Motori 2tempi

COS’E’ UN MOTORE 2 TEMPI

Questo motore si differenzia dal motore a quattro tempi principalmente per la differente alternanza delle fasi attive (fasi utili o di potenza), in relazione ai giri dell’albero motore: se nel motore a quattro tempi si ha una fase attiva o di espansione (fase in cui avviene la trasformazione effettiva dell’energia chimica in termica e dunque cinetica) per ogni due giri dell’albero motore, nel due tempi se ne ha una per ogni giro completo dell’albero.

Strutturalmente, il motore a due tempi di norma non presenta le classiche valvole d’aspirazione e scarico, sostituite dalle luci, feritoie ricavate sul cilindro, aperte e chiuse dal moto alternato del pistone.

Una caratteristica che distingue il motore 2T (escludendo i modelli con immissione a disco rotante e le esigenze dell’impianto di accensione) dal 4 tempi (o 4T) è quella di poter funzionare perfettamente in entrambi i sensi di rotazione. Questo è permesso dal fatto che le luci di scarico/travaso vengono aperte e chiuse dal pistone in maniera speculare rispetto al punto morto inferiore, dove la luce di scarico è la prima ad aprire e l’ultima a chiudere. Al contrario, nel 4T la simmetricità non c’è perché deve essere aperta soltanto una delle due valvole (salvo nel breve periodo dell’incrocio, in cui sono aperte entrambe), e tassativamente in modo asimmetrico rispetto al punto morto inferiore.

Un’altra caratteristica che distingue i due motori è la “pompa di lavaggio”, che nel 2T permette l’immissione per compressione dei gas “freschi” nella camera di combustione (generalmente essa è costituita dal carter pompa, delimitata dalla superficie interna del pistone e dal sistema di immissione dei gas freschi, come per esempio la valvola a lamelle). In altri casi (vedi i motori diesel 2T a lavaggio unidirezionale) la pompa di lavaggio è una vera e propria pompa volumetrica, azionata solitamente dall’albero motore; in ulteriori casi dei turbocompressori azionati dai gas di scarico aiutano il lavoro della suddetta pompa, la quale non è completamente sostituibile.

COMPONENTI E CARATTERISTICHE SPECIFICHE

Esse sono presenti solo nei motori con carter-pompa e l’ammissione dei gas freschi può avvenire attraverso quattro differenti dispositivi e modalità:

Piston port: questo tipo di aspirazione avviene tramite l’apertura e chiusura di una luce sul cilindro da parte del pistone.
Nel carter il processo viene accompagnato dai travasi, che vengono a loro volta governati dal pistone.
Valvola lamellare: questo tipo di comando avviene tramite l’apertura e chiusura da parte di una o più lamelle, poste su un supporto, che permettono il passaggio del flusso di miscela fresca tramite il cilindro o il carter motore. Questo tipo d’aspirazione nel carter viene accompagnato dai travasi, a loro volta governati dal pistone.
Hiro Induction System: questo tipo di comando avviene tramite un sistema misto “Piston port” e “Valvola lamellare”
Valvola a disco rotante o a manicotto rotante: questo tipo di comando avviene tramite l’apertura e chiusura di una luce sul carter motore, o più raramente sul cilindro, da parte di un disco fenestrato o dell’albero motore.
Se non si adopera il sistema a carter pompa si utilizzano altri sistemi che sostituiscono la funzione del carter pompa, essi vengono normalmente impiegati sui motori 4T come soluzione alla sovralimentazione: in questo caso non è necessario adoperare alcun tipo di valvola in aspirazione.

Per il lavaggio, la sostituzione dei gas combusti con i gas freschi, si possono avere:

Luce: lo scorrere del pistone apre e chiude un condotto che collega la pompa di lavaggio al cilindro.
Valvola a fungo: l’apertura e chiusura di questa valvola, del tutto simile a quella di un motore a quattro tempi, permettono l’immissione della carica fresca direttamente nel cilindro: questo tipo di comando viene utilizzato per i motori Diesel a due tempi unidirezionali.
Valvola a fodero: questa valvola apre o chiude un condotto, esattamente come nel sistema a luci, ma consente valori d’apertura e chiusura asimmetrici.

Altra differenza dal motore a quattro tempi riguarda la lubrificazione interna:

A perdere: il lubrificante viene trasportato dal fluido fresco (aria soltanto oppure miscelata con il combustibile, a seconda del tipo di motore e di alimentazione) fornito al cilindro dal sistema di aspirazione.
Miscelata: il lubrificante è aggiunto direttamente alla benzina, operazione che può essere manuale, con l’aggiunta diretta dell’olio e la preparazione della miscela olio-benzina.
Separata: tramite il miscelatore, che può immettere l’olio tramite il venturi del carburatore (nel caso di alimentazione del combustibile a carburazione) oppure tramite il collettore che conduce al cilindro motore; inoltre su questi modelli è presente una spia dell’olio per evitare che il serbatoio dell’olio si esaurisca.
A bagno: per la maggior parte dei motori a ciclo unidirezionale, la lubrificazione funziona esattamente come in un normalissimo motore a 4T e può essere a carter umido o carter secco.

LA STORIA DEL 2 TEMPI

Il primo motore a 2 tempi della storia fu inventato nel 1878-1879 dallo scozzese Dugald Clerk (se non altro: è stato il primo a metterne a punto uno affidabile e utilizzabile) e sperimentato nel 1880 da Karl Benz. Questo tipo di propulsore è stato adottato soprattutto su veicoli a due ruote. Come scordarsi le moto da cross degli anni ’70/’80, le Maico 250, 500 e l’indomabile 700?

VARI ESEMPI DI MOTORI 2 TEMPI OGGI

MOTORI 2 TEMPI SULLE AUTOMOBILI

In passato era anche molto diffuso l’utilizzo dei motori 2 tempi sulle automobili, ma è chiaro che i motori a 2 tempi siano molto più inquinanti dei motori a 4 tempi invece che banalmente soltanto dalla loro “tranquillità” consumino meno ed emettano meno smog nell’aria, attualmente l’utilizzo dei motori a 2 tempi sta lentamente svanendo proprio per le leggi anti-inquinamento europee.

ESEMPIO DI AUTOMOBILE 2 TEMPI PIU’ RECENTE

MOTORE 2 TEMPI CONTRO MOTORE 4 TEMPI

In questo video si può notare che la potenza del motore 2 tempi è nettamente maggiore a quella del 4 tempi nonostante la stessa cilindrata del motore. min. 1:30