Motore a scoppio, Caratteristica e funzionamento

Il funzionamento del motore a scoppio. Come è fatto e come funziona il motore a combustione per auto

3 gennaio 2020

Tutti parlano genericamente di “motori” quando si parla di auto, ma ce ne sono moltissimi e di vario tipo. Storicamente, il tipico modo di identificare un motore per auto è quello di dire che sia un “motore a scoppio” palesemente diverso da quelli elettrici che si sono diffusi negli anni più recenti. Quale è però la caratteristica dei motori a scoppio? Cos’è precisamente e come funziona un motore detto anche “a combustione” che si trova sotto i cofani delle auto da sempre.

Andando per grandi linee, senza dettagliare tutti i principi fisici, il motore a scoppio è l’elemento (la “macchina”) capace di convertire l’energia chimica, del carburante per auto (che sia benzina, gasolio o gas) in lavoro meccanico. Nei libri si cita sempre l’invenzione del motore a scoppio da parte di Barsanti e Matteucci, con brevetto del 1853, ma lo sviluppo del motore a scoppio con prime importanti applicazioni utili per l’auto, è riferito a Nikolaus August Otto con Gottlieb Daimler e Wilhelm Maybach.

Caratteristica del motore a scoppio

È l’albero motore l’elemento principe che poi porta il movimento a diramarsi nei vari servizi dell’auto, primo tra tutti la trazione. Andando più nel dettaglio del funzionamento motore a scoppio, è il sistema di combustione quello che caratterizza il motore a benzina, gas o diesel che sia. La conversione, tra i due tipi di energia, prende inizio nella camera di combustione dove i gas combusti generano alta pressione e aumento di volume, spingendo i pistoni. È la sequenza di scoppi che fa poi ruotare l’albero motore, a sua volta base per tutto quanto segua nella trazione e nei servizi dell’auto. Il funzionamento si basa sulla miscela, che permette al motore a scoppio effettuare il proprio lavoro. La combustione principalmente avviene usando idrocarburi. Benzina, gasolio, gas GPL o metano e altri derivati del petrolio. In varia proporzione sono miscelati all’ossigeno dell’aria, il comburente. A ogni tipi di carburante usato nel motore a scoppio, mediamente corrispondono determinate caratteristiche più adatte a certi usi, o altri.

Tipi di motori a scoppio

I motori a scoppio per auto sono quasi sempre a quattro tempi (Aspirazione – Compressione – Scoppio – Scarico). In questi motori il funzionamento prevede che i gas passino attraverso delle valvole e compressi, una volta che le stesse si chiudono. Quindi avviene la combustione, la pressione spinge i pistoni, connessi alle bielle e a loro volta collegati all’albero motore, che ruota. Risalendo i pistoni fanno uscire i gas. Le fasi si ripetono a ritmo variabile secondo i giri motore che sono oggi gestiti da centraline elettroniche, al comando di iniezione ed accensione.

I motori per auto si dividono oltre che per il nome del carburante, anche per il principio della combustione: ad accensione comandata, in cui l’innesco avviene grazie a una scintilla (es. le candele nei motori a benzina) o ad accensione spontanea (es. i diesel).