Guida per migliorare la funzionalità della termica del proprio motore 2t, con una serie di interventi che permetteranno sia di aumentare le prestazioni del proprio motore che di aumentarne l’affidabilità.

Partiamo da alcuni concetti base, dalla definizione di rendimento totale, che è la somma dei 3 rendimenti:

• meccanico: indica l’efficienza degli organi meccanici, cioè indica il rapporto tra il lavoro effettivamente prodotto (es KW alla ruota/pignone) e quelli prodotti per via teorica (senza attriti e dissipazioni)
   
• volumetrico: rappresenta quanta miscela effettiva entra nel cilindro, in rapporto a quella che entra in condizioni teoriche (cilindrata), cioè senza attriti e dissipazioni varie
   
• termico: anche qui è un rapporto, questa volta riguarda la ‘’quantità’’ di calore prodotto in ogni scoppio, in relazione al lavoro ‘’entrante’’

E' disponibile questo articolo per approfondimenti: I rendimenti Meccanico, Termico e Volumetrico.

Capiti questi 3 banali concetti, risulta più facile capire il perché si ottimizza la termica e in generale ogni elemento meccanico di un motore, cioè per l’aumento dei 3 rendimenti e di conseguenza del rendimento generale.
In questa guida ci occuperemo di ottimizzare il complesso testa-pistone-cilindro, e l’accoppiamento con il carter motore, di qualsiasi motore a 2 tempi, dai 30cc dei tagliaerba ai gloriosi pluricilindrici stradali.

Partiamo con gli attrezzi ‘’base’’ per cominciare a lavorare:

1. fresino di precisione (dremel) con kit di punte e punta a 90° (in alternativa fresino da dentista, con kit di punte adatte)
2. lime di varie forme e dimensione
3. calibro di buona precisione
4. kit di carta vetrata di varia granulometria, o meglio una sabbiatrice per le rifiniture varie
5. per chi ne avesse la possibilità, la gomma siliconica adatta per prendere dei veri e propri ‘’calchi degli elementi più nascosti e da modificare.

CARTER

Prima di tutto prendiamo in considerazione il carter motore, che ‘’ospita’’ la carica fresca in attesa che venga spinta dal pistone su per i travasi.
Ora: montando il cilindro su un semicarter e seguendo il percorso della miscela dal pacco lamellare (o altri sistemi) alle sacche di travaso, ci si accorge che in molti casi la miscela incontra gradini o ostacoli nel suo percorso fino alle sacche di travaso. Ora, armati di fresino li rimuoveremo.

carter originale, con cilindro montao:

ora evidenziamo i gradini e le zona da lavorare-smussare:

Con una fresa in acciaio HSS possibilmente andiamo a fresare e addolcire questi gradini, ed andremo a raccordare le sacche di travaso a quelle del cilindro. Per fare ciò utilizzeremo una guarnizione di base di esso, che appoggiata sul carter ci indicherà dove e come dovremo fresare:

In questo caso è consigliata una fresa in acciaio hss a sfera, oppure delle punte diamantate tondeggianti. Fresate delicatamente dando alla sacca la giusta inclinazione, possibilmente la stessa del primo tratto di travaso del cilindro. Ripetere le stesse operazioni naturalmente anche sul semicarter, avendo cura di realizzarli perfettamente simmetrici.

Ora puliamo bene il tutto, limiamo gli ultimi decimi di imperfezioni e poi si passa alla rifinitura. Qui utilizziamo carta vetrata a granulometria media, e avremo l’accortezza di lasciare la superficie leggermente ruvida, oppure utilizzeremo la nostra bella sabbiatrice e diamo una bella passata omogenea, ottenendo un risultato del genere:

Lasciamo le superfici a contatto con la miscela affiché si crei il cosiddetto strato limite, per strato limite si intende uno strato di fluido (olio) che viene trattenuto dalle rugosita delle pareti del condotto in cui il fluido scorre. Le micro particelle di olio rimaste imprigionate sulla parete del carter fanno da antiscivolo per la miscela aria benzina in ingresso, velocizzandone l’ ingresso e le perdite di carico dovute al contatto con le pareti.


ALBERO MOTORE

In questo caso abbiamo poco da fare, solamente delle verifiche dimensionali, ad esempio il gioco laterale della biella, i diametri di occhio e piede di biella ecc
Poi andrebbe verificata la corretta equilibratura dell’ albero, e il corretto stato di bronzine e gabbie a rulli.


CILINDRO

Eccoci al ‘’cuore’’ del nostro motore, il cilindro ha un’importanza fondamentale poiché ha il compito di indirizzare la carica fresca nel cilindro, ed ha il compito di farla esplodere in esso.
Qui faremo un solo lavoro di rifinitura, quindi lasceremo inalterate le altezze delle luci e il volume dei condotti di travaso

Prima di tutto passiamo alle sacche di travaso, notiamo che in esse ci possono essere bave o residui di fusione, quindi armiamoci di dremel con punta diamantata, e passiamo a ‘’pulire’’ il travaso da queste bave, portandolo ad uno stato grezzo, e rimuovendo tutti i piccoli spigoli vivi sulla base e sul diaframma di divisone.


