Guida completa alle parti del motore barca

Per andare per mare non serve certo essere meccanici, certo che no. Però è pur sempre vero che il diportista, ancor più dell’autista, dovrebbe avere qualche nozione di base della meccanica dei propulsori. Per quale motivo? Un po’ perché la manutenzione della barca è qualcosa che si fa spesso e volentieri da sé, essendo la cura dell’imbarcazione parte integrante della passione del diportista. E di sicuro avere un motore barca in buone condizioni vuol dire usare meno carburante, inquinare meno e migliorare le performance. Ma non è tutto qui: va anche detto che è essenziale sapere dove mettere le mani nel momento in cui un motore marino inizia a fare le bizze lontano dalla costa, lì dove un intervento esterno può essere lento, difficile e molto costoso. Insomma, vale davvero la pena studiare almeno un po’ il funzionamento e le parti del motore barca, per non farsi trovare del tutto impreparati al momento del bisogno. Oggi vedremo quindi quali sono le varie tipologie di motore per barca, come si differenziano le propulsioni marine, che differenza c’è tra motore benzina e diesel, che differenza c’è tra motore a 2 o a 4 tempi, e infine quali sono le parti di un motore marino. Buona lettura!

Differenza tra motore barca e motore auto

In linea di massima possiamo dire che, chi ne capisce un po’ di motori terrestri, è già parecchio in avanti anche per quanto riguarda la conoscenza di quelli marini. Pur sempre di motori si tratta! Lasciando da parte i motori per barca elettrici, di fatto si parla pur sempre di dispositivi con il compito di convertire l’energia termica derivante dalla combustione del carburante in spinta. Certo, ci sono delle grosse differenze. Il motore marino è pensato per lavorare in ambienti come minimo umidi, e per non temere la corrosione, né le aggressioni della salsedine. Visto che le imbarcazioni sono tendenzialmente più grandi e più pesanti delle auto, i relativi motori tendono inoltre a essere proporzionalmente più grandi. O meglio: ci sono motori per imbarcazioni di qualsiasi dimensione, con i motori delle navi che sono più grandi delle nostre stesse auto! Va poi detto che, in linea generale, il motore di un’auto utilizza una minima parte della propria potenza per procedere a una velocità decente, definibile “di crociera”, laddove invece un motore marino è costruito per funzionare a pieno regime: da qui la concezione di costruzione che porta questi propulsori a utilizzare quanta più coppia possibile a bassi regimi.

La varie tipologie di motore marino

La prima cosa da sapere per capire il funzionamento dei motori per barche è che esistono 3 grandi famiglie di propulsori, ovvero i motori entrobordo, entrofuoribordo e fuoribordo. Si tratta di motori molto diversi, che si differenziano per la loro “posizione” rispetto allo scafo. Ecco nello specifico le differenze tra questi 3 motori barca:

• Motore entrobordo: si tratta del motore che è posizionato completamente all’interno dello scafo, e che lascia al di fuori di esso solamente l’elica. Di fatto, il propulsore dà la spinta alla barca facendo girare l’elica mediante la connessione dell’asse dell’elica e il relativo riduttore di giri. Si tratta del motore più classico nel mondo della marina, nonché della tipologia più “antica”. I primi scafi motorizzati montavano infatti senza eccezione un motore entrobordo.
• Motore entrofuoribordo: il motore entrofuoribordo è stato messo a punto negli anni Sessanta. Qui non c’è unicamente l’elica a trovarsi fuori dallo scafo; abbiamo infatti un intero piede poppiero, il quale non è fisso, quanto invece sterzante. Se tra l’elica e il motore entrobordo abbiamo unicamente un albero, tra motore entrofuoribordo e piede poppiero abbiamo un giunto cardanico, più complesso. I vantaggi sono quelli di poter regolare il trim, di poter navigare in acque più basse e di semplificare le manovre; si tratta però di un meccanismo più ricco di elementi, che può rendere più complicata la manutenzione generale.
• Motore fuoribordo: l’ultima tra le tipologie di motori per barche è quella dei fuoribordo. Qui l’intero propulsore è posto al di fuori della barca e installato sullo specchio di poppa. Si tratta di motori rimovibili, che vanno a trasmettere la spinta direttamente all’elica, senza dover oltrepassare lo scafo, mediante un albero di trasmissione verticale. È possibile regolare il trim, è possibile installare più di un motore in parallelo; i motori fuoribordo hanno inoltre – a parità di potenza – maggiore velocità e accelerazione, senza occupare spazio all’interno della barca e presentando un peso minore. Va inoltre detto che la manutenzione del fuoribordo è più semplice: non a caso, per la maggior parte delle barche di dimensioni ridotte, il fuoribordo è ormai una scelta praticamente scontata.

