Dispositivo Ad alta Pressione
Dispositivo Ad alta Pressione

 

In campo automobilistico, il Common Rail è un sistema di alimentazione montato su motori diesel. Ideato, sviluppato, e pre-industrializzato dal gruppo Fiat e Magneti Marelli, è stato poi industrializzato da Bosch. Il lancio mondiale per le vetture di serie avvenne nel 1997 con la prima applicazione su Alfa Romeo 156 1.9 e 2.4 JTD. Si tratta di un sistema di fortissima innovazione in campo automobilistico, la cui evoluzione successiva, sviluppata da Bosch, ha portato a un notevole progresso nei motori diesel, con progressiva riduzione delle cilindrate e miglioramento delle prestazioni, caratteristiche che lo hanno reso sempre più competitivo sul mercato motoristico per la mobilità individuale, in precedenza dominato dalle motorizzazioni a benzina. Per circa due anni, il sistema è rimasto un’esclusiva di FIAT, Alfa Romeo, e Lancia, poi è stato montato sulla totalità dei maggiori gruppi automobilistici
È caratterizzato dalla presenza di una pompa a bassa pressione con in serie un’ulteriore pompa ad alta pressione, di un condotto comune di accumulo ad alta pressione (da 30 al minimo a 300 MPa al massimo a pieno carico) per il combustibile e di iniettori a comando elettronico. In questo modo la gestione della pressione e del tempo di iniezione sono svincolate tra di loro, permettendo grande flessibilità di funzionamento.
Nei precedenti motori a combustione interna a iniezione diretta, una pompa ad alta pressione alimentava dei condotti ad alta pressione fino alle valvole controllate da un albero a camme, o agli iniettori ad apertura meccanica che si aprivano grazie alla pressione esercitata dal combustibile stesso su un corpo conico che otturava l’orifizio di iniezione e nebulizzazione, vincendo così la resistenza della molla (tarata tra i 35 e i 45 MPa per i grandi motori navali, e tra i 75 e i 95 MPa nei comuni motori per autotrazione) che lo manteneva in posizione di chiusura. L’apertura e la chiusura degli iniettori erano quindi determinate dalla pressione generata dalla pompa di iniezione.
Il sistema di alimentazione Common Rail è stato battezzato con la sigla di JTD (uniJet Turbo Diesel) in casa Fiat, mentre altri costruttori hanno utilizzato diverse denominazioni (CDI per Mercedes-Benz, CDTi per General Motors (Opel), HDi per Gruppo PSA (Peugeot, Citroen), dCi per Renault, TDCi per Ford, ecc.).
La pompa ad alta pressione mette il combustibile in pressione (generalmente pochissimi giri consentono già la generazione della pressione massima di funzionamento) e lo trasferisce al condotto comune che funge da serbatoio di accumulo della pressione. La pressione è regolata grazie ad una valvola controllata elettronicamente, in modo da mantenere nel condotto comune, chiamato “Flauto o Rail“, la pressione richiesta dalla centralina elettronica.
Il combustibile giunge quindi agli iniettori ed occupa due vani, uno sopra ed uno sotto l’ago polverizzatore. Le due forze contrastanti si annullano e l’ago resta in chiusura grazie a una piccola molla. Il vano superiore, detto

Moderno Motore MJET
Moderno Motore MJET

camera di comando, ha uno sfogo regolato da una valvola a solenoide o a comando piezoelettrico. Quando la centralina elettronica comanda l’apertura della valvola, il vano superiore all’ago si svuota, la pressione presente nel vano inferiore comanda l’apertura dell’ago e inizia il processo di iniezione nella camera di combustione, che finisce solo quando è interrotto il comando alla valvola; la formazione di pressione nella camera di comando determina la chiusura dell’ago polverizzatore.
In questo modo, grazie alla grande velocità di reazione delle valvole di comando, è possibile ottenere anche più iniezioni per ogni ciclo di lavoro. Si ha quindi una preiniezione, per innalzare pressione e temperatura nella camera di combustione, una o più iniezioni principali ed anche delle postiniezioni. Grazie alla preiniezione e alla suddivisione dei ratei di mandata principale, la pressione nella camera di combustione si innalza in modo più graduale, evitando così la rumorosità di funzionamento tipica dei motori Diesel ad iniezione diretta.
I sistemi Common Rail riescono quindi a ridurre le rumorosità e gli elevati picchi di pressione, ed ottengono una combustione più ordinata, grazie alla quale diminuiscono le emissioni di gas incombusti ed i consumi (circa il 15%) e un sensibile aumento delle prestazioni (circa il 12%). Si hanno inoltre postiniezioni che fanno parte delle strategie antinquinamento. Il sistema di preiniezione rende il Common Rail molto più simile ai motori ad accensione comandata (i comuni motori a benzina) che ad un tradizionale motore ad accensione spontanea (motore diesel).
I motori più sofisticati, in alcuni casi anche grazie agli iniettori piezoelettrici, possono effettuare fino a otto iniezioni per ciclo. Appartengono a questa famiglia i motori Fiat Multijet. I precedenti JTD (uniJet Turbo Diesel) avevano solo due iniezioni: la principale e la preiniezione.
La pre-industrializzazione del sistema “Common Rail” iniziò nel 1990 dalla collaborazione tra Magneti Marelli, Centro Ricerche Fiat ed Elasis. Dopo lo sviluppo portato avanti dal Gruppo Fiat, il progetto fu ceduto, nell’aprile 1994, alla tedesca Robert Bosch GmbH (su pressione della Mercedes), che si occupò dell’industrializzazione e della commercializzazione.
Il 27 giugno 2008 fu presentata la seconda versione del Common Rail (il motore Multijet). La terza generazione del Common Rail ha esordito nel 2013, con il motore Alfa Romeo JTDm2
La Fiat aveva presentato, nel 1986, la prima vettura con motore a ciclo diesel con iniezione diretta, la Fiat Croma TD i.d.; fece poi seguito, nell’ottobre del 1997, l’Alfa Romeo 156 JTD equipaggiata con un motore a ciclo diesel che lavorava con il sistema d’iniezione del combustibile “Common Rail”. I motori Common Rail di tipo MultiJet sono in uso su tutti i modelli del Fiat Group Automobiles
Tutti gli odierni motori diesel adottano il sistema Common Rail, compreso il gruppo Volkswagen, che all’inizio era stato escluso dalla possibilità di usarlo dagli accordi di cessione del brevetto fra Fiat e Bosch. Per questo, generazioni di motori diesel Volkswagen hanno usato un sistema a iniettore pompa, in cui ogni iniettore è dotato di una propria pompa. Questo Sistema e molto complesso e ricco di sensori e dispositivi che lo controllano quindi richiede manutenzione accurata da tecnici qualificati come noi.

Multijet: La nascita dell’Evoluzione Diesel - Ultima modifica: 18 maggio 2016 - Autofficina de-ba