IL MOTORE A DUE TEMPI

Iniziamo, descrivendo il sistema più semplice ed il più usato fino a qualche tempo fa, la distribuzione controllata dal pistone.

Aspirazione laterale controllata dal pistone. nel primo disegno si vedono i gas freschi entrare nel carter aspirati dalla depressione che il pistone crea nella sua risalita, nel secondo disegno(a destra) i gas freschi sono travasati nel cilindro ( fase di lavaggio)

In questo caso, il carburatore, è fissato tramite una flangia/collettore sul fianco del cilindro dando un notevole ingombro laterale, non molto importante per riproduzioni di motori radiali, infatti la conformazione della naca motore ( cilindrica) ben si sposa con questo tipo di ingombro, ma problematica per la riproduzione di modelli con motorizzazione in linea, quindi abbiamo detto che il carburatore è direttamente sul cilindro e tramite una luce accede al suo interno, a regolare l’afflusso di miscela ci pensa il pistone, che in questo caso fungerà da valvola con il suo mantello.

Quando il pistone sarà in risalita, formerà una depressione nel carter, visto che la miscela è già nel cilindro, una volta che la parte del mantello del pistone che funge da valvola inizierà a scoprire la feritoia di ammissione, la depressione presente risucchiera la miscela di aria e benzina nel suo interno e la risalita del pistone aiuterà ancora di più questa fase, agendo come una pompa.

Come vedete, è un modo molto semplice per riempire il carter, purtroppo ha anche dei limiti, infatti il periodo nel quale la luce di aspirazione rimane aperta, non può essere troppo lungo con conseguente fasatura ridotta. Questo perchè quando il pistone scende nel cilindro, compie due funzioni chiude la luce di aspirazione e comprime la miscela che si trova nel carter, tutto questo prima che si aprano i travasi che permettono alla miscela di andare nel cilindro, altrimenti assisteremmo ad una uscita della miscela attraverso la luce di ammissione con conseguente sbuffata di benzina dal carburatore.

Sarebbe sufficiente far aprire i travasi quando la luce di ammisione è chiusa, ma c’è da tener conto degli anticipi di aspirazione, quindi si pone il problema dell’anticipo della fasatura di aspirazione. Fortunatamente, la colonna d’aria che si immette nel cilindro ha una pressione dinamica, quindi maggiore è la velocità di questo fluido e più riesce a controbilanciare la compressione creata dal pistone in discesa. Quindi più alta sarà la rotazione del motore e più aumenterà la pressione dinamica, aumentando la fase di aspirazione.Mentre sarebbe auspicabile una fase ritardata, ad alto numero di giri.

Il problema, però, rimane a basso numero di giri, con il carburatore che sputa, diminuendo la potenza del motore, concludendo, avremo un motore con scarsa coppia ai bassi giri e nettamente migliore agli alti giri, un motore poco fluido. Si poterbbe agire sul mantello del pistone, creando dei fori, ma la fasatura rimarrebbe sempre troppo corta, oppure andare a cercare un alto numero di giri, ma l’utilizzo di quel motore sarà solo ai massimi giri, molto sconveniente. Comunque sia, rimarrà uno svantaggioso rapporto volumetrico.

La distribuzione a disco rotante, è un sistema composto da un disco installato sulla parte posteriore dell’albero motore cui è stata praticata una feritoia, questo disco, girando solidale con l’albero motore apre l’ammissione alla miscela proveniente dal carburatore, installato in questo caso sulla parte posteriore del motore, variando la dimensione di questa feritoia si possono avere fasature più lunghe e più corte, quindi si può facilmente agire sull’anticipo allungandolo sensibilmente.

distribuzione a disco rotante, nel disegno di sinistra si nota il disco fissato all'albero motore (linea nera verticale) in grigio i gas freschi, a destra il disco con le fasature

Con questo sistema, si può aprire l’aspirazione appena i travasi si chiudono e chiuderlo dopo il PMS,con ritardo, prima che si possa sentire l’effetto della compressione nel carter, così non si avranno fenomeni di spruzzate di miscela dal carburatore.

In questo modo, avremo un’ottima erogazione di potenza ai massimi giri senza penalizzare i bassi giri. Anche l’ingombro del carburatore è molto contenuto ed il motore si presterà facilmente ad ogni applicazione su ogni tipo di aeromodello.

