Ragazzi, spero di essere il più comprensibile possibile…
Ecco la regola base del funzionamento del motore sia a 2 sia a 4 tempi:
Il motore brucia benzina per produrre calore ed estrarre da essa energia meccanica.
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Il funzionamento d’entrambi i motori si basano sull'effettuazione, a ritmi velocissimi, di un ciclo composto da quattro fasi: aspirazione, compressione, espansione (scoppio) e scarico.
L'accensione del combustibile (benzina), detta impropriamente scoppio, che dà luogo all'espansione avviene tramite una scintilla generata dalla singola o dalla doppia candela presente sulla testa del motore.
La differenza fondamentale fra il 4 ed il 2 tempi è che nel primo, la fase utile (scoppio) avviene in 4 corse del pistone e quindi a due giri dell'albero motore corrisponde una sola fase utile; nel secondo, la fase utile si ha invece con 2 corse del pistone (compressione-aspirazione, espansione-scarico) e quindi con un solo giro dell'albero motore. Teoricamente, dunque, un motore 2 tempi, a parità di giri dell'albero, è in grado di fornire una potenza doppia di un 4 tempi. Com’è facilmente intuibile, la realtà è diversa…
Il quattro tempi è dotato di valvole ed è alimentato con una miscela aria-benzina, la lubrificazione è separata. Il due tempi è invece privo di valvole sulla testata ed è alimentato da una miscela aria-benzina-olio (lubrificazione a perdere).
Motori 4 tempi:
Sono i motori “evoluti” della nostra generazione, con una gran dose di elettronica, il funzionamento di questi gingilli è riassumibile in 4 fasi, da cui deriva anche il termine 4 tempi, in altre parole aspirazione, compressione, espansione (scoppio) e scarico. Vediamo di analizzare in maniera accurata le varie fasi.
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Aspirazione: è la fase più importante poiché è questa che fornisce alla benzina la capacità di bruciare, tanta più aria entra e tanto più sarà densa e compatta, creando una specie di effetto turbo, infatti, a parità di benzina avere una quantità di aria più o meno compressa può far aumentare anche di 10 cavalli la potenza massima. Ecco perché molte volte sentire parlare di potenza normale e di potenza con airbox in pressione. Quindi per riassumere, l’aria entra da una presa d’aria, che di solito si trova o sotto il cupolino o integrato in esso; passa in un condotto che tende ad avere una forma ad imbuto, ed arriva al famoso airbox, dove va in pressione, qui viene mischiata alla miscela tramite degli iniettori e passa nel condotto di aspirazione della testa del motore pronta per essere bruciata. La miscela viene fatta entrare nel cilindro, che sta scendendo verso il pmi (punto morto inferiore), tramite le valvole di iniezione che quindi sono aperte mentre quelle di aspirazione sono chiuse.
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- Compressione: Le valvole di iniezione si chiudono e il pistone comincia a salire verso il pms (punto morto superiore) comprimendo la miscela aria – benzina che è così pronta per essere fatta bruciare.
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- Espansione: Questa è la fase più critica del motore, perché è adesso che la candela tramite una scintilla fa scoppiare la miscela che per effetto detonante fa tornare il pistone verso il pmi. Con questo passaggio si crea l’energia che spinge la nostra amata moto verso folli velocità.
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- Scarico: In quest’ultima fase si aprono le valvole di aspirazione che puliscono il cilindro dalla miscela già bruciata. Da notare che le valvole si aprono solo dopo che il pistone ha raggiunge il pmi e comincia la risalita verso il pms, in modo tale da aiutare la fuoriuscita dei gas e della miscela esplosa ed inesplosa.
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- Il ciclo riprende.
