Guida al MetanoBrc Gas Equipment

impianti gas auto

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90AV99001011 - N. 01 del 27.02.2004

2 GUIDA AL METANO

1. I COMBUSTIBILIGASSOSI

Tra le tre classi dei combustibili,ordinati secondo lo stato di aggre-gazione in solidi, liquidi, gassosi,questi ultimi, oltre ad essere piùfacilmente esenti da impurezze,sono i più atti ad alimentare agevol-mente bruciatori, camere di combu-stione, forni, e possono facilmentemiscelarsi con l’aria in proporzionistechiometriche o in altre propor-zioni definite, richieste per l’uso.

Essendo in fase con l ’aria,danno luogo più facilmente deglialtri a combustione completa con ilminimo eccesso d’aria. Per questoconsentono rendimenti di combu-stione molto alti ed elevate tempe-rature di fiamma. Sono adatti per iltrasporto a distanza utilizzando

tubazioni, alla distribuzione anchecapillare ed alla facile misura pres-so i singoli utenti.

Non si prestano ovviamente allostoccaggio in aria libera e neancheal facile accumulo in recipienti atemperatura o pressione ambiente.

Per incrementare il contenutoenergetico a parità di volume stoc-cato, bisogna ricorrere alla com-pressione o alla liquefazione segui-ta da stoccaggio in recipienti ter-moisolanti a temperatura moltobasse (per il metano - 180 °C).

1.1. GAS COMBUSTIBILINATURALI

Con questo termine si identifica-no tutti i gas combustibili di originenaturale come quelli fossili, quelli dipalude, i gas vulcanici e di miniera.

Sebbene sia largamente diffusosul nostro pianeta, il gas naturale èstato scoperto ed impiegato sularga scala in tempi recenti.

Il gas naturale si impose qualefonte energetica su larga scala solodopo gli anni ‘30, allorché lo svilup-po delle tecnologie di costruzione e

posa delle condotte ne rese possi-bile l’utilizzo in alternativa al ‘gas dicittà’ ricavato dalla distillazione delcarbone. Da quel momento graziealle sue qualità intrinseche, al pro-gresso tecnologico, all’espansionegeografica dei mercati e alla sco-perta di importanti giacimenti inEuropa Occidentale, Russia, NordAfrica e Medio Oriente, il gas natu-rale ha conosciuto una crescentediffusione. Oggi è la terza fonteenergetica mondiale dopo il petrolioe il carbone: ogni anno se ne con-sumano oltre 2.400 miliardi di metricubi che equivalgono al 23% delladomanda energetica del mondo.

In Italia grandi giacimenti sonostati localizzati sotto la coltre allu-vionale della Pianura Padana, nelRavennate ed in alcune zone delmeridione e della Sicilia.

Fig. 1

Riserve e consumidi gas naturale

(Fonte SNAM)

Africa

Asia eOceania

Europaorientale

Europaoccidentale

MedioOriente

Americadel centro e sud

America del nord

55

11.500

8.000

6.500

710

130

180

50.000

14.500270

58.000

640415

6.500

Riserve e consumidi gas naturaleMiliardi di metri cubi

Consumi mondiali 19992.400

Riserve mondiali all’ 1.1.2000155.000

3GUIDA AL METANO

2. IL GNCCARATTERISTICHEGENERALI

GNC significa GAS NATURALECOMPRESSO.

Il gas naturale può essere con-siderato composto di solo metano(CH4), in quanto gli altri idrocarburiquali l’etano, il propano, i butani, ipentani, il diossido di carbonio edaltri, oltre a una percentuale diazoto ed elio, di norma sono pre-senti in percentuali molto basse.

In Italia il tenore di metano èvariabile a seconda delle origini(fig. 2): nel gas proveniente dall’Algeria è verso il minimo (solo83,66%), mentre alte percentuali siritrovano in quello nazionale erusso (più del 98%). E’ questa laragione per cui molti identificano ilGas Naturale col suo principalecomponente ed esso viene comu-nemente chiamato “metano”. Anchein questa guida esso verrà comu-

nemente indicato come metano.

CARATTERISTICHE PRINCIPALIDEL GAS METANO

Simbolo: CH4Massa volumica: 0,7172 kg/m3

Densità relativa all’aria: 0,5546

Potere calorifico superiore: 39,82 MJ/m3

Potere calorifico inferiore: 35,89 MJ/m3

Temperatura di autoaccensione: 595 °C

Limiti di infiammabilità volume

percentuale in aria:

• Inferiore 5%

• Superiore 15%

L’impiego termico del gas natu-rale offre numerosi vantaggi rispet-to ai combustibili solidi ed in molticasi anche a quelli liquidi: migliorregolazione della fiamma, grandeelasticità nella combustione, assen-za di residui e di componenti corro-sivi nei fumi.

Viene particolarmente impiegatonegli usi domestici, nella produzio-ne di energia elettrica, nelle trasfor-mazioni chimiche.

A differenza delle benzine e delgasolio, il carburante metano non siottiene attraverso complicati pro-cessi di raffinazione. Fin dall’origineè pronto all’uso come carburante

ecologico.Il metano ha il più alto punto di

infiammabilità rispetto a tutti gli altricarburanti. La sua temperatura diautoaccensione è infatti doppia(595 °C) rispetto ai combustibililiquidi e la concentrazione di com-bustione (5%) è molto maggioredella benzina (1%) e del gasolio(0,5%), fattori che contribuisconoad abbassare notevolmente i lrischio di incidente con sviluppo diincendio.

Il metano ha allo stato gassosodensità e peso specifico inferiorerispetto all’aria (aria = 1,29 kg/m3;metano = 0,7172 kg/m3), quindi incaso di perdite di qualsiasi natura,esso tende a volatilizzarsi, a salireverso l’alto disperdendosi in atmo-sfera, senza ristagnare a terra esenza così dare luogo a pericoloseconcentrazioni.

Il metano è infiammabile, comedel resto TUTTI i carburanti. E'importante quindi evitare manipola-zioni dei prodotti in vicinanza difiamme libere e oggetti ad elevatatemperatura.

GAS nazionale russo olandese algerino

Composizione indicativa %mol. %mol. %mol. %mol.

Metano 99,62 98,25 92,66 83,66

Etano 0,06 0,54 2,95 7,71

Propano 0,03 0,16 0,81 1,95

Iso-Butano 0,01 0,03 0,11 0,28

N-Butano - 0,03 0,16 0,41

Iso-Pentano - 0,01 0,03 0,08

N-Pentano - 0,01 0,03 0,08

Esani + 0,01 0,01 0,05 0,07

Anidride Carbonica 0,03 0,08 0,89 0,20

Azoto 0,24 0,87 2,28 5,40

Elio - 0,01 0,03 0,16

Caratteristiche

Pcs (1) kcal/Sm 3 9.011 9.014 9.131 9.498

Pcs (1) MJ/Sm 3 37,73 37,74 38,30 39,76

Pcs (2) kcal/Sm 3 8.113 8.118 8.234 8.583

Pcs (2) MJ/Sm 3 33,97 33,99 34,47 35,94

Peso molecolare medio 16,11 16,33 17,38 18,78

Massa volumetrica kg/Sm 3 0,6826 0,6921 0,7369 0,7964

Fig. 2Composizione ecaratteristiche delGNC distribuito inItalia.

(estratto da fonteSNAM).

(1) Potere calorificosuperiore.(2) Potere calorificoinferiore.

4 GUIDA AL METANO

Il Metano non necessita di addi-tivi antidetonanti perchè possiedeun numero di ottano superiore allabenzina e pari a 120-125 (l'ottanomisura il potere antidetonante di uncarburante, cioè la capacità di evi-tare che l'accensione della miscelaprovochi una detonazione, inveceche una semplice combustione,all'interno del cilindro). Tale pro-prietà lo rende, in termini di presta-zioni, superiore alla benzina neimotori dedicati (studiati esclusiva-mente per l'impiego di carburantemetano e quindi con maggiore rap-porto di compressione).

La completezza della combu-stione all'interno della camera discoppio, e l'ottima resa termica evi-tano incrostazioni, formazione diparticolato, deposit i nell 'ol io edeterminano l'allungamento degliintervalli di manutenzione e dellavita utile del motore.

I veicoli alimentati a metano pri-meggiano anche per la semplicitàdella manutenzione che non richie-de interventi particolari e costosi.Grazie alle sue proprietà il gasnaturale presenta una combustioneestremamente pulita e completache impedisce la formazione disostanze, quali i residui e le incro-stazioni, che concorrono, nelmedio-lungo termine, al cattivo fun-zionamento del motore ed all'au-mento dei consumi. Non stupisce,infatti, che i propulsori dei veicoli agas naturale abbiano una durata eduna omogeneità di resa nel temposensibilmente superiore a quelli tra-dizionali alimentati a benzina ogasolio. Le apparecchiatureaggiunte, costituenti l'impianto a

metano, non necessitano di partico-lare manutenzione se la vettura èoggetto dei convenzionali tagliandidi controllo secondo gli intervalliprescritti. In condizioni di puntualemanutenzione del veicolo, il con-trollo dell'alimentazione a metanopuò essere effettuata con una per-correnza chilometrica superiore allabenzina. Si raccomanda pertanto dieffettuare con scrupolo le normalioperazioni di manutenzione ordina-ria che qualunque motore richiede.In tal modo si potrà godere dell'ali-mentazione a metano contenendoal massimo i costi di esercizio com-plessivi.

3. IL METANOIN AUTOTRAZIONE(Aspetti tecnici)

5GUIDA AL METANO

Carburante

Benzina verde s/za piombo (catalizzatore a tre vie)

Diesel attuale

Diesel (con catalizzatore per NOx)

Benzina (con alimentazione learn burn)

Benzina (motore a 2 tempi catalizzato per NOx)

Etanolo

Metanolo

G.P.L. (con catalizzatore a tre vie)

METANO (con catalizzatore a tre vie)

Elettrico

Idrogeno

L'aumento delle auto in circola-zione influisce sempre più negati-vamente sull'ambiente e sui consu-mi energetici. Il settore dei trasporti,in particolare, è gravementeresponsabile di emissioni nell'am-biente di ossido di carbonio, di ossi-di di azoto, di idrocarburi incombu-sti, di piombo, di benzene, di biossi-do di carbonio, di anidride solforo-sa, di particolati (diesel), ecc.

La combustione è inevitabilmen-te inquinante. Le emissioni chederivano sono legate alle proprietàchimiche e fisiche del carburanteed alla composizione della miscelacarburante-comburente, ma ancheal meccanismo di combustione ealle caratteristiche dell'ambiente.

Tutti i prodotti della combustioneinfluiscono negativamente sulla

qualità dell'aria, ma più della quan-tità in valori assoluti è importanteconoscere il grado di tossicità diogni singolo elemento e stabilirnedunque la reale nocività (tabella difigura 3).

