Con il nuovo progetto del Mahle Jet Ignition ed applicando i concetti utilizzati in F1, l’azienda tedesca Mahle promette un incremento di prestazioni anche sui motori delle auto di tutti i giorni.
In questo ultimo periodo si sono susseguite numerose evoluzione tecnologiche atte a salvare i motori endotermici. A seguito delle proposte della finlandese Neste con il suo MY Renewable ed a quella del gruppo Volkswagen, riguardante i motori diesel, si è fatto spazio il progetto della Mahle. Durante questo periodo di lockdown gli ingegneri della Mahle powertrain hanno lavorato per poter portare un’innovazione tecnologica, usata in formula uno, che promette di incrementare il rendimento sulle auto di tutti i giorni: il Mahle Jet Ignition.
Il progetto della Mahle Jet Ignition si pone come priorità quella di migliorare la combustione all’interno della camera di scoppio curando la sua omogeneità all’interna di essa e così di migliorare il rendimento del motore. L’esperienza maturata nell’ambito delle corse automobilistiche ha permesso alla Mahle di trasportare il proprio know how direttamente nell’ambiente della mobilità urbana. E’ da sottolineare come la società tedesca abbia collaborato con diversi team di F1 alla realizzazione dei loro sistemi propulsivi. Team tra i quali spicca quello della Scuderia Ferrari.
La soluzione adottata dalla Mahle prevede di alloggiare l’iniettore e la candela in una precamera di accensione a getto. Il risultato sarebbe di non avere la necessità della presenza di un dispositivo di accensione esterno come una candela.
La funzione di questa camera di preaccensione è quella di ottenere una prima fase di combustione del carburante e poi indirizzare in maniera omogenea la combustione del gas all’interno della camera di scoppio. Tutto ciò è possibile tramite la presenza di diversi ugelli che avrebbero proprio il compito di indirizzare i flussi di miscela in tutta la camera di scoppio. Questa soluzione porterebbe dei vantaggi non solo dal punto di vista di un incremento del rendimento ma garantirebbe anche una certa modulabilità e gestione della combustione. In questa maniera il motore può lavorare in assoluta prossimità della fasatura ottimale, ovvero, il momento nel quale il range di detonazione si estende.
I vantaggi conseguenti da questa soluzione sono molteplici. La capacità di aumentare il rapporto di compressione ed un già citato aumento del rendimento o di estendere le prestazioni che possono essere ottenute bilanciando il rapporto stechiometrico della miscela in fase di combustione, in maniera tale che sia completa e priva di residui.
I miglioramenti apportati da questa soluzione promettono un incremento davvero di rilievo. Come dimostrazione la Mahle powertrain ha utilizzato un motore da 1.5 litri con una combinazione di ciclo Miller (ciclo otto con un anticipo nell’apertura delle valvole), EGR (recupero di gas al fine di raffreddare i cilindri) ed il Jet Ignition. I risultati ottenuti a banco risultano essere un incremento di circa il 41% di efficienza termica rispetto ai normali motori benzina. Il risultato renderebbe il rendimento molto simile a quello di un motore diesel. La conseguenza risulterebbe essere una riduzione dei consumi, che si attesta essere inferiore a 200g/kWh.
Questo miglioramento in fatto di consumi ed efficienza consente inoltre di ridurre le emissioni di Nox in uscita dal motore nell’area ultra-magra. Questa soluzione garantisce di mantenere le emissioni di idrocarburi (HC) equivalenti al quelle di un normale motore ad accensione a scintilla.
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Un altro aspetto positivo sorto dai risultati dei test effettuati, è quello di un beneficio in termini di avviamento a basse temperature. L’utilizzo di questo sistema di combustione, a detta della Mahle powertrain, avrebbe la capacità di essere inserito sui veicoli di fabbricazione odierna. Andando a sostituirsi all’alloggiamento del corpo accensione nella fase di progettazione questa soluzione sarebbe di facile impiego. Il risutato sarebbe quello di modificare in minima parte il processo produttivo finale ed a posizionarsi come un progetto di pronto utilizzo sul mercato dell’automotive.
Articolo a cura di Matteo Mammucari.