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GUIDA CARBURAZIONE E CARBURATORI by Solovalvola Con questa guida tecnica vogliamo affrontare in linea generale il tema principale, e più delicato, della messa a punto del motore 2T : la carburazione. Come principio fondamentale, carburare un motore significa fare in modo che in ogni condizione di funzionamento si abbia il corretto rapporto di miscela aria/benzina che entra nel motore, garantendo sempre la migliore combustione possibile e quindi la resa ottimale del motore. In linea di massima, il rapporto tra le particelle di aria e benzina (rapporto stechiometrico) ottimale è di circa 14:1. In base poi alla variazione di esso, la miscela di aria/benzina si definisce: MAGRA (povera) quando c’é meno benzina e quindi il rapporto stechiometrico sale (16:1 , 17:1...) GRASSA (ricca) quando ce n’é di più ed il rapporto stechiometrico scende (13:1 , 12:1...). Questo aspetto non deve essere confuso con la quantità (percentuale) di olio che si va a mischiare alla benzina, che potrebbe indurci a pensare che un motore che fuma dallo scarico (ad esempio) abbia una carburazione grassa quando invece ha solo una percentuale alta di olio che rimane necessariamente incombusta creando il fumo. Fare una carburazione ottimale su un motore 2T è un processo abbastanza lungo, soprattutto quando la si fa su motori elaborati che lavorano con tolleranze tra i compenenti più strette e quindi più soggette ai tipici problemi derivanti da carburazioni errate. I problemi maggiori si incontrano con carburazione magra ed i due principali sono la DETONAZIONE ed il GRIPPAGGIO , entrambe derivanti da una temperatura eccessiva nel cilindro che si verifica appunto quando nella combustione abbiamo troppe particelle di aria. In linea molto generale, in un motore a 2T l’andamento della carburazione (rapporto stechiometrico) in funzione della condizione di funzionamento può essere riassunto così : Avviamento (a freddo) 1-3 : 1 Minimo 8-10 : 1 Bassi regimi 10-13 : 1 Medi regimi (utilizzo normale) 14-16 : 1 Alti regimi (alto carico sul motore) 12-14 : 1 La ricerca del funzionamento al miglior rapporto stechiomentrico in ogni condizione è dasconsigliarsi perchè, soprattutto nel motore 2T, l’eventuale eccesso di benzina in alcuni momenti viene sfruttato per la lubrificazione (minimo) e per il controllo della temperatura (massimo o carichi alti di lavoro). Detto questo, andiamo ad analizzare i componenti sui quali si può agire per “carburare” il nostro motore, che ovviamente dipendono dal tipo di carburatore impiegato : Avviamento : GETTO STARTER Minimo : GETTO MINIMO – EMULSIONATORE - VITE REGOLAZIONE MISCELA Medie aperture : POLVERIZZATORE – SPILLO CONICO - SMUSSOGHIGLIOTTINA Massimo : GETTO MASSIMO Sui carburatori di serie ( tipo dell’orto shb/shbc 19) montati su tutte le vespe, sia smallframe che largeframe, il polverizzatore e lo spillo conico non sono presenti o sostituibili. Questo perchè le modeste prestazioni dei motori originali sono accomodabili, in termini di carburazione, semplicemente agendo sui pochi componenti presenti. Invece sui carburatori che normalmente si usano per gli upgrade dei nostri motori, dai piccoli PHBG fino ai piu’ grandi VHSH o PHSB (parlando solo dei Dell’Orto per via del fatto che sono i piu’ comuni...), sono presentissimi ed hanno un range di tarature praticamente sconfinato. Ecco alcuni esempi : Dell’Orto Shbc 19 Dell’Orto Vhsh 30 I vari elementi di taratura (così si chiamano i componenti per carburare....) non agiscono separatamente durante il funzionamento del motore, ma sovrappongono le loro funzioni mentre con la manopola del gas si passa da una apertura all’altra. In particolare seguono l’andamento della seguente figura : Analizzati i componenti e la loro funzione in relazione alla posizione della farfalla del gas, andiamo ad analizzare uno dei procedimenti per carburare il nostro motore. Qui bisogna fare un distinguo importante: le tecniche adottate per