Aprendo l’acceleratore l’aria verrà risucchiata nel filtro aria, verrà filtrata ed entrerà nel carburatore. La colonna d’aria, al interno del carburatore, subirà un  accelerazione nel primo tratto del carburatore stesso, dove è situato il cono venturi. La colonna d’aria, infatti, quando passa attraverso questo cono, aumenta la propria velocità proprio a causa dell’effetto venturi e, dopo essersi miscelata alla benzina ( risucchiata dalla vaschetta attraverso i vari getti )arriva al collettore d’aspirazione. Questo tratto spesso non preso molto in considerazione dai preparatori più esperti ha il compito di mantenere elevata la pressione della colonna gassosa fino al pacco lamellare, in modo da favorire una  facile apertura delle lamelle e garantire così un riempimento ottimale del carter pompa .
Se, come accennavamo prima il nostro collettore ha un diametro di 20 mm ed il pacco lamellare ha una sezione quadrata di 25 mm x 25 mm con l’aumento della sezione diminuirà la pressione a monte del pacco lamellare soprattutto quando il nostro carburatore non sarà totalmente aperto .

La bassa pressione della colonna gassosa in entrata verrà ulteriormente ridotta dalla resistenza delle lamelle ad aprirsi, limitando la possibilità di riempire il nostro carter pompa e di ottenere una potenza massima elevata .
Come si risolvono questi problemi ? Come si fa ad incrementare la pressione al interno dei pacchi ? Semplice, bisognerebbe ridurre in modo ragionevole il volume nocivo all’interno del pacco lamellare impiegando un inserto ben studiato. In questo modo eliminando lo scalino e mantenendo costante la pressione a monte delle lamelle, sarà più facile ed ottenere un maggior riempimento del carter pompa : tutti cavalli gratis !!
Agli alti regimi con il carburatore completamente aperto però, qualcuno potrebbe obbiettare che la  pressione della colonna gassosa è tale da rendere inutile qualsiasi inserto.
Non è vero: quando la superficie del imbocco del pacco lamellare è maggiore di quella del collettore d’aspirazione, un buon inserti potrà esservi sempre di aiuto se siete in cerca di cavalli .
Come si realizza un inserto per il pacco lamellare ?? Un inserto perfetto richiede delle nozioni di fluidodinamica non indifferenti. Però c’è un sistema per realizzare inserti in modo semplice ed efficace,  col quale difficilmente arriverete lontani da una soluzione ottimale al problemi !

Sul nostro 2 tempi è necessario  lavorare con un obbiettivo preciso : dovremo massimizzare la pressione della colonna gassosa senza limitare la portata di gas nel condotto : ciò significa non dovremo realizzare una strozzatura ma cercare di mantenere costante la sezione del collettore d’aspirazione fino in prossimità delle lamelle . L’errore più frequente è di realizzare inserti molto stretti al imbocco del collettore d’aspirazione e larghi in prossimità delle lamelle.
Per non sbagliare potreste iniziare , i vostri esperimenti spendendo due soldi, il materiale più adatto è la resina epossidica, la troverete in qualsiasi ferramenta oppure al Brico. La cosa più semplice è prendere questi stick, tagliare una parte amalgamare bene e riempire per intero il vostro pacco in modo che la resina fuoriesca dalle finestre delle lamelle.
Per facilitare l’estreazione dello stampo il mio consiglio è di mettere un filo di grasso . Dovrete poi prendere un tubo del diametro del vostro collettore e prima che si secchi fare in modo da creare un foro ed asportare la resina in eccesso .

Una volta essiccata potrete lavorarla con della carta vetro .
Una volta essiccata potete riassemblare il vostro pacco e incominciare a fare le diverse prove ! Potrebbe essere necessario effetuare delle correzioni alla carburazione !!

• 50cc —– > solitamente i motori originali montano candele con grado termico 7, comunque per maggior sicurezza controllare quanto riportato dal libretto fornito con il mezzo;
• 70cc di fascia base —– > grado termico 8;
• 70cc di fascia intermedia —– > grado termico 9;
• 70cc di fascia trofeo —– > grado termico 10.

Questo è corretto in linea di massima ma, ricordiamolo, se in allegato con il motore acquistato viene specificato di quale candela esso necessiti è senza dubbio migliore acquistare il prodotto che la casa costruttrice prescrive.


Un discorso a parte meritano i cilindri che hanno subito lavorazioni (soprattutto pesanti) e che quindi hanno guadagnato anche 2.000 giri/minuto rispetto a come uscivano di fabbrica: in questo caso è meglio salire di 1 grado termico rispetto a quanto essi richiedevano originariamente, anche perché nel dubbio è meglio iniziare con il montare una candela fredda che si sporca e non una calda che fora il pistone.


