Motori a tre cilindri. Non c'è quasi nessuno che non storce il naso quando si parla di motori a tre cilindri.
Di loro abbiamo sentito parlare quasi tutto: “Comprare un'auto con motore a tre cilindri? Mai!"; "Questo è solo problemi"; “cammina poco e spendi molto”. Questo è solo un piccolo campionario dei pregiudizi legati a questa architettura.
Alcuni sono veri, altri no e alcuni sono solo miti. Questo articolo intende mettere tutto in «piatti puliti».
I motori a tre cilindri sono affidabili? Dopotutto, sono buoni o non servono a niente?
Nonostante la cattiva reputazione di questa architettura, l'evoluzione tecnologica dei motori a combustione ha reso i suoi svantaggi sempre meno evidenti. Prestazioni, consumi, affidabilità e piacevolezza di guida sono ancora un problema?
Nelle prossime righe raccoglieremo fatti e cifre su questi motori. Ma partiamo dall'inizio...
I primi tre cilindri
I primi tre cilindri in commercio ci sono giunti per mano dei giapponesi, seppur in modo molto timido. Timido ma pieno di forza. Chi non ricorda la Daihatsu Charade GTti? Dopo questo, seguirono altri modelli poco espressivi.
I primi tre cilindri europei di serie su larga scala sono comparsi solo negli anni 90. Sto parlando del motore 1.0 Ecotec di Opel, che equipaggiava la Corsa B, e pochi anni dopo, il motore 1.2 MPI del Gruppo Volkswagen, che equipaggiava modelli come la Volkswagen Polo IV.
Cosa avevano in comune questi motori? Erano deboli. Rispetto ai loro omologhi a quattro cilindri, vibravano di più, camminavano di meno e consumavano della stessa misura.
Seguirono motori diesel a tre cilindri, che soffrivano degli stessi problemi, ma amplificati dalla natura del ciclo Diesel. La raffinatezza era debole e la piacevolezza di guida era compromessa.
Se a questo aggiungiamo alcuni problemi di affidabilità, abbiamo avuto la tempesta perfetta per creare un'avversione per questa architettura che dura fino ad oggi.
Problemi con i motori a tre cilindri?
Perché i motori a tre cilindri sono meno raffinati? Questa è la grande domanda. Ed è una domanda legata allo squilibrio insito nel suo design.Poiché questi motori sono dotati di un numero dispari di cilindri, si ha un'asimmetria nella distribuzione delle masse e delle forze, che rende più difficile il loro equilibrio interno. Come sapete, il ciclo dei motori a 4 tempi (aspirazione, compressione, combustione e scarico) richiede una rotazione dell'albero motore di 720 gradi, ovvero due giri completi.
In un motore a quattro cilindri, c'è sempre un cilindro nel ciclo di combustione, che fornisce lavoro per la trasmissione. Nei motori a tre cilindri questo non accade.
Per far fronte a questo fenomeno, i marchi aggiungono contrappesi dell'albero motore o volani più grandi per contrastare le vibrazioni. Ma ai bassi regimi è quasi impossibile mascherare il tuo squilibrio naturale.
Per quanto riguarda il suono che emana dallo scarico, poiché fallisce una combustione ogni 720 gradi, è anche meno lineare.
Quali sono i vantaggi dei motori a tre cilindri?
Ok, ora che conosciamo il "lato oscuro" dei motori a tre cilindri, concentriamoci sui loro vantaggi, anche se molti di essi potrebbero essere solo teorici.
Il motivo fondamentale per l'adozione di questa architettura è legato alla riduzione degli attriti meccanici. Meno parti in movimento, meno energia viene sprecata.
Rispetto a un motore a quattro cilindri, un motore a tre cilindri riduce l'attrito meccanico fino al 25%.
Se teniamo conto che tra il 4 e il 15% dei consumi può essere spiegato solo dall'attrito meccanico, ecco il nostro vantaggio. Ma non è l'unico.
La rimozione di un cilindro rende inoltre i motori più compatti e leggeri. Con motori più piccoli, gli ingegneri hanno più libertà di progettare strutture a deformazione programmata o fare spazio per l'aggiunta di soluzioni ibride.
Il costo di produzione può anche essere inferiore. La condivisione dei componenti tra i motori è una realtà in tutti i marchi, ma uno dei più interessanti è BMW, con il suo design modulare. I motori BMW a tre cilindri (1.5), quattro cilindri (2.0) e sei cilindri (3.0) condividono la maggior parte dei componenti.
Il marchio bavarese aggiunge moduli (leggi cilindri) secondo l'architettura desiderata, con ogni modulo di 500 cm3. Questo video mostra come:
Questi vantaggi, tutti sommati, consentono ai motori a tre cilindri di annunciare consumi ed emissioni inferiori rispetto alle loro controparti equivalenti a quattro cilindri, in particolare nel precedente protocollo sui consumi e sulle emissioni NEDC.
Tuttavia, quando i test vengono eseguiti secondo protocolli più esigenti come il WLTP, a regimi più elevati, il vantaggio non è così evidente. È uno dei motivi per cui marchi come Mazda non ricorrono a questa architettura.
Moderni motori a tre cilindri
Se ad alti carichi (alti regimi) le differenze tra motori tetracilindrici e tricilindrici non sono espressive, ai bassi e medi regimi i moderni tre cilindri con iniezione diretta e turbo raggiungono consumi ed emissioni molto interessanti.Prendiamo l'esempio del motore Ford 1.0 EcoBoost — il motore più premiato della sua categoria — che riesce a raggiungere medie inferiori a 5 l/100 km se la nostra unica preoccupazione è il consumo di carburante e, con una guida moderatamente rilassata, non va oltre i 6 l/100 km.
Valori che salgono a cifre ben superiori a quelle citate quando l'idea è quella di “spremere” tutta la sua potenza senza alcuna concessione.
Più alto è il ritmo, più svanisce il vantaggio per i motori a quattro cilindri. Come mai? Perché con camere di combustione così piccole, la gestione elettronica del motore ordina ulteriori iniezioni di benzina per raffreddare la camera di combustione ed evitare così la pre-detonazione della miscela. Questo è, La benzina viene utilizzata per raffreddare il motore.
I motori a tre cilindri sono affidabili?
Nonostante la cattiva fama di questa architettura — che, come abbiamo visto, deve più al suo passato che al suo presente — oggi è affidabile come qualsiasi altro motore. Che lo dica il nostro «piccolo guerriero»...
Tale miglioramento è dovuto ai progressi compiuti nella costruzione dei motori nell'ultimo decennio in termini di: tecnologia (turbo e iniezione), materiali (leghe metalliche) e finiture (trattamenti antifrizione).
Sebbene non sia un motore a tre cilindri , questa immagine mostra la tecnologia utilizzata nei motori attuali:
È possibile ottenere sempre più potenza da unità con capacità sempre minore.
Nel momento attuale dell'industria automobilistica, più che l'affidabilità dei motori, sono le periferiche a essere in gioco. Turbo, sensori vari e impianti elettrici sono soggetti a lavori che i meccanici oggi non hanno più difficoltà a seguire.
Quindi la prossima volta che ti viene detto che i motori a tre cilindri sono inaffidabili, puoi rispondere: “sono affidabili come qualsiasi altra architettura”.
Ora è il tuo turno. Raccontaci la tua esperienza con i motori tre cilindri, lasciaci un commento!