...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.