Fu progettato e costruito dal tedesco Felix Wankel e brevettato nell'ormai lontano 1927.

E' costituito da una camera curva detta statore di forma epitrocoide, per semplificare possiamo immaginarla come una sorta di ovale che ha subito un restringimento sui fianchi. Al suo interno si possono distinguere due parti contrapposte: su un lato le luci di scarico e affiancati i canali di aspirazione, dalle prime vengono espulsi i gas combusti e dai secondi entra la miscela aria/benzina; sull'altro lato invece avviene l'innesco e l'esplosione della miscela attraverso la scintilla di una o 2 candele.

All'interno di questa camera ruota eccentricamente un elemento assimilabile ad un triangolo equilatero con i lati leggermente convessi, detto rotore, in modo che i suoi angoli, detti segmenti, vadano a prendere contatto con la superficie interna dello statore. La particolare forma epitrocoide è resa necessaria affinché, durante il moto, gli angoli del rotore costituiscano camere separate di volume variabile strisciando sulla parete interna dello statore. In pratica il triangolo che è imperniato al centro con la sua rotazione determina tre volumi all'interno dei quali avvengono quattro fasi in un solo ciclo. Vediamo come:

• Aspirazione: si ha quando due angoli del rotore vanno a determinare un volume in espansione in corrispondenza della porzione di statore dove è presente il canale di aspirazione
• Compressione: si ha quando la miscela aspirata tra due angoli del rotore viene compressa in un volume che va riducendosi per via del moto dello stesso sulle pareti della camera .
• Scoppio: si ha quando la miscela precedentemente compressa e compresa tra due angoli del rotore viene a trovarsi in corrispondenza della porzione di parete della camera nella quale è inserita una candela. Questa attraverso una scintilla innesca l'esplosione che determina l'espansione dei gas contenuti, il processo fornisce l'energia necessaria ad imprimere rotazione al triangolo centrale che attraverso i suoi perni la trasmetterà agli organi di movimento.
• Scarico: la miscela combusta ed espansa compresa tra due angoli del rotore viene espulsa dallo statore quando il primo ruotando si trova in corrispondenza della luce di scarico l'agitazione termica delle molecole della miscela e il movimento del rotore fanno si che i gas combusti escano dalla camera.

Successivamente la porzione di volume compresa tra questi angoli del triangolo si troverà nuovamente in corrispondenza del canale di aspirazione e così potrà iniziare un nuovo ciclo.

Se ne deduce che dati i rapporti tra i canali di scarico, aspirazione e il punto di scoppio della miscela si vengono continuamente a creare tre compartimenti separati e di volume variabile determinati della rotazione dello statore nei quali avvengono tre fasi del ciclo (aspirazione, scoppio e scarico) mentre la fase di compressione della miscela si ha nel tragitto intermedio tra il punto di aspirazione e quello di scoppio. Il motore quindi alterna le fasi in maniera continua senza tempi morti a differenza di quanto avviene nel motore a ciclo Otto.

Quali sono i vantaggi del propulsore di Wankel?

• E' costituito da un minor numero di componenti rispetto ad un classico quattro tempi (circa il 50% in meno), ciò si traduce in un minor peso e una maggiore semplicità (ciò che non c'è non si può rompere).
• Ridotte dimensioni.
• Raggiunge elevati regimi rotatori.
• Dà cicli utili in rapporto 1:1 , i normali quattro tempi ne danno uno ogni due
• Non impiega masse alterne per sviluppare il moto che costituiscono un grande spreco energetico, si pensi al pistone che nel compiere i cicli deve invertire la propria corsa.
• Ridotte vibrazioni.
• Mancanza di organi della distribuzione.
• Consumi ed emissioni assimilabili ad un moderno motore a ciclo Otto, questo si è ottenuto con le ultime versioni del Wankel separando tra loro condotti di scarico e aspirazione in maniera opportuna, precedentemente il propulsore soffriva di un eccessivo rimescolamento dei gas.
• Elevato rendimento energetico globale: il moto si trasferisce direttamente dal rotore all'albero senza l'impiego di manovellismi fuori asse che comportano lo spreco di una grande quantità di energia, ed è questo il vero punto di forza del propulsore.

Purtroppo però il Wankel è affetto anche da due gravi handicap:

• La geometria e i rapporti della camera interna fanno si che i volumi e le aree dove avvengono lo scoppio e lo scarico/aspirazione siano tra loro distanti e separati; ciò porta ad un gradiente di temperatura di circa 800° C tra queste zone che mette a dura prova la resistenza dei metalli. E' necessario quindi un buon impianto di raffreddamento.
• I segmenti strisciando continuamente sulla camera curva vanno ad usurarsi e non si ha più una ottimale tenuta tra angoli e parete interna dello statore con il risultato che i gas contenuti all'interno delle tre camere vengono a mescolarsi con perdita di compressione. Il fenomeno dell'usura per attrito è accentuato e determinato dagli elevati gradienti di temperatura presenti.

Nel susseguirsi degli anni diverse automobili hanno montato questo propulsore pionieristico, la prima fu la NSU Spider Wankel nel 1964 progettata e costruita dalla società fondata da Felix stesso; successivamente anche marche come Mercedes Citroën e Madza si interessarono al progetto e costruirono delle autovetture ma sempre in numero ridotto. Tutt'oggi Madza produce un'auto sportiva ad elevate prestazioni, l' RX-8 che monta il propulsore Wankel rivisto e sviluppato: il Renesis.

In passato sono stati costruiti anche motocicli con motore rotativo, ciò che faceva ben sperare per le due ruote erano il peso ridotto e le sue elevate prestazioni agli alti giri che lo assimilavano ad un motore due tempi.

L' Mz Wankel negli anni '70

La Honda Hercules w 2000 nel 1973-79

La Suzuki RE5 nel 1975

La Van Veen OCR 100

La Norton F1 all'inizio degli anni '90

Conclusioni

Perché il motore Wankel non abbia avuto il successo che sembrerebbe meritare è facilmente intuibile: per la maggior parte delle case costruttrici è più conveniente mantenere l'attuale tecnologia per non sconvolgere gli equilibri di mercato, di certo non è per i problemi tecnici di cui è affetto che non sono insormontabili. Oltre al Wankel esistono altri "nuovi propulsori" promettenti ma che molto probabilmente non vedremo mai e rimarranno per sempre nascosti a causa della politica "di chi vende".