Rareori producătorii au lucrat la motoarele termice atât de mult ca acum! Nu neapărat pentru a le îmbunătăți performanța, ci pentru a le adapta la un standard ale cărui cerințe depășesc cu mult simpla chestiune a emisiilor de gaze de eșapament.

A cataloga norma Euro 7 o reglementare privind poluarea este complet greșit și denotă o simplificare crasă. Standardul care urmează să fie implementat în Europa impune motoarelor pe benzină să mențină un echilibru foarte precis între aerul și combustibilul injectat, un raport stoichiometric, aproximativ 14,7 kg de aer pentru fiecare 1 kg de benzină. În teorie, nimic nou. În realitate, este o constrângere care contestă o practică adânc înrădăcinată în proiectarea motoarelor.

Timp de decenii, inginerii au folosit o metodă simplă pentru a proteja piesele interne în timpul accelerării susținute: injectarea a mai mult combustibil decât este necesar. Acest exces nu arde de fapt, dar absoarbe căldura, protejând pistoanele, supapele și turbocompresorul. Un fel de sistem de răcire discret, eficient și ieftin, dar… de-acum interzis. Euro 7 nu mai tolerează aceste abateri, indiferent de condițiile de condus. Chiar și la sarcină maximă, chiar și pe vreme foarte rece la pornire.

Specialiștii în motoare susțin că, fără exces de combustibil, trebuie găsit altceva pentru a preveni supraîncălzirea. Un motor care se supraîncălzește riscă detonarea, un fenomen în care amestecul combustibil-aer se aprinde spontan înainte ca bujia să se aprindă, ceea ce poate duce la daune semnificative pe termen lung.

Soluția care câștigă treptat teren în industrie se numește ciclul Miller. Aceasta nu este o invenție recentă, deoarece Mazda a folosit-o încă din anii 1990 pe un motor V6, iar Toyota a integrat-o în hibridele sale încă de la primul Prius, iar acum găsește un teren deosebit de fertil.

Principiul se bazează pe un reglaj de câteva milisecunde în funcționarea supapelor de admisie. În mod normal, supapa se închide când pistonul ajunge la baza cursei sale, odată ce cilindrul este umplut cu amestecul aer-combustibil. În ciclul Miller, se închide puțin mai devreme. Pistonul își continuă cursa descendentă cu mai puțin amestec, care se dilată în acest volum mai mare și, pe măsură ce se dilată, se răcește. Un gaz în expansiune pierde temperatură. Prin urmare, amestecul ajunge la cursa de compresie deja mai rece, ceea ce reduce riscul de detonare fără a fi nevoie să se adauge o picătură de combustibil suplimentar.

Există și o variantă inversă, în care supapa se închide mai târziu decât de obicei, permițând unei părți din amestec să curgă înapoi în galeria de admisie. Efectul termic este comparabil, chiar dacă mecanismul diferă ușor. Volkswagen folosește ciclul Miller pe motoarele sale TSI de 1,5 litri și TFSI de 2,0 litri, BMW îl aplică la motoarele sale cu patru și șase cilindri prin intermediul sistemului său Valvetronic, iar Stellantis îl folosește la motoarele PureTech prin intermediul managementului hidraulic al supapelor.

Deși procesul este cunoscut de mult timp, aplicarea sa la motoarele turbo de înaltă performanță a fost problematică până acum. Prin reducerea umplerii cilindrilor, se pierde mecanic putere, în special la turații mici ale motorului. La un motor aspirat natural, acest lucru este dificil de compensat. Dar cu un turbocompresor, presiunea de supraalimentare poate fi pur și simplu crescută pentru a recupera umplerea cilindrilor. Una compensează pentru cealaltă.

Cealaltă schimbare de situație este precizia sistemelor actuale de sincronizare variabilă a supapelor. Motoarele moderne pot regla în timp real momentul exact în care supapa se închide, în funcție de sarcină, temperatură și viteză. La putere maximă pe vreme caldă, ciclul Miller este complet activat, iar în timpul condusului relaxat este eliberat, pentru a prioritiza confortul. Acum 20 de ani, acest nivel de control nu exista.