Motore quattro tempi e due tempi, analisi

Molti si chiedono quali siano le differenze sostanziali tra un motore quattro tempi e uno due tempi. In questo articolo troverete tutte le risposte che cercate, sia teoriche che pratiche. Prima di farlo sono però doverose un paio di premesse onde evitare di generare confusione.

Premesse

In questo articolo tratteremo delle motrici endotermiche che sono quelle macchine nelle quali il calore necessario per ottenere il lavoro meccanico si sviluppa all’interno della motrice stessa. Dentro questa categoria di motori in questo articolo si analizzeranno i motori alternativi a carburazione (detti anche a scoppio) che sono strutturalmente diversi dai motori Diesel. Inoltre all’interno della sotto-categoria dei motori a scoppio analizzeremo solo quelli che funzionano attraverso il carburatore e non con iniezione elettronica, questo perché la maggior parte dei motori a due tempi non utilizza l’iniezione elettronica e quindi non avrebbe alcun senso analizzare i due motori su piani separati. Infine è importante ricordare il concetto di “corsa”, ovvero la distanza presente tra il punto morto inferiore e quello superiore del cilindro.

Motore a quattro tempi

Nel motore a quattro tempi le valvole di aspirazione e di scarico sono posizionate in alto rispetto al cilindro e sono necessarie quattro corse per completare un ciclo. Le quattro corse sono:

-Aspirazione: La miscela viene aspirata dalla valvola di aspirazione che si apre, mentre rimane chiusa quella di scarico.

-Compressione: Si chiude la valvola di aspirazione e la miscela (aria-combustibile) viene compressa. Ciò comporta l’aumento della pressione e della temperatura.

-Accensione: La miscela viene accesa e ciò comporta un’espansione del pistone verso il basso.

-Scarico: I gas residui della combustione vengono espulsi dalla valvola di scarico che si apre. Ciò comporta una riduzione della pressione che ritorna ai valori della pressione atmosferica.

Alla luce di tutto questo è bene ricordare che il rendimento del motore dipende quasi esclusivamente dal suo rapporto di compressione. Alzare il rapporto di compressione farà quindi aumentare l’efficienza del motore, ma bisogna sempre prestare attenzione a non alzarla oltre un certo limite per non incappare nell’accensione anticipata (vedi “battito in testa”)

Motore a due tempi

Il motore a due tempi compie il ciclo sopra descritto in sole due corse anziché quattro. Si tratta quindi di una semplificazione del motore a quattro tempi anche se teoricamente, a parità di cilindrata, dovrebbe poter garantire una potenza maggiore. La maggior parte dei motori due tempi in circolazione sono motori che hanno l’aspirazione dal carter, ciò significa che la valvola di aspirazione non è posta alla stessa altezza di quella di scarico, ma a differenza del motore quattro tempi è posta sotto il cilindro. Inoltre, sempre nei motori a due tempi, è il pistone a regolare lo scarico e l’aspirazione, che nel motore a quattro tempi viene regolato dalle valvole. Questo lavoro aggiunto richiesto al pistone fa si che la potenza di un motore a due tempi non abbia il doppio della potenza rispetto a un quattro tempi (a parità di cilindrata) ma si limita al 30%.

Aspetti pratici

Queste sono le principali differenze tra il motore quattro tempi e due tempi, aldilà degli aspetti teorici ora analizziamo gli aspetti pratici dei due motori. Il motore quattro tempi pesa sicuramente di più di un due tempi ed è molto più costoso, garantisce però una maggiore affidabilità e non richiede olio nella miscela. Inoltre il quattro tempi, a causa delle sue masse maggiori, ha un maggior freno motore ed è più pronto ai bassi, mentre il due tempi ha una prontezza maggiore sugli alti. A livello di consumi poi non c’è paragone, il motore due tempi consuma molto più di un quattro tempi. Inoltre un pieno con un due tempi costerà di più perché bisognerà aggiungere anche l’olio.

Conclusione

I motori a quattro tempi sono decisamente superiori sulle cilindrate maggiori e rendono la vita molto più facile ai piloti inesperti, di contro però sulle cilindrate più basse i due tempi hanno una marcia in più in termini di prestazioni. Da un punto di vista ambientale i quattro tempi sono più puliti dei due tempi. Ciò è dovuto al fatto che non ci sono i residui della combustione dell’olio. Su moto di bassa cilindrata ha ancora senso utilizzare i due tempi che pertanto rimarranno sul mercato ancora un po’. Presto però, anche grazie ai nuovi combustibili che consentono un rapporto di compressione alto, i quattro tempi avranno la stessa potenza.