IL CARBURATORE
La funzione del carburatore è duplice, dosa il combustibile e lo polverizza in modo che la miscela con il comburente (aria) si formi nelle dovute proporzioni e sia il più omogenea possibile per generare la giusta combustione.
Il carburatore è costituito da una serie di componenti con funzioni precise e direttamente collegate l'una all'altra. Cominciamo dalla valvola che è comandata direttamente o indirettamente dal cavo dell'accelleratore, con il movimento rotatorio della manopola del "gas", agiamo su questo componente facendolo alzare o abbassare, se è di tipo a ghigliottina. La parte centrale è caratterizzata da un condotto, il cui diametro è la caratteristica identificativa di ogni carburatore, con una convergenza che varia al variare del movimento della valvola del gas. Il fenomeno fisico che garantisce il funzionamento del carburatore è l'effetto Venturi (che prende il nome dal suo scopritore):
Se in un condotto di diametro x si crea una strozzatura ed in corrispondenza di essa si inserisce perpendicolarmente un condotto di un diametro più piccolo pieno di liquido, l'aria passante nel primo condotto una volta arrivata alla strozzatura aumenterà la sua velocità creando una depressione nel condotto più piccolo che conseguentemente risucchierà il liquido in esso contenuto.
Nella parte bassa del Carburatore troviamo una vaschetta in cui il combustibile, che d'ora in poi sarà benzina, proveniente dal serbatoio, viene mantenuto a livello costante da un galleggiante che aziona una valvola posta sul foro di arrivo. In pratica come lo sciacquone del wc di casa !! All'arrivo della benzina il galleggiante salirà fino al punto in cui la valvola chiuderà il condotto di arrivo impedendone il flusso, viceversa quando per effetto del funzionamento del motore la benzina presente nella vaschetta verrà richiamata nel Venturi, il galleggiante si abbasserà permettendo l'arrivo di altra benzina fino al raggiungimento del corretto livello. Questo serve a mantenere la corretta proporzione fra afflusso e deflusso di benzina a tutti i regimi di rotazione.
Analizziamo l'effetto Venturi nel Carburatore: durante il funzionamento, un motore sia esso a due o quattro tempi, per effetto della discesa del pistone crea una depressione nel cilindro (vedi IL MOTORE)e nel condotto di aspirazione a cui è direttamente collegato il carburatore. A causa di ciò l'aria esterna viene obbligata a passare con una certa velocità dal condotto centrale del carburatore e passando dalla strozzatura provocata dalla valvola del gas richiamerà, per l'effetto Venturi, la benzina dalla vaschetta attraverso il polverizzatore ed il getto del massimo. Per ottimizzare tutti i regimi di rotazione del motore, da quello minimo a quello massimo, si ricorre a fori calibrati, fissi e sostituibili come i getti del minimo, del massimo ed il polverizzatore in sieme allo spillo conico.
Nei motori a quattro tempi il sistema più comunemente usato è l'adozione di carburatori a depressione con doppia valvola. La valvola collegata alla manopola del gas è di tipo a farfalla e Agendo su questa si controlla solo l'apertura del condotto principale facendo affluire più o meno aria. Questa variazione produce una depressione, appunto, che fà variare l'altezza dell'altra valvola a ghigliottina per il controllo dell'effetto venturi. Quest'ultima infatti è collegata ad una membrana chiusa in una camera dove la depressione ne provoca lo spostamento. Il sistema ha un funzionamento più progressivo e sensibile.
Qualsiasi sia il tipo di carburatore usato, quando si agisce sulla manopola del gas, la valvola a ghigliottina che può essere piatta o cilindrica, si sposta in alto od in basso e questo, come abbiamo già visto, varia la depressione che si crea per l'effetto Venturi ma, per dosare la giusta quantità di benzina al variare del flusso di aria, si è pensato ad un condotto, chiamato polverizzarore, al quale, alla sua estremità più bassa, verso la vaschetta del galleggiante, è stato avvitata una vite (per consentirne la sostituzione) con al centro un foro calibrato che controlla la quantità massima di benzina che può essere "risucchiata", questa vite particolare si chiama "Getto del massimo". Questo però non poteva bastare, oltre a controllare la quantità massima ci voleva qualcosa che dosava la giusta quantità di benzina per tutti i regimi di rotazione del motore, per questo motivo alla valvola a ghigliottina è stato applicato uno spillo conico che quando la valvola è chiusa (figura 1) questo ostruisce il foro sul getto del massimo obbligando il passaggio del carburante attraverso il getto del minimo. Quando si apre il gas la valvola si sposta verso l'alto aprendo il passaggio attraverso il getto del massimo ma, per la conicità della sua forma la superficie nella parte alta del polverizzatore (figura 2) sarà proporzionata all'apertura stessa. Quando si apre completamente il gas la valvola sarà completamente aperta e di conseguenza la spillo sarà nella sua posizione più alta lasciando completamente libero il passaggio e permettendo l'ingresso della massima quantità di miscela aria-benzina nel cilindro (figura 3).
Il getto del minimo svolge le stesse funzioni di quello del massimo controllando la giusta quantità di benzina per fare funzionare il motore al minimo regime di rotazione quando quest'ultimo è chiuso. E' collegato ad un condotto simile al polverizzatore ma, di dimensioni ridotte.
L'INIEZIONE
Il funzionamento dell'alimentazione ad iniezione è molto semplice:
dal serbatoio il carburante viene inviato alla pompa di iniezione che è deputata ad inviarlo agli iniettori alla giusta pressione. Gli iniettori possono nebulizzare il carburante direttamente nel cilindro, iniezione diretta, oppure nel condotto di aspirazione, iniezione indiretta, quest'ultima è la soluzione più usata in quanto permette una migliore omogeneizzazione con l'aria.
L'istante esatto in cui la pompa di iniezione spinge il carburante verso l'iniettore è deciso dalla centralina elettronica la quale comanda anche l'accensione, ed avviene durante la fase di aspirazione. La quantità di carburante è direttamente proporzionale all'aria richiamata dalla apertura della valvola a farfalla comandata dalla manopola del gas ed anche questo aspetto è controllato dalla centralina elettronica per mezzo di appositi sensori. L'iniettore ha alla sua estremità un ugello che nebulizza il carburante.
L'alimentazione ad iniezione è stata introdotta in aviazione per l'esigenza di non avere "scompensi" durante i voli acrobatici e per l'eliminazione della formazione di ghiaccio dai condotti. E' un sistema più costoso nella realizzazione e nel suo controllo rispetto all'alimentazione a carburatore ma, offre notevoli vantaggi a livello prestazionale, ottimizzazione del rendimento volumetrico e di consumi, si nebulizza solo la quantità necessaria di carburante ad ogni regime di rotazione del motore.
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