L’evoluzione dei sistemi di alimentazione nei motori a combustione interna ha segnato una svolta significativa nel campo dell’ingegneria automobilistica. Tra i principali protagonisti ci sono il carburatore e l’iniezione elettronica. Il primo, utilizzato per gran parte del XX secolo, è un dispositivo meccanico che miscela il carburante con l’aria prima che entri nei cilindri.
Con l’avanzare della tecnologia, tuttavia, è stato gradualmente sostituito dall’iniezione elettronica, un sistema più sofisticato che utilizza una centralina elettronica per gestire con precisione l’immissione del carburante nel condotto di aspirazione, o direttamente nel cilindro. Questo cambiamento ha portato a notevoli miglioramenti in termini di efficienza del carburante, prestazioni del motore e riduzione delle emissioni.
Comprendere le differenze tecniche tra questi due sistemi è fondamentale per apprezzare l’impatto che hanno avuto sull’industria automobilistica e sull’efficienza dei moderni propulsori. Ciò che cambia, principalmente, riguarda il modo in cui il combustibile viene miscelato con l’aria e introdotto nei cilindri di un motore a combustione interna.
Indice
Come funziona il carburatore
Il carburatore è un dispositivo meccanico che miscela il carburante con l’aria nel collettore di aspirazione. Il funzionamento può essere descritto partendo dalla fase di aspirazione. Il movimento del pistone nel cilindro crea una depressione nel condotto di aspirazione. Attraverso un tubo di venturi, cioè una strozzatura del condotto, si realizza un aumento della velocità dell’aria e una diminuzione della sua pressione. Questo effetto aspira il carburante, precedentemente conservato in una vaschetta. La benzina passa attraverso degli ugelli e si polverizza finemente mescolandosi all’aria.
Gli ugelli sono orifizi calibrati che dosano la quantità di benzina in base al regime di giri del motore. La miscela di aria e benzina vaporizzata viene inviata ai condotti di aspirazione dei cilindri. A quel punto, il ciclo di lavoro può andare avanti con le altre fasi. Tra i vantaggi di questo sistema troviamo:
- semplicità: meno componenti elettronici, quindi meno problemi legati all’elettronica;
- costo: generalmente meno costoso da produrre e riparare.
Gli svantaggi, invece, sono decisamente di più:
- efficienza: meno efficiente nel dosare esattamente la quantità di carburante, specialmente in condizioni variabili di carico e regime del motore;
- emissioni: sono decisamente maggiori rispetto ai sistemi di iniezione elettronica;
- affidabilità: sensibile ai cambiamenti di altitudine e temperatura, il che può alterare la miscela aria-carburante.
Come funziona l’iniezione elettronica
L’iniezione elettronica utilizza una centralina elettronica (ECU) per controllare l’iniezione del carburante direttamente nei cilindri o nei condotti di aspirazione. In base a dove è iniettato il combustibile, è possibile distinguere l’iniezione diretta (in camera di combustione) e indiretta (nei condotti di aspirazione).
Come nel carburatore, il movimento del pistone nel cilindro crea una depressione nel condotto di aspirazione. I sensori raccolgono informazioni sulle condizioni di funzionamento del motore. La centralina ECU, elaborando i dati, determina la quantità ottimale di benzina da iniettare.
Gli iniettori ricevono il comando dalla centralina e nebulizzano il combustibile con precisione nei condotti di aspirazione o nelle camere di combustione. A fronte di una maggiore complessità costruttiva e dei costi più elevati, i vantaggi su prestazioni, emissioni e consumi sono evidenti. Infatti, tra i essi troviamo:
- maggiore precisione e controllo: la miscela viene dosata con estrema precisione in base alle esigenze del motore, ottimizzando le prestazioni e riducendo i consumi;
- minori emissioni: la combustione più efficiente contribuisce a ridurre le emissioni inquinanti;
- più flessibilità: il sistema si adatta alle diverse condizioni di funzionamento del motore, garantendo sempre prestazioni ottimali;
- minor manutenzione: l’iniezione elettronica non richiede regolazioni manuali e generalmente ha una minore usura rispetto ai carburatori.
Le differenze tecniche in breve
È possibile riassumere le differenze tecniche fra i due sistemi in modo semplice e chiaro. Il carburatore utilizza un controllo puramente meccanico e pneumatico per miscelare aria e carburante. L’iniezione elettronica, invece, utilizza una gestione elettronica avanzata per ottimizzare continuamente la miscela in base alle condizioni operative. Lato efficienza e consumi, già ne è stato parlato ampiamente poco più sopra. Ciò che, invece, è meno immediato da intuire è che un carburatore, per quanto semplice a livello di componenti, richiede una regolazione periodica.
Nel caso degli iniettori, invece, a fronte di un costo e di una complessità maggiore, non serve effettuare regolazioni. L’unica accortezza è che, in vista della manutenzione ordinaria, può essere necessario sostituirli o pulirli. L’iniezione elettronica è diventata lo standard nei motori moderni, soprattutto per ciò che riguarda le normative antinquinamento sempre più stringenti con il passare degli anni.
I carburatori, invece, non esistono proprio più. I carburatoristi, infatti, sono pochi e ad oggi è un componente che può essere trovato solo sulle auto d’epoca costruite fino al 1990 circa. Già da quell’anno, l’iniezione elettronica divenne decisamente più presente sui veicoli di produzione.
