Il motore a due tempi è ancora prevalentemente utilizzato in alcune tipologie di mezzi nautici e soprattutto nei motocicli, come gli off road e in genere in quelli di piccola e media cilindrata, e cioè i 50, 125 e 150 cc. Nel mondo automobilistico, invece, è praticamente scomparso, sostituito ormai da decenni dai motori a quattro tempi, sia Diesel che benzina.
La sostanziale differenza tra un motore a due tempi e uno quattro tempi, entrambi a combustione interna, è data dalla diversa alternanza delle fasi che si viene a creare in relazioni ai giri che l’albero motore compie per concludere l’intero ciclo necessario a trasformare l’energia termica in energia meccanica. In un due tempi, le quattro fasi del ciclo di funzionamento si compiono nell’arco di un solo giro dell’albero motore, non due come invece avviene nei quattro tempi.
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Come funziona il motore a due tempi
Prima di analizzare vantaggi e svantaggi del motore a due tempi, è importante capire il suo funzionamento, e, quindi, come avviene il ciclo completo. Se nei motori a 4 tempi la prima e l’ultima fase (aspirazione e scarico) sono controllate da due corrispondenti valvole che si aprono e si chiudono, nei motori a due tempi il movimento del pistone è invece dettato dalle cosiddette luci, cioè delle feritoie poste all’interno del cilindro che si aprono e si chiudono al passaggio del pistone stesso:
- aspirazione-compressione: il pistone sale verso il Punto Morto Superiore (PMS) e chiude sia la luce di scarico che quella di travaso. La miscela aria-benzina-olio che si trova nella camera di combustione nella parte superiore del cilindro viene compressa. La luce di aspirazione, restando aperta, permette l’introduzione di nuova miscela all’interno del carter, situato nella parte inferiore del cilindro. Tale immissione è resa possibile dalla depressione generata con la salita dello stesso. La compressione genera la scintilla sulla candela che innesca la combustione della miscela. Il pistone si alza chiudendo la luce di travaso e la luce di scarico;
- scarico-travaso: l’espansione provocata dalla combustione della miscela spinge questa volta il pistone verso il basso, cioè verso il Punto Morto Inferiore (PMI). La luce di aspirazione si chiude e si aprono quelle di scarico e di travaso. La miscela contenuta nel carter al di sotto del pistone viene spinta verso la parte superiore del cilindro, prendendo il posto dei gas prodotti dalla combustione, i quali fuoriescono dalla luce di scarico. Questa spinta avviene attraverso la differenza di densità fra la miscela fresca e quella combusta.
Vantaggi e svantaggi di un motore a due tempi
I vantaggi e le caratteristiche di funzionamento di un motore a due tempi, che rendono questo sistema particolarmente apprezzato da tutti gli appassionati di motociclismo, rappresentano contemporaneamente degli svantaggi. Ciò ha contribuito a farli sparire con l’avvento delle nuove normative antinquinamento.
La propulsione di un motore a due tempi è sicuramente più leggera e meno complicata di un quattro tempi, per via del solo giro di pistone anziché due. Inoltre non necessita di valvole e dei conseguenti sistemi di lubrificazione, rendendo il tutto più semplice anche dal punto di vista della manutenzione. Il motore, perciò, sviluppa più potenza, anche a parità di cilindrata, fornendo un’accelerazione più scattante, rendendolo perfetto per le piccole moto.
Ciò che rende il due tempi facile, potente e scattante lo rende però problematico dal punto di vista della combustione. Infatti, il fatto che la miscela oltre ad aria e combustibile includa anche olio, fa sì che porti a prodotti di combustione più tossici. I fenomeni chimici protagonisti delle fasi necessarie alla combustione devono avvenire a una velocità doppia rispetto a un motore a quattro tempi.
Questo li rende per forza incompleti e dunque più pericolosi per l’ambiente e la salute dell’uomo. L’olio contenuto nella miscela, inoltre, spesso non brucia completamente. Parte della miscela, poi, potrebbe uscire dal cilindro anche prima della sua combustione, in quanto il pistone durante la risalita e viceversa lascia aperte sia le luci di aspirazione che quelle di scarico, aumentando così anche l’accumulo di sporco nell’involucro esterno del motore.