Concludiamo spiegando un uso che si può fare della candela, ed in particolare dell’elettrodo, molto utile nelle elaborazioni quando si sta cercando di sapere come vada la carburazione in termini di rapporto stechiometrico aria/miscela (il quale deve essere di 14,7:1): avendo l’accortezza di montare una candela non appena comprata (un centinaio di chilometri percorsi vanno già bene) e del grado termico opportuno al proprio gruppo termico, si deve fare un tratto di 500m o anche superiore a tutto gas, in modo da sapere come vada la carburazione agli alti regimi. Percorsa la distanza, spegnere subito lo scooter e fermarsi, svitando la candela (usare un guanto!) e quindi osservare il colore dell’elettrodo.

Intanto  per cominciare dobbiamo dire che il pure jet e il ditech derivano dallo stesso progetto ma sono fabbricati da due fabbriche diverse:

- Il pure jet e costruito dalla piaggio;

- Invece il ditech e costruito dalla morini.

Iniezione sui motori a 2T.

Per rispettare le nuove normative ambientali (CARB2008, EPA, EURO ecc.) un motore a 2T deve ridurre le emissioni di idrocarburi combusti (HC) e limitare i problemi delle cattive combustioni senza pregiudicare l’alta potenza specifica del motore.
Per minimizzare i livelli di HC nella maggior parte dei regimi e dei carichi possibili è necessario che durante il lavaggio non vengano perse neanche piccole quantità di combustibile, poiché queste incrementerebbero in maniera drastica le emissioni.
Per questi motivi si comprende come una efficace riduzione dei consumi e delle emissioni in un motore 2T debba essere attuata agendo sia sulla perdita di combustibile, conseguente al processo di lavaggio, sia sul miglioramento della combustione ai bassi carichi.
Il problema delle perdite di combustibile durante il processo di sostituzione della carica può essere risolto in modo radicale facendo si che il carburante non venga coinvolto nel processo di lavaggio. Il combustibile deve pervenire all’interno del cilindro in modo indipendente dall’aria e solo dopo che la luce di scarico sia stata chiusa; in questo modo l’inevitabile cortocircuito interesserà solo l’aria.
La soluzione tecnica naturale è l’iniezione diretta di combustibile nel cilindro.

Facile a dirsi, ma l’iniezione diretta nei motori a 2T risulta più difficile rispetto a un 4T a causa dei ridotti tempi a disposizione e per fare un esempio un motore a 2T funzionante a 6000 g/min il tempo a disposizione per l’iniezione, l’evaporazione ed il mescolamento (eventi non sovrapponibili) è di circa 3 millisecondi.
Il vantaggio dell’iniezione diretta risiede nella possibilità di aumentare il rapporto di compressione, questo perché l’eventualità della detonazione risulta più remota dato che il combustibile introdotto direttamente nella camera di combustione evapora e sottrae calore alla massa d’aria presente nel cilindro.
L’altro obiettivo da perseguire, ossia il miglioramento della combustione ai carichi parziali, è quello della stratificazione della carica.
Per stratificazione della carica intendiamo, nel caso dei motori ad iniezione diretta dopo aver effettuato un abbondante lavaggio atto a ridurre il più possibile la presenza dei gas combusti nella camera di combustione, una realizzazione di miscela aria-combustibile stechiometrica (14.7 parti di aria ed 1 di benzina) solo in prossimità della candela mentre nel resto della camera di combustione sia avrà una miscela povera o addirittura solo aria (si hanno mediamente valori da 30 a 50 parti di aria ed 1 di benzina).
In questo modo viene facilitato l’innesco della combustione oltre che il suo progredire fino al coinvolgimento di tutto il combustibile presente nella camera di combustione.
La strategia per ottenere la stratificazione è quello di operare una iniezione ritardata, quindi i tempi sono ancora più ristretti di quelli indicati in precedenza anche se la stratificazione si effettua a regimi medio bassi. Occorre inoltre avere una pressione di iniezione elevata per l’ottenimento di un grado di microomogeneità accettabile dato che si inietta in un ambiente a pressione maggiori di 5 bar.
Il bassissimo tempo a disposizione per la combustione costituisce il maggiore vincolo, poiché se al momento dell’innesco sono presenti ancora parti di carburante non completamente evaporato o miscelato all’aria, questo brucia più lentamente dando origine ad una notevole emissione di particolato.

Il carburatore ha rappresentato fino ad oggi la soluzione più economica per il 2T, il principio di funzionamento, come noto si basa sul cosiddetto effetto Venturi, consistente in una trasformazione da energia di pressione in energia cinetica indotta da un opportuno restringimento della sezione del condotto.

