
Le moteur à mouvement rotatif, peu répandu dans l’industrie automobile, constitue une technologie distincte de son cousin plus commun, le moteur à mouvement alternatif. Il est parfois nommé abusivement moteur Wankel, d’après son modèle le plus connu, conçu au début du 20e siècle puis développé sur des décennies par l’ingénieur Felix Wankel.
Comment fonctionne un moteur rotatif ? Pourquoi n’est-il pas plus répandu ? Et que nous apprend-il sur son parent, le moteur à mouvement alternatif ? AUTODOC explore avec vous ces questions.
Fonctionnement d’un moteur classique : le système de pistons
La principale différence technologique entre moteur à mouvement rotatif et alternatif vient de l’absence de système de piston-soupape. Pour comprendre comment cela fonctionne, rappelons quelques généralités sur le cycle moteur d’un moteur à explosion usuel.
Un moteur à mouvement alternatif est composé de cylindres dans chacun desquels se meut un piston de haut en bas.

Ainsi, dans un moteur à piston classique, la combustion du mélange air-essence entraîne un mouvement vertical (celui du piston dans sa phase de détente), lequel est converti en mouvement rotatif par un système bielle-manivelle. L’axe horizontal et rotatif auquel sont fixés les pistons s’appelle le vilebrequin. Ainsi, deux rotations complètes sont nécessaires à la complétion d’un cycle moteur à 4 temps (voir illustration n°1). La puissance (ou couple) dégagée est utilisée pour la marche du véhicule, mais aussi pour le maintien en mouvement des pistons et la continuation du cycle moteur.
Fonctionnement d’un moteur rotatifs : le système de retors
Les moteurs à pistons rotatifs sont également des moteurs à explosions, fonctionnant à l’aide d’un cycle moteur similaire. Cependant, le piston à mouvement vertical est remplacé par un piston de forme triangulaire aux bords convexes ou triangle de Reuleaux, également appelé rotor et directement solidaire du vilebrequin (bien que légèrement excentré). La forme triangulaire du rotor permet de séparer la chambre fixe (l’équivalent du cylindre) en trois espaces distincts ne communiquant pas entre eux, tandis que le mouvement du rotor triangulaire permet la circulation des gaz et donc à chaque espace d’accomplir les 4 phases du cycle moteur : admission, compression, combustion/détente et échappement.
Du fait de cette forme, ces quatre temps n’adviennent plus successivement, mais simultanément : l’étincelle de la bougie d’allumage produisant la combustion d’un côté du piston rotatif se produit alors qu’un autre côté est en phase d’admission et un autre en phase d’échappement. Ainsi, un moteur Wankel produit 4 temps moteur pour une seule rotation complète du vilebrequin. Cette conception particulière permet également de se passer entièrement de soupapes, puisque piston et mécanisme d’ouverture et de fermeture ne font qu’un. C’est cette optimisation qui constitue le principe de fonctionnement du moteur rotatif.
Un tel système présente de nombreux avantages. Les désavantages :Tous ces problèmes ne se produisant pas de manière isolée, ceux-ci ont tendance à s’accumuler, engendrant notamment un fort gaspillage de carburant, puisqu’une bonne partie des gaz s’échappent du moteur ou ne sont pas brûlés correctement. Le rendement d’un moteur rotatif est donc particulièrement faible. Autrement dit : il consomme énormément de carburant.
Définition : on parle de rendement pour définir le rapport quantitatif entre carburant utilisé et couple (puissance) obtenu.
Quelques moteurs rotatifs historiques
Si le moteur tel que conçu et développé par Félix Wankel peut servir de référence, autant dans les grandes lignes de sa conception que pour les problèmes qu’elle engendre, il convient de mentionner les travaux des différents ingénieurs qui l’ont suivi et leurs tentatives d’améliorer la qualité et la fiabilité des moteurs rotatifs.
CONCLUSION : Si à l’origine, le moteur rotatif était pensé comme le futur de l’industrie automobile et qu’il fournit à ses débuts des performances prometteuses, les difficultés techniques qu’il présentait furent trop grandes pour la plupart des constructeurs. Il possède aujourd’hui principalement le statut de curiosité nous renseignant sur l’histoire de l’automobile.
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