Motori a combustione magra

Lean-burn significa praticamente quello che dice. È una magra quantità di carburante fornita e bruciata nella camera di combustione di un motore. La benzina brucia meglio nei motori a combustione interna standard quando viene miscelata con aria nelle proporzioni di 14,7: 1 - quasi 15 parti di aria per ogni parte di carburante. Una vera combustione magra può arrivare fino a 32: 1.

Se i motori a combustione interna fossero efficienti al 100%, il carburante bruciava e produceva solo anidride carbonica (CO2) e acqua. Ma la realtà è che i motori sono molto meno efficienti e il processo di combustione produce anche monossido di carbonio (CO), ossidi di azoto (NOx) e idrocarburi incombusti oltre a CO2 e vapore acqueo.

Al fine di ridurre queste emissioni nocive di gas di scarico, sono stati utilizzati due approcci di base: convertitori catalitici che puliscono i gas di scarico provenienti dal motore e motori a combustione magra che producono livelli più bassi di emissioni attraverso un migliore controllo della combustione e una combustione più completa all'interno i cilindri del motore.

Gli ingegneri sanno da anni che un'aria più magra alla miscela di carburante è un motore frugale. I problemi sono, se la miscela è troppo magra, il motore non combatterà e una concentrazione di carburante inferiore porta a una potenza inferiore.

I motori Lean-burn superano questi problemi impiegando un processo di miscelazione altamente efficiente. Pistoni di forma speciale vengono utilizzati insieme ai collettori di aspirazione che sono posizionati e angolati per adattarsi ai pistoni. Inoltre, le porte di ingresso del motore possono essere modellate in modo da causare "turbolenza", una tecnica presa in prestito dai motori diesel a iniezione diretta. Swirl porta a una miscelazione più completa di carburante e aria che consente una combustione più completa e nel processo riduce gli inquinanti senza alterare la produzione.

Il rovescio della medaglia della tecnologia di combustione magra è l'aumento delle emissioni di NOx di scarico (a causa di una maggiore pressione del calore e del cilindro) e una banda di potenza RPM leggermente più stretta (a causa di velocità di combustione più lente delle miscele magre). Per far fronte a questi problemi, i motori a combustione magra hanno un'iniezione di carburante diretta a consumo ridotto, sofisticati sistemi di gestione del motore controllati da computer e convertitori catalitici più complessi per ridurre ulteriormente le emissioni di NOx.

Gli odierni avanzati motori a combustione magra, sia benzina che diesel, raggiungono notevoli prestazioni in termini di efficienza del carburante in condizioni di guida sia in città sia in autostrada. Oltre al vantaggio in termini di risparmio di carburante, la progettazione di motori a combustione magra si traduce in una potenza di coppia elevata rispetto alla potenza nominale. Per i conducenti, questo significa non solo un risparmio sulla pompa del carburante, ma anche un'esperienza di guida che include un veicolo che accelera rapidamente con un minor numero di emissioni nocive dal tubo di scappamento.