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Analisi della curva della potenza
Osservando la curva della potenza insieme a quella della coppia nella figura seguente si nota come questa grandezza cresca fino a un determinato regime
anche se la coppia diminuisce; ciò è dovuto al fatto che l'aumento del numero di giri compensa la diminuzione della coppia. La potenza erogata dal motore
è massima quando è massimo il prodotto della coppia per il numero di giri.
Giunti però a un determinato regime (che dipende dal tipo di motore). la diminuzione della coppia, a causa della diminuzione del
rendimento volumetrico, sarà talmente brusca che nemmeno l'aumento dei giri sarà più in grado di compensarla, così che la potenza erogata dal motore diminuirà.
Effetti degli anticipi e posticipi della chiusura delle valvole sulla curva della coppia e della potenza.
L'apertura e chiusura delle valvole è comandata dall'albero a camme e, di conseguenza, anche gli angoli di anticipo e ritardo della loro chiusura sono stabiliti dal profilo delle camme.
In
realtà, come è intuibile, gli angoli di apertura e chiusura dovrebbero essere
variati in funzione del regime del motore, poiché, cambiando la velocità dei
pistoni, così come quella dei gas in entrata e in uscita, vanno inevitabilmente
modificati anche i tempi di apertura e chiusura al fine di consentire il
massimo riempimento dei cilindri. Il sistema più efficace è quello di comandare
le valvole elettricamente attraverso solenoidi elettromagnetici che ricevono
tensione da una centralina elettronica che calcola i tempi di apertura e
chiusura in funzione dei vari parametri del motore.
Attualmente quindi, quando si realizza un motore, è
necessario calcolare i ritardi e gli anticipi di apertura e chiusura valvole,
realizzando dei compromessi in funzione delle caratteristiche che si vogliono
dare al motore, salvo poi utilizzare dispositivi
in grado di variare, seppur limitatamente, l'apertura e la chiusura delle
valvole.
Con
angoli di apertura ampi si riesce a ottenere un aumento del numero massimo di
giri massimi raggiungibile dal motore e, di conseguenza, una potenza elevata ad
alti regimi (e quindi una grande potenza assoluta); a bassi regimi però il
motore avrà una coppia e una potenza assai modeste, soprattutto a causa del
fatto che durante la fase di incrocio, ossia quando le valvole di aspirazione e
scarico sono entrambe aperte, la miscela entrante nei cilindri, non avendo
sufficiente velocità (cioè basse energia cinetica e inerzia), viene respinta
indietro dai gas di scarico ancora in pressione, gas che si trovano all'interno
del cilindro e che poi finiscono addirittura nel collettore di aspirazione
diluendo la miscela. Anche durante l'inizio della fase di compressione, il
prolungato posticipo della chiusura della valvola di aspirazione ha come
conseguenza il riflusso della miscela dal cilindro verso il collettore di
aspirazione; questo sempre a causa della bassa velocità (e inerzia) con la
quale essa entra nel cilindro. A bassi regimi, inoltre, quando la valvola di
scarico apre troppo anticipatamente rispetto al PMI, la spinta dei gas si
riduce notevolmente e, quindi, si riduce anche la potenza teorica erogabile.
Molte
case automobilistiche hanno messo a punto sistemi in grado di variare almeno
parzialmente gli angoli di apertura e chiusura delle valvole in funzione del
regime del motore, in modo da ampliare il più possibile l'intervallo di giri in
cui la coppia e la potenza sono elevate.
Francese
http://www.rocket-3.org/users_private/dune/documents/Specifications.pdf
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