Valvola EGR: come abbiamo soffocato i diesel in nome dell’ecologia

Il diesel moderno è nato in Italia. Il common rail, l’iniezione ad alta pressione che ha trasformato i diesel da trattori rumorosi in motori da berlina, venne sviluppato dal Centro Ricerche Fiat con Magneti Marelli ed Elasis, e la prima auto di serie a montarlo fu l’Alfa Romeo 156 JTD del 1997. Poco prima, nel 1994, la Fiat, che non aveva i soldi per finire lo sviluppo da sola, aveva venduto i diritti alla Bosch. Il resto lo sapete: per vent’anni l’Europa si è riempita di diesel con il cuore italiano e il marchio tedesco.

Poi a quei motori meravigliosi abbiamo attaccato un tubo che rimanda dentro i gas di scarico. E da lì sono cominciati i guai. Visto dalla Spagna, dove il diesel è stato il re del mercato quanto e forse più che in Italia, la storia della valvola EGR è quella di una tecnologia che ha salvato i limiti di laboratorio e rovinato i motori.

Cos’è la EGR e perché esiste

EGR sta per Exhaust Gas Recirculation, ricircolo dei gas di scarico. Gli ossidi di azoto, i NOx, si formano quando l’azoto e l’ossigeno dell’aria si combinano a temperature molto alte nella camera di combustione. Più la combustione è calda, più NOx. Se una parte dei gas di scarico, già bruciati e quasi senza ossigeno, rientra nell’aspirazione, la miscela brucia più lentamente e più fredda. Meno temperatura, meno NOx.

Perché proprio i diesel ne hanno tanto bisogno? Un motore a benzina lavora vicino al rapporto esatto tra aria e carburante, i suoi gas di scarico hanno pochissimo ossigeno e un catalizzatore a tre vie riesce a trasformare i NOx in azoto innocuo. Un diesel lavora sempre con aria in eccesso: è uno dei motivi per cui consuma poco, ed è anche il motivo per cui il catalizzatore a tre vie non funziona. Restano due strade: impedire ai NOx di formarsi, ed è quello che fa la EGR, oppure eliminarli dopo con un catalizzatore alimentato a urea, l’AdBlue. Per anni quasi tutti i diesel da turismo hanno puntato sulla prima, perché costava meno.

Una storia vecchia di cinquant’anni

La EGR non l’hanno inventata i diesel. Arrivò sulle auto americane all’inizio degli anni 70, soprattutto dal 1973, quando il Clean Air Act del 1970 obbligò i costruttori a tagliare drasticamente le emissioni. Erano valvole a depressione montate sui V8 a benzina, e avevano una fama così pessima che i meccanici le chiamavano «valvole antiprestazioni»: quasi ogni auto andava meglio con la EGR chiusa. Cinquant’anni dopo, la discussione è più o meno la stessa. È cambiato solo il prezzo dei pezzi.

E il common rail italiano non nacque dal nulla. La Magneti Marelli lavorava sull’idea dalla fine degli anni 80, con i primi prototipi chiamati Unijet, e le prove al banco del 1993 confermarono che funzionava. Il giapponese Denso aveva già messo in vendita nel 1995 un sistema common rail su un camion Hino. Ma la prima auto di serie fu italiana, e dopo l’Alfa 156 arrivò la Mercedes Classe C. La Bosch, con i diritti comprati dalla Fiat, lo industrializzò e lo vendette a mezza Europa. È uno dei grandi «e se» dell’industria italiana: l’invenzione che ha fatto vendere milioni di diesel, ceduta per mancanza di soldi proprio quando stava per esplodere.

Da dove viene la pasta nera

I gas che rientrano non sono puliti. Portano fuliggine, particelle di carbonio e vapori d’olio, e nell’aspirazione incontrano altri vapori d’olio che arrivano dallo sfiato del basamento. Insieme formano una pasta nera che si attacca al collettore di aspirazione, alla farfalla, ai condotti e alle valvole. Strato dopo strato, come il colesterolo nelle arterie.