Negli USA, dove la legislazionea tutela dell’ambiente è tra le piùsevere, l’alimentazione dei veicoli ametano è risultata tra le menoinquinanti in assoluto. La tabella difigura 4 (fonte Bosch) illustra la rile-vazione del centro californiano“California Air Resources Board”dove sono misurate, in rapportoalle emissioni causate da un moto-re a benzina senza piombo, leemissioni di CO (Ossido diCarbonio), HC (IdrocarburiIncombusti) e NOx (Ossidi di Azoto)liberate dagli altri carburanti oggi inuso e da alcuni carburanti alternati-vi.

I l METANO non solo risultainsieme al GPL tra i carburantimeno inquinanti in uso, ma è battu-to soltanto da due “carburanti”ancora futuribili come l’idrogeno el’elettricità (per la quale restano darisolvere problemi di impattoambientale notevoli, come quellodelle centrali di produzione e losmaltimento delle batterie).

E’ utile rammentare che il meta-no non contiene piombo, presentenella “benzina super”, non contienezolfo, presente nel gasolio e quindinelle emissioni di Ossido di Zolfoliberate dai motori Diesel; nè con-tiene IPA (Idrocarburi PolicicliciAromatici), assai pericolosi perchèconcordemente ritenuti tra i peggio-ri agenti cancerogeni, presenti nellabenzina senza piombo.

Il diagramma di figura 5 (fonte

4. IL METANOIN AUTOTRAZIONEE L’AMBIENTE

CO

100

20,48

20,48

15,87

14,59

15,43

14,51

13,62

13,66

0

0

HC

100

80,93

80,93

9,51

10,09

9,47

10,92

9,56

10,02

0

0

NOx

100

152,27

143,16

145,44

51,87

53,18

51,92

49,08

50,89

0

9,12

Fig. 4

Il METANO insiemeal GPL non solorisulta tra i menoinquinante tra icarburanti in uso,ma è battutosoltanto da duecarburanti “futuribili”come l’idrogeno el’elettricità.(Fonte Bosch -Consorzio EcoGas)

Carburantiattuali

Carburantialternativi

GPL eMetano

Fig. 3Parametri

di tossicità

1

60

100

Composti

CO ossido di carbonio

HC idrocarburi incombusti

NOX ossidi di azoto

6 GUIDA AL METANO

Bosch) raffigura la riduzione dell’in-quinamento ottenibile con i carbu-ranti alternativi. L’inquinamento ècalcolato con il “sistema california-no” che attribuisce a ciascun carbu-rante un “bonus” a seconda dellapericolosità nei confronti dell’ozono.

Infine bisogna ricordare che ilmetano inquina relativamente pocodato che:

- la combustione avviene allostato gassoso, quindi il metano,che allo stato naturale è un gas, sipresta meglio a tale processo assi-curando una miscela più omogeneae l'assenza di particolati pesanti,

- le caratteristiche termodinami-che più elevate facil i tano unamiglior combustione,

- non vi sono addit ivi comepiombo, zolfo e aromatici.

BRC Gas Equipment ha inoltredimostrato come sia possibile otti-mizzare la combustione del metanoa tutto beneficio di prestazioni eminor inquinamento.

In seguito all’applicazione disempre più restrittive normativeambientali, sono stati realizzatidispositivi per il controllo della car-burazione, fra i quali il pioneristico"BLITZ", “JUST”, “JUST HEAVY”,“SEQUENT”, i quali, sottoposti asvariate e severe prove antinquina-mento, hanno sempre fornito eccel-lenti risultati in termini di emissionie prestazioni (fig. 6).

Ben

zina

con

cata

lizza

tore

Dispositivo “JUST”con riduttore BRC ME

Opel Agila 1.2i 16V - 55kWDirettiva 98/69/CE(B) - Euro IV

CNG G25

Valori di emissione non moltiplicati per il fattore di deterioramento

1,0 1,0 1,0

CO HC NOx CO HC NOx CO HC NOx

0,10 0,10 0,10

0,393

0,052

0,012

0,071

0,659

0,0420,071

0,22

0,029

0,08 0,08 0,08

Dispositivo “JUST HEAVY”Skoda Octavia 2.0i - 85kW

Direttiva 98/69/CE(B) - Euro IVCNG G25

Dispositivo “SEQUENT”Ford Focus 1.8i 16V - 85kW

Direttiva 98/69/CE(B) - Euro IVCNG G25

Die

sel

Ben

zina

“Lea

n B

urn”

Ben

zina

2 te

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liN

Ox

Idro

geno

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Fig. 5 - I valori degli inquinanti dei vari motori sono ottenuti fatto 100 i valori delle emissioni delmotore a benzina senza piombo con catalizzatore.(Fonte Bosch - Consorzio EcoGas)

Fig. 6

Schema riepilogativo di alcune proveantinquinamento eseguite da

BRC Gas Equipment

CO - Ossido diCarbonio

HC - Idrocarburiincombusti

Valore Limite

Risultato Prova

NOx - Ossidi di Azoto

7GUIDA AL METANO

5.1. IL METANONEL MONDO

La grande disponibilità del pro-dotto, i progressi in campo indu-

striale e tecnologico, valide motiva-zioni economiche ed ecologichehanno creato in tutti i continenti lecondizioni per un rapido sviluppodel metano per autotrazione. Moltigoverni, attuando una accorta poli-tica energetica, hanno introdottoquesto carburante, sostenendolocon incentivi economici e fiscali.

Con una votazione di 88 su 11 ilSenato americano il 25 aprile 2002ha approvato la legge sull’energia.La legge include incentivi sulleimposte per i veicoli alimentati concarburanti alternativi. E’ la prima

volta che il Senato statunitense sta-bilisce incentivi di questo genere.

L’Iran ha iniziato in un ambizio-so programma di sviluppo del gasnaturale della durata di 10 anni, eguarda all’industria internazionaledel settore per la programmazionee l’assistenza. La Società petrolife-ra nazionale (NIOC - NationalIranian Oil Company), intendeespandere l’utilizzo del gas natura-le a livello nazionale in modo taleda contribuire a mantenere unaforte capacità di esportazione delpetrolio. Inoltre l’impiego del gas

5. DIFFUSIONEDEL METANO PERAUTOTRAZIONE

Paese Veicoli Stazioni di Stazioni di Impianti per Ultimoconvertiti rifornimento rifornimento il rifornimento aggiornamentoa Metano in costruzione

Argentina 951.842 1.068 98 - Maggio 2003Brasile 550.010 570 150 - Giugno 2003Italia 434.000 405 40 - Maggio 2003Pakistan 360.000 360 200 - Giugno 2003India 156.659 161 - - Giugno 2003Usa 130.000 1.300 - 3.271 Maggio 2003Cina 69.300 270 - - Aprile 20003Egitto 44.810 75 25 - Maggio 2003Venezuela 44.146 147 - - Gennaio 2003Ucraina 41.000 130 - - Giugno 2003Russia 32.000 216 - 2 Marzo 2003Taiwan 24.000 12 - - Febbraio 2003Canada 20.505 222 - 3.208 Agosto 2001Giappone 16.561 224 - 606 Maggio 2002Bolivia 15.000 30 6 46 Aprile 2003Germania 15.000 330 500 450 Aprile 2003Bangladesh 14.015 15 25 - Giugno 2003Nuova Zelanda 12.000 109 - - Marzo 2000Colombia 9.126 32 12 - Aprile 2003Bielorussia 5.500 24 - - Dicembre 2001Francia 4.550 105 - 100 Ottobre 2000Trinidad e T obago 4.000 12 4 - Marzo 2003Malesia 3.700 18 - - Ottobre 2000Svezia 3.300 32 3 - Gennaio 2003Cile 3.000 12 5 - Aprile 2003Indonesia 3.000 12 - - Settembre 1996Corea 2.612 33 7 - Gennaio 2003Australia 2.104 127 - 55 Luglio 2001Messico 2.000 4 2 - Aprile 2003Tailandia 1.182 5 - - Gennaio 2003Iran 1.000 3 500 - Aprile 2003Moldavia 800 87 - - Dicembre 2001Spagna 403 21 - 12 Febbraio 2003Gran Bretagna 400 40 20 40 Aprile 2003Turchia 400 2 - - Aprile 2003Belgio 300 5 - 60 Febbraio 2000Repubblica Ceca 300 16 - - Giugno 2003Olanda 300 11 4 40 Marzo 2003Svizzera 279 27 10 50 Febbraio 2003Austria 250 44 - 25 Febbraio 2003Portogallo 243 5 2 - Maggio 2002Polonia 98 21 - 17 Aprile 2003Norvegia 88 4 - - Aprile 2003Irlanda 81 2 - 6 Settembre 2000Finlandia 75 3 - 2 Giugno 2003Cuba 45 1 - - Febbraio 2001Islanda 42 1 - - Giugno 2003Nigeria 28 2 - - Maggio 1998Lussemburgo 25 5 - - Giugno 1999Sud Africa 22 1 - 4 Gennaio 2000Uruguay 20 - - - Dicembre 2001Danimarca 5 1 - 3 Febbraio 2000Singapore 4 1 - - Febbraio 2003

Totale 2.931.680 6.388 1.613 7.997

Fig. 7

Veicoli convertitia metanoe stazioni di rifornimento nelmondo

(fonte: The GVR -Luglio 2003)

8 GUIDA AL METANO

naturale è visto come un’opportu-nità per risolvere almeno in parte ilproblema dell’inquinamento nellacapitale Teheran e in altre città.

Oltre che in autotrazione i lMETANO occupa un ruolo fonda-mentale negli usi domestici, nell’in-dustria e in agricoltura.

5.2. IL METANO IN EUROPA

La Commissione Europea hapresentato una proposta di direttivavolta a promuovere l’uso di carbu-ranti alternativi (biocarbonati, meta-no, idrogeno) nel settore dei tra-sporti nell’ambito del piano per lasicurezza energetica elaborato nelnovembre del 2000 con proiezionial 2020. Il prospetto di figura 8riporta le ipotesi fatte riguardo ilpossibile utilizzo dei suddetti carbu-ranti alternativi in luogo dei prodottipetroliferi (benzina e gasolio). Ilmetano trova ampio spazio e consi-derazione in questa autorevole pro-spettiva.

Alcune tra le più importanti cittàeuropee (Helsinki, Atene, Porto,ecc.) hanno adottato flotte di auto-bus alimentate a Metano per ridurrei costi ed il livello di inquinamentourbano.

In tutta Europa i Governi hannoallo studio, o hanno già varato,leggi e articolati piani di sviluppoper il Metano nell'autotrazione.

5.3. IL METANO IN ITALIA

L'Italia, dopo l'Argentina ed ilBrasile, è il terzo paese al mondoper parco auto circolante a metanoed il primo in Europa per numero distazioni di servizio, ma l'ascesa delgas naturale per autotrazione inGermania e Stati Uniti insidia que-sto primato (vedi tabella di fig. 7).