carburare variano da preparatore a preparatore. C’è chi comincia dal getto massimo, chi dall’accoppiata spillo polverizzatore e chi dal minimo. Per pura sequenza logica, in questa guida seguiremo il processo seguendo l’andamento della manopola del gas, partendo dal minimo fino alla massima apertura. Ovviamente tutti gli step che andremo ad analizzare, tranne quello di avviamento, vanno fatti con motore a temperatura di esercizio. AVVIAMENTO In genere sul getto starter non si agisce mai , in quanto la taratura di serie fornisce una miscela sufficientemente grassa per la messa in moto del nostro motore anche a freddo o dopo un lungo periodo di inattività. MINIMO Per la carburazione al minimo, si procede impostando il motore a circa 1400-1500 rpm in modo che durante le regolazioni non si spenga. Dopo di che si comincia ad agire sulla vite di regolazione partendo da una posizione iniziale di 1.5 giri svitata da tutto chiuso, tenendo presente che avvitando diminuiamo il passaggio (e viceversa) e che questa, a seconda di dove è posizionata sul carburatore, regola il passaggio di aria o di benzina. La riconosciamo in questo modo : Vite regolazione miscela in prossimita’ dell’attacco filtro aria : regola il passaggio aria Vite regolazione miscela in prossimita’ dell’attacco collettore : regola passaggio benzina. In linea generale, il minimo sarà regolato correttamente quando il motore raggiungerà il massimo dei giri pur mantenendo un funzionamento molto regolare. Se fosse regolato troppo magro, dopo un iniziale aumento dei giri, si avvertirebbe una diminuzione degli stessi in aggiunta ad un suono troppo pulito e la tendenza del motore a scendere lentamente di giri dopo una sgassata. Al contrario, se fosse troppo grasso, il motore scenderebbe di giri da quelli inizialmente impostati, avrebbe un suono più sordo e la tendenza ad imbrattarsi e poi spegnersi anche dopo una bella sgasata. Completato il processo , andiamo ad agire sulla vite che regola il regime di rotazione del minimo settandolo a circa 900-1100 rpm. Alcuni consigli : La vite di regolazione della miscela sulla quale andiamo ad agire, ha una efficacia limitata che generalmente va, partendo dalla posizione di tutto chiuso, da 1 giro aperta fino a circa 3.5 – 4 giri aperta. Se per avere un minimo regolato opportunamente, ci dovessimo trovare con una posizione della vite di regolazione ai due estremi dell’efficacia, molto probabilmente abbiamo un getto del minimo errato. Quando invece raggiungiamo la carburazione giusta con la vite svitata di circa 1.5 -2.5 giri , allora siamo a posto. Un altro piccolo accorgimento che vale la pena considerare, soprattutto per motori elaborati e con buone performances, è quello di avere un minimo leggermente più grasso dell’ottimale di circa ¼ di giro. Questo perchè è preferibile avere un maggior apporto di miscela quando dopo una bella tirata si va a chiudere il gas, che garantisce una migliore lubrificazione. PASSAGGIO (o progressione) Questa fase della carburazione coinvolge le posizioni del gas che vanno dal minimo a circa 1/8 della corsa completa ed è definita di “passaggio” proprio perchè il carburatore cambia fisicamente il circuito col quale pesca la miscela dalla vaschetta. Infatti in tutti i carburatori è presente un circuito di pesca del minimo ed uno del massimo, in alcuni tipi è anche presente il circuito del power jet, che però non verrà incluso in questa guida. I componenti responsabili di questa fase sono : Getto minimo Smusso ghigliottina Polverizzatore (diametro ed altezza) Parte cilindrica dello spillo conico Iniziamo dicendo che nella maggioranza dei casi in cui si compra un carburatore nuovo, le taraturedi questi componenti risultano molto vicine all’ottimale (a meno di prendere carburatori tarati per applicazioni specifiche...) e che quindi necessitano di pochissime variazioni. Il più delle volte, soprattutto nel mondo vespa, risulta necessario modificare pesantemente la taratura soprattutto con carburatori