Moteur rotatif

Le moteur rotatif est un type ancien de moteur à combustion interne , généralement conçu avec un nombre impair de cylindres par rangée dans une configuration radiale . Le vilebrequin du moteur restait fixe pendant le fonctionnement, tandis que l'ensemble du carter et ses cylindres attachés tournaient autour de lui comme une unité. Son application principale était dans l'aviation, bien qu'il ait également été utilisé dans quelques premières motos et automobiles .

Ce type de moteur a été largement utilisé comme alternative aux moteurs en ligne conventionnels ( en ligne ou en V ) pendant la Première Guerre mondiale et les années qui ont immédiatement précédé ce conflit. Il a été décrit comme « une solution très efficace aux problèmes de puissance, de poids et de fiabilité ».

Au début des années 1920, les limitations inhérentes à ce type de moteur l’avaient rendu obsolète.

Un moteur rotatif est essentiellement un moteur à cycle Otto standard , avec des cylindres disposés radialement autour d'un vilebrequin central, tout comme un moteur radial conventionnel , mais au lieu d'avoir un bloc-cylindres fixe avec un vilebrequin rotatif , le vilebrequin reste stationnaire et l'ensemble du bloc-cylindres tourne autour de lui. Dans la forme la plus courante, le vilebrequin était solidement fixé à la cellule et l' hélice était simplement boulonnée à l'avant du carter .

Cette différence a également de nombreuses répercussions sur la conception (lubrification, allumage, admission de carburant, refroidissement, etc.) et le fonctionnement (voir ci-dessous).

Le Musée de l'Air et de l'Espace de Paris expose un modèle spécial, « sectionné », de moteur à sept cylindres disposés radialement. Il alterne entre les modes rotatif et radial pour démontrer la différence entre les mouvements internes des deux types de moteurs.

Comme les moteurs radiaux « fixes », les moteurs rotatifs étaient généralement construits avec un nombre impair de cylindres (généralement 5, 7 ou 9), de sorte qu'un ordre d'allumage cohérent de chaque piston puisse être maintenu, pour assurer un fonctionnement sans à-coups. Les moteurs rotatifs avec un nombre pair de cylindres étaient principalement du type « à deux rangées ».

La plupart des moteurs rotatifs étaient disposés avec les cylindres pointant vers l'extérieur à partir d'un seul vilebrequin, dans la même forme générale qu'un moteur radial, mais il existait également des moteurs boxer rotatifs et même des moteurs rotatifs monocylindres .

Trois facteurs clés ont contribué au succès du moteur rotatif à l’époque :

• Fonctionnement fluide : les moteurs rotatifs délivraient la puissance de manière très fluide car (par rapport au point de montage du moteur) il n'y avait pas de pièces alternatives et la masse rotative relativement importante du carter/cylindres (en tant qu'unité) agissait comme un volant d'inertie .
• Refroidissement amélioré : lorsque le moteur tournait, l'ensemble carter/cylindre rotatif créait son propre flux d'air de refroidissement à déplacement rapide , même lorsque l'avion était au repos.
• Avantage de poids : les moteurs rotatifs partageaient avec les autres moteurs à configuration radiale l'avantage d'un petit carter plat. Le refroidissement par air supérieur conféré par le moteur en mouvement signifiait également que les cylindres pouvaient être fabriqués avec des parois plus fines et des ailettes de refroidissement moins profondes. Leur rapport puissance/poids était encore amélioré par rapport aux moteurs qui nécessitaient un volant d'inertie supplémentaire pour un fonctionnement en douceur.

Les concepteurs de moteurs ont toujours été conscients des nombreuses limites du moteur rotatif. Ainsi, lorsque les moteurs de type statique sont devenus plus fiables et ont offert de meilleurs poids spécifiques et une meilleure consommation de carburant, les jours du moteur rotatif étaient comptés.

