Felix Wankel

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Felix Heinrich Wankel ( à Lahr/Schwarzwald - à Lindau) était un inventeur allemand autodidacte, qui fit du moteur à piston rotatif une réalité industrielle.

Biographie[modifier | modifier le code]

Années de jeunesse[modifier | modifier le code]

Felix Wankel est le fils unique de l'inspecteur des Eaux et Forêts Rudolf Wankel (mort au front en 1914) et de sa femme Gerty Heidlauff. À la mort de son père, la famille vécut successivement à Heidelberg, Donaueschingen et Weinheim. Wankel fit ses études secondaires au lycée de Heidelberg jusqu'en 1921, sans toutefois passer le baccalauréat[1] : il se mit en apprentissage et devint démarcheur commercial chez l'éditeur Carl Winter de Heidelberg, mais la crise économique entraîna son renvoi en 1926.

Wankel avait conservé des liens avec son professeur de philosophie au lycée de Heidelberg, Arnold Ruge (1881-1945), président antisémite de la Ligue de protection et de défense des Nationaux (DSTB). Wankel avait tracté pour la Ligue et y avait adhéré en 1921. Revenant dans les années 1980 sur son engagement juvénile dans la mouvance völkisch et antisémite, Wankel expliquera qu'il représentait pour lui un dérivatif, qui lui donnait l'impression d’œuvrer au bien de sa patrie[2].

Un nazi de la première heure[modifier | modifier le code]

Wankel s'était inscrit dès 1922 au parti nazi (NSDAP), mais sa section, celle de Heidelberg, fondée en mars de la même année, fut interdite presque immédiatement. Il confirma son adhésion[3] en 1926. Au sein du parti, Wankel, dans la continuité de son engagement pour le mouvement Völkisch se consacrait principalement à l'animation des mouvements de jeunesse : il créa les groupes Heia Safari (cri de guerre de la Troupe de protection de l'Afrique orientale) et Großdeutsche Jugendwehr et fut guide de diverses organisations telles Schilljugend, groupuscule paramilitaire proche du parti nazi formé par un officier des corps francs, Gerhard Rossbach. Pour les exercices, Wankel mettait ses propres inventions à disposition de ses jeunes : fusils à viseur point rouge (Lichtgewehr), générateurs de signaux, mortiers, téléphones de campagne et lance-mines.

Mais par son recrutement même, le Mouvement de Jeunesse Allemand était imperméable à la passion pour la technique. Aussi l'Autrichien Léopold Plaichinger, chimiste des explosifs chez BMW et militant nazi, arrangea-t-il pour Wankel une entrevue avec Adolf Hitler à l'été 1928, pour évoquer les moyens d'améliorer les connaissances techniques de la jeunesse allemande. C'est encore par l'entremise de Plaichinger qu'en 1927 Wankel entra en contact avec Wilhelm Keppler, conseiller économique de Hitler. Heinrich Himmler visita lui aussi Wankel dans son atelier de Heidelberg, s'y fit présenter le viseur point rouge et posa des questions sur la fabrication des réchauds à gaz, qu'il était possible de convertir à la fabrication de lance-flammes[4].

La mère de Wankel s'était elle-même affairée à la création d'une section du parti nazi à Lahr, et avait hébergé à plusieurs reprises des orateurs du Parti, comme le Gauleiter de Bade Robert Wagner. La seconde adhésion de Felix Wankel se fit d'ailleurs auprès de la section de Lahr en octobre 1926, et c'est lors d'une manifestation politique qu'il fit connaissance de sa future femme Emma, sœur du chef de la section de Lahr. Wagner nomma Wankel Gauleiter de la Hitlerjugend de Bade en 1931. À ce poste, Wankel s'efforça d'inculquer une formation technico-militaire, passant outre les recommandations de Wagner, qui souhaitait donner à la Hitlerjugend une orientation essentiellement idéologique. Dès la fin des années 1920, Wankel n'hésita pas à accuser Wagner de corruption et même fit courir le bruit que ce dernier était atteint de syphilis. Wagner démit Wankel de son commandement en 1931 et déposa une motion au parti en ce sens, qui fut adoptée en octobre 1932. Wankel, déjà proche de l'aile sociale du parti nazi représentée par un Gregor Strasser, fonda avec d'autres dissidents la Lahrer Notgemeinschaft et un journal, l’Alemannische Grenzlandnachrichten, dont la cible favorite était « Wagner le corrompu. » Il siégea à plusieurs reprises au siège du parti à Munich et ne faisait d'apparitions à Lahr que pour y seconder Himmler[5].

