Un’azienda statunitense ha sviluppato un motore a cilindro rotante con un’efficienza del 42% e la metà delle parti mobili
La storia dell’automobile è ricca di tentativi di reinventare la meccanica del tradizionale motore termico a movimenti alternati. Dal rotativo Wankel ai pistoni contrapposti fino ad arrivare in tempi più recenti al pistone a doppia biella della Trascend Energy, le unità a combustione interna sono state costantemente oggetto di esperimenti. Tra chi ha raccolto la sfida figura anche il nome di Avadi, azienda con sede nello stato di Washington che, partendo da un’intuizione risalente a vent’anni fa, ha sviluppato un prototipo funzionante di un propulsore innovativo. La termodinamica del motore MA-250 è tipica di un motore a quattro tempi, ma il cinematismo per la conversione della potenza termica in meccanica si discosta dalla tradizione, liberandosi dell’albero motore e di oltre la metà delle parti mobili.
Il prototipo realizzato da Avadi vede un singolo pistone che, come i motori termici più comuni, comprime la miscela in camera per poi venire spinto dalla combustione, dando vita a un movimento alternato in avanti e indietro (immagine sotto, 1). La novità risiede nel meccanismo con cui tale movimento oscillante viene convertito in una rotazione da trasmettere al cambio e alle ruote. Il pistone infatti spinge a sua volta due bielle (2), ciascuna delle quali mette in rotazione un pignone o più semplicemente un ingranaggio dentato (3).
Ruotando, i due pignoni camminano lungo un anello fisso ancorato all’involucro esterno, portando a ruotare con sé attorno all’asse principale le bielle, il pistone e l’intera piattaforma (4). I due pignoni inoltre garantiscono un piccolo rapporto di trasmissione, amplificando la coppia in uscita. Le bielle invece si muovono in versi opposti, seguendo quello che viene presentato come un “movimento a forbice” per attenuare le vibrazioni. Nel complesso, bielle e pignoni costituiscono quello che è stato rinominato come “mezzo-albero”, il cui movimento rotatorio viene trasmesso fino al cilindro in cima. Questo porta a ridurre ulteriormente a ridurre le parti meccaniche presenti, in quanto il motore Avadi è sprovvisto di valvole, alberi a camme e dell’intero impianto di distribuzione. Per il ricambio della miscela infatti viene sfruttata la rotazione del cilindro e del tetto della camera di combustione, il cui movimento apre e chiude le porte responsabili dei processi di aspirazione e scarico. Si tratta di un principio sfruttato anche dai motori Wankel e da quelli a due tempi.
Avadi sottolinea però come le dimensioni e pertanto le prestazioni del motore MA-250 siano scalabili. Le possibili applicazioni spaziano infatti dagli aerei leggeri all’ambito navale, fino a settori esterni alla mobilità. Nel campo stradale, l’MA-250 viene proposto come range extender per veicoli ibridi, alla stregua del motore Wankel utilizzato da Mazda sulla nuova CX-60, ma non mancano i possibili impieghi su moto, tricicli e quad. Ad Avadi va riconosciuto il merito di aver dato vita a una nuova interpretazione di una tecnologia diffusa da oltre un secolo quale quella del motore a combustione, che però bisognerà vedere se verrà accolta da un’industria sempre meno propensa a investire sul termico.
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