Iniettori: cosa sono, come funzionano, quando pulirli

La funzione degli iniettori auto è quella di trasferire il carburante dal serbatoio all’impianto di alimentazione del motore. Questi piccoli componenti di forma cilindrica sono alla base del funzionamento del motore: una pompa immette il carburante negli iniettori, che lo nebulizzano e lo “iniettano” – nella corretta quantità e pressione – nel condotto di aspirazione del motore, nella camera ausiliaria (motori diesel), o direttamente nella camera di combustione (iniezione diretta) o nel condotto di aspirazione dei motori a benzina.

Gli iniettori possono essere elettronici o di tipo meccanico, ma in entrambi i casi la funzione è la stessa: alimentare correttamente il motore e garantire in tal modo ottimali consumi, emissioni e prestazioni.

Le diverse tipologie di iniettori: come funzionano

Gli iniettori possono essere di diversi tipi, a seconda del motore e della loro struttura. Gli iniettori meccanici presentano una punta conica (ago) che viene azionata dalla spinta di una molla calibrata.

Anche nei motori a iniezione elettronica – in cui è la centralina del motore a controllare elettronicamente gli iniettori – è presente la punta conica, azionata da un un solenoide attraverso un impulso.

Nell’iniezione “a pompa” – che è andata a sostituire il common rail – ogni cilindro del motore ha una propria pompa carburante indipendente; l’iniettore, assemblato alla pompa d’iniezione sulla testata motore, va a iniettare il carburante a pressioni molto elevate.

Gli iniettori benzina dei moderni motori a benzina comprendono una elettro-valvola a impulso elettrico, collegata alla centralina, che misura la concentrazione di aria nell’aspirazione, mentre la sonda lambda  misura l’ossigeno negli scarichi. Tali misurazioni consentono alla centralina di determinare l’esatto quantitativo di carburante da iniettare.

Come è noto gli iniettori diesel – integrati (sistema pompa-iniettore) o in rail – si sporcano con più facilità rispetto agli iniettori benzina, visto che il gasolio stesso contiene maggiori impurità. L’eccessivo sporco può bloccare l’iniettore diesel, impedendo al cilindro di lavorare e impattando di conseguenza sulle performance del motore e sui consumi. Se l’iniettore si blocca in posizione aperta le conseguenze sono peggiori: potrebbe infatti verificarsi il riempimento del pistone a motore spento, con possibili danni alla biella quando si riavvia il motore. Se l’iniettore si blocca in posizione aperta, inoltre, il gasolio immesso nella camera di combustione sarà sempre in eccesso, vanificando un efficiente combustione.

I motori diesel common rail sono costituiti da un sistema a doppia pompa: quella a bassa pressione fa circolare il carburante in un collettore, mentre quella ad alta pressione immette il carburante nel condotto che collega gli iniettori (comandati dalla centralina elettronica).

Iniettori auto: progressi continui nell’iniezione 

Negli ultimi venti anni i motori a benzina e diesel sono stati enormemente migliorati, sia in termini di efficienza che di eco-sostenibilità. Nonostante l’avvento dell’elettrico – e lo stop alla produzione di auto con motori endotermici che per l’Italia è previsto entro il 2035  – in questi anni le Case auto hanno continuato a investire nella propulsione tradizionale, integrandola sempre più spesso con i motori elettrici nelle varie configurazioni di ibrido. Nel prossimo decennio si assisterà dunque ad una “compenetrazione” tra tecnologia tradizionale ed elettrica. I fronti su cui hanno continuato a impegnarsi i reparti di ricerca e sviluppo di costruttori e componentisti sono molteplici. L’obiettivo comune, come prevedono le normative di legge, è un ulteriore abbassamento delle emissioni (CO2, NOx, PM, HC) e il contenimento dei consumi. Va ricordato che, nel corso degli ultimi trent’ anni, si è arrivati a ridurre di oltre il 95% le emissioni nocive dei motori tradizionali (le riduzioni più significative si sono avute nei primi anni ’90), e con l’avvento delle motorizzazioni Euro6 si sono fatti ulteriori progressi.

I principali elementi su cui si sono concentrati gli sforzi degli ingegneri hanno riguardato aspetti come il miglioramento del ciclo di combustione, con un più alto rapporto aria/carburante e una più elevata compressione, abbinato ad una potenziata turbo-compressione. Altro fattore determinante per l’efficienza del ciclo di combustione è l’iniezione diretta, sempre più performante. Anche il downsizing dei motori ha giocato nell’ultimo decennio un ruolo fondamentale, abbinando turbocompressori di nuova generazione a motori di cilindrata ridotta (sovralimentati e con innovativi sistemi di controllo elettronico delle valvole); ciò ha consentito di avere propulsori di piccola cilindrata ma capaci di esprimere prestazioni confrontabili o migliori rispetto a propulsori di cilindrata superiore, con consumi ed emissioni di CO2 fortemente ridotte.

