domenica 14 giugno 2015

Quale benzina usare per un rapporto di compressione elevato?

Molti appassionati di meccanica mi chiedono spesso questa domanda, quale benzina usare per un rapporto di compressione elevato? o per una determinata modifica, in quest'articolo vi spiegherò i tipi di benzina da preferire per ottenere diversi risultati, anche molto significativi dal punto di vista prestazionale!


Negli anni che ho di esperienza nel settore competizione ed elaborazioni stradali, mi è capitato spesso di essere interrogato su che tipo di benzina fosse più idoneo per questo o quell'altro rapporto di compressione o questa o quell'altra modifica.
La risposta a questi quesiti non è univoca, infatti, per ogni parametro di un motore, si richiede un tipo determinato di benzina, nello specifico, spesso è il suo numero di ottani che ci interessa di più, ma non è il solo parametro da guardare e valutare, nei paragrafi seguenti vi spiegherò quali e perché.
Per ragioni di spazio, rimando ai seguenti link per un approfondimento su due temi molto importanti che bisogna comprendere per capire appieno il seguente contenuto.

Quando abbiamo un motore sportivo o una vettura da competizione, magari una gruppo N per esempio, è necessario ottimizzare ogni parametro concesso dai regolamenti tecnici, nel caso delle vetture di gr. N visto che il motore DEVE rimanere originale e rispettare una fiche di omologazione, tra le uniche cose che ci possiamo concentrare per ottenere il massimo dal motore è l'impianto di scarico, filtro aria sportivo e centralina (libera ma da essere contenuta all'interno della scatola originale salvo casi eccezionali).

Citroen Saxo 1600 16V gruppo N in una gara in salita
Citroen Saxo di Gruppo N in una gara in salita

Quindi Aumentando gli anticipi di accensione in tutta la curva di utilizzo del motore e per ogni carico motore, si raggiunge un punto dove si ottengono le massime prestazioni (una volta messo a punto anche la carburazione).  Fin tanto tutte le variabili rimarranno invariate durante le fasi di mappatura al banco motore o banco a rulli, il nostro motore ci darà quasi sempre le stesse prestazioni (il "quasi è d'obbligo visto che pressione atmosferica, umidità e temperatura aria aspirata incidono sul risultato).

mappa anticipo d' accensione
Tipica mappa di accensione con rappresentazione tabellare e 3D

Purtroppo, avvolte capita che uno di questi "fattori" cambiano ed il motore inizia a perdere potenza e magari anche a detonare.  Per questo si deve controllare tutte le variabili più importanti, AFR, anticipi d'accensione, magari anche in funzione di parametri di "correzione" in base alla temperatura aria (più l'aria è calda, meno anticipo possiamo dare), qualità della benzina (vecchia?), pressione benzina (magari insufficiente), spruzzo iniettori (otturati?), ecc...

AFR logging
Aquisizione dati di carburazione AFR in base a giri e carico motore, molto utile per verificare il corretto funzionamento della mappa in tutto l'arco di utilizzo del motore

Tornando finalmente alla domanda iniziale; Quale benzina usare per un rapporto di compressione elevato?
Come visto in precedenza, per ottenere maggiori prestazioni dal mostro motore dobbiamo aumentare il rapporto di compressione (regolamenti permettendo), mettere i giusti tempi di iniezione ed aumentare gli anticipi di accensione nella mappatura motore, il limite agli incrementi fattibili sono posti dall'insorgere del fenomeno della detonazione, un rapporto di compressione troppo elevato provocherà detonazione se venissero usati anticipi di accensione troppo elevati, ma abbassarli significherebbe rinunciare ad un cospicuo incremento di potenza, quindi che si fa?

pistone con detonazione evidente
Pistone molto danneggiato dalla detonazione (puntini lucidi)

Semplice, si usa della benzina speciale adeguata!!  Già passando dalla "semplice" 95 ottani della pompa ad una "speciale" a 98-100 ottani sempre prelevabile alla pompa sotto casa (o quasi) come le varie Shell V-power, Eni Blu super+, IP plus ecc, si può approfittare delle maggiori doti antidetonanti e degli additivi speciali in esse contenute consentendo incrementi di potenza anche apprezzabili specie se con rapporti di compressione leggermente elevati e molto anticipo (solitamente, consentono di incrementare di 2 gradi l'anticipo di accensione rispetto ad una benzina "normale" a 95 ottani con incrementi di potenza di 1-2 cv su un motore gr.N da 1600 cc).

benzina speciale - pompa
Mettere la benzina "speciale" per migliorare sia prestazioni che ridurre il pericolo detonazione

Ovviamente, il meglio si può ottenere solo passando alle benzine da competizione, che di ottani ne hanno molti di più, ma sopratutto, hanno dei valori di ossigeno molto importanti che fanno incrementare le potenze in modo anche sostanzioso.

