L'espansione in un motore è la fase più importante, detta anche "fase attiva"(ovvero la fase in cui avviene la trasformazione effettiva dell'energia chimica in termica e dunque cinetica).
Questa, in definitiva, è la fase del ciclo termico in cui vi è un'espansione del gas contenuto nel gruppo termico (cilindro-pistone-testata); avviene dopo l'accensione e la combustione della miscela, la quale causa il conseguente innalzamento della pressione e temperatura all'interno del/i cilindro/i.
E' proprio la sua alternanza in relazione ai giri dell'albero motore la principale differenza tra il motore a 2 tempi e quello a 4 tempi.
Infatti, mentre nel quattro tempi si ha una fase attiva per ogni due giri dell'albero, nel due tempi si ha una fase attiva ogni giro completo dell'albero; quindi, il motore 4 tempi ha una resa di potenza quasi dimezzata..
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| -Funzionamento di un motore moderno a 2 tempi (a correnti tangenziali), che sfrutta le risonanze del tubo di scarico ad espansione- |
Adottando i giusti accorgimenti nel dimensionamento dei condotti è possibile centrare la giusta risonanza in grado di garantire un arco di giri motore più ampio, migliorare la potenza del motore, ridurre la fuoriuscita dallo scarico di carica fresca e ottimizzare anche il rendimento della macchina.
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| -Fasi del motore a 4 tempi- |
Problemi legati all'espansione:
Sono vari, come la scarsa tenuta dei vari organi come le fasce del pistone alle valvole a fungo (nei motori a 4 tempi), infatti questi difetti sono dannosi al funzionamento, perché oltre a portare un calo di potenza si può avere un'alterazione nelle altre fasi del ciclo e nel caso del 4 tempi una probabile peggiore lubrificazione. Un altro problema può essere dato dalla cattiva combustione, che porta a una ridotta espansione o ad un'eccessiva espansione dei gas nella fase iniziale, creando a seconda del caso o un imbrattamento generale del motore o ad un surriscaldamento.
Questi effetti sono abbastanza avvertibili, ma di solito è abbastanza semplice correggere, con una nuova carburazione.
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