Una volta imperava il carburatore, che solo pochi “maghi del cacciavite” esondanti esperienza riuscivano a calibrare al meglio: per quanto fosse difficile sintonizzarlo (specie con certi “scorbutici” bicilindrici) tenne duro per svariate decine d’anni, tanto che per vedere il successo su larga scala dell’iniezione in produzione di serie si sono dovuti aspettare gli anni 70 e 80…
Un vero pioniere di questo sistema di alimentazione fu l’ingegnere svedese Jonas Hesselman, che nel 1922 progettò un motore misto diesel/ciclo Otto a iniezione, mentre la prima pompa meccanica a entrare in equipaggiamento di serie per i motori a gasolio fu firmata da Robert Bosch nel 1936 (venne presentata al Salone di Berlino in una Mercedes-Benz 260 D). Solo ben 31 anni più tardi, nel 1967, l’iniezione entrò timidamente nell’equipaggiamento standard delle Volkswagen 1600 LE destinate al mercato americano.
Per le moto il “boom” dell’iniezione (indiretta) a gestione elettronica in una due ruote è arrivato negli anni 80: equipaggiò dapprima una Kawasaki Z1000 Classic (appunto, nel 1980), seguita dalla GPz 1100 e dalla Honda CX 500 Turbo nel 1981.
Carburatore, iniezione indiretta e diretta
Nel Sistema a Carburatore la carica viene aspirata grazie alla depressione causata dal moto discendente del pistone all’interno del cilindro, mentre il sistema di iniezione, grazie a una pompa, spruzza il carburante sotto pressione nel condotto di alimentazione oppure direttamente nella camera di combustione. In questi ultimi due casi si parla rispettivamente di iniezione indiretta e iniezione diretta.
Nel primo caso il carburante, sotto forma di getto finemente polverizzato, entra nel condotto di aspirazione (nel caso dei motori a benzina), o in una camera ausiliaria nel caso dei propulsori diesel (a turbolenza o precamera). Nell’iniezione diretta, invece, uno o più getti di carburante vengono immessi da un iniettore direttamente in ciascuna camera di combustione a pressione decisamente più elevata di quella tipica dell’iniezione indiretta (e per i diesel si utilizzano pompe rotative, common rail o a iniettore pompa).
Le differenze fondamentali
Tutto il sistema di iniezione-accensione si basa su una fitta rete di sensori e di centraline le cui velocità di rilevazione, come le relative potenze di calcolo, devono essere altissime. Si tratta di sistemi tendenzialmente costosi e decisamente molto più cari di quelli per gli impianti a iniezione indiretta. In passato, per spruzzare in modo indiretto la benzina nei collettori di aspirazione, bastavano da 2,5 a 5 bar, mentre con la diretta, per iniettare il carburante nella camera di combustione, era necessaria una pressione dell’ordine di 70-80 bar.
Oggi l’iniezione diretta viene universalmente utilizzata sia nei motori “ad accensione spontanea” (quelli a ciclo diesel), sia nei cosiddetti motori ad “accensione comandata”, cioè quelli alimentati a benzina. I primi sono gradualmente passati dall’iniezione in una precamera (che permetteva la miscelazione e la turbolenza necessarie per avere una combustione stabile), all’iniezione diretta (prima meccanica e poi elettronica) per arrivare – in tempi più recenti – ai più avanzati sistemi Common Rail ad altissima pressione (anche a ben 2400-2500 bar).
Il bello della diretta
I vantaggi dell’iniettare la benzina nella camera di combustione sono numerosi: si ottengono minori consumi (soprattutto di lubrificante), un superiore rendimento termodinamico del motore (quindi un più facile rispetto delle normative anti-inquinamento, soprattutto nella fase di riscaldamento del motore), nonché maggiori potenza e coppia (anche specifiche).
Inoltre, la benzina è più fredda e riduce la temperatura della camera di combustione limitando la tendenza all’autodetonazione (nota anche come “battito in testa”) mentre nell’iniezione indiretta il carburante assorbe calore dalle pareti dei collettori, riscaldandosi, prima di entrare nella camera di combustione.
Infine, il controllo stechiometrico (che riguarda le percentuali della miscela aria-benzina) risulta più preciso, perché una volta chiusa la valvola di aspirazione si ha la sicurezza che la massa d’aria non cambi più, e si può così iniettare la quantità di carburante corretta.
Poche le controindicazioni
Prima fra tutte, la problematica lubrificazione delle parti in movimento all’interno degli iniettori per la benzina: per la sua composizione “oleosa”, infatti, il gasolio provvede automaticamente alla citata funzione (permettendo di sfiorare senza problemi i 2500 bar di pressione del carburante), mentre con la “verde” (notoriamente più “secca” e diluente), non si eccedono pressioni di lavoro di circa 200 bar.
Infine, la diretta richiede un rigoroso controllo della fase di iniezione per evitare un picco di idrocarburi incombusti dovuti all’aliquota liquida che si forma all’interno della camera di combustione, nel cielo dei pistoni), e impone pure un accurato sistema di contenimento (per i motori diesel) degli ossidi di azoto NOx.
