...Gruppo termico...

GRUPPO TERMICO


Il gruppo termico di un motore a combustione interna è l'insieme delle parti meccaniche principali che compongono un motore, ed è composto da cilindro,pistone e testa. Tale gruppo termico prima di poter essere utilizzato liberamente è necessario eseguire il rodaggio, sia con il motore nuovo o con la sostituzione di alcune o tutte le sue componenti.

Cilindro


Cilindro in ghisa raffreddato ad aria per motori a due tempi
Il cilindro è quella parte del motore esterna, come la testa e dove al suo interno scorre un pistone, il cilindro può essere di vario tipo o forma a seconda dell'utilizzo o del tipo di motore, generalmente viene fuso o in alluminio o in ghisa, mentre per la forma è di tipo cilindrica, tranne nel caso del o di altri tipi di motore rotativo, ma le differenze non sono tutte qui, infatti un cilindro varia dall'altro anche per il tipi di raffreddamento (a liquido o ad aria) o per la presenza di luci di travaso sulla sua superficie interna, come nel caso del motore a due tempi o del motore rotativo.

Raffreddamento del cilindro

Il raffreddamento del cilindro è essenziale, perché raffreddando il cilindro si evita che il calore eccessivo, che andrebbe altrimenti immagazzinato, provochi un grippaggio del pistone durante il suo libero scorrere nel cilindro, i tipi di raffreddamento più usati sono quelli a liquido o di tipo ad aria, adesso vedremo meglio le loro differenze:
I'impianto di raffreddamento a liquido prevede che vi sia un liquido che passando dentro il cilindro e anche attraverso alla testa, vada a un radiatore, il quale lambito dall'aria raffreddi tale liquido, mentre con un sistema di raffreddamento ad aria si avranno delle semplici e più economiche alette sull'intera superficie del cilindro, con il sistema a liquido si ha sicuramente maggiore potere dissipante rispetto al classico sistema ad aria, ma questo maggiore potenziale sarà apprezzabile solo se il nostro mezzo è in stato di marcia a velocità media.
Nel caso contrario infatti risulta meno efficace dato il ridotto flusso d'aria nel radiatore, un altro vantaggio è che tale sistema da libertà di posizionamento del dissipatore, cosa che non è fattibile con un sistema ad aria, questa libertà è un vantaggio, perché evita di ci siano casi di repentino calo di temperatura del cilindro, cosa abbastanza comune nei cilindri con sistemi ad aria, non protetti dall'acqua ed esposti alle pozzanghere.Nei motori storici, il raffreddamento ad aria era del tipo "free cooling", infatti questi motori non adoperavano neanche un elemento attivo per il raffreddamento del motore.

Materiali dei cilindri

I materiali utilizzati per la fabbricazione dei cilindri sono principalmente 2, l'alluminio e la ghisa, le principali differenze sono il loro peso, le loro lavorazioni, la loro resistenza e la loro capacità di sopportare il calore, il che fa si che ci siano dei rispettivi campi di utilizzazione.
Mettendoli a confronto si può notare che:
Il cilindro in alluminio è sicuramente più leggero rispetto al modello di ghisa, ma questa è una differenza apprezzabile solo in caso di grandi cilindrate
Le loro lavorazioni, infatti una volta fusi devono essere lavorati e le lavorazioni dei cilindri di alluminio sono superiori, perché l'alluminio non sopporta l'usura e quindi deve essere cromato o avere un riporto con una lega resistente come il carburo di silicio e nichel (Ni-Kasil), mentre la ghisa riesce a sopportare tranquillamente l'usura e va a diretto contatto con il pistone
La ghisa ha come svantaggio di non dilatarsi come l'alluminio aumentando così il rischio di grippaggio.
Il difetto di un cilindro in alluminio è quello che, dopo aver subito un "grippaggio" o una "rigatura" si deve rifare il riporto dopo aver alesato ulteriormente il cilindro, ma è un'operazione molto costosa e che non è sempre possibile eseguire, invece nel caso che si sia leggermente rovinata la superficie del riporto, può essere necessario solo la rettifica, anche se i limiti di lavorazione sono molto restrittivi, mentre con un cilindro in ghisa, si può riparare con pochi soldi, dato che si può semplicemente e tranquillamente rettificare.

Pistone


Pistone in alluminio per motori a quattro tempi
Il pistone è la parte del gruppo termico più sollecitata, la ci funzione è quella di sfruttare i gas combusti, trasferendo la loro energia alla biella, il pistone per fare questo ingrato lavoro deve evitare che i gas trafilino alle sue estremità e garantire a sua volta la sua lubrificazione, per evitare il trafilo dei gas il pistone è munito di fasce elastiche, dove numero e spessore variano a seconda della vita che si vuol avere dal pistone, invece per la lubrificazione nel caso sia richiesto dal tipo di motore, si ha il raschiaolio.

