Motori con disattivazione dei cilindri, piena potenza on demand per consumi inferiori

Attraverso l'esclusione di uno o più cilindri - a seconda del frazionamento del motore - è possibile ridurre un po' i consumi, a patto di adottare uno stile di guida attento. Ecco come funzionano i sistemi di motori on demand
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La rincorsa all’efficienza da parte delle case auto passa (anche) dall’ottimizzazione dei motori termici. Prima che il mild hybrid diventasse così in voga per provare a limare pochi decimi di litro di consumo di carburante ogni 100 km, o pochi grammi al chilometro di CO2, è toccato ai motori con disattivazione parziale dei cilindri il compito di spremere ogni goccia di efficienza.
Ribattezzati anche motori con tecnologia Cylinder on demand, sono impiegati da molti costruttori su frazionamenti di propulsore che spaziano dai tre cilindri in linea ai V8.
MOTORE COD, LA DISATTIVAZIONE CYLINDER ON DEMAND
Il concetto di fondo è piuttosto semplice: limitare le prestazioni di potenza e coppia del propulsore quando non se ne ha davvero bisogno. Per capire meglio il funzionamento di quella che è una gestione elettronica del motore, introduciamo il concetto di “carico”.
Possiamo definirlo come la quantità di lavoro richiesta al propulsore. Tanto più alto è il carico, tanto più chiediamo la produzione di coppia e, di conseguenza, potenza. Quindi, direttamente legato a questo scenario è il numero di giri motore. Nella realtà non guidiamo sempre richiedendo alti carichi al propulsore.
Pertanto, grazie alle strategie di controllo attuate per via elettronica, ai bassi carichi del motore (basso numero di giri) ecco che si possono ridurre il consumo (e le prestazioni) spegnendo uno o più cilindri. A seconda del frazionamento dell’unità motrice.
È una guida a basso carico, ad esempio, il procedere a ridotto numero di giri, con un filo di acceleratore, su strada pianeggiante. È un alto carico, invece, un’accelerazione che impegna il motore, aumentando i giri che sia per un sorpasso, perché si viaggia con l’auto a pieno carico, o anche solo per uno sprint da semaforo a semaforo. O, ancora, per una ripresa vigorosa.
MOTORI CON DISATTIVAZIONE DEI CILINDRI: COME GUIDARLI
Va da sé che, per ottenere benefici reali da motori con disattivazione parziale dei cilindri, è fondamentale adeguare il proprio stile di guida. Adottare una guida green, soft, tema trattato approfonditamente in materia di alta efficienza applicabile indipendentemente dal tipo di auto o motore.
COME FUNZIONA IL MOTORE CYLINDER ON DEMAND (E TECH SIMILI)
Ma come funziona, nella pratica, la disattivazione di alcuni cilindri? Quando l’elettronica rileva un basso o medio-basso carico motore, spegne un certo numero di cilindri. Lo fa interrompendo l’accensione sulla candela (è un sistema presente su motori benzina), contemporaneamente interrompe l’iniezione di carburante.
Per la massima efficienza, attua anche una variazione sulla distribuzione. Un meccanismo a controllo elettro-idraulico, posto sull’albero a camme, fa sì che venga utilizzato un profilo della camma ad “apertura zero”. Così facendo, le valvole di aspirazione e scarico non vengono aperte e chiuse come ordinariamente avverrebbe, di conseguenza si ottiene una riduzione di compressione nel singolo cilindro.
Quando l’elettronica legge una richiesta di potenza, dovuta a una maggiore pressione sull’acceleratore, torna in pochi centesimi di secondo (140 – 200 millesimi, le prestazioni dichiarate dai costruttori) a dare accensione, carburante e con l’attuatore sull’albero a camme che riporta alla corretta gestione di apertura e chiusura delle valvole di aspirazione e scarico.
LATI NEGATIVI DEI MOTORI CON DISATTIVAZIONE DEI CILINDRI
Se i vantaggi dei motori con sistema cylinder on demand, o a disattivazione parziale dei cilindri, sono in una riduzione dei consumi se utilizzato con una guida accorta, non mancano gli aspetti negativi. Può capitare, specialmente su unità motrici tre cilindri, che la disattivazione di un cilindro generi un funzionamento sgradevole, tipico dei due cilindri, oltre a richiedere una progettazione attenta sull’equilibratura. Già critica per il frazionamento tre in linea in sé.
La fase di riattivazione dei cilindri esclusi, inoltre, può non essere la più fluida e impercettibile possibile. Anche se l’elettrificazione mild hybrid dà un supporto in tal senso, dove presente.
Tra i primi costruttori ad aver sviluppato la tecnologia Cylinder on demand e portata sui modelli di grande serie, c’è il Gruppo Volkswagen, con i modelli Cylinder on demand di Audi e l’ACT Volkswagen, Seat e Skoda. Molte altre case auto adottano una tecnologia simile, tra cui Ford – sull’Ecoboost tre cilindri 1.0, nonché sulla Mustang -.