Testata (meccanica)
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In un motore endotermico la testata è una sorta di coperchio costruito di solito in alluminio o ghisa, che chiude la parte superiore di uno o più cilindri, è un componente importante per la camera di combustione e lo sfruttamento dei gas, dato che una determinata forma della camera da parte della testata, riesce a far si che i gas si comportino in determinato modo, cosa importante soprattutto per il motore a due tempi.
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[modifica] Testata per motori 2 tempi
Questo tipo di testata è molto leggera, con la forma molto simile a quella di un piattello e hanno come compito specifico, quello di raccogliere la miscela aria/benzina il più vicino possibile alla candela e in modo piu efficace rispetto al motore a quattro tempi.
Nei modelli piu semplici ed economici di motori a due tempi, come nelle motoseghe o simili, queste sono tutt'uno con il cilindro, garantendo maggior affidabilità, dato l'assenza di viti di tenuta che altrimenti potrebbero allentarsi, ma perde in prestazioni dato che sempre per ragioni di sicurezza si utilizza un rapporto di compressione relativamente basso.
[modifica] Tipo di testata
Per i motori a due tempi le testate possono essere di due tipi:
- Monopezzo, queste testate sono un unico pezzo, questo permette una piu veloce sostituzione, ma le rende meno apprezzabili per le lavorazioni, infatti se si erra nella lavorazione si è costretti a dover ricomprare l'intera testa.
- Scomponibili, queste testate sono molto apprezzate, perché permettono un piu facile adattamento nel corso del tempo, permettendo al costruttore di dover produrre un numero minore di ricambi, dato che si possono abbinare le varie combinazioni delle due diverse parti, con misure o caratteristiche diverse.
[modifica] Cielo testata
Il cielo della testata è estremamente importante, perché modifica i valori della camera di combustione, nei vari anni si sono adoperati varie forme di testate, per passare definitivamente alle troncoconiche, che oltre a raccogliere in modo efficace la miscela aria/benzina al centro, dove è posizionata la candela, di permettere un funzionamento del motore con carburazioni leggermente più magre, senza avere alcun danno o funzionamento anomalo ed essere piu semplici da costruire.
[modifica] Testata semisferica
Le testate semisferiche sono teste formate da una semplice semisfera, quindi sprovviste di squish, il che le penalizza, dato che così si ha un minor affidabilità e costanza nel comportamento del motore, ma sono molto piu semplici ed economiche da realizzare, per questo vengono utilizzate sulle motoseghe o simili, dove sono addirittura tutt'uno con il cilindro, per ridurre ulteriormente i costi e aumentare la semplicità ed affidabilità della macchina.
[modifica] Testata emisferica
Le testate emisferiche, permettono d'utilizzare delle carburazioni piu magre rispetto alle testate sferiche, grazie alla loro forma, la quale le permette di far raccogliere piu benzina vicino alla candela, permettendo una combustione migliore, questo è dato dalla presenza dell'area di squish (turbolenza), la quale indirizza la miscela vicino alla candela e riduce il fenomeno della detonazione, inoltre generano delle turbolenze maggiori, anche rispetto alle troncoconiche, permettendo d'utilizzare anticipi d'accensione minori, il limite di queste testate è dato dallo parte sferica che deve essere ricavata dalla fusione e dato che queste non possono essere perfette, si devono creare testate con basso rapporto di compressione per non cadere in detonazione.
[modifica] Testata troncoconica
Le testate troncoconiche anche se generano meno turbolenze della carica fresca e quindi richiedono un anticipo d'accensione maggiore, sono piu precise nel valore del loro volume rispetto alle emisferiche, permettendo quindi d'adoperare rapporti di compressione maggiori, ma la caratteristica che le accomuna è data dal fatto che permettono d'utilizzare delle carburazioni piu magre rispetto alle testate sferiche, grazie alla loro forma, la quale le permette di far raccogliere piu benzina vicino alla candela, permettendo una combustione migliore, questo è dato dalla presenza dell'area di squish (turbolenza), la quale indirizza la miscela vicino alla candela e riduce il fenomeno della detonazione, tale area ha tre valori:
- Angolo d'inclinazione dell'area di squish, che deve essere appropriata al pistone e in alcuni casi si possono avere piu inclinazioni (generalmente per i pistoni a ciclo piatto).
