Dieselgate, dal Sud la svolta
contro le emissioni nocive

di Adolfo Senatore*

Quello che sta succedendo nel mondo dei motori, a livello internazionale, è una vera e propria rivoluzione e molto dipende dall’ormai famoso «Dieselgate», lo scandalo scoppiato negli Usa nel settembre 2015. Ma la sfida «targata» Federico II e Istituto Motori del CNR di Napoli vale forse anche di più: perché è, anche, qui, a Napoli, che analisi di laboratorio e prove su pista, unitamente ad elaborazioni teoriche, hanno segnato un punto a favore di chi si batte per una drastica riduzione delle emissioni inquinanti dei motori nei centri urbani attraverso un più forte e razionale sistema di controllo. Un percorso tra prof, ricercatori e laureandi che proviamo a raccontare, partendo ovviamente dall’esistente. E cioè dalle regole relative a norme di omologazione (cioè quanto deve essere fatto per poter avere l’autorizzazione a far circolare, montato in vettura, un certo motore con certi dispositivi per l’abbattimento delle emissioni) e dai limiti fissati per queste emissioni. Stiamo parlando delle ben note norme Euro 6 (attualmente in vigore) e introdotte all’inizio degli anni ‘90 con la EURO 1. Via via nel tempo, questi limiti sono stati fortemente ritoccati al ribasso arrivando agli attuali che, a quell’epoca, non sarebbero stati nemmeno immaginabili.

Facciamo qualche esempio concreto. L’avvento del motore «Common Rail» ha reso il Diesel estremamente versatile grazie al forte contributo dell’elettronica e dell’aggiunta di sistemi piuttosto complessi che permettono l’abbattimento degli inquinanti emessi, in particolare gli Ossidi di Azoto (i cosiddetti NOx, somma del Biossido e del Monossido di Azoto). Nelle versioni dei motori Diesel CR Euro 6 è presente, oltre ad un dispositivo per il ricircolo dei gas di scarico (EGR), anche una particolare marmitta detta SCR (Selective Catalyst Reduction) che mediante l’iniezione di un fluido a base di urea è in grado di eliminare chimicamente i NOx scaricati in atmosfera. La Volkswagen - ed eccoci allo scandalo - ha usato, su alcuni modelli di vetture equipaggiate con motore Diesel CR Euro 6 ed omologate per il mercato USA, un software - presente nella centralina elettronica del motore - che era in grado di riconoscere l’esecuzione del ciclo omologativo. Attenzione: questo ciclo, diverso in Europa, negli Usa, in Giappone ecc. è una sequenza di operazioni (accelerazioni, decelerazioni, tratti a velocità costante o tempi con motore al minimo) durante la cui esecuzione con vettura su rulli (quindi non in strada, ma in laboratorio) vengono raccolti i gas emessi e che saranno analizzati al termine della prova stessa per verificarne l’aderenza ai limiti prefissati dalle norme Euro vigenti. 

Il Ciclo valido, ancora per poco, in Europa è il cosiddetto NEDC (New European Driving Cycle) che vorrebbe simulare un tipico percorso cittadino (un modulo, ripetuto dal pilota della vettura in prova, per quattro volte con velocità massima di 50 km/h) ed un tipico percorso autostradale (ripetuto una sola volta, con una velocità massima di 120 km/h) con una percorrenza complessiva di circa 11 km e un tempo di esecuzione di circa 22 minuti. É evidente che molteplici sono le modalità per cui un ciclo di test così schematico può essere riconosciuto attraverso la complessa rete di sensori presenti in vettura. Volkswagen su quelle vetture per il mercato USA era in grado di riconoscere l’esecuzione del ciclo di prova (ripeto, quello americano è diverso dal NEDC) e di porre in atto tutte le possibili strategie per ridurre le emissioni per, poi, non attuarle tutte o alcune nel normale uso della vettura allo scopo di ottenere vari vantaggi di tipo prestazionale o di consumi. 

Fin qui la «storia» dello scandalo e lo scenario di riferimento su motori diesel ed emissioni. Le conseguenze di questa «storia» e soprattutto dello scandalo hanno messo in primo piano l’esigenza di voltare pagina, di testare cioè soluzioni capaci di ridurre ancora di più le emissioni ma soprattutto di poter evitare strategie non consone con quest’obiettivo. E qui entrano in gioco la Federico II e l’Istituto Motori del CNR, l’unico Istituto in Italia al quale nell’ambito delle normative europee è stata riconosciuta la titolarità di questo genere di ricerche.

