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sabato, 13 Aprile 2024
  • In giro per il motore

    Prima di loro venivano quasi universalmente utilizzate le catene. Poi le cinghie si sono rese disponibili grazie a una migliorata resistenza e a un’affidabilità all’altezza del loro compito. Fu così che Fiat utilizzò, per esempio, la cinghia per il sistema di distribuzione del proprio motore bialbero. Sembrava che la guerra tra cinghia e catena fosse giunta al termine con la vittoria della prima sulla seconda. Ma la realtà dei fatti ha dimostrato che così non è. Oggi catene e cinghie vengono scelte dai progettisti a seconda dell’impiego cui vengono destinate e rimangono due componenti entrambi validi con singole proprietà specifiche. Ma a nulla servirebbero se non vi fossero altri elementi basilari dell’intero sistema di trascinamento: stiamo pensando per esempio ai cuscinetti e ai tenditori. Vediamo allora quali sono gli aspetti tecnici basilari quando si parla di cinghie, catene, sistemi di distribuzione e organi ausiliari.

    LE CINGHIE E LE CATENE

    Le cinghie hanno tardato ad affermarsi a causa di alcuni requisiti che inizialmente venivano soddisfatti meglio dalle catene. L’idea di passare però alla trasmissione del moto con cinghia, soprattutto per quanto riguardava il sistema di distribuzione, era in pieno sviluppo. La cinghia, non dimentichiamolo, ha avuto dalla sua, fino a poco tempo fa, un grande vantaggio: quello di essere estremamente silenziosa. Uno degli sviluppi fondamentali delle cinghie fu quello di rendere attivo il dorso, ossia di poter lavorare indistintamente sia con il lato dotato di dentatura sia con quello opposto. Ciò è stato reso possibile grazie all’introduzione di specifiche tecnologie di produzione e di materiali appropriati, come per esempio gli inserti in kevlar e il neoprene. Le cinghie dentate utilizzate per i sistemi di distribuzione devono garantire deformazioni limitate perché, come si può immaginare, anche un piccolo scostamento rispetto alla conformazione geometrica ottimale significherebbe alterare il diagramma di apertura e chiusura delle valvole. Le cinghie si sono quindi affermate laddove un tempo erano esclusivamente utilizzate le catene. A differenza di queste ultime però, e malgrado i progressi tecnologici fatti, le cinghie rimangono dei componenti a vita pressoché limitata. In altre parole, la loro sostituzione è necessaria nell’arco completo della vita di un propulsore. Cosa diversa per le catene che, invece, fatta eccezione per i vizi di costruzione e per stati di funzionamento anomali, possono tranquillamente resistere per tutta la vita del motore. Le catene a loro volta si sono sempre distinte in passato per un’eccessiva rumorosità (si pensi ai motori Alfa Romeo di una volta). Le realizzazioni di questi ultimi tempi hanno però raggiunto livelli talmente elevati di sofisticazione tecnologica, che oggi anche la catena sa essere un sistema di trasmissione del moto alquanto silenzioso.

    I CUSCINETTI E I TENDITORI

    Se ci sono componenti che svolgono il loro compito in assoluto anonimato sono proprio i cuscinetti e i tendicinghia. Tutto ciò è paradossale se solo si pensa che il cedimento o il malfunzionamento di uno di questi organi potrebbe compromettere totalmente il funzionamento del motore. I cuscinetti vengono progettati per lavorare sotto un carico ben preciso. I rulli o le sfere che permettono la rotazione del cuscinetto con un basso valore di attrito volvente vengono realizzati con acciai speciali la cui resistenza alla sollecitazione dinamica è molto elevata. Se però le forze che vengono impresse dalla cinghia non sono le medesime pianificate in sede di progetto, può accadere che il cuscinetto vada in crisi mostrando un consumo anomalo. In alcuni casi sollecitazioni pulsanti con orientamento specifico possono portare anche all’instaurarsi di cricche cui fanno seguito rotture gravose inevitabili. A tal proposito è bene sottolineare ciò che alcuni operatori del settore sono portati a sottovalutare. è vero che il cuscinetto è progettato per resistere a forze e quindi sollecitazioni molto elevate. Affinché però ciò avvenga in totale affidabilità, le forze in questione devono essere esercitate secondo direttrici ben precise. Se per esempio la cinghia è montata in modo non corretto, tale per cui la forza trasmessa interessa solo una porzione della superficie del cuscinetto, tanto per citare un esempio, è evidente che la sollecitazione locale rischia di raggiungere valori ben al di sopra di quelli sopportabili dal cuscinetto. Per quanto riguarda invece il tenditore, la tensione impressa alla cinghia deve essere quella prevista dai progettisti. Se infatti risultasse eccessiva, la cinghia sarebbe portata a un’usura precoce a causa dell’aumento eccessivo della sollecitazione. Al contrario, se la tensione fosse insufficiente, oltre all’ovvio pericolo di fuoriuscita della cinghia dal percorso, si potrebbe andare incontro a deformazioni non volute della cinghia stessa e alla trasmissione non perfettamente sincronizzata del moto.

