Buona giornata a tutti signori e signore, dopo una lunga battuta d'arresto dovuta ad una trasferta tutt'altro che semplice nella dolce Africa, sono pronto a riprendere la nostra rubrica sulla meccanica per approfondire nel dettaglio l'impianto più importante di un motore diesel, l'impianto di iniezione.
Incendio - Immagine sotto licenza CC0Il gasolio brucia!!
Sfatiamo subito una piccola leggenda prima di proseguire. Il gasolio brucia, chi dice il contrario, probabilmente non si è mai ustionato l'avambraccio lavorandoci.
Precisiamo che, come per la benzina, i vapori del gasolio, sono altamente incendiabili, e non facilmente domabili.
Ci si aspetta quindi la massima cautela quando si opera sull'impianto diesel, per scongiurare possibili principi di forti forti forti dolori.
In un motore diesel si possono trovare molteplici tecnologie differenti per quanto riguarda l'iniezione, noi analizzeremo per lo più quella più semplice, più vecchia, e indubbiamente quella più efficace, parleremo quindi di iniezione diretta.
Ad ogni modo, non conta come lo facciamo, ma lo scopo è sempre lo stesso.
Prendi il gasolio, e mandalo con cattiveria nei cilindri al momento giusto, e per fare questo, avremo bisogno della:
Pompa di iniezione
Abbiamo parlato della trazione e del movimento indotto dai pistoni all'asse motore e agli assi a cam, tale trazione deve portare adesso la sua spinta ad un ulteriore ingranaggio, minuziosamente regolato, per funzionare in sincronia con tutti gli altri.
Tale ingranaggio traina la pompa di iniezione.
La pompa di iniezione non è nient'altro che un elemento che garantisce una pressione al gasolio dirigendolo direttamente all'iniettore.
Esistono fondamentalmente due tipologie di pompe:
Pompa rotativa Immagine sotto licenza CC0
Pompa in linea Immagine sotto licenza CC0
La "messa in fase"
Una testa a caso Immagine sotto licenza CC0
Si definisce "messa in fase", la regolazione che permette una spinta di gasolio dalla pompa di iniezione, ad un determinato cilindro, in sincronia con le valvole della testata.
Ci si aspetta quindi un iniezione, nel momento stesso in cui sia la valvola di aspirazione che quella di scarico, sono chiuse, ed il pistone è in fase ascendente all'interno del cilindro.
Per effettuare questo tipo di regolazione, è necessaria un'ottima conoscenza del motore su cui si opera, e di attrezzatura idonea.
Sommariamente però, possiamo dire che molte pompe si regolano posizionando l'ingranaggio di modo da avere in spinta il pompante del primo cilindro, e montandola quindi sulla cascata di ingranaggi del motore, preventivamente portata in fase di scoppio coincidente sempre al primo cilindro.
Così facendo avremo la certezza che, al momento della prima pompata sul primo cilindro, le valvole della testata e il pistone, saranno già in posizione ottimale per ricevere il gasolio.
L'argomento "fasatura" è effettivamente un argomento spinoso e complesso, in ogni caso, non è consigliabile cimentarsi in modifiche alla regolazione della pompa di iniezione senza il consiglio del vostro meccanico di fiducia, senza conoscere a memoria le specifiche della pompa, e senza avere un manuale d'officina per il motore da manutenzionare.
La nebulizzazione o atomizzazione del gasolio
La nebulizzazione del gasolio, è un processo che trasforma il gasolio liquido, in un semi gassoso, come una fitta nebbia.
è un processo fondamentale che rende l'espansione omogenea all'interno del cilindro, permettendo all'aria, di miscelarsi al meglio e rendendo quindi l'esplosione "Pulita", vale a dire, senza scarti solidi o oleosi, ottenere una nebulizzazione ottimale, è compito degli iniettori.
