Imotori a ciclo Otto usati per lapropulsione motociclistica, sia-no essi a due tempi oppure a

quattro tempi, vengono alimentaticon combustibili (benzina commer-ciale, benzine speciali per taluni usiagonistici oppure, in alcuni rari casi,alcol metilico e/o etilico) che pre-sentano tutti la caratteristica di esse-re sufficientemente volatili da poter-si premiscelare con l’aria (combu-rente) prima che la combustionevenga innescata dalla scintilla pro-dotta dalla candela. Nei motori a ci-clo Diesel , al contrario, il carburan-te è assai meno volatile e di conse-guenza viene miscelato con l’ariasoltanto all’interno della camera dicombustione, quando le condizionidi pressione e temperatura sono talida provocarne l’accensione sponta-nea. Per questo motivo in tali moto-ri è possibile regolare la potenza in-tervenendo soltanto sulla portata dicarburante, evitando di parzializzarela portata dell’aria. Se invece il car-burante viene miscelato con l’ariaaspirata come nei sistemi di alimen-tazione dei motori a ciclo Otto, sirende necessario controllare la porta-ta dell’aria e, dunque, di riflessoquella del carburante. Nei motori au-tomobilistici vengono prevalente-mente impiegati sistemi d’iniezione,controllati da una centralina che re-gola la durata dei periodi di tempodurante i quali gli iniettori possonospruzzare il carburante. Sistemi ana-loghi vengono adottati, come noto,anche su alcuni propulsori motoci-clistici di alta gamma. Nella grandemaggioranza dei casi, tuttavia ven-gono diffusamente utilizzati i carbu-ratori, nei quali il combustibile vie-ne aspirato in virtù della depressio-ne che si riesce a generare sui vari si-stemi di ugelli erogatori. Il carbura-

IL CARBURATORE: PRINCIPI FONDAMENTALIIniziamo la trattazione sistematica di un interessante argomento: il funzionamento e lamessa a punto dei vari tipi di carburatore tuttora impiegati sulle motociclette.

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tore, dunque, è progettato per assol-vere tre funzioni fondamentali:1. controllare la potenza erogata dalmotore regolando la portata d’ariaaspirata secondo il comando del pi-lota;2. dosare la portata di combustibilenel flusso d’aria aspirato mantenen-do il rapporto aria/combustibile en-tro valori ottimali in tutto il campodi funzionamento del motore;3. omogeneizzare la miscela di aria ecombustibile in maniera da agevola-re la successiva combustione.

IL RAPPORTO DI MISCELASi definisce con questo termine, in-dicato con A/F, il rapporto tra lamassa di aria e quella di combustibi-le aspirato dal motore:

A/F= Maria/Mcomb

Ragionando esclusivamente dalpunto di vista chimico, il valore diA/F stechiometrico è quello che per-mette una combustione completa,che non lascia né eccesso d’aria (mi-scele povere) né di carburante in-combusto (miscele ricche):

A/F stechiometricoIl rapporto stechiometrico dipendedal tipo di combustibile: per le ben-zine commerciali esso varia all’incir-ca da 14,5 a 14,8, ossia occorrono14,5-14,8 kg di aria per la combu-stione di 1 kg di benzina. Per i mo-

Qui a destra, le principali componenti di un

carburatore motociclistico Dell’Orto: 1- disposi-

tivo di avviamento; 2- presa d’aria; 3- diffusore;

4- getto avviamento; 5- vaschetta; 6- polveriz-

zatore; 7- valvola benzina; 8- spillo conico; 9-

valvola gas; 10- presa d’aria vaschetta; 11- rac-

cordo carburante; 12- vite regolazione miscela

minimo; 13- vite regolazione valvola gas; 14-

galleggiante; 15- emulsionatore minimo; 16-

getto minimo; 17- getto massimo.

Sotto, lo schema dell’erogazione del carburante

in seno all’aria aspirata: il combustibile conte-

nuto nella vaschetta sale nel polverizzatore (31)

passando dal getto (32) che ne regola l’afflusso

insieme allo spillo conico (28); il liquido si

emulsiona dapprima con l’aria che arriva dal

canale (13) all’interno dell’ugello (30) poi sfo-

ciando nel diffusore (29) si miscela con l’aria in

arrivo dalla presa (1).

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Il combustibile si miscela con l’aria aspirata dal motore per mezzo di circuiti differenti secondo l’apertura dell’acceleratore. Qui so-

pra a sinistra, vediamo il funzionamento al minimo, con il liquido che passa nel getto (18) ed arriva nel pozzetto (22) prima di

emulsionarsi con l’aria in arrivo dal canale (16) e tarata dalla vite (17). Tale emulsione passa sotto la valvola gas (12) e sfocia nel

condotto di aspirazione (13) dai fori (19 e 20).

