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CAVALLI FACILI
L’aumento del rapporto di compressione
di Roberto Maurelli
 Tradizionalmente, quando si vogliono incrementare le prestazioni di
un motore attraverso una seria elaborazione meccanica, gli specialisti
consigliano, come primo passo, quello di aumentare il rapporto di
compressione.
Alcuni, forse, non hanno la minima idea di cosa stiamo parlando;
altri, invece, pur essendo a conoscenza delle nozioni fondamentali in
materia, potrebbero trovare interessante approfondire ulteriormente il
tema.
In primo luogo vale la pena di ricordare che il rapporto di
compressione è un parametro motoristico che esprime il rapporto tra il
volume massimo (pistone al PMI) e volume minimo (pistone al PMS) del
cilindro.
L’aumento del rapporto di compressione determina un miglioramento del
rendimento termico del motore, ossia dello sfruttamento dell’energia
sviluppata dalla combustione, senza che il regime di rotazione cresca.
In sostanza il diagramma delle curve di coppia e potenza viene mantenuto
invariato, ma presenta valori significativamente accresciuti; questo,
ovviamente, permetterà di incrementare le prestazioni della vettura,
senza modificare l’elasticità e la modulabilità del propulsore.
Al crescere del rapporto di compressione, però, aumentano anche le
temperature e la pressione. Pertanto non si può continuare ad aumentare
tale valore all’infinito. Un’esagerazione in tal senso determinerebbe
inevitabilmente la detonazione che, producendo la foratura del cielo del
pistone, comprometterebbe irrimediabilmente gli organi meccanici.
La resistenza alla detonazione di un carburante è indicata dal numero
di ottani e, come avrete appreso da un mio precedente articolo, vi è una
notevole differenza tra la normale “verde” e le benzine speciali aventi
un numero di ottano superiore. È possibile pertanto che un motore abbia
una detonazione utilizzando la tradizionale benzina a 95 ottani e che,
invece, funzioni benissimo con un pieno di benzine a 98 o 100 ottani. Si
tenga presente che esistono degli additivi appositamente studiati per
aumentare il potere antidetonante, ma in ogni caso, aumentando il
rapporto di compressione oltre il limite consentito dall’architettura
del motore, si andrà sempre incontro al fenomeno della detonazione.
A titolo meramente esemplificativo, nei motori di Formula Uno il
rapporto di compressione si aggira intorno al valore di 13.5 : 1.
Nei motori moderni destinati alla grande produzione non ci discosta
molto da questi valori ma, differentemente da quanto avviene nelle
corse, i costruttori prevedono sempre un certo margine di sicurezza su
cui è possibile lavorare per aumentare il rapporto di compressione.
Un primo sistema per raggiungere tale obiettivo è quello di asportare
materiale dal piano di appoggio della testa attraverso una fresatrice o
spianatrice per testate. Il problema di questa soluzione è che viene
alterata la struttura della camera di combustione, annullando le
cosiddette “zone di squish”. Per ripristinare la precedente geometria,
fondamentale per una combustione omogenea, occorre lavorare la camera di
combustione, successivamente alla spianatura, con appositi strumenti.
Un secondo sistema è quello di asportare materiale, senza toccare la
testa, direttamente dal blocco cilindri. Il problema di questa
lavorazione è la difficoltà di operare con i blocchi a struttura
open-deck. Inoltre, anche in questo caso, la necessità di conservare le
zone di squish richiede lavorazioni molto precise.
Un terzo sistema, utilizzato molto frequentemente, è quello di
acquistare direttamente dei kit di pistoni, più bombati, specifici per
il proprio motore, che possono essere installati al posto degli
originali. Attraverso questa semplice operazione viene automaticamente
incrementato il rapporto di compressione senza necessità di ulteriori
lavorazioni meccaniche. Bisogna però fare attenzione ad acquistare dei
pistoni perfettamente compatibili poiché, in caso contrario, sarà
comunque necessario un lavoro di rettifica per far funzionare tutto
correttamente.
Qualunque sia il sistema adottato, comunque, sarà sempre necessario
rimuovere completamente la testata e, in qualche caso, smontare
completamente il motore.
Questo, ovviamente,
influirà sui costi finali dell’intervento, variabili anche a seconda del
metodo prescelto. In ogni caso, chi intende elaborare meccanicamente la
propria vettura dovrebbe sempre prendere in considerazione questo tipo
di modifica che consente di sfruttare al meglio le potenzialità del
proprio motore.
Roberto Maurelli |
