di Costantino Radis

Rudolf Diesel segnò una vera svolta epocale. Il suo motore si rivelò ben presto estremamente efficiente e adatto agli impieghi più severi. Ma dal 1996 è cominciata una nuova storia in cui le applicazioni off-road sono state sottoposte a una rigida regolamentazione che ne limita le emissioni inquinanti. E proprio nel 2014 comincia l’ultimo capitolo di questo cammino.

L’invenzione di un nuovo motore a combustione interna da parte del geniale ma sfortunato Rudolf Diesel segnò una svolta epocale nel mondo della produzione industriale a tutto tondo.

Con una efficienza decine di volte superiore rispetto al motore a ciclo Otto e a quello a vapore, il motore Diesel si impose poco alla volta non solo in tutte quelle applicazioni in cui elevate potenze, consumi contenuti e robustezza strutturale erano le qualità richieste ma anche in settori meno usuali come – negli ultimi due decenni – in campo automobilistico.

Tanto da vedere trionfare un motore a gasolio nella 24 ore di Le Mans e nella 12 ore di Sebring nel 2006.

Da quel lontano 1892 in cui Rudolf Diesel brevettò il suo primo motore a combustione interna sono passati 122 anni di progressi, studi e applicazioni. Ma alla fine il motore a gasolio si è imposto quale principale unità propulsiva per le applicazioni industriali, navali e off-road.

Ossia ovunque ci sia da lavorare duro, consumare poco e durare a lungo.

Off-Road…le norme sconosciute

In pochi, tranne qualche ben informato addetto ai lavori, conoscono le normative che, a partire dal 1996, regolamentano le emissioni dei motori a gasolio per impieghi off-road.

Cinque gradini successivi in cui i valori degli ossidi di azoto e del particolato – i due fattori inquinanti dei motori diesel – sono stati messi sotto stretta osservazione con dei limiti ben definiti.

Tutto questo non in modo casuale ma con una attenta suddivisione in fasce di potenza che hanno tenuto conto della diffusione in percentuale, dell’effettivo inquinamento prodotto, delle difficoltà tecniche per il raggiungimento degli obiettivi prefissati.

Cinque diverse tappe diluite nel tempo ma che – ironia della sorte – hanno visto gli ultimi più severi gradini cadere temporalmente in uno dei periodi economici più difficili degli ultimi cento anni.

Norme che – per ulteriore ironia della sorte – sono state recepite in toto solo da Stati Uniti, Canada e paesi dell’Unione Europea. In tutti gli altri mercati il recepimento è stato solo parziale e si fermerà ai livelli intermedi quando, in alcuni casi, non si farà proprio nulla per limitare i fattori inquinanti.

Rimane però il fatto che i grandi numeri del mercato sono concentrati proprio in tutti quei paesi in cui queste norme non sono vigenti. Con l’evidente impatto negativo che tutti immaginiamo.

Traguardo Stage IV: tra il 2014 e il 2017

L’entrata in vigore dei nuovi limiti normativi è stata segmentata – in Europa – in quattro fasce di potenza: da 19 a 36 kW, da 37 a 55 kW, da 56 a 74 kW, da 75 a 129 kW, da 130 a 560 kW.

I primi a dover rispettare i nuovi limiti imposti dallo Stage IV saranno proprio i motori più potenti dell’ultima fascia, a partire dal 1 gennaio 2014.

Il limite per gli ossidi di azoto (NOx) è di 0,4 g/kW, mentre il particolato si attesta su 0,025 g/kW. Questo in Europa. Mentre negli Stati Uniti e in Canada il Tier IV Final impone per il particolato il valore leggermente più basso di 0,02 g/kW.

La transizione che porterà l’aggiornamento completo dei motori di tutte le nuove macchine movimento terra verso lo step finale si concluderà a fine 2016 dopo un percorso durato vent’anni.

Non tutti i motori, però, dovranno ottemperare a tutti gli stadi: le due fasce meno potenti si fermeranno prima in virtù di considerazioni sulle reali emissioni in atmosfera e al loro impatto effettivo sull’ambiente. Da 19 a 36 kW ci si ferma allo Stage IIIa mentre fra 37 e 55 kW si arriva allo Stage IIIb che è, concretamente, il penultimo limite imposto dalla normativa con il valore di 4,7 g/kW quale somma fra HC (idrocarburi) e NOx (ossidi di azoto) e di 0,6 g/kW di particolato.

