Motore

Il motore è il componente più importante del camion, in quanto è la macchina che ne consente l’operatività: innanzi tutto genera il moto, essendo la fonte dell’energia della catena cinematica, ma esso consente anche l’azionamento di eventuali attrezzature montate a bordo, tramite la presa di forza. Inoltre, il propulsore può funzionare anche come rallentatore, evitando l’uso prolungato dei freni sulle ruote, attraverso l’azionamento del freno motore.

Il motore è così importante, che esso rappresenta la principale voce nei costi di ricerca e sviluppo delle Case costruttrici di camion. Anzi, possiamo affermare che esse sono principalmente costruttrici di motori, in quanto ormai gli altri elementi della catena cinematica vengono acquistati da fornitori esterni specializzati.

Nell’ambito degli autoveicoli, esistono due tipi di motore, che prendono il nome dai loro inventori: a ciclo Otto e diesel. In entrambi i casi, il movimento è generato dall’immissione in una camera di combustione cilindrica di una miscela d’ossigeno e carburante. La quantità di combustibile è regolata da valvole o da un sistema d’iniezione. Nel cilindro avviene una rapida combustione, che genera una spinta su di un pistone, che a sua volta fa girare l’albero motore attraverso l’albero a gomiti (che trasforma il moto da lineare a rotatorio). Il processo genera elevate temperature, che vengono tenute sotto controllo da un efficace sistema di raffreddamento.

La differenza principale tra i due sistemi è il carburante. Nel ciclo Otto si usa la benzina, la cui combustione viene innescata dalla scintilla di una candela, mentre nel diesel si usa il gasolio, che esplode per compressione. Ciò implica prestazioni diverse. Il diesel ha un rendimento superiore, ma il ciclo Otto genera un regime di giri maggiore e minore rumore.

I veicoli industriali europei – e anche buona parte di quelli del resto del mondo – utilizzano il diesel, perché si è rivelato il sistema più adatto per muovere masse elevate: rispetto al ciclo Otto, offre una coppia motrice superiore, privilegiando lo spunto alla velocità massima, e nello stesso tempo garantisce minori consumi di carburante a parità di potenza ed una vita operativa superiore. Le ultime generazioni, inoltre, hanno ridotto la differenza in termini di regime di giri e di rumorosità, al punto che il diesel va sempre più diffondendosi anche nel settore automobilistico. Infine, bisogna sfatare il mito del maggiore inquinamento, perché negli ultimi anni sono state introdotte severe norme contro le emissioni nocive ed altre sono previste nel prossimo futuro.

Il motore diesel è stato inventato nel 1897 dal tedesco Rudolf Diesel (1858-1913) e per circa vent’anni è stato usato solo nell’industria, a causa delle sue grandi dimensioni. Alla fine degli anni Venti sono apparse le prime unità montate su autoveicoli e dal secondo dopoguerra si è definitivamente affermato nei veicoli pesanti, per poi diffondersi anche su quelli più leggeri. Nonostante la sua maturità e l’apparente semplicità costruttiva, questo motore vive ancora una vivace fase evolutiva, che si è accentuata negli ultimi vent’anni, per rispondere alla domanda di minori consumi (proveniente dagli utilizzatori) e di minore inquinamento (imposto dalle istituzioni).

Possiamo sintetizzare l’evoluzione più recente del diesel in tre tappe fondamentali: l’introduzione della sovralimentazione (turbocompressore e intercooler), la progettazione effettuata al computer (Cad) e l’applicazione dell’elettronica nel sistema d’iniezione.

L’uso del computer nella fase progettuale consente di ottimizzare il disegno dei vari componenti e di simulare varie alternative. Grazie al Cad, gli ingegneri hanno notevolmente migliorato le tre fasi del funzionamento del diesel: l’immissione del gasolio e dell’aria, la combustione e la trasmissione del moto alla scatola del cambio. La possibilità di simulare il funzionamento dei singoli componenti al computer consente di valutare immediatamente gli effetti di ogni innovazione, scartando quelle meno produttive.
L’introduzione del turbocompressore, avvenuta negli anni Settanta, ha consentito un notevole aumento delle prestazioni del motore senza aumentarne la cilindrata (e quindi contenendo consumi e peso). Con l’intercooler, tale tecnica si è ulteriormente affinata, raggiungendo un limite tecnologico per quanto riguarda l’evoluzione puramente meccanica. Tale confine è stato però superato utilizzando le centraline elettroniche (Edc) nel sistema d’iniezione. Ciò ha consentito un ulteriore incremento di prestazioni, ma anche la riduzione delle emissioni inquinanti.

In termini concreti, gli ultimi trent’anni d’evoluzione del diesel hanno portato un raddoppio delle potenze a parità di cilindrata (da 25 CV per litro di cilindrata si è passati a 48 CV/litro) ed una notevole diminuzione dei consumi specifici: da 220 a 190 grammi per chilowattora. Lo sviluppo del diesel non si è ancora arrestato e si può prevedere che tale motore servirà ancora per diversi anni l’autotrasporto, nonostante la ricerca di carburanti alternativi.