Ferrari vrea să salveze motorul termic cu hidrogen: brevetul ciudat cu două pistoane în același cilindru
Ferrari nu pare pregătită să renunțe prea ușor la sunetul și senzația unui motor cu ardere internă. În timp ce industria auto investește masiv în propulsia electrică, constructorul italian continuă să caute soluții prin care să păstreze motorul termic în viață, dar cu emisii de carbon mult mai mici.
Cel mai nou concept asociat companiei din Maranello este unul neașteptat chiar și pentru standardele Ferrari: un motor cu hidrogen, în doi timpi, cu câte două pistoane care lucrează în același cilindru. Este genul de soluție tehnică pe care ai asocia-o mai degrabă cu motoare industriale uriașe sau cu aplicații navale, nu cu un viitor supercar.
Două pistoane într-un singur cilindru, soluția radicală imaginată de Ferrari
Într-un motor clasic, fiecare cilindru are un singur piston, care se mișcă în sus și în jos pentru a comprima amestecul de aer și combustibil, înainte de ardere. În propunerea Ferrari, lucrurile devin mult mai complicate: fiecare cilindru ar avea două pistoane orientate unul spre celălalt.
Atunci când amestecul de aer și hidrogen este aprins, explozia din interiorul cilindrului împinge simultan cele două pistoane în direcții opuse. Conceptul poartă numele de motor cu pistoane opuse și nu este nou în lumea ingineriei, însă a fost folosit mai degrabă pentru motoare diesel de mari dimensiuni, unde spațiul și greutatea contează mai puțin decât cuplul și robustetea.
Pentru un Ferrari, însă, această arhitectură ar fi o alegere extrem de neobișnuită. Două pistoane în același cilindru înseamnă, de regulă, și două arbori cotiți, plus mecanisme suplimentare care trebuie sincronizate perfect. Tot ansamblul poate deveni mai greu, mai voluminos și mai dificil de montat într-o mașină sport cu motor central.
Partea interesantă este că Ferrari pare să accepte aceste compromisuri pentru a rezolva una dintre cele mai mari provocări ale hidrogenului: arderea lui eficientă într-un motor termic. Hidrogenul are proprietăți complet diferite de benzina obișnuită și necesită o gestionare foarte atentă a aerului, a temperaturii și a aprinderii pentru a obține performanță fără probleme de fiabilitate.
De ce ar fi mai bun hidrogenul într-un motor în doi timpi
Motorul descris în brevet ar urma să folosească admisia și evacuarea prin porturi amplasate pe pereții cilindrului, nu prin supape tradiționale montate în chiulasă. Este o soluție tipică pentru motoarele în doi timpi, dar una care poate avea avantaje importante atunci când combustibilul folosit este hidrogenul.
Ideea este ca aerul și hidrogenul să se amestece mai eficient înainte de ardere. În loc ca fluxul de admisie să intre printr-un număr limitat de supape, aerul poate fi introdus printr-o zonă mult mai mare, dispusă în jurul cilindrului. Teoretic, acest lucru permite o umplere mai bună a cilindrului și o ardere mai uniformă.
Pentru Ferrari, miza este clară: putere mare, răspuns rapid și un motor care păstrează caracterul unui automobil de performanță. Hidrogenul nu produce dioxid de carbon atunci când este ars, însă un motor cu ardere pe hidrogen poate genera în continuare oxizi de azot, în funcție de temperaturile din camera de ardere. Așadar, tehnologia nu este automat lipsită de emisii, însă poate reduce semnificativ problema CO2 comparativ cu benzina.
Nu este prima dată când Ferrari caută alternative pentru viitorul motorului termic. Constructorul italian a susținut în trecut ideea folosirii de e-combustibili, o altă soluție prin care motoarele convenționale ar putea rămâne relevante într-o industrie dominată tot mai mult de electrificare.
O invenție fascinantă, dar puțin probabilă într-un Ferrari de serie
Un motor cu pistoane opuse poate elimina unele elemente întâlnite într-un motor clasic, inclusiv o parte din sistemul de supape și chiar chiulasa tradițională. În teorie, acest lucru poate ajuta eficiența și poate face loc unui flux mai bun de aer și combustibil în interiorul cilindrului.
În practică, lucrurile devin complicate pentru o mașină sport. Două arbori cotiți, transmisii suplimentare și necesitatea sincronizării precise a componentelor pot crea probleme legate de masă, costuri și ambalarea tehnică. Ferrari ar trebui să găsească loc pentru motor, pentru rezervoarele de hidrogen și pentru toate sistemele de siguranță necesare într-un automobil care trebuie să rămână rapid, agil și spectaculos.
Este foarte posibil ca acest brevet să nu ajungă niciodată pe un model de producție. Constructorii auto brevetează frecvent idei pe care le testează doar la nivel experimental sau pe care vor să le protejeze înainte ca un rival să dezvolte o soluție asemănătoare.
Totuși, brevetul arată cât de departe este dispusă Ferrari să meargă pentru a nu transforma viitorul supercarului într-o experiență complet silențioasă. Dacă motoarele electrice oferă accelerație instantanee și performanțe impresionante, un Ferrari cu motor termic pe hidrogen ar putea încerca să păstreze exact acele elemente pe care mulți pasionați nu vor să le piardă: vibrațiile, zgomotul, schimbările de turație și senzația mecanică brută.