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Premessa.
Molti
anni fa, quando andava pian piano avvicinandosi il momento
dell'addio alla classica benzina super con piombo (di caratteristico
colore rosso), molti erano coloro che indulgevano al catastrofismo
più nero, immaginando un futuro cupo per le auto storiche: molti
pensavano che, con la scomparsa del piombo dal carburante, esse non
avrebbero più potuto circolare. Come
era del tutto prevedibile, i fatti hanno poi smentito quelle
pessimistiche quanto superficiali previsioni. L'avvento
della "verde" non avrebbe potuto certo portare al forzato
accantonamento delle "veterane", però è anche vero che,
in alcuni casi, la necessità di alimentare i loro propulsori con la
benzina senza piombo avrebbe costretto gli appassionati all'uso di
qualche doverosa precauzione.
I problemi causati dall'assenza del piombo.
Come
già accennato, l'arrivo della benzina "verde" ha portato
con sé la sparizione dal carburante del
piombo tetraetile. L'assenza, nel carburante, di questo componente dà
luogo a conseguenze di notevole portata. Innanzitutto,
il piombo tetraetile presente nei
vecchi carburanti svolgeva un'azione lubrificante su sedi
valvole, guide e valvole. L'assenza
di questa azione lubrificante può provocare inconvenienti
principalmente in
propulsori con testa in ghisa, in cui le
sedi valvole non siano costituite da un pezzo di metallo
riportato, ma vengono ricavate direttamente nella
ghisa. Il piombo, inoltre, operava anche una efficace azione di
smorzatura nel contatto fra le valvole e le
sedi valvole, lasciando (a causa dell'elevata temperatura di
funzionamento) dei depositi carboniosi sulle valvole e sulle loro
sedi. Ecco un disegno esplicativo: in evidenza, i depositi
carboniosi che, appunto, svolgevano un'importante azione protettiva.
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Ed
ecco una foto con i depositi carboniosi ben visibili sulle valvole
di un motore alimentato sempre con benzina con piombo.
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Ebbene,
un costante utilizzo di benzina senza piombo finisce fatalmente col
rimuovere, passo dopo passo, tutti questi depositi, facendo così
venire meno quell'importante azione di protezione che essi
svolgevano. La ghisa è
un metallo tenero che, a seguito della ripetuta
azione di martellamento esercitata dalle
valvole sulle loro sedi e senza più alcuna protezione da parte dei
depositi rimossi dalla benzina "verde", va incontro a
notevoli deformazioni di schiacciamento, con
un progressivo arretramento delle sedi
stesse. Questo arretramento delle sedi
arriva col tempo a impedire la completa chiusura delle
valvole, con la naturale conseguenza che il motore
perde compressione e le stesse valvole,
investite da gas incandescenti, si danneggiano (in
gergo "si bruciano le valvole"). Ma quello della minore
lubrificazione e protezione di valvole, guide e sedi valvole non è
l'unico inconveniente a cui va incontro un vecchio motore che
utilizza benzina senza piombo. Il
piombo tetraetile conferiva al carburante anche un maggiore numero
di ottano, che si traduceva in una minore tendenza al battito in
testa.
La benzina
con piombo aveva un numero di ottano superiore
a quello della normale benzina senza piombo: 97 contro 95.
Questo fa sì che, alimentando con la benzina senza piombo
un motore progettato per funzionare solo con carburanti in cui il
piombo sia invece presente, si possono verificare pericolosi
fenomeni di detonazione, cioè il cosiddetto
"battito in testa" (il cui rumore è simile a quello che
può generare un mazzo di chiavi quando viene agitato). Ciò si
manifesta quando si innescano combustioni
violente (come delle micro-esplosioni) della benzina
nel cilindro. Nel funzionamento normale,
invece, la fiamma si propaga ad alta velocità ma
progressivamente, senza brusche impennate della pressione.
Nel funzionamento
regolare, la combustione innescata dalla scintilla ad opera della
candela si propaga nella camera di combustione con una velocità di
10-20 metri al secondo.
