Non c’è due senza quattro: un brevetto inglese fa funzionare un motore 4T con un ciclo 2T

IL 2 IN 4 Gli inglesi della Ricardo, prestigiosa società di consulenza motoristica che condivide progetti con aziende in tutto il mondo, hanno scoperto una soluzione per ottimizzare il rendimento del motore, riducendone i consumi e ricavandone una diminuzione delle emissioni. Tutto sta in un propulsore che può funzionare sia a 2T sia a 4T. L’idea nacque alla fine degli anni ’80, quando il brevetto Orbital (quello impiegato poi sugli scooter 50 da Aprilia, Piaggio e Peugeot) portò per un breve momento il 2T all’attenzione dei costruttori automobilistici. All’epoca, Ricardo studiò un 2T di grossa cilindrata con valvole in testa, pensato per automobili di prestigio e accantonato quando si rese evidente l’ostilità del mercato verso questo tipo di motore. Le proprietà fisiche (fluidodinamica) di questo 2T furono, però, riprese quindici anni più tardi per diversi motori a iniezione diretta, poiché erano adeguate a stratificare la carica, cioè modificare la miscela aria/benzina, in modo da renderla eterogenea e ricavare più benzina nella parte superiore del cilindro (vicino alla candela) e meno in prossimità della zona inferiore (verso il mantello del pistone) e nei punti di contatto che le pareti del cilindro. Durante lo sviluppo i ricercatori si accorsero che quella geometria dell’aspirazione e della camera di combustione poteva essere usata come base per un motore capace di funzionare sia a 2T che a 4T.

COME FUNZIONA Migliori prestazioni si sarebbero potute ottenere anche con la sovralimentazione. Ai bassi, però, il turbo si trova in genere al di sotto della soglia di intervento; in transitorio (durante accelerazione e decelerazione), per di più, la sua prontezza risente dell’inerzia della girante. I compressori volumetrici, che non soffrono di questi problemi, assorbono, invece, molta potenza. Senza contare che la sovralimentazione obbliga a contenere il rapporto di compressione, riducendo il rendimento. “Ci rendemmo conto che potevamo superare la barriera del rapporto di compressione”, dice il professor Neville Jackson, Direttore Tecnologico del Gruppo.

“A basso regime e alto carico – quando la farfalla è molto aperta n.d.r. -, facendo funzionare il motore a 2T, la coppia prodotta durante ogni corsa di espansione può essere la metà di quella che dovrebbe produrre un 4T nelle stesse condizioni, dal momento che la frequenza del ciclo è doppia. Ciò significa che il motore può mantenere un alto rapporto di compressione senza aumentare le dimensioni dei cuscinetti. Questa configurazione può garantire efficienze maggiori rispetto a un 4T sovralimentato con coppia e potenza paragonabili.”

Il motore 2/4Sight è un normale 4T a iniezione diretta, dove il controllo della centralina, quando la richiesta di coppia è maggiore di quella che il motore potrebbe garantire, può però innescare il passaggio a 2T adeguando l’afflusso di aria, benzina e il movimento delle valvole. Tutto si compie in un solo ciclo ed in modo indipendente cilindro per cilindro, in modo da ottenere un passaggio progressivo in termini di erogazione. La soluzione sviluppata dalla Ricardo consente, inoltre, di risolvere i problemi legati alla combustione nei motori di piccola cilindrata, in cui temperatura e pressione possono salire in modo anomalo, obbligando a sovradimensionare bielle e soprattutto cuscinetti, condizione a causa della quale aumentano inerzie e attriti, vanificando buona parte dei vantaggi della riduzione di cilindrata che si tende a fare per ottenere motori più piccoli e leggeri, ma ugualmente potenti.