Pourquoi la renaissance du Rotary par Mazda pour le MX

Mazda a ramené le légendaire moteur rotatif, mais maintenant comme on s'y attendait

Le moteur rotatif de Mazda n’a rien de nouveau. Il a été inventé par Felix Wenkel, un ingénieur allemand, au début des années 1950. Mais il n’est pas nécessaire qu’un chef-d’œuvre soit nouveau pour être admiré. Il offrait une alternative élégante au moteur à combustion interne à quatre temps (ICE) commun. Il avait une approche innovante et moins de pièces mobiles. Et comme c'est le cas pour la plupart des choses différentes, il présentait certains avantages et inconvénients par rapport à l'ICE à quatre temps habituel. Pendant un certain temps, les avantages ont semblé l’emporter sur les inconvénients. Et pour cause aussi. Le moteur Wenkel Rotary permettait plus de puissance et plus de régimes, avec un moteur plus compact et de plus petite cylindrée. Un ICE à quatre cycles a besoin de 720 degrés de rotation pour terminer un cycle thermodynamique. Cela revient à dire qu'il faut deux tours complets du vilebrequin. Avec le moteur rotatif, tous les 360 degrés de rotation, deux faces du rotor subissent un cycle de combustion complet. D’une certaine manière, elle est similaire à la puissance de sortie d’un moteur à deux temps.

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La conception rotative permet que le cycle d'admission d'air et de carburant, le cycle de compression, le cycle thermodynamique et le cycle d'échappement se déroulent simultanément. À l’intérieur du légendaire moteur rotatif Mazda 13B, par exemple, vous n’avez que trois pièces mobiles. Deux rotors et l'arbre excentrique, qui est l'équivalent du vilebrequin pour moteur rotatif. Sur un moteur thermique à quatre temps habituel, vous disposez de pièces telles que le piston, le vilebrequin, les bielles, l'arbre à cames, les soupapes d'admission, les soupapes d'échappement, les ressorts de soupape et le volant d'inertie. De plus, sur un moteur rotatif, vous avez une masse rotative par opposition à une masse alternative sur un moteur ICE à quatre temps. Au lieu de monter et descendre comme les soupapes (ce qui peut provoquer un flottement des soupapes) et les pistons, générant des forces alternatives de plus en plus fortes à mesure que le régime du moteur augmente, la masse rotative du moteur rotatif permet des régimes plus élevés et moins de vibrations.

Regardez cette vidéo transparente au ralenti montrant le fonctionnement du moteur rotatif. Il s'agit d'un modèle imprimé en 3D à l'échelle un tiers du moteur rotatif 13B. Essayez de sélectionner une vitesse d'affichage plus lente pour rendre la visualisation encore plus facile et comprendre tous les cycles qui se produisent à l'intérieur de la chambre de combustion.

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Certains défis techniques existent dans le moteur rotatif, et ils ne sont pas faciles à relever. L’un d’eux est que, de par sa conception, le moteur rotatif n’est pas très efficace sur le plan thermique. Le moteur a du mal à brûler tout le mélange lors du cycle de combustion. C’est mauvais pour le rendement énergétique et les émissions. Si vous avez déjà vu une Mazda cracher du feu par l'échappement, c'est du carburant gaspillé qui est brûlé après le cycle de combustion.

De plus, en raison de la forme de la chambre de combustion, le cycle thermodynamique se déroulera toujours d’un côté de la chambre, la rendant très chaude. Dans le même temps, l’autre côté de la chambre sera plus froid, puisqu’il s’agira de l’air et de l’admission de carburant. La différence de température fait que le métal aura tendance à se dilater à des rythmes différents. Cela rend l'étanchéité difficile. Vous ne voulez pas mélanger les gaz d'une chambre à l'autre. Pour cette raison, vous disposez de joints apex, de joints faciaux et de joints latéraux pour essayer d’empêcher les gaz de s’échapper dans d’autres chambres. Pour assurer davantage une bonne étanchéité, vous faites injecter de l’huile directement à l’intérieur de la chambre de combustion. Cela signifie que le moteur brûle de l’huile par conception. Pour cette raison, vous aurez des émissions encore pires. Et les émissions sont en grande partie la raison pour laquelle le moteur rotatif a été abandonné. C'était jusqu'à récemment.

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Tout premier véhicule entièrement électrique de Mazda, le MX-30 est un peu une énigme. Pour commencer, il n’offre qu’une autonomie de 100 milles avec un prix commençant à environ 35 000 $. Pour la première année de production, aux États-Unis, il est censé sortir uniquement en Californie. Et cela avec une production très limitée de seulement 560 exemplaires. Il est également censé être une sorte de SUV/Crossover, mais il n’est livré qu’avec une traction avant.