Come è fatta una marmitta di un ciclomotore
Il sistema di scarico di una moto è molto più di un semplice insieme di tubi; è un componente critico che determina prestazioni, suono ed efficienza. Convoglia i gas caldi e tossici lontano dal pilota, attenua il rombo del motore e aiuta a ottimizzare la potenza erogata. La marmitta fa parte dell’impianto di scarico del veicolo e anzi ne è una parte fondamentale.
Questa guida esplora l'intricato processo di creazione di un impianto di scarico per moto, dalla selezione dei materiali giusti ai controlli di qualità finali, e descrive la struttura interna tipica di marmitte omologate e artigianali.
Cos'è un sistema di scarico per moto e quali parti lo compongono
Un sistema di scarico per motocicletta è una serie di tubi e camere progettati per trasportare i gas di scarico dai cilindri del motore alla parte posteriore della moto. Collettore di scarico (o collettore): questa è la prima sezione collegata direttamente alla testata del motore. Raccoglie i gas caldi all'uscita dalla camera di combustione.
Collettore: nei motori multicilindrici, i tubi del collettore si fondono in un unico tubo chiamato collettore. Ciò aiuta a bilanciare gli impulsi di scarico e a migliorare il flusso di gas. Tubo intermedio: questa sezione collega il collettore al silenziatore. La sua lunghezza e diametro sono regolati per influenzare le caratteristiche di coppia e potenza del motore.
Marmitta (o silenziatore): questo è il componente finale, responsabile della riduzione del rumore del motore a livelli legalmente accettabili. Contiene deflettori e materiali fonoassorbenti per silenziare il suono dello scarico senza limitare eccessivamente il flusso di gas. La marmitta è la parte finale dello scarico. La sua funzione è quella di ridurre il suono generato dal motore ed espulso attraverso il tubo di scarico. Allo stesso tempo, funge anche da rifinitura e conferisce un carattere più sportivo alle nostre moto.
DB Killer: componente situato all'uscita del collettore di scarico che riduce il suono in uscita dal silenziatore. Fa sì che le onde sonore ritornino verso l'interno del silenziatore e riduce i decibel che finalmente arrivano a noi.
Struttura interna: omologata vs artigianale
La marmitta viene costruita separatamente e poi fissata al resto del sistema. Il suo design interno è ciò che controlla la nota di scarico. Silenziatori con deflettori: utilizzano una serie di camere e piastre (deflettori) per reindirizzare i gas di scarico, costringendoli a percorrere un percorso più lungo e dissipare l'energia sonora. Silenziatori Glasspack: sono caratterizzati da un tubo dritto e perforato avvolto in materiale fonoassorbente, tipicamente fibra di vetro. Sono meno restrittivi dei design a camere, risultando in un tono più forte e profondo.
Le marmitte hanno misure di tali parti proporzionate alla loro utilizzazione: il collettore, il cono, il controcono, la pancia e la curva al silenziatore creano rapporti di compressione che influenzano la curva al collettore. Non c'entrano tanto le paratie interne quanto il rapporto di compressione che creano la curva al collettore, il cono, il controcono, la pancia e la curva al silenziatore. Queste parti sono proporzionate alla loro utilizzazione e determinano il comportamento alle diverse aperture del gas.
Le differenze principali tra una marmitta omologata e una non omologata o artigianale risiedono nel design delle camere interne, nella presenza o meno di catalizzatori e nel grado di silenziamento. Gli scarichi omologati devono soddisfare standard acustici e di emissioni e spesso incorporano soluzioni per ridurre rumorosità ed emissioni, mentre gli scarichi artigianali possono privilegiare la resa prestazionale o il suono a scapito della conformità alle normative.
Il ruolo del design interno nei motori a due tempi e quattro tempi
A seconda che il motore della moto sia a due o quattro tempi, la marmitta assume una differente importanza; nei motori a due tempi influenza molto le prestazioni. Nel motore a due tempi incide in maniera evidente sulle prestazioni. Marmitte lunghe e strette favoriscono lo sfruttamento del motore a bassi regimi e sono ottime nelle gare di enduro. Marmitte più corte e di diametro più ampio sono invece utilizzate nelle gare di velocità per la capacità di sfruttare il motore ad alti regimi.
