Ford ha progettato un motore senza olio negli anni ’80, perché non è mai stato lanciato?

Un motore a combustione che non necessita di olio? La Ford ha sviluppato questa tecnologia con ceramica e un cuscino di gas. Ecco perché non ha avuto successo.

• Come funzionava il motore Ford senza olio? Utilizzava un cuscino di gas al posto del film d’olio, con parti in ceramica per sopportare alte temperature e ridurre l’attrito.
• Quali materiali venivano utilizzati in questo progetto? Ceramiche ad alta rigidità e bassa conduttività termica, come il nitruro di silicio e il carburo di silicio.
• Perché il concetto non è stato prodotto in serie? Le sfide legate alle tolleranze microscopiche, ai costi di lavorazione e ai limiti funzionali ne hanno impedito la fattibilità commerciale.
• Qual è l’impatto di questo concetto oggi? Lo studio ha ispirato progressi in termini di efficienza e riduzione dell’attrito nei motori moderni, anche senza un’adozione su larga scala.
• Esistevano concorrenti diretti di questo concetto? Altri motori in ceramica sperimentali cercavano soluzioni simili, ma nessun modello automobilistico di serie è andato oltre lo stadio di prototipo.

Immagina un motore a combustione che non vede mai una goccia d’olio, opera volutamente a caldo ed elimina le perdite per attrito degli anelli dei pistoni. Sì, la Ford ci è quasi arrivata negli anni ’80, con un progetto rivoluzionario che scambiava il tradizionale bagno d’olio con un sottile cuscino di gas, promettendo efficienza estrema e manutenzione quasi nulla. La teoria era ambiziosa: meno fluidi, meno sporcizia, più prestazioni. Ma, alla fine, perché questa innovazione non è mai arrivata sulle strade?

La soluzione sembrava geniale: utilizzando pistoni e cilindri in ceramica, il progetto Ford creava un microspazio tra le parti in movimento, sfruttando il movimento del pistone stesso per aspirare aria attraverso microcanali – formando il cosiddetto “gas squeeze film”, un cuscino di gas che separava i componenti senza la necessità di olio. Questo, unito all’uso di materiali come il nitruro di silicio e la zirconia, permetteva di operare a temperature elevate, portando a minori perdite meccaniche e a una combustione pulita. Se realizzato, avrebbe potuto ridefinire come conosciamo i motori a combustione.

Dal punto di vista tecnico, il motore con progetto “oilless” eliminava gli anelli dei pistoni, operava con giochi microscopici (circa 0,025 mm) e richiedeva superfici ultra-lisce. Il risultato promesso era meno del 2% di blow-by sopra i 1.500 giri/min, qualcosa di inedito anche per gli standard attuali. Tuttavia, mantenere questo micro-gioco sotto calore, vibrazioni e polvere era un vero incubo ingegneristico.

A differenza degli ibridi moderni o dei propulsori elettrici, che già occupano uno spazio di spicco tra le alternative efficienti, come l’avanzamento delle batterie allo stato solido di Rimac, il motore a film di gas non è mai uscito dalla carta a causa degli alti costi delle ceramiche, della difficoltà di lavorazione precisa e della bassa tolleranza a impurità e impatti interni – oltre alla necessità di olio per il raffreddamento e la pulizia delle parti rimanenti del gruppo propulsore.

Oltre alla Ford, altri produttori di motori hanno sperimentato concetti simili di motori in ceramica e “oilless” negli ultimi decenni del XX secolo, ma tutti si sono scontrati con la stessa barriera della fattibilità su larga scala. Sei curioso di sapere di altri concetti automobilistici che hanno sfidato le regole? Accedi all’articolo sui motori a cassetto che hanno tentato di lanciare gli elettrici negli anni ’20.

Nello specifico, il motore Ford “senza olio” avrebbe portato:

• Parti in ceramica ad alta rigidità
• Temperatura operativa fino a 1.600 °C
• Giochi tra pistone e cilindro di 0,001 pollici.
• Eliminazione degli anelli dei pistoni convenzionali
• Massima riduzione dell’attrito interno

Confronto: Motore Ford Oilless vs. Motori a Combustione Tradizionali

• Senza olio lubrificante vs. Lubrificazione totale
• Ceramica resistente vs. Ghisa/alluminio
• Funzionamento ad alte temperature vs. Necessità di raffreddamento costante
• Sfide estreme di fabbricazione vs. Produzione in serie consolidata
• Basso blow-by vs. Emissione media/alta di gas incombusti

Oggi, la ricerca del motore a bassissimo attrito è ancora viva nell’industria, sia con materiali compositi, oli ultrasottili o elettrificazione pura, come abbiamo visto nell’ascesa dei SUV come il Renault Clio ibrido. L’eredità del “motore oilless” è presente in innovazioni che mirano all’efficienza termica e ambientale.

E tu, credi che vedremo ancora un motore completamente senza olio nel futuro delle automobili, o l’elettrificazione ha già lasciato questo sogno alle spalle? Lascia il tuo commento e condividi la tua opinione su quanto arriva l’audacia degli ingegneri!