La rete italiana di vendita delmetano per autotrazione conta oltre400 distributori in esercizio, ed altriin corso di avanzata realizzazione,presso cui è possibile effettuare il

rifornimento in meno di 3 minuti.Le stazioni autostradali di carbu-

rante che attualmente offrono il ser-vizio sono poche, ma in brevetempo il loro numero è destinato adaumentare con l'apertura di 15distributori. Gli oltre 400.000 veicoliitaliani che utilizzano il gas naturalecomprendono anche autobus urba-ni, flotte di aziende pubbliche e pri-vate, taxi, mezzi leggeri e pesantiaddetti al trasporto merci.

In linea con le nuove tendenze,numerose case automobilisticheprevedono nei loro listini veicoli ali-mentati di serie a metano e benzina(bifuel) o a solo metano.

Fig. 8

Prospetto dellaCommissioneEuropea

(Fonte: Metano &Motori - Ottobre2002)

Anno Biocarburanti Metano Idrogeno% % %

2005 2 - -

2010 6 2 -

2015 7 5 2

2020 8 10 5

9GUIDA AL METANO

Fig. 9

Innesto dicarica “IMA5”:installazione suElettrovalvola“VMA3E WP”

6.1 LE NORMATIVEVIGENTI

L’installazione degli impiantiMetano per autotrazione è diffusa sularga scala a l ivello mondiale.Esistono molte normative che regola-mentano questa attività, alcune concompetenza solo per lo Stato in cuisono state emanate, altre invece chesono più largamente applicate. Tra lenorme più diffuse a livello mondialesicuramente troviamo il RegolamentoECE ONU R110 parte I che stabiliscele regole per l’omologazione dei com-ponenti Metano, mentre nella parte IIsono stabilite le regole riguardantil’installazione di tali componenti. LeNorme ISO 15500 stabiliscono lecaratteristiche di prova per i compo-nenti, queste normative sono applica-te in alcuni stati dove il regolamentoR110 non viene accettato. Le normeISO 15501 e ISO 15502 riguardanoinvece l’installazione e le prove daeffettuare sugli impianti metanoinstallati sui veicoli.

In Italia attualmente per installa-zioni di tipo OEM (primo montaggio)è in vigore il regolamento R110, men-tre per installazioni after market è invigore il Protocollo n° 4043-MOT2/Cdel 21.11.2002.

L’Italia ha adottato la serie diemendamenti del RegolamentoEuropeo N. 110, nei quali vengonodefinite le prescrizioni relative all’o-mologazione dei dispositivi di alimen-tazione destinati ai veicoli trasformatia metano. Diventano dunque “obso-lete” le precedenti normative nazio-nali come ad esempio gli articoli 341- 351 del Regolamento di attuazionedel Codice della strada, e le varie cir-

colari in materia precedentementeemesse dal Ministero dei Trasporti.

In seguito all’introduzione delregolamento R110 sono state defini-te, con prot. n. 4043-MOT2/C del21.11.2002, le norme per l’installazio-ne sui veicoli di tali componenti. I col-laudatori degli Ispettorati Provincialidel Dipartimento dei TrasportiTerrestri controllano che i vari compo-nenti siano stati installati secondo lenorme e verificano le varie tenutedell'impianto sottoponendole ad unapressione idraulica di 300 bar. Il col-laudo, su richiesta, può essere effet-tuato presso l'officina di installazione.L'impianto metano non comportamodifiche della vettura, ma solo l'ag-giunta di alcuni componenti che ver-ranno descritti in seguito.

6.2. COMPONENTI COMUNI A TUTTIGLI IMPIANTI

Gran parte dei componenti, nor-

malmente quelli ubicati nella parteposteriore del veicolo, e necessariper la trasformazione a metano diun’auto originariamente alimentataa benzina, sono comuni a tutti i tipidi veicoli, siano essi a carburatore,ad iniezione o ad iniezione concatalizzatore.

Vengono di seguito descritte lefunzioni e le caratteristiche princi-pali dei seguenti componenti:

- Innesto di carica,- Valvole bombola,- Bombole Metano,- Tubazioni ad alta pressionee raccordi,- Valvola metano,- Manometro metano.

6.2.1. INNESTO DI CARICA

Tutti gli impianti metano neces-sitano di un innesto di carica pereffettuare il rifornimento delle bom-

6. L’IMPIANTO AMETANO

Fig. 10

Innesto dicarica “IMA5/P”:installazionepassaparete

Innesto diCarica “IMA5”

Elettrovalvola“VMA3E WP”

LEGENDA1 = innesto “IMA5/P”; 2 = rondelle; 3 = tappo; 4 = veicolo;5 = dado; 6 = bicono; 7 = raccordo; 8 = tubo gas.

12

2

3

4

5

7

6 8

10 GUIDA AL METANO

bole metano.Esistono differenti innesti di cari-

ca a seconda del paese in cui sieffettua il rifornimento, ma le carat-teristiche di lavoro e sicurezza sonomantenute su tutti i modelli prodottida BRC. Gli innesti di carica sonorealizzati in due differenti versioni:

con raccordo femmina perinstallazioni in abbinamento con lavalvola metano VMA3, all’internodel vano motore (fig. 9);

con raccordo femmina perinstallazioni passaparete su parti dicarrozzeria del veicolo (fig. 10).

Per l’installazione passaparete ènecessario realizzare un foro sullaparte di carrozzeria dove si vuoleinstallare l’innesto, quindi fissarlocon l’apposito dado. Infine avvitareil tubo acciaio con raccordo e bico-no all’innesto (fig. 11).

Tutti gli innesti sono costituiti daun corpo principale, utilizzato perl’aggancio della pistola di riforni-mento del distributore metano. Perinterrompere il flusso del gas dopoil rifornimento è presente all’internodell’innesto una valvola di non ritor-no. Durante la fase di carica lapressione del Gas in entrata spingeverso il basso l’otturatore che, spin-to da una molla, ritorna alla suaposizione una volta interrotto il flus-so di gas in ingresso. Un tappo dichiusura in plastica, la cui presenzaè dettata o meno dalla zona dimontaggio dell’innesto di carica,consente la protezione da eventualiingressi di corpi estranei dall’ester-no.

Il montaggio dell’innesto di cari-ca non influisce sul principio di fun-zionamento dell’impianto a metanonel quale esso è inserito (nonnecessita di regolazioni), ma devecomunque rispettare le norme sul-l’installazione in vigore nel paesenel quale lo stesso è installato.

6.2.2. VALVOLA

BOMBOLA “VB A1”

La valvola bombola “VB A1”, è

Fig. 13

Valvola bombola“VB A1”: esploso

Fig. 11

Innesto di carica “IMA6/P”:esempio diinstallazione nelbocchettoneBenzina

Fig. 12

Valvola bombola“VB A1”:in sezione installatasu bombola

1

2

1

3

2

3

LEGENDA1 = bombola; 2 = corpo valvola; 3 = fascetta; 4 = manicottoguarnizione; 5 = dispositivoeccesso flusso; 6 = canale sfiato disco rottura e fusibiletermico; 7 = sfiato di aereazione; 8 = perno di chiusura;9 = manopola.

LEGENDA1 = Valvola “VB A1”;2 = Manicotto guarnizione;3 = fascetta

4 5 6

7

8

9

un dispositivo progettato e prodottodalla BRC nell'ottica di abbinare lefunzionalità classiche della valvolabombola alle funzioni di sicurezzache, a livello internazionale, regola-mentano tali dispositivi.

Sulla base dell'esperienza nellacostruzione della valvola bombolaper il mercato nazionale ed estero,la valvola bombola “VB A1” è stataquindi realizzata secondo diversepiccole varianti, a seconda dellerichieste normative vigenti nei vari

mercati.In particolare, restano invariate

in ogni modello le funzioni di:- Carica della bombola,- Alimentazione dalla bombola,- Isolamento, tramite rubinetto manuale, della bombola,- Aerazione per camera stagna.

Possono essere aggiunti almodello base, i seguenti dispositividi sicurezza:

- Valvola di eccesso flusso,

11GUIDA AL METANO

- Dispositivo di sicurezza alla sovrapressione con disco dirottura,- Dispositivo di sicurezza con fusibile termico.

La valvola bombola “VB A1” ècostituita da un corpo principaleriportante l'attacco filettato, per ilcollegamento alla bombola, e i dueattacchi filettati per il collegamentoai tubi alta pressione. Tali attacchisono normalmente utilizzati, l'unoper il collegamento al punto di cari-ca e all'alimentazione del motore,l'altro per il collegamento ad altrebombole. Il raccordo sull’ultima val-vola viene utilizzato per il collega-mento al tubo acciaio con innestipassaparete. Con innesti non pas-saparete (applicati sulla valvolametano “VM A3”), sul raccordo nonutilizzato dell’ultima valvola vieneapplicato un tappo cieco.

Seguendo il flusso del metanoin uscita dalla bombola, esso vieneintercettato dall'otturatore conicorealizzato dal perno. Con otturatoreaperto il metano fluisce verso ilmotore attraverso il foro perpendi-colare al piano di sezione.Attraverso gli stessi passaggi, nelverso opposto, avviene il flusso delmetano durante la fase di carica.

Ruotando la manopola in sensoorario si ha l’abbassamento dell’ot-turatore e la conseguente chiusuradella valvola.

6.2.2.1. Valvola di eccesso flussoLa valvola di eccesso flusso ha

lo scopo di ridurre al minimo la fuo-riuscita di metano dalla bombolanel caso di portate troppo elevatecausate da un funzionamento ano-malo, quali ad esempio, il mancatocollegamento del tubo di uscita ouna sua rottura.

6.2.2.2. Disco di rotturaIl disco di rottura è un dispositi-

vo di sicurezza contro le sovrap-pressioni.

I l dispositivo ha lo scopo di

intervenire quando la pressioneall'interno della bombola supera unvalore di taratura, scaricando com-pletamente il contenuto della bom-bola.

6.2.2.3. Fusibile termicoIl fusibile termico è un dispositi-

vo di sicurezza che interviene nelcaso in cui ci sia una sovratempe-ratura (ad esempio in caso diincendio), permettendo l’evacuazio-ne del contenuto della bombola edevitandone lo scoppio.

I tre dispositivi qui esposti comevarianti della versione standardpossono essere presenti singolar-mente o abbinati tra loro, a secon-da delle normative vigenti nellostato in cui vengono commercializ-zati.

Il corpo principale può essererealizzato nella forma rappresenta-ta nel disegno di figura 12, oppurein quella rappresentata nel disegnodi figura 13.

Quest'ultima presenta un risaltoa sezione quadra che consente ilserraggio della valvola bombolasulla bombola senza l'impiego dichiavi speciali.

6.2.3. VALVOLA BOMBOLA

“VB S1” (E13 1 10R)

La “VB S1” (figura 14) rappre-senta l’evoluzione della valvolabombola “VB A1”. Essa abbina lecaratteristiche già descritte per la

“VB A1” ad una elettrovalvola diintercettazione inserita direttamentesul corpo della valvola.

