Il retroscena
Dopo lo sviluppo negli anni ’80 di un sistema a valvole coniche con variatore di fase e di alzata delle valvole, il Centro Ricerche Fiat (CRF) ha sviluppato un nuovo sistema elettroidraulico denominato MultiAir. Risultato di questo lungo sviluppo, questa tecnologia è utilizzata sui motori di serie Fire 1.4cc 16 valvole, aspirato o turbocompresso. Le future applicazioni potrebbero riguardare il motore bicilindrico 900cc a benzina e nei motori diesel dal 2011 in avanti.
Il funzionamento
La tecnologia MultiAir consiste nel sostituire l’albero a camme di aspirazione con un sistema elettroidraulico di controllo di apertura e chiusura delle valvole di aspirazione. In questo modo il momento di apertura e chiusura possono essere scelti in funzione di diversi parametri come il carico, la temperatura dell’aria di aspirazione e la velocità del motore. Il sistema si applica esclusivamente alle valvole di aspirazione dato che i vantaggi che si avrebbero allo scarico non giustificherebbero il costo aggiuntivo.
Vantaggi
La tecnologia MultiAir offre numerosi vantaggi:
- controllo del carico senza valvola a farfalla che riduce le perdite di pompaggio e di conseguenza i consumi di carburante;
- potenza massima aumentata fino al 10% e miglioramento della coppia a basso numero di giri del 15%;
- l’accoppiamento della tecnologia MultiAir a motori turbocompressi e con downsizing, può portare un risparmio di carburante del 25% rispetto ai motori aspirati convenzionali con pari livello di prestazioni;
- strategia di controllo della valvola ottimizzata durante le fasi di riscaldamento del motore e ricircolo interno dei gas di scarico che portano ad una riduzione delle emissioni fino al 40% per gli HC e CO, e fino al 60% per gli NOx.
L'impatto sul lubrificante
In un motore 4 cilindri da 2 litri, il sistema è adesso affidabile fino a oltre 7000 giri al minuto, 8000 laddove possibile. Con un lubrificante di gradazione 5W40, un motore può essere avviato a -30°C e al contempo il sistema continua a funzionare fino a temperature di olio di 150°C. Oltre questi estremi, una viscosità troppo bassa aumenta la velocità alla quale le valvole vanno a toccare la loro sede causando potenziali battiti, mentre una viscosità troppo elevata può causare ritardi di chiusura eccessivi.
IL SOLENOIDE
Di tipo lineare, è composto di una bobina con un magnete al centro. Quando il solenoide (C) è aperto la valvola è staccata dall'albero a camme e si chiude sotto la pressione della molla (D).
VARIE LEGGI DI ASPIRAZIONE
Per ottenere la massima potenza, il solenoide è chiuso e le valvole seguono il movimento della camma come in un motore tradizionale. Questa modalità di funzionamento garantisce la massima apertura delle valvole.
Per basse velocità di rotazione e coppie basse, la valvola solenoide si apre prima della fine dell’alzata massima (A) che chiude la valvola in anticipo. Riempimento e coppia risultano così migliorate.
L'OLIO E’ DI VITALE IMPORTANZA
L'albero a camme aziona una punteria (A) che attiva un pistone (B) il quale spinge l'olio nel sistema a valvole composto da un pistone con una molla di richiamo e un freno idraulico.
Questo sistema utilizza un solo albero a camme in testa (SOHC) e può essere utilizzato per sostituire un doppio albero a camme in testa (DOHC).
