Diesel e iniezione diretta a benzina

E’ noto a tutti che le auto americane non sono generalmente le più efficienti quando si parla di consumi.

Dieci anni fa, la fabbrica di Ford Motors del Wayne sfornava SUV giganti come Expedition e Navigator, che percorrevano 12 miglia al gallone (5 km/litro) ed era una delle fabbriche di auto più redditizie al mondo. Oggi, dopo un rinnovamento costato 550 milioni di dollari, lo stesso impianto rappresenta una Detroit diversa: più verde, veicoli più piccoli e basso consumo energetico.

Obama sta innalzando i limiti del consumo: obbiettivo 35.5 mpg (15 km/litro) per il 2016, passando per i 30.1 mpg (12.75 km/litro) del 2012 e i 27.3 mpg (11.55 km/litro) del 2011. Un programma ambizioso.

Obama vuole un milione di Chevrolet Volt – auto elettrica a lunga percorrenza – sulle strade americane entro il 2015. La benzina costa sempre di più in America e siccome agli americani tocca risparmiare, Obama vorrebbe dirottarli verso l’auto elettrica, per ridurre la dipendenza del paese dal petrolio.

Il problema è che le vendite delle auto elettriche sono ancora molto basse e gli analisti del settore – JDPower in testa – prevedono risultati al di sotto delle aspettative fino al 2020, dato che gli americano hanno altri modi di risparmiare sui consumi di benzina, oltre all’auto elettrica.

Il primo è forse il più ovvio: usare il diesel.

Diffusissimo in Europa, il diesel non ha quote di mercato significative in America, dove le auto vanno al 99% a benzina. Questo perché in America le tasse sui combustibili fossili sono basse. Così basse che una loro riduzione non basta per promuovere sufficientemente il diesel rispetto alla benzina, come invece succede nel vecchio continente.

Con l’aumentare del prezzo della benzina le cose potrebbero cambiare. Il risparmio di carburante (e dunque monetario) consentito dal diesel si farebbe più consistente e molti americani potrebbero convertirsi al diesel. Se ne sono resi conto i tedeschi, che non fanno mistero di voler introdurre il diesel in America, massicciamente.

Il secondo modo è forse meno ovvio, ed è l’iniezione diretta per i motori a benzina.

Nel sistema ad iniezione diretta il combustibile viene iniettato ad elevata pressione direttamente nei cilindri del motore invece che nel collettore di aspirazione. Si crea così una miscela di carburante e aria più leggera che permette una combustione più efficiente. Il risparmio di carburante ottenibile tramite l’iniezione diretta è del 5% circa, ed aumenta se abbinato ad un turbocompressore.

L’iniezione diretta è utilizzata nei motori diesel da decenni, ma è stata adattata solo di recente per i motori a benzina. Ora Bosch, Continental e soci stanno cercando di diffonderla anche in America. Secondo JDPower, entro il 2016 il 33% delle auto americano monteranno la tecnologia ad iniezione diretta.

Tuttavia, l’iniezione diretta non è una tecnologia che può essere aggiunta in scioltezza a qualsiasi trasmissione. Gli ingegneri devono infatti considerare un motore più piccolo, con diversi rapporti del cambio e dei turbocompressori. Per ottenere il massimo risparmio di carburante è necessario ripensare la strategia globale del gruppo motore. Ma, una volta adottatala, sono possibili ulteriori miglioramenti (es. il sistema start-stop, dato che l’iniezione diretta consente un riavvio del motore più rapido).

Un ulteriore avanzamento di questa tecnologia è il sistema di iniezione stratificata, ma al momento è ancora troppo costoso.

L’iniezione diretta è una valida alternativa a basso costo ai motori elettrici/ibridi. Questi ultimi consentono un maggiore risparmio di carburante ma costano migliaia di dollari. Al contrario, i sistemi ad iniezione diretta costano poche centinaia di dollari.

Secondo JDPower, nel suo studio “Drive green 2020: More Hope than Reality?”, migliorare le prestazioni del motore a combustione interna tradizionale sarà più conveniente dei motori elettrici/ibridi per la prossima decade. Consumeremo di meno ma andremo sempre a benzina/diesel.

Con un costo della benzina a 5 $/gallone e un’auto con consumi di 15 km/litro (lo standard voluto da Obama per il 2016) un americano medio che percorre 20mila km/anno spenderebbe 1850 $/anno di benzina. Viceversa, con una Chevrolet Volt spenderebbe tra 680 $/anno (modalità all-electric) e 1050 $/anno (modalità mista, traducendo brutalmente il costo dei KWh in litri equivalenti di benzina).

Insomma, un risparmio di 1000 $/anno di benzina ma a fronte di una spesa di 10.000 $ di batterie (la Volt monta 16 KWh di batterie che costano 650 $/KWh).

Anche con la benzina a 5 $/gallone – cioè un aumento del 60% dato che oggi il America la benzina sta a 3 $/gallone – per ammortizzare il costo delle batterie ci si mettono 10 anni. Dopo i suddetti 10 anni, è probabilmente tempo di cambiarle, quelle batterie.

Per cui, perché i veicoli elettrici/ibridi guadagnino una posizione di vantaggio sul mercato rispetto ai veicoli convenzionali:
o il prezzo della benzina sale ad almeno 7 $/gallone (per aumenti del greggio, delle tasse, quel che vi pare);
o il prezzo delle batterie scende ad almeno la metà (325 $/KWh, valore che gli analisti prevedono per il 2016).
o Obama si decide ad aumentare gli incentivi per l’acquisto delle auto elettriche (nel 2009 le vendite della Toyota Prius in Giappone schizzarono alle stelle per lo stesso motivo);
oppure tutte quante.

Nel breve termine, però, non si vedono segnali in direzione di alcuna delle tre.

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