Cosa è il cilindro dell’auto e come funziona

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Nel motore dell’auto, il cilindro è la parte meccanica in cui si trova il pistone. Il numero di cilindri varia in relazione alla potenza del motore.

Nel cilindro scorre il pistone, elemento in grado di indurre il cilindro a muoversi in modo rettilineo ed in maniera alternata. Nei veicolo a due o quattro ruote, il numero di cilindri del motore può variare da uno sino a sedici, ma solitamente quelli con numero pari, sono ad oggi quelli di maggiore efficienza e quindi i più comuni. Vediamo in dettaglio in che modo funziona il cilindro e di che materiali si compone.

Cosa è un cilindro

Il cilindro è parte integrante del motore. Ad esso, nel cosiddetto blocco motore, si associano anche altri elementi come il pistone, si tratta di uno stantuffo che scorre all’interno per modificare la pressione dell’aria, la biella che serve per trasformare il moto traslatorio in rotatorio, e la testata. Solitamente, nei veicoli, sia auto che moto, il numero dei cilindri varia. Si passa da uno a ben sedici cilindri. Questi ultimi, ad esempio, si ritrovano in pochi modelli in commercio, che presentano un tale propulsore. Un esempio di 16 cilindri potrebbe essere la Bugatti Veyron, oppure la Cadillac V16, che venne realizzata dal 1930 al 1940.

Nella maggior parte dei casi, tuttavia, ad un numero pari di cilindri, corrisponde una migliore efficienza del motore. Sono stati anche realizzati motori con 3 e 5 cilindri. Affinché il motore possa funzionare correttamente, è necessario che il cilindro si raffreddi, poiché in questo modo si evita che il calore possa causare problemi al pistone durante il suo scorrimento. Solitamente, perché questo si raffreddi vi sono diverse modalità. Le più comuni sono a liquido, peer cui il cilindro si raffredda, mediante appositi condotti, cedendo calore al liquido, oppure ad aria, un particolare sistema che sfrutta delle alette metalliche per consentire un ricambio termico con l’aria.

Cilindro nel motore a 4 e 5 tempi

I cilindri di un motore sono quello che serve a definirne l’efficienza e potenzialità. Si tratta, in ogni caso, di elementi fissi, che sono ancorati al basamento con delle viti oppure mediante dei fusi all’interno della stessa struttura. All’interno del motore avviene tutta una serie di trasformazioni a carico della miscela di aria e benzina. Il tutto si verifica nel cilindro, con meccanismi che si ripetono ciclicamente.

Per quanto riguarda un motore a 4 tempi le sue fasi d’azione sono essenzialmente suddivise in quella di aspirazione della miscela, quella di compressione di quest’ultima, seguono poi l’accensione ed espansione, per finire poi con lo scarico dei gas, in modo da consentire al motore di ritornare nelle sue condizioni iniziali, rinnovando così il ciclo appena indicato.

I motori a quattro tempi, pertanto, completano il ciclo di funzionamento ogni quattro corse del pistone, vale a dire due giri completi dell’albero motore. Ricordando che, ad un giro dell’albero motore, corrisponde il movimento di salita e discesa del pistone. Facendo attenzione al fatto che la valvola di scarico è posta tra cilindro e scappamento.

Passiamo ora a vedere il funzionamento di un motore a 5 tempi, vale a dire un motore endotermico, con espansione multipla frazionata. Questa, quindi, avviene su più pistoni, con lo scopo di rendere non simmetrica la compressione passiva, rispetto a quella di espansione attiva. In questo modo, si produce una maggiore energia prodotta, con ridotta necessità di refrigerazione. Inoltre, si riduce anche la rumorosità, poiché lo scarico non avviene in atmosfera, ma si incanala in un cilindro di espansione, per cui, lo scarico in atmosfera avviene con minori temperature.

Fu nel 2007 che un marchio inglese  riuscì a realizzare, in via del tutto sperimentale, un motore dotato di tre cilindri. Due di essi erano di alta pressione, mentre, uno di bassa o seconda espansione. Le sue caratteristiche apparvero sin da subito molto interessanti. In questo particolare sistema, il cilindro centrale, quello di seconda espansione, riceve in maniera alternata, lo scarico da uno dei due cilindri di alta pressione. In tutto ciò risultarono molto soddisfacenti anche i dati relativi ai consumi specifici indicati da tale motore.

Materiale dei cilindri

Nel settore dell’automotive, i materiali impiegati nella realizzazione dei cilindri sono essenzialmente la ghisa e l’alluminio. L’alluminio mostra il vantaggio di elevata leggerezza, ma richiede un particolare trattamento di cromatura. Mentre, la ghisa è un materiale pesante, ma tra le caratteristiche a suo favore vi sono l’enorme resistenza al lavoro termico, un raffreddamento assai veloce e il fatto di non aver bisogno di particolari trattamenti. L’alluminio ha certamente una migliore conduttività termica, ma ha un costo più elevato ed è meno resistente.

I cilindri vengono realizzati mediante fusione. Ragione per cui necessitano di un certo numero di intercapedini, in modo da favorire il passaggio del liquido refrigerante. Al contrario, nei vecchi motori raffreddati ad aria, si sfruttava l’alettatura esterna per liberarsi del calore. I cilindri devono essere rigido e non possono presentare alcuna deformazione. Le cane, invece, devono essere cilindriche ed assolutamente parallele sia tra i cilindri, che tra basamento e testata.

Riparazione

Come già sottolineato, il cilindro è uno dei componenti essenziali del motore di un’auto. E’ all’interno del cilindro che si trovani i pistoni. Solitamente, il motore di un veicolo si compone di uno o più cilindri che, per esigenze della casa produttrice o per ragioni di sicurezza, appaiono tutti uniti. Per cui si parla di un pezzo unico in realtà, del quale bisogna poi verificare, laddove ci sia necessità di riparazioni, se sia a tre cilindri. In tal caso, potrebbe accadere che un iniettore sia totalmente fuori uso, oppure sia stato danneggiato.

In alternativa, potrebbe anche verificarsi che una bobina non stia funzionando in maniera corretta o ottimale. In questo caso, si potrebbe provare a cambiare il pistone. Attenzione, perché il costo di un solo pistone potrebbe aggirarsi intorno ai 250 euro circa. Chiaramente, a tale cifra, saranno poi da aggiungere i relativi costi di lavoro eseguito. Il che è da calcolare in relazione alle ore di lavoro impiegate per poter aprire il motore e sostituire il pistone non funzionante.

Il cilindro è uno dei componenti fondamentali del motore e come tale richiede la giusta manutenzione. Nel caso in cui dovessero verificarsi dei problemi, i costi di intervento sarebbero delle cifre di una certa entità. Il consiglio, pertanto, sarebbe quello di farsi fare un adeguato preventivo relativo ai costi del lavoro necessario, prima di far effettuare qualunque tipo di intervento sulla vettura.

Ultima modifica: 5 febbraio 2018