Come raggiungere meno ingombri, meno peso e minori costi di produzione? Eliminando il Rail. Ecco il sistema CF (Common Feeding), brevettato in questi giorni dal Politecnico di Torino

Il mercato dei veicoli Diesel in Europa copre il 35% circa dell’intero settore automotive. La percentuale, anche per effetto delle normative comunitarie che puntano alla promozione dei motori Diesel fra i propulsori “tradizionali” per effetto delle minori emissioni di CO2, negli ultimi dieci anni è in continua crescita.
 
Le tecnologie di ultima generazione, che si affidano al downsizing e alla semplificazione dei componenti motore indicano, inoltre, che la strada intrapresa dalla filiera automotive si basa su minore peso e consumi  e costi di produzione più contenuti.
 
Un ulteriore step di semplificazione  avverrà quando il settore  automotive recepirà il Common Feeding (CF), innovativo sistema di iniezione che, secondo i tecnici che l’hanno sviluppato, potrà rivelarsi un sostituto del collaudato Common rail.
 
Per gli autoriparatori, d’altro canto, questo potrà comportare una nuova, articolata fase di aggiornamento, in quanto la tecnologia motoristica (in special modo se affidata al controllo elettronico) è destinata a farsi ancora più.
 
Siamo, tuttavia, nel campo delle ipotesi. Finora, la fase alla quale il sistema CF è giunto è il brevetto. Il CF, infatti, è stato già sperimentato in laboratorio dai docenti di Macchine al Politecnico di Torino Andrea Catania e Alessandro Ferrari. La loro intuizione, detta in soldoni, è stata di semplificare l’iniezione “semplicemente” eliminando il Rail: l’accumulatore situato fra la pompa ad alta pressione del gasolio e gli iniettori a controllo elettronico.
 
Con questo “taglio”, indicano i docenti del Politecnico, si ottiene una riduzione dei costi e una installazione più agevole del corpo iniezione nel motore: meno componenti “uguale” ingombro ridotto. All’utilizzo (prove al banco), le previsioni indicano una migliore risposta dinamica del propulsore in accelerazione: un effetto che l’attuale fase del progetto vuole sfruttare per ottenere meno emissioni inquinanti allo scarico.
 
Il “punto fermo” dell’innovazione contenuta nel sistema CF è costituito da una innovativa pompa ad alta pressione, che viene collegata direttamente agli iniettori attraverso condotti ad alta pressione. Un elemento di ridottissime dimensioni (circa 2 – 3 centimetri cubi), integrato nella pompa in corrispondenza della camera di mandata, svolge il compito finora affidato al Rail. Ecco il motivo della sua eliminazione.
 
Il progetto di Catania e Ferrari (le cui iniziali formano, per inciso, la sigla CF che dà origine al nome del sistema) ha mosso i suoi primi passi fra il 2007 e il 2009. Le operazioni preliminari del progetto erano già rivolte alla possibilità di ridurre le dimensioni del Rail: un sistema CR a volume Rail estremamente ridotto avrebbe garantito prestazioni analoghe a quelle dei sistemi CR montati sui veicoli Diesel di attuale generazione.
 
Il passo successivo ha riguardato lo studio dell’ipotesi che le prestazioni del sistema di controllo pressione nel circuito di alta pressione nel Common Rail potessero anche non dipendere in massima parte dal volume del Rail, ma dalla sincronia di impiego fra quest’ultimo e la valvola di regolazione pressione. Con la diminuzione di volume del rail, le condizioni di esercizio del misuratore di pressione si sarebbero modificate; tuttavia, la stabilità di pressione all’ingresso dell’iniettore risultava in ogni caso assicurata.
 
Ed ecco la terza fase: l’eliminazione del Rail ottenuta sfruttando il piccolo volume sulla mandata della pompa. Per minimizzare i disturbi indotti dalla dinamica delle onde di pressione sul funzionamento iniettori, è stata svolta una serie di simulazioni numeriche condotte al computer con l’ausilio di accurati modelli fluidodinamici del sistema di iniezione.
 
Il team del Politecnico ha recentemente applicato il sistema CF a un motore Diesel euro 5: secondo il report, i dati sulle emissioni sono comparabili con quelli relativi ai Common Rail.
 
Approfondimenti

Per il portale istituzionale del Politecnico di Torino
Per un approfondimento sulla tecnologia Common Rail (modulo aggiuntivo sensore di pressione dati nel caso di centralina in avaria a seguito di un sovraccarico di sollecitazioni)