Il carburatore è una parte meccanica del motore a combustione interna ad accensione comandata che si occupa di preparare la miscela di aria e carburante da immettere nella camera di combustione. Il carburatore è l'elemento principale dell'insieme denominato sistema di alimentazione dei motori a combustione interna.





Schema di massima di un carburatore.



Il carburatore è composto essenzialmente da un condotto principale che mette in comunicazione l'interno del gruppo termico (cilindro, testata, pistone, camera di scoppio) con l'esterno. Lungo il percorso di questo condotto si trova, normalmente, una valvola con la funzione di regolare il flusso di aria all'interno del condotto, ed un sistema d'ingresso del carburante.



La valvola è gestita in modo diretto o indiretto dal comando dell'acceleratore: accelerare significa nella pratica fare in modo che il comando apra la valvola e provochi un maggiore afflusso d'aria.



L'aria all'interno del carburatore viene aspirata grazie alla depressione creata all'interno del cilindro dal moto discendente del pistone: motori aspirati. Nei motori sovraalimentati l'aria viene in diversi modi soffiata dalla parte in contatto con l'esterno del condotto.



All'interno del condotto principale conformato a condotto Venturi si forma di conseguenza una corrente d'aria che, per Effetto Venturi, crea a sua volta una depressione. Grazie a questa depressione il carburante viene aspirato all'interno del condotto e nebulizzato in modo da formare la miscela aria/carburante che andrà a detonare, poi, all'interno della camera di scoppio. Il carburante entra nel flusso d'aria tramite un foro appositamente calibrato atto a ottenere il giusto rapporto stechiometrico perché la combustione possa essere efficiente.



I carburatori spesso sono però costituiti, oltre che dal condotto principale, dal altri condotti secondari e ulteriori ingressi carburante con diversi calibri. Tutto per migliorare e adattare il rapporto stechiometrico in funzione della richiesta delle diverse entità di rotazione del motore. Questi problemi sono stati per lo più risolti dall'introduzione dell'iniezione elettronica che grazie ad un controllo software ed apposito hardware riesce a modificare il rapporto stechiometrico all'istante.



Il carburatore viene congiunto con il gruppo termico grazie al collettore d'aspirazione che rappresenta un prolungamento ideale del condotto principale. Per garantire l'ingresso di aria pulita e preservare la durata del motore viene applicato un apposito sistema filtrante dal lato dell'apirazione del condotto. Questi filtri hanno però l'inconveniente di limitare l'ingresso di aria fresca e per questo nei vecchi motori da competizione o elaborati sono presenti filtri speciali che consentono l'ingresso di un flusso maggiore di aria; non di rado il filtro veniva eliminato del tutto.



Sistemi filtranti, carburatore, e collettori d'aspirazione sono i componenti del sistema d'alimentazione del motore a scoppio



Si ricorda che per facilitare l'ingresso ed il transito della massa d'aria il condotto deve essere opportunamente conformato.



La giusta progettazione e conformazione dell'impianto di alimentazione è fondamentale per ottenere un proficuo rendimento del motore stesso.



Oggi giorno, nei motori moderni, l'utilizzo dell'elettronica è diventato indispensabile in quanto, quest'ultima, controlla il corretto funzionamento del motore nelle sue parti garantendogli un funzionamento ottimale in tutte le condizioni di funzionamento in modo tale da innalzarne il rendimento ed anche limitare le emissioni nocive dei gas tossici, che, come ben sappiamo, inquinano l'ambiente.



Elettronica: è molto più giovane dell'auto essendo nata nel 1948 con l'invenzione dei transistor da parte dei tecnici dei laboratori Bell. Se 10 anni dopo fanno la loro comparsa i primi circuiti integrati, solo nel 1964 in Usa e poi in Europa si cominciano ad applicare i sistemi d'accensione con transistor al posto delle classiche "puntine platinate". Nel 1967 c'è la prima iniezione elettronica la quale va a sostituirsi alla classica alimentazione a carburatore.