Chi ha smontato il collettore di un diesel con tanti chilometri e tanta città lo sa: dentro non c’è un condotto, c’è una grotta. Il motore respira da una cannuccia, perde potenza, consuma di più, il minimo diventa irregolare e la centralina lo mette in modalità di emergenza quando la valvola resta bloccata aperta o chiusa.

Le EGR non sono tutte uguali. Quelle degli anni 90 erano a depressione, semplici, e facevano passare poco gas. Dagli anni 2000 sono diventate elettroniche, con un sensore di posizione e un piccolo radiatore, lo scambiatore EGR, che raffredda i gas prima di rimandarli dentro. Ricircolano molto più gas e molto più spesso. Molti diesel recenti hanno addirittura due circuiti: quello di alta pressione, che preleva i gas prima del turbo, e quello di bassa pressione, che li preleva dopo il filtro antiparticolato, già puliti. Più efficace, ma con un’altra valvola, un altro scambiatore e altri tubi.

EGR e filtro antiparticolato: nemici in casa

C’è un dettaglio che quasi nessuno spiega. Più gas di scarico rientra nel motore, più la combustione è sporca e più fuliggine produce. Quella fuliggine va a finire nel filtro antiparticolato, che si intasa prima, rigenera più spesso e dura meno. La EGR abbassa i NOx fabbricando più fuliggine, e il filtro deve mangiarsela. Per questo i due sistemi tendono a guastarsi insieme.

E quando si rompe lo scambiatore EGR, il guaio può essere peggiore: è un radiatore con i gas caldi da una parte e il liquido di raffreddamento dall’altra, e se si crepa il liquido può finire nell’aspirazione e nei cilindri. È uno dei modi più rapidi per uccidere un motore.

Promossi in laboratorio, bocciati in strada

La EGR esiste perché le norme Euro impongono limiti di NOx misurati in laboratorio. La Euro 5 permetteva a un’auto diesel 180 milligrammi di NOx per chilometro, la Euro 6 ha abbassato il limite a 80. Sulla carta, più che dimezzato. Ma secondo l’Agenzia federale tedesca per l’ambiente, nella guida reale i diesel Euro 5 emettevano in media 950 milligrammi per chilometro e i primi Euro 6 614. Più di cinque e sette volte il limite. Solo con le Euro 6d-TEMP, omologate anche con prove su strada, la media è scesa a 46.

Per anni ci hanno venduto motori sempre più complicati, con sempre più EGR, per rispettare un numero che in strada non si rispettava.

Il dieselgate era una truffa sulla EGR

Nel 2015 alcuni ricercatori della West Virginia University misurarono su strada le emissioni dei diesel Volkswagen e scoprirono che non tornavano con quelle di laboratorio. I motori EA189, i 1.2, 1.6 e 2.0 TDI Euro 5, avevano un software che riconosceva il ciclo di prova: in laboratorio attivava a fondo il controllo dei NOx, in strada lo allentava, e il motore andava meglio, consumava meno e inquinava molto di più. Su motori senza catalizzatore a urea, quel controllo era soprattutto la EGR. La truffa più costosa della storia dell’auto, in sostanza, consisteva nell’aprire la EGR per l’esame e chiuderla per vivere. Nel mondo le auto coinvolte erano circa undici milioni.

Lo sguardo spagnolo: 683.626 auto e una revisione che legge la centralina

In Spagna il conto è stato salato. Nell’ottobre 2015 il gruppo Volkswagen comunicò al governo che le auto con motore EA189 vendute nel Paese erano 683.626: 257.479 Volkswagen, 221.783 SEAT, 147.095 Audi, 37.082 Škoda e 20.187 veicoli commerciali Volkswagen. Ibiza, León, Altea, Toledo. Negli Stati Uniti la Volkswagen ha accettato di pagare fino a 14,7 miliardi di dollari, compreso il riacquisto o la riparazione di circa 475.000 TDI 2.0. In Spagna, ai proprietari è arrivato un aggiornamento del software.