Ecco cosa si può dedurre da questa breve premessa, prima di tutto, avrete capito che sono in gioco pressioni di vario tipo, l’aria che viene introdotta nell’airbox, la miscela che viene compressa nel cilindro e i gas di scarico che vengono espulsi dal terminale. Il tutto è calcolato per avere una resa ottimale a tutti i regimi, ecco perché se si sostituisce un terminale con uno più aperto è logico aspettarsi una diminuzione della potenza ai bassi giri mentre agli alti ci sarà una maggiore potenza, questo perché la contropressione prodotta dai gas di scarico è minore dato che il punto di uscita è stato aumentato di dimensioni. Ndr cavolo quanto c’è da scrivere!!!
Seconda, interessante osservazione, potrebbe essere quella di mettere a confronto un motore di pari cilindrata ma frazionato in 2 poi in 3 e poi in 4 cilindri. Come tutti sanno, un motore più è frazionato più è potente, poiché più è piccolo il cilindro (motore più frazionato) tanto più migliora il rendimento termico perché il diametro piccolo permette di aumentare il rapporto di compressione, dal momento che allontana la detonazione.
Aumenta, inoltre, la potenza specifica perché si può salire con i giri, il raffreddamento è facilitato, inoltre è più uniforme la coppia motrice che viene prodotta da un numero di scoppi al giro più elevato e per concludere migliora l’equilibramento delle masse. Per contro, riducendo la cilindrata unitaria si peggiora il rendimento meccanico per l’aumento degli attriti; aumenta il costo di produzione, l’ingombro e la massa.
Motore 2 Tempi:
Come dice il termine, si differenzia dal 4 tempi per avere unito in 2 coppie le 4 fasi del motore, ovvero compressione-aspirazione la prima ed espansione-scarico la seconda.
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iniezione miscela
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la miscela comincia a salire verso l'alto tramite il travaso.
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la miscela occupa il posto dei gas di scarico che vengono spinti fuori dal cilindro.
- Compressione-Aspirazione: tramite una valvola a lamelle viene introdotta la miscela aria-benzina nel basamento inferiore del motore dove tramite dei travasi viene poi aspirata dal pistone che scende verso il pmi facendo passare la miscela dal punto basso al punto alto. Una volta che il pistone raggiunge il pmi, il travaso viene scoperto quindi la miscela passa dal travaso al cilindro.
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il pistone chiuede i condotti, da notare che un pò di miscela viene persa (a sinistra)
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la miscela brucia
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il condotto dei gas di scarico si apre prima di quello della miscela
- Espansione-Scarico: una volta che il pistone comincia la sua risalita il travaso viene coperto e quindi la miscela non può più entrare mentre il condotto di uscita è posizionato più in alto e quindi una minima parte della miscela viene sprecata. Una volta coperti entrambi i condotti, la candela brucia la miscela che per effetto detonante fa scendere il pistone verso il pmi. Come detto prima, il condotto d’uscita è più in alto rispetto al travaso d’entrata quindi i gas di scarico liberano il cilindro prima che la miscela possa entrare.
Un'altra piccola considerazione, un motore scalda, questo è logico, ma è proprio il calore prodotto (come detto all'inizio) che muove la moto, ma voi pensate che il 100% di questo calore venga usato per tale scopo?
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Per concludere una perla di saggezza.....
Giusto per darvi un’idea dell’impressionante perfezione che hanno le moto odierne, prendere un 600 sportivo, come regime massimo di utilizzo possiamo arrivare anche a 15.000 giri/minuto, che equivalgono a 250 giri al secondo, poiché il motore a 4 tempi a bisogno di 2 giri completi dell’albero motore per concludere un ciclo dividiamo 250 per 2 che ci danno 125 cicli al secondo. Il che già mi sembra impressionante come risultato, ma dato che un secondo è troppo lungo, dividiamo i 125 cicli per 100 che ci danno come risultato 1 e qualcosa, quindi in un centesimo di secondo si completa un giro e un quarto. Avete idea di quanto è un centesimo di secondo????? Senza contare che in quel centesimo, la miscela deve entrare nel cilindro, deve essere compressa, deve bruciare e deve essere scaricata.....
)
vedi,
guarda che l'ho detto prima io...:
