A mula de teste de 5 cilindros da Duke Engines com 5 cilindros já está produzindo 215 HP e 338 NM de torque a 4500 rpm - superando ligeiramente os dois motores de referência convencionais de 3 L que pesam quase 20% a mais e são quase três vezes tão grande para fins de envio. Com um design inovador e sem válvulas, o motor Duke parece estar no bom caminho para oferecer desempenho superior, maior compressão e maior eficiência em um pacote extremamente compacto e leve, com muito menos peças móveis do que os motores convencionais.
O motor da Duke é um projeto axial, o que significa que seus cinco cilindros circundam o eixo de acionamento e correm paralelos a ele. Os pistões acionam um reciprocador em forma de estrela, que nutate em torno do eixo de acionamento, como uma moeda girando sobre uma mesa.
O ponto central do reciprocador é usado para acionar o eixo de acionamento central, que gira na direção oposta ao reciprocador. "Essa contra-rotação mantém o equilíbrio", diz John Garvey, co-fundador da Duke. "Se você colocar a mão sobre ele enquanto está correndo, você mal consegue detectar qualquer movimento, é bastante notável."
Isso é confirmado pelo vídeo abaixo, onde a rotação do motor nem sequer causa vibrações suficientes para derrubar uma moeda do seu lado.
Em vez de válvulas de entrada e saída operadas por came ou pneumaticamente, os cilindros giram as portas de entrada e saída passadas em um anel de cabeça estacionário. As velas de ignição também são montadas neste anel estacionário - os cilindros simplesmente passam por cada porta ou plugue no estágio do ciclo necessário e seguem em frente. Desta forma, Duke elimina toda a complexidade da operação da válvula e consegue operar um motor de 5 cilindros com apenas três velas de ignição e três injetores de combustível.
O motor da Duke acaba entregando tantos golpes de potência por revolução quanto um motor de 6 cilindros, mas com grande economia de peso e uma grande redução no número de peças do motor.
O motor mostrou excelente resistência à pré-ignição (ou detonação) - potencialmente porque seus cilindros tendem a funcionar mais frios que os motores comparáveis. Duke executou taxas de compressão tão altas quanto 14: 1 com gasolina regular de 91 octanas. Isso sugere que novos desenvolvimentos extrairão ainda mais energia de uma determinada quantidade de combustível, aumentando a eficiência geral da unidade.
Combustíveis alternativos parecem ser uma possibilidade promissora. Em uma entrevista de 2012, Garvey disse que "nós apenas trocamos [o querosene por jatos de combustível] um dia e ele simplesmente correu imediatamente, assim como se não fosse melhor do que estava funcionando com gasolina".
Garvey diz à Gizmag que "desenvolvemos o mecanismo até o ponto em que nos sentimos prontos para serem comercializados. Mas ainda estamos sem financiamento, e estamos procurando o aplicativo certo para construir. O motor parece adequado para uma ampla gama de funções, mas precisamos encontrar o parceiro de financiamento certo para desenvolvê-lo em direção a um nicho que pode maximizar suas vantagens ".
É improvável que seja automotivo no futuro imediato; os fabricantes de automóveis já investiram muito dinheiro em sua própria tecnologia de motores. Mas a aeronáutica, os geradores portáteis e os motores fora de borda marítimos estão posicionados de forma única para aproveitar as vantagens da alta potência do motor Duke, das dimensões compactas e do baixo peso.
Outra oportunidade importante pode estar nos motores de extensão para veículos híbridos plug-in - motores que não dirigem as rodas, mas funcionam com alta eficiência para acionar geradores e abastecer a bateria de carros elétricos.
A Duke fez uma parceria com a empresa de desenvolvimento de motores Mahle nos EUA, anteriormente Cosworth no Reino Unido, e está pronta para começar a comercializar a tecnologia assim que o cliente certo aparecer.
"A estimativa é que provavelmente é um processo de alguns anos para que a produção esteja pronta", diz Garvey. "Isso tem sido um grande empreendimento, e às vezes você imagina se deveria ter começado em primeiro lugar - mas nós construímos um motor com algumas vantagens impressionantes sobre a tecnologia atual. É o menor e mais leve motor em torno de seu deslocamento e potência .
"Mesmo nossos protótipos estão superando os motores estabelecidos do mesmo deslocamento e ainda há muito desenvolvimento para mais redução de peso e ganhos de desempenho. Então, estamos muito otimistas."
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