• Les moteurs rotatifs étaient dotés d'un système de lubrification à perte totale fondamentalement inefficace . Pour atteindre l'ensemble du moteur, le fluide lubrifiant devait pénétrer dans le carter par le vilebrequin creux ; mais la force centrifuge du carter rotatif s'opposait directement à toute recirculation. La seule solution pratique était d'aspirer le lubrifiant avec le mélange air/carburant, comme dans la plupart des moteurs à deux temps .
• L'augmentation de la puissance s'accompagnait également d'une augmentation de la masse et de la taille, multipliant la précession gyroscopique due à la masse en rotation du moteur. Les avions équipés de ces moteurs présentaient donc des problèmes de stabilité et de contrôle, en particulier pour les pilotes inexpérimentés.
• La puissance de sortie était de plus en plus utilisée pour vaincre la résistance de l'air du moteur en rotation.
• Les commandes du moteur étaient délicates (voir ci-dessous) et entraînaient un gaspillage de carburant.

Le Bentley BR2 de la fin de la Première Guerre mondiale était le moteur rotatif le plus gros et le plus puissant ; il a atteint un point au-delà duquel ce type de moteur ne pouvait plus être développé, et il était le dernier de son genre à être adopté dans le service de la RAF.

On affirme souvent que les moteurs rotatifs n'avaient pas de papillon des gaz et que, par conséquent, la puissance ne pouvait être réduite qu'en coupant l'allumage par intermittence à l'aide d'un interrupteur « blip » . Cela n'était vrai que pour le type « Monosoupape » (soupape unique), qui amenait la majeure partie de l'air dans le cylindre par la soupape d'échappement, qui restait ouverte pendant une partie de la course descendante du piston. Ainsi, le mélange de carburant et d'air dans le cylindre ne pouvait pas être contrôlé via l'admission du carter. Le « papillon » (soupape de carburant) d'un monosoupape n'offrait qu'un degré limité de régulation de la vitesse, car son ouverture rendait le mélange trop riche, tandis que sa fermeture le rendait trop pauvre (dans les deux cas, le moteur calait rapidement ou endommageait les cylindres). Les premiers modèles présentaient une forme pionnière de calage variable des soupapes dans le but d'offrir un meilleur contrôle, mais cela faisait brûler les soupapes et cette méthode a donc été abandonnée.

La seule façon de faire fonctionner un moteur Monosoupape en douceur à régime réduit était d'utiliser un interrupteur qui modifiait la séquence d'allumage normale de sorte que chaque cylindre ne s'allumait qu'une fois tous les deux ou trois tours du moteur, mais le moteur restait plus ou moins en équilibre. Comme avec une utilisation excessive de l'interrupteur « blip » : faire tourner le moteur sur un tel réglage pendant trop longtemps entraînait de grandes quantités de carburant et d'huile non brûlés dans l'échappement et s'accumulant dans le capot inférieur, où il s'agissait d'un risque d'incendie notoire.

La plupart des moteurs rotatifs étaient équipés de soupapes d'admission normales, de sorte que le carburant (et l'huile de lubrification) était introduit dans les cylindres déjà mélangé à l'air, comme dans un moteur à quatre temps normal. Bien qu'un carburateur conventionnel, capable de maintenir le rapport carburant/air constant sur une plage d'ouvertures des gaz, était exclu par le carter tournant, il était possible de régler l'alimentation en air grâce à un clapet à clapet séparé ou "bloctube". Le pilote devait régler la manette des gaz sur le réglage souhaité (généralement complètement ouvert) puis ajuster le mélange carburant/air en conséquence à l'aide d'un levier de "réglage fin" séparé qui contrôlait la soupape d'alimentation en air (à la manière d'une commande de starter manuelle). En raison de la grande inertie de rotation du moteur rotatif, il était possible d'ajuster le mélange carburant/air approprié par essais et erreurs sans caler, bien que cela varie selon les différents types de moteurs, et dans tous les cas, il fallait beaucoup de pratique pour acquérir le coup de main nécessaire. Après avoir démarré le moteur avec un réglage connu qui lui permettait de tourner au ralenti, la soupape d'air était ouverte jusqu'à ce que le régime moteur maximal soit atteint.

