L’incredibile motore GM a due tempi con doppio compressore e manicotto

Nessuno ha dubbi sul fatto che il motore a due tempi sia superiore al quattro tempi, sul piano delle prestazioni assolute: ha una fase attiva a ogni giro dell’albero motore, mentre l’altro ce l’ha soltanto ogni due. Ci sono però problemi di altro genere, generati dal fatto che una parte della carica fresca fuoriesce dalla luce di scarico durante il lavaggio, cioè quando la miscela aria/carburante viene spinta dalla camera di manovella a quella di scoppio attraverso i travasi e manda fuori i gas incombusti. Questo genera una fuoriuscita nell’ambiente esterno di una quota della miscela aria/benzina e di conseguenza un notevole inquinamento, peggiorato dal fatto che per lubrificare cilindro e albero motore al carburante viene mescolato olio in percentuale più o meno ricca, il quale a sua volta finisce nell'atmosfera.

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L’idea di GM

La casa automobilistica americana GM ha brevettato un sistema che si propone di superare questo problema, per mezzo di un sistema di valvole a controllo elettronico progettato per sigillare la camera di combustione tra gli scambi di gas. Un’idea con molti precedenti ma sviluppata in maniera originale da GM: un manicotto si muove coassialmente al cilindro, in simultanea con il pistone, in modo da chiudere le luci di aspirazione e scarico dopo la fase di lavaggio. Contrariamente a quanto avveniva nei dispositivi antichi, comandati dall’albero motore, qui il movimento viene dato da un attuatore elettromeccanico, in pratica un motore elettrico. Non essendoci precompressione nel basamento, viene impiegato un compressore elettrico che crea una contropressione nel cilindro, e poco prima del punto morto superiore il carburante viene iniettato direttamente nella camera di combustione, per venire acceso da una normale candela.

I vantaggi stanno nel fatto che al momento del lavaggio non c’è carburante nel cilindro e quindi nemmeno olio, per cui lo scarico è pulito; il difetto è che, siccome gas di scarico e aria compressa di aspirazione si mescolano durante la fase di lavaggio, la quantità di aria disponibile per la combustione non è mai la stessa e dunque potrebbe essere necessario usare dei sensori per garantire una miscela stechiometrica.

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Doppia sovralimentazione

Il motore GM però va oltre e abbina un compressore volumetrico e un turbocompressore: a bassi regimi il primo viene azionato da un motore elettrico, spingendosi oltre lo stesso compressore volumetrico divento un turbocompressore perché nello scarico c’è una girante attuata dal gas in uscita.

Dunque ci sono diversi punti interessanti, ma resta il problema di lubrificare le canne dei cilindri, perché se venisse usato olio, una parte di esso inevitabilmente riuscirebbe a filtrare nella camera di combustione.

In ogni caso è bene osservare che GM è un costruttore automobilistico e semmai questo motore diventasse realtà, verrebbe impiegato su un’automobile. C’è già il disegno di un motore a pistoni contrapposti con due alberi motore, e destinato non a spingere il veicolo ma a comandare un generatore di elettricità per caricare una batteria di trazione, estendendo così l’autonomia di un veicolo a propulsione elettrica.