Testata


Testata in ghisa raffreddata ad aria per motori a due tempi
La testata è un componente del gruppo termico che serve oltre a chiudere un'estremità del cilindro, anche per sorreggere la candela e nel caso sia un motore raffreddato a liquido anche del termostato e del sensore della temperatura, questo componente nei modelli più semplici e a motore due tempi (motoseghe o simili) può essere tutt'uno con il cilindro, ma generalmente è un componente che va montato e la quale generalmente è preferibile costruire in alluminio perché è più resistente ai colpi dati dal pistone in salita nel cilindro, ma se il gruppo termico ha il cilindro di ghisa è preferibile rimanere anche in questo caso con la ghisa, per le differenti dilatazioni tra i due materiali.Dalla testa dipende il rapporto di compressione, esistono due tipi diversi di testate: scomponibili o monopezzo. Le testate scomponibili possono offrire maggior rapporto di compressione a parità di costo, ma non cambia molto a livello prestazionale, anzi, in alcuni casi, troppa compressione, dovuta a teste troppo basse, fa "battere in testa" il pistone. Le teste differiscono anche per ribassate e normali, le teste ribassate offrono un incremento prestazionale, ma con le benzine che esistono al giorno d'oggi è necessario regolare gli anticipi per evitare che il motore "batta in testa" oppure applicare una guarnizione più spessa.

trasmissione...tarare un motorino...

Per tarare una trasmissione automatica si agisce fondamentalmente su tre componenti:
rulli variatore
molla di contrasto
mollette frizione
Quando si effettua una taratura si prendono in considerazione tutti i componenti montati sullo scooter (gruppo termico, marmitta ecc…).Occorre sfatare il mito che ci siano più tarature "giuste", c'è solo una taratura giusta per uno scooter, quella che assicura il miglior compromesso tra accelerazione e velocità massima.Ma bisogna anche sapere come funziona la trasmissione: cominciamo con il conoscere componenti principali pre-elencati:- rulli variatore (masse centrifughe): si trovano all'interno del variatore e scorrono all'interno delle rispettive piste.Non è vero che i rulli pesanti sono per la velocità massima e i rulli leggeri sono per l'accelerazione: ciò è sbagliato, dimenticatevi questa storia.Per intenderci, montando dei rulli troppo leggeri rispetto ai vari componenti del vostro scooter, avreste la conseguenza di mantenere un rapporto corto per troppo tempo (come se su una moto o in auto teneste la prima per troppo tempo) con un conseguente inutile fuori giri, invece i rulli troppo pesanti potrebbero impedire al variatore di aprirsi non inserendo il rapporto più lungo peggiorando la velocità massima, ecco secondo quale criterio vanno scelti per ottimizzare le prestazioni del motore mantenendolo al regime di rotazione della potenza massima o meglio tenere il motore in coppia.Alleggerendo il peso dei rulli, il motore aumenta il numero dei giri di funzionamento, viceversa aumentando il peso dei rulli diminuisce il numero dei giri.- molla di contrasto: si trova nel gruppo frizione e ha il compito di tenere chiuse le pulegge posteriori e quindi contrasta l'apertura del variatore.Quindi con una molla più dura il motore dovrà fare più giri per comprimerla e permettere al variatore di aprirsi. Probabilmente sarete arrivati alla conclusione che bisogna tenere una molla di contrasto quanto più morbida possibile, esatto a meno che il vostro motore non sia una "furia". Le molle di contrasto vengono vendute indicando in percentuale il carico in più rispetto all'originale.- mollette frizione: sono appunto nella frizione e hanno il compito di trattenere le ganasce della frizione per impedire che "attacchino" troppo presto alla campana.La funzione delle mollette è di controllare o meglio decidere a che punto far attaccare le ganasce alla campana cioè a che regime di rotazione far cominciare a muovere lo scooter. Più sono dure le mollette e più giri dovrà fare il motore (che fa girare la frizione) per vincere la forza delle mollette e poter far attaccare le ganasce della frizione alla campana (che trasmette il moto alla ruota). Mettendo delle mollette troppo morbide si potrebbe avere la conseguenza di partire con il motore sotto coppia quindi scarso scatto invece mollette eccessivamente dure provocano un risultato simile con la differenza che si andrebbe ad inserire in anticipo un rapporto troppo lungo: sarebbe un po' come partire con la seconda (non che non si possa fare ma non si ottiene un buon risultato).Il variatore è collegato fisicamente all'albero motore e quindi quando accelerate comincerà a girare, il variatore è collegato alle pulegge posteriori tramite la cinghia e quindi anche alla frizione. Nella frizione sono presenti delle ganasce trattenute dalle mollette, quando il numero di giri sarà sufficiente a vincere la forza delle mollette, le ganasce entrano in contatto con la campana trasmettendo il moto (passando per i rapporti di riduzione) alla ruota e il vostro scooter comincia a camminare.Accelerando ancora i giri aumenteranno e i rulli contenuti nel variatore si allontaneranno dal centro del variatore, spingeranno il piattello che lo farà aprire costringendo la cinghia a "salire" sul variatore.La cinghia trapezoidale, non essendo elastica, deve stringere da un lato (pulegge posteriori) se si allarga su un altro (variatore).Nelle pulegge posteriori troviamo la molla di contrasto che ha la funzione di contrastare l'apertura del variatore (in effetti lo dice già il nome), se non ci fosse, il variatore si aprirebbe istantaneamente, invece con la molla di contrasto si controlla l'apertura del variatore a seconda del carico della molla e quindi decidere quando "inserire" il rapporto più lungo.Il risultato migliore si ottiene quando al momento di massima apertura del gas e a un regime di rotazione elevato abbiamo "inserito" il rapporto più lungo, quindi variatore al punto di massima apertura, pulegge posteriori tutte chiuse (quindi molla di contrasto compressa al massimo); in questa condizione, la cinghia su un lato la troviamo sul variatore e dall'altro lato tra le pulegge posteriori.Ecco un'immagine per schiarirvi meglio le idee.

