L'automobile e il motore a scoppio.
E' una delle invenzioni che hanno cambiato il mondo.
Oggi ce ne possono essere di diversi tipi, ma fino a qualche decennio fa, era presente un solo tipo, quella a Diesel.
Il cuore di una macchina è il motore.
Quest'ultimo è definito a scoppio ed è alimentato da sostanze che derivano dal petrolio.
Il motore a scoppio
I motori termici sono macchine motrici che utilizzano l'energia ottenuta facendo espandere un gas; l'espansione viene prodotta bruciando un combustibile.
Quanti tipi di motori termici si distinguono?
- motori a combustione esterna nei quali il combustibile viene bruciato esternamente al motore vero e proprio;
- motori a combustione interna, nei quali il combustibile viene bruciato all'interno del motore stesso.
I motori a scoppio sono motori a combustione interna. Esso è un motore a quattro tempi ed è usato nella maggior parte degli autoveicoli moderni, soprattutto automobili.
I motori a scoppio hanno come elemento fondamentale il sistema cilindro-pistone. I pistoni scorrono all'interno dei cilindri e, tramite sbarre metalliche dette bielle, sono collegati a un albero motore a gomiti. Le bielle trasformano il motore rettilineo dei pistoni in moto rotatorio dell'albero (sistema biella-manovella)
Perchè questo tipo di motore si definisce "a scoppio"?
Perchè la combustione della miscela aria-benzina viene innescata da una scintilla prodotta dalla candela, dopo che la miscela entra nel cilindro. I gas della combustione incendiandosi si espandono e mettono in movimento il pistone.
Quante fasi compongono il ciclo motore?
Le fasi che compongono il ciclo motore sono quattro e precisamente nell'ordine:
I Aspirazione;
II Compressione;
III Accensione ed espansione;
IV Scarico.
L'immissione avviene nella fase di aspirazione durante la quale il pistone scendendo fa entrare la miscela benzina-aria, attraverso le valvole di aspirazione.
Durante la compressione entrambe le valvole sono chiuse in modo che il pistone risalendo possa comprimere la miscela riscaldandola.
Al termine della compressione scocca una scintilla (scoppio ed espansione) tra gli elettrodi delle candele comandata dall'impianto di accensione.
L'energia chimica liberata dalla combustione spinge il cilindro verso il basso durante la quale si da origine alla fase di espansione e da all'addio ad un processo meccanico. Durante l'ultima fase il pistone risale e si ha la fuoriuscita (scarico) dei gas combusti attraverso la valvole di scarico.
Il principio di funzionamento del motore a scoppio è la trasformazione dell'energia termica (prodotta dal calore della combustione) in energia meccanica. Come sappiamo esistono in natura varie forme di energia, energie rinnovabili e non rinnovabili. Vediamo quali sono nella prossime pagine.