I gas in espansione spingono in tutte le direzioni con egual forza. Maggiore è la superficie mobile su cui scaricare la forza maggiore sarà la forza trasmessa. Questo è uno dei motivi che spingono i costruttori di motori (in specialmodo i motori da competizione) a scegliere rapporti alesaggio/corsa inferiori a 1.
Per semplicità di costruzione si è sempre scelto il pistone a superfice circolare e ben grandi difficoltà sono state affrontate in casa Honda (NR) per sperimentare un cilindro ovale, il cui grande vantaggio era quello di avere uan amplia superficie su cui disporre le valvole e di consentire in questo modo una respirazione particolarmente efficente (ottimizzata anche dalla presenza di doppia accensione).
Ma io oggi voglio spingermi ancora oltre e portare alla vostra attenzione di tecnici sicuramente preparati la possibilità di valutare i vantaggi di un motore a pistoni quadri, ossia a superfice tendenzialmente quadrata.
Osserviamo il disegno qui sopra.
Vediamo, tracciato a linee continue, sia l’ingombro di un pistone classico (il cerchio) sia l’ingombro del pistone quadro a parità di alesaggio (che per la figura quadra diventa il lato).
Anche se ovviamente il pistone quadro necessità di spigoli arrotondati, rimane pur sempre una superficie ben maggiore che abbinata ad una corsa di egual misura si traduce in un incremento di cilindrata a parità di ingombri ed anche di peso specifico (Kg/cm3).
Il cerchio grande tratteggiato corrisponde al diametro di un cilindro classico che abbia la stesssa superfice del pistone quadro in easame. Vediamo che questo deborda dagli ingombri disegnati a linea continua indicandoci così il maggor spazio occupato con una soluzione tradizionale alla medesima cilindrata.
Ai più attenti non sono certamente sfuggiti i tre cerchi trateggiati inseriti nei rispettivi angoli e il collegamento più naturale ad un tecnico neppure tanto smailiziato è l’abbinarli alle potenziali valvole.
Troviamo infatti in basso a destra la rappresentazione dello spazio occupabile da una valvola in un motore classico, in alto a destra il diametro della valvola del motore a cilindrata maggiorata e in basso a sinistra la valvola del motore a pistone quadro che deborda persino dalla linea del pistone a diametro maggiorato.
Possiamo quindi trovare i vantaggi di una maggiore cilindrata a parità di ingombri, una migliore respirazione data da valvole di diametro maggiore e più amplie superfici di squish per migliorare la turbolenza in prossimità della candela (sempre centrale).
In Formula 1 non sono consentiti pistoni diversi da quelli classici.
Lo Zingaro
Video collegato: https://youtu.be/b5baDNi6MS4
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