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Nel caso della detonazione,
invece, si ha una combustione anomala di una parte della miscela
aria-benzina: in una zona della camera di combustione, a causa
dell'elevata pressione o temperatura, una porzione della miscela si
accende spontaneamente causando onde d'urto di pressione che si
muovono a più di 200 metri al secondo.
Se
il "battito in testa" dura a lungo, provoca inevitabili
danni alla guarnizione della testa, ai cuscinetti
di banco e al cielo dei pistoni, sino alla foratura
di quest'ultimo. Riassumendo,
sono dunque due i possibili problemi
causati
dall'impiego di benzina senza piombo in motori progettati
per funzionare solo con carburanti contenenti anche piombo:
l'eccessiva usura di sedi, guide e valvole;
l'insorgenza di notevoli fenomeni di detonazione.
I problemi causati dall'assenza del piombo: rimedi.
Quanto
al primo
dei due problemi elencati (usura di sedi, guide e valvole),
vale innanzitutto fare una precisazione. Il deterioramento
delle sedi valvola non più lubrificate dal
piombo non è immediato. Poiché il piombo
si deposita sulle superfici del motore, si ritiene
che il suo effetto lubrificante perduri per alcune
migliaia di chilometri dopo l'ultimo pieno effettuato
con la super. Ovviamente,
incide molto lo stile
di guida; infatti, l'usura delle sedi valvola si accentua
soprattutto se si utilizza il motore a regimi abbastanza
elevati, oltre i 3000 giri/minuto (scelta quasi
obbligata per le piccole cilindrate), mentre nella
guida tranquilla è quasi trascurabile. Ma se si vuole risolvere
il problema alla radice, l'unico rimedio davvero
efficace e definitivo resta quello di provvedere
a modificare le sedi valvola e le stesse valvole,
utilizzando materiali adeguati a renderle adatte
all'uso di benzina senza piombo. In alternativa,
si può scegliere di miscelare al carburante
privo di piombo specifici additivi in grado di svolgere
la stessa azione lubrificante del piombo.
Quanto
al secondo
dei due problemi elencati (battito in testa),
poi, se è vero che una soluzione semplice ed efficace è certamente
rappresentata dall'impiego di carburanti che - sia pure privi di
piombo - sono comunque caratterizzati da un più elevato numero di
ottano, altrettanto vero è che l'unica soluzione definitiva che
lasci poi piena liberta di impiego di questo o quel carburante
consiste nell'intervenire direttamente
sull'accensione. A tal proposito è bene ricordare che per dare
tempo alla miscela aria-benzina di bruciare completamente, la
scintilla della candela viene fatta scoccare prima che il pistone
raggiunga il PMS (punto morto superiore), cioè la sua posizione più
alta nel cilindro. Il valore di tale anticipo è definito dai gradi
dell'angolo di cui è inclinata la manovella dell'albero a gomiti
rispetto alla posizione verticale (corrispondente al punto morto
superiore) nel momento in cui scocca la scintilla. Come regola
generale, l'istante di accensione dovrebbe essere tale che quando il
pistone raggiunge il PMS l'aumento di pressione sia la metà di
quello a fine combustione. Ebbene, usando benzina senza piombo su
motori progettati per funzionare con benzina con piombo, è bene
ritardare l'anticipo di accensione rispetto
ai valori originari suggeriti dal costruttore: 2-4
gradi in meno sono quasi sempre sufficienti. Per
ritardare l'anticipo di accensione occorre una pistola stroboscopica,
la quale non è altro che una lampada ottica a forma di pistola che
emette una serie di lampi luminosi così brevi da permettere
all'occhio umano di "congelare" per un istante l'immagine
di oggetti in movimento: in generale, puntando la luce sulle pulegge
collegate al volano, si possono "fermare" le tacche di
riscontro della regolazione dell'anticipo e si può così verificare
se, per avere una combustione ottimale, sia necessario ritardare o
anticipare lo scoccare della scintilla della candela agendo sul
distributore di accensione (ruotandolo in un senso per anticipare
l'accensione o nell'altro senso per ritardarla).
