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La vera storia dei cilindri in Nikasil nella Jaguar XK8

Benzina Gasolio ed inquinamento urbano.

Già nel diciannovesimo secolo città come Londra e New York si trovarono ad affrontare il problema dell’inquinamento determinato dal traffico veicolare lungo le strade cittadine.

A quel tempo erano i cavalli ad essere sotto accusa. E non era la prima vota, se è vero che anche Giulio Cesare aveva vietato nell’antica Roma le carrozze trainate da cavalli a causa dell’inquinamento.  Agli inizi del ‘900, i tram elettrici e le automobili dotate di motore a combustione interna diventarono via via più convenienti economicamente (stalle, terreni agricoli e costi alimentari stavano diventando  sempre più elevati) fino a quando nel 1912 a New York le auto superarono i cavalli e nel 1917 l’ultima carrozza venne messa fuori servizio: apparentemente l’innovazione tecnologica, l’automobile a combustione interna, aveva eliminato il problema dell’inquinamento degli escrementi di cavallo  e quello della pulizia delle strade dai centri urbani.

In realtà si era semplicemente spostato il problema dello smaltimento e il tipo di rifiuti prodotti dal traffico veicolare urbano: il consumo di carburanti per le auto aveva introdotto infatti nuove emissioni in atmosfera di sostanze nocive legate al funzionamento del motore a combustione interna.

Dagli anni ’90 l’Europa ha cercato di affrontare in maniera unitaria il problema dell’inquinamento atmosferico determinato dal traffico veicolare, sia urbano (che rimane il principale problema anche oggi) sia extra urbano. In tal senso le specifiche ecologiche della benzina e del combustibile diesel sono una delle principali misure adottate a livello comunitario per ridurre le emissioni in atmosfera delle auto (insieme all’evoluzione delle tecnologie motoristiche e dei dispositivi di post-trattamento dei gas di scarico),

Gli standard di qualità dei carburanti oggi in commercio in Europa sono quindi il risultato di un lungo processo di sviluppo tecnologico che, oltre a garantire le performance motoristiche, ha obbedito a sempre più restrittivi vincoli per la tutela della salute delle persone e dellambiente.

 

Cenni sulla storia della qualità dei combustibili per auto

La qualità dei combustibili per le auto è regolamentata attraverso standard normativi, nel gergo tecnico si parla di specifiche, che ne definiscono le proprietà chimico-fisiche minime necessarie per il corretto funzionamento dei motori, per il contenimento delle emissioni inquinanti e per la sicurezza nella distribuzione. Le proprietà prestazionali hanno impatto sulle prestazioni dei motori, le proprietà ambientali hanno impatto sull’emissione di specie inquinanti. Altre proprietà sono correlate alla sicurezza nella distribuzione e nello stoccaggio del combustibile stesso.

Prima degli anni Novanta, in Europa, gli standard che disciplinavano la qualità di benzina, e gasolio erano emanate a livello dei singoli Stati dell’Unione. In Italia l’allora Ministero dell’Industria recepiva le cosiddette Tabelle CUNA (Commissione di Unificazione nell’Autoveicolo – Ente federato dell’UNI) che riportavano i requisiti minimi di qualità di questi combustibili (NC-620-01 per la benzina e NC-630-01 per il gasolio) distribuiti sul territorio nazionale.

Successivamente, venne adottata una base europea comune per uniformare la qualità della benzina e del gasolio distribuiti sul mercato europeo, con l’emissione di standard di qualità da parte del CEN/TC 19.

Una data importante in questo processo è il 13 ottobre 1998, quando venne adottata la Direttiva europea 98/70/CE recante le specifiche tecniche ed ecologiche per i combustibili; successivamente, la direttiva 2003/17/CE del 3 marzo 2003, recepita nell’ordinamento nazionale con il decreto legislativo n. 66 del 21 marzo 2005, avrebbe  introdotto nuovi limiti al tenore di zolfo nella benzina e nel combustibile diesel e imposto nuovi limiti al tenore di idrocarburi aromatici nelle benzine a partire dal 1° gennaio 2005.

La qualità dei combustibili ed in particolare la riduzione del contenuto di zolfo fu una delle misure più importanti per ottenere basse emissioni dai veicoli. Il primo atto legislativo fissava i livelli massimi di zolfo, piombo e composti aromatici ammessi nei combustibili. Nella sua ultima modifica il tenore massimo di zolfo è stata abbassato da 50 a 10 parti per milione (ppm) prerequisito tecnico necessario per l’utilizzo dei filtri necessari a soddisfare i requisiti più rigidi per le emissioni di PM che erano previste nelle norme Euro 5.

Più recentemente la Direttiva 2009/30/CE introdotto nuove misure per lutilizzo dei bio-combustibili e la riduzione delle emissioni di gas serra (recepita in Italia con il decreto legislativo n. 55 del 31 marzo 2011).