Il était possible de réduire le régime d'un moteur en marche en fermant la vanne de carburant à la position requise tout en réajustant le mélange air/carburant en conséquence. Ce processus était également délicat, de sorte que la réduction de puissance, en particulier lors de l'atterrissage, était souvent réalisée en coupant l'allumage par intermittence à l'aide du contacteur à bascule.

La découpe des cylindres à l'aide d'interrupteurs d'allumage présentait l'inconvénient de laisser passer le carburant dans le moteur, de graisser les bougies et de rendre le redémarrage difficile. De plus, le mélange huile-carburant brut pouvait s'accumuler dans le capot. Comme cela pouvait provoquer un incendie grave lorsque l'interrupteur était relâché, il est devenu courant de découper une partie ou la totalité du bas du capot essentiellement circulaire de la plupart des moteurs rotatifs ou d'y aménager des fentes de drainage.

En 1918, un manuel de Clerget recommandait de maintenir tout le contrôle nécessaire en utilisant les commandes de carburant et d'air, et de démarrer et d'arrêter le moteur en ouvrant et en fermant le carburant. La procédure d'atterrissage recommandée impliquait de couper le carburant à l'aide du levier de carburant, tout en laissant l'interrupteur en position allumée. L'hélice en moulinet faisait tourner le moteur sans fournir de puissance pendant la descente de l'avion. Il était important de laisser le contact allumé pour permettre aux bougies de continuer à produire des étincelles et les empêcher de se graisser, afin que le moteur puisse (si tout se passait bien) être redémarré simplement en rouvrant le robinet de carburant. Il était conseillé aux pilotes de ne pas utiliser un coupe-circuit d'allumage, car cela finirait par endommager le moteur.

Les pilotes d'avions survivants ou reproduits équipés de moteurs rotatifs trouvent toujours que l'interrupteur à bascule est utile lors de l'atterrissage, car il offre un moyen plus fiable et plus rapide d'initialiser l'alimentation si nécessaire, plutôt que de risquer un décrochage soudain du moteur ou la défaillance d'un moteur en moulinet pour redémarrer au pire moment possible.

Félix Millet a présenté un moteur rotatif à 5 cylindres intégré dans une roue de bicyclette à l' Exposition universelle de Paris en 1889. Millet avait breveté le moteur en 1888, il doit donc être considéré comme le pionnier du moteur rotatif à combustion interne. Une machine propulsée par son moteur a participé à la course Paris-Bordeaux-Paris de 1895 et le système a été mis en production par Darracq and Company London en 1900.

Lawrence Hargrave a développé pour la première fois un moteur rotatif en 1889 utilisant de l'air comprimé, dans l'intention de l'utiliser dans des vols propulsés. Le poids des matériaux et le manque d'usinage de qualité ont empêché sa création comme unité de puissance efficace.

Stephen M. Balzer de New York, un ancien horloger, a construit des moteurs rotatifs dans les années 1890. Il s'intéressait à la disposition rotative pour deux raisons principales :

• Pour générer 100 ch (75 kW) au faible régime auquel les moteurs de l'époque fonctionnaient, l'impulsion résultant de chaque coup de combustion était assez importante. Pour amortir ces impulsions, les moteurs avaient besoin d'un grand volant d'inertie , ce qui ajoutait du poids. Dans la conception rotative, le moteur agissait comme son propre volant d'inertie, ce qui permettait aux moteurs rotatifs d'être plus légers que les moteurs conventionnels de taille similaire.
• Les cylindres bénéficiaient d'un bon flux d'air de refroidissement, même lorsque l'avion était au repos, ce qui était important, car la faible vitesse des avions de l'époque ne permettait qu'un flux d'air de refroidissement limité et les alliages de l'époque étaient moins avancés. Les premières conceptions de Balzer se dispensaient même d'ailettes de refroidissement, bien que les moteurs rotatifs ultérieurs aient eu cette caractéristique commune des moteurs refroidis par air .

Balzer produisit une voiture à moteur rotatif à 3 cylindres en 1894, puis s'impliqua plus tard dans les tentatives de construction d'aérodromes à Langley , qui le ruinèrent alors qu'il essayait de fabriquer des versions beaucoup plus grandes de ses moteurs. Le moteur rotatif de Balzer fut plus tard converti en moteur radial statique par l'assistant de Langley, Charles M. Manly , créant ainsi le célèbre moteur Manly-Balzer .