    LA PROCEDURA DI SOSTITUZIONE DI UNA CINGHIA

    Dato l’elevato numero di modelli in circolazione e l’ampia gamma proposta da ogni casa, è evidente che risulta impossibile fornire in un solo articolo la sequenza di operazioni per portare a termine la sostituzione di una cinghia per ogni singolo modello. Quello che però possiamo fare è fornire alcuni consigli pratici da seguire per evitare che il nuovo componente abbia vita breve. Come prima cosa vale la pena ricordare lo stacco della batteria. Operazione banale su cui è però meglio non soprassedere. A prescindere dal fatto che ci si potrebbe imbattere nella rimozione di parti dell’impianto elettrico, bisogna anche tener conto del fatto che isolare l’intero motore dalla sua unica sorgente energetica diretta ci consente di scongiurare ogni possibile evento imprevisto a essa legato. La cinghia, sia essa di distribuzione sia di servizio, e ancora di più nel primo dei due casi, va montata manualmente senza l’ausilio di strumenti come cacciavite, pinze o quant’altro. Questo fatto impone di smontare tutto ciò che impedisce la rimozione e il successivo montaggio della cinghia stessa. Se si fa eccezione per alcune situazioni particolari, possiamo senz’altro dire che nella stragrande maggioranza dei casi il componente su cui concentrarsi è proprio il cuscinetto tendicinghia. Quest’ultimo si occupa di generare la tensione corretta della cinghia agendo, per esempio, sul suo dorso. La regolazione della tensione è pertanto un’operazione basilare, forse la più importante. Ma ce ne occuperemo tra breve. Seguendo l’ordine logico degli eventi, una volta rimosso l’eventuale carter di protezione e il cuscinetto tendicinghia si dovrebbe poter rimuovere la cinghia stessa. In questo primo passo, l’esperienza dell’operatore si fa già fondamentale. Cuscinetto e cinghia andranno analizzati per capire se l’usura è fisiologica o se ci sono segni di danneggiamento dovuti a condizioni di esercizio non corrette. Nella quasi totalità dei casi è sempre bene sostituire insieme alla cinghia anche il cuscinetto e, se fornito nel kit, anche il sistema automatico di tensionamento, naturalmente laddove presente. La cinghia può essere giunta a rottura per diversi motivi. L’invecchiamento e l’affaticamento dovuto all’esercizio dovrebbero essere le motivazioni della sostituzione. Se però la cinghia si è rotta di schianto, potrebbe allora essere che nella precedente sostituzione non fosse stata regolata correttamente la tensione. La presenza di corpi estranei all’interno delle dentature porta a condizioni di lavoro anomale e di conseguenza a rotture non previste. Un altro aspetto da considerare è il tipo di usura mostrato dalla cinghia stessa. Se per esempio sono presenti zone a superficie particolarmente lucida, ciò potrebbe significare una posizione di montaggio errata e quindi una condizione di esercizio caratterizzata da fasi di strisciamento o sollecitazione di taglio eccessiva. Per quanto riguarda invece il cuscinetto, lo abbiamo già anticipato, sarebbe meglio procedere a una sua sostituzione anche se, bisogna dirlo, ormai quasi tutti i produttori forniscono insieme alla cinghia il cuscinetto stesso. Un tendicinghia che presenta crepe o colorazioni scure tipiche del surriscaldamento va assolutamente cambiato. In ogni caso, una volta effettuati tutti i controlli del caso, si passa all’installazione della nuova cinghia. Per quanto riguarda i consigli pratici del tipo di quelli sino a ora indicati, basta far riferimento al catalogo tecnico del produttore di cinghie, che, dopo anni di sperimentazione e analisi della casistica, ha maturato una grandissima esperienza in materia. Quello che è importante invece qui ricordare è ciò che assolutamente non si deve fare all’atto del montaggio della cinghia. L’azione più sbagliata e ricorrente è quella di fare uso di un cacciavite per aiutarsi a mettere la cinghia in posizione. Anche il più piccolo taglio, o la più banale incisione a carico della cinghia vorrebbe dire ipotecare la durata della stessa e quindi l’affidabilità dell’operazione. Montare quindi la cinghia esclusivamente con le mani. Oltre a ciò si sconsiglia sempre vivamente di fare uso di solventi per pulire sia la cinghia stessa che le parti con cui essa viene a contatto. Nel caso, per esempio, di pulizia delle pulegge, se si rende proprio necessario utilizzare un prodotto sgrassante, si abbia l’accortezza di ripulire e asciugare adeguatamente tutta la parte. Infine non utilizzare mai del grasso per rendere agevole il montaggio della cinghia stessa. A tal proposito si leggano esattamente e con pazienza le indicazioni del produttore.Il tendicinghia svolge un ruolo fondamentale. Quando non si tratta di un elemento a regolazione automatica, la manualità dell’operatore e l’utilizzo di una strumentazione adeguata sono fondamentali.

