Lo scopo di un motore è quello di trasformare l’energia termica in energia meccanica, è costituito da un monoblocco (o basamento) che possiamo considerare l’involucro del motore, ed è generalmente di ghisa.
All’interno di esso vengono ricavati i cilindri, che costituiscono la sede nella quale scorrono i pistoni. La parte alta del basamento è chiusa dalla testata, che viene fissata tramite dei perni e sigillata con una guarnizione in grado di resistere alle alte temperature che il motore raggiunge. Nella parte bassa il monoblocco è chiuso da una coppa che ha la funzione di contenere l’olio che lubrifica e raffredda il motore. All’interno dei cilindri, scorrono i pistoni che con il loro movimento verticale modificano il volume della camera di combustione. Sono collegati a una biella (cioè a un’asta) che trasmette il movimento del pistone all’albero motore.
L’albero motore è un’asse composto da gomiti a cui sono collegate le bielle il cui movimento viene trasformato in rotazione dell’albero motore. All’albero motore vengono collegati gli organi della trasmissione che permetteranno la rotazione dell’elica.
Sia che venga installato come propulsore principale o come ausiliario, su una unità a vela, il motore di un’imbarcazione deve avere come caratteristica principale, l’affidabilità. Questo obbiettivo viene normalmente raggiunto lavorando su due punti fondamentali che sono la semplicità e un basso numero di giri di rotazione.
Come per i motori delle automobili possiamo trovare un’ampia scelta tra alimentazione a benzina e alimentazione diesel.
Nell’ambito del diporto la scelta ricade spesso sulla motorizzazione diesel per diversi fattori:
– maggiore sicurezza del gasolio rispetto alla benzina in merito al diverso punto di accensione e alla volatilità. Infatti la benzina evapora facilmente e i gas sprigionati possono esplodere.
– maggiore affidabilità in quanto non necessita di corrente elettrica per funzionare (solo al momento dell’avviamento)
– elevato rapporto di compressione che ne determina un alto rendimento con risparmio di carburante.
– minore numero di giri di esercizio che ne consente una maggiore longevità.
L’altra scelta che va operata in sede di progetto di una imbarcazione è sulla sistemazione del propulsore. Questo può essere applicato sullo specchio di poppa in maniera amovibile (motori fuoribordo) oppure può essere installato all’interno dell’imbarcazione collegandolo con dei supporti in gomma, diventandone parte integrante, in un apposito vano chiuso, insonorizzato e areato, ma facilmente raggiungibile in caso di emergenze e verifiche.
Motore a benzina
I motori a benzina trovano grosso riscontro tra gli scafi da competizione e nelle imbarcazioni ad alta prestazione. Questi sono generalmente quelli a quattro tempi così suddivisi:
Prima fase – il pistone scende verso il punto morto inferiore, aspira la miscela di aria e benzina creata dal carburatore.
Seconda fase – il pistone risale verso il punto morto superiore e comprime la miscela di aria e benzina. La miscela compressa si surriscalda e raggiunge temperature di circa 300 gradi c.
Terza fase – scocca una scintilla generata dalla candela che provoca lo scoppio della miscela. L’aumento della temperatura e il conseguente aumento della pressione spinge il pistone verso il punto morto inferiore. Questa è l’unica fase attiva.
Quarta fase – il pistone risalendo verso il punto morto superiore favorisce lo scarico dei gas combusti.
Nel motore a benzina la scintilla viene generata da una candela, sollecitata dalla corrente che arriva dallo spinterogeno. A sua volta lo spinterogeno riceve l’impulso da una bobina che trasforma la corrente continua e a basso voltaggio della batteria.
Questo impianto elettrico è il vero punto debole del motore a benzina.
Motore diesel
Le fasi di un motore diesel a quattro tempi sono:
Prima fase – il pistone scende verso il punto morto inferiore e crea una depressione che aspira aria all’interno della camera di combustione.
Seconda fase – il pistone sale verso il punto morto superiore e comprime l’aria che si surriscalda fino a temperature comprese tra gli 600 e gli 800 gradi.
Terza fase – il gasolio viene iniettato nella camera di combustione ed entra in contatto con l’aria surriscaldata incendiandosi. L’alta temperatura raggiunta genera una espansione che spinge il pistone verso il punto morto inferiore. Questa è l’unica fase attiva.
Quarta fase – il pistone risale verso il punto morto superiore e provoca lo scarico dei gas combusti.
Si possono distinguere due categorie principali di motori diesel: quelli a iniezione indiretta e quelli a iniezione diretta.
I motori a iniezione indiretta hanno una pre-camera di combustione dove trova alloggio una candeletta che agevola l’avviamento del motore alle basse temperature. Nei motori a iniezione diretta, la compressione è talmente alta che non necessita di preriscaldamento.
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