Motore 2 tempi – araba fenice del futuro?

Da qualche anno i tanto amati 2 tempi sembrano destinati a scomparire a causa delle stringenti norme antinquinamento, ma è davvero così?

Ci sono parole che portano alla mente ricordi, profumi. Emozioni. La parola che abbiamo scelto oggi per molti di noi è sicuramente una di queste. Torniamo qualche anno indietro, alle moto elaborate (spesso in garage e di persona), alla prima patente e ai primi assaggi di indipendenza. Profumo di miscela, a volte troppo magra e altre troppo grassa, carburatori smontati. Il rubinetto della riserva, le candele bruciate e le accensioni a spinta. Esatto, la parola di oggi è 2 tempi. Ricorderemo come e quando è nato questo motore, cosa ha portato alla sua scomparsa, ma parleremo anche di chi non ha mai abbandonato l’idea di usarlo, fino a pensare che rappresenti una soluzione per la mobilità futura.

Motore 2 tempi Honda NSR 500

Breve storia e funzionamento del motore a 2 tempi

Il primo motore a 2 tempi della storia fu inventato nel 1878-1879 dallo scozzese Dugald Clerk (se non altro: è stato il primo a metterne a punto uno affidabile e utilizzabile) e sperimentato nel 1880 da Karl Benz. Questo tipo di propulsore è stato adottato soprattutto su veicoli a due ruote. Come scordarsi le moto da cross degli anni ’70/’80, le Maico 250, 500 e l’indomabile 700?

Motore 2 tempi

Passando all’asfalto è impossibile non citare le 125, 250 e 500 che hanno infiammato i cuori dei tifosi in tutto il mondo. Parte del merito è sicuramente da attribuire anche alle moto e agli scooter stradali, in particolare alle “piccole” 125 e agli ancor più piccoli cinquantini. Negli anni ’90 entrambe queste tipologie di veicoli hanno spopolato in tutta Italia. Tra le moto ricordiamo modelli divenuti poi leggendari come la Cagiva Mito e la TM 125, soprattutto nella versione Black Dream, un sogno per molti. Anche i piccoli cinquantini hanno avuto modo di dire la loro, spesso elaborati all’inverosimile: fra tutti è impossibile non citare i mitici Malaguti Phantom, MBK Booster, Yamaha Aerox e Aprilia SR.

Vantaggi

Veniamo al funzionamento di questa tipologia di motore e ai motivi per cui è così amato e speciale. La caratteristica principale è sicuramente il fatto di avere una fase attiva (o di potenza) ad ogni giro dell’albero motore. I vantaggi del 2 tempi consistono anche nella leggerezza e nella semplicità costruttiva, in quanto sono relativamente poche le componenti utilizzate. Il pregio maggiore, infine, è la capacità del motore di mettere a disposizione molta potenza fin dalle piccole cilindrate.

Svantaggi

Gli svantaggi del motore a due tempi fondamentalmente sono due e sono anche la causa della condanna che ha subito negli ultimi anni: l’elevato consumo di carburante e di olio, e le emissioni, che nella maggior parte dei casi risultano troppo elevate nell’ambito normativo attuale. L’elevato consumo di carburante è causato dalla mancanza della gestione elettronica del flusso di benzina (le nuove soluzioni ad iniezione hanno migliorato notevolmente questo aspetto), mentre le emissioni sono causate soprattutto dalla benzina e dall’olio incombusti che vengono espulsi dal sistema di scarico.

Chi non ha mai abbandonato il progetto?

