Il motore ibrido ad aria compressa
Un motore che sfrutta l’aria compressa accumulata in fase di decelerazione. Un’idea nata alla britannica Brunel University. Lo sviluppo di propulsori ibridi ha come obiettivo l’incremento dell’efficienza dei motori a combustione interna, particolarmente sofferenti nelle condizioni di marcia a singhiozzo tipiche delle grandi città.
Quasi tutte le soluzioni proposte fino ad oggi, utilizzano un motore elettrico che assiste il propulsore a benzina (a volte anche diesel, come ha fatto Peugeot e più recentemente Iveco nei mezzi commerciali) nelle fasi di minore efficienza e un sistema che recupera l’energia durante le fasi di frenata.
L’integrazione del motore elettrico e delle batterie ha però notevoli svantaggi, perché è necessario riprogettare il gruppo di trasmissione con costi che si ripercuotono sul prezzo finale del veicolo, oltre a comportare un aumento significativo del peso.
In Inghilterra, presso l’Università di Brunel, un gruppo di ricercatori ha proposto una soluzione inedita per il recupero dell’energia durante le frenate, usando il motore nelle fasi di rallentamento per comprimere aria, stipandola in apposite bombole.
L’energia così accumulata, potrebbe poi essere riutilizzata, con un vantaggio in termini di consumi ed emissioni. A questo nuovo motore è stato dato il nome di "air-hybrid engine".
Creare energia dal "freno motore". Fondamentalmente la proposta inglese è quella di recuperare l’energia persa dal veicolo quando rallenta per effetto del "freno motore", ovvero quando il guidatore rilascia completamente l’acceleratore e lascia che l’auto rallenti con una marcia inserita.
In queste condizioni interviene il cosiddetto "cut-off": la centralina comanda di interrompere l’iniezione di carburante nel motore, che pompa esclusivamente aria perché trascinato dal veicolo. L’energia necessaria al pompaggio dell’aria viene sottratta al veicolo, che rallenta.
L’idea del team guidato dal professore Hua Zhao è quella accumulare in una bombola l’aria pompata dal motore, in questo modo l’energia sottratta al veicolo non viene persa e può essere recuperata quando necessario.
L’aria compressa potrebbe essere usata in due modi: il primo è l’immissione di aria compressa nel motore. Presumibilmente ciò avverrebbe se il guidatore richiedesse un poco di potenza al motore durante la fase di trascinamento, estendendo la zona di cut-off anche alle leggere pressioni dell’acceleratore. Il secondo metodo, probabilmente più semplice da gestire, è nell’utilizzo dell’aria compressa per attivare la girante del turbocompressore ai bassi regimi, in modo da ottenere una risposta più pronta.
Le potenzialità dell’innovativa soluzione sono state illustrate da Hua Zhao: "I benefici in termini di consumo che si potrebbero ottenere con un motore air-hybrid sono gli stessi ottenibili da vettura ibrida che usa un motore elettrico. La massima velocità raggiungibile sarebbe esattamente la stessa che si potrebbe raggiungere con il motore prima della modifica per renderlo ibrido".
"Quindi, se la velocità massima è 180 km/h, rimarrà 180 km/h anche con l’utilizzo dell’aria. Il grande vantaggio dei motori air-hybrid rispetto ad un ibrido con motore elettrico è nell’economicità della trasformazione, in questo modo i motori con il sistema air-hybrid potrebbero essere disponibili a prezzi abbordabili".
Il professor Zhao ed il suo team credono di aver superato tutti i problemi che potrebbero nascere dalla trasformazione di un motore tradizionale in un air-hybrid engine ed ora concentreranno i loro sforzi sui test che condurranno insieme ad alcuni produttori di mezzi commerciali e bus.
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