E qui c’è il paradosso che in Italia si racconta poco. Dal 20 maggio 2018, con il Real Decreto 920/2017, le stazioni ITV spagnole, l’equivalente della nostra revisione, possono collegarsi alla presa diagnostica OBD e controllare che il sistema antinquinamento non abbia guasti né manomissioni. Se la tua EGR è esclusa, la centralina lo sa, la spia si accende e vieni bocciato. Al costruttore che ha manipolato la EGR di 683.626 auto è bastato un aggiornamento. Al privato che chiude la valvola perché è stanco di pulirla tocca rifare la revisione.

Attenzione, però: escludere la EGR non è innocuo. Un motore senza EGR di solito fa meno fuliggine, ma emette molti più NOx, che è esattamente quello che la valvola dovrebbe evitare. È illegale e non lo consigliamo. Capiamo benissimo, però, chi ci pensa.

Anche i diesel degli anni 90 l’avevano

C’è un mito da sfatare: che i diesel di una volta non avessero la EGR. Molti l’avevano, compreso il 1.9 TDI Volkswagen di fine anni 90. Quello che non avevano era una EGR come quelle di oggi: era a depressione, senza scambiatore, ricircolava poco gas e non aveva dietro un filtro antiparticolato pronto a intasarsi. La differenza tra un diesel di allora e uno di oggi non è la EGR in sé, ma la quantità di sistemi che le sono cresciuti intorno: EGR raffreddata a doppio circuito, filtro antiparticolato, catalizzatore con AdBlue e una collezione di sensori. Ognuno risolve un problema e ne crea un altro. Lo abbiamo detto anche parlando delle auto con l’anima: la cosa più ecologica che esista è un’auto che non si deve buttare.

C’è una via d’uscita?

I diesel Euro 6 più recenti si affidano sempre di più al catalizzatore a urea e un po’ meno alla EGR, e così hanno finalmente abbassato i NOx anche in strada, al prezzo di un altro sistema da mantenere. Anche la benzina ha scoperto la carbonella, con l’iniezione diretta: il carburante non passa più sulle valvole di aspirazione e non le lava. La Toyota, con il sistema D-4S, abbina iniezione diretta e indiretta proprio perché la benzina continui a pulire quelle valvole.

Se avete un diesel moderno, qualche regola aiuta:

• Olio buono e cambi più frequenti di quanto dicono i piani di manutenzione a intervallo lungo, soprattutto se fate città. I vapori dello sfiato sono metà della pasta nera.
• Ogni tanto un viaggio lungo, a regime costante, per far rigenerare il filtro. Un diesel che fa solo tragitti brevi muore giovane.
• Controllare EGR e aspirazione prima che si guastino. Una pulizia per tempo costa molto meno della modalità di emergenza.
• Chiedetevi se vi serve davvero un diesel. Per la città e i tragitti brevi, un benzina semplice resta la scelta con meno problemi. Se volete vedere cosa era un diesel fatto come si deve, guardate il V12 TDI dell’Audi, un diesel estremo costruito senza compromessi.

In fondo

La EGR è il simbolo di cosa succede quando la politica ambientale si scrive per una cella di prova invece che per la strada. È una toppa che crea quasi tanti problemi quanti ne risolve, e a pagare non è il costruttore né il legislatore: siete voi, con la fattura del meccanico e un motore che muore prima del tempo. E intanto ci raccontano che il problema è l’auto vecchia che teniamo in garage. La verità è più semplice, e a chi scrive le regole non piace: un motore che dura mezzo milione di chilometri inquina meno, nell’arco della sua vita, di uno che va buttato a duecentomila perché la sua aspirazione è diventata una canna fumaria. Questo nessuna norma Euro lo misura.

Foto: Moosealope (CC BY 2.0); Corvettec6r (pubblico dominio); Ton1 (CC BY-SA 3.0); Ton1 (CC BY-SA 3.0); 0x010C (CC BY-SA 4.0). Via Wikimedia Commons.

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