Come si può capire, quindi, i motori marini si differenziano prima di tutto quanto a posizione sulla barca. Ecco, questi sono i primi essenziali concetti da conoscere per approcciare il mondo del motore barca. Andiamo avanti e più in profondità in questa guida alla comprensione dei propulsori per barche!

Le tipologie di propulsione per barca

Esistono diverse tipologie di propulsione per la barca. Certo, nella quasi totalità dei casi si parla di imbarcazioni spinte da eliche, siano queste collegate a dei motori entrobordo, entrofuoribordo oppure fuoribordo. Ma è vero che esistono altri fattori da prendere in considerazione e che possono differenziare grandemente i vari motori per barca e le loro performance. A questo proposito vale la pena nominare la trasmissione Sail Drive, ovvero la trasmissione classica per le barche da regata e da crociera: si tratta dell’alternativa alla trasmissione in Linea d’asse, che presenta il vantaggio di avere meno resistenza d’elica durante la navigazione a vela e di poter essere smontata velocemente. Nel caso della Linea d’Asse, l’elica è semplicemente installata su una albero collegato al motore seguendo una linea retta.

Queste sono le due possibilità principali, ma ne esistono altre. Si pensi alla capsula girevole, con l’elica che può essere ruotata di 360 gradi, oppure, citando qualcosa di completamente diverso, al getto d’acqua, ovvero al motore per barca con turbina e senza elica, impiegato in particolar modo su imbarcazioni veloci e moto d’acqua.

La differenza tra motore barca benzina, diesel ed elettrico

Possiamo dividere il mondo dei motori per barca in due grandi gruppo, in base all’alimentazione: da una parte quelli alimentati da combustibili fossili, e quindi inquinanti, e dall’altra parte quelli elettrici, non inquinanti e sostenibili (se l’energia elettrica utilizzata viene prodotta a partire da fonti rinnovabili). In linea di massima, è possibile dire che i motori elettrici per barca, a partire dai motori fuoribordo elettrici, richiedono un livello di manutenzione di gran lunga minore, essendo concettualmente “più semplici”, ovvero essendo composti da un numero molto minore di elementi.
Il discorso è diverso invece per i motori classici, a combustibile, che invece sono composti da tantissimi elementi differenti. Ecco che allora vale la pena capire quali sono le differenze tra un motore per barca a benzina e uno alimentato da diesel.

Parlando in modo generale, la differenza di base tra benzina e diesel è che nel primo caso la combustione viene attivata tramite una scintilla, laddove nel secondo caso a far muovere i cilindri è una compressione del pistone.

Le differenze tra un motore a benzina e un motore diesel per barca

Motore per barca 2 tempi o 4 tempi?

Soprattutto chi è intenzionato ad acquistare un motore fuoribordo per la propria barca si ritrova a dover scegliere tra motori a 2 tempi o a 4 tempi. Ma qual è la differenza nel concreto? Ebbene, è necessario sapere che entrambe queste “tecnologie” esistono da parecchio tempo: il motore a 2 tempi è stato messo a punto nel 1860, quella a 4 tempi 2 anni dopo, nel 1862. Bisogna inoltre sapere che in tutti i casi un motore presenta un ciclo termodinamico composto da 4 fasi, ovvero:

• aspirazione
• compressione
• accensione o espansione
• scarico

Si tratta sempre di 4 fasi, di quattro passaggi. Nel motore a 4 tempi, questo ciclo viene completato in 4 movimenti del pistone; nel motore a 2 tempi, per coprire un ciclo completo servono invece unicamente 2 movimenti del pistone. Cerchiamo di capirlo meglio!

Il motore a 4 tempi per la barca

• Aspirazione: il pistone in questa fase si muove verso il basso nel cilindro, aspirando l’aria e il carburante (se si tratta di un motore a benzina) oppure solamente l’aria (nel caso del diesel). Questo grazie alla valvola di aspirazione.
• Compressione: in questa fase, dopo l’aspirazione, il pistone si muove verso l’alto, andando a comprimere quanto immesso (solo l’aria nel motore a gasolio, l’aria e il carburante nel motore a benzina).
• Accensione o espansione: nella terza fase, abbiamo nel motore a benzina una scintilla che, generata dalla candela, avvia la combustione; nei motori a diesel, l’incendio è spontaneo per via della compressione, al momento dell’immissione del carburante; per l’espansione del gas, il pistone viene spinto verso il basso, con la generazione della spinta necessaria per muovere la nostra barca.
• Scarico: l’ultima fase è quella di scarico, con l’apposita valvola che si apre per fare uscire dal cilindro gli scarti, mentre il pistone va verso l’alto.