Mais le putsch de 1933 conforta la position de Wagner, qui fit arrêter Wankel au mois de mars 1933. Ce dernier consacra alors ses loisirs forcés à réfléchir à son moteur rotatif, tandis que son entourage recherchait des appuis pour obtenir sa relaxe. On convainquit l'ingénieur en chef de Daimler-Benz, Hans Nibel, de défendre sa cause, mais c'est Wilhelm Keppler qui le fit libérer en septembre 1933 en déclarant par télégramme à Wagner, que Wankel était un inventeur trop important pour le régime[6].

Wankel se servit plus tard de cet épisode pour prétendre qu'il avait été, lui aussi, victime des nazis, alors qu'il n'a jamais renié les fondements militaristes, antidémocratiques et racistes du Nazisme[7]. Que Wankel fût un nazi convaincu, cela ne faisait de doute pour personne même en 1933. Dans les années 1950, Keppler se souviendra de Wankel comme d'un « obsédé de la pureté » (Sauberkeitsfanatiker), que la corruption des Gauleiter agaçait au plus haut point[8]. Malgré les relations tendues qu'il eut après sa libération avec les autorités du parti et ses organisations satellites, Keppler lui procura une multitude de contrats grâce à la politique de réarmement. En 1937, Wankel demanda, mais en vain, à adhérer au parti nazi. Toutefois, et toujours grâce à Keppler, il obtint le 1er août 1940 le grade d'Obersturmbannführer de la SS, qu'il perdit deux ans plus tard pour des raisons encore inexpliquées[9].

Recherches sur le piston rotatif[modifier | modifier le code]

Doué d'une excellente représentation de l'espace en trois dimensions (quoiqu'il fût myope), cet autodidacte, qui se targuait d'être nul en maths (« Les quatre opérations et moi, ça n'a jamais collé[10] ») était passionné par la mécanique auto, et en particulier par les moteurs. En 1924, il bricola avec Paul Kind et d'autres amis un tricycle à pétrole, muni d'un moteur bi-cylindre en V (appelé plaisamment Teufelskäfer). Les secousses du moteur l'incitèrent à imaginer un moteur sans secousse, en substituant à la translation brutale des pistons, la rotation d'un obturateur central.

Wankel rechercha quelle forme il faudrait donner aux pièces d'un tel moteur. Il s'aperçut qu'une multitude d'inventeurs (à commencer par James Watt) avaient envisagé un moteur à piston rotatif, et qu'il y avait tout autant de formes de pistons propres à ouvrir ou fermer des ventelles (pour l'admission et l'échappement), tout en comprimant le mélange. Les principaux problèmes étaient d'une part, d'éviter le mélange des gaz dans le cylindre, et d'autre part de répartir le lubrifiant sur les surfaces en contact aux hautes températures, et aux grandes vitesses de rotation. À la fin des années 1920, Wankel s'était convaincu qu'une pression suffisante des gaz peut suffire à remplacer un joint : cette idée révolutionnaire fit de Wankel le spécialiste allemand de l'étanchéité (Deutschlands erster Abdichter[11]).

Wankel multiplia ensuite les expériences avec les moteurs sans soupapes. Après la faillite de l'atelier Paki d'Heidelberg il repartit chez sa mère à Lahr en Forêt Noire pour poursuivre seul ses essais de motorisation. C'est là qu'il eut l'idée du moteur rotatif DKM 32, le premier moteur Wankel, qu'il fit breveter en 1933. Ce moteur manquait de puissance mais formait un bon compresseur : grâce à l'élimination des soupapes, il délivrait 5 bar de pression à 1 000 tours/min. Ces résultats encourageants lui permirent d'obtenir en 1934 un contrat de recherche avec BMW de Munich sur l'amélioration des moteurs à essence.

Bâtiment des anciens ateliers TES de Lindau.