È importante notare che alcuni tipi di marmitta, come la TT (forse l'espansione più scarsa), dovrebbero essere riprogettati completamente se si vuole trasformare il comportamento, ad esempio, in quello di una marmitta per base. L'onda di risucchio funziona solo a un preciso numero di giri: al di sotto di un certo numero di giri arriva troppo presto al cilindro e non è possibile una buona evacuazione dei gas che hanno già subito un raffreddamento.
Materiali e fabbricazione
I materiali utilizzati in un sistema di scarico devono resistere a temperature estreme, corrosione e vibrazioni. Le due scelte più comuni per gli scarichi ad alte prestazioni sono l'acciaio inossidabile e il titanio. L'acciaio inossidabile è un'opzione versatile e popolare sia per i sistemi OEM che per quelli aftermarket, mentre il titanio è generalmente riservato alle bici da corsa e ad alte prestazioni di fascia alta in cui il risparmio di peso è fondamentale.
Prima che qualsiasi metallo venga tagliato, il sistema di scarico viene progettato utilizzando il software CAD (Computer-Aided Design). Gli ingegneri creano un modello 3D, pianificando attentamente ogni curva e dimensione per raggiungere obiettivi prestazionali specifici. Obiettivi prestazionali: gli ingegneri utilizzano simulazioni fluidodinamiche per prevedere in che modo il progetto influenzerà potenza, coppia e suono. Questo progetto digitale funge da base per l’intero processo di produzione.
Una volta finalizzato il progetto e selezionati i materiali, inizia la produzione. I tubi grezzi vengono tagliati alle lunghezze richieste per le sezioni dei collettori, del tubo centrale e del silenziatore. Successivamente, i tubi vengono piegati nelle forme precise definite nel modello CAD. Questo viene in genere fatto utilizzando una piegatrice a mandrino. Un mandrino è un'asta d'acciaio inserita nel tubo durante la piegatura, che ne impedisce il collasso o le grinze.
Una volta piegati nella forma, i singoli tubi sono pronti per essere saldati insieme. I fabbricanti utilizzano la saldatura TIG (Tungsten Inert Gas) per unire i componenti. La saldatura TIG è preferita perché produce saldature pulite, resistenti e precise. Per i sistemi in titanio, questo processo è ancora più impegnativo, poiché la saldatura deve essere eseguita in un ambiente di gas inerte per evitare che il metallo diventi fragile.
Montaggio, finiture e controllo qualità
Il sistema deve adattarsi perfettamente al telaio della moto, evitando il contatto con altri componenti. Il passaggio finale è la finitura: il sistema di scarico è lucidato o rivestito per migliorarne l'aspetto e aggiungere un ulteriore livello di protezione contro gli elementi. Le finiture comuni includono acciaio inossidabile lucido, titanio spazzolato o rivestimenti in ceramica ad alta temperatura in vari colori.
Prima della spedizione, ogni sistema di scarico viene sottoposto a rigorosi controlli di qualità. I tecnici controllano l'integrità delle saldature, verificano tutte le dimensioni rispetto al progetto originale e testano il sistema su una motocicletta per garantire un perfetto allineamento. Ciò garantisce che il prodotto finale soddisfi i più elevati standard di qualità e prestazioni.
Manutenzione e pulizia della marmitta
Se gli scarichi sono sporchi, è il caso di intervenire, non solo con una lucidatura, ma con una pulizia più approfondita dell’interno della marmitta. Per effettuare questa operazione, dovrai smontare la marmitta, assicurandoti prima che il motore sia freddo, per non correre il rischio di scottature. Poggia la moto su un fianco e poi adagiala a terra, cercando di non graffiare la carrozzeria. Smontato il pezzo, puoi carteggiare il corpo con la carta vetrata a grana fine o doppia.
