Motori a 7 cilindri: esistono, perché nessuno li usa

SOLUZIONE INSOLITA

Nel mondo dell’automobile abbiamo visto un po’ di tutto in campo motoristico: dai piccoli tre cilindri turbo pensati per consumare poco, ai raffinati sei cilindri in linea amati per la loro fluidità, fino ai V8 e V12 simboli di potenza e prestigio, così come propulsori monocilindrici e bicilindrici. Alcune case hanno anche sperimentato soluzioni insolite, come i cinque cilindri di Audi e Volvo, arrivando fino addirittura a sedici. 

Ma nessuno ha mai montato su un’auto di serie un motore a 7 cilindri. È un’idea che ogni tanto riaffiora tra gli appassionati di meccanica, ma che nella pratica non ha mai trovato applicazione, quasi fosse un tabù nel mondo dell’automobile. Tuttavia le spiegazioni di questa mancanza non sono certo da ricercare nella superstizione.

MANCA EQUILIBRIO

Il primo grande ostacolo è quello dell’equilibrio meccanico. In un motore a combustione interna, ogni pistone si muove su e giù generando forze che devono essere bilanciate per evitare vibrazioni. I motori con un numero pari di cilindri permettono una disposizione dei pistoni e delle manovelle sull’albero motore che consente di annullare o almeno ridurre in modo naturale le forze di primo e secondo ordine. 

Per esempio in un sei cilindri in linea il risultato è una fluidità quasi perfetta: quando un pistone sale un altro scende e le forze si compensano con grande precisione. Con un motore a sette cilindri, questa armonia scompare perché forze generate dal moto alternativo dei pistoni non si annullano completamente, mancando la simmetria perfetta. Si generano così vibrazioni residue difficili da eliminare, specialmente quelle di secondo ordine, cioè dovute alla differenza di velocità tra la salita e la discesa dei pistoni. 

Per compensarle servirebbero alberi controrotanti o contrappesi aggiuntivi sull’albero motore, che aumenterebbero il peso e la complessità. Un problema simile si verifica già nei tre cilindri, ma in quel caso si accetta per motivi di compattezza e costo. Su un motore a sette cilindri, invece, la complessità non avrebbe giustificazioni.

QUESTIONE DI SPAZI

Un motore a sette cilindri in linea sarebbe molto lungo, più di un sei cilindri, e quindi difficile da installare trasversalmente nei cofani delle auto moderne, dove lo spazio è limitato. Anche longitudinalmente non sarebbe ideale, perché sposterebbe in avanti il baricentro del veicolo, peggiorando la distribuzione dei pesi. 

Si potrebbe quindi pensare a un V7, ma un numero dispari di cilindri non permette di avere bancate simmetriche: una avrebbe quattro cilindri, l’altra tre. Questo squilibrio strutturale comporterebbe problemi di bilanciamento, vibrazioni e una complessità notevole nella fasatura della distribuzione.

Anche l’ordine di accensione diventerebbe irregolare: il motore non avrebbe una sequenza di scoppi equamente distribuiti lungo i 720° di rotazione dell’albero motore, con conseguenze negative sulla regolarità di funzionamento e sul suono. In pratica, il risultato sarebbe un motore con un’erogazione discontinua, un rumore poco gradevole e una costruzione complicatissima.

INEFFICIENZA 

Realizzare un motore a 7 cilindri significherebbe quindi affrontare costi di progettazione e produzione molto elevati senza ottenere vantaggi reali. A livello prestazionale, un 7 cilindri non offrirebbe né la compattezza e l’economia di un 6, né la potenza e la dolcezza di un 8. Anche in termini di vibrazioni, consumi e manutenzione, sarebbe una via di mezzo senza reali punti di forza. Le case automobilistiche, da sempre attente al rapporto tra costi e benefici, non avrebbero quindi alcun motivo per svilupparlo. E se pensiamo alla gestione elettronica moderna l’idea di aggiungere un ulteriore elemento di complessità come un settimo cilindro appare ancora meno sensata. 

OTTIMI PER GLI AEREI

Nonostante tutto questo, i motori a sette cilindri esistono davvero, anche se non sulle automobili. Sono stati molto utilizzati nell’aviazione, in particolare nei motori radiali a pistoni. In queste unità, i cilindri non sono disposti in linea o a V, ma disposti “a raggiera” intorno all’albero motore, come i raggi di una ruota. In questo schema, avere un numero dispari di cilindri è in realtà un vantaggio, perché permette una sequenza di accensione uniforme: in un radiale a 7 cilindri, ogni scoppio avviene ogni 80° di rotazione dell’albero motore, garantendo così un funzionamento regolare e continuo. 

Questo equilibrio, impossibile da ottenere su un motore in linea o a V con lo stesso numero di cilindri, diventa invece perfetto nel contesto aeronautico. Inoltre, la semplicità e la robustezza dei radiali a 7 cilindri li hanno resi popolari tra gli Anni 30 e 50 su molti aerei leggeri e da addestramento, grazie al buon compromesso tra potenza e affidabilità. 

Oggi, qualche motore diesel navale o industriale adotta ancora soluzioni a 7 cilindri, soprattutto nei grandi propulsori marini dove la velocità di rotazione è molto bassa e le vibrazioni hanno un impatto minore. In questi casi, la scelta deriva più da esigenze di modularità (per esempio, versioni a 6, 7 o 8 cilindri dello stesso progetto) che da un vantaggio specifico del numero sette.