L’accensione a compressione è un processo di combustione interna che si basa sul calore generato dall’aria altamente compressa per innescare una miscela carburante / aria. A differenza dei sistemi di accensione a scintilla, un motore a combustione interna con accensione a compressione non si basa sull’arco di una candela per accendere la miscela combustibile di aria e carburante nei suoi cilindri. Questo tipo di sistema di accensione utilizza il calore estremo generato dalla compressione dell’aria a pressioni molto elevate per fornire l’accensione necessaria per completare il suo ciclo di combustione. I carburanti utilizzati in questi sistemi sono prodotti densi e oleosi a base di petrolio. I motori con questo sistema di accensione hanno diverse caratteristiche benefiche come un’eccellente efficienza del carburante, una migliore potenza continua ad alta potenza e prestazioni migliorate in ambienti umidi.
I motori a combustione interna convenzionali a benzina aspirano una miscela di carburante e aria nei loro cilindri dove viene compressa e accesa da un arco elettrico da una candela. Questi motori generalmente presentano pressioni di pre-accensione da circa 8 a 14 bar (200 psi). I motori ad accensione spontanea presentano rapporti di compressione molto più elevati che producono pressioni di pre-accensione fino a 40 bar (580 psi). L’aria si surriscalda quando le temperature in questi motori nel punto di accensione sono in genere nella regione di 1.022 ° Fahrenheit (550 ° Celsius). Sono queste elevate temperature dell’aria che forniscono l’accensione necessaria per completare il ciclo di combustione.
Il carburante utilizzato nel processo di accensione per compressione non è premiscelato con l’aria prima dell’introduzione nel cilindro, come nel caso dei sistemi di accensione a scintilla. L’aria da sola viene aspirata nel cilindro all’inizio della corsa di compressione e il carburante viene introdotto solo nella parte superiore della corsa. In questa fase, l’aria nel cilindro è stata riscaldata per compressione fino a un punto in cui il combustibile atomizzato viene vaporizzato e si accende, spingendo il pistone verso il basso e guidando l’albero motore nel processo. Il carburante viene introdotto nel cilindro da un sistema di iniettore che lo spruzza uniformemente nell’aria calda sotto pressione. Questo spray è progettato per produrre goccioline di dimensioni tali da favorire una vaporizzazione uniforme e un’accensione efficiente.
I carburanti per accensione a compressione sono generalmente prodotti petroliferi oleosi con una densità superiore alla benzina. Il più comune di questi è il diesel, sebbene questo tipo di motore possa funzionare con una varietà di carburanti distillati da petrolio greggio o persino da alcol e gas naturale. Negli ultimi anni è stata prestata particolare attenzione anche alla produzione di carburanti per compressione da prodotti a base di olio vegetale come estratti di semi di soia e cocco. Conosciuto anche come biodiesel, questi carburanti richiedono generalmente alcune modifiche ai motori esistenti, sebbene alcuni tipi sviluppati di recente possano essere usati come sostituti diretti nei normali motori diesel.
I motori basati su sistemi di accensione a compressione presentano numerosi vantaggi rispetto ai fratelli di accensione a scintilla. L’efficienza del carburante è sicuramente una delle più importanti; i motori diesel producono eccellenti valori di consumo di carburante. I Diesel sono anche molto più efficienti a bassi giri, specialmente a regime minimo. I motori ad accensione spontanea sono anche molto meno soggetti a guasti in ambienti umidi a causa della mancanza del sistema elettrico ad alta tensione necessario sui motori a benzina. Anche i motori diesel presentano generalmente valori di potenza costante superiori e in genere durano più a lungo di altri tipi.