I motori a iniezione diretta ottengono maggiori prestazioni da ogni goccia di carburante. Lo fanno modificando radicalmente il modo in cui l’aria e il carburante interagiscono all’interno del cilindro. Il risultato è una miscela più magra e una combustione più completa.
Questa non è magia. È chimica e fisica che lavorano in tandem. Il rapporto aria/carburante in questi motori spesso raggiunge 40 parti di aria per una parte di carburante. Questo è un mix 40:1. I motori a benzina standard funzionano generalmente a 14,7:1. Un rapporto così basso significa che il motore brucia carburante in modo conservativo.
Anche il posizionamento fisico del carburante è importante. L’iniezione diretta spruzza il carburante direttamente nella parte più calda della camera di combustione. Ciò accade vicino alla candela. I motori tradizionali a iniezione miscelano carburante e aria prima che entri nel cilindro. La miscela si disperde ampiamente. Ciò lascia sacche di carburante incombusto. L’iniezione diretta elimina quelle tasche.
Adeguamenti hardware e tecnici
L’iniezione diretta non riscrive le leggi della termodinamica. Si limita a modificare quelli esistenti. Il motore si basa ancora sugli stessi principi di base della combustione interna. Ma l’hardware dietro le quinte è diverso.
È necessario un rail carburante per gestire la pressione. Questo componente distribuisce il carburante agli iniettori con precisione. Anche la centralina del motore fa lavori pesanti. Calcola le portate e le dimensioni delle gocce in tempo reale. Gestisce anche i controlli delle emissioni. Non ci pensi mentre guidi. Il computer lo fa.
Le emissioni sono un fattore importante qui. Questi motori producono elevati livelli di ossidi di azoto (NOx). Ciò richiede speciali convertitori catalitici. Senza di loro, i livelli di inquinamento aumenterebbero. Nonostante la sfida relativa agli NOx, i motori a iniezione diretta sono elogiati per le emissioni complessive più pulite.
Potenziale dei due tempi e future applicazioni
I guadagni di efficienza hanno suscitato interesse per le varianti a due tempi. La maggior parte delle auto e delle motociclette omologate utilizzano motori a quattro tempi. I due tempi dominano le moto fuoristrada, le piccole imbarcazioni e le moto d’acqua. Sono comuni anche nei paesi in via di sviluppo dove le motociclette fungono da trasporto primario.
Le aziende produttrici di motori hanno trascorso anni cercando di perfezionare il design dell’iniezione diretta a due tempi. L’obiettivo è combinare alta efficienza con minori emissioni. Il successo qui potrebbe cambiare il modo in cui alimentiamo i piccoli motori.
Il passo successivo è comprendere i meccanismi. In che modo spruzzare carburante ad alta pressione evita di far esplodere il motore? La risposta sta nei tempi e nel controllo della pressione.
