CAP.3 -IL MOTORECAP.3 -IL MOTORE

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Il motore

Per aiutarvi ulteriormente a scegliere meglio la moto, in base a quelloche più vi piacerebbe trovare nel mezzo che state per acquistare, èd’obbligo, per una più completa comprensione, fare una breveparentesi sui motori in commercio e sulle loro differenze.

Motore di moto e di automobile

Ci sono alcune differenze sostanziali che rendono estremamentediverse dal punto di vista delle prestazioni le moto dalla automobili.I motori delle moto sono normalmente più spinti di quelli delle auto,mentre i pesi e le cilindrate sono inferiori.Ma come facciamo a capire quando un motore è spinto o no, e a chelivello si può dire che un motore è da gara.Il procedimento per capirlo e tutto sommato semplice.Nella tabella seguente troverete alcuni esempi che vi mostreranno ledifferenze fra i mezzi che circolano sulle strade:

AUTO:

Tipo Cilindratacc

PotenzaCV

PesoKg

CV/litro Kg/CV

Utilitaria 1250 58 900 46,4 15,5

Media 1600 103 1100 64,3 10,6

Media 2000 147 1255 73,5 8.5

Sportiva 3000 220 1400 73.3 6,3

Sportiva 5400 326 1880 60,3 5,7

Sportiva 5700 490 1625 85,9 3,3

Sportiva 4700 520 1230 110,6 2,3

MOTO:

Tipo Cilindratacc

PotenzaCV

PesoKg

CV/litro Kg/CV

Scooter 125 14 96 112 6,8

125 2tempi(prima dellalimitazione)

125 30 140 240 4,6

125 2tempi(attuali)

125 15 140 120 9,3

Enduro600

600 45 155 93,3 2,8

Enduro750

750 70 195 93,3 2,7

Cross (2tempi)

250 60 100 240 1,6

Custom 750 56 220 74,6 3,9

Stradalibase

600 75 200 125 2,6

Sportive 1 600 105 186 175 1,7

Sportive 2 900 130 180 144 1,38

Sportive 3 1130 164 223 145,1 1,34

MotoGranPremio500cc 2tempi

500 200 130 400 0,7

Tabella 1. Nelle tabelle sono riportati in rosso i valori che indicano prestazioni alte,mentre in verde quelle più basse.

I dati della cilindrata, della potenza, del peso, sono stati ricavati dariviste autorevoli, mentre i valori di CV/litro e di Kg/CV sono staticalcolati nel seguente modo:

CV/litro (potenza specifica)

È la potenza del mezzo se la cilindrata fosse di 1000 cc, vienecalcolato con una semplice proporzione

Dove CV è la potenza del motore, cilindrata è la cilindrata effettivadel motore, x è l’incognita e 1000 è la cilindrata alla quale vogliamoriferirci (litro)

Da cui deriva che

CV : cilindrata = X : 1000

X = CV x 1000

cilindrata

Tutto questo significa che, se il motore in questione fosse di 1000 ccavrebbe la potenza derivante dalla formula.Questo dato è utile per avere una comparazione obiettiva tra i varimotori senza essere imbrogliati da troppi numeri, un po’ come nelsupermercato con i prezzi unitari e quelli al chilo.Dall’analisi delle due tabelle potrete notare che i motori delle motosono notevolmente più spinti di quelli delle automobili e solo nel casodi un custom troviamo una potenza specifica simile a quella di unautomobile.Bisogna tenere comunque presente che più la cilindrata è piccola e piùfacilmente si raggiungono potenze specifiche elevate (non è facilealmeno in questa sede spiegare quale sia il motivo tecnico chedetermina questo fatto, ma ricordatevi che moto con 160 CV hannocomunque motori molto spinti e che la loro durata non sarà mai comequella delle automobili, anche se è incredibile come la loro affidabilitàsia assoluta, ma dipende dalla marca).È bene sapere, inoltre, che motori molto spinti diventano poco morbidinell’erogare la potenza, al contrario di quelli con bassa potenzaspecifica che sono fluidi e modulabili, il che determina la scelta dellecase costruttrici di utilizzare motori spinti nelle sportive e motori pocospinti nelle custom.

