Una breve guida per scegliere gli iniettori corretti per il proprio motore, sulla base di portata, dimensioni fisiche e tipo di spruzzo
Possiamo tranquillamente affermare che gli iniettori benzina sono per i motori moderni la fonte di energia primaria, sono loro infatti che, se mal dimensionati possono limitare la potenza massima espressa dal nostro motore, o, al contrario, rendere l’esperienza di guida orribile a causa di un minimo instabile e cattive prestazioni a basso regime.
Per molti la scelta dell’iniettore giusto é un tabú, e ci si affida al “sentito dire” o peggio ancora alle esperienze di altri, spesso dall’altra parte del mondo… In realtá una volta stabiliti i parametri di lavoro richiesti dal motore la scelta dell’iniettore é relativamente semplice, basta rispondere alle seguenti domande:
- Motore aspirato o turbo/supercharged?
- Motore ad alte prestazioni o basse emissioni?
- Cavalli/Coppia massima prevista?
- Dimensioni fisiche degli iniettori originali?
- Tipo di condotto (8v/16v)
Andiamo a vedere le voci elencate una alla volta:
- La domanda se il motore é aspirato o compresso é necessaria per il corretto dimensionamento della portata iniettore, infatti la richiesta di carburante tra le due tipologie di motore é differente, in quanto un aspirato generalmente necessita di un rapporto aria benzina (per la massima potenza) pari a 0,88-0,90 lambda (piú o meno da 13:1 a 13.2:1 AFR), mentre un motore turbo/supercharged gradisce rapporti piú vicini a 0,80 lambda (11.7:1 AFR) per esprimere la massima potenza. Ovviamente questo fattore determina una maggiore richiesta di carburante del motore compresso a paritá di coppia espressa.
In questa immagine possiamo vedere come un aspirato (high load) lavori al meglio con AFR tra 12.8 e 13.5, un supercharger voglia AFR piú ricchi ed un turbo (pressioni oltre i 15psi/1 bar, la zona rossa) gradisca AFR intorno ad 11.
- La seconda domanda é legata alle emissioni, un motore ad alte prestazioni di solito tende a girare “grasso”, in quanto un pó di carburante in piú aiuta a raffreddare i pistoni e ci assicura che tutto l’ossigeno venga bruciato (garantendo la massima potenza). Un motore “green” al contrario viene configurato per il minimo consumo e la massima atomizzazione del carburante, quindi si deve cercare un iniettore che promuova tutto ció.
- Adesso la domanda che tutti fanno… Quanti cavalli ha??? In modo piuttosto empirico possiamo scegliere il nostro iniettore in base alla massima potenza che dovrá sviluppare il motore. Ovviamente un iniettore per cilindro significa che la potenza massima va prima divisa per il numero di cilindri! Un 4 cilindri con 200cv (all’albero) svilupperá 50cv per cilindro, un 6 cilindri (sempre da 200cv all’albero) svilupperá circa 33,3 cv per cilindro, e cosí .
Ora possiamo cominciare ad orientarci nel mondo degli iniettori aftermarket, abbiamo buona parte delle informazioni che ci servono, online ci sono diversi calcolatori che, in base a cv e tipo di motore, danno una stima della portata necessaria. Questa é la parte semplice XD.
Ci sono due principali scale di misura per la portata, quella metrica (scientificamente corretta) epressa in cc/min (centimetri cubici al minuto) e quella americana (Sistema di misura medioevale…) in lb/hr (libbre per ora), fate sempre attenzione alla scala utilizzata, anche se ovviamente si puó passare da una all’altra moltiplicando (o dividendo) per 10.5!
Ovviamente fino ad ora non abbiamo citato la pressione del carburante nel rail iniettori, che usualmente si attesta sui 3 bar (sopra la pressione nel collettore) ed é anche la pressione standard di test degli iniettori.
Nel calcolo della portata dobbiamo SEMPRE tenere un 20% di margine di sicurezza (nel calcolatore qui sopra infatti trovate una tendina con il “Max Duty Cycle” ovvero il massimo tempo di apertura espresso in percentuale), non vogliamo che il nostro iniettore rimanga aperto costantemente, deve sempre avere un margine di sicurezza tale che ad ogni ciclo di iniezione si possa richiudere, inoltre possono intervenire fattori esterni che possono portare la ECU ad aumentare il tempo di apertura, come correzioni lambda, temperature glaciali, ecc.
Facciamo un esempio pratico, per vedere quanto incide il tipo di motore sulle dimensioni degli iniettori:
- motore benzina aspirato 4 cilindri con 200cv: necessita di iniettori da 310cc/min @80%duty
- motore benzina supercharged 4 cilindri con 200cv: necessita di iniettori da 340cc/min @80%duty
- motore benzina turbo 4 cilindri con 200cv: necessita di iniettori da 370cc/min @80%duty
I cv sviluppati sono gli stessi ma la richesta di carburante cambia (e non poco) in base al tipo di motore, quindi la scelta degli iniettori, soprattutto in caso di conversioni da aspirato a turbo, é vitale.
Una volta trovata la portata corretta per il nostro motore possiamo cominciare a filtrare gli iniettori in base alle dimensioni fisiche, ci sono infatti iniettori di lunghezze diverse, e diametro (lato rail e lato collettore/testa) differente.
Qui a lato possiamo vedere le principali misure degli iniettori Bosch Motorsport
Per fortuna esistono degli adattatori che ci permettono di “creare” gli iniettori su misura, e la giusta combinazione ci permette di montare lo stesso iniettore in motori radicalmente differenti.
Infine, c’é la possibilitá di selezionare l’iniettore in base al “pattern” di spruzzo, ovvero in base alla forma del cono di emissione nel condotto. É una scelta di livello ingegneristico, che permette di avere una erogazione migliore e piú lineare a basso/medio regime, mentre ad alto regime e carico le differenze in prestazioni sono minime.
Fin’ora abbiamo parlato di dati “IDEALI”, ma nel mondo reale anche le aziende piú grandi, e con il controllo qualitá piú elevato, non sono in grado di fornire prodotti identici tra loro al 100%, ecco perché ci sono aziende (tra cui noi) che comprano grandi stock di iniettori, li testano in condizioni identiche e creano dei set di iniettori il piú possibile uguali, in modo da garantire una elevata omogeneitá di iniezione tra un cilindro e l’altro. I nostri set sono sempre corredati di foglio test con le portate dei singoli iniettori, curva dei tempi di apertura e deviazione all’interno del set.
