I CARBURANTI
I motori impiegati in campo motociclistico funzionano trasformando in energia meccanica parte della energia termica liberata dalla combustione della miscela aria-carburante precedentemente aspirata e quindi compressa all'interno del cilindro. La combustione, che si svolge con estrema velocità ma in maniera comunque graduale e ordinata, è costituita da una serie di reazioni chimiche in seguito alle quali l'idrogeno e il carbonio del carburante si combinano con l'ossigeno dell'aria. I prodotti finali di una combustione completa sono l'anidride carbonica e l'acqua. Si tratta quindi alla fin fine (ma in realtà ciò che avviene è piuttosto complesso dal punto di vista chimico, dato che vi sono svariate fasi intermedie nello sviluppo delle reazioni) di una ossidazione, che ha luogo con grande sviluppo di calore. li carburante comunemente impiegato per alimentare i motori motociclistici, sia a due che a quattro tempi, è la benzina, costituita da una miscela di idrocarburi, cioè di composti chimici formati esclusivamente da atomi di carbonio e di idrogeno. La benzina si ottiene dal petrolio per distillazione (è la frazione che bolle, ossia vaporizza, per venire poi ricondensata, tra 25 e 210°C circa) e ha quindi una composizione che varia in misura anche sensibile a seconda del greggio di partenza. Gli idrocarburi infatti sono numerosi e di vari tipi e a seconda di quelli preponderanti nel petrolio che si distilla, si hanno cambiamenti nella composizione della benzina. In aggiunta alla distillazione frazionata sono stati messi a punto altri sistemi che consentono di aumentare la "resa" (ossia la qualità di benzina che si ottiene dal greggio). Si tratta del cracking, della idrogenazione, delta alchilazione e della polimerizzazione. Non risultano convenienti, sotto l'aspetto economico, i sistemi che consentono di ottenere la benzina per sintesi. La benzina non ha quindi una formula chimica e viene definita da una serie di caratteristiche chimico-fisiche che deve presentare secondo le norme dì legge o quelle industriali vigenti nei vari Paesi (attualmente è in corso una unificazione e oramai nelle nazioni dell'Europa occidentale le benzine sono pressoché eguali o lo diventeranno fra breve). Tipicamente essa ha un contenuto in carbonio pari a circa l'86%; il rimanente 14% è costituito da idrogeno. Come per tutti i carburanti, una caratteristica di fondamentale importanza è il suo potere antidetonante, che viene indicato dal numero di ottano. Più elevato quest'ultimo, maggiore il potere antidetonante, e quindi più alto il rapporto di compressione che può essere adottato senza che si verifichi la detonazione. Di grande importanza è anche il potere calorifico (che indica, come noto, il "contenuto" di energia del carburante), dell'ordine di 43,5 mJ/kg. Perché la combustione risulti completa una parte di benzina, in peso, deve essere miscelata con circa 14,6 parti di aria. Si dice in questo caso che la miscela ha dosatura o titolo 14,6. Quando la benzina è in eccesso rispetto a tale valore (chimicamente corretto), la miscela viene detta ricca o grassa mentre quando essa è in difetto viene detta povera o magra. La tonalità termica (quantità di energia sviluppata dalla combustione di un determinato volume di miscela aria-carburante correttamente dosata dal punto di vista chimico) è di 3,5 + 3,7 kJ/dm3. Altre caratteristiche importanti sono il calore latente di vaporizzazione (dal quale dipende il "raffreddamento interno" che il carburante è in grado di assicurare al motore> e la volatilità; a quest'ultima è legata non solo la facilità di avviamento a freddo ma anche la maggiore o minore propensione a fenomeni di vapor-lock. La massa volumica (una volta detta peso specifico> della benzina è di 0,73+0,78 kg/dm3. La benzina viene impiegata in tutti i principali paesi industrializzati del mondo per il costo ridotto, per la disponibilità in grandi quantitativi, per la relativa facilità di produzione e per le ottime caratteristiche complessive. Esistono però anche altri carburanti che possono essere utilizzati per alimentare i motori ad accensione per scintilla. Per incrementare il potere antidetonante della benzina per molti anni si è fatto ricorso alla aggiunta di piccole quantità di composti a base di piombo (si tratta del "famigerato" piombo tetraetile e, in minore misura, del piombo tetrametile), assai nocivi per la salute. In seguito il contenuto di questi additivi è stato via via ridotto. Con la comparsa sulla scena delle marmitte catalitiche sono entrate in produzione le benzine "verdi", totalmente prive di composti di piombo; quest'ultimo elemento infatti "avvelena" il catalizzatore nel giro di pochi chilometri. Tra i carburanti alternativi vanno menzionati gli alcoli. Quello metilico, detto anche metanolo, viene impiegato in alcune autovetture da competizione, ove ammesso dal regolamento, mentre quello etilico, facilmente ottenibile dove e una grande disponibilità di "materia prima" vegetale, viene commercializzato in Brasile per essere impiegato in autotrazione. In campo motociclistico si utilizzano miscele alcoliche nello speedway. L'impiego di questi carburanti consente di raggiungere rapporti di compressione più elevati di quelli che si possono adottare quando il motore viene alimentato con la benzina. Ciò è possibile non solo perché il numero di ottano è più elevato ma anche perché il superiore calore latente di vaporizzazione assicura una migliore raffreddamento interno del motore. La dosatura è corretta dal punto di vista chimico quando una parte di alcol metilico viene mescolata con nove parti d'aria (in peso). Impiegando alcol etilico la dosatura corretta è 6,4. Questo vuoI dire che il consumo risulta molto più elevato di quello che si ha alimentando il motore con benzina. Il potere calorifico dell'alcol metilico è 26,8 mJ/kg e quello dell'alcool etilico addiritura 19,7 mJ/kg, ossia inferiore a metà di quello della benzina. La tonalità termica della miscela carburata però risulta analoga e questo proprio per via della ben differente dosatura della miscela stessa. In Italia, la legge vieta l'impiego di carburanti diversi della benzina in vendita ai distributori per i veicoli adibiti a circolazione stradale. Il numero di ottano viene misurato utilizzando modalità differenti. Per ogni carburante esistono infatti un numero di ottano Research e un numero di ottano Motor (il primo è quasi sempre sensibilmente superiore al secondo). Per la determinazione del potere antidetonante si impiegano motori da laboratorio a rapporto di compressione variabile. La differenza tra i valori ottenuti con i due metodi (Research e Motor) costituisce la "sensitività" del carburante.