Nel 1920, a Hiroshima, viene fondata la Toyo Cork Kogyo Co., Ltd., un’azienda specializzata nella lavorazione di sughero, mentre il Giappone sta transitando dall’isolamento tradizionalista all’occidentalizzazione. Negli anni Trenta, quando la domanda di sughero cala, l’azienda si reinventa: una capacità ricorrente nella storia Mazda. Toyo Cork diventa Toyo Kogyo e inizia a produrre utensili meccanici, poi piccoli veicoli a motore.
Il Mazda-Go, introdotto nel 1931, rappresenta il primo contatto dell’azienda con il settore della mobilità. Questo motocarro commerciale economico, commercializzato dalla Mitsubishi e destinato al trasporto urbano, risulta perfetto per soddisfare le esigenze di contadini ed artigiani con attività in espansione. Nel ’34 viene registrato il primo logo “Mazda” – dal nome del fondatore Matsuda – ed applicato ai Mazda-Go. Nell’agosto del ’45, però, Hiroshima è devastata dall’atomica. Lo stabilimento Mazda, precedentemente convertito per la produzione bellica, subisce alcuni danni e viene designato come ospedale da campo.
Negli anni Cinquanta, il Giappone entra in una rapidissima fase di crescita grazie alla ricostruzione post-bellica, in parte finanziata dagli USA, e Mazda riprende a Hiroshima la sua produzione. L’automobile, simbolo di progresso, diviene espressione della libertà individuale. La Casa, ora denominata ufficialmente Mazda Motor Corp., presenta nel 1960 la Mazda R360 Coupé: una “kei-car” ante litteram pensata per motorizzare una nuova classe media urbana. Già in questa fase emerge però un problema. Mazda è infatti un piccolo costruttore e, non possedendo tecnologie proprie, per meglio strutturare l’industria nazionale, le autorità nipponiche potrebbero nazionalizzarla. La Mazda acquisisce allora la licenza del motore rotativo Wankel e crea un reparto R&D dedicato esclusivamente a questo propulsore anticonvenzionale: “Mazda Rotary Engine Research Department”.
Quando la Casa presenta la Mazda Cosmo Sport 110S nel 1967, porta ufficialmente su strada il primo modello di serie con propulsore birotore. Il motore da 982 cm³ eroga 110CV a 7.000giri/min: un valore specifico pregevole, ma il tratto distintivo della vettura è dato dal modo in cui questa potenza viene erogata. Fluidità di erogazione e scarse vibrazioni sono alla base dell’esperienza Wankel. Dal punto di vista tecnico, però, la sua ingegnerizzazione è tutt’altro che semplice (qui per approfondire).
Dopo la sportiva, Mazda porta il Wankel su modelli di produzione più ampia: nascono RX-2, RX-3, RX-4 e RX-5 (“X” significa “sperimentale”, mentre “R” indica l’uso del rotativo). Mazda porta così il Wankel ad essere una soluzione stradale di largo consumo. Nonostante i progressi tecnologici, con la crisi petrolifera degli anni Settanta, il mercato chiede auto più razionali e tutti i costruttori, tranne Mazda, abbandonano il rotativo. La Casa di Hiroshima si focalizza su un miglioramento graduale.
