Motore a mezzo albero: meno peso, più rendimento

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In questi mesi vi stiamo raccontando i numerosi tentativi fatti in passato per inventare un’alternativa alla meccanica del tradizionale motore termico. Basti pensare al sempre affascinante propulsore rotativo Wankel fino ad arrivare in tempi più recenti al pistone a doppia biella; da quando è stato inventato il motore a combustione, sono stati molti i tentativi di modificare “l’originale” cercando la massima efficienza e il massimo rendimento possibile.

In questo caso vogliamo parlarvi dell’ennesimo tentativo che ha attirato la nostra attenzione. Si chiama Avadi l’azienza che ha inventato, nonché perfezionato, il motore a mezzo-albero che vogliamo cercare di spiegarvi. La termodinamica del motore MA-250, nome in codice del progetto del motore a mezzo alberp, vede l’utilizzo di un normale quattro tempi, ma il cinematismo per la conversione della potenza termica in meccanica si discosta dalla tradizione, poiché rimuove l’albero motore e alleggerisce di conseguenza la metà delle parti mobili presenti in un normale organo di propulsione.

Il prototipo di motore a mezzo albero realizzato da Avadi condivide parte della meccanica con i motori più tradizionali, non fosse altro per la presenza del singolo pistone che tutti conosciamo: il suo movimento comprime la miscela di aria e benzina, dando vita a un movimento alternato orizzontale.

La vera novità realizzata dal motore a mezzo albero di Avadi è presente nel meccanismo con cui viene convertito il movimento oscillatorio in una rotazione al fine di poter comunicare in maniera consona con il cambio e di conseguenza alle ruote. Successivamente il pistone spinge a sua volta due bielle in modo tale che ciascuna di esse metta in rotazione un ingranaggio dentato.

Il mezzo albero del motore…a “mezzo-albero”

Attraverso la rotazione dei due pignoni che scorrono su un anello fisso ancorato all’involucro esterno, questi fanno ruotare attorno all’asse principale le bielle, oltre al pistone stesso e all’intera piattaforma creando quindi il movimento del propulsore.

I due pignoni del motore a mezzo albero di Avadi riescono a garantire una piccola trasmissione in modo da amplificare la coppia in uscita. Le bielle, invece, si muovono in versi opposti, seguendo un “movimento a forbice” per attenuare le vibrazioni. Nel loro complesso, bielle e pignoni costituiscono il famoso mezzo albero che rende unico questo, il cui movimento rotatorio viene trasmesso fino al cilindro posto in cima.

Il motore a mezzo albero è sprovvisto di alcuni organi che possono danneggiarsi facilmente come valvole, alberi a camme e dell’intero impianto di distribuzione. Per la sostituzione della miscela, infatti, viene utilizzata la rotazione del cilindro e del tetto della camera di combustione, il cui movimento apre e chiude le porte che gestiscono l’aspirazione e lo scarico. Si tratta di un principio già visto, poiché lo stesso dei motori Wankel e quello a due tempi.

Motore a mezzo-albero: rendimento sopra il 42%

Avadi dichiara che il motore a mezzo albero utilizza la metà delle componenti meccaniche di un propulsore tradizionale, riducendo le perdite per attrito e la potenza sprecata, tutto a vantaggio dell’efficienza meccanica e del portafoglio. Il meccanismo a doppia biella del motore Avadi, annulla le forze laterali che normalmente spingono il pistone contro le pareti del cilindro causando ulteriori perdite meccaniche e vibrazioni. I test al banco evidenziano ottimi valori di rendimento, con un’efficienza complessiva che supera il 42%, rispetto al 30% dei propulsori tradizionali.

Avadi ha comunicato anche i valori prestazionali del suo motore a mezzo albero, senza far sapere quale carburante sia stato utilizzato o ulteriori dati. Il prototipo testato è estremamente compatto persa infatti solo 10.7 kg ed eroga ben 16 CV e 30 Nm di coppia.

Avadi sottolinea come le dimensioni del motore MA-250 a mezzo albero siano scalabili. Le possibili applicazioni sono molteplici: si va dagli aerei leggeri all’ambito navale, fino a settori esterni alla mobilità. Nel campo stradale, questo motore a mezzo albero potrebbe tranquillamente sostenere un motore elettrico in qualità di range extender per veicoli ibridi, esattamente com’è accaduto per il Wankel della nuova Mazda MX-30, ma non mancano i possibili utilizzi su veicoli più piccoli come moto, tricicli e quad.

Il problema del motore mezzo albero di Avadi? In realtà nessuno, l’unica grossa pecca è quella di essere stato realizzato in un momento in cui molte aziende non vogliono più investire sui propulsori termici, forse non pienamente consapevoli di quanto sia profondamente sbagliato abbandonare una tecnologia sempre più perfezionata in oltre 150 anni di storia.