Kg/CV

È il peso che ogni cavallo del motore deve portarsi a spasso. Come ilprecedente, è un dato indicativo delle prestazioni del mezzo che sonomolto influenzate dal tipo di cambio 1 montato sul mezzo.Indubbiamente, un valore basso indica che le prestazioni globali sonoelevate, perché, chi manda avanti la moto è sempre e solo il motorecon i suoi cavalli, e chi oppone resistenza è sempre e solo il peso, lamassa della moto.Per spiegare meglio quanto appena detto, dovrei annoiare per pagine epagine di fisica, ma visto che voglio lasciare un bel ricordo con questolibro, saltiamo l’argomento e passiamo subito alle conclusioni finali.Quando salite su di una moto da cross da 250cc che eroga 60 CV,bisogna ricordare che la sua velocità massima e di circa 100 Km/orama che con tutta quella potenza e quel basso peso li raggiungerà in unbaleno, anzi meno. Quando salite su di una moto stradale di 150 CVcon 240 Kg e con una velocità massima si 270 Km/ora, molto

1 Tipo di cambio: il cambio di un cross ha dei rapporti molto corti, che danno grandeaccelerazione ma poca velocità (a parità di numero di giri del motore), il cambio di unastradale ha i rapporti lunghi che danno poca accelerazione ma grande velocità.

probabilmente quando comincerete a capire quello che stasuccedendo, osserverete che la lancetta del tachimetro sta segnando i200 Km/ora (nelle automobili, per avere le stesse sensazioni dovetespendere 800 milioni !!).La differenza sostanziale tra il motore di automobile e quello di unamoto sta però nell’erogazione dalla coppia, la quale è massima a bassiregimi nelle auto e ad alti regimi nelle moto. Questo determina, allebasse velocità di rotazione del motore, prestazioni brillanti, per leauto, ed al contrario, prestazioni un po’ mosce per le moto, ma le partipoi si invertono alle alte velocità di rotazione.Solo alcune case motociclistiche producono motori quasiautomobilistici con coppia bassa ai bassi regimi, come pure alcontrario solo alcune case automobilistiche producono motori con uncomportamento motociclistico con coppia massima agli alti regimi.

Motori 2 tempi

Differiscono dai motori 4 tempi sia per il sistema di funzionamentoche per il comportamento.Prendendo in esame un due tempi monocilindrico, noteremo che ècostituito da un pistone che presenta solitamente alcuni intagli sui

fianchi, un cilindro con i travasi (dei cunicoli che terminano nelcarter), un blocco motore (carter) e l’albero motore (sostenuto sucuscinetti2).Una moto equipaggiata con motore 2 tempi è facilmente riconoscibiledalla marmitta, totalmente diversa da quella del 4 tempi.

Come funzionaIl ciclo 2 tempi studiato in profondità e con dedizione è moltocomplesso, ma dato che la conoscenza approfondita di questo ciclonon vi aiuterà a scegliere meglio, per il sollazzo dei più curiosi e peruna giustificazione a quanto diremo in seguito, spiegherò moltorapidamente il suo funzionamento.Quando avviate il motore, l’albero comincia a girare (trainato dalmotorino di avviamento), la miscela 3 entra nel carter attraverso le

2 Cuscinetti : sono costituiti da due anelli concentrici. Quello interno è solidale conl’albero motore, quello esterno con il carter. Tre i due anelli sono libere di rotolare dellesfere. Questo accorgimento (le sfere) permette di diminuire notevolmente l’attrito tra lesuperfici.3 Miscela: miscela di aria e benzina che nel motore due tempi ha in aggiunta anchel’olio per la lubrificazione.

lamelle 4, viene quindi spinta (mezzo giro dopo) nella camera discoppio dalla pressione che si forma all’interno del carter. La miscelariesce ad arrivare nella camera di scoppio attraverso i travasi che sonodei piccoli cunicoli nella fusione del cilindro. La depressione e lapressione che si formano nel carter, sono causate dal pistone, chemuovendosi su e giù, funge da siringa.Una volta entrata nella camera di scoppio, la miscela viene compressa,la candela produce una scintilla, avviene un’esplosione che fascendere il pistone.Mentre il pistone scende, la miscela del carter (aspirata mentre ilpistone comprimeva nella camera di scoppio), viene spinta attraverso itravasi, nella camera di scoppio (proprio come detto prima),spingendo fuori (questa fase viene detta lavaggio) i gas di scaricoattraverso la luce di scarico (uscita che conduce alla marmitta). Adogni giro si ha un’esplosione, e si dice 2 tempi perché per compiere unciclo completo il pistone compie due movimenti (giù, su).Una parte molto importante nel 2 tempi (2T) è la marmitta che aseconda della conformazione riesce a variare la distribuzione della

4 Lamelle: è un sistema particolare che fa passare la miscela solo dall’esterno del carterverso l’interno. È costituito da dei “petali“ di fibra di vetro o di carbonio, imperniati inuna struttura metallica, che si aprono e si chiudono in funzione della pressione delcarter. Immaginate la porta di casa vostra: se il vento arriva dall’esterno, la porta si apre,se arriva dall’interno, la porta si chiude.