Impianti GDI a iniezione diretta di benzina

Nel 2023, più della metà dei motori a combustione approvati saranno dotati di impianti GDI (a iniezione diretta di benzina). Di conseguenza, crescerà anche la domanda di riparazione e manutenzione per questo tipo di motorizzazioni. Questi iniettori benzina si contraddistinguono per l’elevata pressione di iniezione della benzina. Le ultime generazioni di iniettori ad alta pressione sono progettate per pressioni di iniezione fino a 350 bar, che garantiscono ai motori a iniezione diretta di benzina prestazione elevate associate a consumi ridotti e basse emissioni. Questi motori stanno trovando sempre più spazio nei nuovi modelli ibridi lanciati in questi anni dai Costruttori. L’ibridizzazione in corso farà dunque da volano alla diffusione di questa tipologia di motori benzina a iniezione diretta, prospettando una buona crescita anche nell’aftermarket degli iniettori di ricambio. I riparatori dovranno dunque avere il know-how, ricambi e kit di riparazione per intervenire su questi motori e sostituire gli iniettori ad alta pressione che hanno subito un guasto o non funzionano correttamente. Fondamentale anche la diagnostica, indispensabile per individuare guasti agli iniettori o ad altri componenti del sistema di iniezione. Gli strumenti diagnostici sono infatti gli unici in grado di rilevare errori e sequenze di segnali, valori misurati e fornire istruzioni per lo smontaggio e l’installazione degli iniettori. I kit di riparazione degli iniettori sono inoltre particolarmente utili per avere tutto il necessario per poter intervenire. Ad esempio, quando occorre reinstallare un iniettore ad alta pressione dopo la pulizia ad ultrasuoni, è opportuno sostituire anche le guarnizioni (anello di tenuta della camera di combustione, O-ring, elementi di disaccoppiamento). In alcuni casi nei kit di riparazione vengono forniti anche pinze speciali, manicotti e perni di calibrazione.

Iniettori sporchi: come accorgersene

Gli iniettori possono sporcarsi a causa delle impurità presenti nella benzina e soprattutto nel gasolio, che un filtro carburante intasato può non essere riuscito pienamente a trattenere. Un iniettore sporco impatta sulle prestazioni del motore, aumentando consumi ed emissioni. Nonostante gli speciali filtri di cui sono dotati gli iniettori, la capacità di trattenere le impurità del carburante può essere nel tempo meno efficace. Proprio per questo sarebbe necessario valutare una pulizia degli iniettori ogni 20/25mila Km percorsi, in corrispondenza di ogni tagliando. I sintomi di un iniettore sporco possono essere l’aumento dei consumi di carburante, difficoltà di avviamento, prestazioni più basse, gas di scarico scuri o anche l’arresto del motore a bassi regimi.

Sporco e residui possono provocare un allentamento della molla che spinge sullo spillo, diminuendo la pressione a cui lavora l’iniettore. Ciò provoca un peggioramento della polverizzazione, con problemi di avviamento a freddo, calo delle prestazioni e fumi eccessivi.

Come pulire gli iniettori

Una buona pratica semplice e conveniente per tenere in buona salute gli iniettori è quella di fare ogni tanto (5-10.000 km) un pieno con carburanti additivati, scegliendo appunto una miscela che ha al suo interno sostanze chimiche che favoriscono la pulizia degli iniettori mantenendo alte le performance del motore.

Un’altra soluzione può essere quella di aggiungere al carburante un additivo specifico per iniettori, che può essere acquistato dal proprio ricambista di riferimento, che saprà consigliare il giusto prodotto per la propria auto. L’additivo va introdotto quando il serbatoio è quasi vuoto, andando successivamente a fare il pieno. Occorre tuttavia misurare con precisione la quantità di additivo, visto che un quantitativo scarso potrebbe non servire a nulla, mentre un quantitativo troppo elevato potrebbe addirittura peggiorare le performance del motore. Il costo degli additivi per iniettori parte da circa 20 euro al litro.

Il problema potrebbe tuttavia essere più complesso e richiedere l’intervento di un meccanico per una pulizia profonda degli iniettori sporchi. In questo caso è necessario smontare il motore, togliere gli iniettori e pulirli accuratamente. La pulizia manuale degli iniettori consente di risolvere alla radice il problema e mantenere il motore in buona salute. Tuttavia, dopo 150.000 km gli iniettori non sono più in grado di mantenere le prestazioni iniziali e andrebbero dunque sostituiti. Il costo degli iniettori varia a seconda dei modelli – mediamente tra i 100-400 euro – al quale va ovviamente aggiunto il costo della manodopera.

Fondamentale è anche la periodica sostituzione dei filtri carburante. Le impurità presenti nel carburante, e non opportunamente filtrate, possono infatti non solo sporcare gli iniettori ma compromettere l’efficienza del motore, in particolare nei veicoli a GPL.

a cura di Andrea Martinello