La célèbre société De Dion-Bouton a produit un moteur rotatif expérimental à 4 cylindres en 1899. Bien que destiné à un usage aéronautique, il n'a été installé sur aucun avion.

Les automobiles de la firme Adams-Farwell , dont les premiers prototypes roulants utilisaient des moteurs rotatifs à 3 cylindres conçus par Fay Oliver Farwell en 1898, ont conduit à la production de voitures Adams-Farwell avec d'abord le moteur rotatif à 3 cylindres, puis très peu de temps après, le moteur rotatif à 5 cylindres, plus tard en 1906, en tant qu'autre constructeur automobile américain précoce utilisant des moteurs rotatifs fabriqués expressément pour une utilisation automobile. Emil Berliner a parrainé le développement du concept de conception du moteur rotatif à 5 cylindres Adams-Farwell comme unité de puissance légère pour ses expériences infructueuses sur les hélicoptères. Les moteurs Adams-Farwell ont ensuite propulsé des avions à voilure fixe aux États-Unis après 1910. Il a également été affirmé que la conception du Gnôme était dérivée de l'Adams-Farwell, puisqu'une voiture Adams-Farwell aurait été présentée à l'armée française en 1904. Contrairement aux moteurs Gnôme ultérieurs, et tout comme les moteurs rotatifs d'aviation ultérieurs Clerget 9B et Bentley BR1 , les moteurs rotatifs Adams-Farwell avaient des soupapes d'échappement et d'admission conventionnelles montées dans les culasses.

Le moteur Gnome est l'œuvre des trois frères Seguin, Louis, Laurent et Augustin. Ingénieurs talentueux, ils étaient les petits-fils du célèbre ingénieur français Marc Seguin . En 1906, le frère aîné, Louis, avait fondé la Société des Moteurs Gnome pour construire des moteurs stationnaires à usage industriel, après avoir obtenu une licence de production du moteur stationnaire monocylindre Gnom de la Motorenfabrik Oberursel , qui, à son tour, construisit des moteurs Gnome sous licence pour les avions allemands pendant la Première Guerre mondiale.

Louis fut rejoint par son frère Laurent qui conçut un moteur rotatif spécialement destiné à l'aviation, utilisant des cylindres de moteur Gnom . Le premier moteur expérimental des frères aurait été un modèle à 5 cylindres développant 34 ch (25 kW), et était un moteur radial plutôt que rotatif, mais aucune photographie du modèle expérimental à cinq cylindres n'a survécu. Les frères Seguin se tournèrent alors vers les moteurs rotatifs dans l'intérêt d'un meilleur refroidissement, et le premier moteur rotatif de production au monde, le 7 cylindres refroidi par air de 50 ch (37 kW) « Omega » fut présenté au salon de l'automobile de Paris en 1908. Le premier Gnome Omega construit existe toujours et se trouve maintenant dans la collection du National Air and Space Museum du Smithsonian . Les Seguin utilisèrent le matériau le plus résistant disponible - un alliage d'acier au nickel récemment développé - et réduisirent le poids en usinant des composants à partir de métal solide, en utilisant les meilleures machines-outils américaines et allemandes pour créer les composants du moteur ; La paroi du cylindre d'un Gnome de 50 ch n'avait que 1,5 mm (0,059 pouce) d'épaisseur, tandis que les bielles étaient fraisées avec des canaux centraux profonds pour réduire le poids. Bien que relativement peu puissant en termes d'unités de puissance par litre, son rapport puissance/poids était exceptionnel, soit 1 ch (0,75 kW) par kg.

L'année suivante, en 1909, l'inventeur Roger Ravaud en équipe son Aéroscaphe , un appareil combinant hydroptère et avion, qu'il inscrit aux concours de canot et d'aviation de Monaco. L'utilisation du Gnome par Henry Farman lors de la célèbre réunion d'aéronautique de Reims cette année-là lui donne une certaine notoriété, lorsqu'il remporte le Grand Prix de la plus grande distance parcourue sans escale (180 kilomètres) et établit également un record du monde de vol d'endurance. Le tout premier vol réussi en hydravion, celui du Canard d' Henri Fabre , est propulsé par un Gnome Omega le 28 mars 1910, près de Marseille .

