Motore auto: tipi e funzionamento

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Motore a combustione interna

Il motore a combustione interna risale alle fine del 1800 ed è quello più diffuso e utilizzato all’interno della maggior parte dei veicoli. Per prima cosa dobbiamo specificare che esistono diversi tipi di motore a combustione interna. Il loro funzionamento si basa comunque su un principio fondamentale: la trasformazione dell’energia prodotta dalla combustione in energia meccanica.

Questo tipo di motore si differenzia in diverse classi e le due varietà principali sono: motori volumetrici e motori continui. All’interno di queste categorie esistono poi altre sottocategorie che vanno in pratica a costituire tutti gli altri motori conosciuti (diesel e quattro tempi ad esempio, ma anche benzina, GPL e metano).

Un elemento comune a tutti i motori a combustione interna è costituito dai vari sistemi che ne permettono il funzionamento: impianto di accensione, impianto di avviamento, impianto di alimentazione, impianto di raffreddamento e impianto di scarico. I carburanti utili per il funzionamento del motore a combustione interna sono diversi: benzina, gasolio ma anche metano e GPL. Negli ultimi tempi grazie alle recenti tecnologie, sono stati sviluppati anche motori alimentati ad idrogeno. Le recenti tecnologie hanno permesso di sviluppare ibridi che sfruttano questo tipo di motore con doppio combustibile.

Motore elettrico

Le vetture a motore elettrico sono una novità degli ultimi anni. Questo tipo di motore non ha ancora preso piede a causa dello scetticismo da parte dei clienti: autonomia limitata e tempi di carica rilevanti. Tuttavia sta cominciando ad essere una valida soluzione in termini economici, ma anche di prestazioni grazie allo sviluppo delle recenti tecnologie. L’autonomia varia dai 200km ai 600km per i modelli più recenti.

Questi si basano sull’utilizzo di batterie ricaricabili che sfruttano l’energia chimica utilizzata successivamente come energia elettrica. Le batterie più diffuse utilizzano il litio, ma sono state sviluppate anche quello a litio-titanio.

La ricarica si effettua tramite rete elettrica. Le risorse utilizzate per produrla sono solitamente: carbone, l’energia idroelettrica, l’olio combustibile, il gas naturale e altre fonti rinnovabili. È possibile trovare paesi che utilizzano anche energia nucleare. I motori elettrici sono stati “uniti” negli ultimi anni ai motori a benzina, principalmente, creando una classe di veicoli detti “ibridi”. In questo caso vengono sfruttati entrambi i sistemi per cercare di utilizzare al meglio l’energia prodotta dai due meccanismi sia in termini di prestazioni sia in termini di minor consumo e quindi di convenienza.

Uno dei punti di forza del motore elettrico è senza dubbio il livello di emissioni. Gli ultimi anni hanno visto i gas di scarico delle vetture, colpevoli in quanto principali cause dell’inquinamento all’interno delle città. La soluzione sembrava essere arrivata con queste macchine ad “emissioni zero” e, come abbiamo già detto, le fonti di ricarica sfruttano principalmente energie rinnovabili. Per quanto riguarda l’aspetto economico questo varia da paese a paese, in base al costo che energia elettrica e combustibili hanno nei vari stati: occorre quindi valutare frequenza di utilizzo, costo del mezzo e differenze di prezzo tra benzina (o altro combustibile) ed elettricità.

Motore diesel

Il motore diesel rientra nella famiglia dei motori a combustione interna. Utilizza il gasolio per l’alimentazione e si basa sulla compressione; ciò significa che l’aria all’interno del cilindro che permette l’accensione viene compressa a valori elevati, per cui il combustibile si accende; poco prima infatti che il pistone all’interno del cilindro raggiunga il punto più alto, viene inserito (sempre all’interno del cilindro) il combustibile (il gasolio quindi). L’aria compressa a questo punto raggiunge come già detto temperature elevate che permettono la combustione e quindi l’accensione. Il motore diesel viene quindi definito anche motore ad accensione spontanea.

La durata di un motore diesel è abbastanza considerevole. Mentre i motori benzina, contro cui solitamente si mette a confronto, hanno una durata media di 250.000 km, i motori diesel riescono ad arrivare a 600.000 km. Un altro elemento a vantaggio di questo tipo di motore è il costo del combustibile, solitamente più basso; allo stesso tempo le prestazioni vengono ritenute leggermente inferiori rispetto ai motori a benzina, ma ovviamente gli elementi da valutare sono diversi anche in questo caso: meglio basarsi sulle proprie esigenze.

In termini economici le auto che utilizzano un motore diesel possono sfruttare un sistema che unisce due combustibili: gasolio e metano. In questo caso le nuove tecnologie hanno permesso di utilizzare un motore diesel (con tutte le sue caratteristiche e i suoi vantaggi) risparmiando però su costi ed emissioni e consumando quindi metano. Anche in questo caso si parla di “ibrido” in una soluzione che unisce potenza e risparmio.

Motore a quattro tempi

Il motore a quattro tempi è quello comunemente utilizzato sulle auto. Questo rientra nella prima tipologia sopra descritta (motore a combustione interna) e allo stesso tempo il motore diesel può essere classificato come motore a quattro tempi visto il suo funzionamento. Oltre a quest’ultimo però è possibile trovare motori a quattro tempi che utilizzano come combustibile la benzina, il metano, il GPL, ecc.

Oltre che sulle automobili, il motore diesel è utilizzato ampiamente su motociclette e scooter, ma anche su camion a basso tonnellaggio. Il nome di questo tipo di motore si basa sul suo funzionamento proprio perché quattro sono i passaggi che permettono la combustione: aspirazione, compressione, espansione e scarico.

L’energia chimica in questo caso viene trasformata in energia termica ogni due giri completi del pistone all’interno del maccanismo incaricato della combustione. I vantaggi del motore a quattro tempi sono diversi: per cominciare vi è un’efficienza nella combustione elevata e in secondo luogo, ma altrettanto importante come caratteristica, ha livelli di consumo e emissioni nocive inferiori a paragone con un motore a due tempi ad esempio. In contemporanea però questo motore presenta anche degli svantaggi: la pesantezza e la complessità del suo funzionamento fanno si che il motore a quattro tempi abbia meno potenza nel caso di mezzi a parità di cilindrata e prestazioni più lente in termini accelerazioni.

Comunemente i motori a quattro tempi sono progettati per funzionare in contemporanea sia a benzina che a metano (o a GPL), senza che debbano essere apportante modifiche, a parte quelle necessarie all’impianto di alimentazione.

Ultima modifica: 11 maggio 2017