Ci sono diversi tipi di benzina sul mercato, alcuni sono equivalenti ma altri da evitare per la tua vettura. Quale carburante scegliere per preservare il motore, evitare guasti e ottenere il massimo?
Devi rifornire il tuo veicolo a benzina e i distributori di carburante ti propongono più opzioni. Quale benzina scegliere? Quale è la migliore per la tua auto? E quella per il portafogli?
In questo post vedremo alcuni consigli per fare la scelta migliore facendo chiarezza tra i vari tipi di benzina disponibili, vagliando quali sono le loro caratteristiche. E quali sono i vantaggi e gli svantaggi dell’una o dell’altra scelta. Con un occhio alla chimica ed un altro al portafogli.
Indice degli argomenti trattati
Cos’è la benzina, una definizione tecnica
La benzina è una miscela di idrocarburi. Ovvero, molecole (aggregati di atomi) più o meno complesse con un numero variabile di atomi di carbonio (C) e di idrogeno (H) legati tra loro.
Si presenta in forma liquida a temperatura e pressione ambiente. Se non conservata in contenitori chiusi, evapora molto facilmente. Per la benzina il numero di atomi di carbonio degli idrocarburi che la costituiscono varia tra cinque e dodici. Grazie alle sue proprietà chimico-fisiche uniche, la benzina è usata come combustibile nei motori ad accensione comandata.
Così come succede nei motori diesel, durante il processo di combustione si rompono i legami chimici tra carbonio e idrogeno. Liberando energia sotto forma di calore. L’ossigeno presente nell’aria forma anidride carbonica con gli atomi di carbonio, e acqua con gli atomi di idrogeno.
Il numero di molecole costituenti i gas alla fine della combustione è maggiore del numero di molecole della miscela che abbiamo immesso nel cilindro. Da qui l’aumento di pressione.
Un aumento favorito anche dall’innalzamento delle temperature. Che viene sfruttato dai manovellismi di spinta per fornire, durante la fase di espansione, coppia utile all’albero motore.
Da leggere: diesel o benzina, quali sono pro e contro?
Il numero di ottani e la detonazione
Il numero di ottano di una benzina indica la resistenza alla detonazione. Più alto è il numero di ottano di una benzina e più è alta la resistenza alla detonazione. Cos’è questo passaggio?
La detonazione è il processo di autocombustione spontaneo della miscela di aria e benzina contenuta nel cilindro. Questo processo di combustione spontanea ha carattere esplosivo.
Ed è dovuto all’innalzamento di pressione e temperatura durante la corsa di compressione del pistone e le prime fasi della combustione. La carica brucia da sola, con aumenti di pressione e temperatura, quando il pistone non è nella posizione ideale per trasferire la spinta derivante dall’aumento di pressione del cilindro alla manovella dell’albero motore.
Normalmente, il processo di combustione della carica all’interno del cilindro avviene in maniera graduale. Perché viene innescato dall’arrivo del fronte di fiamma che parte dalla candela e spazza il volume della camera di combustione. E che impiega un certo tempo per propagarsi.
Nel corso della detonazione, la carica brucia spontaneamente quasi del tutto. Ciò accade prima dell’arrivo del fronte di fiamma che parte dalla candela. Ne consegue un fortissimo e subitaneo innalzamento della pressione e delle sollecitazioni meccaniche. Ed un crollo delle prestazioni.
Tale fenomeno deve essere assolutamente scongiurato: oltre ad abbassare la coppia disponibile per la trazione (leggi aumento dei consumi), potrebbe provocare danni al motore.
Da un punto di vista chimico la benzina ha un numero di ottano alto quando è bassa la presenza di molecole dove gli atomi di carbonio sono disposti in lunghe catene. Che, come è auspicabile per i migliori gasoli, promuovono la autoaccensione essendo facili da rompere in presenza di ossigeno.
La relazione con il numero di ottani
La benzina estratta dalla distillazione frazionata del petrolio, prima di essere immessa in commercio, viene sottoposta a processi chimici per abbassare la concentrazione di molecole. Così gli atomi di carbonio sono disposti in lunghe catene (reforming e cracking catalitico).
Più è alto il numero di Ottano di una benzina, superiore è l’efficienza di conversione dell’energia grazie alla combustione e alla possibilità di usare motori con rapporti di compressione alti.
La benzina per autotrazione disponibile al distributore ha, dopo i menzionati processi chimici di reforming e di cracking, un numero pari a 98. Questo valore è un compromesso tra il maggior costo di produzione per aumentare il numero di Ottano ed il maggior costo che deriverebbe dalla commercializzazione di benzine meno efficienti con numero di Ottano più basso.
Quante benzine ci sono in commercio
Nel corso degli anni ’90 c’è stata la transizione dalle benzine contenenti piombo tetraetile (benzina normale e benzina super) alle benzine Senza Piombo (benzina verde).
