Qualunque sia il sistema di accensione adoperato, è necessario di poter,
coll'aumentare della velocità del motore, aumentare pure l'anticipo
nell'accensione. Molti costruttori lasciano all'arbitrio del conduttore
la modificazione dell'anticipo (od avanzo); altri invece affidano ad un
regolatore speciale tale mansione, sicchè il conduttore non ha a
preoccuparsene.
Giova osservare che sarebbe conveniente ottenere che anche coll'avanzo
si avesse sempre la stessa intensità di scintilla.
Fra le fabbriche che hanno l'avanzo automatico ricorderò la _Junior_ con
regolatore a forza centrifuga e sistema di leve che agisce sugli organi
di rottura.
La _Fiat_ già da tempo fa uso di un sistema (Enrico) di avanzo
automatico con scintilla sempre della stessa intensità. L'accensione è a
rottura con magnete Bosch.
Crediamo di far cosa utile riportare integralmente dal Marchesi
l'anticipazione all'accensione:
“L'anticipazione automatica della accensione proporzionale al numero dei
giri del motore, forma oggetto di uno dei brevetti più importanti e più
caratteristici della _Fiat_ sulle cui macchine fu applicata fino dal
1903„.
Come si vede nella fig. 40, l'albero della distribuzione _c_ che porta
gli eccentrici di aspirazione, è cavo; nell'interno di esso vi è un
altro albero D, al quale sono solidali gli eccentrici dell'accensione
mediante le coppiglie E (fig. 23) e P (fig. 40); siccome sull'albero
cavo C sono praticate delle finestre di una certa ampiezza, l'albero D
può ruotare di un certo angolo rispetto all'albero C.
[Illustrazione: Fig. 40.]
L'albero C è solidale all'ingranaggio di distribuzione A che ingrana col
pignone posto sull'albero a gomito ed ha quindi una posizione fissa
rispetto all'asse motore; l'albero D è solidale all'ingranaggio di
distribuzione A che ingrana col pignone posto sull'albero a gomito ed ha
quindi una posizione fissa rispetto all'asse motore; l'albero D è
solidale all'ingranaggio B che ingrana solo col magnete.
Tra la ruota A e la ruota B esiste un collegamento così costituito: la
ruota A porta i perni fissi _aa'_ (fig. 40) sui quali sono imperniate le
masse _cc'_ che hanno la forma di una leva a squadra alla cui estremità
_ee'_ sono attaccati dei biscottini _ff'_, alla loro volta uniti alle
molle _mm'_ fisse ad un punto della stessa ruota A; la ruota B porta dei
perni _dd'_ infilati nei biscottini _ff'_. Allorquando il sistema gira
con piccola velocità, le masse stanno raccolte nella posizione che
vedesi punteggiata in figura, ma quando la velocità aumenta, esse, per
la forza centrifuga, si allontanano dal centro di rotazione, le loro
estremità _ee'_ descrivono un certo arco, e il biscottino _f_, che da
una parte è fisso ad _e_, e dall'altra a _d_, obbliga la ruota B a
ruotare di un certo angolo rispetto ad A; quindi gli eccentrici di
accensione ad essa solidali sono costretti a fare un certo angolo di
anticipazione rispetto agli altri eccentrici della distribuzione
spostando in anticipazione anche la parte rotante dell'elettro-magnete,
che ingrana con B in modo che, corrispondentemente alla fase di
accensione, si sviluppa sempre il massimo potenziale del magnete stesso.
Ciò costituisce la particolarità più saliente di questo apparecchio. Le
molle sono calcolate in modo che l'allontanamento delle masse sia
proporzionale alla velocità del motore D.
Prima di por termine a questo argomento importantissimo, dirò che molte
Case costruttrici hanno un avanzo costante, si contentano dell'effetto
prodotto dall'aumento di f. e. m. del magnete coll'aumentare della
velocità, e stabiliscono un avanzo medio per tutte le velocità;
solamente hanno un dispositivo per produrre un leggero ritardo per la
messa in moto. In vetture di ragguardevole potenza questa manovra si fa
contemporaneamente a quella del decompressore.
La Brasier ha avanzo meccanicamente fisso ed ha il dispositivo per
l'avviamento.
Prima di lasciare questo argomento riteniamo utile accennare al sistema
di _accensione spontanea_.
