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Il carburatore è ancora oggi il sistema di alimentazione più diffuso
nelle principali competizioni con motori a 2 tempi (kart, scooter,
minimoto, cross, ecc.) e la sua messa a punto in campo racing riveste
un’importanza fondamentale in quanto la carburazione influenza in
maniera significativa l’andamento della combustione e le temperature che
si hanno sia in camera di combustione, sia allo scarico, e quindi i
rendimenti indicato e di intrappolamento.
La difficoltà del carburatore sta nel dover fornire la giusta quantità
di benzina in ogni condizione di funzionamento del motore, quindi per
ogni posizione dell’acceleratore e per ogni regime di utilizzo. In campo
racing questo diviene ancora più importante perché la prestazione non la
si fa solo a pieno carico in rettilineo, ma nasce in ogni punto della
pista, quindi in uscita di curva, o dove si deve parzializzare, o quando
vi sono rapide accelerazioni, ecc., e il non essere a punto in una di
queste fasi inevitabilmente influenzerà negativamente anche le altre.
Per questo motivo i carburatori si sono evoluti sempre di più nel corso
del tempo e il numero di elementi di taratura è divenuto sempre più
ampio al fine di poter rispondere al meglio in ogni situazione.
Prendendo per esempio i carburatori più utilizzati nelle diverse
categorie possiamo contare i seguenti elementi di taratura:
TAGLIO VALVOLA GAS
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GETTO DEL MINIMO
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MINIMO EMULSIONATORE
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POLVERIZZATORE
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GETTO DEL MASSIMO
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SPILLO CONICO
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POSIZIONE SPILLO
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GALLEGGIANTE
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SPILLO GALLEGGIANTE
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Ognuno di questi elementi ha la sua specifica funzione che interviene
o meno nelle diverse condizioni di funzionamento.
Con così tanti elementi da gestire, giungere ad una taratura
globalmente ottimale è sempre stata un’impresa ostica ed i meccanici
veramente capaci di intervenire in maniera efficace sono piuttosto rari;
questo è assolutamente comprensibile perché si deve tener conto di più
fattori, in primo luogo il motore a cui è applicato il carburatore, poi
le condizioni di carico in cui lavora, che dipendono da pista a pista e
da pilota a pilota e ultimo, ma non ultimo, le condizioni atmosferiche,
infatti quest’ultime, oltre a modificare la risposta del carburatore,
modificano le condizioni di lavoro del motore, pertanto niente di più
facile che la tanto agoniata taratura ottimale trovata la settimana
prima, non ne voglia più sapere di andar bene quella dopo!
La dimostrazione della complessità della cosa potete vederla girando qua
e là in internet, troverete centinaia di tarature diverse per lo stesso
motore, consigli opposti per risolvere lo stesso problema, teorie
o formule che da fenomenali diventano in un lampo disastrose, e così
via.
In realtà il carburatore lavora grazie a fenomeni fluidodinamici noti,
ma la difficoltà sta nella molteplicità e nella contemporaneità dei
fattori in gioco e quindi solo attraverso uno studio dettagliato di ogni
singolo elemento e dei fenomenti nel suo complesso si può giungere ad
una reale comprensione delle cose e poter quindi modificare gli elementi
di taratura nella maniera ottimale per raggiungere lo scopo desiderato.
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I manuali o le formule che si possono trovare in rete o in
bibliografia, ovviamente e giustamente tendono a semplificare le cose
per consentire al lettore di comprendere, o per ottenere facilmente
qualche risultato, ma questo può essere utile in linea generale e per
messe a punto in ambito stradale, ma quando si passa all’ambito racing,
il più o meno, spesso è la differenza tra vincere o perdere!
In questo articolo vogliamo darvi un breve cenno sui fenomeni in
gioco e sugli elementi di taratura che intervengono sugli stessi.
DEPRESSIONE NEL CARBURATORE DURANTE IL CICLO MOTORE
Come è noto a tutti il funzionamento del carburatore è determinato dalla
depressione che si crea nel condotto durante la fase di aspirazione del
motore. L’entità di questa depressione dipende dal motore nel suo
complesso, ma anche dagli elementi esterni ad esso, quali ad esempio il
pacco lamellare o il filtro a monte del carburatore. E’ ovvio quindi che
ogni motore ed ogni condizione di funzionamento determineranno una
depressione differente all’interno del condotto.
Questa depressione è quella che comanda l’afflusso di benzina attraverso
i circuiti del carburatore.
Entrando nello specifico la depressione che effettivamente interviene è
quella nella zone in corrispondenza dei fori di uscita dei circuiti del
carburatore nel condotto (polverizzatore e fori di minimo e
progressione).
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E’ chiaro quindi che trattandosi di una
depressione localizzata, questa, oltre a dipendere dalla richiesta del
motore, è influenzata dalle condizioni di passaggio del flusso in queste
zone.
