Impianti a gas per auto: GPL e Metano, come funzionano

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n Italia stiamo assistendo negli ultimi anni ad una crescita abbastanza rilevante delle autovetture alimentate a GPL e Metano, si tratta di un fenomeno incrementato sia dal crescente aumento dei prezzi dei carburanti “tradizionali”, benzina e gasolio, che da una esigenza, ecologicamente necessaria, di diminuzione delle sostanze inquinanti.
Oltre alla tradizionale conversione delle vetture alimentate a benzina c’è la possibilità di acquistarne una nuova, progettata appositamente per il sistema bifuel quindi, con un alloggiamento per le bombole del serbatoio meno o per niente invasivo ed un rapporto di compressione più favorevole al metano.
Il GPL, acronimo di Gas di Petrolio Liquefatto o Gas Propano Liquido è una miscela di idrocarburi ma il propano è il suo componente principale. Assume questa denominazione poiché i suoi componenti sono in fase gassosa a temperatura ambiente e pressione atmosferica mentre si liquefanno all’aumento di quest’ultima.
Il Metano invece è un idrocarburo semplice, si ottiene per decomposizione o sintesi di sostanze organiche. È anche conosciuto come GNC, Gas Naturale Compresso e viene contenuto in appositi serbatoi ad alta pressione (circa 200 bar) contro i 6-8 bar del GPL.
Dotare una vettura di impianto bifuel è abbastanza semplice, basta rivolgersi in una officina specializzata e tenere l’auto ferma per un paio di giorni (uno necessario per l’istallazione e l’altro per il collaudo e l’aggiornamento della carta di circolazione presso la motorizzazione).
I moderni impianti adottano l’iniezione sequenziale con un iniettore dedicato per ogni cilindro, che immette il gas il più vicino possibile alla valvola di aspirazione senza bisogno di intervenire su altre parti della vettura.

All’interno dell’abitacolo viene istallato un pulsante che permette di decidere il tipo di alimentazione (in alcune vetture che lo montano di serie è la centralina elettronica che comanda il processo: in accensione a freddo apre la benzina per poi passare al gas mentre, quando il gas sta finendo, provvede al cambio di alimentazione automaticamente).

Il resto dell’impianto consiste nel serbatoio: nei veicoli con alimentazione bifuel di serie è posizionato all’esterno del vano bagagli o sotto il pianale mentre nei veicoli convertiti l’impianto viene posizionato nel bagagliaio o al posto della ruota di scorta e comporta una perdita di capienza del vano.
I serbatoi del Gpl e del metano sono regolamentati dalla normativa ECE/ONU 67/01 che prevede dispositivi per garantire la sicurezza in ogni situazione (incendio, incidente, esposizione al calore del sole estivo). In particolare è obbligatoria la presenza di una valvola che ha quattro funzioni: la prima è di interrompere il flusso di gas dal serbatoio appena il motore si spegne anche se la chiave d'accensione è inserita (in caso di incidente).

La seconda è di bloccare il rifornimento di gas quando il serbatoio è pieno all’80% del volume (serve a prevenire un eccessivo aumento della pressione interna, dovuto, per esempio, a un surriscaldamento). Terza funzione è evitare qualsiasi eccesso di pressione interna nel serbatoio, garantendo, in caso di sovrappressione, una fuoriuscita controllata di gas. Quindi un controllo sulla temperatura che ha la funzione di garantire una fuoriuscita di gas controllata all'esterno in presenza di temperatura superiore ai 120 °C.
Oltre alle valvole di sicurezza, la robustezza necessaria per sopportare pressioni di collaudo di 300 bar e di esercizio di 220 bar conferisce alle bombole del metano una notevole resistenza agli urti.
Le bombole di metano devono essere sottoposte a revisione ogni 5 anni nel caso in cui rispondano alle norme nazionali oppure ogni quattro anni nel caso siano conformi al regolamento ECE/ONU n. 110. Nel primo caso il limite massimo di utilizzo è di 40 anni dalla data di costruzione, nel secondo caso, invece, non possono essere utilizzate per più di 20 anni.
I serbatoi di Gpl devono essere sottoposti a verifica periodica ogni dieci anni.
La legge prevede verifiche straordinarie quando la bombola è stata coinvolta in un incidente, è stata soggetta all'azione del fuoco oppure viene reinstallata dopo essere stata smontata da un altro veicolo.
La vettura deve sottoposta a controllo e aggiornamento del documento di circolazione anche quando:
– viene eliminato l'impianto di alimentazione precedentemente installato e ripristinata l'alimentazione originaria a benzina;
– vengono apportate modifiche ai componenti installati nel caso di impianti già approvati (per esempio la sostituzione del serbatoio scaduto).

