In questo video vi racconto una storia che può essere riassunta in una sola frase, neanche troppo lunga.

La Mazda 787B con motore Wankel che non vinceva quasi mai.

Finito. Potete anche passare al prossimo video che vi consiglia YouTube.

Oppure… Oppure potreste scoprire tutti i segreti di una storia senza senso. La storia di un prototipo che faceva un rumore da sogno.

CAPITOLO I – IL MOTORE WANKEL

Il mondo dei motori a combustione interna è un mondo tremendamente affascinante. Diesel, benzina, valvole, camme, scarichi, rapporto di compressione… Ogni componente è stato studiato, ottimizzato, migliorato lungo un secolo e più di storia.

Eppure, tutti noi immaginiamo il motore a combustione interna in un solo modo. Albero a gomiti, cilindro, pistone, camera di scoppio e via, sempre lo stesso movimento. Su e giù, su e giù, di norma nella variante quattro tempi.

Ecco, nel 1957 c’era chi si era già stufato di tutto questo conformismo. Ormai, il motore a scoppio aveva più di cinquant’anni, e qualche ingegnere si chiedeva: possibile che non ci sia un modo di migliorarlo per davvero?

Per migliorare non intendo ottimizzare. Eh, no. Intendo proprio cambiare, ripensare, rivoluzionare.

Tra queste menti incredibilmente brillanti c’era Felix Wankel, un ingegnere tedesco che riuscì a trasformare in realtà la sua idea geniale. 

Wankel voleva concentrare in un solo cilindro un motore pluricilindrico. Insomma, voleva comprimere un motore a scoppio tradizionale in una versione altrettanto potente ma molto, molto più compatta.

L’idea di base, che in termini fisici eleganti si chiama ciclo termodinamico, è sempre la stessa: prendo dell’aria, la mischio con del carburante, comprimo la miscela ottenuta, l’accendo, la brucio e ottengo una spinta che fa ruotare il mio albero motore. A questo punto, mi disfo dei gas combusti tramite lo scarico.

È quello che accade in un cilindro classico, con il pistone che fa su e giù. Vi ho raccontato tante volte la sequenza di eventi e le curiosità connesse alle varie fasi di aspirazione, compressione, espansione e scarico.

In un motore pluricilindrico, si combinano gli effetti di un certo numero di pistoni, numero ovviamente maggiore di uno. Nganga, Naska. Ma state attenti: se io avessi un solo cilindro, la spinta che fa ruotare l’albero motore sarebbe una sola. Per la precisione, una spinta ogni due giri dell’albero motore, se il mio motore è a quattro tempi. Mi seguite, no? Le due fasi di aspirazione e compressione valgono un giro motore, perché il pistone va giù e poi su. Espansione e scarico, un altro giro. Ma di scoppio, l’evento che spinge per davvero il pistone, ce n’è stato solo uno.

Più aumento il numero di cilindri, più spinte avrò, e siccome gli ingegneri non sono dei polli, studierò l’architettura del mio motore per distribuire queste spinte nella maniera più costante possibile. Con due cilindri avrò una spinta ogni giro dell’albero. Con quattro cilindri, ogni mezzo giro, e così via.

Il discorso può farsi più complesso, perché esistono dei vantaggi nel distribuire gli scoppi dei vari cilindri in maniera irregolare, ma non è l’obiettivo di questo video raccontarvelo.

Quello che voglio farvi capire è che, più cilindri ho, più il mio motore darà una spinta costante. Lo spazio in un’automobile o una motocicletta, però, non è infinito. Oltre i 12 cilindri, rare volte 16, non ha senso andare.

Felix Wankel se ne era reso conto. E voleva superare questo problema, voleva concentrare più scoppi in un solo cilindro. Ci riuscì, in una maniera che posso descrivere solo con una parola: geniale.

E l’unico modo per farvi capire come ci riuscì, è raccontarvi il motore Wankel passo per passo.

Il cuore del motore Wankel sono due componenti. Lo statore, la parte ferma, quella statica, e il rotore, la parte in movimento, che ruota.

Lo statore è una sorta di camera con due aperture. Questa camera ha una forma molto particolare, necessaria ad ottimizzare il processo che stiamo per descrivere. In geometria è conosciuta con il nome di forma epitrocoidale.

Il rotore, invece, è una sorta di triangolo di metallo, disegnato sulla base del triangolo di Releaux. Il rotore è collegato all’albero motore, attorno al quale ruota eccentricamente. Da qui il termine ‘motore rotativo’ con cui spesso sono indicati i motori Wankel.

Seguiamo il percorso dell’aria per capire cosa succede. L’aria entra nei condotti d’aspirazione e poco prima di entrare nello statore viene mischiata alla benzina. Esattamente come accade nei motori a iniezione indiretta.

