marmitta

Geografia

In geografia fisica, m. eoliche, affossamenti più o meno regolari o caverne che nelle regioni desertiche, soprattutto in quelle sabbiose, si formano per l’erosione esercitata dalla sabbia silicea violentemente smossa e sbattuta dal vento contro gli ostacoli; sono tipiche le m. delle regioni desertiche dello Utah e dell’Arizona (USA). M. dei giganti Cavità grossolanamente cilindriche ad asse quasi verticale e a fondo conico, con le pareti più o meno levigate e talvolta striate, generalmente profonde pochi metri, che si generano nelle rocce per il moto vorticoso e prolungato di acque torrentizie, fluviali o marine trasportanti materiale solido; si distinguono in glaciali, se prodotte da corsi d’acqua fluenti sotto i ghiacciai, fluviali o torrentizie, se dovute alle acque di fiumi e torrenti, costiere, se prodotte dal moto ondoso del mare.

M. dei pigmei Nicchie, delle dimensioni di 5-10 cm, rinvenute sul soffitto o nelle pareti delle caverne costiere, attribuite parte all’azione dell’ondazione, parte all’erosione eolica e parte a molluschi.

Tecnica

In meccanica, dispositivo obbligatorio per tutti gli autoveicoli e i motoveicoli, detto anche silenziatore, applicato alla parte terminale del tubo di scappamento di un motore a combustione interna, allo scopo di attenuare il rumore che accompagna lo scarico dei gas combusti. La m. può alloggiare anche sistemi per l’abbattimento delle sostanze inquinanti contenute nei gas di scarico dei motori ad accensione comandata (m. catalitica) o per la filtrazione della fuliggine prodotta dai motori diesel.

fig. 1

L’attenuazione del rumore nella m. costruita per lo più in lamiera d’acciaio o di lega leggera, avviene secondo due principali modalità. Nella prima, di tipo dissipativo, opportuni mezzi porosi vengono posti all’interno della m. in modo da aumentare la superficie di contatto del gas con le pareti. Nella seconda tecnica, di tipo reattivo, si impedisce la trasmissione dal motore all’esterno di parte dell’energia sonora posseduta dai gas combusti mediante frazionamento della corrente fluida nella m. e inserimento di brusche variazioni di sezione che provocano fenomeni di interferenza e riflessione (fig. 1). L’impiego di mezzi porosi nelle m. assicura l’attenuazione del rumore, sia pure con efficacia non costante, per tutte le frequenze che caratterizzano l’emissione acustica variabili con il numero di giri del motore. Provoca però, per contro, un aumento delle perdite di pressione che i gas di scarico subiscono nell’attraversare le m., con una conseguente riduzione della potenza e del rendimento del motore. I dispositivi di tipo reattivo presentano limitate perdite di pressione, ma risultano efficaci nell’intorno di alcune frequenze cui sono accordate le interferenze e le riflessioni; pertanto le loro prestazioni variano al variare del numero di giri del motore. La necessità di limitare le emissioni di inquinanti allo scarico degli autoveicoli e dei motoveicoli ha reso necessaria l’introduzione nelle m. di sistemi di trattamento dei gas combusti.

fig. 2

Nei motori ad accensione comandata l’ossidazione del monossido di carbonio e degli idrocarburi incombusti e la riduzione degli ossidi di azoto presenti allo scarico è effettuata mediante m. catalitiche trivalenti (fig. 2). Queste sono costituite da un supporto ceramico a nido d’ape le cui superfici interne sono ricoperte da materiale refrattario poroso arricchito sia da catalizzatori ossidanti (platino o palladio) sia da catalizzatori riducenti (rodio), consentendo la contemporanea ossidazione e riduzione dei gas combusti purché essi siano prodotti da una combustione pressoché stechiometrica. A tal fine, un sensore del contenuto di ossigeno nei fumi di scarico, detto generalmente sonda lambda e disposto subito a monte della m., pilota il sistema di iniezione del combustibile nel collettore di aspirazione per assicurare che il rapporto aria-combustibile si mantenga stechiometrico al variare delle condizioni di funzionamento del motore. Inoltre, a tale scopo, risulta utile l’impiego di ossidi di cerio e di altri componenti in grado di immagazzinare ossigeno durante la fase ossidante e di rilasciarlo durante la fase riducente. Pertanto, si è diffuso l’impiego di m. che contengono, nel refrattario ceramico, soluzioni solide di ossidi di cerio e ossidi di zirconio, e che presentano anche il vantaggio di un buon funzionamento durante l’avviamento del motore (quando viene emessa la percentuale più elevata di incombusti) e di una elevata durata.

Per i motori diesel l’abbattimento delle polveri sottili (PM-10), tecnicamente dette particolato, presente nei fumi di scarico, è effettuato da filtri, o trappole, in genere ceramici, su cui si depositano le particelle trascinate dal gas. Il particolato depositato sul filtro è periodicamente rimosso mediante combustione a temperature superiori a 500 °C che avvengono nella m. stessa. Quindi, nella costruzione del filtro antiparticolato, per resistere ai frequenti riscaldamenti cui è sottoposto nelle operazioni di pulizia mediante combustione, devono essere impiegati materiali in grado di sopportare alte temperature.