7 Febbraio 2018

Come funziona il filtro antiparticolato per i motori benzina?

È arrivato il filtro antiparticolato sui motori a benzina. Il motivo? La normativa antinquinamento Euro 6c (già in vigore per i modelli di fresca omologazione, ma estesa da settembre 2018 a tutte le vetture di nuova immatricolazione) riduce di dieci volte le emissioni di particolato ammesse per le auto a benzina: per rispettare i parametri, quindi, bisogna adottare specifici filtri.

filtro antiparticolato sui motori benzina

Cambia la sigla: GPF (Gasoline Particulate Filter) è il filtro antiparticolato per motori a benzina, mentre quello montato sulle unità a gasolio è internazionalmente identificato come DPF (Diesel Particulate Filter, ma ci sono anche altri acronimi, come FAP).

FILTRO ANTIPARTICOLATO SUI MOTORI A BENZINA

IL PROBLEMA È L’INIEZIONE DIRETTA

I motori a gasolio, i cui gas di scarico contengono molte polveri sottili, adottano il filtro antiparticolato da oltre 15 anni. Adesso è arrivato il turno dei propulsori a benzina. Il problema è l’iniezione diretta: da un lato garantisce più potenza con minori consumi, dall’altro però aumenta le quantità di particolato (trascurabili, invece, con l’iniezione indiretta), poiché la benzina ha poco tempo per miscelarsi all’aria.

Intervenire sulla messa a punto o sulla pressione dello spruzzo (oggi, intorno ai 200 bar) migliora la situazione, ma l’aggiunta di un filtro antiparticolato rappresenta un buon compromesso fra costi e risultati, per rispettare le normative antinquinamento. Lo dimostra il fatto che tanti Costruttori stanno imboccando questa strada.

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QUANTO INQUINANO I MOTORI A BENZINA A INIEZIONE DIRETTA?

I motori a benzina sembravano immuni da questo genere di problema, in virtù della diversa modalità della combustione: la presenza delle candele (assenti nelle unità a gasolio) assicura che la miscela aria/benzina bruci nelle camere di combustione in maniera più omogenea, a differenza di quanto avviene sui diesel.

Secondo recenti studi, come quello eseguito dall’associazione europea indipendente Transport&Environnement, però, i motori benzina ad iniezione diretta liberano nell’aria una quantità di particolato dieci volte superiore in confronto ai propulsori a gasolio. Impietoso il paragone con i motori a benzina a iniezione indiretta: pur essendo più efficaci e consumando meno, quelli a iniezione diretta producono particolato in quantità fino a 1.000 volte superiore.

COME FUNZIONA IL FILTRO ANTIPARTICOLATO SUI MOTORI A BENZINA

Come nei motori a gasolio, il filtro antiparticolato dei motori a benzina è formato da sottili condotti (chiusi sul fondo) con pareti permeabili che permettono il passaggio dei gas, ma non delle particelle. Cambiano, invece, i materiali. Per evitare intasamenti, le polveri accumulate vanno “bruciate” periodicamente: a temperature che si sviluppano viaggiando per qualche minuto a regimi medio-alti.

 

Rispetto al DPF, il filtro antiparticolato per i motori a benzina ha un vantaggio: le temperature dei gas in uscita, più elevate, dovrebbero agevolare la ripulitura automatica del dispositivo, riducendone gli intasamenti, frequenti nelle auto diesel.

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CONTROINDICAZIONI

Montare un filtro in motori progettati senza prevederne l’adozione può comportare la perdita di qualche cavallo. La versione aggiornata della Ford Mustang 2.3 EcoBoost ne ha 27 in meno (290), mentre i 2.0 della Volvo XC60 (leggi qui il nostro test drive) passano da 320 a 310 Cv (per la versione T6, con compressore volumetrico e turbo) e da 254 a 250 (per la T5, col solo turbo).

Il deflusso meno libero dei gas, già da solo, può determinare un calo di potenza. In più, il loro maggior ristagno nei cilindri fa innalzare le temperature del motore: per tenerle sotto controllo, evitando problemi di affidabilità, i progettisti possono “tagliare” ulteriormente i cavalli.

Nelle auto più potenti, inoltre, il filtro antiparticolato può influire sulle prestazioni, a volte anche in modi poco prevedibili. La BMW, per esempio, nelle M3 e M4 ha già sostituito l’albero di trasmissione in fibra di carbonio con uno in acciaio (meno leggero, ma più piccolo e resistente al calore), che dovrebbe convivere meglio con il “bollente” filtro antismog.

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