KTM EXC 250

Il motore a 2 tempi, seppur scomparso quasi definitivamente dalle strade e dalle piste, è rimasto in auge nel mondo dell’enduro e del motocross. Merito della leggerezza e della rotondità d’erogazione. Uno dei marchi che crede ancora moltissimo in questo propulsore è senza dubbio KTM, che affianca a ogni specialistica a 4 tempi una versione a 2 tempi (chiaramente con cilindrate differenti). A Mattighofen hanno creduto talmente tanto nel 2 tempi che sono riusciti – grazie ad un’evoluzione progressiva che ha portato all’iniezione elettronica TPI – ad omologare Euro 4 le proprie moto, una conquista che fa ben sperare gli appassionati per il futuro. KTM non è però la sola che continua a credere e ad investire in questa tecnologia. Fra gli altri marchi, sempre restando nel mondo del fuoristrada, troviamo Beta, TM, Fantic e Sherco.

Applicazioni e possibilità future

Che senso ha parlare di possibilità future per un motore che sembrerebbe avere le ore contate a causa delle sempre più stringenti norme antinquinamento? Semplicemente perché il motore a 2 tempi potrebbe candidarsi come motore del futuro. Sono molti i costruttori che stanno cercando di rendere più eco-sostenibili i tanto amati 2 tempi e sembrerebbe che la possibilità esista.

Formula 1

Chiaramente stiamo parlando di motori molto più evoluti di quelli che conosciamo. Pat Symonds – responsabile tecnico della FIA – ha dichiarato che sono al vaglio varie possibilità per le motorizzazioni che equipaggeranno le monoposto da Formula 1 a partire dal 2025, e indovinate un po’? Fra queste c’è il motore a 2 tempi, che sembrerebbe ben sposarsi con l’ibrido: “Sono entusiasta del fatto che si stia lavorando all’idea di un motore a due tempi, che attualmente è molto più efficiente e con molti meno problemi rispetto al passato ed è in grado di garantire un bel sound”. Le parole di Symonds non possono lasciare indifferenti, ma cerchiamo di scoprire quali sono ad oggi alcune delle possibili soluzioni per il “2 tempi del futuro”.

CITS – Basil Van Rooyen

Il CITS è un motore brevettato dall’ingegnere sudafricano Basil Van Rooyen, che ha sviluppato un propulsore scalabile da un’architettura V2 ad un’architettura V12. La caratteristica principale è di essere indipendente dal basamento, impedendo così la lubrificazione a perdere che è anche la causa maggiore delle emissioni dei motori a 2 tempi.

CITS - Basil Van Rooyen
Foto: Courtesy CITSengine.com

Altra caratteristica degna di nota è la sostituzione della classica farfalla con una valvola bypass che funziona con la pressione dei pistoni, senza dipendere dall’acceleratore. Soluzione che permette di minimizzare le perdite per pompaggio, offrendo al contempo una gestione della potenza più progressiva. Le dichiarazioni di Van Rooyen e di chi ha assistito ai collaudi del CITS descrivono un motore più potente, leggero, efficiente, economico e di dimensioni minori rispetto a un 4 tempi.

Opposed pistons – Achates power

Prendete un boxer, spezzatelo e unitene gli estremi: ecco a voi un motore a pistoni contrapposti. Scherzi a parte, i motori a pistoni opposti godono della possibilità di avere all’interno di un solo cilindro due pistoni differenti che agiscono su alberi esterni (uno per lato). Questa architettura fu brevettata dagli ingegneri italiani Barsanti e Matteucci nel 1858 e ancora oggi viene utilizzata per i propulsori delle grandi navi. I vantaggi sono sicuramente le dimensioni contenute e una dispersione termodinamica ridotta. Gli svantaggi in questo caso sono le emissioni, decisamente maggiori rispetto alle architetture tradizionali.

Opposed Pistons - Achates Power

 

Il motore a pistoni contrapposti di Achates Power è un diesel due tempi. Il propulsore in questione è dotato di un turbocompressore e la cilindrata è di 2.700 cc. Il vantaggio è l’assenza della testa del cilindro – poiché la compressione dei fluidi avviene fra le due teste dei pistoni – e questo permette di limitare le dispersioni di calore, assicurando un rendimento che può arrivare fino al 55%. Da sottolineare che il motore brevettato da Achates può essere alimentato con biocarburanti.