Qual è la differenza tra diesel e benzina? | Auto for Dummies

Inauguriamo con questo articolo la rubrica “Auto for Dummies” dedicata al mondo delle auto. Parleremo di tecnologia, motori, sicurezza alla guida, mercato e tanto altro.

Iniziamo oggi con la differenza tra un’auto diesel ed una benzina. Quante volte vi è preso il panico per aver sbagliato erogatore al distributore per poi accorgervi di aver scelto quello giusto. Vi spieghiamo oggi tutte le differenze e le caratteristiche dei due tipi di carburante e cosa comporta l’acquisto di un’auto a benzina piuttosto che una a gasolio.

La distillazione del petrolio

Partiamo da un paio di concetti fondamentali. Si indicano con gasolio (impropriamente diesel nel linguaggio moderno) e benzina due tipi di carburante derivati dalla distillazione del petrolio. La parola “diesel” rappresenta invece il ciclo termodinamico che, tramite un motore termico, permette di trasformare l’energia chimica del carburante in energia termica attraverso il propulsore. La benzina invece, per poter essere sfruttata, passa attraverso un ciclo differente chiamato ciclo Otto, di cui parleremo in seguito.

La distillazione del petrolio greggio nei vari tipi di carburante è un procedimento complesso. Il punto fondamentale che permette di capire come funziona questo processo risiede nel concetto di punto di ebollizione. Immaginate, in maniera semplificata, che all’interno del petrolio siano presenti tanti diversi componenti mischiati l’uno con l’altro.

Sfruttando il fatto che ognuno di loro bolle ad una temperatura diversa è possibile, riscaldando il tutto in modo controllato, far evaporare un componente alla volta per poi farlo condensare separatamente raffreddandolo. È così che intorno ai 350° il gasolio “presente nel petrolio” evapora mentre la benzina diventa volatile a temperature più basse (tra 100° e 150°). Una volta ottenute queste due sostanze separate è opportuno distinguerne le caratteristiche e valutarne i punti in comune.

Perché la benzina costa di più?

I pregi e i difetti dei due tipi di carburante fanno aumentare o diminuire il loro prezzo sul mercato. Iniziamo con l’affermare che la benzina è un carburante più nobile rispetto al gasolio. Questo è dovuto al fatto che, nonostante entrambi siano liquidi molto infiammabili, la benzina risulta esserlo di più rispetto al cugino.

Per essere precisi occorre entrare nei dettagli chimici della questione, e non è questa la sede. Pensate però che la benzina è talmente infiammabile, o meglio i suoi vapori, che occorre aggiungere alcune sostante per evitare che essa inneschi combustioni non volute all’interno del motore. Avete presente la dicitura “senza piombo“? Ecco il piombo serviva come antidetonante all’interno della miscela.

Oggi questo metallo è stato sostituito con altre sostanze meno inquinanti, più raffinate e che non danno problemi di corrosione. Il gasolio, al contrario, fa più fatica ad accendersi e, nonostante la potenza termica sprigionata da una stessa quantità di combustibile sia quasi la stessa, questo contribuisce a rendere il gasolio meno costoso. Ci sono poi ovviamente altri fattori fondamentali come il mercato ed i vari costi associati.

Cosa cambia in un motore diesel

Come anticipato, un motore a benzina è regolato da un ciclo detto “Otto” ed uno a gasolio da un ciclo chiamato “Diesel“; entrambi in onore degli ingegneri Nikolaus August Otto e Rudolf Diesel. Uno dei punti in comune è sicuramente il fatto di far avvenire quattro fasi distinte (quattro tempi) dal punto di vista del motore. Per trasformare il carburante in movimento dell’auto il propulsore passa infatti per l’aspirazione, la compressione, l’espansione ed infine lo scarico.

I due cicli (Diesel e Otto) sono abbastanza simili tranne che per la fase di compressione. Nel benzina sono presenti le candele che innescano l’esplosione del carburante nel cilindro che a sua volta provoca l’espansione della miscela di combustibile. Nel diesel le candele sono assenti e la combustione è innescata dall’altissima pressione (maggiore rispetto al benzina) generata all’interno della camera di combustione.

Vi abbiamo anticipato prima che il gasolio fa più fatica ad accendersi, è per questo che nel motore diesel si devono sviluppare forti pressioni (e temperature) per sfruttare al meglio questo combustibile un po’ meno nobile. Da questo derivano un sacco di svantaggi quali le elevate sollecitazioni all’interno del motore e la necessità di utilizzare materiali molto più robusti, spessi e quindi pesanti. Il motore diesel inoltre necessita di una raffinatezza di progettazione maggiore per fare in modo di bruciare correttamente il gasolio, in modo efficiente e senza produrre troppi inquinanti.

