I motori a gasolio, che oggi sempre più numerosi circolano sulle strade, devono la loro origine a Rudolf Christian Karl Diesel nato a Parigi il 18 marzo 1858 e scomparso, taluni dicono in modo misterioso, nel Canale della Manica il 30 settembre 1913. La sua formazione tecnica lo conduce già nel 1892 a brevettare un motore il cui rendimento teorico sia maggiore dei coetanei motori, a vapore o termici, a ciclo Otto. Si deve però aspettare fino al 1897 per vedere realizzato un esemplare di motore Diesel che funzioni in modo del tutto soddisfacente. Le vetture con motore a petrolio ormai hanno sette anni di vantaggio tecnologico. Il progetto originario di Diesel è ispirato da due criteri fondamentali: l’adozione di compressioni dell’aria molto più elevate per ottenere l’accensione spontanea del combustibile e un rendimento termico più elevato, e la possibilità di utilizzare qualsiasi combustibile liquido. Dopo le iniziali sperimentazioni, il primo motore di Diesel che funzioni correttamente si presenta con un cilindro verticale a quattro tempi.
La caratteristica distintiva dei motori Diesel è l’accensione spontanea del combustibile, che non scoppia come negli altri motori termici ma brucia. Grazie all’elevata compressione di una carica non infiammabile e al suo conseguente aumento della temperatura, alla fine della corsa di compressione, il combustibile iniettato si accende spontaneamente avviando il ciclo di funzionamento. Questo può essere a due o a quattro tempi. Nel primo caso, il ciclo si compie durante un solo giro dell’albero motore e quindi in due corse dei pistoni nei cilindri. Nella prima corsa avviene il lavaggio del cilindro e la ricarica, la compressione della nuova carica, l’iniezione del combustibile, la sua accensione e l’inizio della combustione. Durante la seconda corsa del pistone si completa la combustione, l’espansione dei prodotti della combustione con produzione di lavoro e l’inizio dello scarico dei gas combusti. Nel motore Diesel a quattro tempi, le fasi sono l’aspirazione dell’aria, la compressione della carica d’aria e l’iniezione del combustibile che si autoaccende, la combustione e l’espansione, lo scarico dei prodotti di combustione.
TRE EPOCHE
L’introduzione dei sistemi di iniezione meccanica ha poi consentito di eliminare il compressore dell’aria d’insufflazione, semplificando i meccanismi di distribuzione e di regolazione del motore e aumentando la velocità di rotazione. L’iniezione diretta del combustibile nasce tra il 1910 e il 1911, seguita dieci anni più tardi dalla costruzione dei primi motori Diesel veloci. Giusto per completare l’informazione sull’evoluzione del Diesel, il primo motore stazionario è del 1902, il primo marino è del 1903 mentre il primo treno diesel è del 1912, il primo aereo diesel è del 1928, mentre la prima auto Diesel è del 1933: la Citroen 8 CV “Rosalie” (non prodotta in serie).
Il motore Diesel -grazie al suo sistema di funzionamento a compressione- supera i problemi iniziali che avevano quelli a petrolio circa l’accensione e la carburazione. Operando però con grandi pressioni, i propulsori Diesel necessitano di una costruzione più robusta e pesante e inoltre emettono un forte rumore allo scoppio. Il petrolio da illuminazione era già distribuito sul territorio presso farmacie e drogherie, mentre il gasolio non aveva ancora una sua distribuzione: il riscaldamento domestico, infatti, avveniva perlopiù con legna o carbone. L’evoluzione del motore Diesel applicato alle automobili vive il suo più grande sviluppo a partire dagli anni Ottanta, anche se il suo utilizzo coincide con l’invenzione da parte della Bosch della pompa di iniezione ad alta pressione, che permette la costruzione di motori con cilindri sempre più piccoli.
Le auto Diesel hanno vissuto tre epoche ben distinte: le origini, che iniziano nel 1936 con il lancio della Mercedes-Benz 260 D, prima auto Diesel costruita in serie, e terminano con gli anni Ottanta e la diffusione dei motori a iniezione indiretta in precamera; si è poi aperta l’epoca del turbocompressore, con Mercedes-Benz e Peugeot in prima linea; infine l’era moderna dall’introduzione dell’iniezione diretta sulla Fiat Croma (1987) ai sistemi elettronici Common Rail fino al FAP (filtro antiparticolato), offerto di serie per la prima volta su un’auto di serie da Peugeot con la 607 del 2000.