Ci sono persone che vedono i crescenti standard aziendali di risparmio di carburante medio (CAFE) -- 54,5 miglia per gallone (23,2 chilometri per litro) entro il 2025 -- come cattive notizie. Si lamentano della morte dei grandi motori, i V-8 che erogavano molta potenza e aspiravano molto gas. Dicono che guidare non sarà più divertente, che saremo tutti costretti ad acquistare auto noiose con alti punteggi di risparmio di carburante. Boooooring, dicono queste persone.
Poi ci sono altri che hanno saputo che gli standard CAFE avrebbero dovuto aumentare, dato il prezzo del petrolio, la dipendenza degli Stati Uniti dal petrolio estero e gli effetti delle emissioni dei motori sui cambiamenti climatici. Hanno visto i requisiti di risparmio di carburante più elevati come una sfida e hanno iniziato a lavorare su nuove tecnologie che sarebbero buone per il pianeta, buone per i nostri portafogli e comunque interessanti. Queste persone si chiamano ingegneri.
Ecco cinque tecnologie di motori disponibili oggi o in un futuro molto prossimo, a una varietà di fasce di prezzo. Questi esempi - e ce ne sono altri simili che vengono inventati ogni giorno - promettono che il futuro della guida sarà ancora divertente, sia che si tratti di una minuscola city car con un motore a iniezione diretta o di una supercar con un "push to pass" pulsante booster ibrido.
ContenutiUn modo per migliorare le prestazioni e il risparmio di carburante è aumentare il rapporto di compressione all'interno del motore. Il rapporto di compressione si riferisce alla quantità di carburante e aria compressa nella camera di combustione. Quando questo rapporto è più alto, utilizza il carburante in modo più efficiente.
Mazda sta usando questo approccio per la sua ultima generazione di veicoli, sia diesel che benzina. Il motore a benzina SKYACTIV-G, ad esempio, utilizza un rapporto di compressione di 13:1 in Nord America, dove la norma è 10:1. I veicoli SKYACTIV-G in Europa hanno un rapporto di 14:1, poiché sempre più persone in Europa usano regolarmente benzina ad alto numero di ottani.
Il problema con rapporti di compressione più elevati è solitamente un rumore di battito nel motore, che si verifica quando la temperatura e la pressione sono troppo elevate nella camera e la miscela di aria e carburante si accende troppo presto. Il gas con un numero di ottano più alto da solo può risolvere alcuni di questi problemi, ma Mazda ha sviluppato un collettore di scarico più lungo che riduce la temperatura e la possibilità di battimento del motore. Il sistema SKYACTIV-G ha anche un tempo di combustione più rapido, il che significa che la miscela aria-carburante si accende correttamente prima che la temperatura possa aumentare e iniziare a battere.
Tutta questa tecnologia del motore, così come materiali che riducono il peso e una nuova trasmissione, significano il 15% in meno di consumo di carburante ed emissioni e il 15% in più di coppia. E una maggiore coppia si traduce in più divertimento di guida.
La maggior parte dei motori in circolazione oggi mescola il carburante e l'aria prima di introdurli nella camera di combustione. In un motore a iniezione diretta, il carburante ad alta pressione viene spruzzato direttamente nella camera di combustione all'inizio della corsa del pistone, vicino alla candela.
Poiché questo crea un po' di pressione nella camera di combustione, anche l'iniezione diretta può causare colpi, proprio come rapporti di compressione più elevati. Ford Motor Company ha risolto questo problema combinando l'iniezione diretta con il turbocompressore, che utilizza i gas di scarico per aumentare le prestazioni.
Unendo queste due tecnologie collaudate, Ford ha costruito motori più potenti dei loro predecessori, anche se sono più piccoli e consumano meno carburante. Ford chiama questi motori EcoBoost.