Il piombo tetraetile ha il pregio di innalzare il numero di ottano e di lubrificare componenti meccanici per cui non viene prevista la lubrificazione ad olio. È, però, un elemento tossico per il nostro sistema nervoso (non dimentichiamo che stiamo parlando di un metallo pesante).
Normale
La benzina normale, incolore, aveva un numero di ottano relativamente basso (85), con basse percentuali di piombo, più economica rispetto alla super e adatta per motori meno prestanti.
Super
La benzina nota con il termine super, arricchita di piombo, colorata di rosso, aveva un numero di ottano più alto (>98), comparabile a quello delle benzine moderne, più costosa rispetto alla benzina normale, era destinata a motori più spinti con rapporti di compressione più alti.
Tenuto conto delle normative anti inquinamento che si facevano sempre più stringenti e considerato che il piombo, oltre ai danni alla salute, produce anche un avvelenamento dei catalizzatori legandosi ai metalli nobili ivi contenuti, si dovette passare alla benzina verde.
Verde
Nelle prime benzine senza piombo, l’effetto antidetonante fu affidato alla concentrazione di idrocarburi: gli aromatici. Gli idrocarburi aromatici hanno la particolarità di avere molecole compatte caratterizzate dalla presenza di catene di atomi di carbonio chiuse ad anello.
Tale compattezza rende queste molecole particolarmente resistenti alla autoaccensione, ossia alla reazione con l’ossigeno ad alte temperature e alte pressioni.
Purtroppo gli aromatici sono fortemente cancerogeni e vengono inevitabilmente liberati durante gli trasporti, i rifornimenti e tra gli incombusti allo scarico delle nostre automobili.
Si è dovuto abbassare la concentrazione di tali composti e contrastare il conseguente abbassamento del numero di ottano con l’introduzione di olefine e componenti organici ossigenati (gli eteri derivanti dal metanolo -MTBE- e dagli alcol -ETBE-) di origine vegetale.
Moderne
Nelle benzine moderne, l’uso di componenti organici ossigenati di origine vegetale come l’etanolo (ossia l’alcol) al posto del piombo comporta, tra l’altro, anche una serie di vantaggi:
- Costi di produzione inferiori rispetto alla quelli della benzina pura;
- Aumento del Numero di Ottano, quindi miglioramento delle prestazioni del motore.
- Riduzione delle emissioni: il carbonio che formerà la CO 2 era già in atmosfera.
- Minore dipendenza dai combustibili fossili con vantaggi sul piano geopolitico.
- Sostenibilità ambientale essendo prodotto da fonti di origine vegetale.
Le benzine attualmente disponibili nei distributori in Europa sono miscele di benzina senza piombo ed etanolo (o alcol etilico che dir si voglia) in percentuali di etanolo variabile tra il 5% e il 10%. Sulle pistole del distributore troveremo la nomenclatura unificata dell’UE E5 e E10.
L’etanolo ha potere calorifero e una resa inferiori rispetto alla benzina tradizionale. Questo si traduce in una percorrenza più bassa o, se preferite, in consumi leggermente superiori.
I motori flex fuel
Il Brasile ha incentivato l’uso di etanolo per i propri veicoli tanto che oggi viaggiano tranquillamente con miscele di etanolo e benzina con percentuali di etanolo dell’85% (E85). In altre parole la tecnologia dei nostri motori a benzina si sposa quando il carburante è l’alcol.
Quando la percentuale di alcol supera il 10% è giusto usare particolari tubazioni e serbatoi. L’etanolo è più corrosivo su parti in plastica, fibra di vetro e gomma lambite dal carburante.
Bisogna gestire piccole correzioni a livello software per la carburazione. I motori “Flex” sono dei motori a benzina che adeguano automaticamente il software di gestione del motore sulla base della percentuale di alcol, rilevata da un apposito sensore, che può oscillare da 0 a 85%.
Da leggere: confronto benzina, diesel, GPL, metano
Quale benzina scelgo, la E5 o la E10?
La benzina E10, contenendo una percentuale maggiore di alcol, è meno performante. Ad ogni modo il maggior consumo a parità di strada è recuperato dal suo minor costo alla pompa.
La scelta dell’E10 potrebbe quindi essere vantaggiosa sia dal punto di vista economico che, per chi ha sensibilità per l’ambiente, ecologico. Dovrete solo accertarvi che il vostro veicolo sia compatibile con questo carburante poiché per i veicoli più vecchi è consigliabile la E5.
In linea generale i veicoli immatricolati dopo il 2010 possono tranquillamente viaggiare con l’E10, mentre per i veicoli immatricolati prima del 2000 bisognerà rifornire con l’E5.
L’uso della E5 anche per i veicoli più nuovi? Non è vietato, ma non dimentichiamo che la E5 ha un potere antidetonante minore (un numero di ottano più basso) rispetto alla E10 e questo potrebbe penalizzare, in particolari condizioni di funzionamento, le guide più sportive e i motori più spinti. Il consiglio è di fare comunque riferimento al libretto di istruzioni.