Per la prima volta il “taglio” dei cilindri su un motore a 3 pistoni
Ford ha annunciato il lancio della nuova versione del pluricelebrato EcoBoost 1.0 a cilindrata variabile. Si tratta della prima applicazione al mondo di tecnologie di disattivazione dei cilindri su un motore a 3 cilindri.
L’applicazione, disponibile nel 2018, sarà in grado di disattivare/riattivare la combustione in 1 dei 3 cilindri in soli 14 millisecondi, 20 volte più velocemente di un battito di ciglia, consentendo di ridurre le emissioni di CO2 e incrementare l’efficienza del 6%. Lo sviluppo è stato portato avanti nell’ambito della ricerca sulle tecnologie di propulsione ad alta efficienza, che interessa motori sia a combustione che elettrificati.
La tecnologia è in grado di ridurre i consumi interrompendo l’afflusso di benzina e il movimento delle valvole, ed entra in azione solo nelle condizioni di guida in cui non è richiesto un immediato incremento di potenza come le andature a velocità di crociera e le accelerazioni graduali. La tecnologia della cilindrata variabile è stata sviluppata dagli ingegneri dei centri ricerche Ford di Aachen, Germania, Dunton, Regno Unito, e Dearborn, Stati Uniti, in collaborazione con Shaeffler Group.
L’esecuzione dell’apparentemente semplice principio di base ha richiesto un’approfondita serie di ricerche che ha identificato la migliore soluzione per implementare la disattivazione del cilindro riducendo sia gli attriti che la resistenza meccanica. Quando il motore opera a regimi inferiori ai 4.500 giri, durante i quali le valvole eseguono circa 40 cicli di apertura e chiusura al secondo, il sistema apre la valvola di un condotto attraverso il quale l’olio motore in pressione attiva un bilanciere che disconnette il meccanismo delle valvole del cilindro n. 1 dall’albero a camme. L’intervento viene regolato da un complesso software algoritmico che analizza velocità, posizione dell’acceleratore e carico sul motore per determinare con precisione i momenti in cui procedere alla disattivazione e alla riattivazione del cilindro. Un nuovo design a singolo blocco per l’albero a camme, simile a quello implementato per il motore diesel Ford EcoBlue, consente di ricavare lo spazio necessario ai componenti elettromeccanici del sistema. Il dispositivo consente di guadagnare il 6% di maggiore efficienza.
L’implementazione della tecnologia è stata effettuata lavorando sulla riduzione della complessità produttiva, non solo per renderla applicabile su scala industriale, ma anche per lasciare inalterati l’affidabilità dell’EcoBoost 1.0 e il suo comfort, ottenuto attraverso un albero motore offset e un volano appositamente sbilanciato che contrastano le vibrazioni. La nuova unità assorbe le differenti vibrazioni prodotte dal funzionamento in modalità a 2 cilindri, in particolare ai regimi più bassi, implementando un nuovo volano bi-massa e dischi frizione ammortizzati. Quando è attivo, il sistema chiude le valvole sia di aspirazione che di scarico, creando un effetto molla che bilancia le forze che insistono sui 3 cilindri, mantenendo costante la temperatura nel cilindro disattivato per non causare riduzioni di efficienza al momento della riattivazione.
L’EcoBoost 1.0 a 3 cilindri è stato lanciato nel 2012 e tuttora rappresenta lo stato dell’arte fra le motorizzazioni a benzina. La tecnologia EcoBoost assicura più potenza e coppia e meno consumi ed emissioni, rispetto a motori tradizionali di cubatura maggiore, integrando e ottimizzando 3 tecnologie: iniezione diretta ad alta pressione, doppia fasatura variabile e turbo. Il motore è disponibile in tre livelli di potenza (100, 125 e 140 cavalli) e in quella da 140 cavalli offre una potenza specifica (potenza/litro) superiore a quella di una Bugatti Veyron.