À partir de 1936, Wankel collabora au programme de réarmement du Ministère de l'Aviation du Reich. Il put fonder son centre d'essais (Wankel-Versuchs-Werkstätten, WVW) à Lindau sur le Lac de Constance. Il y mena entre autres, pour le compte de Daimler-Benz, de BMW et du Centre d'essais aéronautiques de Berlin (DVL), l’adaptation des moteurs sans soupapes pour moteurs d'avion ; mais ces moteurs étaient appelés à équiper d'autres engins de guerre. Le moteur pour torpilles Junkers JUMO KM 8 était un « Wankel. » Il y eut d'autres tentatives de décliner le moteur à piston rotatif, mais elles furent décevantes. Wankel construisit aussi une vedette-torpilleur innovante (le Zisch), qui éveilla l’intérêt de l'Amirauté allemande et de la Waffen-SS. Le Ministère de l'Aviation du Reich versa jusqu'en 1945 des millions de Marks à Wankel pour ses recherches.

À la fin du printemps 1945, il est arrêté par les autorités françaises et son laboratoire est démantelé[12]. Tous ses documents sont saisis.

En 1951, Wankel noue les premiers contacts avec différentes entreprises et notamment le fabricant de motos NSU avec qui il signe, le , un contrat d'association portant sur le moteur à piston rotatif[13]. Cependant, ce n'est pas en tant que moteur que NSU exploite la machine de Felix Wankel : en effet, NSU l'installe sur certaines de ses motos en tant que compresseur afin d'augmenter le taux de compression, donc la puissance, de leur moteur thermique classique. Le « compresseur Wankel » est très prometteur puisque les motos NSU établiront un nouveau record de vitesse aux États-Unis, à 196,3 km/h[14].

Wankel construit le premier moteur rotatif chez NSU, un moteur de 125 cm3 de 29 ch, tournant à 16 000 tr/min, en 1957 ; mais ce n'est qu'en 1959 que NSU annonce officiellement « la réussite du moteur à piston rotatif » (« The Rotary engine achieves success ») et la commercialisation prochaine d'une automobile motorisée par un moteur à piston rotatif[15]. En 1958, la firme américaine Curtiss-Wright achète la licence Wankel pour les États-Unis. Elle sera revendue à Johnson-Evinrude, puis à American Motor Corp. En 1960, le brevet de fabrication est vendu à Mazda, Daimler-Benz, Citroën, Sachs, Perkins, MAN SE. Enfin en 1961, NSU équipe une voiture d'un moteur de 250 cm3 et de 30 ch.

En raison de sa forte myopie, Felix Wankel n'a jamais possédé de permis de conduire[1].

Le développement de moteurs spécifiques[modifier | modifier le code]

Le moteur à piston rotatif en automobile[modifier | modifier le code]

Peu de modèles de voitures seront équipés d'un moteur à rotor.

En France, seul Citroën commercialisera des voitures à moteur Wankel, d'abord la M35 expérimentale, petite voiture monorotor, dérivée de l'Ami 8 qui sera proposée à des clients privilégiés grands rouleurs. Une usine sortira de terre en Sarre allemande, filiale de Citroën et de NSU nommée Comotor, pour fabriquer en commun le « moteur Comotor » (Wankel Birotor) qui équipera respectivement :

Cette aventure aura raison des deux constructeurs, qui seront chacun absorbés peu après par des concurrents. Des motos seront encore équipées de ce moteur sarrois et l'usine sera liquidée vers 1977.

Ce moteur est arrivé trop tôt, mais son concept était très séduisant. Il comportait une vingtaine de composants principaux, alors que, à l'époque, un moteur à quatre cylindres en comportait près de deux cents. Il aurait fallu pouvoir lui consacrer beaucoup plus de frais de recherche et surtout, il aurait fallu pouvoir lui adjoindre un turbo-compresseur. Sa consommation était élevée, en raison, en particulier, de la très forte température des gaz d'échappement. Un turbo-compresseur aurait pu permettre de récupérer une partie de l'énergie contenue dans ceux-ci.

L'agrément que lui conférait l'absence de pièces en mouvement alternatif le rendait très silencieux et exempt de vibrations. Il possédait le comportement d'un 8 cylindres.

Ce moteur a également fait faire des progrès considérables aux pétroliers, qui ont mis au point des huiles spéciales pour la lubrification. Si à l'époque les vidanges étaient espacées de 2 500 km, ces avancées ont conduit aux lubrifiants qui permettent des espacements de 30 000 km aujourd'hui.

