Brevetto Porsche per un motore a due bancate, EREV, plug-in hybrid e termico

Analizziamo a livello tecnico il brevetto Porsche per avere sullo stesso motore le funzionalità di range extender, autonomia estesa (EREV), plug-in hybrid oppure motore termico puro collegato direttamente alle ruote. Si tratta di un progetto particolarmente ambizioso perché punta a unire tre filosofie di propulsione molto diverse tra loro all’interno della stessa architettura. L’obiettivo è consentire all’auto di adattarsi automaticamente alle esigenze del momento, senza che il conducente debba scegliere in anticipo quale tipo di propulsione utilizzare.

Motore termico con doppia bancata

L’aspetto più interessante del brevetto non riguarda tanto la componente elettrica, quanto il motore a combustione interna. Porsche immagina infatti un propulsore caratterizzato da due bancate di cilindri profondamente diverse tra loro, ciascuna progettata per svolgere un compito specifico.

L’albero motore è unico. Non si tratta di due motori separati e affiancati, ma di un solo blocco motore compatto (un V8) che condivide lo stesso identico albero motore per entrambe le bancate.

Dal punto di vista ingegneristico, questa scelta ha sollevato molti commenti online per via delle sue implicazioni. I cilindri si muovono sempre tutti insieme: poiché l’albero motore è unico, quando l’auto viaggia nella modalità EREV (autonomia estesa) e solo la bancata “generatrice” sta bruciando carburante per produrre energia, i pistoni della bancata “performance” (quella spenta) continuano comunque a muoversi fisicamente su e giù. È proprio per questo motivo che Porsche ha dovuto progettare i cilindri della bancata generatrice con un segmento in meno e rivestimenti anti-attrito avanzati. Servono a fare in modo che l’azione di rotazione complessiva dell’albero incontri la minor resistenza meccanica possibile, evitando di sprecare l’energia appena prodotta.

La bancata “Generatrice” (EREV)

La prima bancata è ottimizzata per funzionare come generatore di energia nella modalità EREV. In questa configurazione il motore non trasmette alcuna coppia alle ruote, ma viene utilizzato esclusivamente per produrre elettricità destinata ad alimentare i motori elettrici e a sostenere la batteria.

Avere una bancata termica specificamente progettata solo per produrre energia elettrica sganciata dalla trazione permette di massimizzare il rendimento termodinamico. Il motore sfrutta infatti il ciclo Miller, una soluzione tecnica che, grazie alla chiusura ritardata delle valvole di aspirazione, riduce le perdite per pompaggio e aumenta l’efficienza complessiva rispetto al tradizionale ciclo Otto. In questo modo, quando il propulsore funziona come generatore per le batterie, il consumo di carburante viene ridotto al minimo, garantendo la massima resa energetica. Porsche prevede altre soluzioni tecniche dedicate alla riduzione degli attriti, come cuscinetti in ceramica e una configurazione con un anello di tenuta in meno rispetto a quella tradizionale.

La bancata “Performance” (Trazione diretta)

L’altra bancata è progettata come un classico motore sportivo Porsche di razza. Quando il pilota chiede massima potenza, questa bancata si attiva istantaneamente. Una frizione e una trasmissione dedicata collegano meccanicamente l’intero motore alle ruote, trasformando l’auto da un’elettrica EREV a un’ibrida plug-in ad altissime prestazioni (o persino a trazione puramente termica).

Qui entrano in gioco elementi tipici di un motore ad alte prestazioni, come la distribuzione variabile e il rapporto di compressione variabile. È questa la parte del propulsore che permette all’auto di comportarsi come una Porsche tradizionale quando il conducente desidera sfruttarne il potenziale sportivo.

Motore con 3 modalità, EREV, plug-in e benzina

Grazie a questa particolare configurazione, il sistema può operare in tre modalità distinte. La prima è quella completamente elettrica. In questo scenario la vettura si muove sfruttando esclusivamente l’energia accumulata nella batteria, senza l’intervento del motore termico.

Quando la carica diminuisce, entra in funzione la modalità EREV (range extender). In questo caso lavora soltanto la banca di cilindri dedicata alla generazione di energia, che produce elettricità per alimentare i motori elettrici. Il motore a combustione non ha alcun collegamento meccanico con le ruote e il veicolo continua a essere mosso esclusivamente dalla trazione elettrica.

La terza modalità è quella che probabilmente interesserà maggiormente gli appassionati del marchio. Qui entrambe le banche di cilindri vengono attivate e il motore termico può trasmettere direttamente la propria coppia alle ruote. L’auto assume quindi il comportamento di una sportiva tradizionale, offrendo una risposta più immediata e quelle sensazioni di guida che hanno reso celebre il marchio tedesco.

Vantaggi

Il brevetto evidenzia chiaramente come Porsche stia cercando di trovare un equilibrio tra le esigenze imposte dalle normative sulle emissioni e la necessità di preservare il DNA sportivo delle proprie vetture.

Le auto elettriche garantiscono emissioni locali pari a zero e una grande efficienza, ma non sempre riescono a replicare il coinvolgimento emotivo di un motore a combustione. Dall’altra parte, i propulsori tradizionali continuano a rappresentare un elemento centrale dell’identità di molti marchi sportivi, ma devono fare i conti con regolamenti sempre più stringenti.

La soluzione immaginata da Porsche prova a tenere insieme questi due mondi, offrendo una piattaforma capace di adattarsi ai diversi contesti di utilizzo senza sacrificare completamente nessuna delle due filosofie.

Svantaggi

Per quanto affascinante, il progetto presenta inevitabilmente alcuni punti critici. Integrare nello stesso veicolo una batteria di grandi dimensioni, motori elettrici, un motore termico con una struttura così sofisticata e una trasmissione capace di collegare meccanicamente il propulsore alle ruote significa aumentare notevolmente complessità tecnica, costi di sviluppo e peso complessivo.

A ciò si aggiunge una riflessione più ampia legata al posizionamento del prodotto. Chi sceglie una Porsche lo fa spesso per motivazioni che vanno oltre i semplici numeri: il carattere del motore, il coinvolgimento alla guida e l’identità del marchio sono elementi fondamentali dell’esperienza. Un’auto progettata per essere contemporaneamente elettrica, EREV e sportiva tradizionale potrebbe risultare estremamente versatile, ma corre anche il rischio di non rappresentare pienamente nessuna di queste categorie.

Sviluppi futuri

Al momento si tratta soltanto di un brevetto e non vi sono indicazioni concrete su un possibile utilizzo in un modello di serie. Tuttavia, il documento offre uno spunto interessante su come Porsche stia immaginando il futuro delle proprie vetture in un mercato sempre più orientato verso l’elettrificazione.

La possibilità di combinare guida elettrica, autonomia estesa e trazione termica diretta all’interno della stessa architettura rappresenta una delle soluzioni più originali viste negli ultimi anni. Resta da capire se i vantaggi in termini di flessibilità riusciranno a compensare l’aumento di complessità e peso.

Il brevetto è stato depositato presso presso l‘Ufficio Brevetti tedesco (DPMA)

→ Tutte le novità sul marchio PORSCHE