La Mazda RX-7, lanciata nel 1978, permette al Wankel di esprimersi nella sua declinazione più appropriata: una sportiva leggera a due posti, con motore anteriore-centrale e trazione posteriore. Il Wankel consente una disposizione delle masse e della trasmissione ottimale, favorendo la dinamica di guida. La prima RX-7, sigla SA (poi FB), presenta il propulsore 12A: birotore naturalmente aspirato (NA) con potenze modeste, ma erogazione setosa e allungo inusuale. Dal punto di vista tecnico, Mazda lavora su questa e sulle versioni successive del motore per migliorare: statore, fasce apicali e aspirazione (grazie all’iniezione elettronica). Con la seconda generazione, FC del 1985, la RX-7 cresce dimensionalmente e tecnicamente, mentre il nuovo birotore 13B turbocompresso migliora nell’affidabilità. Il motore 13B-REW (Rotary Engine tWin-turbo), montato sulla RX-7 FD del 1992, introduce una soluzione inedita su larga scala: il doppio turbocompressore sequenziale, sviluppato in collaborazione con la Hitachi. A bassi regimi lavora uno solo dei due turbogruppi per ridurre il ritardo nella risposta e favorire la coppia ai medi regimi; mentre, a regimi più elevati, entra in funzione il secondo garantendo l’allungo tipico del Wankel (e potenze elevate). Nonostante i progressi, il motore rotativo richiede una manutenzione attenta e molti problemi di affidabilità derivano da un utilizzo improprio o da elaborazioni spinte. Mazda, da parte sua, accetta implicitamente che la RX-7 non sia un’auto per tutti.
Grazie all’esperienza in pista, il confine tra auto da gara e auto di serie diventa sottile, rafforzando il mito della RX-7. Negli anni Novanta, la RX-7 FD entra nella dimensione delle gare clandestine giapponesi sulle autostrade sopraelevate della Shuto Expressway e sui passi di montagna (i Tōge). Queste gare, illegali ma ben radicate nella cultura automobilistica JDM (Japan Domestic Import), inquadrano la RX-7 come auto “ribelle”. Un’immagine pop che verrà amplificata da manga, anime, videogiochi e, in seguito, dalla cultura cinematografica statunitense.
La produzione della RX-7 termina nel 2002, ma, con il passare degli anni, il Wankel ha trovato grande giovamento dall’elettronica. Ciò permette a Mazda di gestire con maggiore accuratezza la combustione, riducendo consumi ed emissioni, segnando la maturità tecnica del rotativo. Quando viene presentata la Mazda RX-8 nel 2003, il contesto automobilistico è cambiato: le sportive compatte degli anni Ottanta e Novanta scompaiono, sostituite da vetture più pesanti, più sicure, ma “filtrate” dall’elettronica. Nonostante ciò, la RX-8 non rompe con la tradizione: pur essendo una coupé 2+2 a quattro porte senza montante centrale (con portierino posteriore controvento), la vettura conserva i principi fondamentali della RX-7.
Il cuore della RX-8 è il motore 13B-MSP RENESIS (Rotary-Engine-geNESIS), un’evoluzione strutturale del classico birotore Mazda. A differenza dei precedenti, il Renesis introduce una modifica concettuale sulla posizione delle luci di scarico. Nei Wankel tradizionali, infatti, le luci di scarico sono posizionate sulla periferia della camera di combustione, come le luci di aspirazione. Questa soluzione semplifica progettazione e produzione, ma comporta una sovrapposizione tra aspirazione e scarico, con conseguente perdita di miscela fresca e aumento delle emissioni. Nel Renesis, Mazda sposta le luci di scarico sui lati della camera – l’acronimo nella sigla di progetto indica proprio questa soluzione: “Multi-Side Port” -, eliminando il problema della sovrapposizione e permettendo una conformazione migliore delle stesse. I vantaggi sono molteplici:
- miglior efficienza della combustione;
- maggiore potenza specifica;
- riduzione delle emissioni;
- maggiore libertà nella fasatura dell’aspirazione.
È una soluzione che richiede una pesante riprogettazione dello statore, ma è quella che Mazda adotta per rendere il Wankel compatibile con il nuovo millennio. La modifica alle luci di scarico comporta però un accumulo di residui carboniosi. Per ridurre questo fenomeno, una “camicia” d’acqua per il raffreddamento viene ricavata nella parete laterale dello statore.
