Il concetto di range extender non è nuovo. Si prende un’auto elettrica, ci si monta un piccolo motore termico, e si usa quello per generare energia e ricaricare una batteria che poi alimenta un’unità elettrica che dà moto alle ruote.
Tutto chiaro. Lo ha fatto la prima Opel Ampera (anche se in una modalità di guida il motore a benzina poteva effettivamente collegarsi alle ruote), lo ha fatto BMW con la i3 Range Extender (appunto) e sta per farlo Mazda, che proporrà la MX-30 Range Extender con motore rotativo Wankel. Ora una tecnologia simile nota ma ancora inutilizzata sta arrivando dalla Gran Bretagna.
Il motore a pistoni liberi
È proposta dalla Libertine, società specializzata in motori a pistoni liberi, che ha ricevuto un finanziamento di 2,6 milioni di sterline per mettere a punto una soluzione che fino ad oggi sembrava presentare ostacoli insormontabili e che invece adesso potrebbe arrivare sul mercato in tempi ragionevoli.
Ma cos’è il motore a pistoni liberi? In sintesi un motore in cui i pistoni, che sono contrapposti e sullo stesso asse, non sono collegati ad un albero a gomiti ma si muovono liberamente all’interno della camera di scoppio.
I due pistoni si allontanano l’un l’altro durante la fase di espansione conseguente allo scoppio e, per mezzo di molle ad aria poste all’esterno, sull’altra estremità, tornano indietro per dare avvio ad una nuova fase di compressione e al nuovo scoppio della miscela. Il tutto, chiaramente, in un movimento controllato.
L'idea dei magneti incorporati
I motori a pistoni liberi, fino ad oggi, tendevano ad utilizzare i gas di scarico per mettere in moto una turbina che a sua volta generava elettricità, ma questo sistema si rivelava spesso poco efficiente.
Il motore a pistoni liberi della Libertine, invece, monta magneti direttamente sui pistoni e questi, durante il movimento dei pistoni stessi, generano energia elettrica sfiorando delle bobine di cavi che rivestono la camera di scoppio stessa. In questo modo, il motore può vantare un’efficienza di molto maggiore rispetto ai modelli passati.
Per funzionare, inoltre, il free piston engine (FPE) della Libertine, brucia bioetanolo idrato, che è composto per il 90% da bioetanolo e per il 10% da acqua. Al momento il motore utilizza l’iniezione diretta e un’architettura a due tempi, ma l’azienda sta lavorando con la Mahle per realizzare un motore con più di due pistoni che abbia una combustione con precamera (come sul motore Nettuno della Maserati MC20) in modo da poter utilizzare anche carburanti puliti.
Una soluzione adatta ai camion
Con i fondi ricevuti, la Libertine lavorerà anche sulla progettazione di tutta una serie di dispositivi accessori al motore a pistoni liberi come il sistema di raffreddamento e l’impianto elettrico. In questo modo riuscirà ad arrivare – così dichiara – a realizzare un propulsore che possa essere adatto alle esigenze dei costruttori di camion e che contribuisca quindi alla riduzione delle emissioni di CO2 del trasporto pesante.
A proposito di motori innovativi