La Ford F-Series del 2011 mostra come EcoBoost mantenga la guida dall'essere noiosa. Potresti acquistare il Super Duty con il suo V-10 opzionale da 6,8 litri con 362 cavalli e 457 libbre-piedi di coppia:abbastanza per lavoro o gioco. Oppure potresti acquistare l'F-150 con il motore EcoBoost da 3,5 litri con 365 cavalli e 420 Nm di coppia -- e questo è in un camion più piccolo e leggero. Quel tipo di rapporto potenza per libbra offrirà un sacco di divertimento con meno rifornimenti.
Questa tecnologia, che consente a un guidatore di scegliere tra benzina normale o una miscela di etanolo, è in circolazione da un po' di tempo. Le miscele di etanolo sono designate dalla lettera E seguita da un numero; E85 significa che il carburante è composto per l'85% da etanolo e per il 15% da benzina. Il badge Flex Fuel di solito significa che il veicolo può utilizzare fino a E85, oltre a miscele a percentuale inferiore come E10.
Spesso scoprirai che i veicoli Flex Fuel sono grandi camion e SUV che bevono carburante come un pesce beve l'acqua. L'etanolo ha un numero di ottano più alto, ma quando lo usi si ottengono meno miglia per gallone. Tra i lati positivi, l'etanolo può essere prodotto da fonti biologiche.
Ma per le auto ad alte prestazioni costose, questo è il mix perfetto. Bentley Motors sta lavorando per rendere la sua intera flotta di auto compatibile con Flex Fuel, a cominciare dalla Bentley Continental SuperSports, la Bentley più veloce mai costruita.
Gli ingegneri della società svedese di supercar Koenigsegg hanno utilizzato l'etanolo per aumentare sia la potenza che le credenziali ecologiche. Il modello CCXR in edizione molto limitata dell'azienda aveva un motore da 806 cavalli, quando era alimentato a benzina. Ma riempi il serbatoio con etanolo ad alto numero di ottani e il motore potrebbe erogare un'incredibile potenza di 1.018 cavalli.
Negli ultimi dieci anni e più, i sistemi ibridi elettrico-benzina sono diventati comuni. Non c'è una città in America che non abbia una Toyota Prius, una Ford Escape o qualsiasi altro attrezzo ibrido per le sue strade. La tecnologia funziona, le batterie durano e il consumo di carburante è tra i migliori al mondo.
Ma il fattore divertimento per molti ibridi è certamente basso. Jaguar è pronta a rimediare a questo, con il suo pulsante "push to pass" nel concept C-X16 mostrato al Salone di Francoforte 2011. È alimentata da un motore a benzina V-6 da 3 litri sovralimentato e da un motore elettrico, proprio come la maggior parte degli ibridi.
La differenza sta nel pulsante "push to pass" sul volante. Premendo questo si accede al motore elettrico per una spinta di 70 cavalli, proprio come il sistema KERS utilizzato nelle gare di Formula 1. Metti tutto insieme e la Jaguar C-X16 può percorrere 186 miglia orarie (299,3 chilometri orari) e raggiungere 60 miglia orarie (96,6 chilometri orari) da ferma in meno di quattro secondi e mezzo.
Questo tipo di motore utilizza solo i cilindri di cui ha bisogno, quando ne ha bisogno. Ad esempio, quando l'Audi S8 accelera da 0 a 100 chilometri orari (100 chilometri orari) in 4,2 secondi, è necessario che tutti gli otto cilindri si accendano.
Ma quando raggiunge la velocità di crociera pochi secondi dopo, non ha più quel carico di lavoro pesante da mantenere. Quattro di quegli otto cilindri si spengono completamente, quindi il motore si comporta come un quattro cilindri. Se devi passare, gli altri quattro cilindri entrano di nuovo in azione e poi si spengono quando la velocità dell'auto è di nuovo stabile. Questa tecnologia migliora l'efficienza del carburante di circa il 10 percento durante la navigazione ad alta velocità.
Audi utilizza anche un sistema di controllo del rumore attivo per mantenere il suono del motore e dello scarico coerente e supporti motore attivi in modo che i passeggeri non si accorgano quando i cilindri si spengono o si accendono. Tutto sommato, il nuovo motore V-8 ha più potenza del V-10 che ha sostituito e ottiene una migliore resa chilometrica.
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