Stile di guida e prestazioni

A prima vista e per i meno esperti, le sensazioni di guida risultano tutto sommato simili. Nel corso degli anni, accorgimenti come il turbocompressore hanno contribuito ad appiattire le diversità di guida tra le due propulsioni. Una fondamentale differenza, dovuta molto all’introduzione appunto del turbo, è l’incremento di efficienze nei consumi da parte del motore diesel: tutti voi avrete sentito almeno una volta dire “il diesel consuma di meno“.

Questo è dovuto al fatto che, a parità di carburante consumato, in un motore che utilizza turbina e compressore è possibile sfruttare la temperatura residua nei gas di scarico. Questa energia, persa senza l’utilizzo di questo stratagemma, viene reimmessa nel motore sotto forma di aria compressa. E’ proprio il diesel che necessita maggiormente di pressioni ulteriori per poter funzionare.

In termini di prestazioni un motore a benzina aspirato (senza turbo) non fornirà una gran risposta in partenza (a bassi giri) rispetto ad un diesel di pari caratteristiche. E’ per questo che una volta si è era convinti che i diesel fossero più rapidi dei benzina in partenza e questi ultimi si riscattassero sulle alte velocità. In linea teorica questo è vero anche se, come già accennato, l’introduzione dei turbocompressori è riuscita a colmare le lacune di entrambi i propulsori, in particolar modo quelli a gasolio.

Dieselgate e inquinamento

Uno degli argomenti più delicati per ogni appassionato di auto è sicuramente l’inquinamento. Gli amanti dei motori, anche se sanno che è giusto rispettare l’ambiente contribuendo ad inquinare meno, sentono ogni volta una lacrimuccia scendere sapendo che in realtà ogni veicolo è pensato prima per inquinare meno e poi per sprigionare la massima potenza.

Con il catalizzatore e tutti i sistemi a monte gestiti dalla centralina riusciamo oggi a rispettare standard altissimi, come gli ultimi EURO 6. Per avere una visione di massima, vi elenchiamo i quattro inquinanti principali, comuni a gasolio e benzina in maniera differente: NO_x, CO_x, HC e PM.

Gli HC rappresentano gli idrocarburi incombusti presenti nei gas di scarico. Che sia gasolio o benzina, se il carburante non brucia completamente ce lo ritroviamo alla fine dello scarico. I CO_x rappresentano tutte le famiglie di ossidi di carbonio (di cui il monossido di carbonio CO risulta il più pericoloso) derivati dalla parziale combustione del carburante. I due rimanenti sono il particolato PM, detto anche pulviscolo o fuliggine, dato dalle sospensioni solide di carbonio e gli ossidi di azoto NO_x, prodotti dalle alte temperature e dall’azoto presente nell’aria aspirata dal motore.

Il particolato e gli idrocarburi incombusti sono inquinanti tipici dei motori benzina e risultano anche facilmente riducibili grazie ad accorgimenti come il famoso FAP (filtro anti particolato) e con la gestione della miscela aria-carburante all’interno del motore. Gli ossidi di azoto e carbonio sono più difficili da trattare: la marmitta catalitica sfrutta alcune sostanze per “eliminare” questi componenti ma nei motori diesel, dove le temperature più alte producono più NOx, questo inquinante rappresenta un grande problema. Si sente spesso dire “il diesel inquina più del benzina” e da un lato è vero; risulta però molto più coerente entrare nei dettagli della questione visto che basta davvero poco per ribaltare la frittata.

Cosa conviene

Gli amanti delle prestazioni diranno benzina, o meglio turbo-benzina, altri preferiranno il diesel. La verità è che siamo in balia delle case produttrici e dei prezzi del carburante. Ogni nostra scelta difficilmente sarà influenzata dai dettagli tecnici dei due tipi di carburante. Al giorno d’oggi i consumi e gli inquinanti sono governati da incentivi e soluzioni come i motori di bassissima cilindrata turbocompressi in grado di sfruttare i pro di ogni combustibile e minimizzare i contro.

La ragione probabilmente sta nel mezzo: i futuri propulsori sfrutteranno tutte le innovazioni ricercate nel corso degli anni combattendo contro ibrido ed elettrico. Se da un lato il piacere ed il brivido di un motore termico risulta insostituibile, le esigenze e la coerenza di muoversi in città in modo responsabile migreranno il mercato verso innovazioni più green.

Ricordiamoci però che un’auto elettrica a zero emissioni non considera la filiera con cui è prodotta l’energia elettrica che alimenta le batterie agli ioni di litio: se anziché sfruttare le energie rinnovabili per alimentare la rete elettrica e le colonnine di ricarica utilizziamo solo centrali a combustibili fossili, l’ecologia e la coerenza passano in secondo piano.

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