Come ricordato in precedenza, per l’applicazione di sistemi ad iniezione diretta, nel caso di un motore a 2T si incontrano, a parità di condizioni, maggiori difficoltà perché si deve operare con una frequenza di iniezione doppia rispetto ad un motore a 4T. Qui di seguito c’è rappresentato uno schema classico di motore a carburatore, è uno schema di motore ad iniezione diretta.

Un grande aiuto alla diffusione dei sistemi ad iniezione diretta è stato dato da sofisticati sistemi di controllo elettronico che permettono di utilizzare circuiti e mappature di centraline molto complesse in grado di eseguire in modo ottimale le mutevoli esigenze del motore.
Per quanto riguarda il problema del ridotto tempo a disposizione per preparare una miscela dalle caratteristiche adeguate, la soluzione viene fornita da iniettori ad alta pressione in grado di generare uno spray finemente polverizzato, in modo tale da avere in un intervallo di tempo ridotto una omogeneizzazione della carica almeno intorno alla candela.
Le caratteristiche dello spray dipendono da numerosi fattori, di cui i principali sono:
1) caratteristiche geometriche dell’iniettore
2) parametri del sistema di iniezione (pressione)
3) condizioni fluidodinamiche e termodinamiche dell’aria all’interno della camera di combustione (grado di turbolenza, densità, ecc.)
4) caratteristiche geometriche della camera di combustione.

Particolare attenzione deve essere posta all’ultimo fattore, in quanto risulta decisivo per ottenere la stratificazione a vari regimi di rotazione, inoltre si deve posizionare l’iniettore in punti strategici nella camera di combustione.
Qui entrano le esperienze e le ricerche effettuate dai costruttori per le varie ottimizzazioni ad esempio il sistema della Mitsubishi ha adottato una particolare conformazione del cielo del pistone, il quale diventa un elemento attivo nella fase di formazione della carica deviando il flusso di combustibile, proveniente dall’iniettore, verso la candela in modo da garantire in prossimità di questa un sufficiente apporto di benzina.

Questo esempio anche se si riferisce ad un motore a 4T mette in evidenza l’importanza che può assumere la geometria della camera di combustione, non solo per impartire la necessaria turbolenza al flusso d’aria in ingresso ma anche come mezzo determinante per ottenere una carica stratificata.

Sistemi ad iniezione diretta applicati ai 2T ad accensione comandata.

Numerose soluzioni sono state proposte finora da diversi costruttori ed in ogni caso possiamo distinguere tra 2 sistemi ma a noi ci interessa soltanto il Air-assisted.

Sistema air-assisted.

Nel sistema Air-assisted si ha una iniezione diretta di miscela aria/combustibile molto ricca, poiché si è visto che iniettando una emulsione con queste caratteristiche si migliora la polverizzazione del combustibile aumentando la velocità di polverizzazione, con minori tempi di deposito di combustibile in corrispondenza dell’apertura dell’iniettore. Questo miglioramento comporta in realtà una maggiore complicazione del sistema e sopratutto un controllo peggiore sulla quantità di benzina iniettata. I sistemi proposti da Piaggio, IAPAC, Orbital, hanno il vantaggio di una elevata velocità del getto (legata all’energia cinetica), ma vi è una grossa difficoltà nello stratificare poiché si hanno basse pressioni di iniezione.

Ora analizziamo i sistemi di iniezione addottati dalla piaggio e della aprilia:

1-Piaggio Fast.

Nel sistema Fast la pressione di iniezione pari a 3-4 bar è generata da un compressore a stantuffo collocato sulla testa del cilindro ed azionato dall’albero motore tramite cinghia di trasmissione.

Il combustibile proveniente dal carburatore entra nel compressore dove si forma una miscela ricca. Il Vantaggio di questa soluzione sta nella possibilità di far pervenire il combustibile nel cilindro con un ritardo adeguato a dar luogo alla stratificazione della carica. Infatti quando la differenza di pressione tra cilindro e cilindretto del compressore supera 3 bar, una valvola si apre automaticamente determinando il passaggio della miscela ricca dal compressore alla camera. Purtroppo questo motore non è mai stato sviluppato per poter realizzare la stratificazione bensì per il funzionamento in carica omogenea con gli inconvenienti di cattive combustioni ai bassi carichi, tipiche dei 2T tradizionali. Inoltre la soluzione Piaggio Fast è costruttivamente complessa e costosa.

2 – ORBITAL.

Il cuore di questo sistema è un iniettore comandato da un solenoide che inietta una miscela aria-combustibile finemente polverizzata direttamente nella camera di combustione.

L’iniettore del combustibile prima invia una quantità controllata di combustibile nella camera ad aria nella quale si raggiunge una pressione di 6 bar in corrispondenza dell’iniettore ad aria, quest’ultimo inietta la miscela di aria e benzina sotto forma di una nuvola finemente polverizzata.