L’elettrovalvola opportunamentepilotata dalle centraline BRC per-mette di bloccare il flusso di gasverso il motore in caso di incidenteo spegnimento accidentale delmotore.

In caso di emergenza o manu-tenzione sull ’elettrovalvola ècomunque possibile chiudere l’usci-ta di gas intervenendo sul rubinettomanuale posto sulla valvola.

6.2.4. BOMBOLE METANO

Le bombole metano costituisco-no l'elemento aggiuntivo di maggio-ri dimensioni e vengono general-mente ubicate nel vano portabaga-gli, ed in casi specifici sotto la car-rozzeria, sotto il piano di carica,sopra il tetto.

Naturalmente le bombole devo-no essere conformi alle prescrizionidel Regolamento Europeo n. 110, oalle normative vigenti nei paesi incui vengono commercializzati.

In base alle esigenze ed aglispazi possono essere installate sulveicolo una o più bombole.

Si può tranquillamente ritenereche le bombole costituiscano unodegli elementi più sovradimensio-nati, in termini di sicurezza, di tuttala vettura.

L'esperienza pratica mostracomunque come, anche a seguitodi urti di grave entità, le bombolemetano rimangano una delle poche

Fig. 14

Valvola bombola“VB S1”

12 GUIDA AL METANO

parti della vettura ancora integre.Anche in caso di tamponamento, lebombole mantengano inalterate leproprie forme; è dunque del tuttoda sfatare il preconcetto, ancoroggi alquanto diffuso, circa la peri-colosità delle bombole.

6.2.4.1. InstallazionePrima di procedere al fissaggio

delle bombole è necessario instal-lare su di esse le relative valvolabombola descritte nel paragrafoprecedente.

Per comodità si prenderà comespunto per descrivere l’installazionedelle bombole metano, quanto pre-scritto nel regolamento Europeo nr.110 applicato in Italia con Prot.4043-MOT2/C.

6.2.4.2. Norme generaliLe bombole debbono essere

installate all’interno della sagomain pianta del veicolo, compresaanche la parte posteriore dellostesso. Le bombole devono esse-re installate in modo tale da risul-tare sufficientemente protetti dalleconseguenze di collisioni. In pros-simità delle bombole non debbo-no essere presenti parti sporgentio spigoli vivi. La posizione inpianta delle bombole non è sog-getta a particolari vincoli di orien-tamento. E’ ammesso installarenello stesso veicolo uno o piùbombole dotate di una o più lineedi carica. Il fissaggio delle bombo-le al veicolo deve essere realizza-to con ancoraggi dimensionati inmodo tale da garantire, con ser-batoio pieno, la resistenza degliancoraggi stessi e alle sollecita-zioni conseguenti alle accelera-zioni del veicolo in movimento.

Fare riferimento alla tabella difigura 15 per la scelta di fasce ebulloni di fissaggio.

Le bombole devono essere fis-sati in modo tale da non produrresfregamento durante il movimen-to del veicolo; la condizione puòessere soddisfatta con l’interposi-

zione, tra le bombole, e tra bom-bole e sistema di fissaggio, dimateriale antiscintillio e non igro-scopico (figura 16).

L’accesso alla/e valvola/ebombola deve risultare agevole.Serbatoio benzina e bombolemetano non devono trovarsi acontatto tra di loro, e risultare pro-priamente separati.

6.2.4.3. Installazioni sotto lacarrozzeria o sotto il piano di carico

Le bombole devono risultarepropriamente isolate da silenzia-tori e condotti di scarico, median-te una lamiera, o materiale diequivalente caratteristiche, dellospessore di almeno 1 mm.

La distanza minima da terradelle bombole deve essere noninferiore alla minima distanza delveicolo da terra (nel prospettoche segue i valori minimi fissatidalla normativa italiana, nel Prot.4043 MOT2/C).

6.2.4.4. Installazioni sopra il tettoLe bombole debbono essere

protetti dall’azione dei raggi solaritramite appositi contenitori a paretiforate di conformazione tale daimpedire l’accumulo di gas. La pro-tezione deve coprire almeno unarco di 180°. Il posizionamentodelle bombole sulla carrozzeria osul tetto dei veicoli deve tener contodei criteri di suddivisione e di collo-cazione delle masse indicate sullibretto di uso e manutenzione delveicolo (tabella CUNA NC001-51).

6.2.4.5. Installazioni nel vanoportabagagli posteriore consistema di aerazione

Qualora le bombole venganoalloggiate all’interno del vano porta-

Capacità numero numero Anelli, piastre onominale due tre supporti di Diametro

della/e fasce fasce fissaggio bullonibombola/e (C) alla struttura

del veicolo

litri (mm) (mm) (mm)

C ≤ 100 30 x 2,5 30 x 1,5 30 x 6 M12

100 ≤ C ≤ 150 50 x 2,5 50 x 2 50 x 6 M14

Fig. 15 - Tabella riepilogativa delle dimensioni e delle caratteristiche minimi richieste di fasce,bulloni e supporti per il fissaggio delle bombole conformemente al prot. 4043-MOT2/C.

Fig. 16

Installazionebombole metanonel vano bagagli:isolamento edaerazione

Tubo acciaio Valvola VBS1

Bombola

Sfiato

Tubo Sfiato

Categoria AltezzaInternazionale da terra

del minimaveicolo (mm)

M2, M3, N2, N3 200

M1, N1, L4, L5 155

13GUIDA AL METANO

bagagli posteriore è necessariorealizzare un’opportuna aerazione.Essa deve garantire che il metano,in caso di fughe o di altri motivi chenon corrispondano al normale fun-zionamento, abbia modo di fluireverso l'esterno della vettura, evitan-do così di trovarsi in ambienti pocoidonei e quindi potenzialmente peri-colosi. Tale aerazione è realizzabilecome da figure 16 e 17, praticandodue fori che mettano in contatto ilportabagagli con l’esterno, inseren-dovi gli appositi sfiati e tubi sfiato. Ilforo passante presente sui corpidelle valvole garantisce l’aerazionesu tutte le valvole. Il prot. 4043MOT2/C fissa il diametro internominimo dello sfiato a 30 mm. Glisfiati ed i tubi sfiato sono normal-mente utilizzati per il passaggiodelle tubazioni ad alta pressione inacciaio (figg. 16 e 17).

Qualora l’installazione all’internodel vano portabagagli crei eventualispazi chiusi il Prot. 4043-MOT2/Cprevede la creazione di due ulterioriprese d’aria dall’esterno, di diametrointerno non inferiore a 25 mm. Ledue prese d’aria devono essere ubi-cate nella parte laterale più alta pos-sibile del suddetto vano. Allo scopodi evitare che il bagagliaio possaostruire le due prese d’aria, le stes-se devono essere protette da unastruttura che permetta comunque lacircolazione dell’aria.

6.2.4.6. Avvertenzegenerali di montaggio

Prima di realizzare fori o apertu-re nella carrozzeria vettura, assicu-rarsi di non danneggiare tubazioni,fasci cavi, serbatoi od altri parti nonstrutturali della vettura. Prima dieffettuare la carica completa dei ser-batoi verificare l’eventuale presenzadi fughe con acqua saponata e circa20 bar all’interno delle bombole.

6.2.5. TUBAZIONE AD ALTA

PRESSIONE E RACCORDI

Con il termine di tubazione ad

Fig. 17

Installazionebombole metanonel vano bagagli:montaggio sfiati diaerezione

Fig. 18

Esempio diinstallazionebombole metanonel vano bagagli(Citroën XsaraPicasso)

Fig.19

Tubazioni ad altapressione

Fig. 20

Tubazione ad altapressione:voluta elastica

LEGENDA1 = Valvola bombola “VBS1”; 2 = manicotto guarnizione; 3 = fascetta;4 = tubo gas; 5 = raccordo; 6 = bicono.

1

2

4

45

6

3

Tubi acciaio

14 GUIDA AL METANO

alta pressione si intendono le tuba-zioni che collegano le valvole coneventuali innesti di carica, le valvo-le bombola tra di loro, la valvolabombola alla valvola di intercetta-zione nel vano motore, la valvola diintercettazione al riduttore.

Questo tubo, normalmente inacciaio non saldato, è adatto peruna pressione di esercizio di 330bar e può essere curvato, secondole necessità, utilizzando appositistrumenti.

La tubazione in acciaio non sal-dato utilizzata nel tratto in alta pres-sione non è soggetta ad omologa-zione ma deve comunque sottosta-re ai requisit i r ichiesti dalRegolamento Europeo n. 110.

La tubazione viene collegataalle apparecchiature (valvole bom-bole, innesti di carica, valvola diintercettazione, riduttore) attraversoopportuni raccordi (fig. 19, partico-lare raccordo tubo acciaio).

Per il fissaggio della tubazionealla carrozzeria del veicolo è buonanorma attenersi alle disposizioni invigore nei vari paesi, tenendo pre-sente che deve essere fissata alfondo della vettura, lontano dallatubazione di scarico e dai punti dirinforzo della vettura, e ad intervalliregolari mediante opportune fascet-te dotate di viti autofilettanti. I colle-gamenti, nei punti soggetti a vibra-zioni, devono essere realizzati conserpentine o volute elastiche (fig.20).

6.2.6. VALVOLA

METANO “VM A3”La valvola metano “VM A3” è un

dispositivo, progettato e prodottodalla BRC, avente funzione di inter-cettazione del metano sulla lineaad alta pressione, tipicamente tra lebombole ed i l r iduttore.Normalmente la “VM A3” vieneinstallata nel vano motore, abbinataad un innesto rapido per la caricadel metano.

Sulla base dell'esperienza nellacostruzione di valvole metano per il

mercato nazionale ed estero, la“VM A3” è stata realizzata in dueversioni:

- “VM A3/R” Valvola metanocon rubinetto manuale.

- “VM A3/E” Valvola metanoelettroassistita.

6.2.6.1. “VM A3/R” V alvolaMetano con rubinetto

La “VM A3/R” è realizzata (figu-ra 21) con un corpo principale (1)stampato in ottone. Su di esso

sono ricavati integralmente i dueattacchi contrapposti per il collega-mento dei tubi alta pressione, latobombole e lato riduttore, e gli attac-chi per il rubinetto manuale da unlato e per l'innesto di carica dall'al-tro.

Come si evince dalla figura 21,la “VM A3/R” consente di effettuarela carica delle bombole, se abbina-ta all'innesto di carica, e di isolarela parte dell'impianto che si trova avalle delle bombole (innesto di cari-

Fig. 21

Valvola metano“VM A3/R”:esploso

Fig. 22

Valvola metano“VM A3/E” WP:abbinanameno coninnesto “IMA6”

LEGENDA1 = corpo valvola “VM A3”; 2 = OR 2062; 3 = dado per perno; 4 = boccolaguida perno; 5 = anello anti estrusione SR 007; 6 = OR 2015; 7 = pernogruppo rubinetto; 8 = sfera 7/32”; 9 = raccordo M16x0,75; 10 = manopolavalvola; 11 = vite TSV.E.I. M4x10; 12 = tappo; 20 = raccordo M12x1; 21 =bicono; 22 = staffa; 23 dado 1/2” gas; 24 = innesto di carica “IMA5”.

