Il motore è l'elemento centrale del veicolo, ed è un insieme meccanico che permette di creare una forza atta a garantire l'avviamento della macchina. Il motore a 4 tempi, di cui sono dotati i veicoli più recenti, permette di realizzare questo movimento meccanico tramite carburante infiammabile.
Si chiama motore a 4 tempi proprio per la sua modalità di funzionamento. Il motore deve infatti eseguire vari passaggi diversi tra loro per completare un ciclo completo. Queste fasi sollecitano tutti i vari elementi meccanici che lo compongono, e in particolare i pistoni.
Il pistone ha una forma generalmente circolare ed è un componente rigido che scorre dentro a un cilindro che ha una forma complementare. Essendo realizzati in lega di alluminio, i pistoni sono estremamente leggeri e possono quindi fungere da conduttore termico durante le varie sequenze di funzionamento del motore. Il pistone, infatti, comprime la miscela di combustibile e gas esterno per creare un'espansione, trasforma quindi il tutto in energia termica prima, e in energia meccanica poi.
Il pistone è collegato all'albero motore dalla biella. Il movimento verticale che il pistone esegue in una rotazione viene così trasformato da questo insieme di elementi, come se fosse una maniglia azionata fisicamente dall'uomo. La biella è fissata all'albero motore mediante cuscinetti in bronzo.
Funzionamento del motore a 4 tempi e i suoi vari passaggi:
1° passaggio: Aspirazione.
La valvola di scarico viene chiusa e la valvola di aspirazione aperta. Il pistone scende quindi aspirando la miscela di carburante e aria, se si tratta di un motore a benzina, mentre aspira solo l'aria se si tratta di un motore diesel situato nel collettore di aspirazione.
2° passaggio: Compressione.
La valvola di aspirazione si chiude in modo che il pistone si sollevi, comprimendo il carburante nella parte superiore della camera di combustione. Attraverso questa azione viene creato riscaldamento che cambia la temperatura della miscela o dell'aria. Di conseguenza la creazione dell'espansione viene favorita molto.
3° passaggio: Espansione.
È il penultimo passaggio del funzionamento del motore a combustione interna.
Se si tratta di un motore a benzina la combustione della miscela viene avviata da una scintilla.
Nel caso di un motore diesel, viene effettuata una proiezione di olio combustibile utilizzando un iniettore nella camera di combustione.
In entrambi i casi l'accensione del carburante provoca l'espansione del pistone. Il pistone scende spinto al massimo dalla forza dell'espansione.
4° passaggio: Scarico.
Questo passaggio completa il ciclo. Il pistone raggiunge il fondo del cilindro al termine dell'espansione. Poi risale nuovamente. La valvola di scarico è in posizione aperta, in modo che i gas combusti vengano evacuati correttamente attraverso il collettore di scarico.
È fondamentale assicurarsi che i pistoni funzionino perfettamente in un motore a benzina o diesel a 4 tempi. Se si notano rumori sospetti quando si avvia il motore bisogna recarsi rapidamente in un'officina per controllare lo stato dei pistoni ed effettuare un controllo del motore. Tutto dev'essere perfettamente funzionante.
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