Le piccole dimensioni delle particelle che si possono ottenere con questo sistema a bassa pressione permettono una evaporazione molto veloce del combustibile, minimizzando il tempo per la preparazione della miscela all’interno del cilindro. Questo sistema, in combinazione con un’adeguata forma della testata e della cielo del pistone, entro certi limiti permette il processo di stratificazione della carica. L’aria compressa richiesta per il processo di iniezione è fornita generalmente da un piccolo compressore a stantuffo azionato da una camma posta sull’albero motore come mostrato nella foto qui di seguito.

Il combustibile è invece fornito da una pompa convenzionale operante ad una pressione compresa tra 6 e 7 bar.

Risultati di questo sistema sono notevoli: bassi consumi specifici (si può raggiungere un’economia fino al 20% rispetto ai 2T convenzionali con valori che si aggirano sui 220-260 gr/CV/h), riduzioni drastiche di HC e CO. L’olio viene gestito mediante un ulteriore sistema di iniezione che provvede a lubrificare i punti critici del motore ottenendo fumosità zero e candele sempre pulite.
Gli inconvenienti di questo sistema sono molteplici tra i quali si ricorda:
a) la pressione di iniezione si aggira intorno a 6 bar, quindi non è possibile ritardare molto la fase di iniezione, poiché la pressione all’interno del cilindro sale bruscamente dopo la chiusura dello scarico. Del resto innalzare la pressione di iniezione comporterebbe uno spreco di lavoro eccessivo ai bassi carichi.
b) L’iniettore tende a sporcarsi poiché, per mantenere un minimo di stratificazione e non potendo iniettare in ritardo, si deve accendere quando l’iniettore è ancora aperto, questo implica che parte dei gas combusti entrano all’interno dell’iniettore stesso, formando depositi carboniosi; inoltre l’accensione anticipata pregiudica il rendimento del motore.
c) Il sistema risulta complesso e costoso.
Questo sistema è stato adottato da Aprilia (DI Tech) e successivamente da Piaggio (Pure Jet).

Conclusioni:

Sia la Piaggio che la Morini hanno come punto di partenza lo stesso progetto, creato dalla Orbital ( sito ufficiale: www.orbeng.com.au ).

L’evoluzione di questi sistemi di iniezione hanno permesso di ridurre drasticamente le emissioni riportandole entro i valori che richiedono le normative ambientali e come conseguenza abbiamo sul mercato motori a 2T di nuova generazione con consumi simili a quelli dei 4T, ma come svantaggio abbiamo perso la semplicità originaria di un 2T tradizionale in cui si poteva intervenire sui malfunzionamenti armati di pinza, chiave e cacciavite e ripartire.
Ogni casa costruttrice ha adottato filosofie differenti ed il motore a 2T ad iniezione diretta perfetto non esiste, sarà il tempo a decretare la tecnologia vincente tra i nuovi 2T, in funzione dell’affidabilità dei motori e dell’assistenza della case costruttrici. Possiamo dire che il sistema di iniezione diretta ha trovato applicazione commerciale nei motori marini, dimostrando prestazioni interessanti in quanto consumi ed emissioni sono comparabili con quelli dei motori a 4T.

Fonti:

- http://www.lucanengine.com/

- http://www.clubdelgommone.it/

]]> http://www.scooterproject.net/site/2009/scooters/approf/178/feed 0 http://www.scooterproject.net/site/2009/scooters/approf/controllo-e-misurazione-dello-squish http://www.scooterproject.net/site/2009/scooters/approf/controllo-e-misurazione-dello-squish#comments Fri, 24 Jul 2009 22:51:47 +0000 SP.Net http://www.scooter-project.net/wordpress/?p=174 Un’attenta misurazione dello squish è necessaria ogni qualvolta ci accingiamo a montare un qualsiasi Gruppo Termico sul nostro scooter, sia esso di tipologia base, intermedia o trofeo. Una corretta “altezza” di squish consente al motore di lavorare in modo ottimale garantendo migliore affidabilità e prestazioni. Tuttavia quando si cerca di incrementare ulteriormente le prestazioni intervenendo sul cilindro è indispensabile correggere anche il rapporto di compressione e l’altezza di squish per evitare danni.

Cos’è lo Squish?

Lo squish è la distanza minima che c’è tra pistone e camera di combustione quando il pistone si trova al PMS (punto morto superiore). A riguardo dello Squish c’è anche la misura della Banda di Squish, ma per ora ci occuperemo solo di come rilevare l’Altezza di esso!
Nei nostri motori si hanno valori che spaziano da oltre 1mm di altezza per scendere gradualmente sino a 0.50/0.45mm. Valori come il primo citato si trovano sui motori poco spinti come un GruppoTermico Originale oppure un 70cc Base che non ha subito nessuna lavorazione, nei motori di fascia Intermedia siamo già intorno a valori come 0.8/0.7 mm e in configurazione Trofeo si sta nell’ordine dei 0.45mm, a volte anche qualcosa di più!

