Iniettore: differenze tra le versioni

La prima vettura stradale a montare il sistema a iniezione meccanica è stata nel 1952 la [[Mercedes-Benz 300SL]] dotata del motore [[Mercedes-Benz M198|M198]].

 

 

[[File:Fuelinjector.png|destra|miniatura|Schema di un iniettore]]

Esso può essere costruito in diversi materiali:

Inoltre a seconda del tipo di funzionamento può assumere vari nomi.

 

Il tipo oggi più diffuso di iniettore è quello a comando elettronico-digitale. Si tratta di un'[[elettrovalvola]] la cui apertura è comandata da un impulso elettrico inviato da un'[[Engine Control Unit|unità di controllo]].

 

Questo tipo di iniettore viene usato nei motori a [[benzina]] ad iniezione elettronica e nei recenti motori diesel, che sono generalmente [[common rail]].

 

[[File:Cutaway of a MAN V8 Diesel engine.jpg|miniatura|Sezione a nudo di un motore diesel MAN V8; notare l'iniettore posizionato tra le valvole al centro di esse e sopra il pistone]]

Il funzionamento di questo tipo di iniettore è gestito elettronicamente da una centralina, la quale decide il tempo di iniezione ovvero il tempo per il quale l'iniettore deve rimanere aperto e quindi il [[carburante]] da immettere, a seconda di diversi parametri quali la concentrazione dell'[[aria]] all'interno del condotto di aspirazione e può essere aiutata anche da una [[sonda lambda]], che aiuta la centralina a regolare la quantità di [[carburante]], grazie alla concentrazione d'[[ossigeno]] nei gas di scarico. L'iniettore è costituito da due ambienti, uno nel quale viene mantenuto in pressione il carburante mediante un'apposita pompa ad alta pressione che pressurizza il ''rail'' cioè serbatoio dal quale partono i condotti di alimentazione di ogni iniettore (i moderni ''rail'' arrivano a pressioni di circa 2200 [[Bar (unità di misura)|bar]]). L'altro ambiente detto "di bassa pressione" è deputato allo scarico del carburante verso il serbatoio dell'auto. Parte fondamentale dell'iniettore è lo [[Spillo conico|spillo]], che sollevandosi per mezzo di un [[solenoide]] comandato dalla ecu, scopre i fori dal quale viene spruzzato il carburante. Date le alte pressioni in gioco è impensabile far sollevare lo spillo per mezzo di un semplice impulso elettrico, infatti viene sfruttata la stessa pressione del carburante e una molla di richiamo che in condizioni stazionarie occlude il condotto di alimentazione. Un semplice impulso elettrico dato dal solenoide basta appena per far sollevare lo spillo e aprire la [[Luce (meccanica)|luce]] di alimentazione. Da notare che nel rail, il carburante viene mantenuto a pressione costante quindi, la portata rimane costante e la quantità di carburante iniettata dipende dal tempo di apertura dello spillo, con l'iniezione che è gestita dalla centralina mediante parametri sul tempo di iniezione.

 

I pregi di questo sistema sono nell'avere una [[carburazione]] più precisa, al fine di rispettare meglio le normative anti-inquinamento e di generare più [[Potenza (fisica)|potenza]] con meno consumi; inoltre, dà la possibilità di non immettere [[benzina]] in caso serva più freno motore.

 

Questo sistema di iniezione ha anche qualche problema, come la lentezza nel calcolo della benzina da iniettare, che è stato risolto grazie ai moderni e veloci microprocessori, così come i disturbi elettromagnetici delle prime centraline elettroniche tramite nuove schermature.

 

Un altro difetto è il costo molto più elevato e per ultimo il problema di essere dipendente dai [[Sensore|sensori]] che posso essere influenzati dai disturbi elettromagnetici. Altri difetti riscontrati da alcune aziende automobilistiche sui primi common-rail era il surriscaldamento del carburante all'interno del serbatoio dello stesso quando questo era semi-vuoto, infatti il circuito di scarico degli iniettori inviava al serbatoio gasolio ad alta temperatura che non veniva "diluito" con altro carburante a temperatura più bassa a causa della mancanza di esso, di qui conseguentemente il surriscaldamento.

 

Per migliorare le caratteristiche dell'iniettore sono stati usati:

* ''Molle piezoelettriche:'' la molla tradizionale viene sostituita da materiale [[piezoelettrico]], il quale cambia di stato a seconda della [[Tensione elettrica|tensione]] ai suoi capi, con questo sistema l'ancora non viene azionata dalla bobina, ma dalla differente pressione ai suoi capi, pressione gestita da una valvola e dal sistema piezoelettrico;<ref>{{collegamento interrotto|1=[http://www.clubcrs.it/joomla/tecnica/iniettori-piezoelettrici-siemens.html Iniettori piezoelettrici Siemens:] |date=marzo 2018 |bot=InternetArchiveBot }}</ref>

* ''Doppia ancora'' o ''doppio spillo'': l'ancora è vincolata allo spillo e viene azionata dalle bobine che generano il campo magnetico<ref>[http://www.lchr.org/a/48/kb/IniezioneElettronica/other/cap03.htm Il controllo elettronico dei motori a benzina 4 tempi]</ref>, avere più ancore permette di migliorare il controllo del carburante.<ref>[https://it.motorsport.com/f1/news/ferrari-estrema-e-in-arrivo-anche-liniettore-a-doppia-ancora-879915/ Ferrari estrema: è in arrivo anche l'iniettore a "doppia ancora"]</ref>

 

[[File:Unit_injector_early.jpg|destra|miniatura|Iniettore pompa]]

 

L'iniezione è costituita da più fasi: nella ''prima fase'' c'è una ''pompa primaria'' che è direttamente immersa nel serbatoio, e che alimenta l'iniettore-pompa; nella ''seconda fase'', l'iniettore, dotato di una specifica pompa, garantisce l'alta pressurizzazione del [[gasolio]], generando pressioni di oltre 2050 bar (2000 [[Atmosfera (unità di misura)|atmosfere]]).

