Iniettori Diesel: Dal meccanico al common Rail

Il motore diesel fu inventato dall'ingegnere tedesco Rudolf Diesel nel 1892 e brevettato nel 1893. Nel motore diesel la combustione avviene grazie al raggiungimento di un’elevata temperatura nella camera di combustione (ottenuta con una forte compressione dell’aria) che provoca l’accensione spontanea del gasolio finemente polverizzato iniettato nel cilindro. Per ottenere le microscopiche goccioline di gasolio da iniettare nel cilindro, dunque, sono indispensabili una pompa di iniezione ad altissima pressione e degli iniettori.

I motori diesel possono avere due diverse modalità di iniezione: diretta e indiretta. Nel primo caso il gasolio è iniettato direttamente nel cilindro a una pressione di oltre 200 bar; nella seconda situazione, il gasolio è iniettato a una pressione inferiore, circa 150 bar, in una precamera - ricavata nella testata del cilindro e preriscaldata da apposite candelette di avviamento per facilitare la combustione a motore freddo - dove inizia la combustione e da cui successivamente fluisce nella camera di combustione in cui brucia. Nei motori a combustione indiretta, meno efficienti di quelli a iniezione diretta, è necessario attendere qualche secondo per il riscaldamento delle precamere, segnalato da specifiche spie, prima di avviare il motore.

L’enciclopedia dell’auto di Quattroruote definisce “iniettore” il componente che “immette il combustibile nei condotti di aspirazione o direttamente nella camera di combustione nei motori diesel e in quelli a benzina con impianto di iniezione”. Gli iniettori diesel hanno dunque la funzione di immettere gasolio polverizzato nella camera o nella precamera di combustione, ad alta pressione, in modo da garantire una combustione efficiente e, dunque, prestazioni ottimali del motore.

Come accennato all’inizio, a monte degli iniettori diesel c’è un sistema che porta ad alta pressione il carburante: la pompa di iniezione del gasolio, che nel tempo si è evoluta in iniettore-pompa e, soprattutto, in common rail (LINK), due sistemi che, con tecnologie diverse, alla fine degli anni 90 del secolo scorso hanno consentito di aumentare sensibilmente la pressione del carburante e i tempi di iniezione nella camera di combustione massimizzando la miscelazione con l’aria e rendendo più efficiente – e quindi anche meno inquinante - la combustione.

Prima della tecnologia common rail, gli iniettori erano componenti passivi, ossia si aprivano meccanicamente (per questo motivo sono definiti anche “iniettori meccanici”) solo al raggiungimento di una determinata pressione. Con l’arrivo del common rail, tecnologia che ha progressivamente soppiantato le altre grazie alla sua maggiore efficienza e scalabilità, gli iniettori sono diventati attivi; significa che l’immissione del combustibile è controllata da un’elettrovalvola comandata da una centralina elettronica (per questo motivo sono definiti anche “iniettori elettronici”) che consente di calibrare con grande precisione l’iniezione a vantaggio delle emissioni e della silenziosità di funzionamento del motore.

Gli iniettori di ultima generazione, infine, sono piezoelettrici, una versione avanzata degli iniettori elettronici dotata di un attuatore piezoelettrico che reagisce molto più velocemente rispetto alle elettrovalvole tradizionali e che, quindi, permette un controllo ancora più fine della quantità di carburante e del tempo di iniezione.

Gli iniettori sono costruiti principalmente con acciaio di alta qualità, resistente all'usura e alla corrosione. I componenti interni sono realizzati con lavorazione di precisione per ottenere tolleranze bassissime, dell’ordine di pochi micron. Alcuni componenti vengono sottoposti a trattamenti termici per migliorare la resistenza e la durezza. Nei sistemi avanzati di tipo common rail gli iniettori possono essere dotati anche di microchip che li rendono programmabili e adattabili alle caratteristiche del motore.

La manutenzione degli iniettori diesel è fondamentale per far sì che il motore funzioni in modo efficiente, riducendo consumi, emissioni e prevenendo danni al sistema di iniezione. Gli iniettori diesel, infatti, tendono a sporcarsi nel tempo a causa dei residui carboniosi e di altre impurità presenti nel carburante, che possono compromettere il flusso e la precisione dell'iniezione. Per questo motivo è raccomandato sottoporre una vettura a gasolio alla manutenzione ordinaria indicata e prevista dal costruttore in relazione al chilometraggio e al tempo trascorso dalla consegna della vettura o dal precedente tagliando al fine di prolungare la vita del motore, mantenendo elevate le prestazioni e riducendo il rischio di guasti.

Oltre a una regolare manutenzione ordinaria, possono contribuire alla massima efficienza degli iniettori diesel anche alcune accortezze quali una più frequente sostituzione del filtro del gasolio e all’utilizzo di specifici additivi di qualità per la pulizia del carburante, che possono aiutare a eliminare i depositi carboniosi sugli iniettori.

In officina, invece, la manutenzione degli iniettori può avvenire con tecnologia a ultrasuoni (è più efficace ma richiede lo smontaggio dell’iniettore) oppure, senza smontaggio, iniettando un detergente specifico attraverso di essi.

La presenza di iniettori sporchi o difettosi è segnalata da alcuni sintomi, quali la difficoltà di avviamento del motore, perdita di potenza e prestazioni ridotte, fumo dallo scarico, maggiore consumo di carburante, vibrazioni o rumori anomali durante il funzionamento.

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