Fuel Economy. Questo è il termine col quale, in generale, si valuta il risparmio energetico di un motore e di conseguenza la sua l’efficienza. Minor consumo, a parità di prestazioni, indica un miglior impiego dell’energia immessa nei cilindri attraverso la miscela aria combustibile. E’ importante fare i confronti su una base prestazionale comune, per questo motivo si utilizzano in fase di omologazione dei cicli standard con i quali si valuta il consumo di carburante su un percorso predefinito. Tali cicli se da un lato forniscono risultati assoluti poco rappresentativi di un utilizzo reale, dall’altro consentono tuttavia di fare una comparazione diretta tra diversi motori o, più in generale, tra vetture del medesimo segmento. Dato per scontato che il rendimento di un motore endotermico puШ variare da circa il 30% al 40% in relazione alla tipologia di ciclo impiegato Otto o Diesel, nasce spontaneo domandarsi quali siano le cause che inducono ad una così importante perdita di energia introdotta nel motore. Tra queste, la prima che viene in mente è senza dubbio l’attrito. Pensiamo ad esempio alla forza necessaria per muovere i pistoni nei cilindri e si capisce come questa, moltiplicata per il numero dei cilindri, possa essere un vero e proprio ‘freno’ che sottrae una quota importante dell’energia introdotta. Maggiore energia immessa all’aspirazione è sinonimo di un maggior consumo ed emissioni inquinanti tra cui la CO2, un gas che, a causa anche (ma non solo…) della diffusione dei trasporti, ha aumentato la sua concentrazione nell’atmosfera di circa il 30% nel secolo scorso.
Parola d’ordine: ridurre la CO2
“Ce lo chiede l’Europa” è una frase ormai abusata, ma in questo caso è decisamente opportuna: a partire dal 2020, dopo l’introduzione del nuovo ciclo di prova WLTP (Worldwide Harmonised Light Vehicle Test Procedure), in Europa entrerà in vigore il nuovo limite sulla CO2 di 95 g/km, ovvero oltre il 30% meno dell’emissione ammessa ad oggi. Un limite che dovrà essere esteso per ogni costruttore almeno al 95% dell’ immatricolato, per poi passare al 100% nel 2021. Da allora in poi ai trasgressori saranno applicate multe di entità tale da incidere addirittura sui profitti. E quando si parla di soldi, la cosa si fa seria… Chiaro che a oggi ci sono Case costruttrici più virtuose e altre meno, in funzione sostanzialmente del grado di obsolescenza dei motori a combustione interna in produzione e della quota parte della loro ‘flotta’ riservata ai combustibili a basso impatto ambientale (come il metano) oppure all’ibrido o all’elettrico. Negli USA la situazione è analoga: dal 2017 al 2025 ci si aspetta che le Case costruttrici riducano i consumi (e quindi le emissioni) del 5% medio all’anno con un consumo carburante che nel 2025 non dovrà superare i 4,3 litri/100 km.
Sfruttare l’energia
Come abbiamo accennato, il rendimento globale di un motore endotermico risulta dall’effetto di concause tra cui abbiamo annoverato gli attriti interni, ma le nuove tecnologie dei materiali, i più evoluti trattamenti superficiali e l’utilizzo più esteso di cuscinetti a rotolamento possono contribuire a migliorare il rendimento di un motore. E in questo contesto il lubrificante può svolgere un ruolo importante. Infatti, quando tra due corpi in moto relativo viene inserito un elemento con caratteristiche lubrificanti, il valore del coefficiente di attrito e i fenomeni di usura dei componenti meccanici, si modificano enormemente. La distribuzione dello spessore del film lubrificante dipende da moltissimi parametri tra cui il tipo di dinamica del moto, la geometria delle parti interessate e anche le condizioni termiche di funzionamento. Per descrivere graficamente questo fenomeno gli ingegneri sono soliti far riferimento al diagramma di Stribeck, spesso noto anche come curva di Stribeck (grafico sotto). Esso, qualitativamente, indica che all’aumentare della velocità relativa delle parti lo spessore di lubrificante cresce e scende il coefficiente di attrito. Procedendo in questo senso, si osserva una diminuzione continua dei valori del coefficiente di attrito fino al punto in cui la curva raggiunge un minimo. All’aumentare ulteriore della velocità, diventa preponderante l’attrito interno del fluido e sul diagramma di Stribeck si osserva un nuovo incremento del coefficiente di attrito. Si noti che lo spessore di film lubrificante indicato qualitativamente nel grafico dipende fortemente anche dalle condizioni della superficie.