Le bureau d'étude de Citroën continua à travailler sur le moteur rotatif jusque dans le début des années 1980. L'objectif était d'en équiper un mini hélicoptère que la marque au double chevron comptait mettre sur le marché. Ainsi, même les dirigeants de Peugeot, qui était devenu l'actionnaire principal de Citroën en 1976, ont cautionné ces coûteuses recherches. Il fallait que la technologie fût crédible et que les progrès réalisés sur le moteur fussent notables.

Au Japon, plusieurs modèles seront commercialisés, principalement par Mazda, avec la série des RX (Rotary experimental). Mazda a gagné les 24 Heures du Mans 1991 avec son prototype 787B utilisant la technologie Wankel. C'est la seule victoire à ce jour dans une course de haut niveau pour ce type de moteur, ceux-ci ayant été interdits l'année suivante après un calcul de rendement par rapport aux moteur à pistons classique revu. (En effet, un moteur Wankel dispose d'un rapport puissance/cylindrée beaucoup plus élevé qu'un moteur classique)

Le moteur à piston rotatif en moto[modifier | modifier le code]

De rares motos ont été équipées de moteurs à piston rotatif. Quelques constructeurs se sont intéressé à cette motorisation, dont Hercules, Suzuki, et Norton, qui ont commercialisé des machines. Yamaha présentera un prototype au salon de Tokyo de 1979, lequel ne connaîtra cependant jamais la production.

Après avoir obtenu de bons résultats au Tourist Trophy au début des années 1990 avec la RCW588 pilotée par Robert Dunlop, Norton relancera la construction d'une machine de course à moteur rotatif pour cette même épreuve en 2009, confiée à Michael Dunlop, le fils de Robert.

Le moteur à piston rotatif en aéronautique[modifier | modifier le code]

Groupe moteur d'un Alexander Schleicher ASH 26e motoplaneur à décollage autonome, sur un banc de test chez Alexander Schleicher GmbH & Co. Du haut à gauche dans le sens contraire des aiguilles d'une montre : hub de propulseur, mât avec le guide de la courroie, radiateur, moteur Wankel, et silencieux.
  • Les motoplaneurs de Alexander Schleicher GmbH & Co sont équipés de moteur mono-rotor.
  • La société genevoise Mistral engines[16] fournit des moteurs à l'aviation générale avec des puissances qui s'échelonnent de 190 ch (bi-rotor)à 360 ch (tri-rotor)

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. a et b D'après Harald Berlinghof, « Felix Wankel durfte seine Erfindung nie selbst fahren », Rhein Neckar Zeitung,‎ (lire en ligne)
  2. D'après Marcus Popplow, Felix Wankel. Mehr als ein Erfinderleben., Erfurt, Sutton Verlag, , p. 37  et suiv.
  3. Popplow 2011, p. 39
  4. Cf. Popplow 2011, p. 46–51.
  5. Cf. Popplow 2011, p. 52 et suiv.
  6. Cf. Popplow 2011, p. 53–55.
  7. Cf. Popplow 2011, p. 144 et suiv.
  8. Cf. Popplow 2011, p. 54
  9. Cf. Popplow 2011, p. 64, 69, 72.
  10. „bei den vier Grundrechenarten hört es bei mir auf“
  11. Cf. (de) Boris Fuchs, « Was haben ein Anilox-Farbwerk und ein Wankel-Motor gemeinsam? », Jahrbuch der Druckingenieure, Verein Deutscher Druckingenieure e.V.,‎ (lire en ligne)
  12. Cf. Corine Defrance, « La mission du CNRS en Allemagne (1945-1950) : entre exploitation et contrôle du potentiel scientifique allemand », Revue pour l'histoire du CNRS, no 5,‎ (ISSN 1955-2408, DOI 10.4000/histoire-cnrs.3372, lire en ligne)
  13. François Hurel, « 1968-1991 : La longue, longue marche », Le Mans Racing, no 67,‎ , p. 35
  14. (en) « Mazda: History of the Rotary Engine », sur Mazda.com (consulté le 11 juin 2009), p. 1.
  15. Cf. (en) Kenichi Yamamoto, Rotary Engine, Sankaido Co. Ltd., (lire en ligne), p. 1-3.
  16. (en) Site de Mistral engines

Annexes[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]