- Il motore a combustione interna trasforma carburante in potenza tramite combustione
- Due alberi chiave: albero motore e albero a camme azionano pistoni e valvole
- In quattro tempi: aspirazione, compressione, accensione, scarico; ECU ottimizza miscela aria-carburante
In principio, fin dalla prima invenzione del motore per autovetture e fino all’apparizione delle prime auto elettriche, la maggior parte delle auto si basa sul funzionamento con l’aiuto di un motore alimentato a combustibile e ottiene la potenza necessaria attraverso un processo di combustione interna o, in termini semplici, mediante la combustione interna del carburante.
Questa ingegnosa invenzione trasforma il carburante ottenuto dall’ambiente naturale in combinazione con le proprietà fisico-chimiche dell’aria e con l’aiuto della scintilla azionata a un livello prestabilito di pressione e temperatura in un movimento che produce la potenza necessaria per spingere qualsiasi veicolo. Il funzionamento interno di un motore è un processo molto complicato, in cui ogni pezzo gioca un ruolo essenziale nell’ingranaggio, e tutti questi pezzi insieme realizzano un processo complesso in seguito al quale l’automobile si muove con facilità.
Per iniziare, questo processo è guidato all’inizio attraverso l’utilizzo di due alberi che funzionano insieme: l’albero motore che si trova nella parte inferiore e l’albero a camme che si trova nella parte superiore. Questi sono collegati e ruotano in punti fissi, da ciascuna estremità dell’albero, ma hanno in componente contrappesi che trasformano il movimento fisso di rotazione in un movimento lineare verso l’alto e verso il basso delle componenti che sono collegate perpendicolarmente.
L’albero motore ha il ruolo di muovere i pistoni su e giù in una posizione retta, mentre l’albero a camme aziona le valvole per ogni pistone, in modo che queste si aprano e si chiudano al momento giusto. Quando parliamo di un motore che funziona in quattro tempi, questo processo si riferisce a ogni corsa distinta che è realizzata dal pistone. Anche se sembra che il pistone si muova su e giù, il processo attraverso il quale passa e il modo in cui sono azionate le valvole è molto più complesso.
Qualsiasi motore che funziona su base di combustione interna ha un sistema di aspirazione. Il pistone inizia nella parte superiore, con poco spazio tra esso e le due valvole, e questo alloggiamento si chiama camera. Quando ha luogo la prima corsa del pistone, la valvola di aspirazione si apre e aspira la miscela di carburante e aria compressa man mano che il pistone si muove verso il basso. Il computer di bordo ha il ruolo di ottimizzare la miscela di aria-carburante in modo che sia ottimale per ottenere le prestazioni necessarie dal motore e per ridurre il più possibile il livello di emissioni.
Il processo successivo che ha luogo è la compressione e questo si realizza quando, attraverso la rotazione dell’albero motore, il pistone è spinto di nuovo verso le valvole, che ora sono entrambe chiuse, processo che causa un aumento considerevole del livello di pressione e temperatura. Non avendo dove andare, la miscela di aria e carburante è compressa significativamente, fatto che ne aumenta la capacità di accensione.
Dopo che la miscela è arrivata nel pistone ed è stata compressa per prepararla al processo di combustione, arriviamo alla parte più importante, ovvero la combustione. Nel momento in cui il pistone torna in alto viene prodotta una scintilla dalle candele del motore, e l’esplosione controllata spinge il pistone di nuovo verso il basso con grande forza.
A questo punto, entrambe le valvole rimangono chiuse e sulla base della reazione chimica che ha luogo queste sono trasformate in gas di scarico. In questo momento, attraverso questo processo il motore ottiene la potenza di cui ha bisogno per funzionare. Poiché l’esplosione spinge molto forte il pistone verso il basso, questo riporta l’albero motore di nuovo nella posizione iniziale. Qualsiasi motore è equipaggiato con un numero maggiore di pistoni, così che le esplosioni avvengono in modo ripetuto, in momenti diversi, il che genera una sensazione di equilibrio che aziona l’albero motore senza che questo movimento potente sia percepito al di fuori del motore.
Alla fine del processo di combustione, abbiamo l’ultima fase, ovvero l’espulsione dei gas che sono stati prodotti in seguito alla combustione. La valvola di scarico si apre e il pistone si muove verso l’alto per inviare tutti i gas che sono stati combusti nel sistema di scarico del motore. Alla fine, il pistone torna di nuovo al punto morto, in attesa di ricominciare il processo di aspirazione, combustione ed espulsione, e tutto questo ciclo si ripete per tutta la durata dell’utilizzo dell’autoveicolo. Comprendere il funzionamento di questo processo è molto importante per sapere come mantenere in buono stato il vostro veicolo.