Tecnica
Il filtro e la sovralimentazione nei 2T
Scritto da OweR-dj - Pubblicato 08/12/2007 16:31
Considerazioni sulla modifica dell'impianto di alimentazione di una moto 50 cc con particolare riferimento alla costruzione di un airbox artigianale

Prendendo spunto da un topic molto interessante creato da Pilozza ho deciso di parlare del filtro nelle moto 50cc (e perché no, anche 125cc) 2T.

Molto spesso vengono dei dubbi su come far andare più veloce la propria moto senza utilizzare pezzi aftermarket che renderebbero il lavoro molto più semplice, ma utilizzando solo le proprie conoscenze e la propria manualità nell'eseguire preparazioni.

Oltre ai vari metodi (come il miglioramento di un espansione, delle luci di scarico, dei travasi ecc ecc) bisogna pensare all'importanza che ha un carburatore, specialmente l'aria entrante. La soluzione ritenuta migliore solitamente è data da un Airbox (lo dice la parola stessa, è quel componente che regola l'aria entrante nel carburatore), il quale permette all'aria di entrare in maniera ottimale, sostituibile con una spugna o con altri tipi di filtri aftermarket.

Spesso però si pensa anche a una sovralimentazione per far entrare più aria nel carburatore (e anche nel cilindro). Quindi si pensò ad una ventola simile a quella dei computer, che facesse entrare più aria possibile.

Questo però non è possibile per svariati motivi qui sotto elencati:
  • Si creerebbero svariate turbolenze, rendendo il moto dell'aria circolare anzi che rettilineo;
  • La ventola manderebbe sempre la stessa quantità di aria, sia che il motore giri a 1.000rpm, sia che giri a 10.000rpm, smagrendo quindi la carburazione ai bassi regimi, e ingrassandola agli alti regimi;
  • Non avrebbe senso visto che nel motore 2T prima di arrivare al cilindro, l'aria passa attraverso il pacco lamellare, il quale si troverebbe in una situazione poco piacevole subendo la depressione/compressione della camera di combustione e subendo la spinta da parte della ventola. Si potrebbero mettere lamelle più spesse, ma inutile dire che tutto questo procedimento non porterebbe a risultati;

Insomma, la ventola (nel motore a 2T) non rappresenta un'idea utile dal punto di vista prestazionale, e l'ideale sarebbe costruire un Airbox in grado di garantire una portata di ossigeno ottimale in tutti i regimi di rotazione. Questo è possibile calcolando tutte la varianti, ossia: turbolenze (cercando un effetto venturi), portata, forma, pressione dell'aria e filtraggio dei particolari inutili al ciclo del motore.

Tutti questi calcoli vanno effettuati sapendo che il filtro ha bisogno di un posto "riparato" o comunque soggetto a meno turbolenze possibili, per permettere all'aria entrante una maggiore scorrevolezza.

Premettendo che le uniche moto che non hanno un filtro sono le SuperSportive da pista, molte persone pensano che togliendolo si guadagnino prestazioni a non finire. In un certo senso può anche essere vero. Solitamente si potrebbero guadagnare prestazioni dal 2% al 4% (a volte anche 5%) se carburato alla perfezione.
Ma con quali rischi??

Purtroppo in un motore 2T ogni minima particella di polvere entrante potrebbe essere fatale. Questo perché se si fanno un po' di calcoli un motore 125cc che lavora per un ora e mezzo a una media di 10'000rpm arriva a "consumare" una quantità di aria pari a circa 112'500L, e se in ogni litro di aria ci fossero anche solo due particelle di polvere (solitamente ce ne sono molte di più), nella camera di combustione si intrometterebbero anche loro, compromettendo le fasce, il pistone e il cilindro (se il cilindro non riporta finiture in Nikasil), e probabilmente anche i cuscinetti.

Questo esempio fa capire quanto è importante un "semplice" filtro, a mio parere molto più importante di altre parti fondamentali.
Naturalmente non ci sarebbero problemi comprando un filtro aftermarket , viste le nuove spugne di questi ultimi anni più porose e più filtranti allo stesso tempo. Ma non c'è soddisfazione più grande di farsi un filtro artigianale calcolando i minimi particolari.

Certo, qualcuno potrebbe dire "basta prendere una lattina di coca cola e infilarci dentro una spugna da cucina". Ma a quel punto spesso è meglio un airbox originale (di serie).