Lo statore ha due aperture, in gergo tecnico luci. Sono delle porte che rimangono sempre aperte, si chiudono solo quando una parte del rotore le copre perché ci passa vicinissimo. Continuiamo a seguire l’aria, che raggiunge la luce di aspirazione ed entra nello statore. In realtà, più che aria, come abbiamo appena detto, abbiamo una miscela.

Entrando nello statore, l’aria si trova in una porzione di spazio delimitata da una parte dalle pareti dello statore, e dall’altra da uno dei lati del triangolo che forma il nostro rotore. Questo lato è compreso, ovviamente, tra due vertici del rotore. Appena il vertice basso copre la luce di aspirazione, diciamo che chiude la porta, abbiamo una quantità di miscela intrappolata in uno spazio chiuso.

Lo spazio tra lo statore e uno dei lati del rotore. Questo spazio cambia forma continuamente, perché il rotore si muove mentre lo statore ha una forma ben precisa. E come cambia, questa forma? Beh, diminuisce sempre di più. Proprio come accade quando il pistone risale nella corsa di compressione.

Arrivati al limite della riduzione di questo spazio, che coincide con una porzione dello statore dove c’è la candela, avviene l’accensione. La miscela brucia e spinge il rotore a continuare nella sua rotazione. Ma ruotando, il lato del rotore inizia ad allontanarsi dalla parete dello statore, e quindi lo spazio a disposizione della miscela di gas combusti aumenta. Proprio come accade nell’espansione.

Ruota, ruota, ruota, a un certo punto la miscela di gas di scarico viene spinta dal lato del nostro rotore fino alla luce di scarico, l’altra apertura presente nello statore. Da lì, tramite gli scarichi, viene espulsa nell’ambiente esterno.

I più appassionati di voi, che già conoscono il motore Wankel, sanno già quello che sto per dire. Chi invece non lo conosceva ma ha molta intuizione, deve averlo già sospettato.

Quanti lati ha un triangolo? Tre. E quindi, quante volte ad ogni giro del rotore si può ripetere la dinamica che vi ho descritto? Tre! Una per ogni lato del rotore.

La magia del motore Wankel è questa. Nel tempo di un solo giro del rotore io ho tre scoppi dentro a un singolo statore. Come se avessi tre cilindri in uno. Ogni lato del rotore accoglie un tot di miscela, la comprime, questa miscela viene accesa dalla candela, e poi espulsa.

È molto affascinante, perché è come se esistessero delle camere di scoppio viaggianti. Ma, soprattutto, basta un rotore per ottenere quello che di solito è richiesto da tre pistoni.

Quindi, il motore Wankel è un motore capace di esprimere molta potenza a fronte di una cilindrata piccola, quindi di dimensioni compatte. In più, ha una regolarità di scoppio molto elevata, e quindi un’erogazione di coppia decisamente continua.

In più, il motore Wankel non ha bisogno di valvole, come i motori a due tempi; quindi, è leggero ed è anche affidabile, perché ci sono meno parti in movimento.

Ma allora, perché dal 1957 ad oggi tutti i motori non sono diventati Wankel? Beh, perché una fregatura deve pur esserci, non è sempre tutto rose e fiori.

Anzitutto, lasciatemi precisare che vi ho descritto il funzionamento di un Wankel a iniezione indiretta. Che poi, è la versione classica di questo motore e la protagonista della nostra storia. Esistono versioni moderne di questo motore a iniezione diretta, quindi con l’iniettore che sbuca direttamente nello statore.

Bene. Quali sono i problemi che hanno storicamente frenato il motore Wankel?

Il primo e più importante è l’inefficienza. Il motore Wankel è intelligente, prestante, ma poco efficiente. Questo perché la combustione avviene in un ambiente che si espande molto velocemente, e in più è un ambiente che disperde tanto il calore: pensate solo a quanto è lungo il lato del rotore rispetto alle dimensioni della camera di scoppio. Ci sono tante pareti che scambiano calore, e quindi raffreddano l’ambiente. Questo fa sì che molta miscela rimanga incombusta. Perciò, il motore beve un sacco di benzina per ottenere abbastanza cavalli, e soprattutto inquina tantissimo: più è incompleta la combustione, più inquina.

E se un motore è molto inquinante, non ha futuro. Figurarsi se non brucia tutta la benzina che ci buttiamo dentro.

In più, il rotore è un prodigio di tecnologia complicatissimo. È un pezzo di metallo unico che deve resistere in un ambiente nel quale due lati sono chessò, a 600°C, e il lato che vede la combustione è oltre i 1000°C. Questo crea degli stress termici giganti. In più, è molto difficile lubrificare correttamente tutte le parti.