Vale la pena di osservare che le varie proprietà della benzina e del gasolio non sono indipendenti fra loro, così, ad esempio, la modifica dello standard per utilizzare più bio-carburante etanolo  nella benzina che compriamo al distributore (e ridurre l’emissione di CO2),  pone delle questioni  motoristiche non trascurabili. L’alto contenuto in ossigeno della molecola e la sua tendenza ossidarsi in acido acetico provocano problemi d’incompatibilità con alcuni materiali usati nei motori o di corrosione delle parti metalliche: per questo motivo nel decreto 55/2011 di recepimento della direttiva fu scritto che, a cura del Ministero Ambiente, fosse disponibile una lista aggiornata con l’elenco dei modelli di veicoli compatibili con l’utilizzo di tale benzina omologati prima del 1 gennaio 2011, e non compatibili con l’utilizzo di tale benzina omologati dopo il 1 gennaio 2011.

Zolfo nella Benzina e Jaguar XK8 

Il danneggiamento delle canne dei cilindri in Nikasil per lo zolfo presente nella benzina fu un problema che gli ingegneri della Jaguar furono costretti ad affrontare alla fine degli anni Novanta per il motore della XK8.

Anno di produzione e numero di serie del motore sono due dati fondamentali per capire se le canne dei cilindri della XK8 che si sta valutando sono rivestite in Nikasil, una lega in nichel e silicio molto resistente e con un basso attrito  che la Jaguar scelse di utilizzare per rivestire il suo motore V8 cercando di evolvere il proprio motore sfruttando i successi di questa particolare lega nel motorsport.

Tuttavia, dopo le prime vendite di XK8, arrivarono le prime segnalazioni di problemi all’avviamento e riduzione della potenza della trasmissione durante la guida: la maggior parte di questi reclami arrivava dagli Stati Uniti dove la specifica ambientale sullo zolfo della benzina per auto non era così restrittiva come quella della benzina commercializzata nel Regno Unito ed utilizzata dagli ingegneri per i test durante lo sviluppo della XK8.

Dopo un’attenta analisi, la Jaguar capì che la maggiore concentrazione di zolfo nella benzina portava alla formazione di acido solforico  all’interno dei cilindri del motore della XK8 con conseguente danneggiamento del rivestimento in Nikasil e danneggiamento di fasce elastiche e pareti dei cilindri con conseguente perdita di compressione del motore. I tecnici realizzarono che anche nel Regno Unito (ed in Italia la situazione era analoga), il Nikasil veniva attaccato dall’acido solforico che si formava per le basse temperature esterne o in quei motori V8 che non riuscivano a raggiungere le temperature ottimali di esercizio a causa dei brevi tragitti per i quali veniva usata la XK8 o la XKR: Insomma, in UK e in Italia la situazione era analoga a quella degli Stati Uniti, sebbene i problemi si sarebbero presentati in tempi più lunghi per via della minor concentrazione di zolfo nella benzina.

Il Nikasil doveva essere una evoluzione tecnologica rispetto ai rivestimenti in alluminio ma si rivelò un clamoroso autogol per la Jaguar (e per le altre case automobilistiche che avevano deciso di adottare tale lega, come la BMW) e una mancata attenta valutazione della specifica di zolfo nella benzina carburante era responsabile di questo fallimento.

Dopo il 2000 la Jaguar ha sostituito il Nikasil con rivestimenti in acciaio e quindi comprando veicoli prodotti dopo il 2000 si dovrebbe star tranquilli (un VIN a sei cifre generalmente indica che le camicie montate sono in Nikasil mentre un VIN a cinque cifre indica camicie in acciaio;  se ancora non si è sicuri  va controllato  il numero del motore e se inizia con 0008181043 o superiore significa che il motore ha camicie in acciaio non problematiche, inoltre Jaguar ha fornito nuovi motori in garanzia ai veicoli esistenti che hanno avuto problemi con il rivestimento in Nikasil, e sul vano motore in questo caso è presente una targhetta con scritto “Genuine Jaguar Exchange Product”).

 

Cosa fare con le vetture ante 2000

Intanto va verificato se le camicie dei cilindri sono in Nikasil, poi va negoziato il prezzo di conseguenza ma è importante  anche capire dove e come l’auto è stata guidata.

Se l’auto è stata usata principalmente nel Regno Unito o in Italia (e il motore non presenta segnali che indicano una anomala usura  dell’alesaggio, un avviamento difficoltoso, un minimo irregolare, o basse prestazioni) è improbabile che il motore pur avendo il Nikasil originale sviluppi grossi problemi.

Infatti, oggi, come abbiamo visto, il contenuto di zolfo nella benzina è molto basso rispetto a vent’anni fa ed inoltre se il motore è ancora funzionante probabilmente è stato utilizzato alle giuste temperature per lunghi tragitti in autostrada.

Nonostante la reputazione del Nikasil, i motori XK8/XKR possono offrire al collezionista  Jaguar prestazioni motoristiche di tutto rispetto con emissioni ridotte.

 

Ignazio Arces è un appassionato di auto d’epoca e da oltre vent’anni impegnato in ruoli manageriali chiave in Aziende  Internazionali del settore Oil & Gas (operanti nella produzione,  distribuzione e commercializzazione  di prodotti petroliferi).