Non è necessario essere degli esperti per capire come funziona un motore: certo, questa breve definizione non ci permetterà di diventare dei provetti meccanici, ma sicuramente ci permetterà di comprendere come funziona qualcosa con cui tutti i giorni abbiamo a che fare nella nostra quotidianità, sebbene in maniera indiretta.
In particolare ci concentriamo qui sul motore a scoppio, che sarebbe più appropriato chiamare motore a combustione interna, in quanto è il tipo più diffuso, anche se presto dovrà fare i conti con i motori elettrici.
A cosa serve un motore?
Tornando a noi, un motore a combustione interna è una macchina che riesce a trasformare l'energia chimica, data da una miscela tra aria e combustibile, in energia meccanica, che può essere usata sia per muovere le nostre automobili sia per moltissimi altri usi.
Da che parti è composto?
Esistono moltissime tipologie di motori con altrettante variazioni di componenti, che possono essere di grande o piccola entità. Generalmente però i modelli più diffusi di motore, come quelli che muovono le nostre automobili, si dividono in queste parti principali.
Il monoblocco, che è il corpo principale del motore, in cui sono ricavati i fori dove i pistoni si muovono, chiamati cilindri;
La testata, che può essere impropriamente definita come il "coperchio" del monoblocco. Questa serve infatti a chiudere i cilindri, e sui punti di chiusura sono ricavate delle nicchie, le camere di combustione. Ci sono inoltre dei fori in cui sono alloggiate le valvole, oltre ad altri fori centrali che, a seconda del tipo di motore, possono ospitare le candele o gli iniettori;
L'albero motore, che è posizionato alla base del monoblocco ed è mosso dai pistoni. Ha una forma particolare, che gli permette di trasformare il moto dei pistoni, che vanno dall'alto verso il basso e viceversa, in un moto rotatorio che fa muovere le ruote;
Il volano, un grosso disco situato accanto all'albero motore che, oltre ad accumulare energia, è l'appoggio per la frizione e per il motorino d'avviamento;
I pistoni, che si muovono nei cilindri e muovono l'albero motore per mezzo di giunti chiamati bielle.
Ci sono poi altre parti altrettanto importanti, come le bronzine e le valvole, ma per comprendere il funzionamento generale di un motore questi appena elencati sono gli elementi essenziali.
Ma come funziona?
I motori comunemente usati nelle automobili sono a quattro tempi, il che vuol dire che hanno quattro fasi che si ripetono.
In un motore a scoppio le fasi sono aspirazione, compressione, scoppio e scarico, ciclo in cui viene bruciata una miscela di aria e benzina attraverso la scintilla fornita da una candela.
Se invece il motore è diesel, le fasi saranno aspirazione, compressione, combustione e scarico, in cui l'aria che viene aspirata viene compressa, raggiungendo una temperatura tale da bruciare il combustibile.
Andando più nello specifico, il luogo in cui avviene la produzione effettiva di energia cinetica, che in un caso si colloca nella fase di scoppio, mentre nell'altro in quella di combustione, fasi che possono essere riassunte nel termine "funzionamento", sono appunto le camere di combustione, di cui abbiamo già parlato prima.
Qui il combustibile viene aspirato dalle valvole e viene compresso quando queste si chiudono. A questo punto avviene la combustione, in cui i gas, espandendosi, spingono verso il basso il pistone che, tramite la biella, imprimerà il moto all'albero motore.
Quando il pistone torna nel punto di partenza, spinge i gas, che a questo punto sono chiamati gas di scarico, fuori dal cilindro, ricominciando poi un nuovo ciclo.
Altre parti importanti
Affinché questo processo possa funzionare correttamente per un periodo prolungato, il motore ha bisogno di essere raffreddato e lubrificato.
Per quanto riguarda il sistema di raffreddamento, il più delle volte è ad aria: questa viene aspirata dall'esterno e raffreddata da una ventola, che a sua volta raffredda l'acqua. Questa, uscita dal motore attraverso una valvola termostatica, una volta raffreddata ritorna al motore grazie alla pompa dell'acqua.
Parlando invece della lubrificazione, è importante al fine di evitare attriti estremi tra i pezzi del motore, che potrebbero portare a guasti.
Questa funziona solitamente a olio, che viene pescato da un apposito contenitore, denominato coppa, purificato attraverso un filtro e spinto da una pompa alle varie parti del motore.
