Officina: da combustione a energia meccanica

Ricca o magra?

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Il carburante deve essere mescolato intimamente con l’aria in modo da ottenere una miscela combustibile con dosatura il più omogenea possibile, ovvero eguale in ogni zona della massa gassosa. Questo per evitare che ci siano punti nei quali una eccessiva ricchezza possa determinare la formazione di ossido di carbonio (causata da ossigeno in difetto) o l’emissione di idrocarburi incombusti.

Analogamente, punti con dosatura troppo magra possono causare la formazione di ossidi di azoto. In entrambi i casi la regolarità della combustione ne risente (si tenga anche presente che la velocità di avanzamento della fiamma è influenzata dalla dosatura) e peggiora la dispersione ciclica.

Per poter partecipare alla combustione, idealmente tutto il carburante presente nel cilindro dovrebbe essere in fase gassosa.

Occorre quindi che quello emesso dall’iniettore o dallo spruzzatore del carburatore, sia finemente atomizzato (gocce piccole evaporano più rapidamente) e abbia una adeguata volatilità. La dosatura della miscela combustibile è fondamentale ai fini non soltanto delle prestazioni ma anche dello stesso funzionamento del motore. Costituita dal rapporto in peso tra l’aria e il carburante, essa viene anche detta titolo. Se una miscela ha titolo 14, è costituita da 14 parti di aria e una di benzina.

Per ottenere una combustione completa, al termine della quale tutto l’ossigeno risulta combinato con tutti gli idrocarburi presenti, occorre che la miscela abbia una dosatura stechiometrica, che nel caso della benzina è dell’ordine di 14,7. Questo valore non è rigoroso perché la benzina è costituita da numerosi idrocarburi diversi e non da uno soltanto. Quando invece il carburante è costituito da un singolo composto chimico, il titolo stechiometrico è ben definito. Nel caso dell’alcol etilico, ad esempio, è 9.

Quando il carburante è in eccesso la miscela viene detta ricca. Se invece è l’aria ad essere in eccesso, la miscela è magra. Si deve tenere presenta che per quanto riguarda la dosatura esistono un campo di accendibilità, al di fuori del quale la combustione non ha luogo, e un campo di utilizzazione pratica. Qualunque sia il carburante impiegato la massima potenza si ha con miscele leggermente ricche (12,5 – 13 nel caso della benzina). Il miglior rendimento, e quindi il minor consumo specifico, si ha invece con miscele leggermente magre.