I motori delle auto catturano e incantano gli appassionati per la loro complessità, la loro potenza, e le prestazioni che regalano. Ma quello che rende ancora più affascinante il mondo dell’automobile, è la varietà dei tipi di motore che possono essere installati nelle auto, le alternative inventate nel tempo, e la loro continua evoluzione.
Ogni tipo di motore ha caratteristiche molto diverse tra loro: dal tipo di geometria, di carburante, il loro funzionamento e dai loro componenti del motore come pistoni e cilindri che possono essere in numero e disposizioni diverse in base alle caratteristiche del motore, come nel caso dei motori a quattro o due tempi, V6, boxer … Insomma, le possibilità di varianti meccaniche sono molte.
I primi motori costruiti erano solamente a benzina, successivamente sono arrivati i diesel, seguiti da modelli a GPL e metano, per poi arrivare a quelli elettrici ed alle vetture ibride.
In questo articolo scoprirai quali sono tutti i tipi di motore e le loro caratteristiche principali per aiutarti a scegliere quello più conveniente per te.
Come si classificano i motori?
L’elenco dei vari tipi di motore è notevolmente esteso: dall’invenzione del primo motore, quello della macchina a vapore, che ha segnato l’avvio della Rivoluzione industriale, per poi passare a quella del motore a combustione, che ha modificato la società moderna, fino alla rapida evoluzione dei motori elettrici, che oggi ci accompagna verso una meccanica più sostenibile e attenta all’ambiente.
La tecnologia dei motori si rinnova costantemente in parallelo allo sviluppo delle tecnologie e della chimica dei materiali, soprattutto nel caso dei motori delle automobili, perché cresce l’esigenza di motori performanti, duraturi e che garantiscano sicurezza e potenza.
Una prima suddivisione tra i motori delle automobili attualmente in circolazione e diffusi sul mercato, la possiamo trovare in base al tipo di alimentazione, abbiamo infatti:
- Motore a benzina;
- Motore a gasolio;
- Motore a GPL;
- Motore a metano;
- Motore elettrico;
Motore benzina
Il motore a benzina è un propulsore ad accensione comandata, infatti la combustione del carburante avviene grazie alla scintilla prodotta da una o più candele.
Come tutti i motori a combustione interna, anche il motore a benzina converte l’energia chimica, posseduta dal combustibile, in energia meccanica, grazie al meccanismo biella-manovella azionato dal movimento del pistone. L’intero processo di combustione e accensione avviene dunque nei cilindri.
I motori a benzina possono essere a:
- quattro tempi: utilizzato nella maggior parte dei veicoli. Si chiama così perché il suo funzionamento comprende quattro fasi: aspirazione, compressione, espansione, scarico. L’albero motore compie due giri per compiere le quattro fasi.
Durante la fase di aspirazione, il pistone passa dal punto morto superiore del cilindro al punto morto inferiore, consentendo così l’entrata dell’aria che riempie il cilindro. La fase di compressione inizia quando il pistone risale e schiaccia la miscela aria-benzina. La pressione che si crea, causa il riscaldamento dell’aria e la predispone all’accensione che viene innescata dalla scintilla generata dalla candela. La combustione provoca una forte espansione che spinge il pistone verso il punto inferiore. Il ciclo si chiude con la fase di scarico in cui il pistone, risalendo fino al punto superiore, permette la fuoriuscita dei gas. Dentro i motori a quattro tempi esistono tre tipi di cicli: Otto, Miller e Atkinson.
- Due tempi: utilizzato per alcuni ciclomotori e alcune macchine industriali, hanno emissioni elevate. I motori di questo tipo infatti emettono fumi di scarico di colore leggermente bluastro, segno che mescolano l’olio con la benzina per lubrificare.
Questo motore segue due fasi durante il movimento del pistone: aspirazione e compressione durante la fase ascendente, espansione e scarico in quella discendente. Quindi l’albero motore ha fatto solo un giro per completare il ciclo.
Motore diesel
Il motore diesel è un tipo di motore a combustione interna, in origine alimentato a olio vegetale, oggi a gasolio. Esso sfrutta il principio della compressione per l’accensione spontanea del combustibile.
In questo caso non è necessario l’intervento delle candele.
