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Vehicle CuEriosity 01×03 – Distribuzione e albero a camme

Nello scorso articolo di Vehicle CuEriosity vi avevamo parlato delle valvole del motore e di come lavorano per gestire la miscela. Ancora però non abbiamo visto come viene controllato il loro moto, compito essenziale della distribuzione.

Di cosa stiamo parlando

Con il termine distribuzione si intende l’insieme di organi ed elementi che hanno lo scopo di controllare il movimento delle valvole, assicurando allo stesso tempo le corrette fasi di apertura e chiusura.

Tra gli organi principali della distribuzione troviamo l’albero a camme, detto anche albero degli eccentrici.

Di solito si trova nella testata o nel monoblocco e viene messo in moto principalmente attraverso una cinghia di distribuzione. Questa, se ben lubrificata, ha il vantaggio di esser meno rumorosa rispetto ad altre soluzioni.

Albero a camme - Distribuzione
PH: Motori.it – Albero a camme

Come è possibile notare dalla foto precedente, si tratta di un albero lungo il quale si ricavano delle masse con geometrie che si sviluppano trasversalmente rispetto all’asse dell’albero, in modo non simmetrico. Questa caratteristica permette in fase di progetto di prevedere il comportamento delle valvole e quindi di gestire la distribuzione.

Albero a camme - Distribuzione
PH: wikipedia.it – Funzionamento degli eccentrici

In particolare la dimensione e la forma degli eccentrici, agendo sulle valvole, influenzano lo svolgimento delle fasi del motore. Questo si ripercuote su diverse caratteristiche, tra cui la potenza erogabile che è direttamente legata alla portata di miscela.

Albero a camme - Distribuzione
PH: edurete.it – Tipico profilo di un eccentrico

In realtà però gli eccentrici non agiscono direttamente sulle valvole, ma lo fanno attraverso delle punterie, che hanno il compito di migliorare il contatto tra eccentrico e stelo, riducendo anche gli attriti. Esistono varie configurazioni di punterie (a bilanciere, a piattello, a rullo…) ma una categoria efficiente è quella delle punterie idrauliche. Esse regolano in modo autonomo il gioco che si viene a formare tra stelo e punteria sfruttando la pressione dell’olio motore e cercando di ridurre le possibilità di impuntamento delle valvole che sarebbe dannosa per la distribuzione.

Materiali usati nella distribuzione

Come molti degli organi in movimento in prossimità della camera di combustione, anche l’albero a camme necessità di un occhio a riguardo per quanto riguarda la scelta dei materiali. Infatti è realizzato spesso in acciaio, con aggiunta di nichel e cromo per migliorarne le prestazioni.

Albero a camme - Distribuzione
PH: robbymotoeng.com

Come nel caso delle valvole, una percentuale almeno del 12% di cromo comporta una miglior resistenza alla corrosione e un significativo miglioramento in termini di usura e risposta al calore. Il nichel invece è primariamente usato come additivo per aumentare la tenacità dell’albero, quindi anche per permettere deformazioni plastiche maggiori prima di raggiungere il carico di rottura.

Infine, dopo che si ottiene la forma definitiva dell’albero con l’impiego di appositi macchinari, si effettua un processo di cementazione conclusivo. Tale passo consiste in un arricchimento superficiale per diffusione di atomi di carbonio, i quali conferiscono all’albero ulteriore tenacità e durezza, utili per rispondere positivamente alle flessioni, alle torsioni e all’elevato numero di cicli a cui è sottoposto.

Se volete approfondire l’argomento della distribuzione, date un’occhiata anche qui:

Fasatura variabile: descrizione e funzionamento

 

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Marco Ferrazzohttps://vehiclecue.it
Laureato in Ingegneria Aerospaziale presso il Politecnico di Milano e attualmente studente di Ingegneria Aeronautica con indirizzo Aerodinamica. Entrato a far parte del team di Vehicle da dicembre 2018. Mi piace la natura e l'avventura, per questo amo il trekking in montagna, praticare arrampicata e immergermi in apnea.