Sebbene le energie rinnovabili stiano guadagnando terreno, i motori a combustione continuano a dominare il settore automobilistico, in particolare nel campo degli sport motoristici. Poiché funzionano a benzina, vediamo cos'è realmente questo carburante distribuito alle pompe e quali sono le sue caratteristiche.
Questo articolo fa parte di una serie dedicata ai carburanti che sarà completata con ulteriori informazioni. Si veda anche la distinzione tra carburanti da competizione e quelli utilizzati nelle auto da strada.
Per definizione, la benzina è un liquido infiammabile ottenuto dalla distillazione del petrolio e utilizzato per alimentare i motori a combustione interna. (Fonte: <a href="https://fr.wikipedia.org/wiki/Essence(idrocarburo)” target=”blank” title=”La benzina secondo Wikipedia”>Wikipedia)
Nata contemporaneamente al motore a combustione interna, la benzina è una miscela derivata dal petrolio composta da numerose sostanze diverse. Si tratta essenzialmente di una miscela accuratamente bilanciata di idrocarburi e additivi; la formulazione esatta può variare, ma i componenti di base rimangono gli stessi.
Una miscela sofisticata di idrocarburi e additivi
- Alcani: dal 20% al 30%
- Cicloalcani: circa 5%
- Alcheni: dal 30% al 45%
- Idrocarburi aromatici: dal 30% al 45%
La benzina è composta da alcani, cicloalcani, alcheni e idrocarburi aromatici. Non entreremo nei dettagli chimici, ma ci concentreremo su ciò che è importante per il motore. Il principio del motore a combustione interna è semplice: ha bisogno di un'esplosione controllata. Questa esplosione viene creata accendendo una miscela di carburante e aria con una candela di accensione, mentre la compressione del cilindro facilita il processo. I dettagli non sono essenziali ai fini del nostro discorso. Il carburante stesso contiene due composti idrocarburici particolarmente importanti: l'ottano e l'eptano.
Ottano
L'ottano è un membro ben noto della famiglia degli alcani. La sua caratteristica principale è la forte resistenza all'autoaccensione, il che significa che non “detonerà” da solo. La benzina ad alto numero di ottani ha quindi bisogno della scintilla della candela per accendersi, il che protegge le prestazioni e la durata del motore.
Maggiore è l'indice di ottani della benzina utilizzata, maggiore sarà la durata del motore.
Eptano
L'eptano, un altro alcano, si comporta in modo opposto: si infiamma molto più facilmente, anche sotto la compressione che si verifica prima che si produca la scintilla. In breve:
- L'ottano impedisce l'accensione prematura;
- l'eptano la favorisce.
L'indice di ottano indica la proporzione di ciascun componente. La benzina senza piombo 95, ad esempio, si comporta come una miscela composta da circa il 95% di ottano (difficile da infiammare) e il 5% di eptano (facile da infiammare).
L'indice di ottano corrisponde alla tendenza di un carburante a resistere al battito in testa. Il trucco consiste nel miscelare questi due componenti nelle giuste proporzioni: abbastanza ottano affinché il motore funzioni senza intoppi e appena abbastanza eptano per consentire una combustione efficiente. Una quantità eccessiva di eptano o insufficiente di ottano può causare un'accensione incontrollata, chiamata “detonazione”. Il battito in testa è una detonazione anomala che genera un elevato stress termico e meccanico, che può causare incrostazioni, emissioni eccessive, ritorni di fiamma e persino danni catastrofici al motore, come pistoni incrinati o bielle rotte. Nel tempo, queste sollecitazioni ripetute accelerano l'usura dell'albero motore e delle bielle. Indici tipici dei carburanti francesi:
Carburante Indice RON Indice MON 1 Senza piombo 95 95 85 2 Senza piombo 98 98 87 3 Senza piombo 95 E10 95 – 98 84 – 86 L'indice RON riflette il comportamento del motore in condizioni normali e quotidiane, mentre l'indice MON misura le prestazioni in situazioni più impegnative: regimi elevati, traino o altri scenari con carichi elevati.
Nota sul diesel
I carburanti diesel non sono classificati in base al loro indice di ottano, poiché funzionano secondo un principio diverso. Utilizzano invece un indice di cetano, che misura la velocità con cui il carburante si infiamma sotto compressione. I motori diesel funzionano per autoaccensione, e non per candela, motivo per cui è auspicabile un indice di cetano elevato. In sostanza, i motori diesel sono motori ad “accensione per compressione”: la miscela aria-carburante viene compressa a una temperatura che innesca la combustione senza scintilla. Benzina del supermercato vs benzina del distributore Romain Aubry, responsabile tecnico e relazioni con i partner di Total, spiega la sfida principale per i carburanti venduti nelle stazioni di servizio: la versatilità. “Il carburante destinato al grande pubblico deve funzionare su un'ampia varietà di motori, dai motori turbocompressi e dalle auto ad aspirazione naturale ai ciclomotori e agli scooter. E poi c'è un enorme V12 che ha bisogno dello stesso carburante. La benzina venduta alla pompa deve essere versatile, offrendo sia prestazioni che affidabilità, indipendentemente dal motore che la utilizza. Non si può rifiutare un automobilista perché la sua auto è troppo vecchia o non abbastanza potente. È semplicemente inaccettabile, quindi il carburante della rete deve essere adatto a tutti i veicoli a motore a combustione che circolano sulle strade. Quando si affronta il tema delle differenze di qualità della benzina tra le catene di supermercati e le grandi compagnie petrolifere come Total, Shell o BP, Romain Aubry presenta con calma la realtà del mercato: “La SP95 deve essere adatta a tutti ed essere identica in tutte le stazioni di servizio. Ciò significa che l'industria deve stabilire specifiche chiare per il carburante della rete e che tutti devono conformarsi. L'idea che i supermercati offrano un prodotto diverso è solo una leggenda metropolitana. Le reti non possiedono raffinerie, quindi devono acquistare il carburante dai raffinatori, che sono le compagnie petrolifere. Di conseguenza, il carburante di base è sostanzialmente lo stesso nella maggior parte delle reti. La vera differenza sta negli additivi aggiunti da ciascuna compagnia petrolifera, che si tratti di Total Excellium, Shell V-Power, BP Ultimate, ecc. È qui che si trova la differenziazione dei prodotti.
Il carburante è quindi alla base delle prestazioni e dell'affidabilità di un motore a combustione. Si consiglia vivamente di utilizzare un carburante con un numero di ottani almeno pari a quello raccomandato per il proprio veicolo. Un numero di ottani più alto non causerà alcun danno, ma un numero inferiore a quello raccomandato può danneggiare il motore.