Ma come funziona il motore diesel? Anche il motore diesel lavora in quattro fasi:
- Aspirazione: il pistone nel suo moto verso il punto morto inferiore aspira l’aria all’interno del cilindro tramite la valvola di aspirazione;
- Compressione: il pistone, quindi, si sposta verso la parte superiore del cilindro e ne comprime l’aria al suo interno, essa a causa della forte compressione si surriscalda;
- Iniezione: solo quando il pistone è al punto morto superiore, tramite l’iniettore, viene spruzzato il combustibile nel cilindro che trovando un ambiente molto caldo evapora e brucia in modo spontaneo. La combustione provoca l’espansione dei gas combusti che spingono il pistone verso il basso;
- Scarico: il pistone, quindi, risale spingendo i gas combusti fuori dal cilindro attraverso la valvola di scarico.
Anche il motore a ciclo diesel può essere a due tempi. Negli anni 70 si sono visti parecchi esempi di motori diesel, come i motori Holder o i motori Detroit diesel, ma anche negli ultimi tempi case come Toyota e Renault, hanno effettuato studi su motori diesel di piccola cilindrata da usare su utilitarie.
Il motore diesel, grazie al fatto di poter utilizzare un rapporto di compressione più alto rispetto al motore a benzina, in generale: emette meno CO2, ha consumi più bassi, e le sue caratteristiche meccaniche garantiscono prestazioni elevate.
Inoltre la vita media di un motore diesel è maggiore di quella di un motore a benzina e può arrivare fino a 500mila km nelle auto di grossa cilindrata di ultima generazione. Purtroppo però il motore diesel, a causa della caratteristica intrinseca del suo carburante, porta con sé i problemi di emissioni che tutti conosciamo e che stanno conducendo ad una progressiva dismissione.
Motore a GPL
Tra i motori a combustione interna troviamo i motori a GPL, acronimo di Gas di petrolio liquefatto. Il gas liquefatto attraverso un processo di compressione, è in grado di occupare meno spazio, e quindi, di essere trasportato facilmente. Il serbatoio dell’auto, grazie a questa compressione, riesce a contenere una quantità maggiore rispetto ad altri gas che alimentano altri motori, come il metano.
Il GPL non è tossico e il livello di sicurezza raggiunto dalle bombole, serbatoi e dispositivi, lo ha reso un combustibile sicuro nonostante la sua infiammabilità.
I serbatoi del GPL per motivi di sicurezza, vanno sostituiti dopo dieci anni dalla loro installazione.
Nell’impianto a GPL di un’auto, il combustibile, dallo stato liquido, passa allo stato gassoso tramite un dispositivo che si chiama riduttore o evaporatore. In questo modo il gas scorre tramite delle elettrovalvole e viene iniettato nel collettore di aspirazione, che si trova sopra la valvola.
Il GPL, avendo un potere calorifico leggermente inferiore a quello della benzina, brucia di meno, e per questo motivo, quando il motore è freddo, conviene avviare il motore alimentato a benzina per poi passare ad un alimentazione a GPL. Questo è possibile perché il ciclo di funzionamento del motore a GPL è esattamente identico a quello del benzina per cui il motore può funzionare indistintamente con un combustibile o con l’altro. Un semplice commutatore posto sul cruscotto permette dunque il passaggio da un sistema all’altro in assoluta semplicità.
Motore a metano
I motori a metano sono una buona alternativa ai combustibili liquidi, nell’ottica di rispetto per l’ambiente, grazie al particolare tipo di combustione, il motore a metano emette come gas di scarico esclusivamente anidride carbonica (CO2) ed acqua.
Il funzionamento del motore a metano è identico a quello del motore a benzina, e infatti, sul mercato esistono diverse versioni di auto a doppia alimentazione benzina/metano. Unica nota dolente del motore a metano vede il minor potere calorifico del metano rispetto alla benzina. Il motore a metano infatti, ha una potenza specifica inferiore rispetto ad un motore di pari cilindrata ma alimentato a GPL o benzina.
Le problematiche nell’adottare il metano come combustibile vengono dalla sua natura gassosa, motivo per il quale il serbatoio è una bombola, a volte di grandi dimensioni, all’interno del quale il metano viene caricato ad oltre 200 bar.
I vantaggi nell’adottare questa tipologia di motore sono sicuramente: una eccezionale riduzione delle emissioni gassose, una grande pulizia delle emissioni.
Ma di riflesso abbiamo autovetture con una minore autonomia e minori prestazioni rispetto a motori di uguale struttura alimentati a benzina.
Motore elettrico
I motori elettrici permettono all’autovettura di avere zero emissioni almeno nel luogo dove si trova l’autovettura.
