Motore Multiair

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Un motore Multiair 1.4 Turbo di FIAT

Il Multiair (precedentemente noto anche come Uniair) è un sistema di controllo dell'apertura delle valvole in motori a benzina e motori diesel, brevettato dalla FIAT nel 2002, e presentato per la prima volta su un motore di serie nel 2009, anno in cui, a partire dal 22 maggio, è iniziata la produzione nello stabilimento di Termoli[1]. Nel 2010 è stata presentata anche la versione Twinair[2] a due cilindri che viene prodotta in Polonia a Bielsko-Biała[3].

Descrizione[modifica | modifica sorgente]

Il Multiair è l'alternativa proposta dal Gruppo Fiat ai sistemi camless - ovvero ai sistemi di attuazione delle valvole che non utilizzano l'albero a camme: lo scopo dei progettisti del Multiair è quello di fornire, in un sistema a camme, la stessa flessibilità dei sistemi camless.

In un motore tradizionale, la camma permette di assegnare il profilo di apertura e chiusura delle valvole. La legge di apertura/chiusura risulta fissa e può essere ottimizzata tramite un "sistema di distribuzione a fasatura variabile" solo per un ristretto range di funzionamento, discriminato dal numero di giri al minuto del motore. La rotazione della camma spinge la punteria e apre o chiude la valvola.

Il motore 0,9 litri bicilindrico Twinair, che sfrutta la tecnologia Multiair.

Nel sistema Multiair la punteria è costituita da due elementi rigidi collegati tramite un pompante contenente olio. Il pompante è dotato di una valvola controllata da un sistema elettronico dedicato. Se la valvola del pompante è chiusa, l'olio (approssimabile ad un fluido incomprimibile) trasmette il moto alla seconda parte della punteria; se la valvola è aperta, l'olio fluisce in una apposita vasca, la seconda parte della punteria è libera, e la valvola del motore, guidata da una molla di richiamo, si richiude. Se inizialmente la valvola dell'elemento pompante è chiusa, la punteria seguirà il profilo di apertura imposto dalla camma. Aprendo in un istante di tempo opportuno la valvola del pompante (in base alle situazioni operative e all'azionamento del comando gas), la punteria sarà richiamata dalla molla e, di conseguenza, non verrà raggiunta la massima apertura o si anticiperà la chiusura della stessa. Se nel frattempo viene richiesta maggiore potenza, la valvola di controllo si richiuderà, evitando che altro olio fuoriesca, permettendo di utilizzare (se ancora disponibile) il profilo rimanente della camma, ma senza riuscire a riguadagnare la corsa persa con la fuoriuscita dell'olio[4][5][6][7]

Caratteristiche[modifica | modifica sorgente]

Il sistema Multiair permette di gestire in modo molto elastico e indipendente, adeguando alle diverse situazioni operative, due variabili, il tempo di apertura della valvola e la fasatura d'apertura, ritardando l'apertura e/o anticipando la chiusura. Questo permette un controllo totale, che precedentemente era possibile solo con i sistemi di distribuzione camless. Attualmente, non esistono alternative pronte all'industrializzazione.

Vantaggi[modifica | modifica sorgente]

Il controllo completo delle valvole dà luogo a notevoli vantaggi: l'eliminazione della valvola a farfalla dato che questa funzione viene ora gestita direttamente con questo nuovo sistema di distribuzione. Tale eliminazione aumenta il rendimento complessivo aumentando l'efficienza di riempimento dei cilindri. Essa viene ottenuta grazie alla notevole riduzione delle perdite di carico sull'aspirazione, le cosiddette perdite di pompaggio, che si verificano ai carichi parzializzati. È questo infatti lo scenario di utilizzo tipico nei motori nelle auto; la farfalla essendo appunto parzializzata e non a piena apertura, rappresenta un ostacolo al flusso di aria che determina una zona di depressione (rispetto alla pressione ambiente) a valle della farfalla all'interno dei condotti di aspirazione quando quello che occorrerebbe invece per massimizzare il riempimento dei cilindri in fase di aspirazione è una pressione di segno positivo.

Inoltre, la FIAT dichiara un aumento della coppia motrice e della potenza massima del motore, abbinate a una riduzione dei consumi, riduzione delle emissioni di CO2, riduzione delle emissioni di idrocarburi incombusti (HC) e monossido di carbonio (CO) e di ossidi di azoto (NOx).

I massimi benefici di questa tecnologia si ottengono con l'adozione del turbocompressore, che consente di ridurre la cilindrata dei motori e avere, a parità di potenza, una riduzione dei consumi e delle emissioni[8]. Un esempio è il motore 1.4 Turbo Multiair da 135-140 cavalli che non solo consuma meno della variante aspirata da 105 cv ma addirittura meno di quella a 8 valvole sempre aspirata da 78 cv, a fronte di valori di potenza e coppia quasi doppi.