- L'ampiezza dell'area, che non deve superare la metà dell'area del pistone, per ricavare il diametro interno minimo dello squish, che è corrispondente alla massima ampiezza dell'area dello squish, si utilizza questa formula;
, utilizzando diametri superiori al diametro calcolato, si avrà un ampiezza dell'area di squish minore. - L'altezza dell'anello di squish, è la distanza che si ha tra la base dello squish e il cielo del pistone, che serve per evitare il battito in testa.
[modifica] Testata a volume variabile
Le testate a volume variabile sono delle teste che variano il loro volume a seconda del regime di funzionamento del motore, venivano utilizzate sui motori con fasatura d'accensione fissa, in modo d'avere il miglior rapporto di compressione a ogni regime.
Per poter adattare la combustione all'accensione a fasatura fissa, queste testate avevano un rapporto di compressione maggiore ai bassi regimi, per migliorare la combustione, mentre ai alti regimi diminuivano la compressione, in modo da rallentare la combustione, perché tale combustione viene velocizzata con l'aumento del regime motore, che porta all'aumento della turbolenza della miscela.
Queste teste per poter variare il volume della camera di combustione, avevano un cono che costituiva la superficie della testata che delimitava la camera di combustione e che veniva alvata e abbassata da un sistema idraulico.
Questo tipo di testata è stata sviluppata (da Polini con il nome di PowerHead) all'inizio dei anni '90 sui modelli da cross di varie marche, nelle cilindrate 125 e 250.
[modifica] Testata per motori 4 tempi
Questo tipo di testata è molto più complessa rispetto a quella per motori a 2 tempi ed è forzatamente di tipo scomponibile, perché sostiene gli organi della distribuzione e l'albero a camme, tranne nel caso si utilizzi una distribuzione di tipo indiretto (sull'albero motore), ed è a contrario della testata per motori a 2 tempi molto più pesante (date le sovrastrutture che deve accogliere), costosa (sempre per via delle sovrastrutture) e facile da rovinare.
[modifica] Testate per le distribuzioni DOHC, SOHC e OHV
Le testate per i motori con uno di questi sistemi di distribuzione per le valvole a fungo, devono essere forzatamente del tipo scomponibile, dato che altrimenti non sarebbe possibile fornire una giusta protezione e lubrificazione per tali componenti.
[modifica] Testate per la distribuzione SV
Le testate per questo tipo di distribuzione, non hanno l'alloggiamento delle valvole, ma devono avere una forma diversa da quella circolare, dato che devono formare i condotti d'aspirazione e scarico, che vengono aperti dalle valvole che sono poste lateralmente al cilindro.
[modifica] Testate per la distribuzione IOE
Le testate per questo tipo di distribuzione, sono paragonabili a quelle della distribuzione SV, ma in questo caso hanno l'alloggiamento di una o piu valvole, le quali vengono disposte sempre a lato del cilindro, ma disposte una in contrapposizione all'altra (sullo stesso asse di scorrimento).
[modifica] Testate per la distribuzione RCV
Le testate per questo tipo di motore, non hanno alcun problema di forma o alloggiamento dei componenti di distribuzione (anche nel caso di valvola a fodero in testa) e per questo motivo sono del tutto paragonabili alle teste per motori a due tempi.
[modifica] Accorgimenti
La testata assieme al pistone è l'elemento piu importante per definire la forma della camera di combustione e modificare la velocità di combustione, difatti questa deve:
- Raccogliere il piu possibile la miscela aria/combustibile. soprattutto sui motori ad accensione comandata.
- Avere misure il piu costanti possibile per ogni pezzo della stessa testata
- Fornire un rapporto di compressione adeguato al caburante, per velocizzare il piu possibile la combustione, senza arrivare a detonazione
- In caso di fasatura d'accensione fissa, deve dare un rapporto di compressione tale da garantire un comportamento il piu lineare possibile, dove piu è basso il rapporto di compressione piu si favorisce gli alti regimi, mentre piu è alto il rapporto di compressione e piu si favorisce i bassi regimi
- In caso di fasatura d'accensione variabile, la testata non ha alcun limite sul rapporto di compressione, potendo quindi generare compressioni molto elevate, questo pechè l'accensione modificando il momento d'innesco della scintilla cambia l'istante di combustione in modo che la differente velocità di combustione della miscela aria/benzina porti sempre ad avere una combustione completa al PMS (punto morto superiore), avendo sempre un ottimale e costante sfruttamento della miscela aria-benzina con lo stesso tipo di testata, anche se adoperando testate piu o meno compresse, sarà necessario ritardare o anticipare l'intera curva d'accensione, oppure adoperare una testata con un valore di compressione diverso per non dover spostare l'intera curva d'accensione
