I motori a 4 Tempi

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Condensato dalla rivista telematica "Nautica On Line"

Nel quattro tempi la prima corsa del pistone è quella in discesa che serve ad aspirare aria e benzina dal carburatore. La seconda è quella in salita, a valvole chiuse, che serve a comprimere e ad accendere il combustibile. Sempre a valvole chiuse, lo scoppio fa iniziare al pistone la terza corsa, di nuovo in discesa, quella utile ai fini della potenza erogata. La quarta corsa del pistone, in risalita e a valvole di scarico aperte, serve a scacciare i gas esausti. Alla fine di questa corsa, o quarto tempo, si chiudono le valvole di scarico, si aprono le valvole di ammissione e il tutto ricomincia. Una corsa utile ogni quattro quindi e, siccome ad ogni due corse del pistone corrisponde un giro dell'albero, uno scoppio ogni due giri, con il volano che assorbe energia e la restituisce fornendo per inerzia il movimento anche nelle altre tre corse che sono improduttive.

IL DUE TEMPI

Nel motore a due tempi il ciclo richiede solo due corse del pistone e quindi si ha uno scoppio utile per ogni giro dell'albero: succede che, dopo lo scoppio, il pistone inizia la corsa utile di discesa ma ad un certo punto, prima di arrivare in fondo, scopre da una parte le luci di scarico attraverso le quali i gas combusti escono per pressione propria, e dall'altra le luci di ammissione da dove entra la miscela fresca che lo stesso pistone, scendendo, aveva compresso nel carter e che, entrando, spinge via i residui di gas combusti.

Nella corsa di risalita, la seconda del ciclo, il pistone richiude le luci di ammissione e di scarico e mentre nella parte superiore comprime la miscela (sfruttando l'energia inerziale accumulata dal volano) nella parte inferiore aspira nel carter nuova miscela dal carburatore. Dopo lo scoppio tutto riparte.

Se da una parte risulta evidente la semplicità costruttiva del due tempi, che funziona senza parti in movimento sfruttando uno scoppio ad ogni giro, quindi con una potenza specifica più elevata, non può essere trascurato il fatto che l'uso del carter per la compressione e l'alimentazione della miscela non ne consente l'uso per la lubrificazione: l'olio necessario viene allora alimentato insieme alla benzina, sfruttando il fatto che quello che non brucia rimane sulle pareti del cilindro e lubrifica il movimento del pistone. La non esistenza delle valvole e la impossibilità quindi di scacciare completamente i gas esausti prima di riammettere quelli utili, rende tutto il sistema più rumoroso oltre che più difficile da raffreddare, visto che nel quattro tempi, viceversa, una parte dell'azione di raffreddamento è anche affidata al lubrificante.

CONSEGUENZE

Tutto quello che abbiamo detto ci consente di tirare delle conclusioni che possiamo riassumere. Dal quattro tempi ci possiamo aspettare che sia:

freccettaSX.gif (961 byte)più parco (alimentazione e scarico più razionali);

freccettaSX.gif (961 byte)più pesante (distribuzione, lubrificazione, volumi);

freccettaSX.gif (961 byte)più efficace (raffreddamento e lubrificazione più razionali);

freccettaSX.gif (961 byte)più pulito (migliore sfruttamento del carburante, assenza di olio nei gas combusti e nella miscela);

freccettaSX.gif (961 byte)più silenzioso (fase di scarico e silenziatori più efficienti);

freccettaSX.gif (961 byte)più funzionale (meno inconvenienti nel funzionamento, regolarità del minimo e dei vari regimi); di contro è più costoso (distribuzione e lubrificazione, maggiore cilindrata a parità di potenza erogata);

freccettaSX.gif (961 byte)più complicato da realizzare e, talvolta, da gestire di un equivalente motore a due tempi.

Negli ultimi tempi cominciano ad essere importanti, per il legislatore, i parametri di inquinamento:succede così che in alcune aree è vietata la circolazione dei motori che abbiano livelli di inquinamento nello scarico superiori a limiti nei quali il due tempi, per sua costituzione, non riesce a rientrare se non con sofisticate apparecchiature, che sono troppo costose o che sono applicabili solo a grosse potenze.

CONDIZIONI D'USO

L'uso del quattro tempi riesce a garantire condizioni di comfort più apprezzabili

freccettaSX.gif (961 byte)maggiore silenziosità

freccettaSX.gif (961 byte)nell'assenza di vibrazioni a tutti i regimi

freccettaSX.gif (961 byte)minore livello di inquinamento ambientale

Tali vantaggi considerati come comfort degli occupanti della barca,  sono ampiamente ripagati della differenza di spesa, di peso e di gestione cui devono sobbarcarsi per avere un quattro tempi di potenza corrispondente a quella prescelta. E fino a quando il discorso del quattro tempi era limitato alle potenze inferiori ai dieci cavalli le alternative potevano anche essere poche: più si scende nelle dimensioni e più le differenze possono essere importanti, specie se sono accentuate nei pesi e nei costi ed attenuate nell'inquinamento e nel rumore. Da prove effettuate su 25 cavalli e sul 45 cavalli Honda, quello che colpisce, a parte l'assenza di quelle acri fumate di scarico caratteristiche ed abitudinarie nel caro vecchio due tempi, è stata la riconquista del silenzio.

A parte il silenzio e il basso inquinamento, il quattro tempi rimette in corsa nella nautica l'innovazione e la ricerca, che con il livello di perfezione raggiunto dai due tempi restavano legate a poche aree ancora inesplorate. Vediamo così nuove soluzioni sia nella testa che nella trasmissione. E già all'iniziativa da sempre sostenuta da Honda come unica strategia si vanno aggiungendo i nuovi modelli di Evinrude e Johnson e, da ultimi, di Mercury e Mariner: questi, con la potenza di 50 cavalli, avranno tra qualche anno il più potente motore fuoribordo a quattro tempi.

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