Prima:

Dopo:

Ora passiamo alle luci sul cilindro, le quali possono essere leggermente ‘’deviate’’ pure possono presentare imperfezioni nel tratto finale. Qui prendiamo il calibro e misuriamo l’altezza delle luci dalla testa del cilindro, e l’altezza deve essere identica tra le 2 coppie di luci (travaso primario con primario, secondario con secondario), ci potrebbe essere differenza di altezza tra le coppie di primari e secondari dettata dal costruttore, in tal caso non è da correggere.

Ora col fresino, dopo aver pulito l’ultimo cm del condotto di travaso, per intenderci quello che direziona il flusso, e avere portato in pari le coppie di travasi, passiamo alla finitura delle luci sul cilindro, atta a ridurre lo spigolo e quindi l’attrito con le fasce, aumentane la durata di esse e del pistone.

Ora passiamo allo scarico. Possiamo rifinire il traversino o i traversini nel caso dei differenti tipi di scarico e pulirlo internamente dalle bave di fusione. Successivamente si consiglia una lucidatura del condotto, onde evitare l’accumularsi di residui della combustione, e in fine rifinire il bordo della o delle luci sul cilindro.

Per effettuare un lavoro corretto, prendiamo il calibro e misuriamo le larghezze di ogni singola luce, e misuriamo le ampiezze dei travasi di base. Se sono ok, si passa alla finitura che si effettua prima con carta vetrata grossa e poi con la fine, o meglio ad una sabbiatura dei condotti, al fine di ottenere una superficie comunque rugosa (strato limite).

Preparazione alla sabbiatura, notare la pulizia del travaso:

Cilindro finito, dopo la sabbiatura:

Al fine di ottenere una precisione quasi assoluta si può utilizzare la gomma siliconica per prendere dei calchi dei travasi, evidenziando le imperfezioni nascoste, e evidenziando le zone di lavoro.


PISTONE

Qui abbiamo ben poco da fare, dato che modificare questo elemento è altamente sconsigliato poiché intervengono fattori come la bilanciatura e pressione laterale, che sono già ottimizzate dal progettista. Al pistone ci si limita al rifinire le bave di fusione interne, e a smussare le varie creste e spigoli vivi, in modo da aumentarne la sicurezza.

È di gran uso lucidare a specchio la testa del pistone, in modo da evitare il formarsi di residui di combustione.


TESTA

Sulla testa ci sono moltissime considerazioni da fare, si parla di banda di squish, rapporto di compressione (r.d.c.), profilo ecc.
Ci limiteremo ad ottimizzare la testa standard, mediante la regolazione di squish e r.d.c.
Entrambi (senza modificare la testa con macchine utensili) sono strettamente legati tra di loro.

Lo squish (in poche parole la distanza minima tra testa e cielo del pistone) lo impostiamo inizialmente come propone il costruttore (dopo aver impostato correttamente le guarnizione di base del cilindro, e di conseguenza l’ altezza delle luci), e successivamente lo alziamo e lo abbassiamo a seconda dell’esigenza, di un valore +o- 0.2 mm rispetto a quello prefissato (questo valore dipende dal motore in considerazione, alesaggio e corsa).

Ricordo che, abbassando lo squish avremo un aumento della coppia agli alti regimi, ma altresì riduciamo la camera di combustione, aumentando l’r.d.c. il che ci darà maggiore tiro ai medio-basso regimi, riducendo la coppia agli alti. L’abilità in questi casi sta nel trovare il giusto compromesso tra rdc e squish, senza eccedere, onde evitare sgradite conseguenze (detonazioni o preaccensioni ecc).

Meccanicamente parlando, la testa la si può lucidare a specchio, come abbiamo fatto per cielo del pistone e scarico, in modo da contrastare l’adesione di residui della combustione.

Ovviamente queste modifiche fatte da gente competente portano si ad un aumento delle prestazioni, ma ci tengo a ricordare che l’efficienza di un motore è data anche dalla qualità di montaggio, dalla efficienza dei cuscinetti,della trasmissione (cambio catena o c.v.t), e in generale tutti gli organi che ‘’dipendono’’ dal motore.

È inutile mettersi a lavorare o fresare incoscientemente, quando magari si ha un pistone di tolleranza sbagliata o una trasmissione fuori uso che vanificano ogni tipo di lavoro !

Ovviamente prestare attenzione all’olio che si usa, sempre un 100% sintetico e attenzione che il motore riceva sempre miscela aria benzina nella giusta ‘’dose’’ e che il motore riceva sempre aria sempre ben filtrata.