Il Renesis è disponibile in diverse configurazioni NA, con potenze tra 190 e 230CV, mentre il regime massimo supera i 9.000giri/min: un valore elevato per un motore automobilistico stradale (anche contemporaneo). Le normative sulle emissioni, soprattutto in Europa e negli Stati Uniti, diventano sempre più stringenti e adeguare il Renesis ai nuovi standard risulta impossibile. La produzione della RX-8 termina nel 2012, segnando la fine del Wankel come motore di trazione stradale.
Per Mazda, il motorsport è stato un importante laboratorio tecnico fin dagli anni Sessanta. Dal punto di vista teorico, il Wankel presenta caratteristiche che lo rendono particolarmente adatto alle gare di durata:
- assenza di masse in moto alternato;
- regolarità di funzionamento;
- compatibilità con alti regimi;
- compattezza e leggerezza.
Mazda inizia a schierare vetture dotate di rotativo in competizioni GT, fondando la divisione sportiva Mazdaspeed nel 1967. Le RX-3 e RX-7 partecipano a campionati nazionali e internazionali, dimostrando competitività. Queste prime esperienze permettono agli ingegneri Mazda di raccogliere dati fondamentali. Il vero salto di qualità avviene però negli anni Ottanta, con l’ingresso di Mazda nel Gruppo C: categoria regina delle gare endurance. Qui competono Case di vetture sportive come Porsche, Jaguar e Mercedes-Benz con prototipi sofisticati.
Mazda sviluppa una serie di vetture sempre più evolute, come le 717, le 757, e le 767, arrivando a produrre da sé anche scocche in composito e telai. Nel Gruppo C, Mazda parte usando il 13B per poi sviluppare motori a tre e quattro rotori. Gestione termica, lubrificazione uniforme e controllo degli stress torsionali risultano tra le principali sfide ingegneristiche; e la Casa di Hiroshima non è mai la favorita: i suoi prototipi sono spesso meno potenti dei rivali europei. Col finire degli anni Ottanta, Mazda si propone comunque di vincere la 24 Ore di Le Mans con la 787B: canto del cigno degli sport-prototipi Mazdaspeed.
In posizione posteriore-centrale gira lo R26B: motore rotativo a quattro rotori NA da 2,6 litri, dotato di tre candele per rotore e con potenza massima di 900CV a 10.000giri/min (limitata a circa 700CV a 9.000giri/min per favorirne l’affidabilità). Questo viene abbinato ad un cambio Porsche a 5 velocità. La scelta dell’aspirazione naturale è cruciale: Mazda decide di rinunciare alla sovralimentazione, sempre per privilegiare l’affidabilità (oltre alla linearità di erogazione e al controllo termico).
Una delle soluzioni più raffinate impiegate sulla 787 per accompagnare lo R26B è l’inedito sistema di aspirazione a geometria variabile (che diviene “continua” sulla versione B). Questo sistema consente di ottimizzare il riempimento delle camere di combustione in funzione del regime, migliorando coppia e potenza su un ampio arco di utilizzo. Dal punto di vista tecnico, l’adozione di tromboncini a lunghezza variabile permette di sfruttare le onde di pressione generate durante l’aspirazione, migliorando l’efficienza volumetrica. Con lo R26B, Mazda sviluppa inoltre un sistema capace di garantire una lubrificazione uniforme delle fasce apicali e delle superfici interne, senza eccessi che avrebbero compromesso la combustione.
La vittoria della 787B alla 24 Ore di Le Mans arriva nel 1991. Una vittoria storica sotto due aspetti: prima vittoria assoluta di un costruttore giapponese al Circuit de La Sarthe e unica vittoria di un motore rotativo nella storia della gara. È però un successo destinato a rimanere isolato dato che i regolamenti successivi bandiscono di fatto i motori rotativi. Per Mazda questa vittoria è dunque la consacrazione definitiva.
