El motor rotativo, también conocido como motor Wankel, es un tipo de motor de combustión interna que utiliza rotores en lugar de los pistones y cilindros tradicionales para convertir la energía térmica en energía mecánica. Si bien Mazda no es el único fabricante que los ha utilizado sí es el que más ha trabajado en ellos y buena parte de su historia se construye alrededor de este tipo de motor. Ahora, con la llegada del coche eléctrico, los japoneses le han encontrado una nueva aplicación.
A diferencia de los motores de pistón convencionales, el motor rotativo de Mazda tiene una estructura única que le permite generar una potencia muy alta en relación con su tamaño y peso. El motor utiliza una carcasa con forma de figura de ocho, dentro de la cual se encuentran tres rotores triangulares que se mueven alrededor de un eje central.
Mazda lo ha utilizado en varios de sus modelos de automóviles deportivos, como el RX-7 y el RX-8. Sin embargo, aunque tiene muchas ventajas, también cuenta con algunos inconvenientes, como un mayor consumo de combustible y emisiones de gases de escape más altas que los motores convencionales.
Los coches eléctricos de autonomía extendida
Un coche eléctrico es aquel cuyas ruedas son movidas por un motor que solamente se alimenta de electricidad. Pero esa electricidad puede provenir de diferentes fuentes. En el caso más extremo de electrificación proviene de una batería electroquímica. También puede moverse por la electricidad que genera una pila de combustible alimentada por hidrógeno. En ambos casos, la energía proviene de una fuente única y no necesita transformaciones.
En un nivel más bajo de electrificación se encuentran los vehículos híbridos que precisan de varias fuentes de energía. En este caso, encontramos híbridos en paralelo, en los que existe un motor de combustión y otro eléctrico (o varios) capaces todos ellos de mover las ruedas. Además, el de combustión también puede funcionar como un generador de electricidad para recargar la batería que alimenta a los eléctricos.
Dependiendo de si esta puede recargarse en la red, se denominan híbridos convencionales o enchufables. En estos últimos, la batería es más grande y permite autonomías mayores. También existen híbridos suaves en los que las ruedas siempre se mueven por la acción del motor de combustión, siendo la parte eléctrica una herramienta que se utiliza para reducir el consumo.
Por último, existen los eléctricos de autonomía extendida o híbridos en serie. En estos, solamente el motor eléctrico mueve las ruedas. El motor de combustión se encarga de recargar la batería, pero no tiene conexión mecánica con el sistema de propulsión. En este caso, la batería suele ser también recargable en la red. Sin embargo, Nissan, bajo el nombre e-Power, ofrece una variante de este sistema que no cuenta con esta posibilidad.
El nombre de los coches eléctricos de autonomía extendida pueden dar lugar a confusiones puesto que, aunque solo se mueven por el efecto de la electricidad, esta puede provenir de un motor de combustión o de la recarga de la batería. Por lo tanto, son vehículos híbridos a nivel administrativo aunque técnicamente son vehículos eléctricos.
Implementación de la tecnología
La mayoría de las veces que un fabricante se ha decidido por montar esta tecnología lo ha hecho empleando un mecanismo modesto como generador de electricidad. El objetivo es que sea lo más económico posible para que cumpla su misión de generar electricidad, puesto que su potencia no se nota a la hora de conducir.
El Chevrolet Volt y el Opel Ampera fueron, probablemente, dos dignos representantes de esta tipología, aunque, si se habla de sistema modesto, no hay que olvidarse del BMW i3 REX. Este contaba con un motor de 650 cc del fabricante de scooters Kymco que daba la potencia suficiente para recargar la batería. En el caso de que esta se agotase por completo, las prestaciones del coche caían en picado y algunos de los servicios, como el aire acondicionado, funcionaban en condiciones mínimas.
El motor rotativo 8C de Mazda
Actualmente, si bien en el mercado existe algún modelo más que recurre a esta solución tecnológica, lo cierto es que es bastante poco popular. Sin embargo, Mazda la ha vuelto a poner sobre la mesa al ofrecer una variante del MX-30 eléctrico que incorpora un motor rotativo como extensor de rango.
La firma de Hiroshima ha encontrado la manera de reconectarse con su historia y aprovechar su experiencia para volver a su motor preferido. Compacto, simple, potente y sin vibraciones, parece el generador térmico ideal sobre el papel.
Su funcionamiento es básicamente idéntico al explicado hasta ahora: el motor térmico acciona un generador que produce la corriente eléctrica que alimenta la batería que, a su vez, es la encargada de suministrar energía al motor eléctrico que está conectado a las ruedas delanteras.
Respondiendo al nombre en clave 8C, se trata de un motor que ha sido completamente rediseñado. Cuenta en su interior con un rotor único y cubica 830 cm3. El rotor tiene un radio de 120 mm y un espesor de 76 mm. El grosor de los segmentos es de 2,5 mm lo que mejora su longevidad y fiabilidad. El bloque de aluminio permite que el motor pese 15 kg menos que el birotor Renesis del Mazda RX-8.