I Motori a iniezione sono: Motori a combustione interna in cui il carburante (principalmente gasolio o benzina) viene spruzzato sotto pressione direttamente nella camera di combustione, durante la fase di compressione, o nel condotto di aspirazione, durante la fase di immissione dell'aria nel cilindro. L'iniettore è costituito da una valvola meccanica o elettromagnetica, che regola l'afflusso di carburante, e da un polverizzatore, che lo immette nella camera di combustione nebulizzandolo, così da massimizzarne il contatto con l'aria. Il controllo della quantità di combustibile inviata a ciascun iniettore può essere di tipo meccanico o elettronico. Nel primo caso, una pompa d'iniezione invia il carburante a un distributore-dosatore che, mosso dal motore, lo distribuisce a turno a ciascun iniettore nella giusta quantità, determinata meccanicamente in base alla posizione dell'acceleratore, alla quantità d'aria aspirata e alla pressione nel circuito del carburante. Nei sistemi elettronici, invece, il carburante giunge direttamente agli iniettori: la quantità introdotta è regolata da un comando elettrico, che determina il tempo d'apertura della valvola elettromagnetica di ciascun iniettore. Una centralina elettronica raccoglie i segnali provenienti da diversi sensori, che servono a registrare lo stato di funzionamento del motore, la temperatura e la pressione dell'ambiente e dell'aria nei condotti di aspirazione, e vari altri parametri, come il rapporto stechiometrico aria-benzina della miscela bruciata o la quantità di ossigeno nel tubo di scarico; grazie a queste informazioni, la centralina dispone l'apertura degli iniettori al momento opportuno e per un tempo tale da ottenere una composizione della miscela che favorisca una combustione ottimale. Il primo motore a iniezione fu quello Diesel (1892), mentre nei motori a benzina l'alimentazione a iniezione è stata introdotta negli anni Cinquanta, per ridurre i consumi e l'inquinamento caratteristici del sistema di alimentazione a carburazione

Questo modello di motore viene ormai utilizzato da molto tempo su mezzi di movimento, ma soprattutto su veicoli industriali e navali a causa della sua maggiore resa termodinamica. Ad ogni modo già da tempo si è capito che la scelta obbligata di questo tipo di propulsore adottato solo su veicoli industriali, sarebbe stata superata. Rimaneva solo da capire quando ed in che modo si sarebbe reso il funzionamento del motore ad iniezione diretta più dolce. Infatti, il più grande difetto dell’iniezione diretta è che, dando origine a pressioni di 80 bar, si ha una forte liberazione d’energia, ma con le conseguenti vibrazioni e rumorosità. Vi è inoltre un altro fattore veramente importante che impedì a questo tipo di motore d’avere libero accesso agli autoveicoli: l’eccessiva fumosità in fase d’accelerazione o in velocità sotto sforzo. Da questo è intuibile che si avranno consumi maggiori di quanto non debbano essere ed elevato tasso d’inquinamento. Per riuscire a risolvere questo problema bisogna scendere nei dettagli del funzionamento di questo propulsore.



La prima annotazione da fare nel momento in cui ci si trova davanti ad un motore ad iniezione diretta è che manca la precamera nella testata; infatti, vi è solo la camera di combustione, oltretutto ricavata direttamente nel pistone, dove si trova anche la parte finale dell’iniettore che, in questo caso è a fori, mentre nel motore ad iniezione indiretta è a perno. La differenza tra i due tipi di polverizzatori è nel modo in cui vaporizzano il getto del gasolio, il primo spingendolo attraverso minutissimi fori, mentre il secondo, grazie alla speciale forma del perno, da luogo a due diversi tipi di getti: prima minuto e sostanzialmente unito, poi aperto a ventaglio pronto per essere subito incendiato.











Inoltre, affinché il gasolio venga opportunamente miscelato con l’aria aspirata per ridurre ulteriormente il ritardo d’accensione, questa deve seguire un percorso tortuoso nel collettore d’aspirazione appositamente modellato secondo criteri di fluidodinamica. I collettori creano dei vortici che vengono poi accentuati dalla cavità ricavata nello stantuffo.













Tornando al funzionamento del motore ad iniezione diretta, il pistone, dopo aver aspirato aria dall’esterno nello stesso modo di qualsiasi altro motore, si trova in fase di compressione alla cui fine avviene l’iniezione del carburante nella camera dentro al pistone. A questo punto il gasolio s’incendia e trasferisce l’energia al pistone che scende verso il PMI. Una volta oltrepassato tale punto, lo stantuffo, salendo al PMS, soffia verso l’esterno i gas combusti.