Quindi rotore e statore costano molto, hanno bisogno di essere costruiti con dei materiali davvero pregiati e richiedono tanto olio per sopravvivere.

Per questo motivo, il motore Wankel ha avuto un po’ di successo negli anni ’60, quando fu sperimentato da Citroen, Alfa Romeo e Mercedes. In più, fu montato sulle NSU tedesche. Poi fu reso famoso da Mazda, che lo montò sulla RX-7 e lo rese celebre in tutto il mondo.

Con il passare degli anni, e il raffinamento continuo dei motori a cilindri e pistoni, fu abbandonato, e a parte qualche applicazione specifica non è mai davvero tornato di moda.

Eppure, è stato protagonista di un’avventura incredibile.

Perché il motore Wankel spingeva la Mazda 787B. Un prototipo che non vinceva… mai.

QUASI mai, a dire il vero.

CAPITOLO II – WANKEL IN SALSA MARKETING

Ad inizio anni ’80 Mazda spinge tantissimo sul motore Wankel. Ha investito un sacco di soldi e vuole vendere tante auto spinte da questo prodigio di tecnologia giapponese.

Così, scelgono di mettere in piedi la miglior operazione di marketing possibile: le corse.

Viene progettato un prototipo per il campionato IMSA, le corse di durata versione USA. Perché l’endurance? Beh, il motore Wankel è affidabile, potente e leggero. Perfetto per un prototipo. La Mazda GTP inizia a correre nel 1981 e poco tempo dopo sbarca in Europa, principalmente a Le Mans.

Nel corso degli anni si susseguono tante evoluzioni. Non tutte vincenti, a dire il vero. Anzi, proprio poco vincenti. Nel 1988 e nel 1989 il prototipo Mazda si chiama 767, e anche lui non fa proprio faville. Purtroppo, i prototipi tradizionali, spinti da motori a pistoni, sono più veloci e più raffinati, e la Mazda non ha abbastanza fondi per evolvere il suo concetto fino a renderlo imbattibile.

Ammesso e non concesso che i motori Wankel siano davvero superiori a quelli tradizionali. Spoiler: raggiunte certe potenze, non lo sono, e richiedono troooooppo carburante.

La Mazda però non demorde e nel 1990 porta in pista la Mazda 787, seguita nel 1991 dalla 787B. La protagonista del nostro video.

La 787B è un prototipo abbastanza raffinato, in linea con gli standard dell’epoca. Ha delle sospensioni nuove pensate per reggere pneumatici più larghi e accoppiarsi ai freni carboceramici, la grande novità della stagione. Ha un cambio a cinque marce della Porsche – e sì, se lo state pensando, c’erano anche prototipi Porsche in quella stagione, ovvio! -, ma soprattutto, la 787B ha un nuovo motore Wankel.

L’evoluzione massima della specie. Si chiama R26B e ha una serie di chicche clamorose. Anzitutto ogni statore ospita tre candele. Non una, ma tre, così da accendere al meglio la miscela. In più ci sono i cornetti d’aspirazione a geometria variabile, il sistema VIS delle Power Unit Honda che vi ho raccontato in un video dedicato.

Questo sistema aiuta ad accordare il movimento dell’aria al variare dei giri motore, e nel Wankel R26B la presenza del sistema riesce a curare un fastidioso buco di coppia ai bassi regimi. Pensate che i cornetti sono azionati da piccoli motori elettrici controllati dall’elettronica in maniera continua, non proprio una banalità per i primi anni ’90!

Il motore è composto da quattro coppie di statore e rotore, per un totale di 2616 cm3, equivalenti a 4708 cm3 di un motore tradizionale. Il motore è capace di erogare 700cv a 9000rpm, ma se portato fino a 10500rpm, può esprimere la potenza clamorosa di 930cv.

Mica bruscolini.

Purtroppo, però, la Mazda 787B non vince mai. Ma proprio mai. Nel Mondiale Endurance non fa Pole Position, non fa giri veloci, non vince.

La speranza dei vertici Mazda è fare bene a Le Mans. E per fare bene intendo fare bella figura, al massimo conquistare un podio.

CAPITOLO III – LE MANS 1991, WANKEL STYLE

La Mazda arriva a Le Mans con tre 787B e una 787. Tre sono colorate con la livrea standard di quegli anni, bianca e blu. Una è sgargiante, verde e arancione, una combinazione molto rara dedicata a uno degli sponsor della squadra.

Le Mazda sono iscritte alla classe C2, la classe di prototipi del gruppo C tradizionali, se così vogliamo definirli. In classe C1 ci sono i prototipi nuovi, che nel 1991 devono montare per regolamento dei motori aspirati di 3500cc.