Il motore elettrico disponendo di una curva di coppia diversa da quella del motore a combustione permettendo di utilizzare una meccanica più semplice, spesso senza la necessità del cambio di velocità. Viene alimentato da un gruppo di batterie, solitamente composto da celle agli ioni di litio, ricaricabili grazie al collegamento dell’auto ad un punto di ricarica.
I motori elettrici sfruttano il principio dell’elettromagnetismo, convertendo l’energia elettrica in energia meccanica, e per questo motivo, a differenza dei motori che utilizzano la combustione interna, il motore elettrico fornisce una coppia istantanea, cioè una potenza disponibile già in partenza.
Una delle caratteristiche del motore elettrico è quella di poter svolgere anche la funzione dinamo, per cui quando l’autovettura rallenta o frena, il motore, lavorando da dinamo, fa da freno e produce energia elettrica che viene inviata alle batterie per la ricarica.
Il grande limite delle autovetture elettriche è dato dalla scarsa autonomia delle batterie unita alla lentezza di ricarica.
Esistono motori elettrici che funzionano anche senza spina, detti fuel cell. Questi motori sfruttano l’energia prodotta dalla reazione chimica tra idrogeno e ossigeno, che avviene all’interno delle celle a combustibile.
Autovetture ibride
Le autovetture ibride sono veicoli dove al loro interno trovano posto sia un motore elettrico che un motore a combustione interna collegati tra di loro.
I primi modelli di automezzi ibridi risalgono agli anni 80’, ma solamente con lo sviluppo di sistemi elettronici avanzati, come quelli dei nostri giorni, si è riusciti ad arrivare all’affidabilità e alla sicurezza degli attuali automezzi ibridi.
La scelta di adottare una motorizzazione ibrida è nata per cercare di risolvere le problematiche sia dei motori a combustione che quella dei motori elettrici, infatti, la loro combinazione permette una grande molteplicità di combinazioni d’uso, potendo lavorare insieme, separati o in combinazione.
Normalmente, nelle autovetture ibride, il motore elettrico viene usato per lavorare a bassa velocità, fornendo quella coppia che il motore a combustione non possiede, mentre il motore a combustione entra in gioco quando c’è bisogno di una maggiore potenza.
Anche nel caso delle autovetture ibride, il motore elettrico funge da dinamo nelle frenate, recuperando così l’energia necessaria all’accelerazione e ricaricando le batterie.
Un autovettura ibrida offre maggiori vantaggi a chi percorre molti chilometri in città, perché sottoposto a continue accelerazioni e frenate.
Esistono diversi tipi di vetture ibride, le quali si suddividono in base alla potenza del motore ibrido rispetto alla potenza totale, e alla capacità di immagazzinare energia elettrica: ibridazione minima o “minimal hybrid”, ibridazione leggera o “mild hybrid”, ibridazione piena o “full hybrid” (quando il veicolo è in grado avanzare in modalità puramente elettrica su un ciclo di guida normalizzato).
Esistono delle ulteriori autovetture ibride definite Plug-in (PHEV) dove le batterie del motore elettrico possono essere ricaricate anche tramite le apposite colonnine o la presa elettrica, inoltre dispongono di una maggiore capacità di autonomia, potendo percorrere tragitti medio-lunghi (più di 50 km) in modalità elettrica.
Che tipo di motorizzazione conviene adottare?
Dall’affidabile motore a benzina al silenzioso motore elettrico, passando per le alternative come il GPL o il metano, ogni motore ha caratteristiche specifiche, vantaggi e svantaggi. Quando si tratta di acquistare una nuova auto, oltre a prendere in considerazione i modelli delle auto e le varie case automobilistiche, bisogna anche scegliere quale, tra tutti i motori delle macchine disponibili, è il più adatto a noi. Per iniziare, quindi, bisogna valutare quali sono le necessità di utilizzo, le strade che si percorrono più spesso, e le esigenze di guida.
Ma che tipo di motore conviene comprare se, sfortunatamente, hai la necessità di cambiare il motore della tua auto per via di un guasto? Sappiamo che si tratta di una spesa costosa. Per questo motivo dovresti valutare l’acquisto di un motore rigenerato. I motori rigenerati sono motori precedentemente utilizzati, ma rimessi a nuovo e con tutti i ricambi nuovi. Questa scelta contribuisce alla sostenibilità e offre un’ottima soluzione in termini di risparmio, efficienza e sicurezza. Se vuoi più informazioni, ti diamo altri 3 motivi per scegliere un motore rigenerato e poter prendere una decisione consapevole.