Il sistema ad ammissione lamellare, risale ai primi anni del novecento, le lamelle, applicate generalmente sul carter si aprono quando sentono la depressione all’interno del carter stesso. Ovviamente per fare questo occorre del tempo ed una certa energia, quindi il tempo di apertura subisce un consistente ritardo, tutto a scapito del rendimento volumetrico. Inoltre le lamelle non possono raggiungere ritmi elevatissimi, perchè oltre un certo numero di giri entrano in risonanza rimanenedo parzialmente aperte, ma questo solo oltre i 20.000/25.000 giri!

distribuzione lamellare, si nota la feritoia di fronte allo scarico che va ad incanalarsi nel collettore di aspirazione

Le lamelle vengono costruite con più materiali, acciaio, kevlar, vetroresina, inalcuni casi per evitare fenomeni di risonanza, vengono applicate doppie lamelle, ma lo svantaggio è che trovano difficoltà all’apertura.

La Yamaha riprese in esame questo tipo di distribuzione, intuendo che dovevano trovare un modo per aiutare le lamelle ad aprirsi. La risposta andava cercata nelle depressioni interne al motore e, perchè no, nelle risonanze prodotte da un sofisticato sistema di scarico. I tecnici Yamaha risolsero il problema creando una luce supplementare, proprio davanti a quella di scarico, in questo caso il carburatore è posto sul fianco del cilindro, il cui condotto intercettava quello di ammissione dei gas freschi e quindi le lamelle.

In questo disegno si nota l'effetto della risonanza dello scarico che,attraverso l'apposita feritoia, aiuta le lamelle ad aprirsi creando l'anticipo.

Così facendo, prima si sfrutta la depressione che si crea nel cilindro a causa dell’evacuazione dei gas di scarico, che tende ad aspirare fino all’interno della luce creata di fronte allo scarico, raggiungendo le lamelle e aiutandole ad aprirsi prima, cerando un anticipo e poi sfrutta il “ colpo d’ariete” che si crea nel collettore di aspirazione, questo colpo di ariete, altro non è che l’effetto della colonna dei gas freschi aspirati all’interno del carter, questi gas accelerano violentemente una volta che si trovano all’interno del collettore di aspirazione, affluendo nel carter, ma una volta chiusa la valvola questi gas si comprimono tornando indietro e subito avanti, in sostanza avviene un’onda che si muove ciclicamente avanti e indietro alla velocità del suono, circa 340mt al secondo.

 

Il movimento è simile a quello che avviene nella marmitta a risonanza, una volta che questi gas freschi sono spinti in avanti e con una pressione superiore a quella atmosferica, trovano le lamelle aperte anticipatamente dalla risonanza dello scarico grazie alla luce supplementare e quindi si incanalano a grande velocità, considerando che la colonna d’aria non deve essere messa in moto da fermo, tutto a beneficio del rendimento volumetrico, in questo caso avremo un’ottima risposta ai bassi giri, con fluidità di potenza verso gli alti giri.

Purtroppo, pare che i motori preparati per aeromodellismo non godano di questi privilegi, accontentandosi di aprire le lamelle esclusivamente per depressione indotta dal carter, più o meno come accadeva quasi cento anni fa.

Ovviamente, va considerato il fatto che i motori che si trovano in commercio non godono di un importante sviluppo, anzi, la maggior parte di questi motori viene costruita e commercializzata dai paesi asiatici, che come è noto tendono al risparmio ed a un’offerta a basso costo, ed è per questo che generalmente vengono usati gruppi pistone /cilindro standarizzati.

Come avrete notato, ho parlato di costruzione e commercializzazione ma non di progettazione, in quanti in questi paesi si avvalgono di progettisti e progetti superati. Alcune ditte, in tutto il mondo, compreso l’Italia, acquistano materiale sfuso dall’asia, cercando poi di assemblare in proprio i motori da commercializzare, l’idea di base è buona, perchè così facendo evitano malfunzionamenti derivanti da assemblaggi approssimativi e sostituendo particolari tipo, cuscinetti, mozzi per le eliche fino ad arrivare in alcuni casi a creare direttamente il carter motore.