Si possono avere quindi due elementi di taratura che modificano l’entità
della depressione nelle zone di interesse:
1. FORMA e TAGLIO DELLA VALVOLA GAS
2. DIMENSIONI e FORMA UGELLO PORTA
POLVERIZZATORE
Le immagini mostrano come le condizioni di flusso nelle zone di
interesse si modifichino non solo al variare della posizione
dell’acceleratore, ma anche in funziona della forma della valvola gas e
dell’ugello porta-polverizzatore, pertanto la depressione localizzata
non dipende solo dalla semplice area geometrica attraversata dal flusso,
ma anche delle perdite di carico che si creano per le caratteristiche di
questi elementi.
FLUSSO DI BENZINA PER EFFETTO DELLA DEPRESSIONE
I carburatori attualmente più utilizzati presentano due circuiti per far
affluire benzina nel condotto del carburatore e quindi al motore:
1. CIRCUITO del MINIMO e di PROGRESSIONE
2. CIRCUITO del MASSIMO
Entrambi i circuiti sono comandati dalla pressione atmosferica a monte, e
dalla pressione che si ha in corrispondenza dei punti a cui giungono i
circuiti nel condotto del carburatore (depressione localizzata di cui si
parlava sopra).
Fissate le condizioni di pressione a monte e a valle dei circuiti la
quantità di benzina che passa attraverso essi e giunge nel “venturi” del
carburatore dipende dalle perdite di carico che il flusso incontra e
questa è determinata dagli elementi di taratura.
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Nel circuito del minimo l’elemento
di taratura che regola l’afflusso di benzina è il getto del
minimo, questo può essere semplice, oppure emulsionatore,
oppure, come accade nel dellorto vhsh30, essere costituito da
due getti posti in serie, uno semplice ed uno emulsionatore.
Solitamente i getti vengono identificati dal diametro del foro
calibrato, ma oltre a questo sono molto importanti la forma e le
dimensioni interne del getto nel suo complesso, in quanto da
esse dipendono le perdite di carico che il flusso avrà nel
attraversarli. Non è raro quindi verificare che due getti di
forma differente, pur avendo lo stesso diametro, offrano
prestazioni diverse.
Nel circuito del minimo solitamente il condotto percorso dalla
benzina, ad un certo punto viene intersecato da un altro
condotto alimentato da aria, questo oltre ad avere la funzione
di polverizzare la benzina, può modificarne più o meno il
passaggio, pertanto le caratteristiche del condotto aria possono
divenire elemento di taratura grazie alla presenza di una vite
che regola il passaggio dell’aria stessa.
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CIRCUITO del MINIMO e di PROGRESSIONE
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Nel circuito del massimo invece solitamente gli elementi di
taratura principali sono il getto del massimo e l’accoppiamento
polverizzatore – spillo conico.
Per ciò che concerne il
getto del massimo, vale quanto detto per il getto del minimo e
cioè che oltre al suo diametro, sono importanti la forma e le
dimensioni, invece per l’accoppiamento polverizzatore – spillo
conico il discorso è più complesso e quindi vale la pena
valutarlo nello specifico.
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CIRCUITO del MASSIMO
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Il polverizzatore è solitamente identificato dal diametro della
sezione di gola al suo interno, mentre lo spillo conico
da una sigla a cui corrispondono specifiche misure per la sua
geometria.
Trattandosi di elementi accoppiati le perdite di carico che il
flusso incontra nell’attraversarli dipendono dalle intere
geometrie dei due elementi e non solo dalla sezione minima di
passaggio che determinano, quindi la forma e le dimensioni dello
spillo conico oltre a determinare la sezione minima di passaggio
al variare dell’apertura dell’acceleratore, influenzano in
maniera significativa le perdite di carico dell’intero circuito
del massimo.
Per questo motivo il getto del massimo necessario per
ottenere una determinata carburazione è sempre legato alle
caratteristiche del polverizzatore e dello spillo conico che si
stanno utilizzando in combinazione.
Questo lo si può facilmente constatare in quanto spesso
capita che cambiando lo spillo conico, il getto del
massimo debba essere modificato drasticamente per
ottenere nuovamente l'adeguata carburazione. |
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Ovviamente ognuno degli elementi trattati richiederebbe un
articolo specifico di approfondimento, comunque già da quanto
visto sinora appare chiaro che anche se i principi di
funzionamento del carburatore sono noti e chiari, ogni specifico
carburatore ed ogni specifico elemento di taratura presentano
caratteristiche che devono essere studiate nel dettaglio in
quanto i comportamenti fluidodinamici e quindi le carburazioni
che ne derivano possono variare sostanzialmente da caso a caso,
non solo per le loro dimensioni, ma anche per le forme e le
geometrie che presentano. |
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