Articoli tecnici Alberi a camme

wild84

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COSA SONO?

E’ l’insieme degli organi che comandano l’apertura e la chiusura delle valvole* di aspirazione e di scarico consentendo il passaggio della miscela aria-carburante (o della sola aria nel caso dei diesel* e dei benzina a iniezione diretta) e dei gas combusti. Sono azionati dall’albero motore* e il movimento viene trasmesso tramite UN INGRANAGGIO, una catena o una cinghia dentata* agli alberi a camme* che, a loro volta, agiscono sulle valvole. Le valvole si chiudono sotto l’effetto delle molle di richiamo (meglio se tronco-coniche, che riducono le masse in moto alterno essendo più leggere verso l’albero a camme) oppure di un dispositivo meccanico (distribuzione desmodromica). Il tutto deve essere perfettamente sincronizzato (fasatura*) poiché, in caso contrario, le valvole potrebbero urtare contro la parte superiore dei pistoni*. La distribuzione* classica del passato era ad “aste e bilancieri” con alberi a camme nel basamento, il che consente di rimuovere la testa senza toccare la fasatura, mentre oggi, più diffusamente, i motori hanno gli alberi a camme nella testata, mossi da catena oppure cinghia (più raramente e solo per motori sportivi da cascata di ingranaggi) il che consente di raggiungere un numero di giri elevato. Tali alberi, tramite punterie (elemento che va a contatto con la camma), comandano direttamente o attraverso i bilancieri il movimento delle valvole. I bilancieri sono una soluzione raffinata, in particolare se il contatto con la camma avviene attraverso un rullo anziché un pattino, cioè con attriti particolarmente ridotti. La fasatura fissa risulta ottimizzata per un determinato regime di rotazione del motore e un determinato carico, mentre per gli altri regimi è solo una soluzione di compromesso; oggi è sempre più diffusa la fasatura variabile con meccanismi (variatori di fase*) capaci di ottenere un ampio incrocio agli alti regimi e uno ridotto a quelli bassi. Si studiano anche sistemi di distribuzione svincolati dal movimento del motore addirittura privi di alberi a camme con comando idraulico o elettromeccanico

QUAL E LA DIFFERENZA FRA UN PROFILO STRADALE E UNO CORSA?

I profili stradali offrono un buon compromesso fra le varie esigenze di utilizzo quotidiane di un motore automobilistico: minimo regolare, buona coppia ad un basso numero di giri, basse emissioni di gas di scarico e un significativo incremento di potenza massima.
I profili ad uso corsa offrono un sostanziale incremento di potenza ad elevato numero di giri, garantendo performance tipiche di un veicolo da competizione.
Alcuni dei parametri su cui si interviene per migliorare le prestazione di un motore a scoppio attraverso alberi a camme dal nuovo profilo sono l aumento dell alzata delle valvole, l aumento dei valori di incrocio delle valvole di scarico ed aspirazione e la durata della fase di riempimento del cilindro. Attraverso una corretta progettazione di un profilo dal corretto mix di questi parametri, si ottiene un miglioramento delle performance del motore in relazione al suo utilizzo.

PROBLEMI

Gli alberi a camme per i motori delle automobili vengono prodotti utiliz-
zando una grande varietà di metodi. Si possono presentare diversi di-
fetti di qualità quali ad esempio:
- porosità
- cricche di durezza
- restringimento di fusione, cavità e fori
- mancanza di materiale
La successiva rettifica può inoltre causare cricche o bruciature (soft
spots). Tali difetti possono essere causati da cambiamenti durante il
processo di rettifica, quali variazioni di velocità di rettifica e variazioni di
posizione mola/pezzo, o possono essere gli effetti del refrigerante uti-
lizzato. I tentativi effettuati in passato, di automatizzare le procedure di
controllo sono falliti.


SOLUZIONI
Geometrie complesse quali i lobi delle camme, ora possono essere
controllate in modo semplice utilizzando le sonde N.D. Marposs. La
procedura di controllo N.D. Marposs è basata sulla teconologia a cor-
renti parassite che è l’unica in grado di eseguire controlli N.D. automa-
ticamente. Per questa ragione può essere facilmente installata in una
linea di produzione per un controllo al 100%.
La procedura tradizionale di controllo, generalmente eseguita con li-
quidi penetranti (magnetic powder) e/o valutazione umana, può ora
essere ridotta in termini di tempi di controllo e costo totale.
Cricche di dimensioni ridotte quali 100 micron di profondità possono
essere rilevate, in base alla finitura di superficie ed all’omogeneità del
materiale.
 
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