Kenichi Yamamoto et les « 47 Ronin » — comment Mazda a résolu le problème des joints d'apex là où NSU avait échoué

Le principe général du moteur Wankel, ses qualités et ses défauts structurels (étanchéité complexe, consommation de carburant et d'huile élevée) sont détaillés de façon générique, valable pour l'ensemble des constructeurs l'ayant industrialisé, dans Comment fonctionne un moteur Wankel — principe, avantages et défauts structurels du corpus nsu-ro80/. Cette fiche se concentre sur la façon dont l'équipe de Toyo Kogyo est parvenue à surmonter, dans les années 1960, le défaut le plus sévère de tous : l'usure prématurée des joints d'apex.

Un ingénieur d'abord sceptique

Kenichi Yamamoto, né en septembre 1922 à Kumamoto, diplômé en mécanique de l'université impériale de Tokyo en 1944, avait perdu sa sœur dans le bombardement atomique de Hiroshima ; démobilisé, il trouve à grand-peine un emploi d'ouvrier de chaîne dans l'usine de transmissions de Toyo Kogyo, alors en pleine reconstruction. Repéré pour son sérieux, il est transféré au bureau d'études et conçoit, dès 25 ans, le premier moteur à soupapes en tête de la marque. En avril 1963, alors qu'il juge le pari du rotatif hasardeux et coûteux, il apprend qu'il est nommé à la tête du tout nouveau département de recherche sur le moteur rotatif — une affectation qu'il envisage sérieusement de refuser.

« Les marques de griffes du Diable »

Yamamoto rassemble une équipe de 47 ingénieurs, designers et spécialistes des matériaux triés sur le volet, surnommée en interne les « 47 Ronin » — en référence aux samouraïs sans maître de la légende japonaise du XVIIIᵉ siècle, incarnation de l'honneur et de la loyauté envers une cause. Leur ennemi principal porte un nom tout aussi théâtral : les « chatter marks », striures profondes que les joints d'apex du rotor gravent sur la paroi interne du carter après seulement quelques centaines d'heures de fonctionnement. Le site officiel Mazda les désigne, dans sa propre traduction anglaise d'un terme japonais imagé, comme les « nail marks of the Devil » (« griffures du Diable ») — un problème qui condamne les tout premiers moteurs à une durée de vie dérisoire et fait détruire à Toyo Kogyo des centaines, sinon des milliers, de moteurs d'essai au cours des deux premières années de développement.

Une découverte scientifique, puis un nouveau matériau

Après six mois de blocage, au point que Yamamoto envisage de démissionner — dissuadé notamment par un appel à la mémoire de leurs proches respectifs disparus dans le bombardement d'Hiroshima que lui adresse le président Tsuneji Matsuda —, l'équipe identifie enfin l'origine du phénomène : les joints d'apex entrent en résonance à leur fréquence propre dans la plage de régime normale du moteur. La solution combine une révision de la géométrie des joints et, surtout, un nouveau matériau : un carbone auto-lubrifiant de type pyrographite, imprégné d'aluminium pour plus de résistance mécanique. Ce nouveau joint élimine les marques de griffure et offre une durée de vie utile d'au moins 100 000 km — un progrès obtenu en parallèle d'une refonte des joints d'huile, menée avec Nippon Oil Seal Co. et Nippon Piston Ring Co., qui ramène la consommation d'huile à un niveau enfin acceptable.

Une divergence technique décisive avec NSU

Ce choix de matériau et de méthode — tester inlassablement des dizaines de combinaisons jusqu'à trouver celle qui fonctionne, plutôt que de miser sur une solution unique jugée élégante sur le papier — contraste directement avec la voie choisie par NSU pour la Ro 80, où un joint « flottant » plus sophistiqué mais insuffisamment éprouvé en développement se révélera être l'une des causes de la crise de fiabilité qui ruinera la réputation commerciale du modèle (voir NSU contre Mazda — deux trajectoires industrielles opposées pour la même invention et, dans le corpus nsu-ro80/, La crise des joints d'apex — quand la garantie de la Ro 80 a failli couler NSU). Une nuance importante, documentée après coup par la presse américaine spécialisée : dès le milieu des années 1970, des démontages de moteurs Mazda à haut kilométrage montreront que les joints d'apex eux-mêmes tiennent remarquablement bien dans la durée — les points de fragilité résiduels de cette période se situant plutôt du côté des joints toriques entre carter de rotor et flasques latéraux, progressivement eux aussi renforcés au fil des évolutions du 12A puis du 13B (voir Le birotor 12A — de la Capella à la RX-7, fiche technique et évolutions).

Une carrière qui culmine à la présidence de Mazda

Fort de ce succès, Yamamoto pilote ensuite le Project Phoenix, programme de réduction de 40 % de la consommation du rotatif engagé dans les années 1970 pour répondre au Clean Air Act américain et à la crise pétrolière (voir Le choc pétrolier de 1973 et l'effondrement des ventes du rotatif Mazda), avant de devenir directeur de Toyo Kogyo, puis président de Mazda Motor Corporation en décembre 1984, et enfin président-directeur général jusqu'en 1992. Il meurt le 20 décembre 2017, à 95 ans, laissant cette formule restée célèbre chez les passionnés du rotatif : « Je suis fier d'être ingénieur. Je suis heureux d'être un romantique. »

Voir aussi

• La licence Wankel de 1961 — comment Toyo Kogyo a acheté le droit d'exploiter le moteur rotatif en Asie
• La Cosmo Sport 110S (1967) — la première Mazda à moteur rotatif
• NSU contre Mazda — deux trajectoires industrielles opposées pour la même invention
• Le birotor 12A — de la Capella à la RX-7, fiche technique et évolutions
• Comment fonctionne un moteur Wankel — principe, avantages et défauts structurels