Il motore termico è il cuore pulsante di ogni automobile moderna, ma è anche l’invenzione che più di tutte ha cambiato il mondo e la mobilità perché di fatto ha alimentato la nostra mobilità quotidiana e ci ha portato in giro con incredibile potenza ed efficienza. In questo articolo, ti spieghiamo in dettaglio il funzionamento del motore termico, rivelando i segreti che si nascondono sotto il cofano e spiegando come questo ingegnoso meccanismo trasformi l’energia del carburante in movimento.
Motore termico: storia
La storia del motore termico inizia con i primi tentativi di sfruttare l’energia termica per produrre movimento. Tuttavia, fu solo nel XVII secolo che l’ingegnere francese Denis Papin costruì la “pompa a vapore”, un dispositivo rudimentale che usava il vapore per generare un movimento ciclico. Successivamente, nel XVIII secolo, il britannico Thomas Newcomen sviluppò un motore a vapore per il pompaggio dell’acqua minerale.
Il vero progresso si ebbe nel XIX secolo, con il lavoro di pionieri come James Watt, che migliorò il motore a vapore di Newcomen rendendolo più efficiente e pratico. Questa invenzione segnò l’inizio dell’era industriale, poiché il motore a vapore venne utilizzato per alimentare treni, navi e altre macchine.
Nel 1860 circa, il francese Étienne Lenoir sviluppò il primo motore a combustione interna, alimentato a gas di carbone, seguito poco dopo nel 1876 dal tedesco Nikolaus Otto, che introdusse il motore a quattro tempi a benzina.
Il XX secolo vide ulteriori sviluppi nel campo dei motori termici. Nel 1885, Karl Benz costruì la prima automobile con motore a combustione interna a benzina, segnando l’inizio dell’era dell’automobile moderna.
Oggi, a causa delle emissioni che il motore termico produce, si pensa di sostituirlo con altri tipi di propulsore come quello elettrico o a idrogeno.
Come funziona il motore termico?
Il motore termico è basato sul principio di conversione dell’energia termica in energia meccanica. Questo avviene attraverso una serie di cicli, chiamati cicli di combustione, all’interno dei cilindri del motore.
Il ciclo di combustione inizia con l’aspirazione, durante la quale il pistone si abbassa e il carburante viene iniettato nel cilindro. Poi avviene la compressione, in cui il pistone risale comprimendo il carburante. Successivamente, avviene la combustione, dove una candela accende il carburante compresso, generando una rapida espansione dei gas caldi. Infine, c’è lo scarico, dove i gas di scarico vengono espulsi dal cilindro.
Motore termico: struttura
Il motore a combustione è composto da diverse parti fondamentali che lavorano insieme per convertire l’energia termica del carburante in energia meccanica. Le principali parti del motore termico sono:
- Cilindri: sono tubi all’interno del motore dove avviene la combustione del carburante. I cilindri sono fondamentali perché ospitano i pistoni che si muovono su e giù durante il ciclo di combustione.
- pistoni: si muovono all’interno dei cilindri del motore. La loro azione è fondamentale per il ciclo di combustione e la trasformazione dell’energia termica in movimento.
- Bielle: connettori tra i pistoni e l’albero motore. Trasmettono il movimento verticale dei pistoni in un movimento rotativo, consentendo così al motore di generare energia meccanica.
- Albero motore: parte cruciale del motore che trasforma il movimento lineare dei pistoni in un movimento rotativo. L’albero motore è collegato alle bielle e si trova nella parte inferiore del motore.
- Testata: la parte superiore del motore e sigilla i cilindri. Contiene le valvole di aspirazione e scarico che regolano il flusso di aria e gas di scarico nei cilindri.
- Valvole: componenti di controllo del flusso di aria e combustibile dentro e fuori dai cilindri. Le valvole di aspirazione fanno entrare il mix aria/carburante nei cilindri, mentre le valvole di scarico consentono ai gas di scarico di uscire.
- Candela di accensione: nel caso dei motori a benzina, la candela di accensione produce una scintilla elettrica per accendere il carburante compresso nei cilindri.
- Iniettori: nei motori a iniezione, gli iniettori spruzzano il carburante direttamente nei cilindri, dove avviene la combustione.
- Fascio di candele incandescenti: i motori diesel utilizzano il calore generato dal fascio di candele incandescenti per accendere il carburante compresso nei cilindri.
- Carter: il guscio esterno del motore che contiene e protegge tutte le parti interne del motore.
Diesel Vs Benzina
I motori a benzina e i motori diesel utilizzano il ciclo di combustione interno, ma con alcune differenze fondamentali. I motori a benzina utilizzano la scintilla di una candela per accendere il carburante, mentre i motori diesel si avvalgono dell’alta pressione generata dalla compressione dell’aria per accendere il carburante.
Potrebbero interessarti anche:
