Motore endotermico: significato e rendimento

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Il motore endotermico, detto anche a combustione interna, permette ai veicoli il movimento tramite il suo funzionamento. Contempla diverse alimentazioni. 

Motore endotermico significato

 

Il significato in senso stretto di endotermico potrebbe essere spiegato con ‘combustione interna’, una definizione che si rifà in maniera diretta al suo principio di funzionamento. In buona sostanza dentro a questa tipologia di motore vengono convogliare due elementi  importantissimi che sono l’aria (comburente) e il combustibile (nello specifico benzina,  gasolio, GPL o fonti alternative).

Per capire meglio il funzionamento in senso stretto occorre fare un breve excursus meccanico. Un motore auto si compone di diverse parti collegate tra loro, tutte impegnate nella generazione della rotazione che, per conseguenza, consentirà il movimento del veicoloPartiamo dalla parte superiore, dove il primo elemento da porre in esame è l’albero a camme, si tratta di un asse metallico sagomato a cui sono collegati dei bracci che si muovono in maniera alternata che chiamano bielle.

Alle bielle sono collegati, tramite le bronzine, i pistoni, elementi a martello che svolgono la loro funzione all’interno dei cilindri, dove finalmente avviene la combustione in oggetto. Principio fondamentale del motore endotermico è l’aria che viene convogliata all’interno dei cilindri di cui viene provocato lo schiacciamento. Questa operazione fa si che l’aria aumenti di pressione e temperatura. Il carburante, una volta a contatto con l’aria a temperatura elevata brucerà generando il movimento dei pistoni, che muoveranno l’albero a camme che farà, finalmente, in buona sostanza girare il motore. I carburanti sono diversi tra di loro, per semplicità di esposizioni ci limiteremo a fare la differenza tra due tipologie:

  • carburanti a combustione spontanea: si tratta principalmente del gasolio, che non necessita di alcun intervento per iniziare la combustione;
  • carburanti a combustione provocata: nel caso specifico la benzina (o il GPL), che al contrario necessitano di una qualche fonte che provochi l’inizio della combustione.

Quindi in generale si potrebbe affermare che un motore alimentato a benzina utilizza il sistema delle candele (che generano una scintilla) per poter essere avviato e svolgere la sua funzione; i motori alimentati a gasolio, invece, non necessitano di tale sistema ma bruciano il carburante senza alcun intervento.

La combustione, come già detto, è un fenomeno fondamentale per il funzionamento del motore endotermico, senza di essa tutto ciò esposto non avrebbe motivo di esistere. I primi esperimenti sperimentali di tali motori li possiamo trovare alla fine del 1800, antesignani di quello che poi sarebbe stata la comparsa dell’automobile, lungo tutto il suo percorso che arriva ai giorni nostri. Un altro elemento importante riguardante il funzionamento del motore endotermico è il sistema di scarico. L’aria sporca e utilizzata deve essere convogliata all’esterno tramite condotti che le permettano di fluire liberamente.

Nel corso del tempo ci si è resi conto di come i gas combusti siano molto dannosi per la salute dell’aria e il progredire dell’urbanizzazione ha fatto si che questo problema diventasse molto serio. Infatti oggi si ha una sorta di inversione di tendenza alla ricerca di quelle che sono soluzioni alternative ai carburanti tradizionali, ritenuti dannosi sia per l’ambiente che per la salute umana.

Rendimento motore endotermico

 

Ma tornando al discorso motore in senso pratico, cosa lo rende efficiente e gli fa ottenere una resa ottimale? I fattori da analizzare sono diversi. Innanzitutto il fenomeno della cubatura, motori che posseggono cilindrate superiori tendono a rendere di più e a fornire prestazioni superiori rispetto a motori che hanno basse cubature. Ma nel corso del tempo si è capito che non è solo questo fattore che genera il rendimento ma anche l’effettivo sviluppo in potenza che il motore possiede.

Il concetto di cavalli vapore (HP o CV) è direttamente proporzionale alla quantità di energia che il propulsore riesce a generare. E qui entrano in gioco diversi fattori, quasi tutti riconducibili a quella sorta di mistero per i profani che è l’alimentazione. Numerosi esperimenti nel corso del tempo hanno portato a diverse conclusioni su fattori inerenti all’alimentazione, tanto che negli ultimi anni le auto sovralimentate si presentano come quelle dal rendimento più alto. Ma sovralimentazione vuol dire anche aumento dei consumi in molti casi.

Un’inversione di tendenza in questo senso è data dal fenomeno delle HiperCar, auto che sfruttano ai massimi livelli la potenza dell’aria fino a raggiungere potenze impensabili fino a qualche anno fa. Per contro si tratta molte volte di auto quasi prototipo che chiaramente presentano costi elevatissimi.

Motore endotermico alternativo

 

Se fino a qualche decennio fa il problema della salute dell’aria non era preso in considerazione più di tanto, col passare del tempo ci si è resi conto che i carburanti tradizionali, visti come un toccasana per oltre 100  anni, presentano degli svantaggi notevoli dal punto di vista ecologico. Ecco che il alto negativo della loro possibile esauribilità viene affiancato da un altro lato negativo dal peso notevole: i carburanti di derivazione petrolifera inquinano l’aria e sono causa di numerose malattie per l’uomo.

Qual è la strada da percorrere innanzi a questa scoraggiante versione dei fatti? Cercare forni alternative che possano alimentare i motori endotermici delle auto senza conseguenze negative o, per lo meno, tentare di limitarle al minimo inizialmente. Ad oggi sono presenti sul mercato modelli di auto dalle varie sfaccettature:

  • modelli ibridi, che utilizzano prevalentemente in città motori alimentati elettricamente e limitano l’utilizzo del carburante tradizionale ai tragitti fuori dalle mura cittadine;
  • motori che sono totalmente elettrici, che in pratica sono a emissioni zero e che utilizzano l’energia generata da enormi batterie ricaricabili;
  • motori alimentati a idrogeno, molto meno inquinante e con rendimenti alla pari dei carburanti tradizionali, ma che la ricerca sembra aver accantonato in favore di altri soluzioni;
  • sperimentali versioni di motori ad aria, che in pratica non utilizzano nessun carburante per generare il loro movimento e posseggono emissione in pratica nulle.

Quello che spaventa un po’ è il futuro, dove si andrà a finire e quale sarà davvero lo scenario che da qui a qualche anno ci verrà proposto? La cosa sicura è che il vecchio caro motore endotermico alimentato con combustibili tradizionali oggi è visto di cattivo occhio e il suo aggiornamento a soluzioni alternative e più ecosostenibili rimane un male necessario.

Ultima modifica: 20 dicembre 2017