Le moteur rotatif est un type de moteur à combustion interne avec une conception sensiblement différente de celle du moteur à pistons beaucoup plus courant. Dans un moteur à pistons conventionnel, un mélange air-carburant comprimé est enflammé dans une chambre fermée par une bougie d’allumage, provoquant l’expansion rapide du gaz surchauffé. La répétition de ce cycle provoque le mouvement caractéristique de haut en bas des pistons d’un moteur, qui est converti en mouvement de rotation utilisé pour entraîner les roues d’une automobile ou l’hélice d’un avion ou d’un bateau.
Conçu pour la première fois par l’ingénieur allemand Felix Wankel au début des années 20, le moteur rotatif se compose d’un composant triangulaire rotatif intégré dans un boîtier ovoïde. Les sommets du triangle forment un joint contre le boîtier, créant trois chambres isolées, qui remplissent collectivement les quatre fonctions de base de tout moteur à combustion interne – admission, compression, allumage et échappement. Lorsque le triangle tourne, les trois chambres isolées tournent également, permettant à un volume donné d’être exposé à une soupape d’admission, une bougie et un orifice d’échappement lorsqu’ils tournent à l’intérieur du moteur rotatif.
Dans un premier temps, un mélange air-carburant est injecté dans une poche créée entre un bord du triangle et son logement ovale. Le triangle tourne à l’intérieur du moteur rotatif jusqu’à ce que le joint isole le volume de carburant de la soupape d’admission et expose le carburant à une bougie d’allumage. La bougie d’allumage se déclenche, enflammant le mélange air-carburant, qui se dilate rapidement et fait tourner le composant rotatif, entraînant un vilebrequin. Dans la phase finale de la rotation, les gaz en expansion s’échappent par un orifice d’échappement, et le volume est à nouveau clair, ce qui lui permet de recevoir plus de carburant de l’orifice d’admission et de répéter l’ensemble du processus. Chacun des trois volumes est alternativement injecté plein de carburant, qui est ensuite brûlé, puis exposé à un orifice d’échappement.
Bien que le moteur rotatif Wankel soit théoriquement plus élégant qu’un moteur à piston et nécessite moins de pièces mobiles, l’usure causée sur les sommets du triangle se déplaçant rapidement dans le boîtier du moteur rotatif s’est avérée inacceptable pour la plupart des constructeurs automobiles considérant la création de modèles de fabrication. Aujourd’hui, Mazda est la seule entreprise qui continue de vendre des voitures à moteur rotatif. Fondamentalement, l’idée d’un moteur qui remplace le mouvement saccadé de haut en bas d’un moteur à piston alternatif par un mouvement de rotation régulier est assez attrayante, mais des considérations pratiques les ont jusqu’à présent empêchés de déplacer le moteur conventionnel. Peut-être qu’avec l’introduction de nouveaux matériaux ou de nouvelles connaissances, le moteur rotatif deviendra un jour la forme la plus importante de moteur à combustion interne.