I motori a combustione interna possono essere classificati in due categorie principali in base al loro ciclo operativo: motori a 2 tempi e motori a 4 tempi. La differenza principale tra questi due tipi di motori risiede nel numero di corse del pistone necessarie per completare un ciclo operativo completo. Ecco una panoramica delle differenze fondamentali tra motori a 2 tempi e motori a 4 tempi:
Motore a 2 Tempi
- Ciclo di Funzionamento: Un motore a 2 tempi completa un ciclo di combustione in due corse del pistone (una salita e una discesa) e una rotazione completa dell’albero motore. Le due fasi principali sono:
- Compressione: Durante la corsa verso l’alto, la miscela aria-carburante viene compressa nella camera di combustione.
- Combustione e Scarico: Durante la corsa verso il basso, la candela di accensione accende la miscela compressa, provocando un’esplosione che spinge il pistone verso il basso. Durante la stessa corsa, il pistone scopre contemporaneamente le luci di aspirazione e di scarico, permettendo all’aria fresca di entrare e ai gas esausti di uscire.
- Sistema di Lubrificazione: Nei motori a 2 tempi, l’olio lubrificante viene miscelato direttamente con il carburante. Questa miscela lubrifica il motore durante il funzionamento, ma viene anche bruciata nella combustione, producendo un maggior numero di emissioni.
- Efficienza e Potenza: I motori a 2 tempi sono generalmente più potenti dei motori a 4 tempi di pari cilindrata, poiché ogni ciclo del pistone contribuisce direttamente alla potenza, anziché avere una corsa di potenza ogni due cicli del pistone. Tuttavia, questa maggiore potenza può venire a scapito dell’efficienza del carburante e della durata del motore.
- Design e Costruzione: I motori a 2 tempi hanno un design più semplice, con meno componenti mobili (come valvole e alberi a camme). Questo li rende generalmente più leggeri, meno costosi da produrre e più facili da riparare.
- Applicazioni Tipiche: A causa del loro design semplice e della maggiore potenza specifica, i motori a 2 tempi sono spesso utilizzati in applicazioni dove la leggerezza e la potenza sono critiche, come nei motori per piccoli veicoli (scooter, motoseghe, tosaerba, motori per fuoribordo).
Motore a 4 Tempi
- Ciclo di Funzionamento: Un motore a 4 tempi completa un ciclo di combustione in quattro corse del pistone (due salite e due discese) e due rotazioni complete dell’albero motore. Le quattro fasi principali sono:
- Aspirazione: Durante la prima corsa verso il basso, la valvola di aspirazione si apre e il pistone aspira una miscela di aria e carburante nella camera di combustione.
- Compressione: Durante la seconda corsa verso l’alto, la valvola di aspirazione si chiude e il pistone comprime la miscela aria-carburante.
- Combustione (Scoppio): Al punto morto superiore, la candela accende la miscela compressa, provocando un’esplosione che spinge il pistone verso il basso per la terza corsa, producendo lavoro utile.
- Scarico: Durante la quarta corsa verso l’alto, la valvola di scarico si apre e i gas esausti vengono espulsi dalla camera di combustione.
- Sistema di Lubrificazione: I motori a 4 tempi utilizzano un sistema di lubrificazione separato, dove l’olio lubrificante viene mantenuto in un serbatoio (carter) e pompato nelle parti del motore che necessitano di lubrificazione. Questo permette una lubrificazione più efficiente e riduce le emissioni rispetto ai motori a 2 tempi.
- Efficienza e Potenza: I motori a 4 tempi sono generalmente più efficienti in termini di consumo di carburante e producono meno emissioni rispetto ai motori a 2 tempi. Tuttavia, producono meno potenza specifica (potenza per cilindrata) rispetto ai motori a 2 tempi, poiché solo una corsa su quattro è una corsa di potenza.
- Design e Costruzione: I motori a 4 tempi hanno un design più complesso, con componenti aggiuntivi come valvole, alberi a camme e catene o cinghie di distribuzione. Questo li rende più pesanti, più costosi da produrre e potenzialmente più complicati da mantenere e riparare.
- Applicazioni Tipiche: I motori a 4 tempi sono comunemente utilizzati in applicazioni dove l’efficienza del carburante, la durata del motore e le basse emissioni sono più importanti, come nelle automobili, nelle moto, nei generatori e nei macchinari industriali.
Confronto tra Motore a 2 Tempi e 4 Tempi
In sintesi, la scelta tra un motore a 2 tempi e uno a 4 tempi dipende dall’applicazione specifica e dalle priorità come potenza, efficienza del carburante, emissioni e complessità di manutenzione.