15GUIDA AL METANO

ca e riduttore di pressione) chiu-dendo il rubinetto manuale.

La manovra dell'otturatore èeffettuata tramite la manopola.

6.2.6.2. “VM A3/E” V alvolaMetano con elettrovalvola

Come si evince dalle figg. 21 e22, la “VM A3/E” mantiene le stes-se funzioni base della versione conrubinetto manuale e la stessamorfologia, essendo ricavata dallostesso stampato in ottone. L'unicavariante si riscontra nella sostituzio-ne del rubinetto manuale con un'e-lettrovalvola. Questa variante con-sente di isolare la parte dell'impian-to che si trova a valle delle bombo-le (innesto di carica e/o riduttore dipressione in base alla versione uti-lizzata) ad ogni spegnimento delveicolo e ad ogni commutazione abenzina, se pilotata opportunamen-te dalle centraline elettroniche.

6.2.7. MANOMETRO METANO

Dato che il metano viene imma-gazzinato nei serbatoi allo statogassoso, l’indicazione del livello dicarburante è data in funzione dellapressione in uscita dal serbatoio.

Tale compito viene assolto daun manometro a lancetta, il qualeviene inserito sul raccordo diingresso del riduttore (figure 23 e24).

Esso fornisce un’indicazionesulla pressione presente in uscitadal serbatoio, e quindi sull’autono-mia residua.

L’informazione visiva fornita dalmanometro può essere trasmessaalle centraline BRC collegando l’ap-posito connettore.

L’indicazione del livello verràquindi visualizzata anche all’internodell’abitacolo, sulla barra led dellacentralina BRC utilizzata per lagestione e la commutazione ametano del sistema utilizzato.

Fig. 23

Manometrometano:esploso dimontaggio suraccordo gas iningresso su riduttore “Genius.M”

Fig. 24

Manometrometano:esempio dimontaggio suriduttore Tecno.M

16 GUIDA AL METANO

Come anticipato al § 6.2 i com-ponenti meccanici ed elettrici situatia valle del manometro, variano infunzione del tipo di alimentazioneoriginaria del veicolo, che puòessere a carburatore, ad iniezione,ad iniezione catalizzata e, eventual-mente, sovralimentata.

Inoltre, ogni tipo di alimentazio-ne richiedere l’adozione di partico-lari accorgimenti necessari per unfunzionamento ottimale del veicolo.

6.3. L’AUTOA CARBURATORE

La trasformazione a metano, iltipo e la dislocazione dei compo-nenti, relativi ad un veicolo a carbu-ratore, corrispondono sostanzial-mente allo schema riportato in figu-ra 25. Il metano, proveniente dalserbatoio, per mezzo della tubazio-ne ad alta pressione e intercettazio-ne dalla “VMA3”, raggiunge il ridut-tore di tipo pneumatico o elettroas-sistito. Qui, grazie all'acqua deriva-ta dall'impianto di raffreddamento

del motore, viene riscaldato.Sui veicoli a carburatore una

specifica “elettrovalvola benzina”ha il compito di bloccare il flussodel carburante originale durante ilfunzionamento a gas.

6.3.1. ELETTROVALVOLA

BENZINA E VALVOLINA

RITEGNO BENZINA

Come accennato nel paragrafoprecedente, l’elettrovalvola benzinaè un dispositivo che consente l'in-terruzione del flusso della benzina,quando l'auto funziona con l'ali-mentazione a metano.

Essa è composta da un ottura-tore azionato da una bobinamagnetica e da due raccordi, unodi entrata ed uno di uscita.

L'elettrovalvola è inoltre dotatadi un dispositivo di emergenza che,in caso di problemi all’impianto elet-tr ico, consente di r ipristinaremanualmente il passaggio dellabenzina.

L'elettrovalvola benzina (fig. 26)

è chiusa a riposo e viene aperta alpassaggio della corrente. Deveessere installata nel vano motoretra la pompa benzina e il carburato-re. Per agevolarne il montaggio èprovvista di una freccia che indica ilgiusto verso di attraversamento delflusso benzina.

L'elettrovalvola benzina deveessere fissata con la bobina rivoltaverso l’alto, lontana da parti "peri-colose" del vano motore. E’ beneche la sua posizione di montaggioconsenta l'accesso al dispositivo di

Valvola metano“VMA3/E”

Centralina diCommutazione

FUSE

Bobina

Registro

Motore

Riduttore

MiscelatoreElettrovalvola benzina

Fig. 26 - Elettrovalvola benzina

Fig. 25DislocazionecomponentiImpianto a Metanosu auto acarburatore

Bombola Metano

Valvola “VB A1”

17GUIDA AL METANO

ripristino. E’ inoltre importante verificare

se sul carburatore è presente untubo di by-pass per il ritorno dellabenzina al serbatoio. In tal casoinserire su questo tubo una valvoli -na di ritegno benzina (fig. 27) .

Per un’installazione corretta deidue dispositivi si raccomanda diattenersi alle disposizioni di fig. 27.

6.3.2. RIDUTTORE DI

TIPO TRADIZIONALE

Il metano allo stato gassoso,dopo aver oltrepassato la valvolametano “VMA3” giunge al riduttoreche, non solo in gergo tecnico, puòessere considerato come il vero eproprio “polmone” dell ’ interoimpianto alimentazione a metano, ilriduttore svolge un ruolo di primariaimportanza.

Esso regola la pressione sino avalori prossimi a quella atmosferi-ca, rendendo così il carburantedisponibile per essere aspirato dalmotore.

Il riduttore attua l’abbassamentodi pressione attraverso tre stadi diriduzione:

- I l primo stadio abbassa lapressione proveniente dal serbatoioda 220-250 bar a 5-6 bar.

- Il secondo stadio abbassa lapressione proveniente dal primo a1,5 - 2 bar.

- Il terzo stadio infine riduce lapressione a valori prossimi a quellaatmosferica.

Per evitarne il congelamento aseguito della brusca espansionedel gas, il riduttore viene riscaldatoutilizzando l’acqua del circuito diraffreddamento motore, opportuna-mento derivato.

Il riduttore deve essere installatoverticalmente e con le membranedisposte parallelamente al senso dimarcia del veicolo. Deve esserecollocato in una zona accessibileonde facilitarne la regolazione e lamanutenzione. Il foro presente sul

coperchio del secondo stadio delriduttore deve risultare libero, inmodo da consentire alla membrananon a contatto del gas, di trovarsi

sempre a pressione ambiente. Particolare importanza deve

essere rivolta al circuito di riscal -damento del riduttore . A tal pro-

Fig. 27 - Installazione Elettrovalvola Benzina e Valvolina ritegno benzina su auto a carburatore

Serbatoio

Pompa By-passd’origine E.V. benzina

Carburatore

Serbatoio

PompaE.V. benzina

Carburatore

Serbatoio

Pompa

Valvolina ritegno benzina

E.V. benzina

Carburatore

A) NON INSERIRE LA VALVOLINA RITEGNO BENZINA

B) NON INSERIRE LA VALVOLINA RITEGNO BENZINA

C) INSERIRE LA VALVOLINA RITEGNO BENZINA

Fig. 28Riduttore di tipopneumatico“BRC MP”

18 GUIDA AL METANO

posito tagliare i tubi acqua diretti alsistema di riscaldamento dell’abita-colo e collegarli con dei raccordi “T”ai portagomme esistenti sul ridutto-re. Collegare la mandata acqua sulraccordo “IN” del riduttore, collega-re i l r i torno acqua al raccordo“OUT” sull’uscita del riduttore (figu-ra 29).

Questo collegamento è moltoimportante in quanto il liquido di raf-freddamento del motore apportaall’interno del riduttore il calorenecessario a riscaldare il metanodopo il brusco abbassamento dipressione.

Nel riduttore Pneumatico laquantità di metano necessaria perl’avviamento è fornita da un dispo-sitivo elettro-pneumatico mentre, incaso di arresto accidentale o volon-tario del motore, la mancanza delladepressione impedisce l’afflussodi metano al motore (fig. 30).

Per la corretta regolazione delriduttore è comunque necessariofare riferimento alle specifiche istru-zioni presenti all’interno di ogniconfezione.

E’ bene ricordare che, per uncorretto funzionamento del veicolo,è necessario bloccare la paletta deltermostato in modo da chiudere lapresa d’aria calda, orientando lapresa frontale verso la parte inferio-re o posteriore del veicolo.

6.3.3. IL MISCELATORE

Da questa apparecchiatura,posizionata a valle del riduttore,dipende la realizzazione della giu-sta miscela aria-carburante.

Il miscelatore per auto a carbu-ratore può essere realizzato utiliz-zando il Venturi del carburatore ocreando su di esso un Venturi indi-pendente.

Alla prima famiglia appartengono:- il sistema promiscuo (ugello oinnesto) che consiste in unatubazione inserita forando il car-buratore,- il sistema a forcella che consi-

Fig. 29

Riduttore metano:circuito acqua

Fig. 30

Riduttore metano:depressione perriduttoripneumatici

BRC

Motore

Riduttoremetano

Riduttoremetano

Motore

Collettoredi aspirazione

Collettoredi scarico

IN

OUT

ste in una o due tubazioni inseri-te nel carburatore senza forarlo,- il sistema a centratore.Alla seconda seconda famiglia

appartengono:- i miscelatori "classici" che ven-gono installati a monte delVenturi e la cui posizione varia aseconda della vettura,- i miscelatori a piastra che ven-gono installati sopra al corpofarfallato, al disotto della scatoladel filtro aria.

6.3.3.1. Sistema promiscuoTale soluzione (fig. 31), se ben

eseguita, fornisce ottimi risultati.

Non è però applicabile su tutti i tipidi carburatore e se non è realizzatacorrettamente può danneggiaregravemente il carburatore. Inoltrerichiede tempo ed esperienza perpoter essere eseguita.

La scelta della posizione pereseguire la foratura è obbligatadalle necessità di posizionare l'in-nesto come da figura 32. L'ingressodel gas deve essere fatto in modoche la generatrice superiore dell'in-nesto sia poco al disotto (2-3 mm)della sezione ristretta del tuboVenturi, posizione che coincidegeneralmente con l'estremità delcentratore del carburatore.

19GUIDA AL METANO

Identificata la giusta posizionedovrà poi essere usata la massimaattenzione onde evitare di intercet-tare, in fase di foratura, un passag-gio della benzina.