Andare oltre questi valori è pericoloso poiché c’è il rischio di far innescare auto accensioni non volute in Camera di Combustione e quindi detonazioni non controllate!

A parità di fasatura in un GT riducendo l’altezza dello squish il motore tenderà ad avere un maggior tiro ai bassi regimi ma a murare più facilmente in alto, al contrario con una maggiore altezza il motore si distenderà meglio in alto ma con meno reattività in basso. Naturalmente intervenendo su di esso andremo a cambiare anche il valore del Rapporto di Compressione, quindi prima di imbarcarvi in estremizzazioni del tutto tenete bene a mente anche questo fattore! I valori estremi non portano a nulla di buono, quindi se non si ha cognizione di ciò che si sta facendo meglio attenersi a ciò che è riportato nelle istruzioni del Gruppo Termico.
Per variare lo Squish si può agire in 2 modi: tramite l’utilizzo di guarnizioni di base di spessore variabile e tramite abbassamento del piano di appoggio della testa sul cilindro.

Il primo metodo è più rapido ed economico ma comporta il fatto che mettendo una guarnizione più spessa sotto il cilindro verrà innalzata tutta la fasatura complessiva del motore di qualche grado, sballando in parte quelle che sono le geometrie del motore; tutta via permette appunto di tenere intatto il cilindro. Il secondo metodo consiste nel mettere una sola guarnizione sotto al cilindro e nel caso il valore sia ancora troppo alto intervenire abbassando di una certa misura il piano di appoggio testa sul cilindro. NON è consigliato intervenire sul piano della testa stessa poiché si andrebbe a ridurre la sezione in cui vanno posizionate le guarnizioni del liquido di raffreddamento!!!

Per questo le case costruttrici generalmente forniscono nei loro kit una serie di guarnizioni con spessore differente ed invitano i clienti a riportare certi valori.Uno valore corretto di Squish ottimizza la combustione dei gas, evita auto accensioni dannose per il motore e tutto a vantaggio delle prestazioni e dell’affidabilità del nostro motore. In caso di valori molto bassi (da 0.60mm in giu) è consigliabile utilizzare benzine con un maggior numero di ottani (antidetonanti) proprio per evitare combustioni non controllate.

Misurazione dello Squish

Passiamo ora alla misurazione vera e propria. Se avete la possibilità di lavorare con il blocco motore smontato fatelo, è molto più pratico!
Oltre ai soliti attrezzi per montare un GT munitevi di un calibro centesimale, un filo di stagno spessore 1/1.2mm e un po’ di nastro isolante o carta gommata.

Scegliete una guarnizione tra quelle a disposizione (personalmente utilizzo la più grossa come base di partenza) e inseritela tra i prigionieri nel carter. Montate il pistone sulla biella provvisoriamente senza fascia e seeger e inserite il cilindro. Adesso tagliate una porzione di stagno che sia leggermente inferiore all’alesaggio del cilindro, posizionatela sul pistone in modo che rimanga parallela allo spinotto e bloccatela sul cielo del pistone con un pezzetto di nastro.

Montiamo la Testa stringendola ad incrocio, se avete a disposizione una chiave dinamometria usate quella, generalmente la coppia di serraggio da utilizzare in questi casi è di 1.2kg/m.

Ora fate girare l’albero motore per 2 o 3 volte, non preoccupatevi se il movimento risulta molto duro.

A questo punto smontiamo la testa, preleviamo lo stagno sul pistone, con il calibro misuriamo le zone schiacciate e verifichiamo il valore di Squish ottenuto, nel mio caso volevo un 0.70mm. Misurate entrambe le zone schiacciate per confermare la misura, consiglio di rilevare la misura 3 volte per punto anche resettando lo strumento.

Non appena avrete trovato il valore corretto ricordatevi di smontare nuovamente il gruppo termico, rimontate il pistone senza dimenticare fascia/e e Seeger e lubrificando per bene i vari componenti.