La production des moteurs rotatifs Gnome a augmenté rapidement, avec environ 4 000 exemplaires produits avant la Première Guerre mondiale, et Gnome a également produit une version à deux rangées (le Double Omega de 100 ch), le plus gros Gnome Lambda de 80 ch et le Double Lambda à deux rangées de 160 ch. Selon les normes des autres moteurs de l'époque, le Gnome n'était pas considéré comme particulièrement capricieux et a été crédité comme le premier moteur capable de fonctionner pendant dix heures entre deux révisions.

En 1913, les frères Seguin introduisirent la nouvelle série Monosoupape (« soupape unique »), qui remplaçait les soupapes d'admission dans les pistons en utilisant une seule soupape dans chaque culasse, qui servait également de soupape d'admission et d'échappement. Le régime du moteur était contrôlé en faisant varier le temps d'ouverture et l'étendue des soupapes d'échappement à l'aide de leviers agissant sur les rouleaux des poussoirs de soupape, un système abandonné plus tard en raison de la combustion des soupapes. Le poids du Monosoupape était légèrement inférieur à celui des moteurs à deux soupapes précédents et il utilisait moins d'huile de lubrification. Le Monosoupape de 100 ch était construit avec 9 cylindres et développait sa puissance nominale à 1 200 tr/min. Le moteur rotatif neuf cylindres Gnome 9N de 160 ch utilisait la conception de soupape Monosoupape tout en ajoutant le facteur de sécurité d'un système d'allumage double , et était la dernière conception de moteur rotatif connue à utiliser un tel format de soupape de culasse. Français Le 9N présentait également une configuration d'allumage inhabituelle qui permettait d'atteindre des valeurs de sortie de la moitié, du quart et du huitième des niveaux de puissance grâce à l'utilisation du commutateur coupé et d'un commutateur rotatif spécial à cinq positions qui sélectionnait lequel des trois niveaux de puissance alternatifs serait sélectionné lorsque le commutateur coupé était enfoncé, lui permettant de couper toute tension d'étincelle aux neuf cylindres, à des intervalles régulièrement espacés pour atteindre les multiples niveaux de réduction de puissance. La reproduction en état de navigabilité du chasseur monoplan parasol Fokker D.VIII à l'aérodrome d'Old Rhinebeck, propulsé de manière unique par un Gnome 9N, démontre souvent l'utilisation de la capacité de sortie à quatre niveaux de son Gnome 9N lors des essais au sol et en vol.

Les moteurs rotatifs produits par les sociétés Clerget et Le Rhône utilisaient des soupapes conventionnelles à tige de poussée dans la culasse, mais utilisaient le même principe d'aspiration du mélange de carburant à travers le vilebrequin, les Le Rhône ayant des tubes d'admission en cuivre proéminents allant du carter au sommet de chaque cylindre pour admettre la charge d'admission.

Le Gnome Lambda à sept cylindres de 80 ch (60 kW) était la norme au début de la Première Guerre mondiale, sous le nom de Gnome Lambda, et il fut rapidement utilisé dans un grand nombre de conceptions d'avions. Il était si bon qu'il fut utilisé sous licence par un certain nombre de sociétés, y compris la société allemande Motorenfabrik Oberursel qui a conçu le moteur Gnom original. Oberursel fut plus tard acheté par Fokker , dont la copie de 80 ch du Gnome Lambda fut connue sous le nom d'Oberursel U.0. Il n'était pas du tout rare que les Gnome Lambda français, tels qu'utilisés dans les premiers exemplaires du biplan Bristol Scout , rencontrent des versions allemandes, équipant les Fokker EI Eindeckers au combat, à partir de la seconde moitié de 1915.

