Distribuzione di motori a 4 tempi

albero a camme per comando valvole

Composta da valvole e uno o più alberi a camme, la distribuzione è il cuore di un motore a 4 tempi. È su di esso che si basano le prestazioni della moto.

Per controllare l'apertura e la chiusura sincronizzate delle valvole, viene utilizzato un albero a camme, cioè l'asse rotante su cui sono stati installati gli eccentrici, che spingerà le valvole in modo che affondino e si aprano quando sarà il momento. La valvola non è sempre comandata direttamente dall'albero a camme (fusibili). In effetti, tutto dipende dalla loro posizione relativa. Sui primi motori a 4 tempi le valvole venivano impiantate lateralmente, a testa in su, a lato del cilindro. Quindi venivano azionati direttamente dall'albero a camme, che a sua volta si trovava vicino all'asse dell'albero motore.

Alimentata a gas, presentata a Milano nel 2007, una moto prototipo dotata di motore di prova a valvole laterali. Una soluzione estremamente semplice e compatta che ricorda il passato che è stato poco o nulla sulle moto da quando Harley Flathead si è fermata nel 1951.

Dalle alette laterali alle alette superiori...

Il sistema, molto semplice, presentava l'inconveniente di una camera di combustione "storta", in quanto le valvole arrivavano vicino al cilindro. Ciò è stato influenzato dalle prestazioni del motore e le valvole di comando sono state installate rapidamente. Il termine deriva dalla traduzione, poiché la testata è chiamata "testa" in molte lingue straniere: ad esempio inglese, tedesco, italiano. Nelle specifiche, e talvolta direttamente sui carter, è possibile vedere la sigla inglese "OHV", che significa "Header Valves", valvole in testa. È ormai obsoleta la sigla, che si trova solo sui tosaerba come punto vendita...

Può fare di meglio...

Pertanto, per rendere più compatta la camera di combustione, le valvole sono state inclinate per riportarle sulla verticale del cilindro e del pistone. Poi abbiamo parlato di motori "cazzo". L'incenerimento ha aumentato l'efficienza. Tuttavia, poiché l'albero a camme è rimasto nella stessa posizione, è stato necessario impiantare lunghe aste per il controllo delle valvole, quindi è stato necessario impiantare bilancieri (scalmer) per invertire il movimento verso l'alto delle camme con una spinta che abbassa le valvole.

In un passato relativamente lontano, questo tipo di diffusione era ancora utilizzato principalmente su moto inglesi (anni '60-'70) e italiane (Moto Guzzi).

OHV poi OHC

La soluzione single ACT (testa a camme) è ancora adatta per monocilindrici che non funzionano a velocità troppo elevate, come qui il 650 XR.

Tuttavia, il peso e il numero di parti in movimento hanno raddoppiato i danni alla ricerca di potenza. Infatti, più le valvole si aprono e si chiudono velocemente, più a lungo possono rimanere aperte, il che contribuisce al riempimento del motore, quindi alla sua coppia e potenza. Allo stesso modo, più veloce è il motore, più "esplosioni" fornisce e, quindi, più potente è. Ma la massa, essendo nemica dell'accelerazione, era improbabile che questi sistemi pesanti e complessi fossero efficaci avanti e indietro. Abbiamo infatti avuto l'idea di alzare l'albero a camme nella testata (nella testata così...) per eliminare i lunghi e pesanti steli dei bilancieri. In inglese stiamo parlando di "Inverted camshaft", che è scritto brevemente da OHC. La tecnologia è finalmente ancora aggiornata poiché Honda (e Aprilia) la usano ancora in modo coerente, con alcuni adattamenti chiamati "Unicam".

Unik

L'Unicam Honda ha un solo ACT che controlla direttamente le valvole di aspirazione, mentre le valvole di scarico più piccole, quindi più leggere, utilizzano le pendenze.

La prossima settimana daremo un'occhiata più da vicino al doppio ACT...

Box: Cos'è Valve Panic?

Questo fenomeno è paragonabile a quello che accade quando un esercito attraversa un ponte. La cadenza eccita la struttura del ponte ad una velocità corrispondente alla propria modalità di risonanza. Ciò porta a un movimento molto ampio del ponte e, infine, alla sua distruzione. È lo stesso con la distribuzione. Quando la frequenza di eccitazione dell'albero a camme raggiunge la frequenza del meccanismo di apertura e chiusura della valvola, il sistema trova una risposta. Questo porta quindi a movimenti incontrollati della valvola che non seguono più il profilo dell'albero a camme. Infatti non si chiudono più quando il pistone si alza... e bing, colpisce, provocando il collasso del motore. Più bassa è la massa della distribuzione, maggiore è la sua frequenza di risonanza e quindi si allontana dalla velocità del motore (cioè la velocità alla quale può ruotare). CQFD.