A destra, lo stesso carburatore a piena apertura, con il combustibile tarato dal getto massimo (28) che si emulsiona con l’aria (24)

nel polverizzatore (27) prima di uscire dall’ugello (26).

Un moderno carburatore del tipo a spillo (Dell’Orto VHSB) è do-

tato di numerosi circuiti con relativi getti di taratura per assicura-

re una corretta alimentazione del motore in tutte le condizioni.

Come possiamo vedere dalla sezione, ciascun circuito del combu-

stibile fa capo alla vaschetta a livello costante.

Sezione del circuito di alimentazione carburante di un Dell’Orto

VHSB: 1- raccordo dal serbatoio; 2- filtro a rete; 3- sede valvola

benzina; 4- spillo valvola; 5- perno braccio del galleggiante; 6- ap-

poggio del galleggiante sul braccio; 7- galleggiante; 8- guida di

scorrimento del galleggiante; 9- presa d’aria vaschetta.

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tori alimentati ad alcool metilico ta-le rapporto scende a 6,5 mentre perl’alcool etilico vale 9.

A/F prodotto dal carburatore La miscela erogata dal carburatoredurante il funzionamento del moto-re non necessariamente presenta unvalore di A/F stechiometrico inquanto, a seconda del tipo di propul-sore e delle sue condizioni di funzio-namento (regime e carico), parte delcombustibile introdotto non vienebruciato perché non arriva nella ca-mera di combustione o perché lastessa combustione è imperfetta.Possono inoltre verificarsi fenomenidi diluizione della carica da parte digas esausti residui, che non sono sta-ti espulsi dal cilindro, nonché perdi-te di carica fresca allo scarico: tale fe-nomeno è particolarmente sensibilenei motori a due tempi. Dal momen-to che il rapporto A/F correttodev’essere quello della carica cheprende parte alla combustione, sipuò concludere che la miscela eroga-ta dal carburatore deve molto spessoessere più ricca (A/F<A/F stechiome-trico) per compensare i fenomeni ne-gativi di cui sopra.

In alto a sinistra, dettaglio di una valvola benzina ricavata diretta-

mente nel corpo del carburatore: anche in questo caso lo spillo è

molleggiato.

Al centro, un tipo di galleggiante anulare, la cui sezione è visibile

qui sopra, che equipaggia taluni modelli di carburatori: 1- presa

aria vaschetta; 2- galleggiante; 3- raccordo; 4- condotto arrivo com-

bustibile; 5- spillo valvola.

Sotto, un dettaglio di una valvola Dell’Orto del tipo smontabile:

notiamo il puntale di gomma sintetica dello spillo, che è del genere

molleggiato.

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A/F richiesto nelle varie condizioniIl rapporto A/F deve inoltre variare,entro certi limiti, secondo le condi-zioni di funzionamento del motore:in generale si può affermare che lamiscela aria/carburante deve esserepiù ricca (A/F minore) al minimo,nella fase di accelerazione ed a pie-na potenza; al contrario a carico co-stante la miscela può smagririsi, os-sia A/F può aumentare rispetto allecondizioni precedenti.Da osservare che, particolarmenteper i motori a due tempi, il termine“ricco” e “povero” riferito alla mi-scela ha valore relativo alle variecondizioni specifiche del motore enon è riferito alla miscela stechio-metrica, in quanto in questo generedi macchine termiche le misceleche evolvono sono sempre più ric-che dello stechiometrico.Ciò è vero solo in parte, invece, permolti motori a quattro tempi, dalmomento che essi funzionano conmiscele solitamente più povere diquelle dei due tempi.

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO DEL CARBURATORE ELEMENTARE: IL CIRCUITO DI ALIMENTAZIONEIl carburante liquido viene risuc-chiato nel diffusore del carburatore,entro il quale sfociano gli ugelli, pereffetto della depressione che si ge-nera a causa del flusso d’aria chepassa nel diffusore stesso e dell’in-sieme di pulsazioni che vengono ge-nerate dal movimento del pistone.Il flusso del carburante che arriva aciascun spruzzatore viene regolatoper mezzo di getti calibrati piazzati amonte degli spruzzatori stessi.I carburatori motociclistici sonoquasi esclusivamente del tipo a spil-lo e seguono uno schema costrutti-vo che si può in ogni caso ricondur-

re a quelli riportati nelle figure. Ilcarburante in arrivo dal serbatoio ècontenuto nella vaschetta a livellocostante: in questo modo il battenteliquido sui vari getti non cambia inmisura apprezzabile e, dunque, ri-mane costante anche il dislivelloche il carburante, per effetto delladepressione che lo aspira, deve supe-rare per arrivare nello spruzzatore.Il livello viene mantenuto costanteper mezzo di una valvola d’ingressobenzina, azionata da un galleggian-te che segue con i suoi movimenti ilpelo libero del liquido nella va-schetta: quando il livello si abbassa,perché una parte del carburante èstata aspirata dal motore, il galleg-giante scende ed apre la valvola, inmaniera che possa affluire dal serba-toio altro carburante; il livello allorasale e con esso il galleggiante che,ad un certo punto, fa chiudere lavalvola fino al ripetersi dell’opera-zione.Il livello nella vaschetta è dunque

