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Come funziona il motore fuoribordo: riflessioni tecniche e romantiche.

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Yamaha F150D
Fuoribordo Yamaha F150D, il suo motore

Una vecchia storiella cinese racconta di un saggio che aveva vinto a scacchi con il re e a cui il re aveva chiesto di esprimere un desiderio, che lui avrebbe accontentato. Il saggio chiese un chicco di riso nella prima casella della scacchiera, due chicchi nella seconda, quattro nella terza e cosi via al raddoppio per sessantaquattro caselle: il re accondiscese senza pensarci, sembrava facile. Ma presto scoprì di aver promesso troppo. Sarebbero occorsi 18.400.000.000.000.000.000 granelli, cioè 184 seguìto da 17 zeri: a cinquanta granelli per grammo, 35 seguìto da 16 zeri di grammi, 35 seguìto da 13 zeri di chili, 35 seguìto da 10 zeri di tonnellate, 35 seguìto da 4 zeri di milioni di tonnellate, cioè 350.000 milioni di tonnellate di riso. Considerato che la produzione mondiale annuale di riso è di 700 milioni di tonnellate, per onorare la sua promessa al re sarebbe servita la produzione mondiale per 500 anni.

La scacchiera e i chicchi di riso
K = kilo, 1.000 = 103 - M = mega 1.000.000 = 106 – G = giga 1.000.000.000 = 109 - T = tera 1.000.000.000.000 = 1012 - P = peta 1.000.000.000.000.000 = 1015 - E = exa 1.000.000.000.000.000.000 = 1018

Ma che cosa c’entra con la nautica?

C’entra, perché il più delle volte utilizziamo cose comuni senza considerare il peso effettivo ed i valori che nascondono.

Prendiamo un motore fuoribordo da 350 cavalli: chi lo usa non penserà mai di avere sulla poppa una Alfa Romeo Giulia Turbo! Ma, seppure in dimensioni molto più ridotte, è più o meno così, per la potenza che sviluppa e per il costo che ha.

Né qualcuno si sofferma a pensare alle forze in gioco sviluppate da una simile potenza.

Dunque la potenza di un motore è uguale alla coppia sviluppata moltiplicata per il numero di giri; ma è anche uguale alla velocità moltiplicata per la forza di spinta. Alla velocità di venti nodi (circa 10 metri/sec) la potenza di 300 cv (22.500 kgm/sec) produce sullo specchio di poppa una spinta di oltre due tonnellate. Occorre anche considerare che queste due tonnellate che spingono l’imbarcazione sono prodotte dall’elica, che lavora mezzo metro più in basso dei morsetti di aggancio. Si genera quindi una coppia che tende ad “aprire” verso l’esterno della poppa lo specchio e che vale una tonnellata-metro. Ricordate che per fare una tonnellata occorrono 1.000 kg.

Pensate adesso ad uno specchio di poppa di un gommone che procede a 20 nodi con un motore da 40 cavalli; il suo specchio di poppa viene sollecitato da una forza di tre quintali, che deve essere tutta assorbita dai punti in cui lo specchio di poppa è incollato ai tubolari.

Per un motore fuoribordo un regime di 3.000 giri minuto è assolutamente normale nel suo utilizzo di routine. Avete mai pensato cosa succede sotto la calandra, dentro il blocco motore? Tremila giri al minuto sono cinquanta giri al secondo: a questa velocità se il motore fosse trasparente non vedremmo niente, proprio come quando accendiamo la luce e non vediamo che la lampadina si spegne e si riaccende cinquanta volte al secondo.

In un motore a quattro tempi (uno scoppio ogni due giri) in un secondo ci sono venticinque scoppi per ogni cilindro, cinquanta salite e cinquanta discese del pistone, con 100 accelerazioni da zero alla massima velocità, e cento frenate dalla massima velocità a zero, con cento inversioni di moto. Questo significa che in un’ora di funzionamento ognuno dei pistoni percorre circa 36 chilometri in una maniera molto strana: parte da fermo, accelera velocemente fino a raggiungere circa 60 km/ora, poi frena fino a fermarsi, riparte in senso opposto a tutta velocità fino ad arrivare di nuovo a 60 km/ora e frena di nuovo fino a fermarsi, riparte in senso opposto… e così via per ben 360.000 volte. Tutto, in un’ora: avete mai pensato a quanto vi ci vorrebbe per contare fino a 360.000 pronunciando una cifra al secondo? Vi ci vorrebbero quattro giorni, 24 ore su 24!

Ma chi è, direte voi, che può contare ventiquattro ore su ventiquattro per quattro giorni?

C’è, vi assicuro, qualcuno che lo fa, non solo per quattro giorni, ma per decine e talvolta per cento e più anni.

È il vostro cuore!

Alfredo Gennaro

 

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