Motore a quattro tempi
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Il motore a quattro tempi, è un tipo di motore termico comunemente usato nelle automobili: grazie alle sue proprietà, è in grado di bruciare molti tipi di combustibili fossili o naturali, come benzina, gasolio, metano, GPL, etanolo, E85 ed E95.
Oltre che nelle automobili, è di larga diffusione sulle motociclette e, più recentemente, sugli scooter, anche a causa delle norme antinquinamento che penalizzano l'alto inquinamento dei motori a due tempi.
Si chiama "a 4 tempi" perché la combustione avviene per quattro passaggi successivi: aspirazione, compressione, scoppio, scarico.
Pistone nel punto morto superiore, aspirazione, compressione
Iniezione del combustibile, espansione, e scarico.
Indice |
[modifica] Aspirazione
- Le valvole di aspirazione si aprono per consentire l'ingresso della carica. Che nei motori ad iniezione diretta è solo comburente (tipicamente aria) mentre per i motori ad iniezione indiretta o a carburatori consiste nella miscela preformata di combustibile-comburente.
- Il pistone scende dal punto morto superiore (PMS) al punto morto inferiore (PMI), durante questo tragitto la biella compie 1 corsa e la manovella ruota di 180°. Scendendo creando una forte depressione nella camera di combustione; grazie a questa depressione e all'inserimento di carburante da parte di un iniettore, la camera si riempie della quantità di carburante calcolata dalla centralina elettronica sulla base della pressione sul pedale dell'acceleratore.
[modifica] Compressione
Le valvole di aspirazione si chiudono e il pistone risale dal PMI al PMS, comprimendo il carburante all'interno della della camera di combustione spendendo lavoro.
Nei motori diesel le pressioni raggiunte al termine di questa fase sono maggiori rispetto a quelle dei motori ad accensione comandata per consentire l'autoaccensione della miscela.
[modifica] Combustione ed espansione
[modifica] Motori ad accensione comandata
Nei motori ad accensione comandata un sistema elettronico rileva la posizione del pistone, quando è nella posizione desiderata dalla candela viene scoccata una scintilla ed inizia la combustione.
È importante sottolineare come in questa fase non avvenga uno scoppio (come si usa erroneamente dire) bensì una combustione. All'interno di un motore la combustione deve avvenire con la maggiore velocità possibile senza però dare luogo ad un'esplosione perché le parti meccaniche sarebbero soggette ad un'usura che supera abbondantemente i parametri progettuali e porta rapidamente alla rottura meccanica.
[modifica] Motori ad accensione spontanea
Nei motori ad accensione spontanea come i diesel, l'accensione della miscela avviene spontaneamente a causa dell'elevata temperatura e pressione che si formano al termine della compressione
Dopo la rapidissima combustione, all'interno della camera, si sono formati dei gas ad altissima pressione e temperatura che hanno una grande entalpia. La miscela di gas caldi, compiendo lavoro sul pistone, lo spingono fino al PMI.
Poiché tutti i pistoni sono collegati tra loro attraverso l'albero motore, mentre uno sale un altro scende, e il meccanismo va avanti.
[modifica] Scarico
Il pistone, sceso al PMI grazie all'esplosione del carburante, risale spinto dal movimento degli altri pistoni, espellendo i gas provocati dall'esplosione attraverso le valvole di scarico. L'apertura delle valvole di scarico il gas dal cilindro, preparandolo ad un nuovo ciclo. I residui di combustione vengono immessi nel collettore di scarico, collegato all'impianto di scarico (marmitta), filtrati e scaricati in aria.
Nei motori diesel l'esplosione avviene senza l'intervento della candela: il gasolio finemente vaporizzato esplode per il raggiungimento di una elevata pressione nel cilindro.
