ASPIRAZIONE

Durante la prima fase, che occupa un’intera corsa del pistone, la miscela carburata viene aspirata dalla valvola di aspirazione grazie al vuoto che si crea nel cilindro all’aumentare del volume reso disponibile dall’abbassamento del pistone. Nel ciclo reale la valvola si apre prima del Punto Morto Superiore (PMS) e si chiude dopo il Punto Morto Inferiore (PMI).

COMPRESSIONE

Nella seconda fase, la miscela aspirata viene compressa. La valvola di aspirazione si chiude e impedisce la salita del gas. Nel ciclo reale la valvola di aspirazione chiude dopo il PMI e la durata della compressione è minore di una corsa completa del pistone. La compressione è limitata a causa delle particolari caratteristiche della miscela di aria e gas.

ESPANSIONE

La combustione della miscela compressa ha luogo grazie alla scintilla prodotta dalla candela nella camera di combustione. La reazione produce un aumento molto veloce del volume del gas, che spinge il pistone verso il PMI. La fase di espansione costituisce l’unica fase attiva del motore nell’intero ciclo.

SCARICO

Nella quarta fase, i gas vengono espulsi dalla valvola di scarico. La pressione della miscela combusta è superiore a quella dell’aria ed essa viene aiutata dal movimento del pisione. Nel ciclo reale la valvola di scarico si apre prima del PMI e quella di aspirazione prima del PMS. L’intervallo durante il quale entrambe rimangono aperte contemporaneamente si chiama "incrocio di valvole".

Delle quattro fasi che compongono un ciclo, solo una è attiva: quella di espansione. Il ciclo reale ha alcune differenze rispetto al ciclo teorico; nel secondo infatti ogni fase prevede un’intera corsa del pistone; nel primo, invece, i tempi sono più stretti per migliorare il riempimento e lo svuotamento del cilindro. Questo significa che le valvole restano aperte più tempo di quello che prevede il ciclo teorico. Questo tipo di motore necessita per il suo funzionamento di un sistema ausiliario che apre e chiude le valvole e che provochi l’inizio della combustione.

DIAGRAMMA PRESSIONE/VOLUME

Del motore a combustione interna si può disegnare un diagramma P-V nel quale ciascuna fase viene visualizzata da una linea. Se riduciamo il processo alle fasi di compressione ed espansione, notiamo che la pressione aumenta in maniera considerevole durante la combustione e che si riduce rapidamente subito dopo l’apertura della valvola di scarico.

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