Dopo il Dieselgate, lo scandalo delle emissioni truccate Volkswagen, le motorizzazioni turbodiesel sono state messe alla gogna e la direttiva antinquinamento Euro 6 è balzata alla ribalta della cronaca. Ma cosa prevede la normativa, quali soluzioni vengono approntate dai costruttori per rispettarne le prescrizioni e che cambiamenti devono aspettarsi gli automobilisti da qui al 2020? Ecco una guida completa al “pianeta Euro 6”.
Qualsiasi motore a combustione interna produce idrocarburi incombusti (HC), ossidi di azoto (NOx), particolato (PM), ossido di carbonio (CO), anidride carbonica (CO2) e acqua. Sostanze in gran parte nocive per la salute e l’ambiente. Ecco perché, da oltre vent’anni, sono stati fissati dei tetti massimi per le emissioni, il cui rispetto viene certificato da laboratori specializzati che operano mediante banchi a rulli e seguendo un preciso schema di “guida”; vale a dire alternando accelerazioni, rallentamenti, soste e tratti a velocità costante secondo sequenze preordinate.
Cicli di prova anacronistici o legati a condizioni impossibili da replicare nella marcia quotidiana. Almeno sino al 2017, quando dovrebbe entrare in gioco un nuovo metodo di rilevamento, più aderente alla realtà, che le Case temono come l’impatto di un meteorite sulla crosta terrestre.
Uno degli obiettivi principali per tutti i costruttori è contenere le emissioni, dato che le normative divengono sempre più stringenti. Come fare? Ottimizzando la combustione – l’iniezione diretta, in tal senso, ha portato grandi benefici consentendo di polverizzare con estrema precisione il carburante – e introducendo la tecnologia EGR (sigla derivata dall’inglese Exhaust Gas Recirculation), che consiste nel riciclare i gas di scarico reiniettandoli nelle camere di combustione così da contenere temperature interne ed eccessi d’ossigeno: principali fattori della formazione degli ossidi d’azoto (NOx).
Le tipologie di EGR
L’EGR può essere tradizionale, detta anche “ad alta pressione”, se i gas vengono recuperati all’uscita dai cilindri e reiniettati direttamente nell’aspirazione miscelandoli con l’aria in entrata, oppure “a bassa pressione” se il recupero avviene più a valle, dopo il passaggio nella turbina e nel filtro anti particolato. L’EGR è sufficiente per rispettare la normativa Euro 6? No.
Fuoco incrociato
Per rientrare nel più recente limite di emissioni è necessario ricorrere a dispositivi di trattamento post combustione, vale a dire dei gas di scarico. Catalizzatori e filtri antiparticolato sono così diventati una costante da due decenni. I primi sono essenzialmente dei blocchi di ceramica solcati internamente da una miriade di canali entro i quali circolano i gas combusti; canali rivestiti con materiali “attivi” (palladio, platino e rodio in primis) che rendono possibili le reazioni chimiche capaci di trasformare gli inquinanti in sostanze meno nocive.
Una soluzione che, nella maggioranza dei casi, consente ai motori benzina a iniezione indiretta di rientrare nei limiti dell’Euro 6. Non così, invece, per i diesel che devono ricorrere al filtro antiparticolato onde abbattere le polveri fini. Si tratta, nel caso specifico, di un vero e proprio filtro che trattiene la fuliggine e che per questo va periodicamente rigenerato “bruciando” a oltre 600° i residui. Un’operazione che le vetture moderne eseguono autonomamente.
Gli ossidi di azoto
Il vero nemico del diesel – e in parte dei motori a benzina a iniezione diretta – sono gli ossidi di azoto (NOx), prodotti in quantità a causa della combustione magra, ricca di ossigeno. La norma Euro 6, nello specifico, applicabile dal 1 settembre 2014 in sede d’omologazione e dal 1 settembre 2015 per quanto riguarda l’immatricolazione e la vendita dei nuovi veicoli, prevede per i td emissioni di 0,08 g/km.
Un valore ridottissimo – l’Euro 5 prevedeva 0,18 g/km – che impone l’adozione di un catalizzatore specifico: deNOx, vale a dire ad accumulo, da pulire periodicamente arricchendo l’iniezione di carburante, oppure SCR (Selective Catalytic Reduction), più tecnologico e indicato per le vetture di medio/alte prestazioni, perché consente di mantenere alte potenze specifiche nonostante le emissioni contenute.
Potenze che senza questa soluzione, soprattutto per i motori Diesel, dovrebbero essere tagliate drasticamente. Quest’ultimo catalizzatore trasforma i NOx in vapore acqueo (H2O) e azoto (N2): ambedue innocui. La reazione chimica si ottiene iniettando un liquido, l’AdBlue, composto da una miscela di acqua (67,5%) e urea (32,5%). L’iniezione a monte dell’SCR, a contatto con i gas di scarico ad alta temperatura, trasforma l’AdBlue in ammoniaca (NH3), che funge da riduttore trasformando gli ossidi d’azoto in vapore acqueo e azoto.
Il trattamento dei gas di scarico
E l’AdBlue? Costituisce un costo supplementare, sia in sede progettuale sia per il mantenimento della vettura. È infatti necessario prevedere un serbatoio dedicato, un sistema dosatore e, operazione affidata direttamente agli automobilisti, acquistare periodicamente il liquido, venduto a 70 centesimi al litro. L’SCR, inoltre, non è bypassabile: a 1.000 km dall’esaurimento dell’urea, il motore taglia le prestazioni sino ad arrivare, dopo un numero contenuto di accensioni, all’arresto forzato.
A tutto ciò va aggiunta la lotta, perenne, all’anidride carbonica. CO2 direttamente proporzionale ai consumi e di per sé innocua per la salute, ma deleteria per l’effetto serra. Per questo l’UE ha fissato in 130 g/km la soglia media per la gamma di ciascun brand, destinata nel 2020 a ridursi a 95 g/km. Un provvedimento osteggiato con particolare forza dai marchi tedeschi e dal Governo di Berlino, dato che se non venisse rispettato i costruttori dovrebbero pagare un’ammenda per ogni vettura venduta che ecceda i limiti. Ecco spiegata, almeno in parte, l’irrefrenabile corsa all’ibrido e all’elettrico. Il futuro sarà sempre più verde? Senza dubbio; ma non necessariamente roseo per le Case auto…
