L’impianto di alimentazione auto è una componente cruciale per il corretto funzionamento dei veicoli. Questo sistema, complesso ma essenziale, si occupa di fornire il carburante al motore, garantendo così la mobilità dell’auto. L’impianto di alimentazione è l’insieme dei componenti che trasportano il carburante dal serbatoio al motore. Questo sistema garantisce che il combustibile venga fornito nella quantità e nella modalità corrette per permettere il funzionamento ottimale del motore. Il sistema di alimentazione ha il compito primario di alimentare il motore con il carburante necessario.
Conoscere il funzionamento della componentistica della propria automobile può essere non solo interessante, ma anche molto utile così da poter intervenire tempestivamente nei casi in cui si verificano dei malfunzionamenti o quando il motore non reagisce nel modo in cui dovrebbe.
Componenti Principali dell'Impianto di Alimentazione
- Serbatoio: È il deposito principale del carburante dell’auto.
- Pompa di carburante: Ha il compito di spostare il carburante dal serbatoio agli iniettori. Esistono diverse tipologie di pompe, ognuna progettata per specifiche esigenze di pressione e flusso di carburante. La pompa di alimentazione è generalmente situata all’interno o vicino al serbatoio di carburante.
- Iniettori: Svolgono un ruolo fondamentale nel dosare esattamente la quantità di carburante che entra nei cilindri del motore. La tecnologia degli iniettori è avanzata notevolmente, passando dalla semplice iniezione meccanica a sofisticati sistemi di iniezione elettronica controllati dalla centralina del motore. Gli iniettori dell’auto permettono il passaggio della quantità giusta di benzina al motore affinchè questo funzioni in modo corretto.
- Collettore di aspirazione: Ha il compito di distribuire l’aria proveniente dal filtro verso i cilindri del motore. Il design e i materiali del collettore influenzano direttamente la sua efficienza.
- Centralina elettronica: È il cervello dell’impianto di alimentazione. Gestisce diversi sensori che monitorano le condizioni del motore e regolano l’iniezione di carburante per ottimizzare le prestazioni e l’efficienza.
- Modulo di alimentazione del carburante: È un’unità che integra diversi componenti dell’impianto di alimentazione, come la pompa di carburante, il filtro del gasolio e il misuratore di livello.
Altri componenti includono il comando gas, il condotto d’aspirazione, il sistema di miscelazione, il sistema di distribuzione del carburante, le fasce elastiche e il sistema di compressione nel cilindro.
Il Common Rail: Un'Innovazione Italiana per i Motori Diesel
Il mondo dei motori diesel porta con sé un’innovazione fondamentale che, una volta tanto, è un orgoglio tutto italiano. Si tratta del Common Rail (tradotto letteralmente: “condotto comune” o “condotto a binario unico”), un sistema di alimentazione per motori diesel, un’invenzione tutta italiana, nata negli anni Novanta dalle menti del Centro Ricerche Fiat di Orbassano, i cui diritti furono poi ceduti alla tedesca Robert Bosch, che ne completò lo sviluppo e la messa a punto. Si è trattata di un’invenzione molto importante per i motori diesel, soprattutto per razionalizzare i consumi e ottimizzare l’abbattimento delle emissioni inquinanti.
Cos'è il Common Rail?
Ma cos’è esattamente il Common Rail, come funziona e quali sono i vantaggi principali che offre? Per semplificare il concetto, si potrebbe dire che il common rail altro non è che un sistema di alimentazione che sfrutta degli iniettori “intelligenti” a controllo computerizzato, collegati ad una pompa ad iniezione ad alta pressione; questi iniettori sono in grado di pompare nella camera di combustione solo la quantità richiesta di carburante.
Leggi anche: Pompa di calore e termosifoni: come funziona
Il Common Rail è un sistema di alimentazione per motori diesel, un condotto dove è contenuto il carburante in accumulo ad alta pressione. A questa rampa sono collegati iniettori gestiti da una centralina elettronica, la quale ne regola aperture e chiusure, mentre il carburante entra nel condotto sospinta da due pompe in serie, di cui la seconda ad alta pressione.
Vantaggi del Common Rail
Lo scopo principale del Common Rail è quello di migliorare le prestazioni e ridurre i consumi (tra il -12% e il -15%) e la classica rumorosità dei motori diesel, aumentando al contempo il rendimento complessivo rispetto ai motori diesel tradizionali. Il combustibile viene messo sotto pressione dall’apposita pompa ad alta pressione, per poi essere trasferito nel Common Rail. È esattamente questa “selezione” che determina un considerevole risparmio in termini di consumi e una maggiore silenziosità.