    APPROCCI DIFFERENTI

    Quando si sostituisce una cinghia di distribuzione, o una dedicata ai servizi, si possono seguire strade differenti, in funzione anche, e soprattutto, del modello di auto in esame.Malgrado ciò, vale la pena notare che su alcune auto moderne la sostituzione della cinghia può rivelarsi un’operazione tutt’altro che semplice. Talvolta estremamente dispendiosa dal punto di vista del tempo. Per alcune vetture con motore longitudinale potrebbe essere per esempio necessario smontare l’intero front-end della vettura, intendendo con ciò il frontale costituito da paraurti, traversa anteriore e gruppi radianti. Ci sono operatori che preferiscono esibirsi in contorsioni inenarrabili, che alla fine rischiano di portare a un lavoro mal fatto per ovvi motivi. Operare al buio non è quello che si dovrebbe normalmente fare. Altri, più tradizionalisti, preferiscono arrivare alla cinghia smontando tutto il necessario. In questo modo si ritroveranno a lavorare sul sistema in maniera agevole e potranno anche fare ulteriori controlli sullo stato di usura di altri componenti. Sulle vetture a trazione anteriore con motore trasversale, la sostituzione della cinghia potrebbe rivelarsi un’operazione ancora più complicata. Generalmente si rende necessario rimuovere la ruota anteriore corrispondente al lato su cui la cinghia è montata. Ma questo è il caso più semplice. Esistono però anche casi in cui è necessario rimuovere l’intero motore. Basti pensare, tanto per citare un esempio, al precedente cinque cilindri Fiat da 2.0 litri montato su Marea, Bravo e Coupè. Il discorso più generale relativo a questo aspetto vuole semplicemente essere un consiglio per chi lavora e una spiegazione per chi deve pagare il lavoro (il cliente). L’operatore deve porsi ogni volta nelle migliori condizioni, anche quando questo significa manodopera prolungata. Da parte del cliente è necessario capire che la quantità di ore spese per la sostituzione della cinghia è necessaria affinché si possa contare su un lavoro preciso, capace di assicurare affidabilità sul lungo periodo. Rimane infine un’ulteriore nota tecnica che è bene non dimenticare. Se la cinghia viene messa in tensione automaticamente da un tenditore provvisto di pistone, allora il problema non si pone. Se però il tensionamento della stessa è di tipo manuale, allora, piuttosto che affidarsi all’esperienza, e a regole empiriche, meglio scegliere di utilizzare gli strumenti elettromeccanici messi a disposizione da varie aziende. Questi strumenti utilizzano un’intelaiatura molto semplice da montare tra motore e cinghia. Grazie a un sistema elettronico di acquisizione dati, sono in grado di guidare l’operatore nel processo di messa in tensione della cinghia. Un’ulteriore garanzia di qualità per un organo vitale del propulsore.


    Articolo di Roberto Balotti pubblicato su Notiziario Motoristico (ottobre 2008)

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