L'iniezione
Per fare un esempio banale sul funzionamento di un iniettore, immaginiamo una classica siringa riempita con del liquido, che al posto dell'ago, avrà 4 o 5 micro fori chiamati ugelli, delle dimensioni di pochi centesimi di millimetro.
Se esercitiamo una pressione consistente e violenta sullo stantuffo, potremmo vedere il liquido compresso fuoriuscire dagli ugelli sotto forma di "vapore".
Considerando che la pressione di iniezione può arrivare anche a 1700 Bar, probabilmente la siringa in questione farebbe una pessima fine, ma iniettori e spruzzatori sono costruiti con materiali idonei a resistere sia alla pressione eccessiva che al calore da questa generata.
Mettiamo quindi insieme tutti i pezzi:
La pompa di iniezione quindi, invierà del gasolio a pressione all'interno dell'iniettore o spruzzatare, posizionato al centro della testata, e che avrà il compito di nebulizzare il carburante all'interno del cilindro.
Vediamo le differenze tra i tipi di iniezione:
Iniettore - L'iniettore riceve il gasolio dalla pompa combustibile e tramite l'asse cam, riceverà una spinta dalla punteria, che comprimerà ulteriormente il gasolio eseguendo l'apertura degli ugelli e iniettando il gasolio.
Spruzzatore - Differentemente dall'iniettore, lo spruzzatore si limiterà a provvedere alla sola iniezione del carburante utilizzando la pressione già in essere creata dalla pompa.
I ritorni
Solo una minima quantità di gasolio inviato agli iniettori, verrà effettivamente utilizzato per l'espansione, tutto il restante verrà quindi convogliato nuovamente al serbatoio per essere poi riutilizzato.
In alcuni casi, l'aumento di pressione del gasolio, creerà un surriscaldamento cospicuo al carburante, perciò l'impianto dei ritorni, dovrà obbligatoriamente passare da uno scambiatore di calore, che utilizzerà l'acqua del motore, per raffreddare il gasolio prima del reinserimento all'interno del serbatoio, per prevenire le possibilità di incendio.
Il fumo
Quando qualcosa non va nell'impianto del gasolio, il nostro motore si lamenta generando del fumo di diversa intensità e colore, a seconda del problema.
Se dovessimo riscontrare del fumo nero infatti, dobbiamo supporre un eccesso di gasolio rispetto all'aria, se il fumo nero è particolarmente intenso, però possiamo anche supporre che gli organi dell'aspirazione dell'aria, hanno smesso di funzionare correttamente, come una turbina bloccata, o un compressore volumetrico rotto.
Gas di scarico - Immagine sotto licenza CC0
Nel caso si presenti invece del fumo bianco, è probabile che il gasolio non venga nebulizzato correttamente, quindi un iniettore non sta funzionando a dovere, probabilmente sporco, o bloccato, oppure ha perso la propria regolazione. Tutti malfunzionamenti che permettono al gasolio di raggiungere la camera di espansione a "goccioline" più pesanti, e quindi più complesse da espandere.
Basti sapere però che quando un motore fuma, indipendentemente dal colore, il tasso di inquinamento in atmosfera aumenta vertiginosamente, e aumenta anche il quantitativo di particolato e di incombusto, che con il tempo, andranno a danneggiare ulteriormente il motore, fino alla sua rottura definitiva.
Concludendo
Abbiamo appena affrontato l'argomento più complesso e impegnativo di un motore diesel, e lo abbiamo fatto ancora una volta con le dovute precauzioni.
Avrei a questo punto intenzione di proseguire la rubrica, rivedendo tutte le tematiche fin'ora affrontate nei precedenti capitoli, documentando con foto e video (laddove possa farlo) i lavori che svolgo quotidianamente.
Aspetto consigli e suggerimenti, e ancora una volta
Seppur le mie fonti si basino totalmente sulla mia esperienza, qui potete trovare qualche conferma a quanto scritto sopra.
Grazie per essere arrivati fin qui.
Immagine CC0 Creative Commons, si ringrazia @mrazura per il logo ITASTEM.
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