Anche le centraline ed i collettori di aspirazione, compreso gli scarichi, sono nel mirino delle possibili modifiche e personalizzazioni. Comunque sia, il problema dello sviluppo e nuova progettazione rimane. D’altronde è più semplice ed economico proporre “ minestre riscaldate” che farne di nuove.

Abbiamo assunto che, pur essendoci la possibilità di incrementare le potenze pur mantenendo una ottima affidabilità nel tempo con il risultato di avere motori più leggeri a parità di potenza, nulla viene fatto o quasi,escluso poche eccezioni che commercializzano a prezzi non in linea con il rapporto qualità/prezzo, in questo senso.

Info su Daniele

Salve, pratico l'aeromodellismo dal 1988, dopo aver appreso il pilotaggio rc. con motoalianti, mi sono dedicato ai modelli, prima da acrobazia e poi da riproduzione. Il mio interesse e curiosità verso la progettazione degli aeromodelli, mi spinge a dedicarmi alla realizzazione di riproduzioni in scala progettandoli in proprio. Ancora oggi, dopo molte realizzazioni, continuo a progettarli, realizzarli, collaudarli e metterli a punto con grande piacere e divertimento. Per qualsiasi domanda, non avete che da contattarmi. Ciao. Daniele.
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4 risposte a IL MOTORE A DUE TEMPI

  1. andrea scrive:

    Complimenti Daniele per il tuo articolo!!!grazie per le esaustivissime spiegazioni!!!andrea

    • Daniele scrive:

      Grazie a te, comunque voglio ripetere quello che ho sempre detto, il sito è aperto a tutte le persone che hanno, in qualche modo, nozioni da divulgare, quindi se anche tu hai qualcosa di particolare da diffondere, approfitta del sito iscrivendoti e divulgando quello che sai.
      Ciao e Buon Anno.

      • Filippo scrive:

        ho letto oggi il tuo articolo. Molto ben descritto. Avrei qualche ulteriore domanda da farti, vista l’esperienza e la conoscenza. Premetto che io ho approcciato al modellismo da pochi mesi e dopo aver volato con un Heli elettrico ho preso un acro a scoppio (motore Dle 35 RA) 2 t.
        vorrei sapere secondo te qual è la % di olio ottimale e la differenza di percentuale tra estate e inverno, inoltre vorrei sapere se hai un olio da consigliare.
        grazie

        • admin scrive:

          Ciao Filippo, l’articolo altro non è che una descrizione obiettiva del suo funzionamento, visto il tuo approccio al motore 2T, come il DLE 35 versione scarico posteriore ( RA) ,ti consiglio di leggere attentamente anche l’articolo che spiega il funzionamento dei carburatori per detti motori, ti aiuterà a capire tutti i suoi segreti e quindi ad agire sulla sua carburazione ed a individuare eventuali malfunzionamenti e dove mettere le mani.
          Detto questo, tra estate ed inverno, cioè circa 30° di differenza, considera che in estate la parte esterna della testa arriva a circa 190°, l’ho testato io con temperatura all’ombra di 35° ( ed il motore era sotto il sole) il banco prova che è in metallo e verniciato di nero è arrivato a 55°.
          Tornando alla differenza di percentuale olio, consiglierei di usare il canonico 3% per il periodo invernale e nei mesi più caldi, almeno il 4%. Questo per prevenire o limitare eventuali grippature dovute alle temperature eccessive, inoltre l’aumento della percentuale di olio, anche se modesta, tende a raffreddare di più il motore, calando il potere esplosivo e quindi leggermente la potenza, ma nei mesi critici è meglio sacrificare un po di potenza e preservare l’accoppiamento pistone/cilindro. Eventualmente, al termine della stagione calda, puoi smontare la marmitta e ripulirla da eventuali eccessive incrostazioni e la candela, mentre per le incrostazioni nella camera di scoppio, si bruceranno da sole ritornando al 3% di olio nel periodo più fresco. Ricorda anche di ingrassare leggermente la carburazione, sempre nel periodo caldo.
          Per quanto riguarda la qualità dell’olio, direi esclusivamente sintetico e non semisintetico, io uso il Castrol 2T sintetico, comunque a parte la marca l’importante è che sia sintetico, ottimo anche Bel-Ray, forse un po costoso.
          Naturalmente devi usare benzina verde da 95/98 ottani e non la 100 ottani, meglio ancora la benzina Achilata, questo tanto per informazione, ma non è indispensabile.

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