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Para Mazda, el motor Wankel es mucho más que un capítulo técnico en la historia de la compañía. En 1967, el fabricante japonés de Hiroshima lanzó el Cosmo Sport 110S, el primer vehículo de producción con un motor Wankel de dos rotores. Modelos como el RX-7 y el RX-8 llegaron antes del final de la producción del RX-8 en 2012. Sin embargo, Mazda nunca ha abandonado completamente la tecnología.
Más recientemente, un motor Wankel de un solo disco se utilizó como extensor de autonomía en el MX-30 R-EV. Ahora, una nueva patente demuestra que los ingenieros de Mazda siguen buscando formas de adaptar el Wankel a aplicaciones más exigentes.
Dos vías de escape para el motor Wankel
La patente describe un sistema de escape que separa específicamente los distintos flujos de gases de escape de un motor Wankel. A diferencia de los motores de pistones alternativos convencionales, el motor Wankel carece de válvulas de admisión y escape; en su lugar, el intercambio de gases se realiza a través de lumbreras situadas en la carcasa. Mazda emplea para ello una salida lateral y una periférica. La salida lateral evacua un flujo de gases de escape mayor y a mayor temperatura, el cual puede dirigirse directamente a la turbina de un turbocompresor. La salida periférica entra en funcionamiento en una fase posterior del ciclo de combustión y transporta gases de escape a menor temperatura.
Esta diferencia es decisiva para el nuevo concepto. Los gases de escape, ya enfriados, se conducen hacia un refrigerador EGR dentro de la propia carcasa del motor. El conducto necesario para ello está integrado en la estructura lateral del motor y discurre justo al lado de un canal de refrigerante. De este modo, Mazda logra reducir aún más la temperatura de los gases de escape durante su trayecto hacia el refrigerador EGR. Al mismo tiempo, se eliminan algunas de las tuberías externas que ocuparían espacio en un sistema convencional. Además, dado que los gases de escape llegan ya a una temperatura relativamente baja, basta con un refrigerador EGR de menor tamaño.
Por qué el motor Wankel tiene un mal rendimiento en cuanto a emisiones
El motor Wankel ofrece ciertas ventajas de diseño, pero tradicionalmente ha tenido dificultades con el consumo y las emisiones. Una de las razones principales es la forma de la cámara de combustión. Para evitar temperaturas excesivas y proteger los componentes sometidos a una gran carga térmica, el motor suele funcionar con una mezcla de aire y combustible relativamente rica.
Sin embargo, esto aumenta el consumo de combustible y dificulta el cumplimiento de los límites actuales de emisiones. Un sistema eficiente de recirculación de gases de escape podría ayudar en este aspecto. La recirculación de gases pobres en oxígeno reduce la temperatura de combustión, lo que permite disminuir especialmente la formación de óxidos de nitrógeno. Por ello, el nuevo diseño de Mazda busca permitir un funcionamiento más cercano a la relación estequiométrica aire-combustible, incluso bajo condiciones de alta carga. Al mismo tiempo, el sistema de recirculación podría integrarse de forma tan compacta que el espacio disponible —ya de por sí limitado— alrededor del motor rotativo no suponga un problema añadido.
¿Un turbocompresor para un nuevo motor rotativo?
Resulta especialmente interesante que la patente contemple explícitamente la separación del flujo de gases de escape para su uso con un turbocompresor. El flujo de gases calientes procedente de la lumbrera de escape lateral puede accionar la turbina, mientras que el flujo más frío se destina a la recirculación de gases de escape (EGR). De este modo, Mazda combina dos objetivos: mayor potencia mediante sobrealimentación y mejores niveles de emisiones gracias a un sistema EGR más eficiente. No obstante, a partir de una patente no se puede deducir si esto dará lugar realmente a un nuevo motor de producción en serie.
Si Mazda decidiera volver a utilizar el motor rotativo en un vehículo deportivo, un concepto de este tipo constituiría, sin duda, una pieza clave. Y es que el mayor desafío hace tiempo que dejó de ser lograr que el motor rotativo funcione; el reto para Mazda consiste en hacerlo lo suficientemente eficiente y limpio como para competir con los modernos motores de pistones alternativos y los sistemas de propulsión electrificados.