di grandi diametri, normalmente destinati a motori molto più performanti delle comuni elaborazioni (anche spinte) disponibili per vespa. Detto questo, per capire se il nostro passaggio è buono, dobbiamo “ascoltare” il motore: se aprendo il gas (fino appunto ad 1/8) notiamo un funzionamento molto pulito che tende a far salire i giri di molto, probabilmente siamo magri. Se invece i giri tendono a salire di poco e sentiamo il motore tartagliare in maniera sorda , la carburazione sara’ grassa. Le componenti che per prime vengono interessate per una regolazione fine di questa fase di funzionamento sono il getto minimo e lo spillo conico. Ecco due foto dei componenti : Spillo conico Getto minimo Infatti come detto prima, potremmo trovarci nella condizione di avere una buona carburazione al minimo ma con un getto troppo piccolo, non sufficiente al passaggio. Se invece fossimo di fronte ad un passaggio troppo grasso, si potrebbe intervenire sullo spillo scegliendone uno con una parte cilindrica più grande di diametro, che lascia passare meno miscela attraverso il poverizzatore. Come ultime due soluzioni, possiamo pensare di agire con la sostituzione del polverizzatore (tenendo presente che cosi’ facendo andiamo a modificare anche tutta la fase successiva) in funzione del fatto che uno più piccolo smagrirà la carburazione e viceversa, oppure prendendone uno dello stesso diametro ma con una parte finale (verso l’ugello) di altezza diversa: più alto tenderà a smagrire la carburazione; oppure modificando l’altezza dello smusso della ghigliottina, considerando che uno smusso più alto smagrisce la carburazione e viceversa. Ecco le foto dello smusso ghigliottina e di un polverizzatore : Ghigliottina Polverizzatore MEDIE APERTURE Da 1/8 di gas fino a circa 3/4, chi comanda la carburazione è principalmente l’accoppiata spillo/polverizzatore. Più in dettaglio, è’ la parte conica dello spillo che essendo più o meno accentuata e con diametri diversi, lascia passare una quantità di mescela differente a parità di posizione del gas quindi ingrassando o smagrendo la carburazione. (più è ampia l’area lasciata scoperta dallo spillo sul polverizzatore , più grassa sarà la miscela) La regolazione di questa fase è probabilmente la più complicata di tutte, perchè comprende il numero maggiore di posizioni della manopola del gas e quindi la più vasta gamma di regimi di funzionamento del motore. In aggiunta, soprattutto quando si fanno le prove, si corre il rischio di trascinarsi dietro carburazioni errate in altre fasi che condizionano pesantemente l’erogazione del motore. Un esempio classico: Un minimo troppo grasso tenderà a farci smagrire oltre modo le medie aperture, visto che in genere quando si prova una carburazione difficilmente si ha modo di fare lunghi tragitti dando tempo al motore di pulirsi completamente. Anche qui l’ascolto del motore è fondamentale per capire a che punto siamo. Un motore che tenderà ad essere molto reattivo al gas, ad aumentare molto i giri a fronte di una piccola apertura del gas e a girare molto pulito, ci rivela una carburazione troppo magra. Viceversa se avrà la tendenza a tartagliare, a non accelerare e girare in maniera sorda, sarà troppo grasso. Una prova semplice che si può fare è quella di agire sul tiretto dell’aria in maniera progressiva, ingrassando pian piano la carburazione per vedere come reagisce il motore. Se azionando la leva noteremo un aumento dei giri e un miglioramento del funzionament , significa che la nostra accoppiata spillo/polverizzatore è troppo magra e va corretta. Molto spesso, come si diceva all’inizio, è sufficiente intervenire solo su alcuni dettagli della taratura. In questo caso per noi potrebbe essere sufficiente spostare il fermo che è sullo spillo ad una posizione più bassa, che fa stare lo spillo più alto rispetto al polverizzatore , ingrassando la miscela. A tal proposito ricordiamo che le posizioni del fermo dello spillo, per convenzione, si indicano sempre a