Alberi a camme - progettare la potenza!!!

La distribuzione con alberi a camme in testa è riconosciuta come la più efficiente. Per incrementare le prestazioni dei nostri motori si va a modificare il profilo camma, lavorando sull'ampiezza delle fasi e sull'alzata valvole.

Al fine di ottenere le migliori prestazioni le valvole di aspirazione devono assicurare il massimo riempimento e quelle di scarico offrire la minor resistenza possibile al passaggio dei gas combusti. Fondamentale è che apertura e chiusura delle valvole siano il più rapide possibile in modo da avere la massima sezione di passaggio durante la maggior parte del tempo a disposizione per aspirazione e scarico.

Definite alzata e ampiezza della fase, la forma della camma viene quindi ricavata a partire dall'andamento desiderato di accelerazione della valvola, da cui conseguono l'andamento della velocità e dell'alzata.

Il profilo camma andrà poi valutato non solo dal punto di vista cinematico ma anche da quello dinamico, per ricavare il moto reale della valvola (ma qui torniamo a parlare, di molle, desmo, valvole pneumatiche..... ;) ).

Quindi l'alzata massima sarà la minore tra l'alzata massima consentita dalla dinamica del sistema di distribuzione e l'alzata oltre la quale il coefficiente d'efflusso non aumenta più.

La larghezza della camma è definita per permettere una lubrificazione ottimale del contatto camma-bicchierino.

La realizzazione

La prima fase è la foratura del tondo d'acciaio di partenza, la fase seguente è la tornitura dei diametri di base dell'albero a cui segue una prima fresatura dei profili. Per ottenere i profili gli alberi vengono montati su una speciale rettifica a copiare, dove è montato un eccentrico in scala maggiorata che funge da copiatore. Si fa una prima sgrossatura e si passa ai trattamenti termici. Dato che i trattamenti termici inducono delle lievi deformazioni, gli alberi vanno poi controllati e raddrizzati. Si passa poi alla rettifica di finitura dei boccioli e dei perni. La fase successiva prevede il rivestimento dei profili, che può essere PVD (Physical Vapour Deposition) e DLC (Diamond Like Carbon). Non resta che lappare i supporti e l'albero è pronto al montaggio.

Ovviamente per la foto ho scelto degli alberi con DLC, adoro il nero.... peccato che gli alberi non siano ben in vista nei motori...