DOmanda tecnica, a cosa servono le 16V nei Diesel?

[Betha23]

Some da titilo, cosa cambia con le 16v in un diesel? perchè si usano?

[eleonor]

Ma più che moda bisogna anche vedere le esigenze della persona, il tipo di lavoro svolto, chi percorre oltre 50.000 km, sicuramente avrà un auto diesel, per ovvie ragioni... RISPARMIO...

[copco]

Avere due valvole di aspirazione e due di scarico per ogni cilindro è molto meglio che averne una sola di aspirazione ed una sola di scarico.

Per semplificare proverò a parlare solo delle valvole di aspirazione (ma il discorso è analogo, anche se non uguale, per le valvole di scarico).

In fase di aspirazione le valvole di aspirazione si aprono e l’aria entra nel cilindro perché viene risucchiata dalla depressione creata dal movimento verso il basso del pistone. Mentre il pistone si allontana dal cielo della camera il volume della camera aumenta e la pressione diminuisce: è proprio questo calo di pressione che richiama l’aria dal condotto di aspirazione. Ma l’aria, per entrare nel cilindro, deve superare un collo di bottiglia che è il foro di aspirazione lasciato aperto dalla valvola: quanto più questo foro è grosso tanta meno resistenza incontra l’aria per entrare nel cilindro. In altre parole: quanto più grosso è il foro di aspirazione tanta più aria entra nel cilindro nell’unità di tempo. Avere un foro di aspirazione molto grosso implica però di avere una valvola di aspirazione molto grossa, e se la valvola di aspirazione è grossa significa anche che è pesante e che tutta la meccanica di comando e controllo della valvola deve essere robusta e pesante (stelo, camma, molla di richiamo, sede etc.), con incremento del dispendio energetico ed abbassamento dell’affidabilità dovuto all’aumento delle sollecitazioni a cui tutto il sistema è sottoposto.

Per questo motivo, chi progetta un motore, e vuole una potenza specifica superiore a parità di cilindrata, preferisce usare due valvole piccole per cilindro piuttosto che una grossa.

Ovviamente il tutto viene progettato per alleviare il collo di bottiglia di cui parlavo sopra: la somma delle due sezioni dei due fori di aspirazione nei motori a quattro valvole per cilindro è in genere superiore alla singola sezione del foro di aspirazione di un corrispondente motore a due valvole per cilindro e quindi una maggior quantità di aria entra nel cilindro nell’unità di tempo.

Insomma un motore 1.4 a 4 valvole per cilindro (se ha quattro cilindri avrà 16 valvole) respira meglio di un motore uguale ma a due valvole per cilindro.

Il tutto è tanto più vero quanto più alto è il numero di giri, esattamente come quando noi facciamo una corsa e presi dall’affanno non ce la facciamo più a respirare solo col naso ed incominciamo a respirare anche attraverso la bocca.

Per comprendere al meglio il tutto occorre tener presente la notevole elasticità dei gas e come questi si comportano in un motore quando il motore gira ad esempio al massimo. I condotti di aspirazione, per esempio, non sono dei semplici tubi che servono a guidare l’aria verso i cilindri. I condotti di aspirazione vengono progettati tenendo presente i treni di onde di pressione generati dai cicli di aspirazione che si susseguono, sempre con l’obiettivo di ficcare quanta più aria possibile nel cilindro nella fase di aspirazione, tanto che si stanno sempre più diffondendo sistemi a geometria variabile in funzione del numero di giri del motore. Se i condotti di aspirazione non fossero progettati ad hoc vi sarebbe il rischio che in fase di aspirazione i gas potrebbero paradossalmente non entrare nel cilindro, perché la colonna d’aria nei condotti di aspirazione non è tutta alla stessa pressione, ma è formata da un treno di onde di pressione, e se la valvola di aspirazione si apre quando l’aria vicino al foro di aspirazione si trova in una fase dell’onda a pressione negativa (diciamo così) è chiaro che o nel cilindro non entra aria oppure ne entra molto poca. Tenendo anche presente i tempi ridottissimi in cui il tutto avviene: cioè durante la fase di aspirazione il pistone non aspetta mai che l’aria trovi il momento buono per entrare nel cilindro. Il pistone va per la sua strada, chi c’è c’è, chi non c’è non c’è.