Benzina Racing
Bidoni da 50 litri di benzina Racing ai box di un Team in una gara di gran premio

Si pensi che passare dalla 100 ottani "stradali" ad un 102 ottani "racing" (come la ELF 102 ottani) su un motore gr. N (peugeot/saxo 1600 16v) si possono ottenere 2-3 cv in più in tutto l'arco di utilizzo solo rivedendo la carburazione e incrementando l'anticipo di accensione nella mappatura della centralina.
Quello che però solo i piloti riescono a notare rispetto al banco potenza (a rulli o motore che sia) è che con queste benzine speciali, il motore si sente più reattivo in ogni fase della corsa rispetto alle benzine "speciali" della pompa.

Ovviamente, queste benzine "racing" non sono economiche, ma si sa, la passione per le corse (pista, salita, slalom, rally ecc) non ha prezzo per gli amanti del settore!  Per vincere, spesso si richiede fare dei grossi sacrifici economici per tenere una vettura al top (specie nelle categorie come il gr. N 1600 per esempio, dove si presentano 20-30 concorrenti con la stessa macchina, é molto dura!!).
Per motori ancora più prestazionali, con rapporti di compressione di oltre 13:1 si potrebbe scegliere benzine da competizione con numero di ottani di 108-110 ottani, andare oltre non credo sia vantaggioso visto che ad un numero di ottani maggiore, solitamente corrisponde anche una velocità di combustione leggermente più lenta, quindi in motori molto veloci (oltre 8000 rigi/min) potrebbe essere un problema usare queste benzine,  le perdite in "risposta" del motore potrebbero non essere compensate adeguatamente dal guadagno di potenza dovuto agli anticipi e rapporto di compressione maggiorati.

motore DTM V6 Alfa Romeo
Motore Alfa Romeo 155 DTM /ITC degli anni 90 capace di sprigionare 490cv a 12000 rigi/min

Si pensi che esistono benzine Racing con numero di ottani di 120 e più, queste benzine non credo siano idonee per motori atmosferici, almeno se non vengono usati rapporti di compressione di 15-16:1 !! (davvero elevati ma molto usati in certi tipi di competizioni, come le F3 dove vengono usate flangie all'aspirazione molto ristrette).
Solitamente, per approfittare di questi numeri di ottani così elevati, si devono avere motori sovralimentati, infatti, questi motori usando pressioni di sovralimentazione molto elevate, richiedono dell'uso di benzine speciali per poter ottenere (in sicurezza) prestazioni elevatissime (un motore turbo può superare di molto la potenza specifica di 400 cv/litro di cilindrata).

motore turbo elaborato
Motore turbo da competizione con modifiche adeguate a supportare potenze elevatissime per uso agonistico 

Si pensi ai motori turbo della F1 anni 70-80, con cilindrate di soli 1500cc si raggiunsero potenze "ufficiali" di 1000 cv !! (Motore BMW), ma che extra ufficialmente, alcuni esperti del settore, dichiararono di essere arrivati a quota 1500 cv in qualifica !! (sono 1000 cv/litro) tutto questo consentito per pressioni di sovralimentazione di 4-5 bar !!  In questi motori l'uso di benzine speciali e addirittura di carburanti formulati apposta (come la Honda che usava una miscela di Toluene e benzina in rapporto variabile ma comunque nell'ordine di 85% del primo, che come si è visto in precedenza, è uno dei componenti utilizzati come additivi antidetonanti).

Motore F1 turbo anni 70-80
Motore 1.5 litri BMW Turbo degli anni 70-80

Ultima considerazione.  Se state pensando di usare una benzina speciale, non vi limitate a provare solo quella "di moda" che magari va per la maggiore nella vostra categoria, la mia esperienza nella mappatura di vetture da corsa mi ha insegnato che per essere davvero sicuri di essere al TOP, bisogna testarle tutte, spesso piccole differenze, ma se prendiamo in considerazione anche il fattore economico, perché usare quella "rinomata" se le stesse prestazioni si possono ottenere da una meno cara? Anche questo fattore può essere influente per la scelta.  Ad ogni motore, la benzina con il miglior rapporto prezzo/benefici.


Si veda anche


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