coppia, può aumentare la potenza ed il rendimento del motore. Ècostituita, in sequenza uscendo dal cilindro, da: un tronco di cono conla punta rivolta verso il cilindro, un cilindro, ed un tronco di cono conla punta verso la fine della marmitta, un tubo che termina con ilsilenziatore contenente materiale fonoassorbente. Questi elementisono saldati tra di loro (non ci sono intercapedini, è un tubo).È vero che spesso le marmitte che si vedono non sembrano per nullaalla suddetta descrizione, infatti, quelle moderne sono curve e ritorte,ma si possono comunque identificare le parti precedentementeelencate, anche se a prima vista non sembra.Il silenziatore non ha una grande influenza nelle prestazioni generali,quindi togliere la lana di vetro è perfettamente inutile. La progettazione delle marmitte 2T è una cosa complicatissima cherichiede una preparazione tecnica ed un esperienza notevole.

Il suo comportamentoPochi apprezzano le doti del motore 2 tempi, che regalano grandiemozioni.La coppia è solitamente tutta in alto (alto numero di giri), il che sitraduce in una spinta improvvisa del mezzo che in pochi instanti, conprepotenza sale di giri creando un effetto simile a quello che si

verifica nelle automobili equipaggiate con il turbo. Questo effettoviene mitigato dalla presenza della valvola di scarico a controllopneumatico od elettronico5 che appunto riesce a modificare ladistribuzione della coppia.Altra caratteristica di questo propulsore è la totale mancanza di frenomotore 6: rilasciando l’acceleratore il motore non oppone nessunaresistenza e la moto sembra che prosegua in folle, il che porta deivantaggi in termini di guida ma obbliga il pilota ad un uso dei frenienergico e frequente.Infine il rumore, che molta gente odia perché simile a quello di unmotorino (la cilindrata non lo fa variare di molto rimanendo sempreun ronzio).A causa della sua costituzione meccanica rende molto di più con unpeso molto minore, il che si traduce in grosse prestazioni con pesi

5 Valvola di scarico: non è in realtà una valvola come nelle automobili (il 2 tempi nonha valvole di scarico), ma bensì una ghigliottina che si alza e si abbassa aumentando odiminuendo l’apertura della luce di scarico. In alternativa alla ghigliottina esiste unsistema costituito da un cilindro con un intaglio che girando più o meno su se stesso falo stesso effetto della ghigliottina. La variazione della luce di scarico viene controllataelettronicamente in base all’apertura dell’acceleratore e dal numero di giri del motore,entrambi i sistemi sono validi.6 Freno motore : è un fenomeno causato dalla costituzione del motore stesso. Provoca,chiudendo l’acceleratore, un rapido calo di giri (e quindi di velocità), come se qualcunoazionasse il freno posteriore.

ridotti, tipiche delle 250 da strada che con un peso di 140 Kgcompetono tranquillamente con le cugine 600 4T di 100 CV e 180 Kgdi peso, diventando indiscutibilmente le moto più divertenti sulmercato.

Motore 4 tempi

Prendendo in esame un monocilindrico 4 tempi noteremo che ècostituito da un pistone, questa volta senza intagli, un cilindro senzatravasi, un blocco motore (carter), un albero sostenuto da bronzine7.Anche questo motore è facilmente riconoscibile dalla marmitta che ècostituita da un semplice tubo di acciaio che termina con ilsilenziatore.

7 Bronzine: sono cilindri di bronzo lavorati con grande precisione dentro i qualivengono inserite le estremità dell’albero motore che ruotano sostenute da un velo d’olioa forte pressione che poi “schizza” fuori dalla bronzina cadendo nel carter e quindi nellacoppa del motore per poi essere rimesso in circolo dalla pompa.

Come funzionaQuando si avvia il motore, l’albero comincia a girare, la miscela, chequesta volta è costituita solo da aria e benzina, attraverso la valvola diaspirazione8 entra direttamente nel cilindro aspirata dal movimento delpistone che in questo momento scende e che funge da siringa (fase diaspirazione).La fase che segue all’aspirazione, è la compressione, durante la qualela miscela viene compressa dalla risalita del pistone, naturalmenteadesso la valvola di aspirazione e quella di scarico9 sono chiuse.Segue quindi la combustione dove il combustibile, grazie alla scintilladella candela, brucia rapidamente, provocando un esplosione.A causa dell’esplosione, il pistone scende rapidamente (fase diespansione), risalendo successivamente grazie dell’inerzia dell’alberomotore. Durante questa fase di risalita (fase di scarico) la valvola discarico è aperta lasciando quindi uscire i gas spinti dal pistone che starisalendo.

