Ritorno di fiamma per il pistone rotante

Liquid Piston

Ritorno di fiamma per il pistone rotante. Quando si parla di motore a pistone rotante si pensa subito alla formula Wankel e alle applicazioni da parte della Mazda, l’unica che gli sia rimasta fedele, ma c’è anche dell’altro…

Liquid Piston
Il motore X-Mini a pistone rotante scomposto nei suoi elementi.

Sviluppare nuove formule per i motori a combustione interna non solo è estremamente difficile ma è anche poco attuale, visto il crescente interesse per altre soluzioni a emissioni zero (o, comunque, meno inquinanti). Tuttavia l’idea di un motore nel quale il pistone abbia un moto rotatorio anziché alternato continua ad avere i suoi estimatori. Uno di questi è la LiquidPiston Inc. di Bloomfield (Connecticut), tornata alla ribalta nel dicembre 2016 per aver vinto l’Entrepreneur Challenge, un premio di 25.000 dollari messo in palio da Sikorsky (uno dei maggiori produttori mondiali di elicotteri) che ne valuterà anche l’applicazione su suoi prodotti; per la verità Sikorsky non costruisce nulla di “motorizzabile” con potenze ridotte come quelle previste dai propulsori LiquidPiston (tra 3 e 40 HP) ma è collegata ad altre aziende che operano nel campo della propulsione e dei droni che potrebbero essere interessate per generatori ausiliari (APU, Auxiliary Power Unit) o per la propulsione di aeromobili senza equipaggio. LiquidPiston, peraltro, non ha dimenticato i suoi studi iniziali e continua ad esplorare le possibilità di applicazione a motocicli, come “range extender” per automobili elettriche, come propulsore ausiliario per veicoli industriali ed anche per mezzi per locomozione individuale urbana e motoseghe.

Liquid Piston
Il motore LiquidPiston (a destra) a confronto con un monocilindrico tradizionale da 49 cm3.

Il motore HEHC (High Efficiency Hybrid Cycle), così chiamato perché “ibrida” il funzionamento dei cicli Otto, Atkinson, Wankel ed altri), come ha affermato il suo ideatore Alexander Shkolnik, capovolge l’architettura del Wankel e, infatti ha un pistone/rotore cilindrico che ruota in una canna grosso modo circolare. L’alimentazione può essere a gasolio, gas naturale o cherosene aeronautico e non vi sono valvole. Questa formula dovrebbe consentire di superare le problematiche del Wankel che sono consumo specifico piuttosto elevato, abbondante richiesta d’olio e durata inferiore a quella di un propulsore tradizionale. Questo motore ha un volume che è circa un decimo di quello di un Diesel di analoga potenza, è altrettanto più leggero e due-tre volte più efficiente.

Liquid Piston
Le fasi di funzionamento del motore: aspirazione, compressione, combustione, espansione (iniziale), espansione (finale) e scarico.

L’attività è stata avviata nel 2004 e sono stati costruiti cinque tipi di motori sperimentali, l’ultimo dei quali è l’X-mini che ha una capacità di 70 cm3 e una potenza di 3,5 HP a 10.000 giri/min, con l’obiettivo di arrivare in tempi brevi a 5 HP; per la sperimentazione in movimento è stato montato su un go-kart sul quale ha sostituito un motore tradizionale da 6 HP. Il Department of Defense USA ha assegnato a LiquidPiston un contratto per finanziare lo sviluppo dell’X-4, un Diesel del peso di 14 kg e potenza di 40 HP, idoneo a servire come gruppo ausiliario e per la propulsione di droni. Gli obiettivi da raggiungere sono una potenza specifica di 3,3 HP/kg ed un consumo specifico di 0,14 kg/HP/h di gasolio. Il costrittore prevede che questo nuovo motore possa essere pronto entro due anni.