprime lorsqu’il tourne devant la zone de combustion, et laisse le mélange brûlé sortir lorsqu’il tourne devant l’orifice d’échappement, avant de recommencer le cycle. L’avantage d’avoir moins de pièces mobiles est qu’il y a moins de pièces à user, un poids plus léger, et qu’il n’y a pas besoin de vidange d’huile.
Un mouvement plus fluide
Les pièces d’un moteur à piston traditionnel changent de sens lorsqu’elles tournent, tandis que celles d’un moteur rotatif se déplacent continuellement dans le même sens. Ils sont également dotés de contrepoids qui éliminent les vibrations qui se produisent dans les moteurs à piston.
Cela contribue à rendre un moteur à rotor plus souple qu’un moteur à piston. Il a trois révolutions sur l’arbre de sortie pour une révolution du rotor. Pour un moteur à piston, la combustion se produit tous les deux tours et un quart de chaque tour de vilebrequin. Les rotors du moteur rotatif se déplacent plus lentement que ceux d’un moteur à pistons, un autre facteur qui améliore la longévité.
Questions notées
L’un des effets secondaires négatifs du moteur rotatif est le processus de combustion proprement dit. Si les moteurs eux-mêmes fonctionnent plus efficacement en termes de création de puissance, le rendement énergétique n’est pas aussi bon. En fait, le moteur à combustion typique à piston brûle environ 80 % du mélange air/carburant dans la chambre de combustion, alors que le moteur rotatif n’en brûle généralement que 70 %. En outre, les problèmes de maintien de l’étanchéité rendent les moteurs rotatifs sujets à la consommation d’huile. Ces facteurs les rendent moins économes en carburant et plus polluants.
De plus, si les moteurs rotatifs génèrent beaucoup de puissance à haut régime, ils ne produisent pas autant de couple que les moteurs à piston, surtout à bas régime. Cela en fait une bonne option pour un circuit de course, mais moins idéale pour la conduite quotidienne en ville.
Les moteurs rotatifs ne sont pas présents dans de nombreux véhicules, notamment aux États-Unis, en raison des réglementations sur les émissions et des problèmes de fiabilité. Cependant, le constructeur automobile japonais Mazda a connu un certain succès avec le moteur Wankel. Sa voiture de course 787 à quatre rotors a remporté la prestigieuse course des 24 heures du Mans en 1991, et des voitures de sport comme la RX-7 et la RX-8 sont devenues des objets de culte pour les amateurs de voitures. Malgré cela, Mazda n’a pas produit de moteur rotatif depuis 2012. Bien que la société affirme qu’elle reste dédiée à la recherche et à l’amélioration des moteurs rotatifs, avec les réglementations actuelles sur les émissions toujours plus strictes, il semble peu probable qu’ils fassent leur retour. Les passionnés d’automobile ne peuvent qu’espérer ressentir la puissance de ces moteurs à haut régime dans une nouvelle voiture à moteur rotatif, un jour dans le futur.
