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La lavorazione della testa – parte 1

Per ottenere una potenza elevata è essenziale che il motore possa respirare al meglio a regimi molto alti. Il flusso dei gas deve quindi essere agevolato al massimo…

RESPIRAZIONE ARTIFICIALE

Le prestazioni sono legate in maniera indissolubile al rendimento volumetrico del motore, ovvero alle sue “capacità respiratorie”. Quanto maggiore è la quantità di miscela aria-carburante che esso riesce a introdurre nei cilindri ad ogni fase di aspirazione, tanto più vigorosa risulterà la successiva fase di espansione. E quindi, a parità di cilindrata e di regime di rotazione, tanto più alta sarà la potenza erogata. Se poi si riesce a fare girare il motore più forte, in modo da avere un maggior numero di fasi utili nell’unità di tempo, senza che la respirazione peggiori (o addirittura facendo in modo che essa migliori!), l’incremento prestazionale sarà ancora maggiore. La potenza specifica è dunque legata al rendimento volumetrico, costituito dal rapporto tra la massa di aria (o di miscela aria-carburante) che entra effettivamente in ciascun cilindro a ogni fase di aspirazione e la massa che, nelle condizioni ambiente, occupa un volume pari a quello generato dal pistone nel suo spostamento dal PMS al PMI, ossia pari alla cilindrata unitaria. Il fatto che si tratti di un rapporto tra due masse e non tra due volumi è di importanza fondamentale.

Lavorazione testa 2
VEDIAMO ALL’INTERNO Questa testa sezionata consente di osservare agevolmente l’andamento quasi perfettamente rettilineo dei condotti di aspirazione

Non si deve infatti dimenticare che quando i gas entrano nel cilindro occupano tutto lo spazio a disposizione, indipendentemente dalla loro massa; in altre parole, possono anche essere molto rarefatti, ossia avere una bassa densità, ma il volume disponibile lo occupano tutto egualmente. Quello che a noi interessa davvero però è il numero di molecole di ossigeno (e di idrocarburi) che introduciamo nel cilindro, ovvero la massa di miscela aria-carburante, dato che ad essa è legata l’energia che viene sviluppata dalla combustione. Prima di vedere cosa possono fare i tecnici e i preparatori per migliorare la respirazione del motore agli alti regimi, è opportuno ricordare che, pure se il pistone nel suo spostamento da un punto morto all’altro genera un volume pari alla cilindrata unitaria, lo spazio a disposizione della miscela aria-carburante all’interno del cilindro quando il pistone è al PMI è in effetti maggiore; non bisogna infatti trascurare il fatto che c’è anche la camera di combustione. Che viene “spazzata”, con espulsione dei gas combusti (beh, non proprio tutti, ma quasi) e loro sostituzione da parte della carica fresca, durante la fase di incrocio.

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NON SONO UGUALI Le valvole di aspirazione sono sensibilmente più grandi di quelle di scarico. Non sempre però sfruttano tutto lo spazio a disposizione…

Il nostro obiettivo è quello utilizzare al meglio tutto lo spazio disponibile, introducendovi la maggior massa possibile di fluido attivo (ossia di miscela aria-benzina). La cosa è meno facile da ottenere di quanto forse non si possa pensare; affermare che i condotti devono essere per quanto possibile rettilinei e di grande diametro è quanto meno semplicistico. In questa sede cerchiamo di approfondire convenientemente l’argomento e di fornire anche dei valori di riferimento. Limitandoci per il momento a una analisi geometrica “statica”, iniziamo con il concentrare le nostre attenzioni sulla parte terminale del condotto di aspirazione, ovvero sul critico passaggio tra valvola e sede (e sulle zone adiacenti), sottolineando comunque che i moderni motori di altissime prestazioni sono progettati molto accuratamente, in quest’ottica, e risultano straordinariamente curati a livello realizzativo.

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PER LAVORARE BENE Per valutare bene la loro geometria, senza essere costretti a sezionare la testa, spesso conviene realizzare dei calchi in gomma dei condotti

Del resto, le potenze specifiche oggi raggiunte dalle ultrasportive non sarebbero ottenibili se le cose non stessero così… E gli stessi costruttori, quando forniscono delle istruzioni per il potenziamento dei loro motori, non consigliano certo di modificare la forma o le dimensioni dei condotti, ma si limitano a raccomandare una loro accurata raccordatura in certe zone critiche. Questo significache, a differenza di quanto avveniva una volta, già di fabbrica i condotti sono molto OK. Certo, qualcosa da fare ancora può esserci, in molti casi, ma gli incrementi di potenza che si ottenevano una volta in seguito alla lavorazione dei condotti oggi possiamo scordarceli. In percentuale i guadagni ottenibili sono molto più contenuti. Il che non significa comunque che quando si cercano le massime prestazioni a tutti i costi, non si debba intervenire anche in questo reparto” del motore.

Fine prima parte

About TDM Staff

Sono un motociclista a tempo pieno. Adoro condividere le mie esperienze scrivendo articoli sul web grazie anche alla collaborazioni di realtà importanti nel settore. Fin da bambino ho sempre sognato di fare qualcosa a contatto con le moto, e ora eccomi qua a condividere la mia passione più grande. Con Voi.

One comment

  1. Gran bel articolo. Molto interessante. Non pensavo la testa fosse così complicata. Mi piacerebbe leggere la seconda parte e magari vedere anche qualche articolo che parla dei gloriosi 2 tempi.

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