Negli anni Cinquanta l’inventore tedesco Felix Wankel ideò un motore a combustione interna radicalmente nuovo, in cui il pistone e il cilindro venivano sostituiti da un rotore a tre lobi, rotante in una camera pressoché ovale. Un motore Wankel è costituito, nella sua versione più semplice, cioè con un solo rotore, da un carter nel quale è ricavato l’alloggiamento del rotore stesso, da un albero con un perno eccentrico e da un ingranaggio fisso. Il rotore ha un profilo pressappoco triangolare con lati arrotondati e determina, nell’alloggiamento, la formazione di tre camere di lavoro, mobili e di dimensioni variabili durante il funzionamento del motore.

La miscela aria-carburante viene aspirata attraverso una luce di ammissione e intrappolata tra una faccia del rotore in rotazione e la parete della camera ovale. Il rotore comprime la miscela e l'accensione viene ottenuta per mezzo di una candela. I gas di combustione vengono quindi espulsi attraverso una luce di scarico per effetto della rotazione. Il ciclo si ripete in corrispondenza di ognuno dei lobi del rotore, producendo così tre corse attive a ogni rotazione. L’albero gira supportato dai cuscinetti di banco, ma il rotore ha un movimento molto più complesso che può essere descritto come un rotolamento a cui si somma lo spostamento orbitale dovuto al perno eccentrico. I gas entrano ed escono dalle camere di lavoro per mezzo di luci, cioè delle aperture praticate nelle pareti del carter, che vengono aperte e richiuse dal pistone rotante. La lubrificazione è del tipo “a nebbia”, con minima percentuale d’olio, e la tenuta tra il rotore e l’alloggiamento è affidata a “segmenti” striscianti.

Le dimensioni ridotte del motore Wankel, e il conseguente minor peso rispetto ai motori alternativi, sembravano prospettare a questa soluzione un grande avvenire, anche alla luce dell’aumento dei prezzi del petrolio che caratterizzò gli anni Settanta e Ottanta. I motori Wankel sono praticamente privi di vibrazioni, la loro semplicità meccanica comporta bassi costi di produzione, hanno limitate necessità di raffreddamento e centro di gravità molto basso, che contribuisce alla sicurezza del funzionamento. Nonostante questi vantaggi, la produzione di tali motori, iniziata in Giappone e negli Stati Uniti nei primi anni Settanta, è stata sospesa a causa dell’elevato consumo di carburante e del notevole inquinamento prodotto. Attualmente soltanto la Mazda RX-8 è provvista di questo tipo di motore.

1) Fase di Aspirazione: Il pistone rotante scopre la luce di aspirazione, muovendosi, fa aumentare di volume la camera di lavoro corrispondente.

2) Fase di Compressione: Il pistone rotante si muove in modo da far diminuire di volume la camera di lavoro. La luce di aspirazione è chiusa e la miscela viene compressa.

3) Fase di espansione: La combustione produce calore, di conseguenza i gas si espandono facendo ruotare il pistone.

4) Fase di Scarico: Ruotando, il pistone determina l’apertura della luce di scarico, diminuisce il volume della camera ed espelle i gas combusti.