Come funziona il motore a gas naturale?

Lo spiegano Annalisa Stupenengo, AD di FPT Industrial e Membro del Global Executive Committee di CNH Industrial, e Pierpaolo Biffali, Vice Presidente Responsabile dell'Ingegneria di Prodotto di FPT Industrial

Per Annalisa Stupenengo il settore dei trasporti industriali sta vivendo un cambiamento epocale. Le trazioni alternative acquisiscono un’importanza sempre in crescita e, dunque, c’è una sola soluzione che rispetta l’ambiente, contiene i costi ed è immediatamente fruibile: il gas naturale. E la FPT non è nuova al gas: la realizzazione di motori in grado di lavorare con questa risorsa naturale è uno dei pilastri della sua produzione, è stata la prima a credere che il gas, il biometano, e il metano più in generale, sarebbe stata una realtà importante, tant’è vero che questa azienda è una pioniera nell’uso di questo alternative fuel.

Sono ormai trent'anni che la FPT lavora sui motori a gas naturale producendone più di 45mila, con le prime applicazioni effettuate sul long road perché era l’impiego più immediato per questo tipo di utilizzo. “Siamo gli unici al mondo, e siamo orgogliosi di poterlo dire, che offrono tutta la gamma del modello diesel anche a gas – ha detto Stupenengo nel corso dell’evento dedicato alla firma dell’Accordo - Noi abbiamo motori che vanno da 136 cavalli fino ai 460 coprendo da F1, che è un 3 litri, fino ad arrivare a quello che abbiamo lanciato un anno e mezzo fa che è un 13 litri”.

Quando parliamo di long road a cosa ci riferiamo?

Parliamo di trasporto urbano, extra urbano e anche di “lungo tragitto”. In questo ultimo caso noi utilizziamo motori che possono essere alimentati sia a gas compresso (CNG, ndr) sia a gas liquefatto (LNG, ndr). LNG è l’ideale per il tragitto a lungo raggio proprio perché ha un’autonomia più lunga: arriviamo fino a 600 mila chilometri senza aver nessun tipo di problema di rifornimento, sebbene ora si stia sviluppando la tipologia di rete per cui, chi utilizza i nostri motori montati prevalentemente su camion IVECO, non ha nessun problema dal punto di vista del rifornimento.

Ma i vostri sono motori che utilizzano il gas e il diesel contemporaneamente?

No, i nostri sono motori interamente a gas. Esiste questa alternativa che noi, però, non utilizziamo. I nostri sono motori nati e progettati, e vivranno, solo ed esclusivamente a gas. Non usiamo diesel. Ci sono nostri competitor che propongono abitualmente questi ibridi ma noi no.

Questa vostra scelta tecnica e commerciale così netta, quanto seguito ha avuto?

Noi, in questo momento, come power trend siamo il numero uno al mondo per la produzione anche come livello di market share. In Europa, sul long road, abbiamo più del 70% di share proprio perché la nostra è stata una soluzione che è piaciuta per un semplice motivo: al di là dell’aver spinto, anche noi, per l’ampliamento della rete, e quindi dell’offerta, siamo riusciti a dare quello che il cliente voleva: avere dei motori a gas che avessero le stesse potenzialità e performance di un motore diesel. Il nostro motto è “diesel like perfomance” ma con tutti i benefici legati all’utilizzo di un motore a biometano. Ora lascio la parola a Pierpaolo Biffali per le precisazioni tecniche.

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Ci può dare, con un linguaggio semplice, qualche nota tecnica su questo vostro motore a gas naturale?

Iniziamo dall’efficienza dei nostri motori a gas naturale che è sostanzialmente paragonabile a quella dei motori diesel, grazie a una combustione in ambiente stechiometrico con una cura molto spinta sul controllo della combustione e del post trattamento dei gas esausti che ci ha permesso di portare l’efficienza e le prestazioni dei motori a gas naturale in condizioni equivalenti al diesel. Con un vantaggio tra il 5% e il 10% nelle riduzioni di emissioni di CO2 e, ovviamente, grossi vantaggi nelle riduzioni delle emissioni degli ossidi di azoto e del particolato. Tecnicamente la chiave di svolta è stata la capacità di sviluppare e raggiungere un sistema di controllo in grado di poter far lavorare in condizioni stechiometriche il motore con efficienza e performance identiche a quelle del diesel.

Ci può chiarire meglio il termine stechiometrico?

Il rapporto tra aria e combustibile è esattamente quello necessario a bruciare l’intera quantità di combustibile quindi il motore non lavora in condizioni di eccesso di aria e, in particolare, siamo riusciti a raggiungere elevate efficienze con un sistema ad un unico combustibile. Altri competitor utilizzano sistemi dual fuel per poter raggiungere certi livelli di efficienza e di prestazione, invece noi siamo riusciti a raggiungere queste prestazioni con un motore alimentato al 100% con il gas naturale.

Il vostro motore funziona sia con LNG che con il CNG?

Sì, il nostro motore è in grado di lavorare in modo del tutto equivalente con gas naturale compresso, sia da fonte fossile che da fonte rinnovabile, quindi biometano, sia con quello in forma liquida, qualsiasi sia la fonte, grazie ad un sistema di evaporazione e quindi alla generazione di combustibile idoneo alla combustione. Ovviamente il grosso vantaggio di un impianto a gas liquefatto e quello di poter garantire, a pari ingombro e a pari peso dei serbatoi, una maggiore autonomia del veicolo. Questo è il caso del nostro “campione di autonomia”, l’IVECO Stralis, che va con il nostro motore da 460 cavalli e raggiunge 1.600 chilometri di autonomia con un pieno.

Possiamo rassicurare chi ancora guarda al motore alimentato a gas naturale come a qualcosa di potenzialmente rischioso?

Assolutamente sì. Ci sono delle norme molto severe che, ovviamente, i nostri impianti rispettano. C’è una certificazione e una manutenzione prevista per l’impianto in pressione, o liquefatto, che assicurano la corretta efficienza. Inoltre l’impianto di alimentazione del combustibile è disegnato e sviluppato in modo tale che, in caso di urti accidentali o condizioni non previste, il sistema non ha fughe e non permette condizioni esplosive.