L'innesto, smussato a 45°,dovrà poi essere avvitato nel carbu-ratore facendo in modo che il cen-tro dell'innesto superi di qualchemillimetro l'asse del carburatore.Bisognerà poi assicurare la tenutadell'innesto con prodotti chimici econ un dado.

6.3.3.2. Sistema a forcellaQuesta soluzione (fig. 33) risulta

indubbiamente più semplice rispet-to alla precedente. L'unico accorgi-mento da adottare sarà quello diriprofilare leggermente le farfalledegli starter, che altrimenti nonpotranno funzionare.

Anche in questo caso bisogneràporre attenzione che l'estremitàdella forcella sia sufficientementelunga, in modo da arrivare 2-3 mmal disotto della sezione ristretta deltubo Venturi (se fosse troppo lungasarà necessario accorciarla). I tubidi portata del gas non dovrannoattraversare l'elemento filtrante del-l'aria, ma solamente la scatola (soli-tamente in plastica) del filtro aria(fig. 34).

Fig. 31

Miscelatorepromiscuo(ad innesto)

Fig. 32

Miscelatorepromiscuo(ad innesto):installazione

Ingresso Gas

Depressione

Fig. 33

Miscelatore aforcella

Fig. 34

Miscelatore aforcella:installazione

IngressoGas

Depressione

Miscelatore a forcella

20 GUIDA AL METANO

6.3.3.3. Sistema a centratoriIl miscelatore a centratori (fig. 35)ricalca essenzialmente il principiodel sistema a forcella. E' solitamen-te meno economico, in quantoviene realizzato per soddisfare leesigenze specifiche di una datavettura. Questo sistema permette,talvolta, di evitare di dover riprofila-re le farfalle degli starters.

6.3.3.4. Miscelatori “Classici”Sono un'altra buona soluzione, inquanto consentono un montaggiomolto rapido. Vengono solitamenteinstallati sul manicotto dell'aria.I miscelatori classici possono esse-re sia del tipo ad innesto (fig. 36)che del tipo a corollario (fig. 37), inbase alle caratteristiche della vettu-ra.

6.3.3.5. Miscelatori a piastraVengono installati sul corpo farfalla-to. Nella maggior parte dei casi ènecessario alzare la scatola del fil-tro aria e fissare il miscelatoresopra al corpo farfallato con le vitiin dotazione nella confezione.Questi miscelatori con un minimoingombro, consentono un buon fun-zionamento e un'elevata rapidità dimontaggio (fig. 38).

Fig. 37

Miscelatore“Classico” a corollario

Fig. 36

Miscelatore“Classico”ad innesto

Fig. 38

Miscelatore apiastra

Fig. 35

Miscelatore acentratore

21GUIDA AL METANO

6.3.4. L’IMPIANTO ELETTRICO

SULL’AUTO A CARBURATORE

Su questo tipo di autovetture èpossibile installare sia un commuta-tore del tipo a "cicchetto" manuale(fig. 39) sia una centralina con "cic-chetto" automatico (fig. 40).

I primi comportano, all'atto del-l 'avviamento, l 'azionamentomanuale di un tasto del commuta-tore, il quale, collegato all'elettroval-vola posta sul riduttore pneumatico,consente il passaggio di una certadose di gas, indispensabile per l'av-viamento. La funzione di “Safety” èottenuta grazie alla depressionerealizzata sul collettore di aspirazio-ne (fig. 30).

Nelle centraline con "cicchetto"automatico, il procedimento è gesti-to da un circuito elettronico e la fun-zione Safety è ottenuta grazie allapresenza di uno stadio elettronicodi lettura giri motore.

I collegamenti sono in ogni casodi estrema facilità ed è sufficienteseguire le istruzioni riportate nellerelative confezioni, per eseguirne ilmontaggio e le eventuali regolazio-ni.

Fig. 40

Schema generale di collegamento centralinacon cicchetto autmatico “Bristol” con

riduttore elettroassistito “BRC ME”

Fig. 39 - Schema generale di collegamento commutatore con cicchetto manuale “T100” conriduttore pneuamatico “BRC MP”

COMMUTATOREGAS/BENZINA

T100

Bristol

Valvola metano“VMA3/E”

Valvola metano“VMA3/E”

Eventualecavo per il

collegamento ai sensoridi livello di tipo Hall

EventualeRiservao sensoreresistivo

Riduttore metano“BRC MP”

Riduttore metano“BRC ME”

Bobina

-+

ElettrovalvolaBenzina

Verde

Grigio

Grigio Nero

Bianco

Bianco/Nero

Verde Marrone7,5A

Bianco

Marrone +12Vsotto chiave

+12Vsotto chiave

Massa

Massa

Massa

Massa

Massa

Massa

Eventualesensoreriserva

Arancione

ElettrovalvolaBenzina

22 GUIDA AL METANO

ciso, grazie a sofisticate centralineelettroniche, che con l’ausilio dicatalizzatori e sensori ad ossigeno(sonda Lambda), consentono uncontrollo in “anello chiuso” della car-burazione.

Le direttive antinquinamentosono state recepite anche nel setto-re gas auto. Anche in questo caso icostruttori si sono adeguati consistemi di controllo della carburazio-ne che, oltre a soddisfare i limitiimposti, non devono alterare le stra-tegie progettate in origine sul veico-lo.

Prima di analizzare i prodottinecessari per la trasformazione agas di un’auto ad iniezione è benecapire quali sono i principali sistemiad iniezione elettronica che si pos-sono trovare sui vari veicoli, e comequesti vengono “trattati” nella tra-sformazione a gas.

6.4.1. INIEZIONE K-JETRONIC

In funzione della portata d'aria

aspirata, il piattello si dispone in unadeterminata posizione di equilibrioche determina, a sua volta, la porta-ta di benzina iniettata (fig. 41).Durante il funzionamento a gas, ilpiattello può venire aperto in modoforzato tramite l'apposito dispositivomentre il flusso di benzina è oppor-tunamente inibito, oppure reso libe-ro di fluttuare con l'abbattimentodella pressione della pompa tramiteun by-pass.

6.4.2. INIEZIONE ELETTRONICA

SINGLE POINT (SPI)

I sistemi SPI iniettano general-mente il carburante una volta ognigiro dell'albero motore, ossia duevolte al ciclo. La quantità di carbu-rante è dosata dalla centralina diiniezione in base ai dati raccolti daivari sensori (fig. 42).

L'interruzione del funzionamentodel monoiniettore (fig. 43) si ottieneintercettandone il collegamento conla centralina.

6.4. L’AUTO ADINIEZIONE

Le problematiche legate alcostante aumento dell’inquinamentoatmosferico, hanno indotto i grandiorganismi internazionali a studiare ea far applicare norme e regolamen-tazioni sempre più severe al fine diridurre le emissioni nocive provoca-te dai diversi settori industriali edurbanistici. Anche in campo automo-bilistico i costruttori si sono dovutiadeguare a limiti di emissioni sem-pre più restrittivi. Questa necessità,unità al costante sviluppo in campoelettronico, ha portato all’adozionedi sistemi di alimentazione semprepiù sofisticati che, oltre a permettereuna migliore guidabilità dei veicoli,hanno portato ad una drastica ridu-zione delle sostanze inquinanti con-tenute nei gas di scarico. I costrutto-ri hanno quindi progressivamenteimplementato sui propri veicoli siste-mi di alimentazione ad iniezioneelettronica gestiti in modo molto pre-

2

1

3

46

5

8

2b

7

Iniezione K-Jetronic-1 Piattello -2 Regolatore della miscela-2b Ripartitore carburante -3 Serbatoio carburante-4 Elettropompa carburante -5 Accumulatore carburante- 6 Filtro carburante -7 Regolatore pressione-8 Iniettori

Fig. 41

Schema difunzionamentodel sistemaK-Jetronic

23GUIDA AL METANO

6.4.3. INIEZIONE ELETTRONICA

MULTIPOINT (MPI)

I sistemi MPI hanno un iniettoreper cilindro, collocato molto vicinoalla/e valvola/e di aspirazione.

Nei sistemi di tipo Full-group(fig. 44) tutti gli iniettori sono pilotaticontemporaneamente ed eroganouna dose di carburante ogni girodell'albero motore. Il loro funziona-mento può facilmente essere inter-rotto agendo sull'unico filo che licollega alla centralina di iniezione.

Nei sistemi sequenziali fasati(SEFI), ogni iniettore è pilotato indi-pendentemente dagli altri ed erogauna dose di carburante ogni duegiri dell'albero motore, in corrispon-denza della fase di aspirazione delproprio cilindro. Il funzionamentodei vari iniettori può essere inibitointercettandone l'alimentazionecomune (fig. 45a) o i singoli raminegativi (fig. 45b).

16

10

9876

5

32

1

15

13

Fig. 42

Schema difunzionamentodel sistemaSingle point

+

✂

Fig. 43

+

✂

Fig. 44

+

✂

✂

✂

✂

Fig. 45b

Iniezione Single point- 1 Attuatore a motore elettrico per il minimo - 9 Commutatore di accensione- 2 Regolatore pressione carburante - 10 Batteria- 3 Bobina di Accensione - 11 Elettropompa carburante immersa nel serbatoio- 4 Elettroiniettore - 12 Filtro carburante- 5 Sensore potenziometro farfalla - 13 Sensore temperatura liquido refrigerante- 6 Centralina iniezione impianto Single point - 14 Sonda lambda- 7 Teleruttore alimentazione impianto - 15 Distributore alta tensione- 8 Teleruttore alimentazione elettropompa carburante - 16 Serbatoio

4

14

11

12

Centralina dicommutazione

oemulatore BRC

Centralina dicommutaz.

oemulatore

BRC

Centralina dicommutazione

oEmulatore

BRC

+

✂

Fig. 45a

Centralina dicommut.

oSezionatore

BRC

Centralina Benzina Centralina Benzina

Centralina Benzina

IniettoreBenzina Iniettori

Benzina

IniettoriBenzina

IniettoriBenzina

Centralina Benzina

24 GUIDA AL METANO

Fig. 47

Riduttoreelettro-assistito“Tecno.M”

Nel riduttore Elettro-assistito laquantità supplementare di metanonecessaria per l’avviamento è forni-ta da un dispositivo elettro-assistitomentre, in caso di arresto acciden-tale o volontario del motore, lamancanza di segnali elettrici trattidal circuito di accensione originaledel veicolo impedisce l’afflusso dimetano al motore. Per la corretta

6.5. L’AUTO ADINIEZIONE SENZACATALIZZATORE

Come già descritto precedente-mente, i componenti situati a montedel manometro metano e necessariper la trasformazione di un’autovet-tura ad iniezione, sono identici aquelli impiegati per la trasformazio-ne di un’auto a carburatore.

Per contro, nella zona a valledel manometro metano, la trasfor-mazione di un'auto ad iniezionenecessita l'adozione di un riduttoredi tipo elettro-assistito, di una cen-tralina di commutazione che si con-netta al sistema originale di iniezio-ne della vettura, di uno specificomiscelatore ed eventualmente dialtri dispositivi elettronici e mecca-nici.

