Porsche ha deciso di presentare la tecnologia alla base del nuovo motore a 6 tempi: scopriamo come funziona quest’innovazione rivoluzionaria per il settore automotive.
Porsche svela il suo motore a combustione a 6 tempi: un’innovazione che promette di ridurre le emissioni di CO2, di aumentare la potenza del veicolo e abbattere i consumi di carburante.
Scopriamo insieme come funziona, quali sono i vantaggi e quali le sfide da affrontare per la produzione di questo nuovo motore.
Come funziona il motore a 6 tempi di Porsche?
Alla base del motore a 6 tempi brevettato da Porsche c’è un albero motore che funziona grazie a un sistema di ingranaggi epicicloidali, che gli consentono di ruotare su due cerchi concentrici.
In questo modo si ottengono due fasi extra del ciclo di combustione: una seconda compressione e una seconda espansione. Si genera così energia extra e, dunque, una maggiore potenza.
Nel dettaglio, il funzionamento del motore a 6 tempi sviluppato da Porsche si articola in due fasi. Vediamole più da vicino.
Le due fasi del motore a 6 tempi Porsche
La prima è la cosiddetta fase attiva, durante la quale il motore genera potenza motrice. Per semplificare, in questo caso il funzionamento del motore a 6 tempi è molto simile a quello di un classico motore 4 tempi. Quindi le azioni che è in grado di svolgere sono:
- Aspirazione: la miscela di aria e carburante viene aspirata nel cilindro grazie al lavoro della valvola di aspirazione;
- Compressione: la miscela di aria e carburante viene compressa a causa dell’azione del pistone che si muove verso l’alto. Come conseguenza, la temperatura e la pressione aumentano;
- Espansione: la candela innesca la combustione della miscela generando una veloce espansione dei gas che spinge il pistone in basso. Il risultato è lavoro utile.
A tutto ciò si lega la seconda fase, la vera innovazione del motore a 6 tempi: la fase di recupero termico. In questo momento il motore punta a recuperare l’energia comportandosi come segue:
- Compressione: è la seconda compressione del motore, con i gas di scarico compressi nuovamente grazie a un movimento verso l’alto del pistone. Come conseguenza, temperatura e pressione aumentano considerevolmente;
- Iniezione ed Espansione: c’è una seconda iniezione di carburante/aria nel cilindro, con conseguente accensione della miscela causata dal calore dei gas di scarico residui e compressi. Tutto ciò porta a generare ulteriore lavoro utile;
- Scarico: l’ultima azione del motore a 6 tempi è quella dell’espulsione dei gas di scarico dal cilindro grazie alla valvola di scarico aperta.
Quali sono i vantaggi del motore Porsche?
Il motore sviluppato da Porsche può portare a diversi vantaggi:
- Miglior efficienza termica: l’efficienza termica con questo motore è migliorata. Ciò porta a una riduzione di consumo di carburante di almeno il 50% rispetto a un motore 4 tempi e ai motori 3 cilindri;
- Aumento della potenza e della coppia: avendo due fasi di espansione, la potenza e la coppia del motore sono maggiori rispetto a quelle di un componente 4 tempi. Le prestazioni dunque sono più elevate indipendentemente dalla cilindrata;
- Rapporto di compressione variabile: il design dell’albero motore potrebbe offrire un rapporto di compressione variabile. Questo si traduce in un’ottimizzazione del funzionamento del motore in relazione a stili di guida diversi. In particolare, con una guida tranquilla il motore dovrebbe consumare di meno;
- Minor numero di emissioni inquinanti: come per le auto elettriche, i veicoli con motore a 6 tempi dovrebbero produrre meno emissioni inquinanti contribuendo a una migliore qualità dell’aria.
Quali sono le sfide da affrontare? L’AI potrebbe essere la soluzione
Se da una parte ci sono molti benefici potenziali, dall’altra bisogna considerare le sfide che la produzione del motore a 6 tempi potrebbe comportare:
- Prezzo alto e complessità meccaniche: non è facile realizzare il complesso design dell’albero motore a 6 tempi. Porsche per il momento sta investendo, ma il risultato finale potrebbe essere troppo costoso e non conveniente su larga scala;
- Peso e ingombro del componente: il design deve essere ottimizzato altrimenti il peso e l’ingombro del motore potrebbero compromettere le prestazioni dell’auto. Inoltre, Porsche sta investendo nella ricerca e nell’applicazione di materiali leggeri;
- Gestione termica: Porsche sta cercando di implementare un sistema di raffreddamento all’avanguardia per contenere l’alta temperatura generata dalla seconda compressione. Potrebbe essere una sfida impiegare un sistema simile e applicarlo con i giusti materiali.
- Ottimizzazione dello sviluppo del motore: per ora si tratta di un modello primitivo, il motore a 6 tempi necessiterà di tempo per ulteriori test. Oltre a ciò, Porsche deve preoccuparsi di ottimizzare il suo funzionamento con un sistema di controllo elettronico sofisticato, magari implementando l’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico.
