Marmitte per auto

All’inizio, le marmitte venivano utilizzate esclusivamente per eliminare i gas di scarico che si accumulavano nel sistema. In seguito hanno contribuito alla riduzione del rumore. Una marmitta moderna è una vera e propria opera d’arte. Non solo influisce sul funzionamento del motore, ma rappresenta anche un tocco vivace nel design dell’auto.

La funzione del silenziatore

La funzione principale della marmitta dell’auto è quella di decelerare la velocità di movimento dei gas di scarico. Ciò contribuisce a rendere più fluidi i colpi quando il motore funziona. Non esistono standard precisi per la costruzione interna. Per questo motivo, ogni produttore cerca di trovare un modo unico per avvantaggiarsi rispetto a qualsiasi concorrente.

Inizialmente le marmitte per auto avevano poche funzioni e si riteneva che svolgessero solo un ruolo supplementare. Tuttavia, con il passare del tempo, i sistemi di scarico hanno assunto un ruolo più significativo. Oggi, grazie alle marmitte, riusciamo a diminuire in modo significativo il livello di rumore del motore in funzione, a ridurre la temperatura dei gas di scarico, a far uscire i gas di scarico dall’auto e a diminuire le emissioni di sostanze nocive nell’ambiente:

Caratteristiche del design delle marmitte per auto

Esistono diversi tipi di design di marmitte per auto. Pertanto, i fattori che contano davvero sono:

• marca dell’auto;
• cilindrata del motore;
• produttore;
• modello.

Fortunatamente, nonostante la grande varietà, l’interno delle marmitte per auto è pressoché identico. È costituito da deflettori, nippli forati e ovatta resistente al calore.

In linea di massima, il sistema di scarico è composto da collettore (down pipe), catalizzatore (convertitore), marmitta anteriore (risonatore, smorzatore di fiamma), tubo centrale e marmitta posteriore. Le marmitte anteriori si dividono in attive e a reazione. Oltre alle marmitte comuni, esistono anche marmitte diritte.

L’aumento del carico spinge gli ingegneri ad aumentare le dimensioni di una marmitta per auto. Lo stesso vale per la struttura interna. Ogni struttura è un insieme di tubi e condotti. Tuttavia, la sua funzione chiave è quella di sfruttare al meglio la capacità.

Grazie a un’infinità di fori nei tubi, i gas di scarico si disperdono rapidamente nella struttura della marmitta dell’auto. La funzione dei tubi è invece quella di rimandarli indietro. Ciò contribuisce ad attenuare la distorsione del flusso.

Nella produzione di massa di marmitte per autovetture utilizziamo:

1. Acciaio liscio (nero).
2. Acciaio inox.
3. Acciaio alluminato.
4. Acciaio zincato.

Grazie al costante sviluppo dell’industria automobilistica, è comparsa una nuova generazione di marmitte che contribuiscono ad aumentare in modo significativo l’efficienza del motore. La struttura delle marmitte per auto è sempre stata modificata, anche se i principi di funzionamento e la struttura stessa sono rimasti invariati negli ultimi decenni. Oggi non si tratta di un semplice “barattolo” di metallo, ma di un sistema completo che garantisce il corretto funzionamento del motore.

La storia della prima marmitta per auto al mondo

Grazie all’azienda francese Panhard-Levassor, il mondo ha visto la prima marmitta per auto (filtro acustico) che ha contribuito a “calmare” il motore a combustione e a dare una seconda vita al motore a benzina. La suddetta azienda produceva automobili per la vendita e fu la prima a dotarle di filtri acustici già nel 1894. Tuttavia, esiste una versione secondo cui nel 1897 Milton Reeves, padre di veicoli a sei e otto ruote, iniziò a utilizzare le marmitte.

Molti ritengono che Elle Dolores Jones abbia progettato la prima marmitta nel 1917.

Evoluzione del sistema di scarico

I primi silenziatori difettosi sottraevano buona parte della potenza ai motori a basso consumo. Per preservare almeno un po’ di dinamica, gli ingegneri realizzarono una valvola speciale che permetteva di sgonfiare direttamente lo scarico. Secondo le raccomandazioni dell’epoca, la valvola doveva essere chiusa nei centri abitati. In seguito la valvola fu rimossa. Per mezzo secolo, nulla è cambiato nel design della marmitta.

Nel 1992, grazie all’introduzione della prima norma ecologica Euro-1, è diventato necessario progettare marmitte contemporanee. Nel giro di tre anni è stata introdotta la norma Euro-2. Sono poi iniziate le prime sperimentazioni con il sistema di catalizzazione dei gas di scarico che riduceva i livelli di CO, CH e ossido di azoto. Con l’Euro-3 (nel 2000) i catalizzatori con sonda lambda e unità elettronica che elabora le informazioni sono diventati disponibili nelle specifiche standard. Di conseguenza, è stato introdotto uno schema con due sensori, uno all’ingresso del convertitore catalitico e uno all’uscita. Nella maggior parte dei casi, il convertitore catalitico viene collocato tra il collettore e il risonatore, poiché è efficace solo ad alte temperature.

Dal punto di vista ingegneristico, la situazione del diesel era ancora più interessante, poiché richiedeva l’installazione di un filtro antiparticolato. E poi il fluido di scarico diesel come complemento, che in seguito si è evoluto nel sistema SCR (Selective Catalytic Reduction), un dispositivo complesso con una serie di sensori e un’unità di controllo separata. All’inizio era destinato solo agli autocarri, ma nel 2015 (con il passaggio allo standard antidiesel Euro-6) ha interessato anche i veicoli leggeri. Oggi non c’è altro modo per rispettare gli standard specificati per gli ossidi di azoto.

Solo il tempo ci dirà se le marmitte per auto lasceranno il mercato o meno, dato che le vendite di auto elettriche sono aumentate drasticamente. In ogni caso, nel prossimo futuro ci troveremo di fronte a un ulteriore miglioramento del sistema di scarico a causa del passaggio anticipato allo standard Euro-7 fino alla fine del secondo decennio del XXI secolo. Lo standard è ancora in fase di sviluppo, ma è più che probabile che gli ingegneri siano alla ricerca di nuove soluzioni.

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