Alla centralina di commutazioneè demandata, oltre alla la funzionedi “safety”, anche la funzione diinterruzione del sistema di iniezio-ne. Per questo motivo i veicoli adiniezione trasformati a gas nonnecessitano dell’installazione dell’e-lettrovalvola benzina descritta al §6.3.1.

6.5.1. RIDUTTORE

ELETTRO-ASSISTITO

Anche sui veicoli ad iniezione ilriduttore svolge un ruolo di primariaimportanza consentendo lo scam-bio termico necessario per evitare ilraffreddamento del metano dovutoalla brusca espansione, riducendo-ne la pressione sino a valori prossi-mi a quelli atmosferici, rendendocosì il carburante disponibile peressere aspirato dal motore.

Sono valide le medesime pre-scrizioni di montaggio già descritteal § 6.3.2, riguardanti la posizioneverticale e parallela al senso dimarcia, la facile accessibilità per laregolazione e la manutenzione, larealizzazione del circuito di riscal-damento (fig. 29), le modifiche delcircuito dell’aria.

Fig. 46

Riduttoreelettro-assistito“BRC ME”

regolazione del r iduttore farecomunque riferimento alle specifi-che istruzioni presenti all’interno diogni confezione.

25GUIDA AL METANO

6.5.2. IL MISCELATORE

A valle del riduttore si trova ilmiscelatore, dal quale dipende lacorretta miscela aria-gas. Sulle vet-ture ad iniezione il miscelatore puòessere realizzato in diverse tipolo-gie.

6.5.2.1. Miscelatori a corallarioEssi vengono installati a monte delcorpo farfallato, oppure lungo ilcondotto di aspirazione dell'aria epossono essere sia del tipo adinnesto (fig. 48), sia del tipo a corol-lario (fig. 49).

6.5.2.2. Miscelatore a piastraTrovano solitamente applicazionesulle autovetture con iniezione ditipo SPI (fig. 50). Questi infatti,visto il minimo ingombro in altezza,vengono installati tra il monoinietto-re e il corpo farfallato. Sono solita-mente del tipo a corollario.

Fig. 50

Miscelatorea piastra

Fig. 49

Miscelatorea corollario

Fig. 48

Miscelatore adinnesto

26 GUIDA AL METANO

6.5.3. L’IMPIANTO ELETTRICO

SULL’AUTO AD INIEZIONE

NON CATALIZZATA

Su questo tipo di vetture è con-sigliabile installare centraline checonsentano l’avvio del motore abenzina con commutazione auto-matica a gas, al fine di preservare ilbuon funzionamento degli iniettori edi inizializzare correttamente il fun-zionamento dei circuiti elettronicioriginari.

Per i veicoli ad iniezione, oltrealle istruzioni di collegamento pre-senti nelle confezioni delle singolecentraline (fig. 51), alle quali sideve fare sempre riferimentodurante le fasi d’installazione, Lecentraline BRC per auto ad iniezio-ne svolgono funzione di Safety(interruzione dell’alimentazione agas in caso di arresto accidentaledel motore), sono dotate di indica-tore di livello, e di diversi optional inbase al modello scelto.

Elegant

Valvola metano“VMA3/E”

Eventualecavo per il

collegamento ai sensoridi livello di tipo Hall

EventualeRiservao sensoreresistivo

Agli iniettori

Bobina

CentralinaIniezione

Marrone

Verde

Grigio

+12Vsotto chiave

Nero

Arancione

Viola ✂

filo

com

. ini

etto

ri

Bianco/Nero

Massa

Massa

Massa

Fig. 51 - Schema generale di collegamento centralina elettronica “Elegant” con riduttore elet-troassistito “BRC ME”

7,5A

Riduttore metano“BRC ME”

27GUIDA AL METANO

di commutazione (§ 6.5.3.) ènecessario, sia da un punto di vistafunzionale sia da un punto di vistanormativo, l’impiego di un sistemadi controllo della carburazione com-posto da centralina di controllo eattuatore di flusso. Questi due com-ponenti, per poter essere installati,devono essere sottoposti ad omolo-gazione, in riferimento alla direttivaantinquinamento in vigore.

I sistemi di controllo della carbu-razione BRC saranno megliodescritti nei paragrafi che seguonoin queta guida, per informazioni piùdettagliate fare riferimento aimanuali specifici dei singoli sistemidi controllo.

Essi possono essere raggruppa-ti in:

• sistemi di controllo della carbu-razione di tipo “parallelo”,• sistemi di controllo della carbu-razione di tipo “serie”.

Nei sistemi di controllo “paralle-lo” il gas viene gestito in modo indi-pendente dal controllo motore ben-zina originario. Sono prelevatedalla centralina originale le informa-zioni relative al regime motore ealla sonda lambda, ed eventual-mente alla posizione della valvola afarfalla e alla pressione assolutadel collettore (MAP).

Nei sistemi di controllo “serie” ilgas viene invece gestito sulla basedel tempo di iniezione fornito dallacentralina originale benzina, oppor-tunamente convertito per il sistemagas. Il sistema “serie” acquisiscedalla centralina benzina anche isegnali relativi alla posizione dellavalvola a farfalla, al regime motore,alla pressione assoluta del colletto-re, ed eventualmente alla sondalambda.

Relativamente ai sistemi di tipo“parallelo” BRC è in grado di pro-porre due famiglie di prodotti“Sistemi BLITZ” e “Sistemi JUST”che si differenziano per caratteristi-

che tecniche e conseguenti possibi-lità di impiego.

6.6. L’AUTO AD INIEZIONECON CATALIZZATORE

Il continuo aumento dell'inquina-mento atmosferico ha portato allastesura di nuove e sempre piùsevere leggi ambientali. Prima fratutte l'utilizzo obbligatorio, per leauto di nuova immatricolazione, delcatalizzatore (in Italia dal 1/1/1992).

La marmitta catalitica a tre viecon sonda Lambda è, per quantooffre la tecnologia odierna, la solu-zione più avanzata nella riduzionedelle sostanze inquinanti prodottedai motori. Essa consente di elimi-nare oltre il 90% di HC, CO eNOx, ma può funzionare corretta-mente solo con sistemi d'alimenta-zione regolati dall'elettronica.

Per questo motivo BRC GasEquipment ha realizzato e brevetta-to diversi dispositivi che permettonola trasformazione a metano di autodotate di catalizzatore. Tali disposi-tivi si integrano perfettamente nelcontesto elettronico e fluidodinami-co della vettura, riducendo ulterior-mente le emissioni nocive e per-mettendo di godere dei vantaggiofferti dal metano: Ecologia,Economia, Prestazioni, Sicurezza.

Una vettura catalizzata, peressere trasformata a metano,necessita di un dispositivo che siain grado di acquisire ed elaborare ilsegnale della sonda Lambda. A taledispositivo è anche demandato ilcompito di ottenere sempre unaperfetta miscelazione aria/gas e digestire la commutazione automati-ca da benzina a gas.

Fatta eccezione per i sistemi diultima generazione (Just Heavy eSequent), i componenti meccanicinecessari per la trasformazione diun’autovettura catalizzata a metanosono i medesimi utilizzati per leautovetture ad iniezione non cata-lizzate (elettrovalvola Metano, ridut-tore elettro-assistito, miscelatore).

Le differenze sostanziali riguar-dano la parte elettrica dell’impianto.In luogo di una semplice centralina

28 GUIDA AL METANO

Fig. 53

Schema generaledel sistema dicontrollo Blitz

6.6.1. CARATTERISTICHE

GENERALI DEL SISTEMA BLITZ

Il sistema Blitz è costituito da unRiduttore Elettro-assistito (BRC MEo Tecno.M), da un attuatore per ilcontrollo della portata di gas, dauna vite di registro, da un miscela-tore e da una centralina elettronicadi tipo analogico. Il sistema agiscead “anello chiuso”, correggendo intempo reale il titolo della miscelaaria/gas sulla base delle informa-zioni che provengono dalla sondalambda. Com’è noto quest’ultimagenera un segnale in tensione chedipende dall’ossigeno presente neigas di scarico e fornisce quindi unamisura indiretta del titolo dellamiscela (povera, stechiometrica,ricca), che permette alla centralinadi agire, attraverso un opportunostadio di potenza, sull’attuatore dicontrollo della portata di gas.

Il sistema Blitz è stato concepi-to esclusivamente per la gestionedell’attuatore brevettato relativo alsistema stesso e non risulta assolu-

tamente compatibile con attuatori dialtro genere.

Il sistema Blitz gestisce inoltrediversi funzioni quali: commutazio-ne, safety, indicazione di livello,emulazione segnale lambda.

La funzione di interruzione edemulazione degli iniettori può esse-re gestita da un eventuale emulato-re esterno.

La centralina Blitz è collegabileal dispositivo Diagnostic Box che,tramite opportune barre led, con-sente di effettuare la taratura delsistema ed eventuali diagnosi.

Sono disponibili diverse versionidel sistema Blitz, che si differenzia-no fra loro per la presenza o menodelle varie funzioni precedentemen-te descritte.

Bombola Metano

ModularHI MM

Elettrovalvoladi carica “VM A3”

Centalina Iniezione Benzina

Valvola “VB A1”

Riduttore“Tecno.M”

Miscelatore

Motore

SondaLambda

IniettoreBenzina

Vite di registro

ManometroMetano

BLITZ

AttuatoreLambda Gas

Commutatore

Diagnostic Box

Fig. 52

Particolari delsistema Blitz

29GUIDA AL METANO

6.6.2. CARATTERISTICHE

GENERALI DEL SISTEMA JUST

Il sistema Just è anch’esso costi-tuito da un Riduttore Elettro-assistito(BRC ME o Tecno.M), da un attuato-re dotato di step motor per il controllodella portata di gas, che sostituisce,rispetto al Blitz, l’attuatore classico ela vite di registro. Sono inoltre pre-senti il miscelatore e la centralinaelettronica di tipo digitale.

JUST si applica su qualsiasi tipodi motore trasformato a gas, alimen-tato ad iniezione elettronica, sia ditipo aspirato che turbo e sa ricono-scere automaticamente ed utilizzareil segnale della sonda lambda instal-lata di serie sul veicolo. E’ stato svi-luppato per superare le più restrittivenormative sulle emissioni inquinantidegli autoveicoli, nonché le normati-ve di Compatibilità Elettromagnetica.

La centralina elettronica si basasu un hardware digitale, il quale uti-lizza l’architettura di un microcontrol-lore. Il microcontrollore permette unagrande flessibilità nella gestionedegli input che arrivano dai vari sen-sori del motore e una efficace gestio-ne degli output dell’impianto a gas.

