Ciao Pier! Volevo chiederti delle informazioni riguardanti l’anticipo di accensione. Ho notato che, in generale, aumentando l’anticipo di accensione il motore ha un’erogazione più piena: guadagna potenza su tutto l’arco di giri e, con esso, tendenzialmente cambia anche la carburazione ed il suono del motore. Come mai per uso stradale si predilige un’accensione ad anticipo fisso, mentre per uso pista si predilige la variabile? E per quale motivo, a parità di giri, diversi motori hanno gradi di anticipo differenti?
Grazie mille in anticipo, Giuseppe
Ciao Giuseppe!
Domanda molto interessante la tua!
Iniziamo col dire che la carica di aria e miscela, per bruciare al meglio nel cilindro, necessita di un certo tempo (ricordiamo che in camera di combustione la miscela deve bruciare, non esplodere: se esplode abbiamo un fenomeno altamente distruttivo conosciuto col nome di detonazione, in grado di danneggiare irreparabilmente il pistone e, con esso, testa e cilindro). Questo tempo per bruciare la carica lo diamo al motore anticipando il momento di accensione prima che il pistone arrivi al punto morto superiore: per questo l’anticipo si misura in gradi, o millimetri, prima del punto morto superiore. Anticipando l’accensione, si sfrutta al massimo la forza di espansione dei gas in combustione proprio quando il pistone inizia a scendere dal PMS al PMI (dove realmente serve). La massima forza di espansione, quindi, deve esserci proprio appena il pistone ha passato il punto morto superiore.
In sostanza, se lavorassimo con zero gradi di anticipo e accendessimo la carica al PMS, sprecheremmo energia in quanto parte della forza generata sul mantello del pistone eserciterebbe pressione su di esso quando non servirebbe più. Nei motori 2 tempi l’anticipo di accensione ottimale varia al salire del regime di rotazione: più si sale, più le turbolenze che si generano all’interno del cilindro e nella testa facilitano una combustione ottimale in minore tempo. Le centraline ad anticipo variabile tendono ad allungare la coperta corta: partono con molto anticipo per migliorare la resa ai bassi e medi regimi per poi ritardare al salire dei giri in modo da permettere al motore di distendersi. Un eccesso di anticipo di accensione, come un eccesso di compressione, tende infatti a limitare l’allungo del motore agendo come una controforza, oltre a rischiare di provocare rotture a causa di troppo calore sviluppato o di detonazioni. Se, infatti, la miscela aria/benzina viene accesa con un eccesso di anticipo, inizia ad espandersi quando il pistone non ha ancora raggiunto il PMS e, di conseguenza, tende a spingere il pistone verso il basso dalla parte sbagliata, assorbendo potenza e frenando il motore nel salire di giri. L’accensione ad anticipo variabile è quindi sempre la migliore soluzione, anche su motori stradali, non solo per una questione di prestazioni, ma anche di consumi e di emissioni gassose inquinanti: non a caso i motori 2 tempi Euro2 avevano tutti le centraline digitali ad anticipo variabile (più o meno sofisticate) per ottimizzare la combustione e ridurre l’inquinamento.
Esistono 2 tipi di centraline ad anticipo variabile: quelle analogiche e quelle digitali. Le analogiche sono normalissime centraline CDI a scarica capacitativa in cui viene inserito un diodo che, semplicemente, ritarda l’accensione al salire dei giri. Ovviamente queste centraline non hanno un microprocessore che gestisce la mappatura e, per questo, necessitano di anticipare lo statore meccanicamente in modo che poi esse vadano a ritardare l’accensione al salire dei giri. Top Performances, ad esempio, fornisce una chiavetta disassata che anticipa l’accensione spostando il volano sulle sue centraline analogiche ad anticipo variabile. Le centraline digitali, invece, hanno un microprocessore nella cui memoria è inserita una curva di anticipo che può avere un andamento non lineare come quello del ritardatore analogico. Queste lavorano con il sistema del “giro precedente”, ovvero memorizzando la posizione del pick up dal giro di motore precedente come riferimento di anticipo e, in base a quello, stabiliscono dove accendere al giro successivo: 1 giro di differenza su 7000, 8000… 10000… 15000 è un nulla, ma che permette di poter gestire l’accensione usando il piatto soltanto per la messa a punto statica iniziale. Sulle centraline analogiche giapponesi, invece, si doveva anticipare il piatto asolandolo, solo che i giapponesi erano abbastanza pigri nello scrivere le istruzioni e tanta gente si lamentava che con le centraline Daytona, Kitaco e Posh i motori fossero “morti” in partenza o che non cambiasse nulla in accelerazione per notare vantaggi solo in velocità massima in quanto eliminavano il fastidioso limitatore di velocità di cui erano dotati Honda Dio e Yamaha Jog di importazione parallela. Nel 1992, con la mia fida pistola stroboscopica, notai che queste centraline avevano il ritardatore a diodo (come il mio Pavesi kart 125) e feci degli esperimenti anticipando il piatto, con risultati eccellenti. Così iniziarono le leggende metropolitane secondo cui io “riprogrammavo” le CDI Daytona e Kitaco e i miei hondini andavano più degli altri. A me la cosa faceva morire dal ridere, perchè non capivo come si potessero dire cose del genere quando la soluzione era di una stupidità mostruosa. Allora, visto che sono un gran bastardo, iniziai per scherzo a fare dei finti fori sulla centralina in cui poi mettevo dello stucco epossidico per far finta di averle aperte e chiuse. La cosa che mi faceva morire dalle risate erano i commenti dei ricambisti miei amici, che vendevano decine di centraline a gente che provava a modificarle perchè volevano copiarmi. Eppure la modifica era talmente stupida… bastava smontare il volano per capire dove era l’inghippo. Sui Minarelli, ad esempio, anche se la centralina era senza limitatore, due gradi di anticipo facevano un gran bene con i cilindri più spinti.
Tornando a noi, anticipare un motore elaborato, soprattutto se si usano benzine 100 RON, è una cosa assolutamente valida. Ovviamente in fase di messa a punto e di prova, bisogna monitorare il motore, meglio se con una termocoppia per gas di scarico, per verificare come si comporta al salire dei giri, seguendolo poi con la carburazione che, ovviamente, cambia. Come accennato, l’anticipo di accensione genera, come un eccesso di compressione, una controforza che si oppone al salire dei giri del motore (oltre a generare fenomeni di detonazione), quindi solo con prove dinamiche si può determinare il giusto anticipo: in genere si anticipa fino a quando il motore riesce ad allungare e non si rompe. Facile, no? Insomma…
Per quanto riguarda il discorso motori diversi, anticipi diversi, è verissimo. A parità di cilindrata, differenze a livello di rapporto di compressione, di efficienza di lavaggio, interasse biella (una biella più lunga, in genere, richiede tendenzialmente valori di anticipo maggiori) e altri parametri possono provocare diverse esigenze di anticipo. Se, ad esempio, un motore ha un lavaggio particolarmente efficace e una turbolenza ottimale, può richiedere meno anticipo a parità di rapporto di compressione di uno che ha un lavaggio peggiore. Ogni motore è una storia a sé.
Le centraline ad anticipo variabile dei primi anni ’90 avevano un diodo con funzione di ritardatore e la chiavetta disassata per anticipare meccanicamente il piatto accensione. Top Performances raccomandava di usarle su motori in grado di raggiungere massimo 10000 giri, in verità si potevano usare anche su motori da 13000 giri adeguando l’anticipo statico