Como todos los motores rotativos, es muy compacto y, por lo tanto, según el fabricante, no ocupa demasiado espacio bajo el capó del MX-30. Junto al generador y la máquina eléctrica, el bloque completo solo tiene 84 cm de ancho. Sin embargo, hay que tener en cuenta que el MX-30 no tiene precisamente problemas de espacio. En Japón, este modelo está disponible incluso con un motor térmico Skyactiv-G que es mucho más grande.
El fabricante especifica que las paredes de las cámaras se han sometido a un tratamiento superficial de plasma para reducir la fricción interna. A esto se suma la inyección directa (por primera vez en una serie rotativa) y un sistema de recirculación de gases para mejorar la eficiencia, controlar el consumo de combustible y reducir las emisiones. Finalmente, la relación de compresión de 11,9:1 es un poco más alta que en los motores ordinarios (que favorece la eficiencia en detrimento de la potencia).
El motor muestra valores de rendimiento modestos. Genera 74 CV a 4.700 rpm con un par de 116 Nm a 4.000 rpm, un valor típicamente bajo en los motores rotativos. Sin embargo, esto no supone un problema para la misión que tiene encomendada. Sobre todo, porque este bloque tiene la ventaja de ofrecer un mejor rendimiento y velocidades de rotación optimizadas. Según el fabricante, podrá girar entre 2.450 y 4.500 rpm creando una mejor correlación entre la velocidad del motor y el ritmo de conducción.
La batería
Este motor actúa como un generador para recargar la batería de tracción. En la variante de autonomía extendida, la capacidad de esta es de 17,8 kWh, la mitad de los 35,5 kWh de la 100% eléctrica. Además de a través del motor térmico, también puede recargarse conectándola a la corriente hasta una potencia de 11 kW (alterna trifásica) o 35 kW (en continua). La recarga completa se logra en 50 y 25 minutos respectivamente.
Mazda no ha especificado la arquitectura exacta de la batería, pero no se trata de la del MX-30 eléctrico con menos celdas. Sus dimensiones tuvieron que ser revisadas para dar cabida al depósito de 50 litros. El voltaje de funcionamiento es de 355 V, lo que significa que la capacidad total de cada celda es de 50 Ah.
Esta batería alimenta una máquina eléctrica con una potencia máxima de 125 kW (170 CV) y 260 Nm de par. Sin embargo, en el modo de funcionamiento Normal la batería no siempre podrá suministrar a la máquina toda su potencia. Por lo tanto, en situaciones de alta demanda de energía, el motor rotativo, a través del generador, se encargará de alimentar directamente al motor.
En el modo EV, la demanda de energía es menor y la batería se basta por sí misma para satisfacer las necesidades del sistema. Finalmente, en modo Recarga, el bloque 8C se encargará siembre de recargar la batería. Una opción que puede ser necesaria para que el MX-30 pueda circular por zonas en las que solo se puede funcionar en eléctrico. En cualquier otro caso, este modo es absurdo por el coste económico que conlleva producir electricidad con la gasolina del depósito y, más aún, cuando el coche viene equipado con un sistema de carga rápida.
Las ventajas del motor rotativo
Todo el sistema está pensado con un único objetivo: ofrecer la máxima autonomía posible al Mazda MX-30 que se echa en falta en la versión eléctrica y controlar al máximo los consumos. Mazda anuncia una autonomía eléctrica para esta variante de 85 km en recorridos mixtos. Combinando las dos fuentes de energía, se pueden llegar a alcanzar los 600 km sin necesidad de repostar ni de recargar la batería. Un cálculo rápido indica un consumo de 9,7 l/100 km.
Este sería el consumo del coche si se utiliza en el modo Normal y consumiendo por completo la carga de la batería y el depósito de combustible. En esta situación, una vez agotada la batería, el motor recibe todas las exigencias energéticas, lo que aumenta el consumo. Sin embargo, el uso habitual exige la realización de recargas intermedias que reducirían sensiblemente estas cifras.
¿El generador ideal?
Una de las ventajas de los híbridos en paralelo es la inmediatez del sistema, cuya consecuencia es que el manejo es muy similar, por no decir idéntico, al de uno eléctrico, con la única diferencia del sonido y las vibraciones que se transmiten al habitáculo desde el motor térmico.
En el MX-30, su tamaño compacto y su ligereza no parecen aportar ventajas significativas a esta versión. Sus dimensiones no han mejorado claramente la habitabilidad, que si bien en la cabina son las mismas, sí podría haber ofrecido la posibilidad de contar con un maletero delantero que tampoco existe bajo el capó del MX-30.
Tampoco hay un efecto claro sobre el peso. Con un total de 1.780 kg, el SUV es 130 kg más pesado que el modelo 100% eléctrico y 320 kg más que la versión térmica japonesa.
Por lo tanto, al motor rotativo solo le queda demostrar su valía en aquello qué más le caracteriza y que le da nombre. Su arquitectura permite un movimiento libre de vibraciones y ruidos, lo que se debería traducir en un gran confort de marcha.
Por otro lado, el tiempo permitirá hacer un balance técnico sobre su fiabilidad y durabilidad, una faceta en la que siempre ha pecado esta arquitectura por la escasa longevidad de los sellos del rotor y sus altos consumos de aceite.