Il carburatore è un componente di fondamentale importanza per le prestazioni del veicolo e l’affinamento delle caratteristiche dello stesso può portare indubbi benefici. In questo articolo vedremo quali sono le funzioni principali di questo componente, i principi di funzionamento ed i margini di messa a punto. Innanzitutto possiamo dire che le funzioni principali svolte dal carburatore sono due: la prima è quella di miscelare in maniera omogenea l’aria e la benzina in modo da creare una sostanza infiammabile, la seconda è la regolazione della quantità di miscela da immettere nel cilindro al variare delle condizioni fisiche d’impiego. Per ottenere la miscela è necessario nebulizzare il carburante attraverso il polverizzatore e quindi mescolarlo con l’aria aspirata. Per semplificare il concetto possiamo dire che il rapporto aria/benzina (detto anche dosatura) deve essere compreso tra un valore minimo ed un valore massimo tale da permettere l’innesco quando scocca la scintilla; tale innesco dovrà essere istantaneo e proprio per questo motivo il rapporto aria/benzina deve essere ottimale. Se consideriamo come carburante la benzina senza piombo il rapporto aria/benzina va da 8/1 (carburazione grassa) a 20/1 (carburazione magra); il valore ottimale è compreso tra 14,5/1 e 15,5/1. Carburare correttamente il veicolo significa quindi ricercare tale rapporto.

Il valore ottimale esposto in precedenza coincide con il valore stechiometrico che viene definito come il rapporto aria/benzina che permette la completa combustione della miscela e che garantisce il massimo rendimento. In questo caso gli unici scarti prodotti dal processo termico sono idrogeno, ossigeno e anidride carbonica; se il rapporto non risultasse corretto avremmo una produzione maggiore di gas inquinanti e quindi un motore poco pulito. Definito il rapporto aria/benzina ottimale il carburatore dovrà mantenerlo costante al variare del regime di rotazione e quindi della quantità effettiva di miscela aspirata; dovrà quindi variare la quantità di aria e di benzina aspirata ma non il loro rapporto reciproco. Per aumentare la portata di miscela immessa il pilota può variare la sezione del condotto di aspirazione agendo sulla valvola principale del carburatore, per intenderci quella comandata dalla manopola dell’acceleratore. Per evitare che la variazione di portata sia troppo brusca è presente un circuito di progressione; tale circuito percepisce la variazione eccessiva nella portata d’aria e agisce di conseguenza smorzando questa variazione e permettendo quindi una progressione regolare del propulsore.

Passiamo ora all’analisi basilare del funzionamento; innanzitutto diciamo che la parte fondamentale del carburatore è il condotto principale detto anche venturi. Questa parte ha una struttura convergente che permette all’aria di acquisire una velocità elevata e di creare una forte depressione tra l’area del diffusore e la vaschetta contenente il carburante, provocando un forte effetto aspirante e portando così il carburante a miscelarsi con l’aria confluendo tramite gli appositi fori. La miscelazione è favorita dal fatto che il carburante viene prima polverizzato e poi investito da un getto di aria ad alta pressione, perfetta per creare una sostanza omogenea. Il funzionamento risulta quindi molto semplice dal punto di vista teorico ma meno dal punto di vista pratico dove le variazioni di apertura del gas complicano notevolmente i fattori in gioco. I componenti di taratura che influenzano il rapporto aria/benzina variano in base all’apertura della valvola del gas. Fino ad 1/8 di apertura la regolazione si ottiene tramite la vite del minimo e la vite dell’aria, aprendo ad 1/4 dobbiamo considerare il getto del minimo, aumentando fino a 3/4 abbiamo una grande influenza del polverizzatore e dello spillo conico, aprendo al massimo l’influenza maggiore si ha dal getto del massimo.

Quando il motore è al minimo la depressione è molto bassa e non è sufficiente per portare la miscela nel cilindro. Per tale motivo la benzina viene aspirata da un circuito secondario a valle del diffusore che crea una depressione tale da aspirare la benzina dal getto del minimo; per agire sulla carburazione è sufficiente regolare la vite dell’aria che modifica la miscela. Avvitando si smagrisce in quanto si chiude il condotto mentre svitando si ingrassa portando maggior carburante. Per regolare il regime di rotazione minimo è sufficiente agire sull’apposita vite che regola l’altezza minima della valvola. Il passaggio tra la fase del minimo e quella del massimo è detta progressione; in questa fase la miscela fornita dal circuito del minimo non basta e la depressione non è tale da aspirare il carburante dalla vaschetta. Per tale motivo sono ricavati dei fori che permettono di compensare la quantità di miscela e per regolarla bisogna agire sul getto del minimo. Aprendo ulteriormente passiamo alla fase di apertura massima in cui i componenti che influenzano le prestazioni sono il polverizzatore, il getto del massimo e lo spillo conico. Fino a 3/4 lo spillo ha una grossa influenza in quanto regola la sezione interna del polverizzatore; superata tale soglia è il solo getto del massimo a regolare la miscela. Naturalmente in questa fase la depressione è tale da aspirare il carburante dalla vaschetta.

