Materiali di esercizio e lubrificanti: efficienza energetica in primo piano

All’incessante progresso tecnico dei motori segue di pari passo anche il costante miglioramento dei materiali d’esercizio e dei lubrificanti, come ad esempio il liquido dei freni, il refrigerante o l’olio motore.

Per il perfezionamento dei materiali d’esercizio e dei lubrificanti non è importante solo la maggiore potenza ed efficienza dei motori, ma anche la protezione della catena cinematica dall’usura e dai depositi.

Per questioni di povertà energetica e di tutela ambientale, anche la tendenza verso più efficienza energetica mira a un utilizzo sempre più parsimonioso delle risorse disponibili. La ricerca di carburanti alternativi sempre nuovi è quindi un ulteriore compito strategico degli esperti di lubrificanti.


I trend premiano il diesel

Sono sempre più numerosi gli automobilisti che decidono di acquistare un’auto con motore diesel. Dal punto di vista dell’accelerazione o della velocità massima, infatti, gli odierni motori diesel non solo riescono a stare al passo anche con le versioni a benzina, ma hanno un maggiore rendimento. Rispetto a quelli a benzina, i motori diesel – a seconda del modello e del veicolo di riferimento – consumano tra il 20% e il 30% di carburante in meno ed emettono dal 10% al 15% di CO2 in meno.


Carburanti alternativi

Oltre ai due carburanti «tradizionali» ne esistono anche altri alternativi. Tra i possibili fornitori di energia per la circolazione stradale rientrano ad esempio anche gas naturale, biogas, gas liquefatto, bioetanolo, biodiesel, idrogeno ed elettricità.

Un’alternativa ecologica viene offerta solo dai carburanti biogas, bioetanolo e biodiesel, così come dalle fonti rinnovabili eolico, fotovoltaico o idraulico. Il gas naturale e il gas liquefatto sono invece fonti energetiche fossili (non rinnovabili). Il bilancio ecologico dei motori a idrogeno – indipendentemente se utilizzati in un motore a combustione, in una turbina a gas o in una pila a combustibile – viene gravato dall’alto fabbisogno di energia richiesto per la produzione e il trasporto di idrogeno.


Oli motore: tutto deve filare liscio come l’olio

Oggi lo sviluppo di nuovi propulsori si basa sull’abbattimento dei consumi di carburante e quindi delle emissioni di CO2. Il mercato è costantemente alla ricerca di oli motore a bassissima viscosità, cioè molto fluidi, che riducono al minimo l’attrito e quindi il consumo di carburante. Contemporaneamente, i moderni oli motore devono vantare un’elevata resistenza al taglio in modo da proteggere con affidabilità il motore da un’eccessiva usura.

Una volta gli oli motore si dividevano ancora in oli estivi e invernali, mentre oggi sono solo gli specialisti (ad esempio sport motoristici o spedizioni polari) che ricorrono ancora a questi oli «monograde». Nella maggior parte dei casi vengono utilizzati oli motore «multigrade», indicati per tutte le stagioni.

Chi vuole viaggiare in modo particolarmente rispettoso dell’ambiente ricorre invece ai cosiddetti oli antifrizione, cioè oli estremamente fluidi contenenti pregiati additivi che garantiscono la presenza di una pellicola lubrificante anche con temperature d’esercizio estreme.


Produttori svizzeri di oli minerali

La Svizzera è presente nel settore degli oli minerali addirittura con tre grandi nomi. Oltre al del gruppo BUCHER AG MOTOREX, che commercializza i suoi prodotti in tutto il mondo, gli automobilisti svizzeri conoscono soprattutto due marche di lubrificanti: i prodotti omonimi del gruppo Panolin, una società a conduzione familiare con sede a Madetswil vicino a Zurigo, e i prodotti Midland, commercializzati dalla Oel-Brack AG con sede a Hunzenschwil.


Refrigeranti: la guerra delle case costruttrici

Il refrigerante è un liquido che viene utilizzato nel climatizzatore e che raffredda l’aria fresca proveniente dall’esterno. In presenza di basse temperature e pressioni, i refrigeranti assorbono calore che rilasciano nuovamente quando temperature e pressione aumentano.

I liquidi refrigeranti possono generalmente essere di tipo naturale e artificiale. Il gruppo dei refrigeranti naturali comprende sostanze presenti in natura, come ad esempio diossido di carbonio, acqua, aria o ammoniaca. I refrigeranti sintetici vengono invece prodotti artificialmente.

