Ci risiamo! BMW dimostra ancora una volta il suo "attaccamento" al motore a pistoni presentandone l'ennesima evoluzione: il Turbosteamer. Questo sistema equipaggierà probabilmente in futuro tutti i modelli della casa bavarese, ed è frutto della filosofia "Efficient Dynamics", secondo cui la diminuzione di inquinamento e consumi viene perseguita non a scapito, ma addirittura migliorando prestazioni e piacevolezza di guida: in sintesi limitando gli sprechi energetici.

Il funzionamento è abbastanza complesso, ma si basa su un principio molto semplice; seguite il ragionamento: i motori a benzina odierni hanno rendimenti medi intorno al 15%. Cosa significa?

Che per ogni litro di benzina bruciato all'interno del cilindro, solo il 15% del calore (o energia termica) prodotto viene sfruttato per "spingere i pistoni" e quindi fare avanzare il veicolo. E che fine fa il restante 85% del calore? In parte viene ceduto alle pareti del cilindro, e quindi al sistema di raffreddamento, mentre il resto esce dalla camera di combustione assieme ai gas di scarico (ancora molto caldi) per essere "buttato" in atmosfera. Perché abbandonare nell'atmosfera tanto calore, sprecando così tanta energia e quindi potenza? Perché, in un certo senso, la "qualità" dell'energia termica dipende dalla sua temperatura. Quindi è più semplice trasformare la stessa quantità di calore in "energia propulsiva" se la temperatura di questa fonte di calore è di 2000°C anziché 1000°C.

In pratica è conveniente sfruttare l'espansione dei gas caldi all'interno del cilindro quando questi hanno temperature al di sopra dei 900°C, mentre sarebbe molto più complicato sfruttare la restante (e rilevante) parte di calore, che viene semplicemente "espulsa" per poter sfruttare la successiva combustione.

Una volta che questi gas sono fuori dal cilindro, la loro energia termica serve solo ad attivare i catalizzatori (che funzionano con temperature intorno ai 350°C - 500°C). Al massimo si può sfruttare questa energia ricorrendo alla sovralimentazione tramite turbocompressore. Questo metodo però, utilizza l'energia dello scarico solo per "pompare" una maggiore quantità in aspirazione; il risultato è si un incremento delle prestazioni, ma anche un analogo aumento dei consumi: l'efficienza del motore, in linea di massima, rimane sempre intorno al famoso 15%!

Nel caso del Turbosteamer invece, l'elevata quantità (nonostante la relativamente bassa temperatura) di calore dei gas di scarico, insieme a quello del liquido refrigerante, viene "trasferito" ad una sorta di "motore secondario", indipendente da quello principale a pistoni e capace di racimolarne ancora qualche kW di potenza. Tramite degli scambiatori di calore inseriti sulla linea di scarico e sulla linea di refrigerazione, una certa quantità d'acqua viene così riscaldata fino a diventare vapore ad alta pressione. Ecco quindi che la stessa energia termica "scartata" dal motore principale ed altrimenti "gettata via" viene "convogliata" su due piccole turbine, le cui pale raccolgono il getto di vapore trasformando lo scarto di calore in energia meccanica che contribuisce alla propulsione del veicolo. L'asse delle turbine è infatti collegato, tramite cinghie di trasmissione, direttamente all'albero motore al quale fornisce una spinta supplementare.

In termini numerici, si riescono ad ottenere "gratis" degli aumenti di potenza e coppia motrice pari rispettivamente a 13 CV e 20 Nm. Considerando le prestazioni del motore della 318i (129 CV e 180 Nm), si tratta di valori pari al 10% circa rispetto a quelli massimi del motore a pistoni. I consumi risultano invece diminuiti del 15%, o se preferite il rendimento complessivo è migliorato del 15%. Sarà interessante capire con quale logica ed in quale condizioni di funzionamento sia possibile sfruttare questa spinta ausiliaria, ad esempio se tale spinta si possa avere anche allo spunto come accade con i motori elettrici.

E' comunque interessante il confronto con le altre motorizzazioni: ad esempio le prestazioni della 318i con Turbosteamer dovrebbero risultare confrontabili con quelle della 320i, la quale costa circa 1600€ in più ma ha dei consumi leggermente superiori. Questi dovrebbero invece risultare solo poco superiori rispetto alla diesel entry-level, la 318d che costa 2200 € in più rispetto alla 318i ma che ha anche prestazioni inferiori. Quindi un costo di circa 2000-3000€ sarebbe ben giustificato per questo sistema (anche se BMW non parla ancora di costi), che non imporrebbe rinunce ne dal punto di vista prestazionale, ne dal punto di vista delle spese di gestione.

Quanto alla "messa in produzione", BMW dichiara che già oggi il sistema ha dimensioni tali da poter essere ospitato anche sulla serie 3; tuttavia pare che il lavoro di sviluppo, miniaturizzazione ed industrializzazione sia ancora lungo, visto che si prevede un percorso di almeno 10 anni. Forse troppi considerando le varie tecnologie - alternative o meno al motore a pistoni - che prima o poi supereranno lo status di "prototipo".

Il sistema, secondo precise politiche aziendali, sarà destinato a tutti i modelli BMW, i cui responsabili affermano come "una modesta riduzione dei consumi ottenuta su tutta la gamma di modelli apporti benefici maggiori per la collettività rispetto ad una notevole riduzione conseguita soltanto su un modello di nicchia ". Una provocazione lanciata a chi esibisce avveneristici prototipi dallo scopo puramente dimostrativo ma privi di effetti benefici sull'ambiente (almeno fino a quando non saranno messi in vendita a prezzi competitivi), "snobbando" magari il motore a pistoni (e tutti i possibili affinamenti)? Probabile.
Ad ogni modo, solo il tempo dirà chi ci ha visto veramente giusto in questa sfida; noi possiamo solo augurarci che i "maggiori benefici per la collettività" arrivino ben prima dei 10 anni o più di cui si continua a parlare in giro...

Fotogallery: BMW Turbosteamer

Foto di: Mario Testa