Dalle informazioni emerse dal nostro lavoro è emerso subito che il ciclo di prova NEDC non era più adeguato a rappresentare un «reale» stile di guida in ambiente sia cittadino sia extraurbano. Sono stati perciò studiati e sperimentati - per verificarne l’efficacia - nuovi protocolli. Sinteticamente possiamo dire che si tratta del WLTP, Worldwide Harmonized Light vehicles Test Procedure. È un ciclo di prova, sempre da eseguire con la vettura sui rulli in laboratorio, molto più complesso del NEDC e sicuramente più rispondente alle reali condizioni operative di un guidatore medio in situazioni tipiche. Inoltre, sarà introdotto sin dal prossimo settembre un ciclo prova RDE (Real Driving Emissions) che dev’essere eseguito su percorsi stradali (con predeterminate “dosature” tra le diverse tipologie urbana, extraurbana, ecc.) durante il quale le emissioni saranno misurate tramite delle apparecchiature che saranno a bordo della vettura in prova (PEMS).

È importante sottolineare che test e sperimentazioni hanno coinvolto direttamente gli studenti di Ingegneria, la cui partecipazione a questa «messa a punto delle nuove metodologie di test» è garantita da un accordo tra la Federico II e l’Istituto Motori del CNR. Simona Paparo e Ignazio Sorrentino sono stati due dei «nostri», per così dire, impegnati a realizzare le loro tesi di laurea sul campo, acquisendo competenze ed entusiasmo anche nel lavoro di team. È anche grazie a loro che studi di laboratori e prove su pista sono stati condotti e hanno prodotto risultati importanti. Simona si è occupata di test RDE, cioè ha analizzato le emissioni inquinanti derivanti da prove di guida in reali condizioni e ha avuto la possibilità di partecipare attivamente alla progettazione dei percorsi di prova, nonché di strumentare le auto per la realizzazione quei test. Ignazio ha effettuato test sul banco a rulli e ripetuto gli stessi test con l’auto in pista: ha avuto la possibilità di analizzare 4 auto per studiare le strategie di gestione del motore e dei sistemi di post trattamento. 

I due studenti sanno che nel settore industriale l’esperienza e le conoscenze che hanno acquisito sono richiestissime. Ed infatti Ignazio, ad esempio, ha già in tasca un contratto di lavoro a tempo indeterminato mentre Simona, benché attratta dal mondo della ricerca, sta svolgendo dei colloqui con aziende che sono venute a conoscenza della tesi da lei svolta. Da Napoli, quindi, congiuntamente ad altri centri di ricerca ed università europee è arrivata una risposta fondamentale. I nuovi protocolli sono validi, testati e “pronti all’uso”. Ma lo studio non si ferma.

Siamo ad un nodo fondamentale dello sviluppo possibile dei Motori a Combustione Interna e della relativa ricerca. Questi studi stanno, quindi, focalizzando a Napoli molti interessi dal mondo industriale. La risposta alle problematiche che emergono è tutta da disegnare. Infatti la forte connessione tra la meccanica, la sua attuazione, il suo controllo e l’elettronica aprono possibilità nuove che un simile terremoto ha fatto emergere anche in questo campo. Alla Federico II, per la forte connessione, da sempre presente, con il mondo della produzione e della ricerca privata e pubblica ci sono tutti i presupposti per giocare un ruolo da “leader” su queste tematiche.

E allora, quale potrebbe essere lo scenario futuro per il motore Diesel ? Sarà forse vero quello che ha affermato pochi giorni fa l’ing. Marchionne, ad di FCA, e cioè che «il Diesel sarà confinato in un mercato di auto di alta gamma, dove i costi molto alti di questo glorioso motopropulsore possono essere giustificati» ? Si verificherà che nel mercato delle auto fino al segmento C (cioè dalle mini cars alle medium) il solo motopropulsore possibile sarà il classico motore alimentato a benzina e sempre più avranno spazio combustibili come il metano ? Ci sarà semmai spazio per la comparsa sul mercato di nuovi combustibili di origine diversa dal petrolio ed intrinsecamente più puliti (altro tema su cui tanti, qui a Napoli, si sta studiando e sperimentando)? Certamente nell’immediato sarà molto più presente il motore ad accensione comandata (benzina) ad iniezione diretta turbo-sovralimentato, dotato di semplici ma efficaci sistemi di tipo VVT e VVA (attuazione variabile delle valvole). E poi sempre di più vedremo auto ibride di vario tipo con svariate “architetture” del sistema propulsivo.

* Università degli Studi di Napoli Federico II
Sabato 29 Aprile 2017, 21:10 - Ultimo aggiornamento: 29-04-2017 21:10
© RIPRODUZIONE RISERVATA



COMMENTA LA NOTIZIA
0 di 0 commenti presenti