Mondo motori
Tecnica 2
Motori 2 tempi
Intro
Premesso che il motore 2 tempi schematizzato nelle animazioni sottostanti è più o meno il medesimo sui motorini, sulle moto (ci riferiamo a moto del tipo Aprilia RS 125- 250; Cagiva Mito; Honda NSR e buona parte di quelle da Cross), sulle minimoto e sui kart, iniziamo con il sottolineare la semplicità costruttiva di tale genere di propulsore. Nonostante sia un tipo di motore (dal punto di vista costruttivo) più semplice, la messa a punto e la revisione risultano pieni di dettagli da non trascurare. E' un motore che si smonta in due minuti e che si rompe in molto meno. Non c'è la distribuzione per mezzo di valvole e quindi la testata si riduce all'unica e sola camera di scoppio. La distribuzione avviene grazie ai travasi che si trovano lungo il cilindro e che permettono l'ingresso della miscela aria benzina (16 particelle di aria per una di benzina nel 2tempi) e l'uscita dei gas combusti. Pertanto niente alberi a camme, niente sedi valvole, valvole, punterie, pulegge, rettifiche varie, cinghie o catene, niente di niente. Solo pura velocità... Molta, moltissima. Il due tempi prende il nome dal fatto che riesce a compiere il doppio dei cicli di un quattro tempi nello stesso arco di tempo. Questo fattore, sommato alla grande semplicità costruttiva, gli ha conferito un successo innato.
Perchè sta scomparendo? Consumi - Inquinamento - Marketing. I motivi sono tutti legati a fattori economici. Nessuno ha pensato ai tanti appassionati che dovranno rinunciare ad un mito. Il vero pilota, a mio avviso, è quello che compie la sua formazione e sa portare al limite un 2 tempi vecchia maniera, scorbutico, aggressivo con scariche di coppia impressionanti e violente. Ma torniamo a noi...
Brevi cenni sulla metodologia d'intervento
La cura di un 2 tempi inizia prima dell'officina... inizia dal modo con cui usate un simile motore. Inutili tante fatiche se a freddo fate delle belle tirate o se l'olio che usate non è un sintetico di eccellenza. Inutile il carburatore più grande se il filtro della benzina è intasato e il filtro dell'aria assente (la polvere che entra rovina: pistone, fasce e cilindro con una rapidità che non immaginate). Inutile anche allargare i travasi se indebolisci la struttura del cilindro e non sai che stai peggiorando lo smaltimento del calore e vai a buttare un motore ogni 2000 km. Inutile lucidare tutto quanto possibile se non sai cosa sia lo strato limite dell'aria oppure un moto stazionario o turbolento di un fluido. Quello che otterrete sarà sempre meno e sempre meno affidabile di quanto avreste potuto realmente ottenere.
Noi prepariamo per passione esclusivamente mezzi destinati alla pista, per tanto non mandateci email con richieste su come modificare il vostro scooter. Ogni preparazione è differente dall'altra. Ogni motore è differente dall'altro. Ogni esigenza è differente dall'altra. Non esiste un motore uguale ad un altro. Può avere lo stesso schema e caratteristiche ma non sarà mai perfettamente uguale.
Esempio. Due moto 125 due tempi a Misano "con la medesima carburazione". Un pilota dice che va magra, l'altro dice che va grassa... Chi dei due piloti ha ragione? Probabilmente entrambi. Come è possibile? Quale dei due piloti pesa meno? Il primo o il secondo? La carburazione va effettuata diversamente per ogni pilota nonostante la moto sia la stessa. Purtroppo il peso del pilota ha una enorme influenza sulla carburazione.
L'assemblaggio va fatto con una cura maniacale. Non si contano i casi in cui una fascia si rompe in gara perchè nel montaggio è stata stressata e montata in malo modo innescando piccole cricche. C'è un metodo per tutto. Improvvisarsi meccanici o, peggio, motoristi è un gran rischio se si sta cercando solo di risparmiare. Può essere invece un buon investimento se si sta cercando di imparare consci che butterete diversi motori...
Altro esempio? Ancora mi raccontano che nel challenge Aprilia di diversi anni fa nella classe 250 (ancora presente fino a qualche anno fa) molti rompevano il motore e se la prendevano con la qualità del motore. La realtà è che (sempre stando a ciò che mi dicono diversi piloti che hanno partecipato a quel mini campionato) molti meccanici si ostinavano a carburare i 2 cilindri della 250 allo stesso modo. Grave errore dato che il cilindro più in basso va sempre più grasso. Perchè? Semplice, maggiori attriti su un versante scorrendo in orizzontale. Ecco tutto.
Mettere a punto in maniera professionale un motore 2 o 4 tempi, è compito di professionisti del settore. Non è necessario essere per forza degli ingegneri ma avere la voglia di apprendere nuovi metodi ed uscire dai luoghi comuni. Ti puoi improvvisare fotografo... da quando ci sono le REFLEX DIGITALI tutti si credono fotografi. Non ti puoi improvvisare motorista. Rischi un campionato, rischi il tuo budjet, rischi il tuo mezzo.
Potete porci le vostre domande e se saremo in grado di rispondere lo faremo volentieri. Per cortesia non inviateci domande su come si elabora un motore stradale né tentate di farci passare un cinquantino per un mezzo da pista... in tal caso non otterrete risposte. Vedi la pagina "Disclaimer". Per info invece visita la pagina "Contattaci".
Animazioni
Guarda l'animazione del manovellismo di un motore 2 tempi.
Guarda l'animazione del funzionamento di un motore 2 tempi.
Particolarità del 2 tempi
Potrei scrivere per ore circa le particolarità di questa splendida categoria di motori. Tuttavia per non appesantire la lettura vengo subito al dunque:
Elevata potenza specifica (un'Aprilia RS 250 da 70 CV ha una potenza specifica di 280 CV/litro).
