Tassonomia dei veicoli: motore a combustione interna

I motori a combustione interna (Internal combustion engine – ICE), utilizzati sulla maggior parte dei veicoli attuali, sono i successori dei primi modelli pionieristici nati nel 1800.
Il loro funzionamento si basa sulla conversione dell’energia chimica in energia meccanica. Tale trasformazione avviene nella camera di combustione, dove i gas combusti generano una maggiore pressione e un aumento di volume così forte da spingere il pistone verso il basso. A sua volta, il pistone, abbassandosi, produce una rotazione dell’albero motore. I motori a combustione interna, essendo motori termici, hanno bisogno di un combustibile, liquido o gassoso, per funzionare. I carburanti più utilizzati sono composti da idrocarburi e sono derivati dal petrolio. I più noti sono benzina, gasolio, metano e GPL.
Relativamente alle modalità con cui viene avviato il processo di combustione, si possono distinguere i motori a combustione interna in due classi:
– motori ad accensione comandata, in cui la combustione è innescata dallo scoccare di una scintilla all’interno di una miscela combustibile comburente. Questi motori sono spesso indicati come motori Otto (dal nome del loro inventore) o motori a benzina;
– motori ad accensione per compressione, in cui il combustibile, iniettato in seno all’aria compressa all’interno del cilindro, si autoaccende spontaneamente. I motori ad accensione per compressione sono indicati come motori Diesel.
 

 
Il motore a combustione interna viene spesso criticato a causa di fattori come: obsolescenza del parco circolante, caratterizzato dalla presenza di veicoli con emissioni nocive ben superiori alle tecnologie attuali; emissione in atmosfera di gas serra, prevalentemente CO2 e metano incombusto.
Strettamente legata alle caratteristiche e alla fase di combustione dei veicoli è la questione dell’emissione di inquinanti. I gas di scarico rilasciati dai veicoli a combustione sono formati da particelle, in particolare ossidi di azoto (NOx) e particolato (PM10 e PM2,5), meglio conosciute come polveri sottili che vengono immesse nell’aria e che ogni giorno respiriamo. Il particolato, sedimentato maggiormente nelle aree urbane, influenza in modo importante la qualità dell’aria e di conseguenza la salute, causando molti disturbi collegati all’apparato respiratorio. Eventuali altre sostanze presenti nel combustibile possono originare prodotti di combustione indesiderati come:

• CO2 – anidride carbonica
• SO2 – Ossido di zolfo
• CO – monossido di carbonio, dovuto ad una combustione non completa
• HC – idrocarburi incombusti, dovuti ad una combustione non completa
• O3 – Ozono

Da diversi anni le norme, sempre più stringenti, pongono un limite alle emissioni di agenti inquinanti. Infatti, le normative EURO giunte alla EURO6d riguardano, ancora una volta, i motori diesel e l’abbattimento delle emissioni (in particolare idrocarburi incombusti e NOx).