La maggior parte dei motori che equipaggiano il parco auto al giorno d’oggi sono a tre o quattro cilindri con punte fino a 10/12 su auto sportive come Ferrari e Lamborghini.
Viene allora da chiedersi : “Perché la tendenza è quella di aumentare il numero di cilindri piuttosto che la loro dimensione? Non sarebbe più semplice fare un motore due litri con 2 cilindri da 1000cc piuttosto che 4 da 500cc?”. Il motivo per cui si opta per propulsori pluricilindrici è che questi ultimi hanno un potenza specifica maggiore rispetto ad un monocilindrico. Questo significa che adottando più cilindri, è possibile ridurre la cubatura e gli ingombri complessivi del motore pur mantenendo la stessa potenza.
In genere vale la regola secondo cui a parità di potenza un motore pluricilindrico ha una cilindrata ridotta di un fattore pari alla radice quadrata del numero dei cilindri secondo la relazione (V sta per volume):
Per spiegare meglio il concetto facciamo degli esempi chiarificatori.
Consideriamo un motore monocilindrico con una cubatura di 1000cc che sviluppa 60 CV, a parità di potenza quale sarà la cilindrata di un analogo motore a 4 cilindri? E di un 12 cilindri? Facendo i conti si trova che nel caso di 4 cilindri, per sviluppare gli stessi cavalli sarebbero sufficienti 500cc mentre per un 12 cilindri basterebbero appena 288cc.
Consideriamo invece il caso in cui, visti gli ingombri dell’auto, si debba optare per un motore con una cilindrata massima di 2000 cc. La configurazione monocilindrica sprigiona 80 CV, in linea di massima quanto ci si potrebbe aspettare dal medesimo motore in configurazione a 4 e 12 cilindri?
Facendo i conti si può stimare una potenza rispettivamente di 160 CV e 277 CV per le due versioni.
Il vantaggio che hanno i pluricilindrici è evidente, ma ci sono anche altri aspetti che fanno preferire le configurazioni con più cilindri ai monocilindrici.
I pistoni più piccoli infatti, grazie alla loro massa contenuta, garantiscono regimi di rotazioni più elevati, meno vibrazioni e minori problemi di detonazione. Inoltre, una camera di combustione più piccola garantisce una miglior miscelazione e di conseguenza si una combustione che migliora le prestazioni e riduce i consumi.
A questo punto vi starete chiedendo: “ Ma i motori monocilindrici sono così scadenti? I pluricilindrici non hanno nessun difetto?”. La risposta ovviante è no, il maggior numero di pistoni infatti fa aumentare la complessità del motore e i costi totali. Inoltre si ha un maggior lavoro di pompaggio e lo spostamento della coppia massima ad un numero di giri più elevato fa sì che l’utilizzo di tutti i giorni risulti penalizzato.
Un propulsore monocilindrico invece garantisce coppia già ai bassi regimi grazie all’elevata inerzia dei suoi pistoni e ciò risulta utile nei percorsi cittadini in cui non si spinge il motore al massimo, ma serve ripresa fin da subito.
Nel complesso comunque i vantaggi che presenta un motore pluricilindrico surclassano di gran lunga i punti di forza di un monocilindrico. Per questi motivi le soluzioni a più cilindri stanno dominando il mercato, in particolare la versione a quattro pistoni risulta essere la più equilibrata coniugando prestazioni, efficienza, dimensioni e costi.
| Riepilogo | |
| Motore pluricilindrico | Motore monocilindrico |
| Minori ingombri e peso a parità di potenza | Minore complessità |
| Maggior potenza a parità di cilindrata | Minori costi |
| Migliore combustione | Minor lavoro di pompaggio |
| Minori vibrazioni | Picco della coppia a regimi più bassi |
| Regimi di rotazione più elevati | |
| Minori problemi di detonazione |
Nel prossimo articolo introdurremo i motori a due tempi, spiegandone i concetti basilari.