I vantaggi? Un risparmio di carburante del 12% rispetto ad un sistema diesel “tradizionale”, un aumento della potenza ed una coppia più elevata, il che consente di usare marce più alte, usando però meno energia.
Il motore diesel common rail ne risulta più efficiente, meno inquinante e più silenzioso, rispetto al diesel di precedente generazione. La pressione cui questo sistema riesce a lavorare è passata dagli iniziali 1.300 bar agli attuali 2.000 bar, ma sono allo studio sistemi per arrivare ad aumentare l’efficienza fino a 2.500 bar.
Funzionamento Dettagliato del Common Rail
Nel common rail una pompa meccanica porta ad alta pressione il gasolio, trasferito in un condotto comune (da cui il nome inglese common rail). A questo condotto sono collegati gli iniettori. Ma se nel diesel tradizionale gli iniettori sono passivi, quelli del nuovo sistema si potrebbero definire attivi o “intelligenti”: questo significa che non si aprono alla semplice ricezione del gasolio arrivato alla pressione richiesta, ma sotto il comando di un’elettrovalvola. Tutte le elettrovalvole sono comandate da una centralina elettronica, capace di calibrare con estrema precisione l’iniezione.
Leggi anche: Riscaldamento e raffreddamento: la soluzione canalizzata
La quantità di gasolio da iniettare nella camera di combustione è decisa dall’automobilista, che con il proprio piede esercita una pressione più o meno elevata sul pedale dell’acceleratore; a monte, però, tutto il lavoro di calcolo matematico dei millilitri di diesel da iniettare è effettuato da una centralina elettronica EDC. Sono messi in atto gestioni particolari dell’iniezione: la rigenerazione dei filtri antiparticolato e i catalizzatori ad accumulo per gli NOx.
Pompa ad Alta Pressione nel Sistema Common Rail
La pompa ad alta pressione fa riferimento ad una componente del cosìddetto common rail, ovvero il “condotto comune”, che si riferisce a quello che è un serbatoio di piccole dimensioni con funzioni di accumulo, chiamato appunto RAIL, nel quale la pressione del carburante ha la possibilità di rimanere costante. Si inizia da una pompa che si occuperà di aspirare il carburante dal serbatoio e che viene chiamata elettropompa. Ed ecco la funzione della pompa ad alta pressione: questa si occupa di comprimere il carburante arrivando sino ad una pressione di 1350 bar e lo invia, successivamente, nel condotto di accumulo dell’alta pressione, che viene chiamato Rail. Le variazioni di bar della pompa ad alta pressione verranno smorzate proprio da questo serbatoio.
Infine, il carburante passerà dal Rail, sempre attraverso delle tubazioni, agli iniettori che, a loro volta, sono comandati da una valvola e iniettano il carburante direttamente all’interno delle camere di combustione del motore.
Problemi e Manutenzione
Nonostante il meccanismo del common rail sia studiato per essere virtualmente perfetto, il fatto per il quale esso funzioni con il carburante lo espone ad alcuni problemi riguardanti la presenza di impurità con il conseguente passaggio di un gasolio non puro o non concepito per offrire ottimi risultati. In primo luogo, la macchina potrebbe iniziare a perdere colpi: potrà avere delle difficoltà a salire di giri e mostrare anche segni di grosse incapacità nell’accelerazione. Questo dovrebbe essere già un segno preoccupante da non trascurare. Inoltre, insieme alle difficoltà legate all’accelerazione si potrebbero sentire dei rumori che possono provenire sia dalla parte posteriore del veicolo sia dal vano motore e degli “strattoni” anche durante la marcia. Tuttavia, nel momento in cui la vostra pompa ad alta pressione dovesse effettivamente rompersi potrete notare un notevole odore di carburante che aumenterà sempre di più.
Iniezione Diesel: Il Cuore del Motore Diesel
Per quanto nel tempo il motore Diesel abbia vissuto diverse evoluzioni, l’iniezione diesel rimane la fase clou dell’attività del motore, il principio base del suo funzionamento. È proprio sull’iniezione diesel che si è svolta la maggior parte della ricerca in termini di innovazione e ottimizzazione. I motori alimentati a gasolio vengono definiti generalmente motori “a combustione spontanea”. L’iniezione diretta è, ad oggi, il sistema più utilizzato sulle vetture in circolazione, e prevede l’immissione del gasolio nebulizzato direttamente all’interno della camera di combustione che si trova dentro al cilindro di compressione. Questo meccanismo garantisce un’efficienza complessiva notevole, e performance ottimizzate per l’intero motore.