Da alcuni anni è in corso una guerra dei refrigeranti a livello politico internazionale. Infatti, a causa della pericolosità del refrigerante R134a (che inquina l’ambiente 1430 volte di più del diossido di carbonio), nel 2006 l’UE aveva emanato il regolamento 842/2006, secondo il quale dal 1o gennaio 2013 nei veicoli leggeri omologati dopo il 2011 potevano essere utilizzati solo refrigeranti con un potere inquinante pari a max 150 volte quello del diossido di carbonio.

Nel 2008 i due gruppi chimici statunitensi Honeywell e Dupont hanno lanciato sul mercato il nuovo refrigerante R-1234yf (tetrafluorpropene), con un potere inquinante di appena quattro volte quello del CO2 e quindi compatibile con le nuove norme UE. Durante alcuni test presso la Daimler, è tuttavia emerso che questo refrigerante, dato come difficilmente infiammabile, prendeva improvvisamente fuoco in caso di impatto frontale. E avendo anche osservato che nel corso di una reazione chimica il tetrafluorpropene si trasformava nel velenosissimo e corrosivo acido fluoridrico, alcune case costruttrici sono ritornate al vecchio refrigerante, che nel frattempo non rispondeva più alle norme UE. Mentre altre case costruttrici hanno confermato l’uso sicuro del refrigerante R1234-yf, quelle che lo criticano hanno iniziato a sviluppare climatizzatori che sfruttano il CO2 come refrigerante e che sono ormai maturi per la produzione in serie.


Necessaria un’autorizzazione speciale

Anche la manutenzione del climatizzatore è una sfida per i garagisti svizzeri. A causa del suo impatto sull’ambiente e la sicurezza, in Svizzera i lavori sull’impianto di climatizzazione possono essere svolti esclusivamente da aziende in cui almeno una persona sia in possesso della relativa autorizzazione speciale. Inoltre, i fornitori di refrigeranti possono consegnare i loro prodotti esclusivamente a destinatari in possesso dell’autorizzazione speciale. Maggiori informazioni sono disponibili qui (login necessario).


Liquido dei freni

Il liquido dei freni ha la funzione di trasferire ai freni delle ruote la forza esercitata dal conducente sul pedale, il tutto lungo un’ampia fascia di temperature. Esso non deve tuttavia solo resistere alle alte temperature, ma anche proteggere da corrosione e usura, vantando contemporaneamente buone proprietà di lubrificazione, un’alta resistenza all’invecchiamento e un’elevata capacità di umidificazione e di aderenza.


Additivo per filtro antiparticolato

Dal momento che i gas di scarico dispersi dai moderni motori diesel non raggiungono mai alte temperature (neanche dopo un lungo viaggio), con l’aiuto di un additivo aggiunto al carburante la temperatura necessaria per bruciare il particolato nel filtro (oltre 600 °C) viene abbassata a 500 - 550 °C. Questo additivo, che viene trasportato a bordo in un serbatoio dedicato, deve essere rabboccato all’incirca ogni 120’000 km nel quadro della manutenzione ordinaria.

Questa tecnica permette di ridurre il deposito di ceneri nel filtro e quindi di allungare gli intervalli di manutenzione. Ciononostante, i sistemi con additivo producono più ceneri di quelli che funzionano senza additivo. Infatti, uno degli svantaggi della tecnologia basata sugli additivi è che ad esempio il ferrocene stesso, una delle sostanze più usate per la rigenerazione, si ossida sotto forma di particelle microfini. Sulla base delle ultime conoscenze, la loro pericolosità è paragonabile a quella del particolato.

AdBlue: riduzione del 90% circa degli ossidi di azoto

Una forma particolare di depurazione dei gas di scarico è data dalla tecnologia AdBlue. AdBlue è il nome commerciale di un liquido sintetico a base di urea che nei motori diesel riduce le emissioni di ossidi di azoto del 90% circa. Ciò avviene tramite una riduzione catalitica selettiva all’interno del cosiddetto catalizzatore SCR. I diritti sul marchio AdBlue sono di proprietà dell’associazione tedesca Verband der Automobilindustrie (VDA). Negli USA viene pertanto usata la definizione Diesel Exhaust Fluid (DEF). Il liquido AdBlue viene usato soprattutto nei veicoli utilitari pesanti che rispondono alle norme sui gas di scarico Euro 5 ed Euro 6. Con l’introduzione della norma sui gas di scarico Euro 6 per veicoli leggeri, AdBlue si diffonderà rapidamente anche in questo segmento.
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