partire dalla tacca più in alto dello spillo (posizione piu’ magra). Anche qui , come per il minimo, vale la regola che se ci troviamo di fronte ad una buona carburazione ottenuta con una posizione del fermo dello spillo alle estremità (tutto su o tutto giù), è il caso di considerare uno spillo diverso che ci dia la stessa erogazione di miscela con una posizione del fermo intermedia, in modo da lasciarci margine per un ulteriore aggiustamento magari in funzione del cambio della stagione. In alcuni casi, potrebbe essere necessario anche rivedere l’intera accoppiata spillo/polverizzatore. MASSIMO La carburazione alla massima apertura del gas e al massimo della potenza del motore è chiaramente quella più rischiosa da fare, visto che un errore di magrezza in questa fase può portare alla rottura del motore. Per questo, è consigliabile partire sempre da un getto massimo esageratamente grasso oppure addirittura senza getto massimo. In questo modo si verificherà che l’area lasciata libera dalla punta dello spillo sul polverizzatore consenta un passaggio ampiamente sufficiente di miscela al funzionamento del motore al massimo dei giri. Questo si puo’ fare anche matematicamente utilizzando questa formula: Dm e’ il diametro del getto massimo (es : 105) Dp il diametro del polverizzatore (es : 264) Ds il diametro della punta dello spillo come indicato dalle tabelle (es : 160, riportato da tabella come 1,60) In allegato trovate la tabella degli spilli Dell'Orto con le loro misure caratteristiche Fatti questi controlli, la tecnica più comunemente usata per verificare la bontà della carburazione al massimo, è quella della lettura della candela. Si va a controllare il colore della candela dopo aver effettuato una bella tirata ed avendo avuto cura di spegnere immediatamente il motore per non dare modo alla candela di ricolorarsi a regimi diversi dal massimo. L’ obiettivo è ovviamente il famoso “color nocciola” dell’elettrodo, che però va considerato tenendo presente alcune cose: Il giusto grado termico della candela La giusta percentuale di olio nella miscela Il giusto anticipo di accensione Questi tre elementi incidono pesantemente sulla temperatura raggiunta durante la combustione, assieme alla carburazione e al rapporto di compressione, che è poi la responsabile della colorazione della candela. Per questo è fondamentale verificare a priori la correttezza di questi tre parametri come indicati dai vari produttori di kit per far si che la nostra lettura sia attendibile. A titolo molto indicativo, ecco un esempio delle varie colorazioni che la nostra candela può assumere: La lettura va ulteriormente dettagliata per la parte ceramica / elettrodo della candela e per il bordo esterno. I primi due particolari rilevano la carburazione agli alti giri, mentre il secondo quella dei bassi giri. Come dicevamo in precedenza, nei motori particolarmente spinti si tende ad avere minimo e bassi un po’ grassi (quindi di colore scuretto) e medi e massimi giusti quindi color nocciola. In questa foto abbiamo 3 candele di un kart 100cc dove in quella centrale si sottolineano gli aspetti appena descritti. In un motore più tranquillo, avremmo trovato una colorazione omogenea di tutta la candela di una tonalità appena più scura rispetto alla parte ceramica di quella in centro alla foto, considerando le temperature di esercizio più basse e la “cautela” di avere comunque un certo margine di “grassezza” sulla carburazione a favore dell’affidabilità. Si sottolinea che i colori riportati nella foto sono di un motore da competizione e quindi “estremi” e che in ogni caso il miglior metodo di verifica della carburazione rimane quello della lettura del cielo del pistone (che non verrà analizzato qui) che comunque rimane di difficile applicabilità sulle nostre vespe vista la scomodità dell’operazione di smontaggio della testa, almeno in un uso quotidiano o del fine settimana. @solovalvola DOWNLOAD GUIDA - Carburazione by Solovalvola.pdf Spilli - DellOrto.pdf