Il motore a 2 tempi per la barca

Abbiamo visto che i movimenti, nel motore a 4 tempi, corrispondono alle fasi. Ecco, nel motore a 2 tempi invece in 2 fasi si ha il ciclo completo. Come è possibile? Semplice: qui non ci sono le valvole viste sopra, ci sono delle aperture laterali che vengono chiuse e aperte al passaggio del pistone. Ecco come accade:

• Fasi di aspirazione e di scarico: muovendosi verso il basso, pistone apre la luce di scarico e, immediatamente dopo, quella di immissione; così facendo, per via dell’alta pressione della combustione, gli scarti vengono esternalizzati;
• Fasi di compressione, di accensione o espansione: mentre il pistone si muove verso l’alto, il cilindro viene sigillato, con entrambe le aperture chiuse; ecco allora che al momento massimo della compressione avviene la combustione.

Le parti di un motore di un’imbarcazione

Bene, ipotizziamo ora di avere un motore fuoribordo a 4 tempi. Questo è composto dalla testa, che contiene il motore; dal gambo, dove si trova – e dove gira – l’albero di trasmissione; e infine dal piede, dove il mozzo, fatto girare dall’albero, sostiene l’elica.

Ecco, il motore si trova all’interno della testa. Ma da cosa è composto? Che sia grande o che sia piccolo, che sia entrobordo oppure per l’appunto fuoribordo, gli elementi di base sono sempre gli stessi. Eccoli:

• Le valvole: come si è visto, tutto il ciclo termodinamico è reso possibile dall’apertura e dalla chiusura dei cilindri, per permettere l’immissione dell’aria e del carburante, nonché per consentire la fuoriuscita dei gas di scarico. A permettere questo ciclo, nel motore a 4 tempi, sono le valvole, le quali devono aprirsi e chiudersi in modo assolutamente coordinato e sincronizzato. Quando le valvole sono chiuse, il cilindro è perfettamente sigillato, così da permettere la compressione necessaria. Ma come viene gestita l’apertura e la chiusura delle valvole?
• L’albero di distribuzione a camme: a gestire l’apertura e la chiusura delle valvole di scarico e di aspirazione di un cilindro è l’albero di distribuzione a camme, ovvero un’asta rotante che ospita delle camme, elementi che ruotando sull’albero, grazie alla loro eccentricità, permettono di dare il ritmo di apertura e chiusura della valvole.
• Il pistone: all’interno del cilindro troviamo il pistone, il quale è collegato alla biella e all’albero a gomiti per trasformare concretamente quanto accade all’interno del cilindro in moto alternato, stadio intermedio verso il moto rotatorio che aziona l’elica della barca. Esistono va detto diverse tipologie di pistone, soprattutto in base alla forma del cielo, ovvero della sua parte superiore. Ogni pistone presenta in ogni caso delle fasce elastiche laterali per garantire la tenuta della pressione, l’anello raschiaolio per ottimizzare la lubrificazione e il collegamento con la biella, ovvero lo spinotto.
• L’alimentazione del carburante: portare il combustibile dal serbatoio del carburante al cilindro potrebbe sembrare una cosa ovvia e facile, ma in realtà non lo è affatto. Tra il serbatoio e il cuore del motore troviamo infatti dei dispositivi per assicurare che il carburante arrivi alla camera di combustione alla giusta quantità, perfettamente pulito, e con la giusta pressione. Ecco che allora troviamo i filtri per il carburante, la pompa a bassa pressione e infine la pompa ad alta pressione, per arrivare nel caso di un motore a gasolio all’iniettore, incaricato di immettere nel cilindro la dose perfetta di gasolio.
• L’alimentazione dell’aria: come visto all’interno della camera di combustione non si trova solamente il carburante. Qui troviamo infatti anche l’aria, senza la quale non potrebbe avvenire nessuna combustione, e senza la quale quindi non si potrebbe avere la spinta del pistone. Per mezzo di un filtro aria e di un compressore, viene quindi veicolata dell’aria (contenente l’ingrediente chiave ossigeno) nel cilindro.
• Il sistema di raffreddamento: il calore è al centro del funzionamento di un motore. Le temperature aumentano con la combustione all’interno del cilindro, e incrementano ulteriormente per l’attrito dei vari elementi meccanici. Ecco, il problema è che il calore eccessivo e costante può portare a una veloce usura e a dei danni al motore stesso. Da qui la necessità di andare a raffreddare il motore, per mezzo di un termostato e di uno scambiatore di calore, incaricato per l’appunto di abbassare la temperatura del propulsore. Nel motore di una barca troviamo quindi due circuiti per il raffreddamento, interno ed esterno, con un continuo scambio termico: di base, qui, ogni diportista deve sapere che l’elemento maggiormente soggetto a usura dell’impianto di raffreddamento è la girante, la quale è costituita in gomma. Seguendo tutto il percorso dell’impianto di raffreddamento l’ultima parte è costituita dallo scarico a mare, che rigetta in mare l’acqua fresca pescata dalla pompa mediante una presa a mare.

Ecco, queste sono le basi teoriche minime e assolutamente indispensabili per iniziare a capire il funzionamento di un motore per barca, e per cominciare a prendersene cura nel modo giusto!