Ora che abbiamo visto in maniera approfondita il funzionamento spendiamo qualche parola su alcuni dettagli. In primo luogo è importante ricordare che il galleggiante ha il compito fondamentale di regolare il livello di carburante nella vaschetta e di mantenerlo ad un valore idoneo. Se il galleggiante fosse troppo leggero la vaschetta si svuoterebbe precocemente mentre se fosse troppo pesante verrebbe superato il livello massimo. Come avrete già capito in un carburatore è di fondamentale importanza la finitura superficiale che permette di ottenere un flusso di miscela migliore se opportunamente realizzata; molto spesso i carburatori di fascia bassa peccano su tale aspetto ma come vedremo in altri articoli è possibile rimediare. Un altro aspetto da valutare con attenzione è la tipologia di spillo che spesso viene trascurata: da un modello all’altro vi possono essere notevoli differenze di prestazioni che risultano evidenti nella fase di progressione ma impercettibili alla massima apertura. Mi auguro che questo breve ma esauriente testo abbia chiarito tutti i vostri dubbi sul carburatore e che le indicazioni contenute possano aiutarvi nella corretta messa a punto del vostro veicolo.

In questo articolo vedremo come ottenere una carburazione perfetta del veicolo seguendo alcune semplici indicazioni teoriche e pratiche; diciamo però che l’operazione di messa a punto non è mai semplice e che potrebbero essere necessarie decine di tarature prima di ottenere quella ottimale. Innanzitutto gli obiettivi da ottenere sono due: un rapporto aria/benzina compreso tra 14,5/1 e 15,5/1 e una costanza di tale rapporto al variare dell’apertura del gas e del regime di rotazione. Gli elementi che ci possono indurre a variare la carburazione sono la modifica del regime di rotazione e la variazione della portata d’aria immessa, ottenibili con una modifica della cilindrata, con l’adozione di un espansione particolare o con la sostituzione del filtro. L’importante per ottenere un risultato concreto è seguire un filo logico nell’esecuzione delle operazioni evitando di procedere a tentativi e valutando sempre con attenzione i sintomi del motore; se non si dispone di un dispositivo di analisi dei gas di scarico l’unico indicatore concreto della carburazione è la candela. Quando la miscela aria/benzina è ottimale la combustione risulta perfetta e quindi sulla candela non sono presenti residui ed il colore indicatore è “nocciola”. Se la candela si presenta particolarmente scura ed imbrattata siamo in presenza di una carburazione grassa mentre se essa è secca ed ossidata è molto probabile che la carburazione sia magra. La lettura dettagliata della candela verrà comunque analizzata in altri articoli.

Iniziamo la fase di carburazione regolando il circuito del minimo; per farlo non dobbiamo agire sulla valvola del gas. Innanzitutto portiamo il regime del minimo ad un valore di 400 giri superiore rispetto al livello ottimale agendo sulla vite dedicata a tale operazione che non fa altro che regolare l’altezza della valvola. Ora possiamo regolare il rapporto tra aria e benzina agendo sulla vite dell’aria: svitando ingrassiamo la miscela e avvitando invece smagriamo diminuendo la quantità di benzina. Il punto ottimale si avrà quando il regime di rotazione risulterà regolare e solitamente coincide con il punto in cui il regime di rotazione smette di salire svitando la vite. Per semplificare dobbiamo svitare la vite dell’aria molto lentamente notando l’aumento nel regime di rotazione che ne deriva; quando il regime risulta regolare e cessa di salire avremo la regolazione ottimale. A questo punto riportiamo il minimo ad un livello adatto agendo sulla vite del minimo. Per regolare la fase di progressione dovremo invece modificare il getto del minimo situato nella vaschetta; la regolazione della progressione solitamente richiede molte prove ma è fondamentale per avere un accelerazione pronta e decisa. Una volta regolata la fase di minimo e di progressione passiamo alla regolazione del circuito del massimo che influenza le prestazioni a valvola completamente aperta; in questo caso è sufficiente regolare il diametro del getto del massimo ed eventualmente agire sul polverizzatore.

La parte più complessa della taratura coincide solitamente con un apertura della valvola tra 1/4 e 3/4. Qui è possibile alzare lo spillo per ingrassare la miscela ed abbassarlo per smagrirla. In commercio esistono anche spilli con profilo differente che agiscono direttamente sull’aspirazione della miscela. Anche in questo caso si può procedere variando l’altezza e provando modelli diversi fino ad ottenere le prestazioni ottimali. Per quanto riguarda il polverizzatore solitamente si preferisce non sostituire tale componente ma nel caso in cui si vogliano ottenere regolazioni particolarmente precise si potrebbe valutare la prova di modelli con differente diametro dei fori. L’ultimo componente su cui è possibile agire è il galleggiante; può essere necessario intervenire nel caso in cui la vaschetta si svuoti precocemente oppure si riempia troppo fuoriuscendo dagli sfoghi laterali del carburatore. Infine ricordiamo di controllare che il comando del gas permetta di aprire completamente la valvola in quanto i comandi originali spesso non hanno un escursione adatta ed è quindi necessaria una modifica oppure la sostituzione con un modello rapido. Per i meno esperti consigliamo di acquistare confezioni pre carburate vendute dai vari produttori che offrono il vantaggio di avere già una regolazione buona, eventualmente da affinare con piccole modifiche.

