Il motore PureJet nasce come risposta, proseguimento e miglioramento al progetto Ditech (motore Suzuki-Morini famoso per la sua inaffidabilità e difficoltà nelle riparazioni) acquisito dalla casa di Pontedera assieme alla società Aprilia, pur non avendo che qualche piccola caratteristica in comune.
Il progetto PureJet si basò principalmente prendendo spunto dall'Hi-Per 2, l'ultimo uscito e più evoluto blocco Piaggio 2t a carburatore presente oggi in commercio e montato sulla stragrande maggioranza dei 50cc del gruppo e su alcuni punti del progetto Ditech. Lo sviluppo di questo blocco ha avuto anche la collaborazione di tecnici adibiti allo sviluppo dell'alimentazione e del motore MultiJet di Fiat. Ora il blocco presenta caratteristiche uniche e pregiate, sia nel mondo dei 50cc sia in quello dei 2t e dei motori in generale.
SPECIFICHE TECNICHE
- Alimentazione: per miscela, tramite miscelatore automatico
(portata variabile a seconda della velocità del motore e
apertura della valvola a farfalla sondata dal TPS), pompa elettrica
controllata dalla centralina motore, iniezione diretta di benzina in
camera di combustione, controllata elettronicamente ed assistita con
aria.
- Lubrificazione: Permanente, mediante pompa dell'olio a
portata variabile a seconda della velocità del motore e
l'apertura della valvola a farfalla.
- Raffreddamento: A liquido a circolazione forzata del
fluido, mediante pompa centrifuga azionata dal motore.
- Aspirazione: lamellare nel carter.
- Trasmissione: variatore automatico con puleggia espandibile, V-belt, frizione automatica, riduzione del riduttore.
PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO
Questo motore consente una riduzione delle emissioni inquinanti, del consumo di carburante e di lubrificante analoghi a quelli di un motore 4t di pari cilindrata (50cc).
Nei motori 2 tempi monocilindrici con aspirazione di tipo tradizionale, le parti mobili sono solo l'albero a gomiti, la biella ed il pistone.
I gas scorrono dentro e fuori dal cilindro e sono regolati dal movimento pistone che scopre e blocca, al momento giusto, delle aperture (chiamati luci) nelle pareti del cilindro, regolate a loro volta da una valvola a lamelle.
Tutte le fasi del ciclo di combustione (aspirazione, compressione, combustione e scarico) vengono eseguite in un solo giro dell'albero motore.
Nel PureJet per iniettare la miscela aria-benzina (attenzione, non olio) nel cilindro, vi è la necessità di una pompa elettrica, posizionata nella camera del manovellismo, nella sezione del cilindro sotto il pistone.
L'alimentazione del carter pompa viene effettuata con aria, introdotta da una comune aspirazione, che passa per filtro, corpo farfallato, condotto di aspirazione con foro del diaframma e supporto con valvola a lamelle.
L'aspirazione è quindi simile a quella di uno scooter a carburatore, con la sola eccezione del passaggio tramite il corpo farfallato, che permette lo scambio con l'esterno della camera di scoppio.
L'olio viene inviato al carter tramite iniezione in punti specifici, così da ridurne notevolmente il dosaggio e migliorarne l'efficienza.
Il carter pompa viene riempito con aria che passa tramite la valvola lamellare mediante la depressione generata dal pompaggio del pistone e dal vuoto generato dai gas di scarico che viene esercitata sul carter pompa durante il lavaggio.
Il lavaggio del cilindro avviene con sola aria (dato che l'iniezione della benzina avviene a luci chiuse ed è gestita dalla centralina), questo elimina il problema delle perdite di gas freschi trasferiti direttamente allo scarico (problema tipico dei tradizionali motori a 2 tempi che porta ad alte emissioni di idrocarburi incombusti).
Dopo il lavaggio, il cilindro è riempito con sola aria e pochissimo olio che arrivano dai travasi.
Altra aria e combustibile vengono iniettati direttamente nel cilindro quando le luci di aspirazione e scarico sono chiuse.
L'elettroiniettore è il componente principale dell'iniezione elettropneumatica.
Viene generalmente classificato come iniettore d'aria, anche se in realtà inietta una miscela di aria e benzina.
L'ECU (la centralina) controlla sia quando l'iniettore deve spruzzare sia quanto tempo deve durare l'iniezione stessa.
All'accensione, la miscela più ricca in benzina sarà più vicina alla candela e più magra nella zona esterna della camera di combustione, per una conformazione specifica dello squish e della posizione specifica dell'iniettore.
L'iniettore è gestito a seconda del momento di apertura e di durata.
Questo sistema a doppia aria permette che combustibile venga finemente polverizzato e miscelato all'aria, e il carico stratificato nella camera di combustione correttamente, dopo essere stati combinati compressione e iniezione.