[Illustrazione: Fig. 41.]
Consiste in generale in una camera fusa insieme al cilindro motore in
corrispondenza della camera di scoppio (fig. 41). La parete di questa
camera viene portata, prima di avviare, all'incandescenza mediante
fiamma esterna come negli ordinari _bruleurs_. Una volta avviato il
motore, la fiamma esterna viene spenta. Durante la compressione penetra
dentro la camera una piccola parte di miscela gassosa che al contatto
delle pareti molto calde della camera A e così compressa si accende. Il
calore poi dello scoppio è sufficiente a sopperire alle perdite e
mantiene le pareti sempre calde a sufficienza per produrre gli scoppi
successivi. Il funzionamento è regolare in marcia; presenta però
l'inconveniente che non si può sopprimere l'accensione, quando lo si
desideri; occorrono inoltre dispositivi molto complessi per renderlo
atto a produrre l'avanzo o il ritardo dell'accensione; con esso poi si
ha sempre bisogno di una fiamma, la quale costituisce un pericolo
d'incendio.
Raffreddamento.
Le esplosioni, secondo il Witz, avvengono ad una temperatura che si può
ritenere di circa 2000° e per quanto nell'espansione si abbia un
abbassamento sensibile, ne verrebbe che in breve tempo gli oli di
lubrificazione si decomporrebbero, dilatazioni assai sensibili si
produrrebbero nelle varie parti del motore; le valvole, e specialmente
quella di scappamento, non funzionerebbero più regolarmente e il motore
presto sarebbe fuori servizio.
Ad evitare questo fatto si ricorre al raffreddamento delle pareti del
cilindro e delle valvole mediante dispositivi convenienti.
Giova notare però, che il raffreddamento non deve essere spinto oltre un
certo grado, perchè, come si è già fatto notare, esso porta ad una
diminuzione nel rendimento del motore producendo una perdita nella
utilizzazione delle calorie del combustibile.
Pei motori di piccola potenza per motociclette, il raffreddamento è
generalmente ottenuto mediante alette piane od ondulate, le quali hanno
lo scopo di aumentare la superfice lambita dall'aria. Queste alette
possono essere di ghisa fuse col cilindro, oppure di rame od alluminio
applicate al cilindro di riporto.
Quando la potenza del motore non oltrepassa i 3 o 4 cavalli, si suole
usare il raffreddamento ad alette, limitando le alette alla sola camera
di compressione per le potenze inferiori. In America invece, si suole
usare il raffreddamento ad alette anche per motori di potenza
ragguardevole oltre i 20 HP a più cilindri.
Nella fig. 42 è indicato in sezione un motore per motociclette da 2-3/4
HP col relativo raffreddamento ad alette e tutti gli accessori:
carburatore, candela, volante, distribuzione a valvola di ammissione
automatica e valvola di scappamento comandata.
[Illustrazione: Fig. 42.]
Pei motori a più cilindri e talvolta anche per quelli ad un sol cilindro
per motocicletta, si fa uso in generale di raffreddamento ad acqua e i
cilindri vengono muniti di intercapedine, sulla quale viene a circolare
l'acqua o per il principio della differenza di densità che presentano
l'acqua fredda e l'acqua calda o per l'azione di una pompa; l'acqua poi,
una volta riscaldata al contatto delle pareti del cilindro, va a
raffreddarsi in un apposito recipiente a grande superfice di
raffreddamento, dove spesso si fa passare corrente d'aria con
ventilatore e che si chiama _radiatore_.
[Illustrazione: Fig. 43.]
Col primo sistema detto _a termosifone_, indicato schematicamente nella
fig. 43, l'acqua calda, più leggera della fredda, si viene a portare
nella parte più alta del radiatore, il quale è posto ad un'altezza
superiore al motore e la parte più alta di esso comunica colla parte più
alta dell'intercapedine del motore e la parte inferiore colla parte più
bassa, come si vede nella figura. L'acqua del recipiente R del
radiatore, per differenza di livello, riempie l'intercapedine dei
cilindri, si scalda, e si porta alla parte superiore del radiatore dove
si raffredda.
Per avere circolazione d'acqua attiva, occorre una differenza di livello
fra la parte superiore dell'intercapedine e il livello dell'acqua nel
radiatore e comunicazioni fatte con tubi di grosso diametro senza gomiti
di piccolo raggio.