Les seules tentatives de production de moteurs rotatifs à deux rangées en volume furent entreprises par Gnome, avec leur conception Double Lambda à quatorze cylindres de 160 ch, et avec le clone du design Double Lambda de la firme allemande Oberursel au début de la Première Guerre mondiale, le U.III de la même puissance. Alors qu'un exemplaire du Double Lambda propulsa l'un des avions de course monocoque Deperdussin à une vitesse record de près de 204 km/h (126 mph) en septembre 1913, l'Oberursel U.III n'est connu que pour avoir été installé dans quelques avions militaires de production allemands, le monoplan de chasse Fokker E.IV et le biplan de chasse Fokker D.III , dont les deux échecs à devenir des types de combat efficaces étaient en partie dus à la mauvaise qualité du groupe motopropulseur allemand, qui avait tendance à s'user après seulement quelques heures de vol de combat.

Le rapport poids/puissance favorable des avions rotatifs était leur principal avantage. Alors que les avions plus gros et plus lourds dépendaient presque exclusivement de moteurs en ligne conventionnels, de nombreux concepteurs d'avions de chasse ont préféré les avions rotatifs jusqu'à la fin de la guerre.

Les moteurs rotatifs présentaient un certain nombre d'inconvénients, notamment une consommation de carburant très élevée, en partie parce que le moteur tournait généralement à plein régime, et aussi parce que le calage des soupapes était souvent loin d'être idéal. La consommation d'huile était également très élevée. En raison de la carburation primitive et de l'absence d'un véritable carter , l'huile de lubrification était ajoutée au mélange air/carburant. Cela rendait les fumées du moteur lourdes de fumée provenant de l'huile partiellement brûlée. L'huile de ricin était le lubrifiant de choix, car ses propriétés de lubrification n'étaient pas affectées par la présence de carburant, et sa tendance à former de la gomme n'était pas pertinente dans un système de lubrification à perte totale. Un effet secondaire malheureux était que les pilotes de la Première Guerre mondiale inhalaient et avalaient une quantité considérable d'huile pendant le vol, ce qui entraînait une diarrhée persistante . Les vêtements de vol portés par les pilotes de moteurs rotatifs étaient régulièrement imbibés d'huile.

La masse rotative du moteur en faisait également, en effet, un grand gyroscope . En vol en palier, l'effet n'était pas particulièrement apparent, mais lors des virages, la précession gyroscopique devenait perceptible. En raison du sens de rotation du moteur, les virages à gauche nécessitaient des efforts et se produisaient relativement lentement, combinés à une tendance à cabrer, tandis que les virages à droite étaient presque instantanés, avec une tendance à la chute du nez. Sur certains avions, cela pouvait être avantageux dans des situations telles que les combats aériens. Le Sopwith Camel souffrait à tel point qu'il nécessitait le gouvernail de direction gauche pour les virages à gauche et à droite, et pouvait être extrêmement dangereux si le pilote appliquait toute la puissance au sommet d'une boucle à faible vitesse. Les pilotes de Camel stagiaires étaient avertis de ne tenter leurs premiers virages serrés à droite qu'à des altitudes supérieures à 300 m. L'ennemi allemand le plus célèbre du Camel, le triplan Fokker Dr.I , utilisait également un moteur rotatif, généralement le clone Oberursel Ur.II du moteur français Le Rhône 9J de 110 ch.

Déjà avant la Première Guerre mondiale, des tentatives furent faites pour surmonter le problème d'inertie des moteurs rotatifs. Dès 1906, Charles Benjamin Redrup avait présenté au Royal Flying Corps à Hendon un moteur « sans réaction » dans lequel le vilebrequin tournait dans un sens et le bloc-cylindres dans le sens opposé, chacun entraînant une hélice. Une évolution ultérieure de ce moteur fut le moteur « Hart » sans réaction conçu en 1914 par Redrup dans lequel il n'y avait qu'une seule hélice reliée au vilebrequin, mais elle tournait dans le sens opposé au bloc-cylindres, annulant ainsi en grande partie les effets négatifs. Ce moteur s'avéra trop compliqué pour un fonctionnement fiable et Redrup changea la conception pour un moteur radial statique, qui fut plus tard essayé dans les avions expérimentaux Vickers FB12b et FB16 , malheureusement sans succès.

