Ben trovati!

Buongiorno a tutti, carissimi apprendisti meccanici, dopo una breve pausa domenicale sono pronto a riprendere l’infarcitura di nozioni meccaniche.
Innanzitutto voglio ringraziarvi tutti per l’interesse dimostrato, fa molto piacere ogni tanto parlare di lavoro con spensieratezza e trovare persone disposte a leggere ed argomentare. Merce rara.

Nelle puntate precedenti su LHSM

Bando alle ciance, sapete già che se non avete letto gli articoli precedenti, farete fatica a seguire questo post, quindi il consiglio è sempre lo stesso, andate a rileggervi velocemente i post pubblicati in precedenza, qui troverete le versioni in italiano:

• “LHSM Parte 1 – Per principianti” – Come un motore genera potenza
• “LHSM Parte 2 – Per principianti” – Linee aria e linee di scarico
• “LHSM Parte 3 – Per principianti” – La compressione

E qui troverete quelle in inglese:

• “LHSM Part 1 – For Dummies” – How engines create power
• “LHSM Part 2 – For Dummies” – Fresh air and exhaust lines
• “LHSM Part 3 – For Dummies” – Compression

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Oggi affronteremo due diversi argomenti, quelli che nella mia testa dovevano essere due articoli ben separati, ma non voglio mettere troppa distanza, tra due dinamiche troppo legate tra loro:

• La trazione: cosa spostano i pistoni, e cosa comporta il loro movimento
• La testata: come funziona e perché è così complessa

Quindi, armatevi di santa pazienza e iniziamo. Vi ricordo sin da ora che rispondo molto volentieri ai commenti, e se doveste avere delle domande, sarò ben lieto di trovarvi una risposta adeguata.

Un motore a caso - Immagine sotto licenza CC0

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La trazione e l’albero motore:

Perché cominciare dalla trazione e non dalla testata? Perché la testata è complicata, non in qualità di pezzo meccanico, ma perché si può tranquillamente definire come il ponte che collega ogni singola parte di un motore, e se non vi spiego prima come funziona la trazione, potrebbero avanzarci dei punti interrogativi abbastanza fastidiosi.
Andiamo quindi subito a vedere una Gif, perché quando si parla di trazione, non facciamo altro che parlare di ”Movimento indotto ad un corpo”, ed in questo caso il movimento è generato da bielle e pistoni, che fanno ruotare l’albero motore, un grande asse centrale all’interno del motore che mette in comunicazione tutti i pistoni tra loro

Quattro pistoni enormi - Immagine sotto licenza CC0

Cosa fa muovere quindi l’albero motore? L’esplosione, che si è generata con il corretto afflusso di aria e gasolio, e dopo aver raggiunto una corretta compressione.
È l’esplosione che una volta innescata, spara il pistone verso il basso del cilindro come un proiettile, la biella fissata anche sull’albero motore genera una spinta che permette il movimento rotatorio dell’asse, il quale, muovendosi, spingerà a sua volta verso l’alto un altro pistone, permettendogli di iniziare i vari cicli necessari a generare una seconda esplosione.

Un solo pistone per volta può generare un esplosione, e far sì che l’asse motore riceva la spinta necessaria a far muovere tutti gli altri fratellini.
Questa rotazione come vedete dalla gif genera un moto ad un ingranaggio, o in gergo “Corona dentata”, posto alla fine dell’albero motore, tale ingranaggio servirà a “distribuire” il movimento generato dai pistoni, a tutti gli altri elementi all’interno del motore.

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Questo movimento, è lo stesso che attraverso vari componenti come frizioni o riduttori, verrà trasmesso alle ruote della vostra auto, o all’elica di una nave, oppure alla dinamo di un generatore, ma prima di arrivare all’utilizzatore vero e proprio, il movimento deve prima di tutto permettere il corretto funzionamento del motore stesso. E qui entra in gioco...

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La Testata:

Ricordate quando parlavamo dell’afflusso di aria, di come quest’aria viene scaricata e di come ad un certo punto avessimo bisogno di un certo quantitativo nebulizzato di gasolio? Come fa un motore, a inserire all’interno di una camera stagna, una quantità precisa di aria, e solo in alcuni momenti?

Attraverso la testata.
La testata è composta da tre componenti essenziali:

• Le valvole di aspirazione
• Le valvole di scarico
• L’iniettore di gasolio

Tali valvole, quando chiuse, aderiscono perfettamente alla testata, creando un tappo stagno che non permette ne l’immissione, ne l’emissione di aria, quando aperte invece:

• La valvola di aspirazione permette l’immissione di aria all’interno della camera di combustione, naturalmente aspirata, o di carica se introdotta con pressione da un turbocompressore.
• La valvola di scarico permette al contrario l’espulsione dei gas generati dalla combustione, che vengono spinti dal pistone in fase di salita durante il ciclo di scarico.

Chi apre le valvole?

Attraverso una regolazione millesimale, l’ingranaggio posto sull’asse motore, distribuisce il suo movimento ad altri due ingranaggi, che a loro volta muoveranno i famosi “Assi Cam” o “Assi a Camme”, sono proprio loro che spingendo sulle valvole permettono l’apertura della camera di combustione, consentendo alla depressione generata dal pistone di aspirare l’aria necessaria.
Una volta che il quantitativo di aria desiderato è entrato nella camera di combustione, la spinta generata dall’asse a cam verrà via via rimossa, e delle molle poste sullo stelo della valvola, le permetteranno di richiudersi ermeticamente.

Guardiamo quest’altra gif per capirci meglio:
Purtroppo non vengono disegnati anche gli ingranaggi o le catene di trasmissione, ma potete vedere bene come opera l’asse cam sulle valvole, consentendo l’apertura e la chiusura di queste, per permettere a tutti i pistoni di generare l’esplosione quando necessario.

E questo è tutto:

Il moto che ne deriva viene misurato in “giri al minuto” e non è un moto costante, può essere variato, a seconda del quantitativo di gasolio che viene nebulizzato all’interno del cilindro, chiaramente, più gasolio andremo a nebulizzare, più l’esplosione sarà violenta, di conseguenza, la discesa del pistone più repentina che andrà a sua volta ad accelerare la rotazione dell’asse motore, e di conseguenza la velocità di tutti gli altri pistoni.
Ma di come il gasolio contribuisce nella velocità del motore, e come facciamo a nebulizzarlo all’interno del cilindro ne parleremo più avanti.

Spero di essere stato il più chiaro possibile, se doveste avere domande di qualsiasi tipo sull’argomento trattato, non fatevi problemi e chiedete tranquillamente.

Vi ringrazio di essere arrivati fin qui.

Seppur le mie fonti si basino totalmente sulla mia esperienza, qui potete trovare qualche conferma a quanto scritto sopra.

_{Immagine CC0 Creative Commons, si ringrazia @mrazura per il logo ITASTEM.
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