Leggi anche: Accumulo e Pompa di Calore: Analisi
Nel tempo sono state molte le innovazioni tecniche che hanno migliorato questo sistema, l’ultima delle quali è il Common Rail, l’evoluzione cruciale per questo tipo di motori. Diversamente dal sistema iniettore-pompa, che pre-carica la pressione del diesel al suo interno, il Common Rail è composto da un tubo unico da cui si ramificano tutti gli iniettori. Si tratta di un sistema ormai desueto, che prevedeva la nebulizzazione del carburante in una pre-camera di combustione, riscaldata in modo artificiale da candelette dedicate su cui era presente una resistenza elettrica.
Gli iniettori diesel vanno regolati entro dei limiti prestabiliti in base alla pressione del carburante e ai tempi richiesti per la fornitura dello stesso. Riuscendo a misurare in maniera più accurata la pressione di iniezione del carburante, l’iniettore Common Rail è in grado di regolare le prestazioni dell’intero motore a seconda del livello di combustione necessario. Il carburante giusto, al momento giusto: è questa la chiave dell’alta efficienza dei motori Diesel con iniettori Common Rail.
Gli iniettori piezoelettrici vantano una reattività più elevata rispetto a quelli a solenoide, poiché impiegano elementi piezoelettrici posti sugli attuatori. I componenti piezoelettrici funzionano convertendo i cambiamenti della tensione applicata in azioni di espansione e contrazione (cioè spostamento). È necessario quindi saper riconoscere i sintomi che possono segnalare quando è il momento di pulire gli iniettori.
REDAT: Esperti nei Sistemi di Iniezione Diesel
REDAT è leader a livello nazionale ed internazionale nei sistemi per l'iniezione Diesel ed è specializzata nella produzione e vendita di ricambi di alta qualità per iniettori Diesel. Dal nostro e-commerce si può conoscere la disponibilità e il prezzo di ogni prodotto, oltre a visualizzare gli esplosi interattivi e la scheda prodotto di ciascun iniettore.
Alimentazione Bifuel: GPL e Diesel
I motori a combustione interna possono essere convertiti in impianti bifuel mediante l’inserimento di un apparato a GPL; di solito, un intervento di questo tipo viene implementato sui veicoli equipaggiati con motori a benzina, così da ridurre il consumo di carburante e rispettare i limiti sulle emissioni inquinanti. Un veicolo sospinto da un motore diesel e da un impianto a GPL funziona come un sistema unico “mixed fuel”, ossia a carburante misto. L’impianto a GPL su un propulsore diesel, invece, funziona diversamente: nella camera di combustione si crea una miscela di gasolio e GPL; la risalita del pistone all’interno del cilindro determina un aumento di pressione, che innesca la detonazione del gasolio (il fenomeno per cui il combustibile brucia). Ciò, a sua volta, innesca la parte di miscela composta dai Gas di Petrolio Liquefatti; lo ‘scoppio’ fa dilatare la miscela, che ‘spinge’ il pistone in direzione opposta, agendo sulla biella. Affinché le due fasi del processo di innesco avvengano correttamente, l’impianto deve essere in grado di miscelare il gasolio e il GPL rispettando proporzioni ben definite.
Vantaggi dell'Alimentazione Bifuel
- Risparmio economico: il GPL viene venduto ad un prezzo inferiore rispetto a quello del gasolio.
- Riduzione delle emissioni inquinanti: la combustione del GPL determina l’emissione di una minor quantità di agenti inquinanti nell’atmosfera, soprattutto rispetto a motori diesel di vecchia generazione (di categoria Euro 4 o inferiore).
- FAP meno intasato: i veicoli con motore diesel sono dotati di filtro antiparticolato (FAP), un dispositivo che trattiene al proprio interno il particolato e le altre sostanze di scarico prodotte dalla combustione.
Svantaggi dell'Alimentazione Bifuel
Di contro, il passaggio da un’alimentazione a gasolio ad una mixed fuel con il GPL presenta alcuni potenziali svantaggi. Uno di questi è certamente rappresentato dalla manutenzione necessaria, che prevede anzitutto la sostituzione dei serbatoi del gas dopo 10 anni. Altro svantaggio è la resa chilometrica; un impianto mixed fuel non incide negativamente sulle prestazioni complessive del mezzo ma i due carburanti hanno un ‘rendimento’ diverso.
tags: #impianto #di #alimentazione #motore #diesel #funzionamento