Teoria di base sulla compressione del motore

In questo articolo cercheremo di spiegare i fondamenti di base sulla compressione nei motori a 4 tempi. Abbiamo sempre sentito dire che a parità di motore, una maggiore compressione equivale a maggiore potenza; verifichiamo quanto c'è di vero in questa affermazione.

Cos'è la compressione
Il rapporto di compressione o Compression Ratio (CR) è una misura che si ottiene dividendo il volume esistente nella camera di combustione (e nel cilindro) con il pistone al punto morto inferiore (PMI) per il volume esistente in tale camera con il pistone al punto morto superiore (PMS). In altre parole, è il rapporto dell'aria che viene compressa ogni volta che il pistone sale.

Per esempio, se con il pistone in basso (PMI) abbiamo un volume di 10cc e salendo (PMS) abbiamo 1cc di volume nella camera, allora possiamo dire che l'aria è stata compressa con un rapporto di 10:1; questo sarebbe dunque il CR del nostro motore.
Solo per curiosità, in questo articolo ci riferiamo specificamente alla “compressione meccanica”; esistono anche altri tipi di misurazioni della compressione (corretta, statica, effettiva, di avviamento, dinamica...). Anche diversi alberi a camme influiscono molto sul rapporto di compressione.

Vantaggi e svantaggi dell'aumento di compressione
Il motore a combustione interna è una pompa d'aria. Cerchiamo di introdurne la maggior quantità possibile, per poi comprimerla e infine “incendiarla” con l'aiuto di un po' di benzina; la rapida espansione della combustione provocherà una forza verso il basso sul pistone, responsabile del movimento dell'albero motore e direttamente correlata alla potenza del motore.
A parità di quantità d'aria, più sarà compressa nella camera di combustione, più energia libererà dopo l'esplosione e, allo stesso tempo, la maggiore compressione iniziale favorirà l'accensione della miscela aria/benzina, il tutto provocando una combustione più efficiente.
In cambio, si creerà maggiore stress meccanico sulle parti mobili e si eleverà la temperatura di esercizio, motivo per cui dobbiamo sempre cercare l'equilibrio ideale tra l'aumento del rapporto di compressione (CR) e la vita utile dei componenti del motore.

Comprimi il tuo motore
Bisogna dire che generalmente i motori originali delle motociclette “cruiser” hanno una compressione piuttosto bassa, poiché devono funzionare bene in ogni tipo di mercato (la qualità della benzina può variare da paese a paese) e in ogni tipo di condizione.
Se abbiamo accesso a carburante di qualità come la 98 ottani o superiore, o se utilizziamo additivi per ottani, possiamo incrementare l'efficienza del nostro motore elevando leggermente la compressione.

Dato che i giochi meccanici si ridurranno, non bisogna forzare il motore in queste condizioni, lasciandolo scaldare prima di accelerare in modo aggressivo; in questo modo il metallo dei componenti si sarà espanso a sufficienza per mantenere i valori raccomandati ed evitare guasti meccanici.
È importante sapere anche che l'aumento della compressione deve essere eseguito su un motore completamente “sano”; non serve a nulla tentare di correggere un difetto o un calo di potenza aumentando la compressione: prima bisogna risolvere il problema iniziale.

Diversi modi per ottenere lo stesso risultato
Esistono vari modi per aumentare un po' la compressione di un motore di serie; elenchiamo alcuni dei più utilizzati.

• Guarnizioni della testata più sottili: Esistono produttori che sviluppano guarnizioni della testata speciali che riducono leggermente la camera di combustione, aumentando la pressione interna.

• Lavorazione meccanica del cilindro o della testata: Si ribassa di qualche millesimo uno di questi componenti, ottenendo una camera di combustione più piccola. Solo per esperti.

• Testate speciali: Ci sono produttori che offrono testate con camere di combustione progettate per ottimizzare la combustione e aumentare la compressione.

• Kit Big Bore: Quando installiamo cilindri e pistoni più grandi stiamo aumentando la compressione, poiché per la stessa camera di combustione abbiamo inizialmente più aria. Sono i preferiti, poiché oltre ai miglioramenti dovuti all'aumento di compressione, non c'è niente di meglio di un aumento di cilindrata per ottenere più coppia e potenza.

• Pistoni più alti: Diversi produttori offrono pistoni con la corona più alta, con il risultato di una maggiore compressione della miscela durante il PMS.

Il montaggio è solo l'inizio

Una volta selezionato il modo per aumentare la compressione e dopo aver montato i componenti, resta da effettuare il processo di “tuning”. Avendo modificato le condizioni di funzionamento interno del motore relative all'aria e al carburante, è necessario regolare correttamente l'accensione e la carburazione o l'iniezione.
Quando avremo terminato questo passaggio, ci troveremo con un motore più “felice”, che accelererà brillantemente e sarà anche più efficiente.

Frank Burguera

#mecanicaharley