MOTORI24
15 febbraio 2012

Diesel, arriva il rivale del common rail

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Un team di ricerca del Politecnico di Torino ha sperimentato e brevettato un sistema di inizione ad alta pressione di gasolio alternativo al noto common rail che ha rivoluzionato il motore diesel. Il sistema, battezzato CF (Common Feeding) offrirebbe grandi vantaggi e riduzione di costi per le case automobilistiche.
E' stato brevettato dai docenti di Macchine del Politecnico di Torino Andrea Catania e Alessandro Ferrari, che hanno avuto l'intuizione di semplificare il sistema di iniezione eliminando il rail, cioè l'accumulatore interposto tra la pompa ad alta pressione del gasolio e gli iniettori a controllo elettronico, che immettono la quantità di combustibile desiderata nella camera di combustione. Questa semplificazione permette una riduzione dei costi (si risparmia il costo del rail) ed una installazione più agevole del sistema di iniezione all'interno del motore grazie al suo ridotto ingombro, ma anche una migliore risposta dinamica del propulsore in fase di accelerazione; una caratteristica, quest'ultima, che è stata verificata in test condotti al banco motore e che tuttora si sta cercando di sfruttare per ridurre le emissioni inquinanti normate allo scarico del propulsore.
Cardine dell'innovazione proposta dal nuovo sistema CF (C ed F sono anche le iniziali dei cognomi dei due inventori) è una rivoluzionaria pompa ad alta pressione direttamente connessa agli iniettori tramite condotti ad alta pressione del combustibile. Un volume di dimensioni ridottissime (circa 3 cm3), integrato nella pompa stessa in corrispondenza della camera di mandata, assolve alla funzione tradizionalmente svolta nei sistemi Common Rail proprio dal rail, che quindi viene in questo nuovo apparato di fatto eliminato. Alcuni lavori preliminari, svolti nel periodo 2007-2009, si erano concentrati sulla possibilità di ottimizzare il rail riducendone le dimensioni: misurazioni sperimentali avevano provato che un sistema CR con un volume del rail drasticamente ridotto garantiva prestazioni analoghe a quelle dei sistemi CR montati sui veicoli diesel in commercio. Catania e Ferrari hanno quindi ipotizzato che la performance del sistema di controllo della pressione nel circuito di alta pressione del sistema di iniezione Common Rail non dipendesse in modo preponderante dal volume del rail, ma dalla sinergia di azione tra quest'ultimo e la valvola di regolazione della pressione. Hanno quindi in seguito dimostrato che è possibile eliminare il rail sfruttando direttamente un piccolo volume posto alla mandata della pompa per stabilizzare la pressione di iniezione attraverso l'applicazione, alla pompa stessa, della valvola di regolazione della pressione. Il team ha anche recentemente applicato il sistema CF ad un motore diesel Euro 5, ottenendo dati sulle emissioni inquinanti comparabili con quelli relativi ai tradizionali motori Common Rail.
Il mercato di riferimento è quello delle automobili turbodiesel che in Europa copre attualmente circa il 35% dell'intero settore automotive, una percentuale continuamente in crescita negli ultimi dieci anni, anche per effetto della normativa europea che da sempre punta a promuovere il diesel tra i propulsori tradizionali a causa delle sue minori emissioni di CO2.

 
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