Si parla spesso di gruppo termico, ma non tutti sanno cosa significa questo termine.
Il gruppo termico di un motore a combustione interna, è un insieme di componenti che prendono il nome di Motore, il gruppo termico è composto da cilindro, pistone e testa.
Il gruppo termico prima di poter essere utilizzato per la prima volta, ha bisogno del rodaggio, sia con il motore nuovo che con la sostituzione di alcune o tutte le sue componenti.
Il rodaggio è un periordo entro il quale il motore deve essere utilizzato con particolare cura.
Numerosi esempi di gruppi termici li trovate nella nostra sezione Gruppi termici
Nello specifico il gruppo termico è composto da:
Il cilindro è quella parte meccanica che accoglie il pistone o meglio all'interno del cilindro scorre il pistone; il cilindro è di forma e tipo diverso in funzione del tipo di motore. Viene generalmente realizzato da fusionedi alluminio o ghisa ed ha una forma cilindrica. Esistono cilindri che vengono raffreddati con l'aria ed altri che vengono raffreddati con l'acqua, nel motore a due tempi sono presenti all'interno del cilindro le luci di travaso sulla sua superficie interna.
Raffreddamento del cilindro
Il raffreddamento del cilindro è molto importante, senza raffreddamento il cilindro raggiungerebbe temperature elevate causando il grippaggio del pistone che sorre all'interno del cilindro. Per raffreddare il cilindro esistono due modi, raffreddamento ad aria e ad acqua (liquido refrigerante).
Il raffreddamento a liquido prevede che il cilindro accolga in una intercapedine il passaggio di un liquido refrigerante, che passando ache attraverso la testa poi fuoriesca da un condotto per andare nel radiatore, dove il calore del accumulato dal liquido durante il passaggio nel cilindro dissipi con l'aria. Il raffreddamento ad aria prevede semplicemente delle alette esterne al cilindro di dissipazione che, con il passaggio dell'aria raffreddi l'intero cilindro. Il rischio del sistema a raffreddamento ad aria è il repentino calo termico dovuto magari ad un raffreddamento improvviso causato da una fonte esterna come acqua piovana o acqua raccolta dalla strada durante la marcia.
I materiali utilizzati per la realizzazione del cilindro sono principalmente l'alluminio e la ghisa.
L'alluminio pesa meno, ma ha una maggiore difficoltà di realizzazione perchè è meno resistente della ghisa, inoltre l'alluminio resiste meno all'usura rispetto alla ghisa pertanto ha bisogno di trattamenti particolari per rendere più resistente all'usura la camicia del cilindro, quindi deve essere cromato o avere un riporto con una lega resistente, come il carburo di silicio e nichel (Ni-Kasil).
La ghisa riesce a sopportare l'usura e va a diretto contatto con il pistone.
La ghisa non si dilata come l'alluminio, aumentando così il rischio di grippaggio.
Per un cilindro in alluminio, che ha subito un grippaggio oppure una rigatura, si deve rifare il riporto dopo aver alesato ulteriormente il cilindro (operazione molto costosa), invece nel caso che si sia leggermente rovinata la superficie del riporto, può essere necessario solo la rettifica anche se i limiti di lavorazione sono molto restrittivi.
Per un cilindro in ghisa, che abbia subito lo stesso danno, è sufficiente la sola rettifica.
Il pistone è la parte del gruppo termico più sollecitata, il pistone sfrutta i gas combusti che si sviluppano nella camera di combustione trasferendo l'energia dei gas alla biella, è necessario che i gas non trafilino all'estremità del pistone, ma allo stesso tempo è necessario che il pistone venga lubrificato.
Per evitare il trafilo dei gas il pistone è equipaggiato di fasce elastiche, dove numero e spessore variano a seconda della vita che si vuol avere dal pistone.
Per la lubrificazione invece, nel caso sia richiesto dal tipo di motore, si ha il raschiaolio.
Numerosi esempi di pistoni li trovate su http://www.fms2.com/categoria-motore-pistoni.aspx
La testata è un componente del gruppo termico che serve, oltre a chiudere un'estremità del cilindro, anche per accogliere la candela con un foro filettato e se si tratta di motore con raffreddamento a liquido, la testata accoglie anche la sonda del termostato per controllare la temperatura del liquido refrigerante.
Comunemente la testata è un elemento separato da montare sul cilindro ed è realizzata nello stesso materiale del cilindro per evitare le dilatazioni termiche differenziali. Dalla testa dipende il rapporto di compressione, esistono due tipi diversi di testate: scomponibili o monopezzo.
Le testate scomponibili possono offrire maggior rapporto di compressione a parità di costo, ma non cambia molto a livello prestazionale, anzi, in alcuni casi, troppa compressione, dovuta a teste troppo basse, fa "battere in testa" il pistone. Le teste differiscono anche per ribassate e normali, le teste ribassate offrono un incremento prestazionale, ma con le benzine che esistono al giorno d'oggi è necessario regolare gli anticipi per evitare che il motore "batta in testa", oppure applicare una guarnizione più spessa per ridurre il rapporto di compressione.
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