Analizzando a fondo il funzionamento del motore e focalizzando il momento in cui avviene la combustione, che è il fulcro del rendimento, si può vedere che il carburante non brucia tutto nello stesso tempo, ma impiega una determinata frazione di secondo ad incendiarsi. Questo tempo viene chiamato "ritardo d’accensione" e tutti gli ingegneri del mondo che studiano il motore Diesel, stanno cercando di ridurre il più possibile questo lasso di tempo. Quest’inconveniente è dovuto alla consistenza delle goccioline formate dalla vaporizzazione, che più sono di grandi dimensioni e maggiore sarà il tempo che impiegheranno a bruciare. Il polverizzatore ha proprio questo scopo, nebulizzare il gasolio in un gran numero di goccioline di piccolo diametro, dato direttamente proporzionale al diametro dei fori del polverizzatore e dalla pressione d’iniezione. L’operazione di polverizzazione deve essere compiuta nel migliore dei modi, anche perché il motore spesso non si trova nelle condizioni ideali di lavoro come, ad esempio, il funzionamento a freddo, situazione in cui il carburante iniettato, incontrando le pareti fredde del cilindro, ricondensa generando gocce troppo grosse per la combustione, che si sommano con quelle delle seguenti iniezioni fino al momento in cui s’incendiano ugualmente in modo anomalo, causando pessime successive combustioni. Il risultato è una serie di combustioni incomplete, cause dell’aumento del battito e dei residui di carburante allo scarico, con forte inquinamento atmosferico.



[modifica] Origini del motore diesel



Il brevetto depositato da Rudolf DieselQuesto tipo di motore si deve all'inventore tedesco Rudolph Diesel che lo realizzò nel 1892. Il brevetto venne concesso il 23 febbraio 1893. Inizialmente il motore era stato pensato dal suo inventore in modo che potesse utilizzare diversi tipi di carburanti tra i quali anche la polvere di carbone. La sua presentazione ufficiale si ebbe all'Esposizione Universale di Parigi del 1900. In questo caso il carburante utilizzato era l'olio di arachidi. Attualmente il carburante maggiormente utilizzato nei motori diesel è il gasolio tanto che il termine motore a gasolio è divenuto sinonimo di motore diesel.





[modifica] Funzionamento

Quando un gas viene compresso la sua temperatura, in base alla legge combinata dei gas, cresce. Nel motore diesel viene utilizzata questa proprietà per provocare l'accensione spontanea della miscela aria-carburante.



In un motore diesel con ciclo a quattro tempi l'aria viene immessa nel cilindro, richiamata dal movimento discendente del pistone e attraverso la valvola di aspirazione, dove viene compressa dalla spinta ascendente dello stesso pistone. In questo processo la temperatura può raggiungere valori compresi tra i 700 e i 900 gradi C. Poco prima che il pistone raggiunga il punto morto superiore, il punto di massima salita dello stesso, viene immesso per mezzo di un iniettore il carburante. Si ha poi la combustione e la seguente fase di espansione che riporta il pistone verso il basso generando così la rotazione dell'albero motore, che genererà la forza che, semplificando, permette il movimento del veicolo. Infine si ha la fase di scarico dove i gas combusti vengono espulsi dal cilindro attraverso l'apertura della valvola di scarico. Da notare che è possibile realizzare anche un motore diesel con ciclo due tempi.





Uno dei primi motori DieselIl funzionamento sopra riportato spiega alcune delle caratteristiche che differenziano il motore diesel da quello a benzina. Per fronteggiare le forze che si creano durante l'intero processo il motore diesel dovrà avere un rapporto di compressione più elevato di quello di un analogo motore a benzina. Questa necessità influenza anche il peso di un motore diesel, che sarà maggiore di quello di un motore a benzina di analoga cilindrata, in quanto le parti del motore dovranno essere costruite per resistere a stress più elevati. D'altra parte, proprio per il suo funzionamento, il motore diesel trae maggiori vantaggi dall'impiego di sistemi di sovralimentazione che effettuano una compressione dell'aria già prima che questa entri nel cilindro.



