E' vero che

Le valvole di scarico sono sempre più piccole di quelle di aspirazione?

- Sì, e per una ragione molto semplice: i gas si muovono quando esiste una differenza di pressione (ad esempio, tra due ambienti collegati da una tubazione) | Massimo Clarke
Le valvole di scarico sono sempre più piccole di quelle di aspirazione?

 
Durante la fase di aspirazione l’aria viene richiamata nel cilindro in quanto la pressione all’interno di quest’ultimo è inferiore a quella esterna (ossia, a quella esistente nell’airbox). La differenza tra le due pressioni è modesta; si tratta infatti di qualche frazione di bar.
Quando si apre la valvola di scarico, i gas si riversano subito nel condotto, iniziando a fuoriuscire con una elevata velocità, data la forte differenza tra la pressione esistente nel cilindro (6 – 8 bar, nei moderni motori di alte prestazioni) e quella esterna. La loro espulsione viene completata, anche se non proprio al 100 %, durante la risalita del pistone dal PMI al PMS.

Dunque, mentre fare uscire i gas combusti dal cilindro è piuttosto agevole, fare entrare l’aria (ovvero la miscela aria-benzina) non lo è affatto, in particolare nei motori veloci. Per questa ragione si cerca di agevolare al massimo l’ingresso dell’aria adottando valvole di aspirazione di notevoli dimensioni, anche se ciò va a discapito di quelle di scarico. Tra l’altro, valvole di grande diametro sono vantaggiose ai fini del rendimento volumetrico agli alti regimi anche perché grazie ad esse si evita che la velocità media teorica dei gas raggiunga un valore troppo elevato. Come ovvio, oltre un certo valore non si va sia per ragioni geometriche che per non ridurre eccessivamente le dimensioni delle valvole di scarico (diminuire il loro diametro oltre un certo punto diventa controproducente).

In media, nei moderni motori di altissime prestazioni, le valvole di scarico hanno un diametro dell’ordine di 0,80 – 0,86 volte quello delle valvole di aspirazione. A titolo di esempio, negli odierni quadricilindrici supersportivi di 600 cm3 le valvole di aspirazione sono da 27 – 27,5 mm (diametro del fungo), mentre quelle di scarico sono da 22 – 23 mm.

 

 

  • Roberto1942, Roma (RM)

    Alternative alle valvole

    Alternative alla distribuzione a valvole esistono da molto tempo, anche se per diversi motivi credo siano destinate ad essere abbandonate. Si tratta dei motori in cui la gestione dei volumi di aspirazione e scarico è regolata dalla geometria delle luci e dal moto del pistone. Un esempio tipico è il motore a 2 tempi, presente su moto ancora in listino, ma anche il motore rotativo Wankel in cui il pistone presenta tre lobi e ruota eccentricamente rispetto all'albero motore.
    Buone alternative al 4T, soprattutto nel momento storico in cui sono state proposte e realizzate, ma da allora la classica distribuzione a valvole ha sicuramente fatto dei progressi notevoli legati in particolare ai materiali.
  • 0takeiteasy0, Bologna (BO)

    @dueruote75: ci sono dei problemi legati alle caratteristiche degli iniettori...non ne esistono capaci di soddisfare le esigenze di portata di combustibile per un motore con un così ampio range di utilizzo. attualmente i sistemi ad iniezione indiretta presentano due iniettori per cilindro, uno per le basse portate, uno per le alte.
    @Ezio.Adami7904: più o meno...quelle di scarico sono più piccole ma con lo stelo più grosso di solito, per permettere al calore di essere smaltito meglio.
    Fonti: professori di ingegneria meccanica. se ho detto cagate non fatevela con me, ambasciator non porta pena :-)
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