Au fur et à mesure que la guerre progressait, les concepteurs d'avions demandaient toujours plus de puissance. Les moteurs en ligne étaient capables de répondre à cette demande en améliorant leurs limites de régime supérieures, ce qui signifiait plus de puissance. Les améliorations apportées au calage des soupapes, aux systèmes d'allumage et aux matériaux légers ont rendu ces régimes plus élevés possibles et, à la fin de la guerre, le régime moyen du moteur était passé de 1 200 à 2 000 tr/min. Le moteur rotatif n'était pas en mesure de faire la même chose en raison de la traînée des cylindres en rotation dans l'air. Par exemple, si un modèle du début de la guerre de 1 200 tr/min augmentait son régime à seulement 1 400 tr/min, la traînée sur les cylindres augmentait de 36 %, car la traînée de l'air augmente avec le carré de la vitesse. À un régime inférieur, la traînée pouvait simplement être ignorée, mais à mesure que le régime augmentait, le moteur rotatif mettait de plus en plus de puissance pour faire tourner le moteur, avec moins de puissance restante pour fournir une poussée utile à l'hélice.

Siemens a tenté de sauver le concept de moteur, de manière similaire au moteur britannique « sans réaction » de Redrup . Le carter (avec l'hélice toujours fixée directement à l'avant) et les cylindres tournaient dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à 900 tr/min, vus de l'extérieur depuis un point de vue « nez en l'air », tandis que le vilebrequin (qui, contrairement à d'autres conceptions, ne « sortait » jamais du carter) et d'autres pièces internes tournaient dans le sens des aiguilles d'une montre à la même vitesse, de sorte que l'ensemble tournait effectivement à 1 800 tr/min. Ceci a été réalisé par l'utilisation d'engrenages coniques à l'arrière du carter, ce qui a donné naissance au Siemens-Halske Sh.III à onze cylindres , avec moins de traînée et moins de couple net. Utilisé sur plusieurs types de la fin de la guerre, notamment le chasseur Siemens-Schuckert D.IV , la faible vitesse de rotation du nouveau moteur, couplée à de grandes hélices à pas grossier qui avaient parfois quatre pales (comme l'utilisait le SSW D.IV), a donné aux types propulsés par celui-ci des taux de montée exceptionnels, avec certains exemples du groupe motopropulseur Sh.IIIa de fin de production qui aurait même produit jusqu'à 240 ch.

Un nouvel avion à moteur rotatif, le D.VIII de Fokker , a été conçu au moins en partie pour fournir une certaine utilisation au stock de moteurs Ur.II de 110 ch (82 kW) de l'usine d'Oberursel , eux-mêmes clones du Le Rhône 9J rotatif.

En raison du blocus maritime imposé par les Alliés, les Allemands étaient de plus en plus incapables de se procurer l'huile de ricin nécessaire pour lubrifier correctement leurs moteurs rotatifs. Les substituts n'étaient jamais entièrement satisfaisants, ce qui entraînait une augmentation des températures de fonctionnement et une réduction de la durée de vie du moteur.

À la fin de la guerre, le moteur rotatif était devenu obsolète et il disparut assez rapidement de l'usage. La Royal Air Force britannique a probablement utilisé des moteurs rotatifs plus longtemps que la plupart des autres opérateurs. Le chasseur standard de l'après-guerre de la RAF, le Sopwith Snipe , utilisait le moteur rotatif Bentley BR2 comme le plus puissant (environ 230 ch (170 kW)) jamais construit par les Alliés de la Première Guerre mondiale . L'avion d'entraînement standard de la RAF des premières années d'après-guerre, l' Avro 504 K d'origine 1914, avait un montage universel pour permettre l'utilisation de plusieurs types différents de moteurs rotatifs de faible puissance, dont il y avait un surplus important. De même, l'avion d'entraînement avancé suédois FVM Ö1 Tummelisa , équipé d'un moteur rotatif Le-Rhone-Thulin de 90 ch (67 kW), a servi jusqu'au milieu des années trente.