In questo tipo di motori è di fondamentale importanza il sistema di alimentazione ed in particolare la pompa del combustibile, che regola la quantità dello stesso immessa nei cilindri. Sulla base della quantità di carburante immesso ad ogni regime di rotazione il motore fornisce più o meno potenza in quanto l'aria da questo aspirata è un valore costante che corrisponde sempre al massimo possibile. Nei motori diesel, a differenza di quelli a benzina, non è possibile agire per gestire l'accensione, e quindi la potenza, direttamente sulla quantità di miscela aria-carburante da immettere nel cilindro ma solo sulla quantità di carburante immesso. Nei primi motori diesel questo sistema di regolazione era di tipo meccanico con una serie di ingranaggi che prelevavano energia dal motore stesso. Il limite più rilevante era dato dal fatto che l'immissione di carburante era rigidamente collegata con il regime di rotazione del motore stesso. Nei motori moderni l'immissione di carburante è invece regolata attraverso il ricorso all'elettronica. Si hanno quindi dei moduli di controllo elettronici (ECM – Electronic Control Module) o delle unità di controllo (ECU – Electronic Control Unit) che altro non sono che dei piccoli calcolatori montati sul motore. Questi ricevono i dati da una serie di sensori e li utilizzano per calibrare, secondo tabelle (dette anche mappe) memorizzate nell'ECM/ECU, la quantità di carburante da iniettare e il tempo, inteso come momento esatto di immissione, in modo da ottenere sempre il valore ottimale, o il più vicino a questo, per quel determinato regime di rotazione. In questo modo si massimizza il rendimento del motore e se ne abbassano le emissioni. In questo caso il tempo, misurato in unità di angoli di rotazione, assume una importanza critica in quanto sia un ritardo che un anticipo rispetto al momento ottimale comportano dei problemi. Infatti se si anticipa troppo si ritroveranno nei gas di scarico valori rilevanti di ossidi di azoto (NOx) anche se il motore raggiunge una efficienza maggiore dato che la combustione avviene ad una pressione più alta. Un ritardo invece, a causa della combustione incompleta, produce molto particolato (polveri sottili) e fumosità allo scarico oltre a peggiorare l'efficienza del motore. Non esiste un valore ottimale valido per tutti i motori ma ogni motore ne ha uno proprio.





[modifica] L'iniezione nei motori diesel

Due sono oggi le tipologie di iniezione dei motori diesel: indiretta e diretta. La prima tipologia, quasi scomparsa dai motori diesel automobilistici di ultima generazione, era molto utilizzata per la sua semplicità dato che i primi pistoni erano a testa piatta ed era facilitata la sistemazione dell'iniettore. Oggi invece si utilizzano pistoni dal disegno della testa più complessa accoppiati al sistema di iniezione di tipo diretto.





[modifica] Iniezione indiretta

Nell'iniezione indiretta il gasolio viene iniettato in una precamera di combustione che si trova sulla testata del motore. L'iniettore ha un solo foro di polverizzazione del gasolio. La pressione d'iniezione del gasolio è di circa 150 bar. Nella precamera c'è una candeletta elettrica che serve a facilitare l'avviamento del motore. La candeletta, non riscalda nè l'aria, nè il gasolio , ma semplicemente le sole pareti della precamera di combustione. Con questo sistema si rallenta il ritardo di accensione e si riduce il rumore emesso. Viene ridotto anche lo stress della combustione e quindi le pressioni sui singoli componenti. Si ha però come svantaggio la perdita di calore verso il sistema di raffreddamento e quindi una minore efficienza generale del propulsore.





[modifica] Iniezione diretta

Diversi sono i sistemi di iniezione diretta impiegati sui motori diesel. Per iniezione diretta si intende l'immissione del carburante direttamente nella camera di scoppio (senza precamera quindi). In questo caso il sistema di alimentazione deve operare a pressioni molto più alte del sistema di iniezione indiretta e sono eliminati alcuni di quei componenti che rendevano il motore diesel particolarmente rumoroso. L'iniezione diretta ha avuto diverse interpretazioni, la più famosa è il sistema denominato Common rail ma esiste anche il sistema ad iniettore-pompa. I primi motori diesel ad iniezione diretta dotati di pompa rotativa sono ormai scomparsi in virtù delle notevolmente superiori performance dei due sistemi sopracitati.





[modifica] Tipi di motore diesel

La prima differenziazione tra i motori diesel si ha tra quelli con ciclo a quattro tempi, in pratica la maggioranza dei motori in circolazione, e quelli con ciclo due tempi, adottato di solito nei grandi motori navali. Per quanto riguarda le tipologie di motori si possono realizzare diesel con qualunque configurazione di cilindri dato che spesso i problemi ed i vantaggi di una determinata configurazione restano immutati sia che si tratti di motori a benzina o di motori a gasolio. Per esempio i motori di grande cilindrata montati sulle navi sono dei V12. Nelle auto la configurazione più diffusa è quella con quattro cilindri in linea. Si può dire che quasi tutti i motori diesel sono sovralimentati proprio per sfruttare i vantaggi di questo sistema con questa tipologia di motore. Va detto che in ogni caso per raggiungere uno stesso livello di potenza i motori diesel, per le loro caratteristiche, devono avere una cilindrata superiore a quella dei motori a benzina. In compenso, sempre a parità di potenza erogata, il motore diesel vanta una maggiore efficienza (ca. 15%).



