a cura di Redazione Automobilismo - 31 marzo 2018

Toyota Dynamic Force Engines: il più efficiente al mondo

Forte di alcuni importanti accorgimenti tecnico-meccanici, questa unità promette valori di efficienza mai visti prima.
Continuando lo sviluppo della piattaforma Toyota New Global Architecture (Tnga) e lo studio che vi è alla base: incremento dell'efficienza e riduzione dei pesi, il Brand giapponese ha dichiarato di aver progettato il primo motore per la produzione di massa con il massimo rendimento termico mai ottenuto fin'ora.
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Primo della classe

Denominato Dynamic Force Engines, questo motore parte da un progetto modulare e si basa su un'architettura a 4 cilindri in linea da 2.0 litri di cilindrata con iniezione sia diretta che indiretta (D-4S System). Tale innovativo propulsore sarebbe in grado, a detta del costruttore giapponese, di garantire una efficienza termica del 40%, a fronte dei normali motori a combustione che fino a questo momento si erano fermati a un 33% massimo, e allo stesso tempo di offrire un apprezzabile incremento sia di coppia che di potenza erogata e naturalmente una cospicua riduzione nei consumi di carburante.

Miscelazione e combustione efficienti

Per ottenere questi fantastici risultati l'unità Dynamic Force Engines si avvale di numerosi affinamenti tecnici e motoristici. In primis è stato modificato il rapporto corsa su alesaggio, privilegiando una corsa più lunga rispetto al motore classico, così da velocizzare il processo di combustione. Secondariamente si è incrementato l'angolo compreso tra le valvole di aspirazione e di scarico (41°) e si sono realizzati dei condotti di aspirazione e scarico nettamente più dritti e diretti così da ottenere un consistente moto turbolento di Tumble e generare un ulteriore incremento nella velocità di miscelazione e combustione della carica. In terza battuta si è optato per una migliore efficienza termica grazie all'adozione di un termostato elettronico, di una pompa dell'acqua totalmente elettrica e di una pompa dell'olio a portata variabile.

Ottimi risultati

Tutti questi accorgimenti, uniti all'iniezione diretta per gli alti carichi e indiretta per i bassi e medi carichi, e al rapporto di compressione di 13:1 hanno permesso al motore Toyota di fregiarsi del titolo di più efficiente motore di produzione di massa attualmente in circolazione, facendo segnare un rendimento termico di ben il 40%. Ulteriori studi hanno, inoltre, confermato che, alzando il rapporto di compressione da 13:1 a 14:1 e dotando questo motore di un sistema ibrido o ibrido plug-in, tale unità sarebbe in grado di raggiungere persino una efficienza termica del 41%. Un valore molto vicino a quel 50% dichiarato da Mercedes per il suo motore da F1, ma in questo caso stiamo parlando di un concept e di un motore che per costi esorbitanti non potrà sicuramente diventare un motore di massa.

Moto di Tumble

Con questo termine si indica un moto rotatorio organizzato su di un piano passante per l’asse del cilindro, che comincia a formarsi durante la fase di aspirazione ed è poi sostenuto ed amplificato verso la fine della fase di compressione. Esso è la conseguenza dell’interazione del flusso entrante con la parete del cilindro (dalla parte dello scarico) e la testa del pistone. Il principale vantaggio del Tumble consiste nella capacità di generare turbolenza verso la fine della corsa di compressione in modo da accelerare e stabilizzare la parte iniziale del processo di combustione.

Matteo Di Lallo
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