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Toyota ESTEC 1.5 VVT-iE

Pike

Utente Avanzato
Autore di Tutorial
Auto
Panda 169 1.2 Nat. Power 2008
Toyota ha annunciato l'arrivo di un nuovo motore 1.5 benzina, che sostituirà il 1.3 attuale sulla futura gamma Yaris

http://www.quattroruote.it/news/novita/2017/01/24/toyota_yaris_nuovo_quattro_cilindri_1_5_VVT_iE_benzina.html

Le caratteristiche interessanti sono parecchie, al di là del supporto alla normativa EURO 6C (segue brevissima citazione dal link sopra; tutti i diritti sono dei rispettivi proprietari):
il propulsore ha un alto rapporto di compressione (13.5:1) e può passare dal funzionamento a ciclo Otto a quello a ciclo Atkinson in base alla gestione dei variatori di fase. Viene inoltre introdotto il sistema di raffreddamento dedicato al sistema Egr e quello di raffreddamento ad acqua del collettore di scarico: quest'ultimo porta a un miglioramento dei consumi autostradali, riducendo la necessità di arricchire la miscela per mantenere le necessarie temperature d'esercizio in camera di combustione
Inutile dire che queste innovazioni mi lasciano particolarmente di stucco...

Il ciclo Atkinson, per chi non lo sa, è "usabile" sulle Toyota a partire dall'era Prius, quando il motore diventa un generatore elettrico, ed è usato anche da Mazda nei motori SkyActive, grazie al "solito" variatore di fase (e non di alzata) che riesce a trasformare la fasatura tipica dei cicli Otto (in grado di generare più potenza) in una fasatura più simile al ciclo Atkinson, in grado di ottenere maggiore energia dalla benzina. E qui un piccolo approfondimento in italiano....
https://it.wikipedia.org/wiki/Ciclo_Atkinson
ed in inglese, un po' più ricco.
https://en.wikipedia.org/wiki/Atkinson_cycle

Ma questo "è quasi niente".
Molto interessante per me è anche il raffreddamento di sezione EGR e collettore di scarico con il liquido, che porta a drastici cambi di comportamento del motore in termini di strategia di funzionamento.

In sintesi, come il motore di Infiniti, anche qui c'è parecchia carne al fuoco, anche se è fatta con tecnologie consolidate e con metodi già collaudati (variazione di fase, alta compressione, modifica del ciclo di funzionamento).

In inglese, qualche dettaglio tecnico in più.
http://paultan.org/2017/01/25/toyota-puts-new-1-5l-estec-engine-into-euro-yaris/
 
D

danysmart1972

Ospite
Molto interessante, resta però sempre presente sta "benedetta" EGR che in qualche modo imbratta i collettori di aspirazione.
Rendimenti prossimi al 40% , bene. Ma mi sa che è il canto del cigno del motore a combustione interna (il diesel è già spacciato), sono gli ultimi.
So' che VW e forse Nissan stanno implementando invece il ciclo Miller, che è parente stretto dell'Atkinson. La termodinamica è sempre bellissima anche se ardua da capire.
Bello il discorso di estendere il raffreddamento agli scarichi, vediamo se qualcuno arrivera' alle micro iniezioni di acqua per aumentare il rendimento (abbassando la temperatura e/o mantenendola costante durante la fase di compressione si richiede meno lavoro).
 
Ultima modifica di un moderatore:

Pike

Utente Avanzato
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Panda 169 1.2 Nat. Power 2008
Le iniezioni di acqua andrebbero fatte in aspirazione, come sostituto senza turbina alla sovralimentazione. Così aspira più aria, e si potrebbe passare al lean burn più facilmente. Peccato che la marmitta catalitica obblighi l'uso del rapporto stechiometrico...
 
D

danysmart1972

Ospite
Si @Pike so che le iniezioni vanno fatte all'aspirazione, però essendo l'acqua inerte durante il processo di combustione non dovrebbe influenzare la stechiometria della reazione, quale 2C8H18 + 25 O2 ------> 16 CO2 + 18 H2O anzi, apportando un abbassamento della temperatura in camera di scoppio questo dovrebbe limitare l'ossidazione dell azoto (N2) a NOx che tanto fastidio danno agli americani. L'ossidazione dell'azoto, e credo tu lo sappia bene perché mi pare che tu abbia a che fare con la chimica come formazione, è favorita da eccesso di ossigeno e alta temperatura. Il passaggio dallo stato liquido a vapore dell'H2O dovrebbe raffreddare la camera di combustione e diminuire il lavoro per la compressione, anche se l'espansione da liquido a vapore va nella direzione contraria. Poi non so che effetti avrebbe una grossa presenza di vapori in catalizzatore e anche una temperatura più bassa dei gas esausti...
 
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