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Guida generica sulla storia, il funzionamento ed i particolari con cui da più di dieci anni abbiamo a che fare quotidianamente.
Noi tutti conosciamo, chi più chi meno, i principi di funzionamento di un motore Diesel e ne riconosciamo le differenze rispetto ad un motore a benzina, ricordandone tra le principali, nella parte meccanica il diverso rapporto di compressione e nella parte di alimentazione di carburante la sua regolazione. Nei motori a benzina ad iniezione sul collettore di aspirazione ma anche a carburatore, la regolazione dei giri della coppia e della potenza avviene tramite l’utilizzo di una valvola a farfalla che ne parzializza l’aria (questo non vale per le ultime versioni di motori a benzina ad iniezione diretta, di cui tratterò brevemente alla fine del documento), nei motori diesel la regolazione di giri, coppia e della potenza avviene tramite la parzializzazione del carburante a pressione d’aria costante, tranne nei motori turbocompressi che vi è anche una variazione di pressione d’aria che per ora non trattiamo.  Il titolo del capitolo, parla di “tecnologia italiana” è risaputo infatti, che la nascita e lo sviluppo di questo sistema ha origini italiane, precisamente le ricerche iniziarono nel 1994 all’interno del gruppo Fiat in particolare modo tra la collaborazione di Magneti Marelli ed Elasis.
Questa ricerca colmò con la vendita e costruzione del sistema tramite la Bosch il cui primo impianto, per la prima volta al mondo equipaggiò un auto italiana l’ ALFA ROMEO 156 JTD denominata con tecnologia UNIJET. Con il sistema Jtd ci troviamo di fronte alla nascita di una nuova era tecnologica per i motori diesel che ci porta fino ai nostri giorni con sistemi in continua evoluzione e che attualmente rappresentano l’unica via valida per un futuro sempre più attento all’inquinamento ed alle problematiche ambientali.
Attualmente oltre che a Bosch abbiamo nel mondo altri costruttori di sistemi common rail, quali Delphi, Denso, Siemens e Marelli (che però utilizza hardware della Bosch).
Principio di funzionamento del sistema.
Abbiamo detto che il motore diesel, funziona sostanzialmente con la sola regolazione del carburante, per cui il problema maggiore è fornirlo al motore in giusta maniera, regolandone l’anticipo, la quantità e la pressione. Limite maggiore dei sistemi di regolazione diesel precedenti al CR, erano rappresentati infatti dal fatto che le pompe di iniezione diesel essendo collegate meccanicamente ai “giri motore” quando questi erano bassi, anche la pressione di iniezione era bassa e oltre a questo vi era una pessima modulabilità dell’iniezione davanti alle richieste di coppia da parte del conducente dovuta alle diverse condizioni di guida.
Nasce qui l’idea di creare un accumulatore di pressione gasolio che sia costantemente pieno indipendentemente dai giri motore il RAIL (1) per l’appunto.
Quindi abbiamo questo RAIL detto COMMON che significa letteralmente “tubo comune”, infatti questo organo altro non è che un tubo comune per tutti gli elettroiniettori, dove ciascun iniettore tramite un tubo d’acciaio detto “canna” (2), riceve il gasolio a pressione costante. Il gasolio viene fornito al rail da una pompa ad alta pressione (3) detta pompa HP, ovvero high pressure. Questa pompa solitamente è a pistoni radiali, ed è collegata meccanicamente al sistema di distribuzione del motore. La pressione di funzionamento viene regolata da una elettrovalvola installata sulla pompa stessa (4).
Funzioni generiche del sistema COMMON RAIL.
Tutto l’ insieme di organi che compongono un sistema generico common rail, viene controllato da una centralina comunemente detta ECU ovvero modulo di controllo elettronico.
Questa centralina infatti riceve informazioni da vari sensori su diversi fronti e ne applica le strategie di controllo tramite una programmazione contenuta all’interno appositamente studiate per l’applicazione motore-vettura e perfezionate con diversi test in fase di ricerca e sviluppo prima che la vettura venga commercializzata.
I sensori fondamentali che rilevano le misure delle condizioni di funzionamento che servono alla ecu per correggere e regolare tramite attuattori il motore, sono:
Sensore di giri
Generalmente si tratta di un sensore magnetico accoppiato ad una ruota fonica costruita con sessanta denti meno due e comunica alla ecu i giri dell’albero motore
Sensore di fase
Si tratta di un sensore ad effetto hall installato in una finestra affacciata all’albero a camme, fornisce un’onda quadra alla centralina in base alla posizione dell’ albero a camme.
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