Le due fasce di potenza più diffuse sono quelle comprese fra i 56 e i 129 kW i cui limiti – 0,4 g/kw per l’NOx e 0,025 g/kW per il particolato – entreranno in vigore a ottobre 2014.

Una «legge ad personam»

La normativa che ha posto dei limiti agli agenti inquinanti dei motori diesel per impieghi off-road è stata concepita per neutralizzare gli effetti negativi degli ossidi di azoto e del particolato. I due elementi sono imputati di parecchi misfatti ai danni dell’ambiente e le norme hanno l’obiettivo di porre rimedio in modo drastico agli effetti negativi dei motori a gasolio.

I miglioramenti sono tali – e i costruttori di motori se ne sono ben presto accorti quando si è trattato di apportare concretamente i correttivi richiesti – che dallo Stage I allo Stage IV la diminuzione è stata in alcuni casi pari al 98% dei valori iniziali.

Una vera e propria «legge ad personam» per neutralizzare particolato e ossidi di azoto con un risultato che non può che essere apprezzato da tutti.

Quando tutti i paesi del mondo saranno allineati a questi standard si potrà finalmente dire che un significativo passo avanti sia stato compiuto.

[su_box title=”RUDOLF DIESEL: LUCI E OMBRE DI UN GENIO”]

Rudolf Christian Karl Diesel nacque a Parigi il 18 marzo 1858 e morì nel Canale della Manica il 30 settembre 1913. Figlio di genitori tedeschi emigrati in Francia (il padre era un famoso artigiano del cuoio e la madre una governante che insegnava il tedesco come tutrice), si distinse fin dalla giovanissima età per le particolari doti intellettuali e per un rendimento scolastico di alto livello che gli permise, a 12 anni, di entrare nella École Primaire Superieure considerata la migliore di Parigi. La Guerra Franco-Prussiana obbligò la famiglia Diesel a lasciare la Francia per andare a Londra e, da qui, tornare ad Augsburg, loro città di origine. Pur nelle difficoltà del periodo questa fu la fortuna di Rudolf che entrò alla Real Scuola di Commercio della Contea e vinse una borsa di studio alla Technische Hochschule di Monaco di Baviera dove si dimostrò un allievo eccellente e divenne il pupillo del prof. Carl von Linde, pioniere della refrigerazione e inventore del frigorifero. Si diplomò brillantemente e fra il 1880 e 1890 Rudolf Diesel riuscì a progettare – grazie alla sua notevole preparazione fisico-matematica – il suo nuovo motore. Fu brevettato nel 1892 a cui seguì il trattato «Teoria e costruzione di un motore termico razionale, destinato a soppiantare la macchina a vapore e le altre macchine a combustione finora conosciute». Solo nel 1897, però, iniziò una produzione vera e propria grazie al primo prototipo costruito mentre Rudolf Diesel lavorava alla Maschinenfabrik Augsburg-Nurnberg (l’attuale MAN). L’idea di base consisteva in un motore a cui bastasse l’alta temperatura generata dalla compressione dell’aria nella camera di scoppio per l’accensione del carburante, eliminando quindi il dispositivo di accensione allora usato nei motori a combustione interna che derivavano dall’idea di Nikolaus Otto.

La sua presentazione ufficiale si ebbe, dopo tre anni di studio e perfezionamento, all’Esposizione Universale di Parigi del 1900. Il carburante utilizzato era niente meno che l’olio di arachidi e la produzione iniziò subito. Il primo motore destinato al mercato fu assemblato all’interno di una distilleria situata negli Stati Uniti. La quantità di brevetti che vennero riconosciuti al motore in Europa assicurarono una rendita milionaria a Rudolf Diesel, che divenne ricco in pochissimo tempo. Nonostante i successi lavorativi, il denaro e la solida famiglia con tre figli, Rudolf Diesel era caratterizzato da un carattere fortemente instabile. Morì infatti durante una traversata de La Manica verso Londra e da una croce disegnata sul suo diario sulla pagina del giorno in cui finì fuori bordo si presume che si sia suicidato. [/su_box]

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