Les concepteurs ont dû trouver un équilibre entre le bon marché des moteurs de surplus de guerre, leur faible rendement énergétique et les dépenses d'exploitation de leur système de lubrification à perte totale, et au milieu des années 1920, les moteurs rotatifs avaient été plus ou moins complètement remplacés même dans le service britannique, en grande partie par la nouvelle génération de moteurs radiaux « stationnaires » refroidis par air tels que l' Armstrong Siddeley Jaguar et le Bristol Jupiter .

Les expériences avec le concept du moteur rotatif se sont poursuivies.

La première version du moteur Michel de 1921, un moteur inhabituel à arbre à cames à pistons opposés , utilisait le principe d'un moteur rotatif, dans le sens où son « bloc-cylindres » tournait. Il fut bientôt remplacé par une version avec les mêmes cylindres et l'arbre à cames, mais avec des cylindres fixes et le chemin de came tournant à la place d'un vilebrequin. Une version ultérieure abandonna complètement l'arbre à cames et utilisa trois vilebrequins couplés.

En 1930, les pionniers soviétiques de l'hélicoptère, Boris N. Yuriev et Alexei M. Cheremukhin, tous deux employés par le Tsentralniy Aerogidrodinamicheskiy Institut (TsAGI, l'Institut central d'aérohydrodynamique), construisirent l'une des premières machines à rotor unique pratiques avec leur hélicoptère monorotor TsAGI 1-EA, propulsé par deux moteurs rotatifs M-2 conçus et construits par les Soviétiques, eux-mêmes des copies améliorées du moteur rotatif Gnome Monosoupape de la Première Guerre mondiale. Le TsAGI 1-EA a établi un record d'altitude officieux de 605 mètres (1 985 pieds) avec Cheremukhin le pilotant le 14 août 1932 grâce à la puissance de ses moteurs rotatifs M-2 jumelés.

Bien que les moteurs rotatifs aient été principalement utilisés dans les avions, quelques voitures et motos ont été construites avec des moteurs rotatifs. La première fut peut-être la moto Millet de 1892. Une moto célèbre, qui a remporté de nombreuses courses, était la Megola , qui avait un moteur rotatif à l'intérieur de la roue avant. Une autre moto à moteur rotatif était la Redrup Radial de 1912 de Charles Redrup , qui était un moteur rotatif à trois cylindres de 303 cm3 installé sur un certain nombre de motos de Redrup.

En 1904, le moteur Barry , également conçu par Redrup, fut construit au Pays de Galles : un moteur boxer rotatif à 2 cylindres pesant 6,5 kg était monté à l'intérieur d'un châssis de moto.

La moto allemande Megola du début des années 1920 utilisait un moteur rotatif à cinq cylindres dans sa conception de roue avant.

Dans les années 1940, Cyril Pullin développa la Powerwheel , une roue avec un moteur monocylindre rotatif , un embrayage et un frein à tambour à l'intérieur du moyeu, mais elle n'entra jamais en production.

Outre la configuration des cylindres se déplaçant autour d'un vilebrequin fixe, plusieurs conceptions de moteurs différents sont également appelées moteurs rotatifs . Le moteur rotatif sans piston le plus connu , le moteur rotatif Wankel, a été utilisé par NSU dans la voiture Ro80 , par Mazda dans une variété de voitures telles que la série RX et dans certaines applications aéronautiques expérimentales.

À la fin des années 1970, un moteur concept appelé Bricklin-Turner Rotary Vee a été testé. Le Rotary Vee est similaire dans sa configuration à la machine à vapeur coudée . Les paires de pistons se connectent comme des éléments solides en forme de V, chaque extrémité flottant dans une paire de groupes de cylindres rotatifs. Les paires de groupes de cylindres rotatifs sont réglées avec leurs axes à un grand angle en V. Les pistons de chaque groupe de cylindres se déplacent parallèlement les uns aux autres au lieu d'une direction radiale. Cette conception de moteur n'est pas entrée en production. Le Rotary Vee était destiné à alimenter le Bricklin SV-1 .