Il motore a 2 tempi non è altro che una semplificazione del tradizionale motore a 4 tempi; in questo tipo di motore il ciclo si realizza dimezzando i tempi e questa caratteristica permette di ottenere un rendimento teoricamente doppio. La semplificazione del motore permette di ottenere indubbi vantaggi, riducendo il peso del componente e i costi di produzione. La differenza più evidente è che nel motore a 2 tempi non sono presenti le valvole e per sostituire la loro funzione sui lati del cilindro sono ricavate delle luci che permettono di immettere la miscela all’interno del cilindro e di scaricare i gas dopo la combustione. Il disegno delle luci può essere profondamente differente da un gruppo termico all’altro in quanto determina le caratteristiche dinamiche e quindi le prestazioni dello stesso. In generale le luci possono essere classificate in tre categorie:
-Aspirazione: permettono di immettere la miscela proveniente dal carburatore nel carter (non viene immessa nella camera di combustione). A questa luce è connesso il carburatore e nei moderni motori a 2 tempi anche una valvola lamellare per regolare la portata di miscela;
-Immissione: permettono di portare la miscela dal carter alla camera di combustione posta nel cilindro. Il trasferimento viene effettuato quando il pistone scende verso il basso e va a comprimere la miscela costringendola ad uscire attraverso queste luci;
-Scarico: permettono la fuoriuscita dei gas residui (di scarico) dopo la combustione della miscela. Queste luci vengono utilizzate nella fase finale del ciclo.

Le luci di scarico e di aspirazione sono solitamente contrapposte mentre le luci di immissione si trovano ai lati del cilindro. Prima di passare ad analizzare il funzionamento vero e proprio è indispensabile definire alcuni concetti di base sulla posizione del pistone. Viene definito Punto Morto Inferiore (P.M.I.) il punto più basso raggiunto dal pistone, visibile nell’ultima immagine presente in questa pagina. Viene definito Punto Morto Superiore (P.M.S.) il punto più alto raggiunto dal pistone, visibile nella prima immagine presente in questa pagina. Definiti questi due parametri possiamo identificare la corsa del motore che è lo spazio percorso dal pistone per passare dal P.M.I. al P.M.S. e viceversa. Questi termini sono sufficienti per capire il funzionamento del motore ed è utile capirne il significato in quanto questi parametri sono largamente utilizzati nelle guide tecniche.

Vediamo in dettaglio quali sono le fasi del funzionamento: la miscela fresca proveniente dal carburatore viene aspirata nel carter motore quando il pistone passa dal punto morto inferiore al punto morto superiore e scopre la luce di aspirazione. Nella fase successiva il pistone passa dal punto morto superiore al punto morto inferiore comprimendo la miscela nel carter a scoprendo prima la luce di scarico e poi quella di immissione. Qui avviene la fase di lavaggio del cilindro in quanto la miscela fresca proveniente dal carter attraverso la luce si espande e comprime i gas incombusti verso la luce di scarico provocandone la fuoriuscita. Il completamento del ciclo si ha con il passaggio del pistone dal punto morto inferiore al punto morto superiore e con la combustione della miscela innescata dalla candela di accensione. Il ciclo si ripete tante volte quanti sono i giri al minuto del motore.

Come probabilmente avrete già dedotto il funzionamento di questo motore non permette una combustione ottimale. La causa principale sta nel fatto che quando si apre la luce di scarico e di immissione per la fase di lavaggio si ha una perdita di miscela fresca che fuoriesce con i gas incombusti; questo fattore causa un rendimento non ideale ed innalza il livello inquinante del motore in quanto viene scaricato combustibile ed olio lubrificante. Inoltre il fatto che durante la fase di espansione della miscela si ha una perdita di pressione provocata dall’apertura della luce di scarico e quindi uno spreco di energia termica. Questi fattori fanno si che il rendimento dei motori a 2 tempi non sia doppio rispetto ai 4 tempi ma sia 1,5 volte superiore a parità di cilindrata e di regime di rotazione. Tra i vantaggi di questo motore c’è un rapporto peso/potenza migliore ed una struttura più semplice anche grazie all’assenza del circuito di lubrificazione in quanto l’olio viene miscelato direttamente col carburante. Questo fattore comporta però un maggior inquinamento atmosferico, oltre a sporcare la candela di accensione.