Differenza tra iniezione diretta e indiretta nei motori diesel

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Esistono alcune differenze sostanziali tra i motori iniezione diretta e a iniezione indiretta. Tra queste due tecniche, una si adatta molto meglio ai motori diesel, quindi, migliorandone le performance è quella maggiormente sfruttata.

Caratteristiche dell’iniezione indiretta

Nei motori diesel a iniezione indiretta c’è una precamera che comunica direttamente con la camera di combustione. Lo scopo della precamera è quello d’innescare l’accensione provocando una turbolenza che migliora la combustione e alza l’efficienza del motore. Questo tipo di propulsore però, ha difficoltà ad avviarsi a freddo, per cui l’aria deve essere riscaldata dalla candeletta nella precamera, sotto al getto dell’iniettore, così da incendiare il gasolio quando viene iniettato.

Si può dedurre che il motore diesel a iniezione indiretta ha dei difetti derivanti dalla sua stessa struttura. Ai bassi regimi, per esempio, sviluppa poca coppia, perché i gas di combustione che si dilatano e premono sulla sommità del pistone subiscono perdite sia termiche che di pressione. Per questo l’erogazione della coppia è molto graduale, ma anche il rumore e la fumosità sono limitati.

La turbolenza sviluppata nella precamera consente una migliore miscelazione di aria e gasolio, contemporaneamente, però, il rapporto di compressione deve essere molto alto e viene ottenuto limitando la camera di combustione alla sola precamera con il pistone al PMS. In ogni caso la pressione degli iniettori è bassa, intorno ai 150-160 bar.

Auto diesel con motori iniezione diretta, caratteristiche

Negli anni venti è nato il motore iniezione diretta nelle auto diesel progettato dalla MAN per i veicoli commerciali e industriali. Nel settore automobilistico, l’iniezione diretta ha avuto massimo impiego nel 1988, grazie alla Fiat Croma che è stata la prima vettura di serie a montarlo (subito dopo, nel 1989, arrivò Land Rover 200 Tdi). In questo tipo di motore il gasolio viene spruzzato direttamente nella camera di combustione, che è ottenuta nello spazio del cielo del pistone: proprio questa collocazione ha creato dei problemi nelle prime applicazioni. I pistoni non erano ancora abbastanza resistenti e spesso il cielo cedeva oppure si bucava.

Nei motori iniezione diretta manca la precamera, per cui la turbolenza deve crearsi nella camera di combustione ed occorre una migliore polverizzazione del gasolio. Questo è il motivo per il quale la pressione d’iniezione deve essere più alta, partendo da almeno 500 bar. Perfino i condotti di aspirazione sono disegnati in maniera diversa per generare turbolenze specifiche (swirl). La maggiore efficienza di un motore diesel a iniezione diretta deriva quindi dalle minori perdite termiche, dalla maggiore pressione in camera di scoppio e dal percorso più diretto dei gas di scarico. Appare quindi chiaro, che le migliori performance dei motori iniezione diretta sono dovute all’innalzamento delle pressioni in camera di scoppio. Il punto dolente è che in quell’arco di giri la pressione non è sufficiente: ovvero dal minimo e fin quando la turbina non inizia a girare. In questa fase i motori iniezione diretta risultano rumorosi, pigri e tendono ad accumulare fumo. Questi inconvenienti sono stati quasi del tutto risolti con l’invenzione del common rail e degli iniettori a iniezioni multiple.

Ultima modifica: 22 ottobre 2021