8 Valvola di aspirazione: è una specie di tappo che mosso dall’albero di distribuzione siapre e si chiude in sincronia con il pistone. Serve esclusivamente a far entrare lamiscela.9 valvola di scarico: come quella di aspirazione, ma il suo uso è destinato allo scaricodei gas combusti.

Sono stati elencati 5 momenti (aspirazione, compressione, esplosione,espansione, scarico), ma si dice 4 tempi perché si contano i movimentiche ha fatto il pistone per compiere un ciclo completo (giù, su, giù,su).Diversamente dal 2 tempi, la marmitta del 4 tempi è costituita da untubo e da un silenziatore costituito da intercapedini di lamiera. Peraumentare la potenza del motore si modifica o addirittura si toglie ilsilenziatore lasciando stare il resto.

Il suo comportamentoÈ il motore più diffuso ed amato.La coppia è più costante che nel 2 tempi, rendendolo progressivo emodulabile.Il freno motore è evidente, tanto da diminuire notevolmente l’uso deifreni. A volte come vedremo in seguito, quando parleremo delletecniche di guida, può dare fastidio.Il rumore è imponente e a volte prepotente ed è molto diverso aseconda del numero di cilindri.Per contro il 4 tempi pesa molto in quanto molto complesso dal puntodi vista costruttivo.

Il numero dei cilindri

I motori sono costituiti da 1, 2, 3, 4 o 6 cilindri. Ci si potrebbechiedere quale sia il motivo che determina la scelta da parte delle casecostruttrici di adottare la moto con una quantità o un’altra di cilindri.

Ebbene la motivazione è determinata dalla decisione, in fase diprogetto, di ottenere un certo tipo di prestazioni.L’enduro ad esempio deve essere equipaggiato con un motore leggero,semplice e che abbia la coppia in basso, dato che la velocità dellamoto non è elevata ed il motore viene normalmente usato ad un bassonumero di giri.Una stradale sportiva, al contrario, deve riuscire a cambiare velocità dirotazione rapidamente, avere la coppia in alto ed un alto numero digiri, ed il suo motore può anche pesare senza che questo influiscanotevolmente sulle prestazioni della moto.

Nella tabella seguente troverete un elenco dei tipi di motore con leloro caratteristiche fondamentali:

numerocilindri

Peso Coppiain…

Numerodi girimax

Rapidità nelvariare il num. di

giri

Complessitàcostruttiva

11 (2 Tempi) Basso Alto Alto Molto veloce Bassa

11 (4 Tempi) Basso Basso Basso Lento Bassa

22 (2 Tempi) Basso Alto Alto Molto veloce Alta

22 (4 Tempi) Medio Basso Basso Lento Media

33 (4 Tempi) Medio Alto Medio Veloce Media

44 (4 Tempi) Alto Alto Alto Molto veloce Alta

66 (4 Tempi) Molto alto Basso Basso Veloce Molto alta

Da notare che il 6 cilindri viene montato in moto turistiche moltoparticolari e quindi non c’è da stupirsi se i valori sono molto diversidal 4 cilindri.

Riassumendo

Nella tabella seguente troverete un riassunto della maggior parte deitipi di motori 2 tempi e 4 tempi in commercio:

Nome N. cilindri Montatosu…

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125 2T 1 Tutte lecategorie

Grande potenza specifica, vivacie leggeri

250 2T 1 Cross Grande potenza specifica,esuberanti e leggeri

250 2T 2 Stradali Grande potenza specifica, potentie leggeri

350 4T 1 Enduro Bassa potenza, coppiaomogenea

400 4T 4 Stradali Alto numero di giri, grandepotenza specifica, abbastanzaleggeri

500 4T 2 Stradali Media potenza, medio peso

600 4T 1 Enduro Bassa potenza, coppia in basso,leggeri

600 4T 2 Custom Bassa potenza, coppia in basso,leggeri

600 4T 4 Stradali –turismo

Grande potenza, coppia in alto,pesanti

750 4T 2 Enduro Media potenza, coppia in basso,peso medio

750 4T 4 Stradali –turismo

Grande potenza, coppia in alto,peso alto

1000 4T(e oltre)

2 Custom –turismo

Media potenza, coppia in basso,pesanti

1000 4T(e oltre)

4 Stradali Grande potenza, coppia in alto,molto pesanti