Pur scomparendo la precamera, anche i sistemi common rail hanno una sorta di preparazione del carburante che avvviene nel "condotto comune" (common rail) in cui il gasolio si trova a pressioni altissime ed è pronto per l'iniezione che avviene di conseguenza a pressioni elevatissime. Gli iniettori devono quindi sopportare pressioni elevatissime ed è stato questo il principale problema tecnico che hanno dovuto affrontare gli ingegneri Fiat. Il completamento del sistema commonrail è stato opera della Bosch a cui Fiat cedette il "brevetto", pare proprio a causa di questi problemi a livello di iniezione.



vedi te quale è il migliore



bye

Il motore a carburatore ti può dare qualche piccolo vantaggio in termini di potenza nell'erogazione (ma non è nemmeno così scontato e non vale per tutti i motori), non tanto in termini assoluti ma a regimi intermedi. Per arrivare a tale risultato però il carburatore lavora a scapito dell'ottomizzazione dei consumi e di conseguenza delle emissioni inquinanti, è per questo che la gestione dell'alimentazione attraverso una gestione elettronica dell'iniezione ottimizza tutto quello che riguarda il giusto apporto di miscela aria/benzina a seconda dei diversi regimi del motore, in tal modo i consumi globali tendono a scendere di pari passo alle emissioni nocive.

In termini tecnici o di manutenzione, le principali differenze sono una maggiore precisione ed una assenza di regolazioni per l'iniezione elettronica (il carburatore è molto più sensibile alle variazioni di temperatura dell'aria e dell'altitudine, per via della differente quantità di ossigeno presente), ed anche se l'iniezione può dare una risposta al comando del gas leggermente meno pronta (o meglio meno brusca), si ha quale ulteriore vantaggio, una maggiore linearità e "pulizia" di erogazione.

in termine di prestazioni ti ha gia' risposto il ducatista

ormai con la corsa a chi deve emettere meno inquinanti i motori li faranno solo ad iniezione.

io sono per i carburatori e per le riparazioni fatte dai meccanici che lavorano ad orecchio e non guardando i parametri letti da una sonda ficcata nella marmitta.

io ho due moto a carburatori e la reattività e sensibilità che hanno all accelleratore è brutale..si ha la sensazione di un motore pieno..ovviamente i carburatori devono essere a punto..e l appagamento è garantito..

sicuramente a iniezione

Beh, in linea terorica dovrebbero equivalersi circa, in pratica no. La pressione dell'aria, l'efficienza del sistema e la regolazione dello stesso fanno si che l'iniezione sia molto migliore, sia sul piano prestazionale, mantiene sempre il rapporto aria/benzina che gli viene impostato, permette regolazioni più fini, soprattutto tramite l'iniezione elettronica, è possibile mandare la benzina nelle camere di scoppio solo ed esattamente quando si vuole, mentre il carburatore non lo permette, e consente in generale di avere consumi più bassi e rendimenti più alti.

Il contro è che è un sistema più complicato, per cui è più complicato da mettere a punto.

La differenza si assottiglia se parliamo di motori a 2 tempi.

Lasciando perdere il ditech perchè è un sistema ibrido, generalmente sul 2t avendo meno contropressione nelle camere di scoppio e in generale un funzionamento più lineare, ma soprattutto essendo montato su motori più piccoli che consentono ai veicoli di fare velocità più basse (meno problemi con pressioni di aria diverse in alimentazione) la differenza di rendimento a parità di termica e scarico, è minima. Ovvio posto che i sistemi siano regolati nello stesso modo.

Il carburatore è un dinosauro della meccanica. Anche se oggi molti carburatori sono elettronici, restano dei dinosauri evoluti. L'iniezione elettronica permette di ottenere diversi vantaggi. Consumi più bassi, inquinamento inferiore, regolarità di funzionamento, durata superiore del motore. Anche un carburatore elettronico non lo sistemi più a orecchio e non garantisce, come l'iniezione, di rispettare la marmitta catalitica.

Svantaggi? L'iniezione costa di più e, come per le auto, le diagnosi si fanno solo col computer.

Ormai i carburatori restano sui 50ini e sulle moto di fascia bassa.

a carburatore ci sa mettere le mani, anche uhn trattorista, a iniezione,,,,, anche se è più rapido e forse preciso, è più commplicato

Meglio il motore a iniezione in qualunque caso, migliora le prestazioni ed ottimizza i consumi.

è molto meglio un motore a igniezione,perche la spinta della benzina nel cilindro,è molto + forte rispetto a quella del carburatore.l'unico problema è che con l'igniettore è molto difficile modivicare la moto.