carburatore...carburazione

II carburatore sfrutta la differenza di pressione che si verifica all'interno di un condotto attraversato dall'aria, chiamato venturi. Più aumenta la velocità dell'aria nel venturi più cala la pressione al suo interno. calando la pressione nel condotto al di sotto di quella atmosferica alla quale si trova la vaschetta, la benzina ne viene risucchiata,polverizzata ed omogeneizzata all'aria. Nei motori a due tempi, per assicurare un utilizzo in un range molto esteso di giri si utilizza un venturi variabile. In questi carburatori per 2t la saracinesca del gas è sagomata in modo da produrre tale effetto, le turbolenze che si verificano prima e dopo la ghigliottina, fanno assumere al getto d'aria che attraversa il carburatore un effetto venturi. Più si alza la saracinesca accelerando e maggiore diventa il diametro venturi. Variando il diametro del venturi, si deve adattare anche il diametro del getto della benzina e per fare questo alla saracinesca è unito il cosiddetto spillo conico che, inserendosi o meno in un foro (polverizzatore), varia la superficie dello stesso attraverso il quale fuoriesce la benzina. In questa maniera, ad ogni determinata apertura della ghigliottina varia anche la superficie del foro garantendo così una corretta proporzione fra aria aspirata e benzina risucchiata. Il sistema è però troppo elementare quindi sono necessari dei sistemi supplementari per garantire il funzionamento al regime minimo ed in fase di progressione appropriato. Per il minimo esiste un getto aggiunto che fruisce di una sua canalizzazione (nel phgb è il getto di dimensioni intermedia) in cui una vite (non la vite del minimo con la molla ma quella senza molla) con l'estremità conica, strozzando o meno l’aria, fa sì che questa si trascini più o meno benzina. Nel passaggio fra il minimo ed il massimo varia moltissimo la quantità di aria che attraversa il carburatore e, poiché la risposta data dalla depressione non e immediata, è necessario fornire al motore una maggiore quanta di benzina che viene immessa da dei fori calibrati praticati lungo il condotto del minimo e sotto la saracinesca. Quando la ghigliottina si apre i fori vengono lasciati scoperti e la depressione si aspira la benzina necessaria. La carburazione Fatte queste premesse per farvi capire a grandi linee il funzionamento di un carburatore come il phgb passiamo alla fase pratica della carburazione vera e propria sostituendo getti e spillo. Bisognerà in ogni caso modificare il getto massimo del carburatore perché raramente ci arriva gia tarato per la nostra minimoto. Trovare la giusta carburazione è una operazione che richiede una certa esperienza e tanta pazienza, quindi non abbiate fretta. Bi sogna procedere con metodo se tentate le varie combinazioni a caso sperando di trovare quella ottimale, potreste perderci parecchio tempo e rischiare qualche motore, per cui vi consiglio di seguire il procedimento descritto. A tutti è chiaro quali sono i pericoli che si incontrano facendo lavorare il motore con una carburazione magra, e quando si aumenta il diametro del carburatore alesandolo o si monta un carburatore di diametro maggiore, quella che si è aumentata è la quantità d'aria che può passare. La soluzione migliore in questo caso è quella di partire completamente senza il getto principale e provare a mettere in moto il motore con lo spillo conico abbassato nel punto di massimo smagrimento (nella tacca più lontana dalla punta dello spillo conico) se il motore sta in moto ma si affoga non appena si apre la ghigliottina, l'uscita sul polverizzatore otturato dallo spillo conico dovrebbe essere sufficiente e di solito nei phgb lo è. Qualora il motore invece non dia questo sintomo, è ovvio che spillo e polverizzatore sono troppo piccoli e bisogna sostituirli con altri di maggiori dimensioni sulle mini di solito vanno benissimo quelli di serie. Fatto questo, si può iniziare la ricerca del getto del massimo,partendo da un getto grande, che dia una carburazione grassa e successivamente passare a quelli di minori dimensioni, mai fare il contrario fino a trovarne uno che permetta un funzionamento regolare del motore a tutta apertura e una candela di color nocciola. Durante queste operazioni lo spillo andrà alzato nella posizione media, in modo che la soluzione lasci poi un certo margine di intervento. Non si ricerca in questa fase l'erogazione lungo l'intero intervallo di funzionamento, ma solo quella al regime di tutta apertura. L'operazione successiva è la ricerca del minimo. Svitate completamente la vite del minimo (quella con la molla) in modo che la ghigliottina chiuda completamente ed avvitatela poi fino a quando non inizia ad aprire. Fatto questo effettuate la medesima operazione sulla vite che regola la benzina del minimo (quella senza molla), svitandola di un giro e 1/2 o poco più. Accendete il motore e cercate di ottenere un regime regolare sui 1000 1500 giri lavorando sulle due viti. Se il motore non riesce a stare in moto, probabilmente il getto del minimo non è giusto. Se il getto è troppo piccolo il regime aumenta quando si avvita la vite dell'aria (quella senza molla) cosa che ovviamente ingrassa la carburazione prima troppo magra. Il getto è del giusto diametro quando ad un giro o due dalla chiusura totale della vite dell'aria il motore comincia ad andare con una carburazione grassa. Di solito di serie il phbg da 18m monta un getto minimo da 50 che di solito va bene sia su mini ad aria che a liquido. Se il getto del minimo è troppo grosso, per quanto svitiate l'aria, il motore continua ad aumentare di giri (la carburazione è sempre troppo grassa e non si smagrisce mai). Il regime che va da un quarto a tre quarti della possibile apertura è invece regolato dallo spillo conico. L'anello, lasciato libero dallo spillo nel suo uscire dal polverizzatore, determina la quantità della benzina aspirabile e quindi, più il polverizzatore è grosso e più lo spillo è sottile e maggiore sarà l'area scoperta e la carburazione tenderà al grasso. Aumentando il diametro della punta si provoca uno smagrimento e più si aumenta la lunghezza del tratto conico, e prima si ingrassa la miscela. Gli spilli della dell’orto sono provvisti di 4 tacche, così che si possa variarne la posizione rispetto a quella della ghigliottina, ingrassando se lo spillo viene bloccato nelle tacche più basse e smagrendo se viene montato in quelle più alte. la dell'orto fa per i suoi modelli di carburatori spilli conici disponibili in commercio in diverse misure di diametro e conicità della punta.

