La multinazionale Bosch apre la strada verso una risurrezione della motorizzazione a gasolio presentando un'inedita tecnologia che secondo l'azienda tedesca permetterà una migliore gestione di tutto il processo di combustione fino al trattamento nei sistemi di scarico così da ridurre le emissioni di gas nocivi ben al di sotto dei nuovi e più severi limiti stabiliti per l'Europa nel 2020. A partire da tale data tutte le auto di nuova immatricolazione non dovranno, infatti, emettere più di 120 mg/km di ossido d’azoto (NOx).

Come sicuramente già saprete gli ossidi d'azoto (NOx) si formano specialmente nei motori a combustione interna, a partire dall’azoto presente in atmosfera con l’aiuto delle elevate temperature e delle grosse quantità di ossigeno presenti in camera, condizioni tipiche dei motori diesel lavorano normalmente in eccesso di aria (cioè con miscele povere 25:1) e con elevati rapporti di compressione (anche 19:1). Ma la temperatura gioca anche un altro ruolo importante, questa volta però non si tratta dell'aria all'interno della camera ma dei gas di scarico in arrivo nei sistemi di post trattamento. Infatti, sapete benissimo che tutti i motori, a maggior ragione quelli diesel, nelle fasi di avviamento a freddo e quando i gas di scarico non raggiungono una minima temperatura (200 °C) non permettono ai sistemi di post trattamento di funzionare in modo ottimale e per questo motivo tendono ad emettere maggiori sostanze nocive.

Ecco che Bosch ha intrapreso un proficuo studio con l'obiettivo di cercare soluzioni che fossero in grado di gestire nel migliore dei modi queste temperature (sia in camera di combustione, abbassandole, che nei sistemi di post trattamento, alzandole), di migliorare ulteriormente il sistema d'iniezione del carburante e di rendere più efficienti i sistemi di gestione del flusso d'aria per la valvola di ricircolo dei gas di scarico EGR. Il risultati ottenuti hanno portato il costruttore tedesco alla realizzazione di un sistema che, senza particolari costi e componenti aggiuntivi, è capace di abbassare le emissioni di ossido di azoto a un decimo dell'importo fissato dai limiti più severi per l'Europa, anche nelle condizioni di guida reali, senza per questo inficiare prestazioni e consumi di carburante, anzi restituendo risultati positivi e praticamente costanti a prescindere dalle condizioni di guida, dalle condizioni meteorologiche o dalle condizioni del percorso affrontato.

In pratica il sistema prevede: un filtro antiparticolato DPF montato quanto più vicino possibile alla testa del motore così da raggiungere quanto prima la temperatura minima di funzionamento, un catalizzatore SCR con relativo iniettore di AdBlue montato subito dopo il filtro antiparticolato anche in questo caso per sfruttarne i vantaggi della maggiore temperatura dei gas nocivi, un turbocompressore aggiornato che deve rispondere più velocemente così da ricambiare velocemente i gas di scarico e un sistema di ricircolo dei gas di scarico EGR (sia di alta che di passa pressione) migliorato nella gestione del flusso e della temperatura dell'aria. Inoltre, all'interno delle logiche di funzionamento del propulsore viene ora tenuto in considerazione anche lo stile di guida, è stato imposto che i gas di scarico non possano mai scendere sotto una temperatura di 200°C e si utilizza in modo mirato il ricircolo dei gas di scarico (EGR) per controllare le temperature tanto in camera di combustione quanto all'interno del sistema di scarico. Bosch ha quindi optato per un sofisticato sistema di gestione termica per il motore diesel. Il sistema regola attivamente la temperatura dei gas di scarico, assicurando che il sistema di scarico resti sufficientemente caldo per funzionare entro una gamma di temperatura stabile e che, allo stesso tempo, il livello di emissioni resti basso.

Grazie a queste modifiche i motori diesel, oggetto di prova della Bosch, sono stati capaci di far registrare emissioni di NOx pari a soli 13 mg/km nel ciclo RDE, risultati che hanno registrato un picco 40 mg/km solo nei percorsi urbani più impegnativi. Risultati che fanno ancora più effetto se si pensa che nel 2020 in Europa le nuove auto non potranno emettere più di 120 mg/km di NOx secondo il ciclo RDE. Una tecnologia, insomma, non solo semplice ma oltretutto già disponibile per le Case automobilistiche, che potrebbe cambiare di molto gli scenari futuri andando non solo a salvare la motorizzazione diesel dall'estinzione ma anche a salvaguardare definitivamente il nostro ambiente. La stessa Bosch, infatti, si aspetta che possa arrivare sulle auto in vendita entro 2 o 3 anni con costi pressoché identici a quelli degli attuali sistemi di post trattamento (DOC +DPF + SCR) e senza l'adozione di componenti particolari o attualmente non in commercio.

Ma se i componenti sono gli stessi attualmente in commercio e utilizzati sulle uultime vetture a gasolio, come mai si è aspettato così tanto a mostrare questa forse definitiva soluzione? Il costruttore tedesco avrebbe risposto a questa domanda affermando che sarebbero stati proprio l'ulteriore inasprimento delle normative sulle emissioni e l'introduzione dei nuovi test reali di omologazione RDE su strada a spingere l'azienda tedesca a trovare una soluzione che potesse rendere conformi e omologabili anche i nuovi motori a gasolio. Test introdotti con estremo ritardo in quanto necessitavano di una nuova tecnologia che fosse in grado di misurare le emissioni dei veicoli nel traffico stradale, soluzione che fu poi trovata introducendo nel 2013 il sistema portatile PEMS per la misurazione delle emissioni. Grazie a questo sistema da allora siamo stati in grado di capire quali fossero nel dettaglio le situazioni di guida particolarmente problematiche e le parti del motore sulle quali intervenire in modo mirato per migliorarne i risultati.

di Matteo Di Lallo