L'aria viene inviata all'iniettore dal compressore volumetrico posizionato sul carter pompa.
I getti di aria compressa migliorano garantiscono la pressione di iniezione carburante nel motore.
Il pompaggio viene effettuato tramite un pistone alternativo con ritorno a molla e rullo di controllo attivato da un eccentrico situato a destra dell'albero motore.
Il compressore è dotato di una valvola unidirezionale che gestisce il pompaggio e mantiene la pressione costante.
Grazie a questa valvola la pressione di iniezione di aria e l'alimentazione rimane sempre quasi costante al variare dei giri motore.
Il compressore è lubrificato dall'olio già presente nel carter.
La pressione media generata dal compressore è di 5 ÷ 5,5 bar.
Il regolatore di pressione, situato nella parte inferiore del supporto, funziona grazie ad un diaframma ed uno "spring" calibrato ed ha la funzione di mantenere costante la differenza di pressione tra l'aria e i circuiti di alimentazione.
La molla regolatrice è tarata a 2,5 bar.
Poiché la pressione di riferimento è derivata dalla pressione dell'aria da iniettare (5 - 5.5 bar) e dalla taratura della molla della valvola, la pressione effettiva della camera di alimentazione è di 7,5 - 8 bar.
ALIMENTAZIONE
Il motore PureJet è un 2t, per cui è alimentato a miscela (benzina e olio).
Il circuito di alimentazione del combustibile assicura una pressione costante dell'iniettore.
L'iniezione avviene all'interno della camera di scoppio tramite aria compressa al termine della fase di lavaggio.
La fase di iniezione miscela nel cilindro inizia l'attimo dopo che la luce di scarico è chiusa.
Un sistema di sicurezza contro un possibile problema di pressione è costituito da un bulbo di vetro collegato dalla pompa benzina alla sezione superiore del serbatoio ed è essenziale per il sistema.
La pompa benzina opera grazie ad un pistone alternativo ed è attivato da un motorino elettrico.
Il condotto di ritorno è a temperatura ambiente.
LUBRIFICAZIONE
La lubrificazione è effettuata in modo permanente tramite miscela proveniente dal miscelatore.
L'olio di lubrificazione viene inviato anche nel carter pompa insieme all'aria.
Questo avviene attraverso una valvola unidirezionale installata nel volano lato semicarter.
La lubrificazione del motore , del pistone, cilindro e del compressore volumetrico viene effettuata inviando olio vicino al rullo di controllo del compressore.
L'iniezione di aria trasporta anche piccole quantità di olio.
Piaggio e l'autore dell'articolo consigliano un lubrificante 100% sintetico specifico per motori 2t a miscelatore, dato che le incrostazioni derivate dall'uso di un olio minerale possono facilmente ostruire l'apertura dell'iniettore. In questo motore non è possibile eliminare il miscelatore.
RAFFREDDAMENTO
Il motore PureJet funziona tramite circolazione forzata del liquido refrigerante che deve essere inviato in grandi quantità nelle zone dove è più necessario ai fini del mantenimento costante della temperatura.
La circolazione del fluido (miscela di acqua deionizzata, soluzione antigelo e additivi anticorrosione) viene effettuata da una pompa centrifuga meccanica attivata direttamente dall'albero motore.
Il radiatore è realizzato in lega di alluminio.
Una valvola termostatica permette al motore di raggiungere rapidamente la temperatura di funzionamento, regolare la quantità di acqua che esce dal radiatore con quella proveniente dalla testa del cilindro, ed è in grado di contribuire in maniera significativa al controllo accurato della temperatura di funzionamento del motore, che può quindi operare sempre in condizioni ottimali.
La pompa viene attivata dal motore tramite una cinghia di trasmissione che impegna la corona dentata dell'albero a gomiti a quella dell'albero di comando della pompa (dotato di cuscinetti).
GRUPPO TERMICO
Si tratta di un cilindro quadro (rapporto alesaggio x corsa 40 x 39,3, praticamente uguale) realizzato in ghisa con pistone in alluminio bifascia. Un motore quadro è la via di mezzo fra un motore superquadro ed uno sottoquadro, quindi una via di mezzo "perfetta" (strutturalmente parlando) tra un motore dalla grande coppia ed uno con grande potenza agli alti. La testa del cilindro contiene l'iniettore e i cablaggi ad esso connessi.
Notare con curiosità che il motore PureJet è l'unico blocco Piaggio di piccola-media cilindrata dotato del dispositivo TPS (Throttle position sensor) posto sul corpo farfallato. L'elettronica si presenta molto migliorata e decisamente più affidabile e complessa di quella installata sul precedente blocco Ditech. I vari sensori e il TPS 8montato per migliorare ancora di più l'affidabilità del motore) sono tutti gestiti da una centralina specifica, studiata apposta per questo tipo di motore.
