Mazda al lavoro su un motore a precamera

Oltre al Wankel, un nuovo motore a combustione potrebbe approdare sui prossimi modelli termici e ibridi della casa giapponese

Il marchio nipponico ha da poco riportato sul mercato il motore rotativo, utilizzato in versione range extender sulla nuova CX-60 ibrida plug-in, dando vita a speculazioni circa un possibile ritorno del Wankel sui futuri modelli sportivi. Mazda tuttavia valuta anche lo sviluppo di un motore termico con precamera di combustione, come rivelano sei brevetti recentemente registrati presso lo United States Patent and Trademark Office. La casa giapponese sembrerebbe così essere intenzionata ad allargare l’offerta di veicoli ibridi e termici, ritenendo ancora prematuro offrire una gamma interamente elettrica.

Il motore attualmente oggetto di valutazione è dotato di un sistema a precamera passiva, ossia sprovvisto di iniettore in precamera e dotato di un impianto a iniezione diretta nella sola camera principale. Entrambe le camere di combustione di ciascun cilindro sono invece dotate di una candela dedicata. I motori a precamera hanno la qualità di fornire una fonte di accensione ad energia maggiore rispetto alla candela tradizionale. Ad alti carichi e regimi di rotazione infatti, la miscela accesa nella precamera si propaga radialmente nella camera primaria, accendendo la miscela principale in più punti contemporaneamente, dando vita a una combustione più rapida ed efficiente. Tuttavia, i sistemi a precamera passiva tendono a soffrire di problemi di misfire (mancata accensione) a bassi carichi, in quanto la differenza di pressione tra le due camere non è sufficiente a garantire un adeguato ricambio della miscela in precamera. “A bassissimi carichi, nella precamera ci sono dei gas residui in concentrazione superiore che nella camera principale, che rimangono intrappolati e da qui nascono le difficoltà di accensione. A carichi più alti, questo non succede, perché c’è una forma di lavaggio”, spiegava l’ingegner Claudio Lombardi durante un’intervista a FormulaPassion.it.

Per questo motivo, i brevetti Mazda prevedono che a bassi carichi e regimi il nuovo motore lavori con miscele iper-magre, senza ricorrere ad alcun innesco dalla precamera o dalla candela principale. In tali contesti, il motore è progettato per lavorare con una combustione ad accensione spontanea, alla stregua dei diesel, sfruttando una carica estremamente omogenea. Superata una soglia di carico o di regime di rotazione, il termico inizia a lavorare con miscele meno magre, avvalendosi della doppia accensione ad opera della candela principale e di quella in precamera.

Nel dettaglio, a bassi regimi e alti carichi la fase di iniezione viene ritardata fino ad avvenire durante la compressione. Inoltre, la candela primaria è controllata per innescare la miscela principale prima di quella in precamera, con il ritardo che aumenta al crescere del regime di rotazione. Gli ingegneri Mazda hanno infatti pensato di invertire il normale ordine di accensione delle due camere, sfruttando la combustione nella camera principale per spingere la miscela verso la precamera, ovviando ai problemi di lavaggio e misfire. La stessa strategia viene applicata ad alti regimi e bassi carichi, con l’innesco della camera principale che viene anticipato prima del raggiungimento del punto morto superiore. In condizione di alti regimi e pieno carico, il motore viene invece controllato come una tradizionale unità a precamera, in cui l’accensione della miscela secondaria precede quella della camera principale.

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La registrazione dei brevetti da sola non è sufficiente a confermare che Mazda procederà effettivamente con lo sviluppo di un motore a precamera passiva e soprattutto non in tempi brevi. Già nel gennaio del 2022 la casa giapponese aveva brevettato un powertrain con tre motori rotativi, ma un anno più tardi l’unica applicazione del Wankel resta la CX-60. Ciononostante, il solo studio di un motore a precamera ad alta efficienza ed elevate prestazioni è l’indizio di come Mazda stia ponderando nuove mosse nel campo dei motori termici.

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