Le marmitte vanno pulite con cura e anche con delicatezza. Non esagerare con il carteggio perché corri il rischio di compromettere il corretto funzionamento della marmitta. Lucidare la marmitta della moto non è sufficiente a garantire una pulizia completa. Il primo materiale occorrente per un’ottimale pulizia della marmitta della moto è la carta vetrata, che dovrebbe essere di qualità P80, o P150, o ancora P220, altrimenti P600 o P1200. Servono poi anche della pasta abrasiva, della soda caustica, un tappo di sughero per chiudere le estremità, dell’acqua calda e piccoli bulloni.
Un metodo prevede la pulizia con la soda caustica, un acido aggressivo. Attenzione: durante il suo utilizzo non dimenticare che si tratta di una sostanza molto pericolosa. Indossando dei guanti di gomma e occhiali di protezione devi chiudere con un panno i fori della marmitta che si trovano alle estremità, per evitare che fuoriescano vapori dal contatto tra soda e acqua. Il secondo metodo prevede invece la pulizia con la brace: lega la marmitta con dei fili di ferro e adagia il suo corpo sulla brace. Aspetta che si scaldi fino a quando non uscirà dal suo interno del fumo nero che sta a significare che sono stati eliminati i residui carbonosi in essa contenuti.
All’interno della pancia infatti si accumulano detriti, residui e sporcizia, che si formano durante la funzione stessa della marmitta e la combustione del motore. Pulire la marmitta della moto non è utile solo dal punto di vista estetico, ma il trattamento interno ed esterno, se fatto correttamente, può essere davvero molto utile. A volte guasti, malfunzionamenti e usura possono essere risolti solo cambiando il pezzo.
Omologazione, catalizzatore e aspetti normativi
Quando parliamo di omologazioni, ci riferiamo alle normative stabilite dall'Unione Europea, che sono le più restrittive rispetto al resto dei Paesi del mondo. Secondo l'Unione Europea, i sistemi di scarico devono soddisfare una serie di standard acustici e di emissioni per essere considerati omologati. Vi consigliamo di consultare le norme stabilite nel vostro luogo di residenza prima di scegliere un sistema di scarico o un altro.
Gli scarichi omologati senza convertitore catalitico sono i più diffusi sul mercato, poiché rispettano le norme e le specifiche acustiche stabilite dalle autorità. La marmitta catalitica è un elemento che agisce come un filtro all'interno del tubo di scarico, permettendo solo a una percentuale dei gas generati dal motore di uscire all'esterno. Rinunciando al catalizzatore, il tubo di scarico non trattiene la quantità di gas che in molti casi la nostra moto omologa, e ciò può influire sul superamento delle ispezioni tecniche (ITV) a causa delle emissioni di gas.
Suono, estetica e usura
Tutti gli amanti e gli appassionati di motori concordano sul fatto che il suono di un motore a combustione interna è una melodia unica e caratteristica di ogni veicolo. Se il motore è il cantante, il tubo di scarico della nostra moto è l'impianto audio che ci fa percepire tutte le note emanate dal nostro motore. La marmitta della moto diventa anche un elemento fondamentale per l’estetica, oltre che per le sue funzionalità; la sua cromatura è sicuramente più evidente ed esposta rispetto a quanto accade nelle auto, ed è anche uno degli elementi maggiormente esposti agli urti e all’usura.
La marmitta non funziona più semplicemente come un ‘tubo di scappamento’: oggi controlla anche il livello delle emissioni inquinanti, abbattendole. E’ uno dei componenti che durante i controlli per la revisione subisce le verifiche più severe. Per accorgersi che una marmitta non svolge appieno le sue funzioni non è necessario essere dei meccanici esperti: basta fare attenzione al suono, che inizia ad essere insolito e inadeguato. Una marmitta difettosa emette infatti un rumore del tutto insolito e inadeguato.
Consigli pratici e osservazioni finali
Il sistema di scarico deve assicurare una depressione per generare il cosiddetto effetto venturi che estrae i gas di scarico e li spinge fuori, evitando che sia il motore a svolgere questo lavoro. Anche la temperatura influisce sul rendimento della marmitta, perché ad elevate temperature il regime di potenza massima viene raggiunto più rapidamente. È importante quindi che la marmitta venga mantenuta nella sua integrità, anche perché come tutte le parti del veicolo esposte alle intemperie è soggetta a usura e soprattutto all’azione della ruggine.
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