Come ho scritto su bisogna calcolare vari aspetti. L'ideale sarebbe con la forma di un cono, con meno angoli vivi possibili, con una capienza superiore alla cubatura del gruppo termico (in modo da garantire una portata di aria decente in tutti i regimi) e con dentro una spugna abbastanza porosa.

Airbox artigianale

Questo è un progetto (se così si può chiamare) di un airbox artigianale che faccia entrare maggior aria possibile. All'interno si avrà sicuramente una spugna tra le più porose.

Un'altra cosa importante è la posizione dell'airbox. Ovviamente non si potrà mettere favorevole al senso di marcia, sennò si impoverirebbe inevitabilmente la carburazione con l'aumentare della velocità, rendendola instabile. Mi sento di consigliare la posizione per me ideale, ovvero con l'estremità del cono rivolta alla ruota posteriore, in modo da far aumentare il meno possibile la pressione dell'aria con l'aumento della velocità.

Essendo questa un immagine poco dettagliata, potrebbero non capirsi dei particolari. In ogni caso mi permetto di affermare che un filtro così produrrà sicuramente più prestazioni rispetto a una ventola con ventilazione costante, evidentemente inutile.
 

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Commento di: pilozza il 08-12-2007 22:45
Bell'articolo Owe, mi permetto di fare una piccola correzione e un piccolissimo ampliamento.

1- Un buon filtro dovrebbe avere un volume totale 5 volte superiore a quello della cilindrata ed ex 50 cc * 5 = 250 cc.

Un ottima soluzione è fare il filtro cilindrico per avere un effetto venturi, e poi fare una conicità all'imbocco del collettore così si avrà un aumento di pressione che comporta una maggiore velocità del fluido entrante.
I fori sull'air box creano un limite all'effetto venturi quindi in caso di un air box con effetto venturi io li sconsiglierei.

Una cosa utilissima per il filtro è fare in modo che venga aspirata aria più fredda possibile, questo non sempre è possibile dato il fatto che i radiatori mandano vampate di calore propio verso l'air box rendendo l'aria meno densa.
Una buona soluzione è mettere dei tubetti posti CONTRO il senso della marcia che non vanno direttamente all'air box, ma VICINO a dove esso pesca l'aria, questo fa in modo che l'aria che entra nel filtro e di conseguenza nel nostro amato motore sia decisamente più fresca, non si pone nemmeno un esagerato problema di caburazione, occorre solo fare un po di tentativi a velocità elevata prima di rendere a carburazione definitiva.

Ciao complimenti ancora per l'articolo
Commento di: Laverio il 09-12-2007 20:37
A dire il vero il rapporto che si usa nelle macchine è di 8-10 volte la cilindrata per avere un apporto ottimale d'aria. Per un 125 sarebbe un airbox di 1.2L una scatoletta pressappoco 10x10x12cm, con un bel venturi all'ingresso, così elimina turbolenze e soprattutto mantiene costante la pressione all'interno del box...
Lo stesso sistema l'avevo applicato sull'auto a valle del cassoncino e direttamente collegato al corpo farfallato, in modo da avere una colonna d'aria sempre in pressione.
Commento di: de_corsa il 13-12-2007 12:11
Mi auguro che stiate parlando esclusivamente di motori alimentati ad INIEZIONE!!!

Un motore (non sovralimentato) alimentato a carburatori CESSA DI FUNZIONARE non appena la pressione nel condotto di alimentazione supera il valore atmosferico.

Ciò in quanto è esclusivamente la depressione che si crea in prossimità del polverizzatore che permette alla benzina di risalire dalla vaschetta.
Non appena la pressione nel tratto Venturi del carburatore si avvicina ad 1atm o, peggio, diventa positiva, la benzina smette di risalire verso il motore.

Gli airbox nei motori a carburatori vanno congegnati accuratamente in modo da NON mettere in pressione l'aria all'alimentazione ma solo in modo da assicurare al carburatore tutta l'aria di cui ha bisogno MA NIENTE DI PIU'!!
Infatti gli airbox per carburatori o hanno la presa d'aria orientata verso la parte posteriore oppure hanno degli scarichi di pressione che servono proprio ad evitare il problema sopradescritto.
Se ne è anche disquisito qui sul forum in un topic dedicato.