Il monoblocco e la testata:
Il Il cuore del motore è la camera di lavoro ed è costituita dalla parte interna del cilindro e dalla faccia superiore di uno stantuffo, comunemente detto pistone, superiormente la camera di lavoro è chiusa dalla testa (o testata) fissata al cilindro mediante alcune viti.
Il pistone è libero di muoversi all'interno del cilindro eseguendo un moto rettilineo alterno. Per mezzo di un perno tubolare lo spinotto è collegato alla biella, una sorta di rigida e robusta asta, a sua volta vincolata all'albero a gomiti.
L'albero a gomiti è la vera e propria manovella, è dotato di perni di banco e di perni di biella. Il sistema così costituito è vincolato al basamento o monoblocco tramite dei supporti, che sono scomponibili onde facilitare l'assemblaggio del motore.
Il basamento costituisce il corpo principale del motore in cui sono inseriti i cilindri. La biella, di forma rastremata, è dotata di due fori passanti con assi perfettamente paralleli al piano di rotazione dell'albero a gomiti.
Nel foro di diametro minore, chiamato piede di biella, è inserito la spinotto, mentre, nella testa di biella l'estremità opposta si inserisce il perno di biella dell'albero a gomiti.
Si hanno allora due sistemi: il primo costituito dal pistone dallo spinotto e dal piede di biella, è caratterizzato da un moto di tipo esclusivamente rettilineo, mentre il secondo formato dall'albero a gomiti e dalla testa di biella è caratterizzato da un moto circolare.
Nel primo sistema,il moto rettilineo verticale del pistone, non fa altro che generare una variazione di volume all'interno della camera di combustione ovvero tra la testa del pistone e l'estremità chiusa del cilindro cioè la testata. Questo moto, sia nei motori diesel che quelli a benzina, è innescato attraverso un processo di combustione o detonazione del carburante che avviene all'interno della camera di combustione.
La combustione, ovvero la reazione chimica fra benzina e l'aria, viene innescata al termine della fase di compressione mediante un piccolo arco elettrico, fatto scoccare fra gli elettrodi di una candela.
Quando in aria libera, a pressione e temperatura ambiente,si da inizio alla combustione di una determinata quantità di benzina allo stato liquido, la fiamma, limitata alla sola zona di contatto fra aria e combustibile, si propaga con velocità relativamente bassa.
Anche quando la benzina è miscelata con l'aria sottoforma di vapore o di piccolissime goccioline, la velocità non è elevata.
Se invece sottoponiamo la miscela ad un forte rimescolamento, ossia ad un moto turbolento, in queste condizioni simili a quelle che si verificano all'interno del motore si raggiungono velocità di oltre 40 m /s.
Contrariamente ad ogni aspettativa, infatti, nel motore la reazione fra aria e benzina non è improvvisa e subitanea, ma richiede un certo tempo; per questo motivo è improprio parlare di scoppio, ma è più logico parlare di combustione.
Essendo la velocità della combustione limitata, bisogna innescare l'accensione della miscela con un certo anticipo rispetto al pms, affinché la reazione si completi entro il breve arco di tempo possibile (prima che si apra la valvola di scarico).
La velocità della combustione dipende dalla velocità di propagazione della fiamma, che dipende da vari parametri che possono essere stabiliti in fase di progetto.
Alimentando il motore con miscele povere o ricche si osserva, una rapida diminuzione o aumento della velocità di propagazione della fiamma, fino ad raggiungere, nelle due condizioni estreme ed opposte; i limiti di incendiabilità della miscela, in cui nulla farebbe innescare la reazione fra aria e benzina.
Comunque viaggiare con il carburatore (o l'impianto d'iniezione) regolato in modo da fornire una miscela leggermente ricca, significherebbe aumentare il consumo, ridurre l'efficienza e la durata delle candele d'accensione. Per questo motivo, attraverso particolari accorgimenti, si cerca di miscelare il combustibile con l'aria nelle adeguate proporzioni in modo da garantire un processo di combustione il più veloce possibile. Un accorgimento è quello di creare opportune condotte di aspirazione le quali, conferiscono alla benzina un moto turbolento il quale genera una giusta miscelazione tra aria e benzina e garantisce un ottimo riempimento del cilindro.
L'insieme consente di trasformare il moto rettilineo alterno del pistone, nel moto rotatorio dell'albero a gomiti il quale successivamente trasmette la sua energia ad alcuni organi, come nel caso dell'automobile alle ruote.
