Motore: L'Iniezione

Storia ed evoluzione

Il primo motore a combustione interna alimentato da un sistema ad iniezione fu brevettato nel 1893 dall'ingegnere Rudolph Diesel. Il combustibile, costituito allora da polvere di carbone, fu in seguito sostituito dai derivati del petrolio, dal quale è possibile ottenere, con distillazione, vari tipi d'olio: gli oli leggeri, che distillano sotto ai 150 °C, e gli oli pesanti, alle temperature superiori.

I primi, molto volatili, si mescolano facilmente all'aria; se l'operazione si effettua in proporzioni adatte, la miscela è combustibile. Viceversa, gli oli pesanti devono essere iniettati in particelle fini d'aria, se no la miscela è impossibile alla temperatura ambiente, e gli oli si depositerebbero sulle pareti dei condotti d'aspirazione.

Nei motori diesel, che funzionano a gasolio (combustibile molto meno volatile della benzina), la qualità della combustione dipenderà dalla polverizzazione del combustibile e dall'omogeneità della miscela. Tutti questi motori dovranno essere muniti di sistemi d'iniezione, i soli capaci di realizzare la miscela con l'aria. L' accensione della miscela in un motore diesel è causata spontaneamente dalla temperatura raggiunta dall'aria (più di 500 °C) grazie a relazioni volumetriche molto elevate (da 16 a 22:1).

Il loro ciclo teorico di funzionamento prevede una combustione a pressione costante, garantita dal fatto che il combustibile è iniettato gradualmente e brucia secondo la sua introduzione nella camera. Ma in pratica la combustione non si effettua mai a pressione costante, poiché il combustibile si accende con ritardo. Si produce dunque all'inizio un accumulo di miscela che provoca un aumento inevitabile di pressione, soprattutto ai regimi elevati. Il ritardo all' accensione dipende dal tipo di combustibile (indice di ottani) e dalla qualità della miscelazione.

I sistemi usati per realizzare l'iniezione nei motori diesel è di tipo pneumatico o meccanico. L' iniezione pneumatica, oggi completamente abbandonata, è compossta da una pompa a combustibile, che regola il flusso di un compressore d'aria e di un iniettore-polverizzatore.

L' alimentazione si effettua in due fasi: nella prima, la pompa proporziona il combustibile e lo invia all'iniettore; nella seconda, l'ago di quest'ultimo si solleva e il combustibile è iniettato nel cilindro e risucchiato dalla corrente d'aria ad alta pressione fornita dal compressore.

Nell'iniezione meccanica, il combustibile è iniettato e polverizzata sotto l'azione di una forte pressione idraulica, l'energia necessaria alla polverizzazione è fornita da una pompa che lavora a pressioni che possono raggiungere 1000 kg/cm2.

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