Motore a 4 tempi

Valzer a 4 battute

Come funziona?

Ad eccezione di qualche raro due tempi, il quattro tempi è quasi l'unico tipo di motore che si trova oggi sulle nostre due ruote. Vediamo come funziona e quali sono i suoi componenti.

Il motore a valvole nasce negli anni '1960...nel XIX secolo (19 per domande di brevetto). I due inventori avrebbero avuto la stessa idea quasi contemporaneamente, ma a livello internazionale il tedesco Otto batte il francese Beau de Roche. Forse a causa del suo nome un po' predeterminato. Diamo loro il dovuto, perché anche oggi il nostro sport preferito deve loro una fiero candelina!

Come il ciclo a 2 tempi, il ciclo a 4 tempi può essere ottenuto con un motore ad accensione comandata, più comunemente indicato come "benzina" o accensione per compressione, più comunemente noto come diesel (sì, ci sono sistemi diesel diesel a 2 tempi !). Fine della parentesi.

Un universo più complesso...

Il principio di base rimane sempre lo stesso, aspirare aria (ossidante), che viene miscelata con benzina (carburante) per bruciarle e quindi utilizzare l'energia rilasciata per guidare il veicolo. Tuttavia, questo è in contrasto con i due passaggi. Ci prendiamo il tempo per fare tutto bene. In effetti, questa invenzione dell'albero a camme (AAC) è molto intelligente. È lui che controlla l'apertura e la chiusura delle valvole, tipi di "valvole di riempimento e scarico del motore". Il trucco è far girare l'AAC 2 volte più lentamente dell'albero motore. In effetti, l'esecuzione dell'AAC richiede due torri dell'albero motore per completare un ciclo completo di apertura e chiusura delle valvole. Tuttavia, l'AAC, le valvole e il loro meccanismo di controllo creano confusione, quindi anche il peso e la produzione sono più costosi. E poiché usiamo la combustione solo una volta ogni due torri, alla stessa velocità rilasciamo meno energia e, quindi, meno energia di un due tempi...

foto in miniatura ciclo a 4 tempi

reception

È il rilascio del pistone che provoca il vuoto e, quindi, l'aspirazione della miscela aria-benzina nel motore. Quando il pistone si abbassa, o anche un po' prima, la valvola di aspirazione si apre per portare la miscela nel cilindro. Quando il pistone raggiunge il fondo, la valvola si chiude per evitare che la miscela venga spinta fuori, sollevando il pistone. Più avanti, dopo aver esaminato la distribuzione, vedremo che anche qui aspetteremo un po' prima di chiudere la valvola...

compressione

Ora che il cilindro è pieno, tutto è chiuso e il pistone si alza, comprimendo così la miscela. Lo spinge indietro verso la candela, che si trova molto abilmente nella camera di combustione. La riduzione del volume articolare e il conseguente aumento della pressione aumenteranno la temperatura, che aiuterà a bruciare. Poco prima che il pistone raggiunga la parte superiore (punto neutro alto, o PMH), la candela si accende in anticipo per avviare la combustione. Anzi, è un po' come il fuoco, non si spegne all'istante, deve diffondersi.

Bruciare / rilassare

Adesso si sta scaldando! La pressione, che sale a circa 90 bar (o 90 kg per cm2), spinge con forza il pistone nel punto neutro basso (PMB), provocando la rotazione dell'albero motore. Tutte le valvole sono sempre chiuse per sfruttare al massimo la pressione, perché questo è l'unico momento in cui l'energia viene recuperata.

Scarico

Quando il pistone termina la sua corsa verso il basso, l'energia immagazzinata nell'albero motore lo restituirà al PMH. È qui che le valvole di scarico sono aperte per rilasciare i gas di scarico. Quindi, il motore vuoto è pronto per aspirare nuovamente la miscela fresca per ricominciare un nuovo ciclo. Il motore è stato ruotato 2 volte per coprire un ciclo completo a 4 tempi, ogni volta circa 1/2 giri per frazione del ciclo.

Casella di confronto

Più complesso, più pesante, più costoso e meno potente di un 2 tempi, il 4 tempi beneficia di un'efficienza superiore. sobrietà, che si spiega 4 volte con la migliore scomposizione delle varie fasi del ciclo. Quindi, a cilindrata e velocità equivalenti, un 4 tempi fortunatamente non è due volte più potente di un 2 tempi. Infatti, l'equivalenza di cilindrata originariamente definita nel GP, 500 due tempi / 990 cc quattro tempi, gli era favorevole. Poi, durante l'episodio di 3 cc... Abbiamo bannato due volte in modo che non tornino... al gioco questa volta! Tuttavia, per giocare anche, i quattro colpi devono ruotare molto più velocemente dei cilindri forati. Ad esempio, non può fare a meno di alcuni problemi di rumore. Da qui l'introduzione delle doppie marmitte sui motori a valvole TT.