un elemento di taratura del carbura-tore, in quanto con esso varia, a pa-ri segnale di depressione sull’ugello,la portata di carburante aspirato e,quindi, il rapporto di miscela.Con un livello alto viene erogatauna quantità di carburante maggioreche non con un livello basso, in tut-te le condizioni di funzionamento eper tutti i circuiti del carburatore.Per regolare il livello nella vaschettasi può intervenire su due elementi:il peso del galleggiante (o dei galleg-gianti) e la configurazione del brac-cio di leva che collega il galleggian-te con la valvola: montando un gal-leggiante più pesante, il pelo liberodel liquido della vaschetta deve sali-re notevolmente prima che la spin-ta idrostatica equilibri il peso facen-do salire anche il galleggiante. Il ri-sultato sarà un livello vaschetta piùalto e una miscela erogata, a paritàdi altre condizioni, più ricca.Al contrario, montando un galleg-giante più leggero sarà sufficiente

Per assicurare la funzionalità del meccanismo

del galleggiante è prescritto il controllo della sua

posizione all’interno della vaschetta. Secondo i

modelli di carburatore, si deve misurare la di-

stanza del galleggiante stesso dal piano di unio-

ne della vaschetta.

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un livello del liquido più basso perazionare la valvola e, quindi, si sma-grirà la carburazione.Per questo motivo i galleggianti sonoclassificati in base al peso (stampiglia-to su di essi) e sono prescritte normedi controllo della loro posizioneall’interno della vaschetta per assicu-rare il funzionamento regolare.Per modificare il livello vaschetta, senecessario e quando non si può in-tervenire sul peso galleggiante, intalune occasioni è anche possibilecambiare l’inclinazione della levache aziona la valvola, in maniera ilgalleggiante mandi quest’ultima inchiusura in anticipo (per un livellopiù basso) o in ritardo (per un livel-lo più alto) a parità di peso.Si deve però notare che un livellotroppo basso nella vaschetta puòtradursi in un battente liquido trop-po ridotto sui getti e quindi nel ri-schio di pericolosi smagrimenti del-la miscela erogata, quando il carbu-rante si sposta all’interno della stes-sa per effetto delle accelerazioni cuiè sottoposto il veicolo. In questeevenienze (che si verificano per lopiù su moto da fuoristrada oppurein pista, nelle curve e nelle violente

frenate) se il livello è troppo basso sirischia di far rimanere momenta-neamente emerso dal liquido unodei getti cui fanno capo i circuiti dierogazione del carburatore. In alcu-ne versioni vengono allora applicatiimmediatamente sopra ai getti par-ticolari schermi, detti fondelli, cheservono appunto a trattenere intor-no al getto la massima quantità diliquido possibile in tutte le condi-zioni.La valvola del carburante è costitui-ta da uno spillo che va in battuta suuna sede riportata od avvitata nelcorpo del carburatore. Lo spillo èspesso dotato di un elemento digomma sintetica sull’estremità cheva in battuta: questo materiale èperfettamente compatibile con lenormali benzine commerciali manel caso si impieghino carburantiparticolari, come per esempio l’al-cool, è necessario verificare la resi-stenza delle tenute per non compro-mettere la funzionalità del carbura-tore. Numerose versioni degli spillisono anche dotate di un puntalemolleggiato nel collegamento con ilgalleggiante, in maniera tale da ri-durre le vibrazioni dello spillo in-

dotti dallo sciacquio del liquido nel-la vaschetta e dai movimenti dellamotocicletta.Il diametro della valvola a spillo èun elemento di taratura, in quantodetermina la portata di combustibi-le che può passare, a parità di altrecondizioni.Se il diametro è troppo ridotto ri-spetto alla quantità di carburanteche il motore richiede in certe con-dizioni (generalmente a pieno cari-co) la vaschetta si vuota più veloce-mente di quanto dalla valvola riescaa passare benzina, per cui dopo unperiodo più o meno lungo il motoredà evidenti sintomi di cattiva ali-mentazione, dovuti al fatto che il li-vello nella vaschetta è sceso e quin-di la carburazione è divenuta trop-po povera.

I carburatori possono presentarsi con dif-ferenti tipi di flangia d’unione al motore,secondo il genere d’impiego cui sono de-stinati: qui a sinistra, vediamo una flan-gia piana, con tanto di O-ring di tenuta;a destra, invece, è visibile un manicottomaschio destinato al montaggio entro unraccordo elastico.

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