La circolazione d'acqua con pompa è quella più usata.
[Illustrazione: Fig. 44.]
Nella fig. 44 è indicato schematicamente il complesso degli organi di
raffreddamento con pompa. Si ha un recipiente R, una pompa P, un
radiatore e le tubazioni di comunicazione. Il più delle volte il
radiatore fa da recipiente.
I vari apparecchi possono occupare posizioni relative differenti da
quelle indicate in figura.
Le pompe possono essere _rotative_ (fig. 45) _o centrifughe_ (fig. 46).
Le prime sono semplici, ma non possono girare a velocità superiore ai
600 giri al primo, quindi occorre un ingranaggio di riduzione girando il
motore a 1000 e più giri; si ha in esse un consumo grande dei denti,
sono però semplici e di funzionamento sicuro; quelle centrifughe sono
pure semplici ed hanno meno usura e possono girare a grande velocità,
però esse debbono essere poste sotto al recipiente d'acqua e hanno minor
regolarità e sicurezza di funzionamento delle altre.
[Illustrazione: Fig. 45.]
[Illustrazione: Fig. 46.]
Altro tipo di pompa molto usato è quello a palette; le palette sono
spinte per mezzo di molle (fig. 47).
[Illustrazione: Fig. 47.]
_Raffreddatore o radiatore._ — Dovendo il raffreddatore diminuire la
temperatura dell'acqua che esce dalla camicia del motore in misura
sufficiente prima che rientri nella camicia stessa, devesi ritenere
migliore quel radiatore nel quale questo effetto si ottiene nel grado
conveniente e colla minor quantità d'acqua, e in modo che l'acqua si
mantenga sempre ad una temperatura di alquanto inferiore al grado di
ebollizione; praticamente l'acqua dovrebbe uscire dal raffreddatore con
una temperatura non superiore a 60° o 70°.
Il radiatore può essere costituito da un tubo piegato a serpentino sul
quale sono poste di riporto tante alette piane od ondulate, le quali
hanno l'ufficio di aumentare la superficie di raffreddamento. L'aria
fredda è talvolta spinta da apposito ventilatore.
I radiatori più usati sono quelli a _nido d'api_ (fig. 48) che
consistono in un recipiente attraversato da un numero grandissimo di
tubi (varie migliaia) per i quali passa una corrente d'aria attivata da
un ventilatore comandato con cinghia o catena dall'albero motore. Pel
passato occorreva il cambio dell'acqua ogni 20 Km., oggi invece con tale
sistema si possono percorrere circa 660 Km. senza bisogno di cambiarla
nè di aggiungerne; 10 litri d'acqua sono sufficienti per raffreddare un
motore di 24 HP.
[Illustrazione: Fig. 48.]
_Smorzatore o silenziatore._ — Alla fine della corsa motrice dello
stantuffo, i gas di scoppio hanno una pressione ancora superiore
all'atmosferica e una temperatura ancora elevata.
I detti gas, uscendo dalla valvola di scappamento, ed espandendosi
bruscamente nell'atmosfera senza alcun intermediario, darebbero luogo ad
un rumore simile a quello di una esplosione; si comprende quanto
disturbo arrecherebbe questo fatto tanto più pronunziato quanto maggiore
è la velocità con cui marcia il motore. Ad impedirlo si fa uso di un
apparecchio detto _silenziatore_ o _smorzatore._ Con esso si cerca di
attenuare il detto rumore, coll'impedire ai gas di espandersi in modo
brusco nell'atmosfera, col farli prima immagazzinare in un recipiente di
diametro maggiore del tubo di scappamento e coll'obbligarli a percorrere
un cammino sinuoso col mezzo di tramezzi posti in modi differentissimi
dentro al detto tubo o col farli attraversare pareti forate. In
conclusione, collo smorzatore si viene a diminuire di alquanto la
velocità di uscita dei gas e contemporaneamente a raffreddarli e a far
loro perdere la forza viva gradatamente prima di espandersi liberamente
nell'atmosfera[11].
[11] Per aumentare il rendimento dei motori si usano anche
silenziatori raffreddati con circolazione d'acqua (canotti), con che
diminuisce la contropressione.
[Illustrazione: Fig. 49.]
Nella fig. 49 sono indicati varî tipi di silenziatori. Le frecce
indicano il percorso dei gas.