Le industrie automobilistiche e i centri R&S dedicati ai motori hanno presentato durante il Convegno Internazionale dell'IFP (Institut Français du Pétrole), tenutosi nel novembre 2001, i loro lavori sui motori a benzina e motori diesel di domani.
A loro avviso, grazie alle tecnologie già disponibili, l'inquinamento zero è un obiettivo raggiungibile entro i prossimi 5 anni.

Gli automobilisti ne ignorano ancora l'esistenza, ma la "Combustione mediante autoaccensione controllata" (CAI) per i motori a benzina e la combustione omogenea (HCCI o anche: "autoaccensione per carica omogenea") per il diesel modificheranno profondamente il rapporto tra l'auto e l'ambiente.
Rappresentano un decisivo passo verso la produzione di autoveicoli più puliti e anche più economici, giacché la combustione omogenea permette di ridurre la complessità dei sistemi di post-trattamento dei gas di scarico, che sono quindi meno costosi.
Tali tecnologie, oggetto di ricerca e sviluppo in tutto il mondo, vedono l'IFP in prima linea. Il centro di ricerca francese lavora da 15 anni sull'argomento e oggi le prime applicazioni, finora alquanto limitate, cominciano ad essere introdotte sul mercato.

Per quanto riguarda i motori diesel, la Toyota ha introdotto in Giappone, su uno dei propri modelli, il processo Unibus che permette, in determinati campi di applicazione, di ridurre in modo significativo l'emissione di ossido di azoto (No_x) rispetto al diesel tradizionale.

Un altro promettente filone di ricerca è oggetto di studi da parte della Fiat: si tratta dell'aggiunta al proprio sistema d'iniezione common rail Multijet di una distribuzione variabile (Uniair) a comando elettro-idraulico.

Si ottiene così un motore molto più flessibile ed efficiente, che farà prossimamente la sua comparsa sul mercato e verrà adattato per l'introduzione delle strategie di combustione HCCI.

Frattanto l'IFP propone un nuovo approccio, alla combustione diesel omogenea, che non modifica l’architettura dei motori e si basa sulle strategie di multi-iniezione. Questa tecnologia permette di ridurre di 100 volte le emissioni degli ossidi d’azoto e di 10 - 50 volte le emissioni di particelle.

Per quanto riguarda la benzina, la Honda ha già aperto una nuova strada con l'utilizzo della combustione mediante autoaccensione sui motori a 2 tempi delle moto. Per le applicazioni auto a 4 tempi, l'IFP ha mostrato che l'introduzione della tecnologia CAI è correlata all'introduzione di nuove tecnologie relative all'apertura variabile delle valvole. Su questo punto la Lotus si distingue per la sua visione futuristica: lavora ad un motore senza albero a camme, elettrificato al 100%.

Infine, la Johnson Controls ha presentato un altro dispositivo, basato sul comando elettromagnetico delle valvole per facilitare il controllo dell'autoaccensione.

Esistono oggi buone possibilità affinché queste soluzioni possano contribuire a cambiare l'immagine del motore a benzina presso il pubblico.

Dotata di distribuzione variabile e della tecnologia CAI sviluppata dall'IFP, una Ford 1,7 L Zetec 16v può in tal modo arrivare ad una riduzione del 99% degli NO_x emessi ed un risparmio di consumo fino al 30%!

Forte di tali risultati, l'EUCAR, il ramo R&S dell'ACEA, l'Associazione Europea dei Costruttori di Automobili, ha potuto annunciare che il motore a combustione interna rimarrà attuale ben oltre il 2020. Con ottime prospettive di penetrazione commerciale, i processi di combustione CAI e HCCI potrebbero rilanciare, verso il 2010, il dibattito relativo alla competitività tecnologica della benzina e del diesel nei confronti delle energie alternative, gas e idrogeno.

Le prime applicazioni di questi motori in modelli di serie dovrebbero essere disponibili in Europa fra circa 5 anni.

Come ha ricordato Pierre Duret, direttore aggiunto di Moteurs-Energie, l'IFP propone il suo aiuto tecnico alle industrie automobilistiche, alle aziende della componentistica e alle società petrolifere interessate ad accelerare l'implementazione di queste nuove tecnologie, nel quadro di progetti bilaterali o di consorzi internazionali.

Resta tuttavia da definire il problema dei carburanti, la cui qualità non risponde necessariamente alle esigenze della combustione omogenea. Gli esperti raccomandano la formulazione di nuovi carburanti più idonei a questi nuovi processi di combustione. In tal modo, la distinzione tra motori a benzina e motori diesel diventa sempre meno netta. I motori a benzina CAI e quelli diesel HCCI si avvicinano tra loro sia in termini di caratteristiche geometriche (sotto il profilo, ad esempio, del rapporto di compressione) che a livello di rendimento e di emissioni. E con l'evoluzione della formulazione dei carburanti, sembra proprio che ci si incammini verso una convergenza tra benzina e diesel.

Su questo punto è significativo l'intervento di Wolfgang Steiger, direttore Powertrain Research, all'atto della sessione di chiusura, che ha esposto la visione a lungo termine della Volkswagen. La casa automobilistica tedesca prevede l’avvento di una coppia unica motore-carburante sulla base di un processo di combustione combinato CAI-HCCI. Un bell'esempio di omogeneità.

L'IFP Moteurs è il primo progettista indipendente di tecnologie dei motori e dei carburanti in Francia. Le sue aree di competenza sono la modellazione matematica, i processi di combustione di ultima generazione (benzina CAI e diesel HCCI), le tecnologie avanzate relative ai motori e carburanti e il post-trattamento.

Per rispondere in maniera innovativa alle esigenze di rendimento e di riduzione delle emissioni inquinanti, l'IFP Moteurs si appoggia ad équipe multidisciplinari che comprendono oltre 200 ingegneri e tecnici altamente specializzati e su una ricchissima dotazione di strumenti ed attrezzature di collaudo (40 banchi di prova motori, 3 banchi a rulli, Ufficio Studi e laboratori specializzati).

L'IFP Moteurs propone ai propri clienti - case automobilistiche, costruttori di componentistica, società petrolifere - dei contratti di consulenza o di trasferimento di tecnologia o, ancora, la partecipazione a consorzi (con la garanzia della più assoluta riservatezza).

L'IFP Moteurs è parte integrante dell'Institut Français du Pétrole (IFP), centro di ricerca, indipendente e unico in Europa, per la progettazione industriale, la formazione e l'informazione nei comparti del petrolio e del gas naturale, nonché nel settore automobilistico.

Articolo redatto dall’Agenzia Stampa CITEF
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05/04/02