Scopri come gli alberi a camme e le valvole influenzano le prestazioni del motore.
Un'analisi approfondita del funzionamento degli alberi a camme e delle valvole nei motori a combustione interna.
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Gli alberi a camme rappresentano uno degli elementi fondamentali nel funzionamento di un motore a combustione interna. Questi componenti, realizzati in acciaio o ghisa, sono responsabili dell’apertura e chiusura delle valvole, influenzando così le prestazioni e l’efficienza del motore. La loro rotazione avviene a una velocità pari alla metà di quella degli alberi a gomiti, azionati tramite catene, ingranaggi o cinghie dentate. Ogni albero a camme è dotato di eccentrici che, durante la rotazione, agiscono sulle punterie o sui bilancieri, determinando il movimento delle valvole.
Nel corso degli anni, la posizione degli alberi a camme è cambiata. Oggi, la soluzione più comune è quella degli alberi a camme in testa, mentre in passato erano spesso collocati nel basamento. Questa configurazione, tipica di veicoli storici come la Fiat 500, utilizzava un sistema ad aste e bilancieri per azionare le valvole. In un motore a ciclo Otto, ogni cilindro deve avere almeno due valvole: una di aspirazione e una di scarico.
Tuttavia, esistono anche motori con tre, quattro o cinque valvole per cilindro. La configurazione a quattro valvole è particolarmente diffusa, poiché consente un passaggio dell’aria più ampio, migliorando la respirazione del motore agli alti regimi.
Il richiamo delle valvole avviene tramite molle a elica, che possono essere realizzate in filo di acciaio e spesso sono doppie, con una molle esterna e una interna. Queste molle sono collegate alla valvola tramite uno scodellino e due semiconi.
Un’altra soluzione interessante è la distribuzione desmodromica, in cui le valvole sono richiamate da bilancieri di chiusura che agganciano lo stelo e lo tirano indietro. Nei motori a due valvole per cilindro, è presente un solo albero a camme con quattro eccentrici, mentre nei motori a quattro valvole si utilizzano due assi a camme. Questo sistema consente di utilizzare leggi di alzata molto radicali e di evitare sfarfallii delle valvole, sebbene la complessità meccanica e i costi di produzione siano significativamente più elevati.