Viaggiare con alimentazione a Metano o Gpl comporta un notevole risparmio economico. La spesa sul carburante per gli utilizzatori del metano è inferiore del 60% rispetto alla benzina: il prezzo di un Kg di metano si aggira intorno ai 0,800 cent. e con l’energia contenuta in un Kg si percorre in media 1,5/1,6 volte la strada che si può percorrere con un litro di benzina. Quindi se una vettura percorre in media 14 km/l a benzina, percorrerà circa 21/22 km con un Kg di metano.
Un’auto a Gpl consuma circa il 20% in più rispetto ad una a benzina ma i costi del gas si aggirano attorno agli 0,700 €/l.
Per quanto riguarda le prestazioni bisogna dire che le moderne autovetture subiscono un calo notevolmente inferiore nel passaggio dalla benzina al gas: per il Gpl la differenza è minima mentre il metano causa un calo di potenza (non velocità) di circa il 10%. I moderni sistemi ad iniezione multipoint e sequenziale fasato a controllo elettronico stanno limando le differenze con i motori progettati per avere un rapporto di compressione più favorevole alla benzina mentre per quelli progettati per funzionare con il metano (e quindi con un rapporto di compressione più elevato) non si notano differenze.
La combustione del metano all’interno del motore rilascia una quantità di residui talmente esigua da poter prolungare di molto la vita utile dell’olio di lubrificazione di contro si richiede un controllo delle punterie con intervalli più brevi (di solito ogni 40.000 Km). Il gas brucia in maniera più pulita e secca, ragion per cui non ha potere lubrificante: alla lunga a farne le spese sono soprattutto le sedi delle valvole che si usurano e perdono spessore.

Nei motori con le punterie idrauliche, il gioco viene ripristinato senza bisogno d'intervenire, ma il recupero non è infinito: arriva il momento in cui il regolatore idraulico giunge a fine corsa e per riportare tutto alle ottimali condizioni di funzionamento è necessario intervenire. In commercio esistono tuttavia degli additivi da aggiungere al gas per ripristinare le condizioni di lubrificazione.

Esistono delle normative sulla circolazione che riguardano i veicoli dotati di alimentazione a gas e che stabiliscono delle regole in merito ai parcheggi e al trasporto, in particolare è fatto divieto di parcheggio nei piani interrati (o comunicanti con questi ultimi) per le vetture alimentate a Gpl non dotate di sistema di sicurezza conforme alla normativa ECE/ONU 67/01. Per le autovetture con impianto Gpl di costruzione successiva al 2002 è concesso il parcheggio fino al primo piano interrato. Queste però, nel caso di trasporto via mare con traghetto, vanno dichiarate al momento della prenotazione del viaggio.
Non esistono limitazioni per quanto riguarda il metano poiché essendo un gas dalla densità e dal peso specifico inferiori rispetto all’aria, in caso di perdite, tende a volatilizzarsi salendo verso l’alto e disperdendosi nell’atmosfera, senza ristagnare a terra e dando luogo a pericolose concentrazioni come invece accade al Gpl.

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