Il regolamento, pensato da Max Mosley e Bernie Ecclestone, è molto furbo. I prototipi C1 non hanno limitazioni nell’utilizzo del carburante, e guarda caso la loro cilindrata è la stessa dei motori di F1. L’intento è chiaro: obbligare le case presenti nell’Endurance a sviluppare motori che vanno bene per la F1, così da invogliarle a fare il salto di categoria, distruggendo le corse di durata e favore della F1.

Le vecchie gruppo C, relegate alla classe C2, devono ancora sottostare al limite di consumo, pari a 2550 litri per macchina per completare la 24 ore di Le Mans. La Mazda, forte dell’aiuto dei suoi ambasciatori, Jacky Ickx e Oreca, riesce a convincere gli organizzatori ad abbassare il peso delle 787B, portandole a 830kg. È una mossa politica decisiva, perché aiuta i prototipi giapponesi a consumare meno, e quindi a bilanciare il grande difetto del Wankel.

Le varie case presenti nel Mondiale Endurance non si fidano granché dei nuovi prototipi. Così, Jaguar e Mercedes si iscrivono anche loro alla classe C2 con i modelli vecchi, mentre Peugeot rimane nella classe C1.

Le Peugeot sono velocissime ma prima di 6 ore sono tutte rotte.

Chi ha scelto la categoria C2 ha fatto bene. Le Mazda sono abbastanza veloci. La #55, quella colorata di verde e arancione, è guidata da tre piloti.

C’è Volker Weidler, un pilota tedesco molto affidabile, e ci sono due ragazzi provenienti dalla F1. Uno è Bertrand Gachot, un belga che corre per la Jordan e che pochi mesi dopo, nel 1991, sarà protagonista dell’arrivo in F1 di un certo Michael Schumacher. 

Il terzo e ultimo pilota è Johnny Herbert, un inglese che va e viene dal paddock di F1. Herbert era una grandissima promessa ma nell’ultimo anno di formule minori aveva subito un incidente terribile a Brands Hatch, rovinandosi i piedi per sempre e perdendo la scintilla di velocità che aveva. Molto, molto sfortunato.

La #55 si è qualificata 12° assoluta, ma partirà 19° perché le C1 sono raggruppate tutte insieme davanti.

La strategia del trio è molto semplice.

Il motore R26B è affidabile. Abbiamo imparato come guidarlo per consumare poco. Gli ingegneri, per precauzione, in gara lo limiteranno a 8500rpm. Oltre i 650cv non andrà. Insomma, tiriamo come dei dannati e vediamo che succede.

Succede che vanno forte e dopo poche ore si ritrovano terzi. Davanti, due Sauber-Mercedes oggettivamente imprendibili. Arrivare a podio sarebbe già un’impresa. Una di queste Sauber ha un equipaggio composto dai giovani terribili dell’accademia Mercedes, tra i quali spicca Schumi, che nei suoi stint di gara segna dei tempi mostruosi. L’altra ha piloti molto esperti e consistenti, e infatti mantiene il comando della corsa per gran parte del tempo.

Dopo metà gara, però, la Mercedes di Schumi si rompe. Peugeot, Jaguar e Porsche sono fuori gioco. Tantissime macchine hanno problemi. Solo la Mazda #55 continua a marciare come un orologio. È 2°, però. Suona che è un piacere, incanta con il suo Wankel, ma sempre seconda rimane.

Fino a che… fino a che, alla 22° ora, la Mercedes leader della corsa rientra ai box. Problemi di affidabilità. Herbert chiede ai propri compagni di squadra di poter rimanere in macchina anche per l’ultima ora.

È il momento del suo riscatto. La Mazda 787B #55, verde e arancione, che nel Mondiale Endurance non ha mai vinto, non è mai andata in Pole Position, non ha mai fatto segnare un giro veloce e mai più lo farà…

Beh, sta vincendo la 24 ore di Le Mans 1991. Herbert continua, non ha mezzo problema che sia uno, solo ad un pit-stop viene cambiato un portamozzo in via precauzionale. Il motore Wankel gira che è una meraviglia.

Dopo 362 giri e 24 ore, la Mazda 787B #55 spinta da motore Wankel R26B vince Le Mans. Appena scende dalla macchina, Herbert è talmente disidratato, stanco e distrutto che collassa.

Ve l’ho detto, no? Questa storia piena di ingegneri visionari, con la tecnologia affascinante di un motore che comprime ed espande l’aria come fosse pasta della pizza, di rotori e statori, di piloti sfortunati e tecnici coraggiosi, di tecnologie affascinanti ma destinate all’oblio, si poteva riassumere con poche parole.

La Mazda 787B con motore Wankel che non vinceva quasi mai.

Appunto, quasi mai.

Alberto Naska e Luca Ruocco