Pecca: il lato negativo è sicuramente il maggiore inquinamento rispetto ai motori 4 tempi per via delle emissioni di idrocarburi e olio incombusto allo scarico. Non posso negare che questo problema sia effettivamente serio, tuttavia l'Aprilia, grazie alle sue ottime ricerche, è stata in grado di porre rimedio alla situazione ideando e realizzando il propulsore DI-Tech i cui aspetti peculiari sono esposti alla pagina "Alimentazione". Altro peccato sta nel fatto che del motore Aprilia DI-Tech se ne è parlato troppo poco.
Valvole RAVE: Rotax Automatically Variable Exaust
Le valvole RAVE presenti ad esempio sulle Aprilia RS 125 monocilindrica e Aprilia RS 250 bicilindrica hanno un compito ben preciso: parzializzare lo scarico.
I parzializzatori delle luci di scarico fanno sì che la stessa luce di scarico si comporti in modo variabile pur essendo ovviamente di diametro fisso. Questo è possibile grazie ad una sorta di serranda (posta davanti alla luce di scarico del cilindro) la cui altezza è regolabile per mezzo di un motore elettrico passo passo. Il collegamento tra il motore passo passo e le valvole di scarico (una per ogni cilindro) avviene tramite cavi metallici; la centralina gestisce l'apertura delle valvole di scarico in base ai giri motore. Ai bassi regimi le valvole di scarico RAVE sono abbassate lasciando alla luce di scarico di ogni cilindro uno spazio minimo per espellere i gas combusti. Ai medi regimi il sollevamento di questa sorta di saracinesche è parziale, oltre gli 8.000 giri al minuto l'apertura delle valvole di scarico è massima. Cambiando la dimensione della luce di scarico si varia il rapporto tra le luci di travaso e luce di scarico, in questo modo varia la depressione all'interno del cilindro favorendo o meno la quantità di carica introdotta.
1) Registri dei cavi sui carburatori. 2) Registro del cavo pompa olio. 3) Registro del cavo del motorino attuatore. 4) Registro del cavo dell'acceleratore. 5) Registri dei cavi della valvola di scarico del cilindro sinistro. 6) Registri dei cavi della valvola di scarico del cilindro destro.
Cosa sono i solenoidi? Elettrovalvole per la gestione dell'aria minimo/massimo ai carburatori
Ci sono delle moto due tempi (in questo esempio ci riferiamo nuovamente all'Aprilia RS 250) che hanno i carburatori muniti di controllo elettropneumatico sui freni aria dei circuiti del massimo e del minimo per ottimizzare l'erogazione in ogni frangente. Il controllo elettropneumatico è affidato alla centralina elettronica che gestisce anche l'accensione e le valvole di scarico di cui abbiamo parlato nel precedente paragrafo (Cosa sono le valvole RAVE). La gestione del sistema di controllo elettropneumatico dei carburatori viene calcolata in base alla percentuale di apertura del gas (vi è un apposito potenziometro montato dove si incontrano: il cavo dell'acceleratore che si sdoppia per raggiungere i carburatori, il cavo della pompa olio ed il cavo della gestione delle valvole di scarico) ed in base ai giri motore. Una volta elaborati i dati in ingresso, la centralina agisce su tre elettrovalvole a solenoide le quali aprono o chiudono in base alle esigenze di utilizzo del motore il circuito del massimo e del minimo dei carburatori. Lo scopo è quello di ingrassare o "smagrire" la miscela a seconda delle prestazioni che il pilota chiede al suo motore. Quasi come se la moto ti dicesse: Stai andando ad un filo di gas... perchè ti devo buttar giù tutta questa miscela? Te la darò quando ti servira! Non è solo il circuito dell'aria a subire variazioni così complesse, anche la pompa dell'olio viene gestita su precisi parametri. Su un comune "due tempi" il cavo del gas apre o chiude anche il comando della pompa aumentandone o diminuendone la portata. Qui la storia si fa più seria. La portata dell'olio è scelta su "tre" precisi parametri: 1) Apertura del gas (letta tramite apposito potenziometro citato poche righe sopra); 2) giri motore; 3) posizione attuatore valvole di scarico. In accelerazione il comando della pompa dell'olio viene mosso normalmente, in staccata, quindi a gas chiuso, il comando delle valvole di scarico comanda in apertura la pompa per evitare grippaggi ad alti regimi. Un vero prodigio della tecnica se si considera che questo sistema veniva montato sulle Aprilia RS 250 uscite di produzione nel 2002. Non oso pensare cosa sarebbe stato abbinare alla estrema tecnologia della Aprilia RS 250 anche il sistema Di-Tech ad iniezione diretta... Meno inquinanti, meno consumi, maggiori prestazioni e costi di produzione tutto sommato leggermente più alti. I veri costi invece sarebbero stati quelli di progettazione di un intero nuovo motore. Eh già perchè Aprilia il motore che montava sulle 250 stradali lo prendeva "in prestito" da Suzuki. Ora vi prego, non svenite. :)
1) Statore accensione. 2) Rotore accensione. 3) Centralina. 4) Sdoppiatore. 5) Sensore posizione gas. 6 e 12) Filtro aria. 7 e 13) Elettrovalvola aria massimo. 8) Carburatore destro. 9) Passaggio al circuito aria massimo. 10) Passaggio al circuito aria minimo. 11) Elettrovalvola aria minimo. 14) Carburatore sinistro. 15) Pick up accensione.
Che cos'è il sistema Di-Tech di Aprilia?
Vedi la pagina "Alimentazione"
Perchè il 2 tempi sta scomparendo
Link
Vedi anche le pagine: Carburatori | Alimentazione | Aspirazione