Bassa viscosità
L’utilizzo di cuscinetti radenti (bronzine) sui supporti degli alberi motore, nelle teste di biella e in genere negli organi della distribuzione, unito alle elevate pressioni esercitate dai segmenti sulle pareti dei cilindri per garantire una migliore tenuta, rappresentano alcuni degli elementi che hanno contribuito ad accelerare lo sviluppo di lubrificanti cosiddetti a bassa viscosità HTHS (High Temperature High Shear), una caratteristica che si affianca al tradizionale grado SAE per classificare in modo più preciso un lubrificante in base alla resistenza del film d’olio alle alte temperature (quella di test è pari a 150 °C) e alle elevate forze di taglio, intese come quelle forze che tendono a far scorrere tra loro le molecole del lubrificante. In pratica un basso HTHS indica un sottile spessore protettivo che presenta alto rischio di usura delle superfici; un HTHS alto indica un elevato spessore del film che esalta quindi l’azione protettiva a discapito dell’attrito, in questo caso attribuibile allo scorrimento delle molecole tra gli strati contigui di lubrificante (grafico sotto). È evidente che il compito di chi formula i lubrificanti di ultima generazione è quello di trovare la soluzione ottimale per ogni singolo motore, capace di rispondere ai requisiti di HTHS presenti nelle specifiche emesse dalle Case costruttrici.
La risposta di Eni
Un lubrificante di ultima generazione deve essere in grado di proteggere le superfici a contatto, assicurare un basso attrito, essere compatibile coi sistemi di post-trattamento dei gas di scarico e mantenere queste caratteristiche dell’olio nuovo (dove per nuovo si intende un olio testato dopo un condizionamento di 16 ore) anche dopo un prolungato esercizio. E’ chiaro che unire caratteristiche apparentemente in antitesi tra loro è una sfida che richiede grande know how e altrettante risorse tecniche e di processo che solo i grandi produttori di lubrificanti possono vantare. Tra questi c’è senza dubbio l’italiana Eni che in questo contesto propone i lubrificanti Eni i-Sint tech P 0W-30, l’Eni i-Sint tech VV 0W-20 ed Eni i-Sint tech M 5W-30, sviluppati, come indica la lettera che precede la classificazione SAE, per autovetture e veicoli commerciali rispettivamente Peugeot e Citroën, Volvo e Mazda. Quest’ultimo, ovvero l’Eni i-Sint tech M 5W-30 è idoneo anche per l’utilizzo su veicoli Jaguar, Ford e Land Rover. La particolare formulazione dei lubrificanti Eni i-Sint tech P 0W-30 ed Eni i-Sint tech VV 0W-20 (Low SAPS, cioП a basso contenuto di zolfo, fosforo e ceneri) П studiata per garantire, alle autovetture dotate di motori diesel, la massima protezione e prevenzione contro l’intasamento del filtro particolato (DPF, Diesel Particulate Filter). Svolge un’ottima azione preventiva rispetto ai fenomeni d’usura, assicurando la massima protezione del motore anche nelle condizioni d’esercizio più gravose, preservando ottime prestazioni durante l’intero arco di utilizzo del motore. Le proprietà viscosimetriche possedute dalle formulazioni consentono un’idonea lubrificazione del motore riducendo efficacemente gli attriti e contribuendo in modo significativo al risparmio di carburante ed alla riduzione delle emissioni di CO2. L’elevata fluidità di questi prodotti facilita le partenze a freddo e consente un’ottimale lubrificazione dei componenti meccanici del motore anche a temperature particolarmente basse. Eni i-Sint tech M 5W-30 è formulato con componenti a bassa volatilità e alta stabilità termica che limitano gli effetti legati al consumo d’olio.
I lubrificanti della linea Eni i-Sint tech rispondono alle seguenti specifiche prestazionali:
Eni i-Sint tech P 0W-30 ACEA C2; PSA B71 2312 level
Eni i-Sint tech VV 0W-20 ACEA C5; Volvo RBS0-2AE
Eni i-Sint tech M 5W-30 ACEA C1, C2; JLR.03.5005; Ford WSS-M2C 934-B
