La storia del motore a combustione interna è costellata di invenzioni che promettevano di rivoluzionare un concetto tecnico ormai più che centenario. Alcune hanno realmente cambiato il settore, altre sono rimaste curiosità ingegneristiche, interessanti più per la loro originalità che per le reali possibilità di applicazione industriale. L'ultima idea a finire sotto i riflettori di internet fa discutere gli appassionati fra chi pensa che sia una genialata e chi la reputa poco funzionale, ma è di sicuro interessante capirne i principi e il funzionamento: si tratta di un insolito motore con albero motore a ingranaggi eccentrici che, almeno sulla carta, sarebbe in grado di migliorare il rendimento termico e ridurre i consumi.

I brevetti parlano di una rivoluzione... o forse no

Il progetto nasce negli Stati Uniti e ruota attorno a un principio tanto semplice quanto radicale: modificare la durata effettiva delle diverse fasi del ciclo a quattro tempi senza alterare il numero complessivo di giri. Per ottenere questo risultato, l'inventore Brian Schmidt ha immaginato un sistema composto da ingranaggi e da una cinematica alternativa al tradizionale manovellismo, quindi senza albero motore nè bielle.

Perché allungare le fasi di aspirazione ed espansione e, contemporaneamente, accorciare quelle di compressione e scarico può essere rivoluzionario? In teoria, un'aspirazione più lunga consentirebbe un migliore riempimento del cilindro con miscela fresca, mentre una corsa utile più estesa permetterebbe di sfruttare più efficacemente la pressione generata dalla combustione. Si tratta di un concetto che, almeno dal punto di vista termodinamico, presenta una sua logica: estrarre una quota maggiore di energia da ogni singola esplosione è da sempre uno degli obiettivi principali degli ingegneri motoristi.

Da anni università e centri di sviluppo studiano cinematismi alternativi al classico albero motore proprio per modificare la traiettoria del pistone e migliorare il rendimento globale del motore. Alcuni studi hanno persino analizzato meccanismi basati su ingranaggi epicicloidali o sistemi ipocicloidali per ridurre le perdite meccaniche e ottimizzare le fasi della combustione, ma finora nulla ha battuto l'equilibrio termodinamico del classico motore a ciclo otto.

Qualcosa non quadra

Tuttavia, tra una teoria promettente e un motore realmente funzionante esiste un abisso. Il principale interrogativo riguarda proprio il prezzo da pagare per ottenere questi vantaggi. Il sistema immaginato da Schmidt introduce numerosi ingranaggi aggiuntivi, supporti, cuscinetti e superfici di contatto che inevitabilmente generano attriti, e l'attrito è il nemico numero uno dell'efficienza meccanica.

Ogni ingranaggio in presa disperde energia sotto forma di calore, rumore e usura. Quindi il guadagno teorico ottenuto grazie alla diversa gestione delle fasi potrebbe essere annullato dalle perdite introdotte dalla complessità stessa del sistema, che con tale cinematismo sarebbe probabilmente più rumoroso, più pesante e più difficile da lubrificare rispetto a un motore convenzionale.

Ciò non significa che l'idea sia priva di valore. La maggior parte di queste intuizioni potrebbe non arrivare mai sulle moto di serie, ma alcune potrebbero ispirare sviluppi futuri o trovare applicazioni in ambiti specifici. Per il momento il cosiddetto "motore a ingranaggi" resta soprattutto un esercizio di creatività ingegneristica che si potrà verificare solo con la creazione di un prototipo funzionante. Fino a quel momento, è solo un altro argomento che accende il dibattito tra tecnici e appassionati.