Il motore a due tempi è ancora prevalentemente utilizzato in alcune tipologie di mezzi nautici e soprattutto nei motocicli, come gli off road e in genere in quelli di piccola e media cilindrata, e cioè i 50, 125 e 150cc. Nel mondo automobilistico, invece, il motore a due tempi è praticamente scomparso, sostituito ormai da decenni dai motori a quattro tempi, sia diesel che benzina. Scopri di più sul motore a due tempi e sul suo funzionamento.
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Differenze tra motore a 2 e 4 tempi
La sostanziale differenza tra un motore a due tempi e un motore a quattro tempi, entrambi ricompresi nella categoria dei motori termici a combustione interna, è data dalla diversa alternanza delle fasi che si viene a creare in relazioni ai giri che l’albero motore compie per concludere l’intero ciclo necessario a trasformare l’energia termica in energia meccanica. In un motore a due tempi le quattro fasi del ciclo di funzionamento si compiono nell’arco di un solo giro dell’albero motore, non due come invece avviene nel motore a quattro tempi.
Come funziona il motore a due tempi
Prima di analizzare vantaggi e svantaggi del motore a due tempi rispetto all’altro, riassumiamo il suo funzionamento, ovvero come avviene il ciclo completo di trasformazione dell’energia termica in meccanica.
Come abbiamo già detto, in un motore a due tempi le quattro fasi (aspirazione, compressione, scoppio e scarico) si svolgono in un solo giro di pistone. Se nei motori a 4 tempi la prima e l’ultima fase (aspirazione e scarico) sono controllate da due corrispondenti valvole che si aprono e si chiudono, nei motori a due tempi il movimento del pistone è invece dettato dalle cosiddetto luci, ovvero delle semplici feritoie poste all’interno del cilindro che si aprono e si chiudono al passaggio del pistone stesso.
- Aspirazione-Compressione. Il pistone sale verso il Punto Morto Superiore (PMS) e chiude sia la luce di scarico che quella di travaso. La miscela aria-benzina-olio che si trova nella camera di combustione nella parte superiore del cilindro viene in questo modo compressa. La luce di aspirazione, rimasta aperta, permette l’introduzione di nuova miscela all’interno del carter, situato nella parte inferiore del cilindro, reso possibile dalla depressione generata in questa zona dal pistone che è andato verso l’alto. La compressione genera la scintilla sulla candela che innesca la combustione della miscela; Il pistone si alza chiudendo la luce di travaso e la luce di scarico;
- Scarico-Travaso. Lo scoppio provocato dalla combustione della miscela spinge questa volta il pistone verso il basso, cioè verso il Punto Morto Inferiore (PMI). La luce di aspirazione si chiude mentre invece si aprono quelle di scarico e di travaso, spingendo la miscela contenuta nel carter al di sotto del pistone verso la parte superiore del cilindro, operazione detta appunto travaso, dove prende il posto dei gas prodotti dalla combustione, i quali fuoriescono dalla luce di scarico.
Vantaggi e svantaggi di un motore a due tempi
I vantaggi e le caratteristiche di funzionamento di un motore a due tempi, che rendono questo sistema particolarmente apprezzato da tutti gli appassionati di motociclismo, rappresentano allo stesso tempo gli stessi svantaggi per i quali pare destinato a scomparire, o quantomeno a rimanere legato soltanto a determinate tipologie di veicoli.
La propulsione di un motore a due tempi è sicuramente più leggera e meno complicata di un motore a quattro tempi, per via del solo giro di pistone anziché due e in quanto non ha bisogno di valvole e dei conseguenti sistemi di lubrificazione, più delicati anche dal punto di vista della manutenzione. Questo porta il motore a sviluppare sicuramente più potenza, anche a parità di cilindrata, fornendo un’accelerazione più scattante, rendendolo perfetto per le piccole moto.
Ciò che rende il motore a due tempi facile, potente e scattante lo rende però problematico dal punto di vista della combustione, che produce emissioni più inquinanti rispetto a un qualsiasi motore a quattro tempi. I fenomeni chimici protagonisti delle fasi necessarie alla combustione devono avvenire a una velocità doppia rispetto a un motore a quattro tempi.
Questo li rende per forza incompleti e dunque più tossici. L’olio contenuto nella miscela, inoltre, spesso non brucia completamente. Parte della miscela, poi, potrebbe uscire dal cilindro anche prima della sua combustione, in quanto il pistone durante il suo movimento dal basso verso l’alto e viceversa lascia aperte sia le luci di aspirazione che quelle di scarico, aumentando così anche l’accumulo di sporco nell’involucro esterno del motore.
