Pistoni opposti
Una speranza per il motore termico?

Immaginiamoci un motore: un certo numero di cilindri, ognuno con all’interno un pistone che si muove su e giù avvicinandosi e allontanandosi dalla testata. Ora, proviamo a pensare di togliere la testata e, al suo posto, montare un altro blocco motore, invertito rispetto al primo, in modo che i pistoni si ritrovino a due a due appaiati, avvicinandosi e allontanandosi all’interno di uno stesso cilindro. Avremmo ottenuto così un motore a pistoni opposti, che per quanto possa sembrare frutto di qualche mente un po' troppo fantasiosa, non solo esiste, ma è anche più interessante di quanto si possa pensare.

A dirla tutta i motori a pistoni opposti non sono una novità: ne furono progettati e costruiti diversi esempi già nell’Ottocento e per tutto il secolo scorso hanno trovato effettivamente impiego in ambito navale, ferroviario, aeronautico, militare e in alcuni rari esempi persino automobilistico. Ma oggi un aspetto in particolare potrebbe portarli alla ribalta: l’efficienza.

L’azienda statunitense Achates Power ci sta lavorando da 20 anni e di recente ha unito le forze con Ricardo (potreste conoscerla come produttrice di trasmissioni per varie categorie di auto sportive e da corsa) per produrre un motore tre cilindri, a pistoni opposti, due tempi, benzina, ad accensione per compressione. A parte la definizione non proprio immediata, parliamo di un motore che promette di sviluppare almeno 270 CV, con una curva di coppia tipica di un diesel, ma con consumi del 20% inferiori rispetto ai motori tradizionali ed emissioni entro i limiti più stringenti.

Questa particolare geometria, infatti, presenta diversi vantaggi dal punto di vista del rendimento: innanzitutto, l’assenza della testata riduce la superficie attraverso cui si disperde il calore della combustione. Avendo due pistoni opposti, al contrario, si riesce a sfruttare meglio l’energia dei gas caldi in entrambe le direzioni. Al contempo, quest’espansione sarà divisa fra i due pistoni, il che significa che ognuno dovrà coprire una corsa minore, riducendo così la propria velocità media (importante fonte di perdite e sollecitazioni).

Altro vantaggio, legato al funzionamento a due tempi, è il fatto che si possano avere le luci di aspirazione e di scarico ai due lati opposti del cilindro, aperte e chiuse dall’uno e dall’altro pistone. Questo permette di sfruttare tutta la superficie laterale per favorire il flusso dei gas sia in ingresso sia in uscita. Al contempo l’assenza di valvole, e quindi della distribuzione, semplifica non di poco la costruzione del motore, andando a compensare la necessità del doppio albero motore.

Infine, la scelta di Achates Power e Ricardo di alimentare questo motore a benzina, ma con accensione per compressione (come avviene nei Diesel), permetterebbe di utilizzare rapporti di compressione molto elevati (favorendo ulteriormente il rendimento) e al contempo di ridurre la formazione di inquinanti grazie a una combustine più uniforme. Il motore è attualmente in fase di sviluppo, con i primi test completati proprio questa estate. Riuscirà a mantenere le promesse?