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In
tal modo, in fase di
combustione, la massima pressione si verifica con un certo
ritardo e la fase più energetica ha a disposizione
un volume progressivamente maggiore in cui
svilupparsi; si abbassano pressione e temperatura di
esercizio. E' però inevitabile andare incontro anche ad
una lievissima riduzione della brillantezza del motore.
A
volte, poi, il
battito viene innescato da punti caldi nella
camera di combustione, come depositi carboniosi e candele
a gradazione termica non corretta. I depositi nella camera di
combustione sono più frequenti se si utilizza la
vettura per brevi tragitti e senza sfruttare
il motore: un trasferimento autostradale a
media velocità può aiutare a bruciarli del tutto. A volte,
utilizzando benzina senza piombo, conviene
anche utilizzare candele leggermente più "fredde"
di quelle previste in origine (in grado, cioè,
di dissipare il calore più velocemente, per evitare
la pre-accensione). In questo caso, però, si accentua
il rischio di sporcarle nell'uso cittadino. Naturalmente,
poi, occorre tenere sotto controllo la carburazione
(che non deve essere troppo magra) e
l'efficienza dell'impianto di raffreddamento del
motore; bisogna anche verificare che la posizione del filtro aria
nella stagione calda non sia quella per l'inverno (nelle
auto "storiche" bisognava e bisogna aggiornare la
posizione col cambio di stagione): se si trascura quest'ultimo
particolare, l'aria calda aspirata dai cilindri
tende a far detonare e, quindi, a far "battere in
testa". Tutte precauzioni valide
sempre, a maggior ragione quando si utilizza
la benzina senza piombo.
E le Alfa?
Adesso
che sono chiari i possibili problemi, le loro cause
e i loro rimedi, proviamo a tracciare una
linea generale per le Alfa Romeo storiche.
Come già si è detto, i problemi sono due: usura
del complesso sedi-guide-valvole (causato
dall'assenza del piombo che svolge un'azione
lubrificante) e "battito in testa"
(causato dal più basso numero di ottano della
benzina senza piombo rispetto alla benzina con piombo).
Ebbene, sotto il primo aspetto (usura
sedi-guide-valvole), si può affermare subito che
pressoché tutti i propulsori Alfa Romeo costruiti
almeno negli anni Settanta e Ottanta,
dispongono di una testa cilindri in lega leggera
con sedi valvole riportate. Ciò
consente di usare
tranquillamente anche la benzina senza piombo,
visto che non c'è il rischio di andare incontro
all'usura del gruppo sedi-guide-valvole. Non è
pertanto necessario né l'uso di additivi lubrificanti
sostitutivi del piombo da miscelare al carburante
né, tanto meno, la sostituzione degli organi interessati
con nuovi organi adeguati alla benzina "verde":
adeguati lo sono già dall'origine. Sotto il
secondo aspetto, quello del "battito in testa", esso può
sì verificarsi, ma è facile porvi rimedio.
Se si vuol mantenere la libertà di adottare di volta in volta un
carburante qualunque, è infatti sufficiente (come già sopra
esposto) ritardare l'anticipo dell'accensione di
qualche grado: 2-4 gradi al massimo, non di più!
E' un operazione semplice, che richiede
pochi minuti e che un'officina qualificata può effettuare senza
problemi. Altrimenti, è sempre possibile ricorrere all'uso
costante di carburanti caratterizzati da un più elevato numero di
ottano. Restano, infine, salve tutte le altre
precauzioni generali indicate sopra, precauzioni valide sempre e a
maggior ragione impiegando benzina senza piombo. In
ogni caso, per maggior sicurezza, è opportuno - prima di prendere
qualunque iniziativa - assumere il maggior numero
di informazioni e conoscenze relative al tipo specifico
di motore montato sulla propria vettura, con un occhio
particolare alla conformazione strutturale del gruppo
sedi-guide-valvole.
I
disegni inseriti a corredo di questo articolo sono stati realizzati
da Piero Plini per la rivista ELABORARE n° 57.
luglio
2006
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