JUST agisce ad “anello chiuso”

provvedendo alla regolazione inretroazione della carburazione a gas,esercitando in tempo reale l’ottimiz-zazione della quantità di combustibi-le per ottenere una carburazione per-fetta, anche sotto l’aspetto dell’inqui-namento, e ciò indipendentementedalle condizioni esterne (temperatu-ra, ecc.) e dalla composizione delcombustibile.

Il sistema JUST è stato concepitoesclusivamente per la gestione del-l’attuatore “Step”. Esso è costituitoda un motorino passo passo il quale,con il suo movimento, sposta insenso verticale un perno che ostrui-sce il passaggio del gas al miscelato-re. Il movimento dell’attuatore èdeterminato dalla strategia di control-lo motore nei confronti dei vari sen-

sori di ingresso. Vista l’estrema rapi-dità di decisione del sistema digitale,il movimento dell’attuatore garantisceil mantenimento costante del rappor-to stechiometrico corretto.

Il sistema Just gestisce inoltrediversi funzioni quali: commutazione,safety, indicazione di livello, emula-zione segnale lambda.

La funzione di interruzione edemulazione degli iniettori può esseregestita da un eventuale emulatoreesterno.

La messa a punto del dispositivopuò essere effettuata sia attraverso ilcommutatore e lo strumento di dia-gnosi “Diagnostic Box” BRC, siamediante l’uso di un PC dotato di unsoftware di programmazione edinterfaccia.

Fig. 55

Schema generaledel sistema dicontrollo Just

Fig. 54

Particolari delsistema Jsut

Elettrovalvoladi carica “VM A3”

Bombola Metano

ModularHI MM

Centalina IniezioneBenzina

Valvola “VB A1”

Riduttore“Tecno.M”

Miscelatore

Motore

SondaLambda

IniettoreBenzina

ManometroMetano

Attuatore“STEP”

Commutatore

Diagnostic Box

30 GUIDA AL METANO

6.6.3. CARATTERISTICHE

GENERALI DEL

SISTEMA JUST HEAVY

Il sistema Just Heavy, destinatoall'alimentazione a gas metano dimotori ad accensione comandata aduso autotrazione, è una interessanteed innovativa evoluzione del siste-ma Just, nata con lo scopo di esten-derne il campo di applicazione emigliorarne ulteriormente le presta-zioni.

Just Heavy, infatti, pur mante-nendo sostanzialmente inalterate lecaratteristiche essenziali del siste-ma Just (semplicità di installazione,configurazione di tipo parallelo, coneventuale taglio ed emulazione dellasonda lambda, autoconfigurazione,autoadattatività, possibilità di messaa punto personalizzata ed approfon-dita tramite software di interfacciasu computer), presenta importantinovità dal punto di vista meccanicoed elettronico, riassumibil i neiseguenti aspetti sostanziali:

• assenza del miscelatore (il gasviene iniettato nei collettori, e non

aspirato dal motore), ne consegueche: le prestazioni a benzina nonvengono penalizzate, la riduzionedella potenza a gas rimane limitatadalle sole caratteristiche del gas uti-lizzato, non si ha nesun ingombrosupplementare sui condotti di aspi-razione;

• r iduttore a due stadi, coningombro molto limitato e maggioreflessibilità di installazione;

• nuovo attuatore-distributoreancora basato su un solo motorepasso-passo, ma che permette didosare il gas ed introdurlo diretta-mente in ogni singolo condotto del

collettore di aspirazione (in prossi-mità degli iniettori benzina del siste-ma originale), eliminando il proble-ma del ritorno di fiamma;

• sensore P1 e MAP, che forni-sce alle centraline le informazionisulla depressione presente all’inter-no del collettore di aspirazione(MAP), e della pressione in uscitadal riduttore (P1).

• microcontrollore della centralinacon potenzialità e capacità di calco-lo notevolmente incrementate rispet-to al sistema Just e tali da consenti-re la gestione del nuovo attuatore elo sviluppo di sofisticate strategie di

Fig. 57

Schema generaledel sistema dicontrolloJust Heavy

Fig. 56

Particolari delsistema Just Heavy

Commutatore

Elettrovalvoladi carica “VM A3”

Bombola Metano

ModularHI MM

CentalinaIniezioneBenzina

Valvola “VB A1”

Riduttore“Genius HSM”

Motore

SondaLambda

IniettoreBenzina

ManometroMetano

Attuatore“Step HS”

SensoreP1-MAP

Centralina Just Heavy

Computer

Ugello Gas

Depressione MAP

31GUIDA AL METANO

controllo della carburazione, oltreche di innovative procedure diautoacquisizione, autoadattatività edautodiagnosi.

L’obiettivo principale per cui ilsistema Just Heavy è stato concepi-to e sviluppato consiste in un altolivello di prestazioni ottenibile conun’estrema semplicità di installazio-ne ed una rapidissima fase dimessa a punto.

Nelle prove di omologazione delprodotto relative alle emissioni sonostati conseguiti risultati che testimo-niano l'eccezionale qualità del siste-ma di controllo della carburazione.

Le prove di omologazione dalpunto di vista del regolamento euro-peo n. 110 ed in particolare dellaCompatibil i tà Elettromagnetica(EMC), brillantemente superate dalsistema, ne hanno esaltato la robu-stezza ai disturbi elettromagnetici ehanno confermato la validità dellestrategie di progettazione e realizza-zione adottate.

32 GUIDA AL METANO

Relativamente ai sistemi di tipo“serie” BRC è in grado di proporre“SEQUENT” un sistema di alimen-tazione ad iniezione di Metano infase gassosa.

6.6.4. CARATTERISTICHE

GENERALI DEL SISTEMA

AD INIEZIONE IN FASE

GASSOSA “S EQUENT”

SEQUENT rappresenta il piùelevato grado di evoluzione degliimpianti di iniezione del gas, e puòessere definito a tutti gli effettiun sistema “COMMON RAIL”.

Infatti per primo introduce nelsettore dell'alimentazione a gas l’e-voluzione vincente utilizzata per imoderni motori Diesel: una "linea-binario" in pressione (il rail) che for-nisce il combustibile a tutti gli iniet-tori (veri iniettori) destinati ad iniet-tarlo in ciascun cilindro del motore.

SEQUENT introduce inoltre ilconcetto di modularità del cablag-gio. Questa caratteristica consistenella possibilità di installare l’im-pianto SEQUENT sull’autovettura

mediante la connessione di soli trefili elettrici e di aggiungere ulterioricollegamenti elettrici solo ed esclu-sivamente nel caso di autovettureparticolarmente sofisticate.

Nel sistema SEQUENT, a diffe-renza che in un’iniezione a flussocontinuo, la centralina esegue i cal-coli dei tempi di apertura degli iniet-tori, cilindro per cilindro, e li attuaseparatamente su ciascun iniettoreper il gas con la massima precisio-ne e con la migliore fasatura rispet-to all’istante di apertura della valvo-la di aspirazione. La gestionesequenziale fasata consente quindidi ottenere la massima tempestivitàe precisione di dosaggio del carbu-rante.

Come in tutti gli impianti di inie-zione elettronica, il carburante gas-soso non viene aspirato da unmiscelatore, ma la corretta quantitàè determinata attraverso i calcolieseguiti dalla centralina. Ciò con-sente di avere i vantaggi ben notidegli impianti di iniezione, quali:

• nessuna penalizzazione delleprestazioni a benzina, causata

dall’assenza di miscelatore,• massime prestazioni a gas,tipiche degli impianti iniezione,• nessun ingombro supplemen-tare sui condotti di aspirazione,• soppressione dei rischi di ritor-no di fiamma, dovuto all’iniezio-ne in prossimità delle valvole diaspirazione ed accresciuto dalfatto che l’iniezione avviene inmodo fasato con l ’aperturadella valvola di aspirazione.

Il risultato è che si mantieneassolutamente inalterato il funzio-namento sequenziale fasato origi-nario dell’auto, per cui il motore èstato progettato, costruito ed otti-mizzato, raggiungendo i seguentirisultati pratici:

• migliore fluidità di guida,• ottimizzazione dei consumi,• riduzione dell’emissione diinquinanti.

Altri vantaggi del sistema, propridel funzionamento di tipo “serie”sono i seguenti:

• normalmente non occorre

Fig. 58

Schema generaledel sistema dicontrolloSEQUENT

Commutatore

Ellettrovalvoladi carica “VM A3”

BombolaMetano

Centalina IniezioneBenzina

Valvola “VB S1”

Riduttore“Genius.M”

Motore

SondaLambda

IniettoreBenzina

UgelloGas

Depressione MAP

ManometroMetano

Rail coninettore BRC

SensoreP1-MAP

Filtro “FJ1”

Centralina “FLY SF”

Computer

33GUIDA AL METANO

provvedere a cancellare codicidi errore nella centralina benzi-na, perché questi non hanno piùoccasione di generarsi,• non è più necessario montare idispositivi “Memory” su vetturedotate di diagnostica OBD,• tutte le funzioni della centralinabenzina rimangono perfetta-mente efficienti anche durantel’uso del gas, garantendo i lrispetto delle norme OBD,• ogni iniettore gas viene pilotatosingolarmente, dando la possibi-lità di mantenere a gas le strate-gie utilizzate dalla centralinainiezione benzina, • non necessita di particolariregolazioni, se la mappatura èdisponibile.

Grazie alla forte integrazionedella centralina elettronica inoltre:

• non occore nessun dispositivoesterno per il taglio e l’emulazio-ne degli iniettori,• possibilità di leggere i giridalla ruota fonica senza biso-gno di adattatori esterni,• la centralina è dotata di unvariatore di anticipo interno,adatto alla maggior parte dellevetture in commercio,• è possibile collegare duesonde lambda nella versione dicentralina con un connettore etre sonde nella versione condue connettori, senza bisogno diadattatori,• la centralina contiene i princi-pali adattatori per sonde lamb -da “in corrente” e “alimenta -te” , • possibilità di gestire veicolifino ad 8 cilindri nella versionedi centralina con due connettori.

34 GUIDA AL METANO

Un motore progettato per fun-zionare benzina, ha un punto diaccensione ottimale per quel tipo dicarburante. I carburanti alternativihanno caratteristiche di combustio-ne diverse.

Utilizzare carburanti alternativi,senza modificare l’originale puntodi accensione, fa si che le presta-zioni del motore non vengano sfrut-tate completamente. Ciò si traducein maggior consumo di carburantee minor potenza disponibile.

L’unico modo per risolvere que-sto problema è utilizzare un variato-re d’anticipo. I variatori d’anticiposono dispositivi elettronici che, ana-lizzando l’originale punto di accen-sione lo variano, ottimizzandolo altipo di carburante utilizzato in quelmomento.

BRC dispone di una vasta seriedi variatori d’anticipo in grado diottimizzare dall’accensione piùsemplice a spinterogeno a quellapiù complessa gestita dalla centrali-na elettronica benzina.

7. I VARIATORI D’ANTICIPO

Fig. 59

Variatored’anticipo “Aries”