Dopo Le Mans, Mazda continua con le competizioni turismo e monomarca con vetture derivate dalla serie. L’attenzione si sposta alla valorizzazione del rapporto uomo-macchina, secondo la filosofia “Jinba Ittai”; ed i concetti del motorsport confluiscono nella visione che porterà la Casa di Hiroshima a sviluppare vetture leggere, equilibrate ed orientate al piacere di guida, come la Mazda MX-5, con però motorizzazioni diverse dal Wankel.
Quando Mazda annuncia il ritorno del motore rotativo sulla MX-30 e-Skyactiv R-EV (Veicolo Elettrico con motore Rotativo) non lo fa come operazione “nostalgia”. Dopo decenni, il Wankel ritrova un contesto favorevole alle sue qualità: compattezza, leggerezza e scarsità di vibrazioni. La MX-30 non è una sportiva, bensì un B-SUV crossover a trazione anteriore, pensato quasi esclusivamente per la mobilità urbana ed extraurbana. La massa complessiva del veicolo è inferiore a 1.800kg, la velocità massima è 140km/h (limitati a 130 con batteria sotto al 20%).
La MX-30 R-EV è il primo ibrido plug-in in serie (qui per approfondire) ed è composto da:
- una batteria Li-ion da 17,8kWh (metà della capacità rispetto alla versione solo elettrica), pensata per un uso quotidiano senza appesantire eccessivamente la vettura;
- un motore elettrico da 170CV e 260Nm di coppia;
- un monorotore da 830cm³ che aziona un generatore;
- un serbatoio di carburante da 50L.
Questa configurazione consente di coprire la maggior parte degli spostamenti quotidiani in modalità elettrica pura, specialmente se abbinata a ricariche notturne “casalinghe”, azionando il rotativo solo quando strettamente necessario come “estrema ratio”.
Il concetto di range extender nasce per risolvere un problema reale della mobilità elettrica: l’ansia da autonomia. La trazione è, per la MX-30 R-EV, sempre affidata al motore elettrico, mentre il termico entra in funzione solo per generare corrente elettrica. In questo schema ibrido, dunque, il motore termico:
- è scollegato dalle ruote;
- lavora in un regime ristretto;
- non deve rispondere alle variazioni di carico;
- è ottimizzato per efficienza e compattezza.
Dato che il Wankel soffre quando è chiamato a continui cambi di regime e utilizzo urbano, quando è chiamato a lavorare a regime costante e basso molti dei suoi difetti strutturali vengono ridotti. Inoltre, il rotativo può essere installato in posizione trasversale, senza compromettere abitabilità o distribuzione dei pesi. Il suo funzionamento regolare è in netto contrasto con molti piccoli motori a pistoni squilibrati impiegati nello stesso ruolo, specialmente in un veicolo pesantemente elettrificato dove qualsiasi rumore del termico risulta evidente. Inoltre, l’iniezione diretta di carburante ed il sistema di ricircolo dei gas di scarico (EGR) abbattono ulteriormente le emissioni.
La MX-30 R-EV può percorrere circa 80 km in modalità elettrica pura secondo il ciclo di omologazione WLTP. Combinando batterie e carburante, Mazda dichiara più di 600 km di autonomia. Test indipendenti indicano però che, in condizioni reali, la distanza raggiungibile si attesta più spesso sui 300-400km. Secondo dati ufficiali, la MX-30 R-EV ha consumi medi molto bassi in termini di carburante quando considerata nel conteggio combinato: circa 1,0L/100km; mentre, la media dei consumi con importanti tratte autostradali può essere di 8-10L/100 km. Essendo sempre spinta elettricamente, l’esperienza di guida è analoga a quella di un veicolo elettrico puro: coppia immediata, senza cambi di marcia. In sintesi, la MX-30 R-EV è più una elettrica con backup termico, piuttosto che una PHEV vera e propria. La scelta del rotativo è dunque filosofica: Mazda dimostra che una tecnologia così caratterizzante, come il Wankel, può essere reinterpretata.