Esistono anche altre possibilità volte ad aumentare l'efficienza dei propulsori (e quindi a migliorare i consumi), ad esempio implementando un ciclo Miller ai bassi carichi per aumentare l'efficienza e un ciclo Otto agli alti, quando è necessario sviluppare potenze maggiori.

Versioni[modifica | modifica sorgente]

Il 0.9 Twinair e la famiglia SGE[modifica | modifica sorgente]

La Fiat 500, primo modello ad adottare i motori Twinair due cilindri

Il motore 0.9 Twinair, presentato durante il Salone dell'automobile di Ginevra del 2010[9], è un bicilindrico a quattro tempi realizzato dalla Fiat Powertrain Technologies per equipaggiare i modelli di city car prodotti dal Gruppo Fiat. La cilindrata è di 875 cm³, distribuzione a quattro valvole per cilindro con iniezione elettronica e turbocompressore. La potenza massima è di 85 cavalli erogati a 5.500 giri al minuto con coppia massima pari a 145 N·m, disponibile a 1.900 giri al minuto. Questo propulsore dispone anche di una modalità Eco, la cui attivazione è in grado di limitare la coppia massima a soli 100 N·m, a 1.750 giri al minuto, in modo da ridurre emissioni e consumi. Il primo modello a essere equipaggiato con il motore 0.9 Twinair è stata la Fiat 500[10] seguita dalla seconda serie di Lancia Ypsilon. Il motore Twinair ha inaugurato la famiglia di propulsori SGE (acronimo di Small Gasoline Engine) che sono adottati dalle piccole city car del gruppo torinese.

Nell'edizione 2011 del concorso International Engine Of The Year il Twinair è stato eletto[11]:

  • International Engine of the Year;
  • Best New Engine 2011;
  • Best Green Engine 2011;
  • Migliore della categoria tra i motori con cilindrata inferiore a 1000 cc;

Nell'edizione 2012 del concorso International Engine Of The Year il Twinair è stato eletto:

  • Migliore della categoria tra i motori con cilindrata inferiore a 1000 cc;

Nell'edizione 2013 del concorso International Engine Of The Year il Twinair è stato eletto:

  • Best Green Engine 2013;

Da fine 2013 arriveranno altre 2 motorizzazioni da 1.0 di cilindrata con i rispettivi 65 cv aspirato in maniera naturale e il turbo sempre da 1.0 da 105 cv turbocompresso. Si evince che tutti i motori a benzina fire saranno fuori produzione per la Fiat 500.

Il 1.4 Multiair quattro cilindri[modifica | modifica sorgente]

Il 1.4 Fire è stato il primo ad adottare il nuovo sistema Multiair nell'estate del 2009 e la messa in vendita è iniziata nel settembre dello stesso anno. Il motore ha mantenuto immutata la cilindrata di 1.368 cm³ ma ha guadagnato numerosi cavalli di potenza, sia nelle versioni aspirate sia in quelle sovralimentate. L'iniezione è elettronica con distribuzione 1 ACT (cinghia dentata), attuatore Uniair lato aspirazione e camme in testa lato scarico. La versione aspirata eroga 105 cavalli a un regime di 6.500 giri al minuto per una coppia motrice di 130 N·m a 4.000 giri al minuto ed equipaggia i modelli Alfa Romeo MiTo[12], Fiat Punto Evo e Punto 2012. Il 1.4 Turbo invece viene prodotto in vari step di potenza: quello meno potente è la versione da 135 cavalli (erogati a 5.000 giri al minuto) con coppia massima di 230 N·m a 1.750 giri al minuto, che equipaggia il cofano delle MiTo e Punto Evo; viene prodotta anche la versione da 140 cavalli adottata dalle Fiat Bravo[13] e Lancia Delta[14] a partire dal 2010.

Le versioni più spinte sono la 1.4 Turbo Multiair erogante 170 cavalli a 5.500 giri al minuto, montata sulle Alfa Romeo MiTo e Giulietta. La coppia motrice sale a 250 N·m disponibile a 2.500 giri al minuto. Nel 2010 sono state presentate anche altri due step derivati dal 170 cavalli, ovvero la versione da 165 e quella da 180 della Abarth Punto Evo[15]. I valori di coppia del 165 cavalli sono 250 N·m disponibile a 2.250 giri al minuto, mentre la 180 cavalli eroga 270 N·m a quota 3.000 giri al minuto[16] migliorando l'efficienza del propulsore. Queste due versioni riservate all'Abarth subiscono alcune modifiche nell'erogazione della potenza, leggermente più brusca per rispettare l'indole sportiva del marchio. Tutti i 1.4 Multiair sono omologati Euro 5, abbinati al sistema Start&Stop e alimentati solo a benzina (non vengono prodotte versioni bifuel). Nell'edizione 2010 del concorso International Engine of the Year il 1.4 Multiair è stato nominato Best New Engine dell’anno[17].


Note[modifica | modifica sorgente]

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Altri progetti[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]