2 - Contesto

2.2 - Casi particolari

2.2.2 - Configurazione meccanica dei motori termici

2.2.2.2 - I motori alternati a gasolio a due e quattro tempi

Il motore alternato a gasolio è un motore a iniezione, ovvero a carburazione eterogenea della miscela.

La carburazione è realizzata o nel cilindro, o in una camera posta in testa al cilindro che converge nel cilindro. La camera di Ricardo ne è un esempio.

Il ciclo motore è simile a quello dei motori a benzina, eccetto che:

- l'aria è compressa sino a 30/55 bar;

- la temperatura di compressione varia tra 700° e 900°C, al fine di superare il punto di autocombustione;

- l'iniezione avviene pochi istanti prima del punto morto superiore;

- la pressione massima spesso è intorno ai 150 bar, ma può salire addirittura a 200 bar ed in certi laboratori si è raggiunta una pressione di più di 240 bar;

- la pressione media efficace non supera il 30% di quella massima a fine compressione nei motori a gasolio atmosferico, mentre è limitata a quella ottenuta in fine compressione nei motori con raffreddamento dell'aria di sovralimentazione.

Il margine di sicurezza nei motori a iniezione di gasolio deve essere molto superiore a quello dei motori a benzina, poiché bisogna tenere conto dell'eventuale assenza di auto-accensione che aumenta la pressione di punta al giro seguente.

Tenuto conto delle pressioni di compressione elevate che sono preponderanti nel motore a gasolio, ne consegue che i forti picchi di pressione richieste dall'autoaccensione, esigono che un gruppo motore  relativamente pesante.

Inoltre, siccome i motori a miscela eterogenea devono lavorare con un eccesso d'aria elevato, i motori diesel hanno una potenza volumetrica bassa, anche a pieno carico.

I vantaggi del motore a gasolio sono:

- una concezione sviluppata da decenni;

- delle strutture economiche e indistriali basate su questo motore;

- una configurazione pistone/cilindro che favorisce le alte pressioni.

Gli svantaggi invece sono:

- l'alto costo di fabbricazione;

- un rapporto p_max/p_me basso o addirittura molto basso;

- una bassa potenza volumetrica; la cilindrata di un motore diesel è in generale 1,5 volte superiore a quella di un motore a benzina della stessa potenza;

- il basso rendimento: solo il 30% dell'energia termica contenuta nel carburante si trasforma in energia meccanica;

- le emissioni tossiche: fuliggine e particelle non bruciate;

- la rumorosità, anche molto elevata;

- necessita du una scatola del cambio di grande capacità.

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