Differenza tra motore a due tempi e quattro tempi?

Il motore a due tempi: è sempre un motore a pistoni in cui però il ciclo completo si compie in due sole corse (un giro dell’albero motore).Restano comunque invariate le fasi, anche se con questo motore si sommano a due a due, ovvero due si compiono nella fase o corsa di lavoro (verso il basso o punto morto inferiore) e sono l’espansione e lo scarico. Le altre due si compiono verso l’alto o punto morto superiore e sono il lavaggio con immissione e la compressione.Praticamente i motori a due tempi funzionano a miscela e hanno un ciclo di funzionamento ridotto della metà rispetto ai motori a quattro tempi.Si potrebbe anche aggiungere, che a parità di cilindrata il due tempi ha una potenza maggiore di un quattro tempi. Infatti ha una corsa attiva per giro, può salire di giri in quanto più leggero e con meno componenti. Pur essendo tendenzialmente più potenti, questi motori sprecano una discreta quantità di carburante, quindi consumano e inquinano più di un quattro tempi.Questo, rispetto ad un notevole incremento di sviluppo dei motori a quattro tempi, sta portando ad un declino di questa metodologia, anche a discapito delle piccole cilindrate.

Il motore a quattro tempi: (questo sembra essere la domanda d’esame della patente B) nel motore a benzina le fasi che si distinguono sono 4 ed in momenti separati.
Aspirazione - il pistone scende dl punto morto superiore a quello inferiore, con la valvola di aspirazione aperta riempiendosi della miscela ari-benzina.
Compressione – il pistone sale comprimendo la miscela aria-benzina portandola a una discreta pressione e temperatura per poi farla innescare dall’elettrodo della candela.
Detonazione – la candela fa esplodere la miscela spingendo in basso il pistone.
Scarico – i gas generati dall’esplosione vengono fatti uscire, con la risalita del pistone.