 

Il sistema iniettore pompa equipaggiava fino alla metà del 2008 tutti i [[Turbocharged Direct Injection|motori diesel]] del [[gruppo Volkswagen]] ([[Audi]], [[Volkswagen]], [[Škoda Auto|Skoda]] e [[SEAT|Seat]]) fino a 2.000&nbsp;cm³ di cilindrata compreso il 5.0 TDI. Il sistema è noto come PD (''Pumpe-Düse''). Molti motori iniettore-pompa vengono ancora venduti da VW ad altre case, soprattutto il ''2.0 TDI da 140'' [[Cavallo vapore|cavalli]].

 

Il sistema di iniezione elettronica viene di recente impiegato anche sulle moto con cilindrata 50 e superiore e prendono il nome di [[ciclomotore a iniezione elettronica]].

 

L'ultima evoluzione del sistema iniettore pompa è il ''2.0 TDI 170 CV'', dotato di iniettori [[Piezoelettricità|piezoelettrici]] che garantiscono una maggiore precisione e velocità, e soprattutto un'erogazione di [[Coppia motrice|coppia]] più sfruttabile, abbinata ad una maggiore silenziosità, ora a livelli simili ai rispettivi ''common rail'' "avversari", grazie anche all'uso delle iniezioni multiple, simili al sistema [[Motore Multijet|MultiJet]] della [[FIAT|Fiat]].

 

Il sistema iniettore pompa, tuttavia, vista la scarsa diffusione (attualmente il sistema PDE è sviluppato e utilizzato solo dal gruppo Volkswagen, che concede i suoi motori anche a [[Mitsubishi Motors Corporation|Mitsubishi]] e [[Dodge]]), la maggiore complessità tecnica rispetto al common rail, e i conseguenti maggiori costi di produzione e sviluppo (soprattutto per quanto riguarda il rispetto della normativa Euro 5 sulle emissioni), verrà progressivamente abbandonato del tutto entro il [[2009]] con l'entrata in vigore della nuova normativa Euro 5<ref>{{Cita news|url=http://www.omniauto.it/magazine/33129/dieselgate-volkswagen-ea-189-sigla-tdi|titolo=EA 189, "chi è" il motore dello scandalo del diesel Volkswagen|pubblicazione=OmniAuto.it|accesso=2017-03-13}}</ref><ref>{{Cita news|url=http://www.autoblog.it/post/1782/volkswagen-passera-al-common-rail-entro-il-2007|titolo=Volkswagen passerà al common-rail entro il 2007|pubblicazione=Autoblog.it|accesso=2017-03-13}}</ref> per far spazio ai nuovi motori TDI, stavolta dotati di ''common rail'', rendendo così questa tecnologia l'unica usata dai diesel attuali. Il suo primo utilizzo è stato sul 1.9 TDI della [[Volkswagen Golf]].

 

Un altro esempio di iniettore è il [[Polverizzatore (iniettore)|polverizzatore]] (simile all'[[emulsionatore]] del carburatore) per il [[motore diesel]], destinato all'estinzione nell'autotrazione ma ancora di largo uso in campo navale ed industriale.

 

Questo tipo di iniettore funziona tramite una pompa comandata dal movimento dell'albero motore, che immette il carburante tramite un polverizzatore che lo emulsiona (lo polverizza) nella [[camera di combustione]], nel momento in cui l'aria, a causa della compressione, ha raggiunto una temperatura tale da innescare il processo di combustione.

 

I vantaggi di questo sistema sono il basso costo di realizzazione, visto che la produzione richiede componenti relativamente più semplici rispetto agli altri sistemi; un altro vantaggio è l'affidabilità, poiché la semplicità costruttiva ne rende semplice la manutenzione e gestione: queste caratteristiche sono state il fondamento del suo successo, soprattutto nei mezzi pesanti.

 

Essendo un sistema a pompa meccanica, risultava penalizzato dal non poter disporre di un costante [[Stechiometria|rapporto stechiometrico]] durante le diverse dosature dell'acceleratore; per questo, soprattutto negli ultimi anni di applicazione, è stato utilizzato nei soli mezzi pesanti, che non richiedono questa dosabilità.

 

Nel caso dei [[Motore a vapore|motori a vapore]] il compito dell'iniettore è immettere [[acqua]] in [[Generatore di vapore|caldaia]] vincendo la [[pressione]] del [[vapore]] in essa contenuta. Ne esistono di vari tipi, probabilmente il più comune è il Friedmann.

 

<references />

 

* [[Carburatore]]

* [[Carburazione]]

* [[Ugello spruzzatore]]

 

{{interprogetto}}

 

 

{{Portale|ingegneria}}